CN114729701A - 控制阀、基板处理装置及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

控制阀具备：具有可动式的闸阀板的闸阀；和设于闸阀板、口径比由闸阀板开闭的阀开口小且能够全闭的蝶阀，该控制阀构成为能够相互独立地驱动闸阀的闸阀板和蝶阀。

Description

控制阀、基板处理装置及半导体器件的制造方法
技术领域
本发明的技术涉及控制阀、基板处理装置及半导体器件的制造方法。
背景技术
在制造半导体器件的薄膜形成工艺中，有时使两种以上的成膜气体一种种地交替流到基板上，与基板上的原子发生反应而一层层地使膜堆叠。此时成膜中的反应室压力在每次成膜气体供给事件中不同，这些压力调节主要通过排气主阀的流导调节功能(APC(Auto Pressure Control))进行调压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-183837号公报
专利文献2：日本特开2010-67788号公报
专利文献3：日本特开2009-259894号公报
专利文献4：日本特开平11-300193号公报
专利文献5：国际公开第2017/022366号
发明内容
在近来的成膜顺序中，出于改善排气速度和气体置换效率等目的，具备高流导排气系统(以下，称为“200A排气系统”)的装置增加。
然而，在以往的200A的调节阀中，微小阀开度下的调压困难等，控制性并不充分。
本发明的目的在于，提供一种应对从反应室进行的大流量排气且控制性好的控制阀的技术。
根据本发明，提供一种具有控制阀的技术，该控制阀具备：闸阀，其具有可动式的闸阀板；和能够全闭的蝶阀，其设于上述闸阀板，口径小于由上述闸阀板开闭的阀开口，该控制阀构成为能够相互独立地驱动上述闸阀的上述闸阀板和上述蝶阀。
发明效果
根据本发明，能够提供一种应对从反应室进行的大流量排气且控制性好的控制阀。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的整体结构的概要图。
图2是表示本发明的一个实施方式的排气系统的主视图。
图3是表示本发明的一个实施方式的排气系统的框图。
图4的(A)是在本发明的一个实施方式的控制阀中表示闸阀的闭状态的剖视图。图4的(B)是在本发明的一个实施方式的控制阀中表示闸阀的开状态的剖视图。图4的(C)是在本发明的一个实施方式的控制阀中表示闸阀的闭状态且蝶阀的全开状态的剖视图。
图5是表示本发明的一个实施方式的控制阀的变形例的剖视图。是表示排气系统的动作下的减压状态的图表。
图6是表示本发明的一个实施方式的排气系统的动作下的基于开度指令计算部得到的开度的分配的例子的图表。
图7是表示本发明的一个实施方式的排气系统的动作下的基于开度指令计算部得到的开度的分配的其他例子的图表。
图8是表示将图7的例子变更为更适于高速开闭的例子的图表。
具体实施方式
以下，参照附图说明本实施方式的一例。此外，在各图中对相同或等价的结构要素及部分标注相同的附图标记。另外，关于附图的尺寸比率，存在为了便于说明而夸大、与实际比率不同的情况。另外，将附图的上方向设为上方或上部，将下方向设为下方或下部进行说明。另外，在本实施方式中记载的压力全部表示气压。
＜基板处理装置的整体结构＞
如图1所示，基板处理装置100具有：反应炉10，其具有对作为半导体器件的一例的基板30进行处理的处理室20；预备室22，其保存对基板30进行保持的舟皿26；气体导入管道40，其向处理室20导入气体；排气系统50，其将处理室20的气体排出；和主控制部70，其控制基板处理装置100的动作。
〔反应炉〕
在反应炉10内，如图1所示，形成有包含反应管12和炉口凸缘14的处理室20。反应管12形成为沿上下方向具有轴的筒状。炉口凸缘14隔着气密部件12A与反应管12的下部连结，形成为沿上下方向具有轴的筒状。另外，在反应炉10中，在反应管12的内部，内管16与反应管12同心地被支承。另外，在反应管12的外周，与反应管12的轴同心且与反应管12的外表面具有间隔地设有加热器18。加热器18具有获得来自后述的主控制部70的信号而发热、从而将反应管12加热的功能。像这样，反应炉10具有反应管12、炉口凸缘14、内管16、加热器18和处理室20。另外，在处理室20中配置基板30。
〔预备室〕
预备室22如图1所示，由搬送壳体24构成。搬送壳体24与炉口凸缘14的下部连通。在搬送壳体24的内部保存有载置基板30并将基板30向处理室20搬送且插入的舟皿26。炉口盖28设为能够沿上下方向移动，在到达上端时将搬送壳体24气密地封闭。舟皿26载置在炉口盖28之上，与炉口盖28的移动相配合地被导入反应炉10内。另外，在搬送壳体24的下部，连通有具有与后述的气体导入管道40相同结构的第2气体导入管道44。由此，能够将预备室22内以难以在基板30上形成自然氧化膜等的环境气体充满。
〔气体导入管道〕
气体导入管道40如图1所示，具有将未图示的气体供给源与炉口凸缘14连通的气体导入管40A、和设在气体导入管中的气体供给源与炉口凸缘14之间的流量控制器42。流量控制器42具有根据来自后述的主控制部70的信号将设于内部的未图示的阀开闭而控制气体的导入量的功能。另外，第2气体导入管道44除了将气体供给部与搬送壳体24的下部连通的方面以外，具有与气体导入管道40相同的结构。此外，在此使用的气体为非活性气体，具体地说使用氮。
〔主控制部〕
主控制部70是控制基板处理装置100整体的动作的控制器，虽未图示，但内置计算机，该计算机具有CPU、ROM、RAM、存储器、输入部、显示部、通信接口等，各自与总线连接。通信接口能够从后述的压力传感器组62获取压力信息，并向阀控制器53传递目标压力值。在主控制部70中，基于来自输入部的输入信息，执行用于进行基板处理装置100中的各种处理的基板处理程序。
例如，主控制部70执行作为基板处理程序之一的工艺配方，进行作为制造半导体器件的一个工序的基板处理工序的控制。此时，主控制部70通过阀控制器53控制排气系统50的闸阀56及蝶阀58的开闭，并且调节蝶阀58的开度，控制处理室20的压力。开度指令计算部72相当于例如APC控制器。
＜主要部分的结构＞
〔排气系统〕
如图1至图3所示，排气系统50具有排气管道52，排气管道52至少具备从处理室20排出气体的作为第1配管的大口径的配管52A、设于配管52A且检测处理室20的压力的压力传感器组62、和设于配管52A的中途的控制阀55。如图1至图4所示，配管52A是从处理室20连通至真空泵60的大口径的配管，构成真空排气流路。在本实施方式中，配管52A的口径作为一例为200mm
Figure BDA0003636171710000041
也就是说，配管52A的标称直径为例如200A。成为排气管道52的与处理室20为相反侧的端部的末端部与真空泵60的吸引侧连接。排气管道52构成为，在控制阀55为开状态时，利用真空泵60的吸引动作，将处理室20的气体排出。真空泵60具有10Pa左右的极限真空度，常时运转，将排气管道52的下游侧维持为真空。此外，也可以设为在排气系统50中包含真空泵60和阀控制器53。
〔控制阀〕
如图4的(A)～(C)所示，控制阀55具备闸阀56、和在闸阀56中设为嵌套状的蝶阀58。闸阀56的闸阀板57和蝶阀58构成为能够相互独立地被驱动。闸阀56及蝶阀58与阀控制器53电连接，基于来自阀控制器53的信号进行开闭动作。该控制阀55使作为真空排气流路的排气管道52的流导可变，在其可变范围中能够使流导实质为0，也就是说全闭，从而将真空排气流路切断。
闸阀56具有阀外壳76、可动式的闸阀板57、作为驱动部件的一例的杆78、闸阀致动器80和闸阀密封环82。阀外壳76具备在流路方向上相对配置的两个阀开口76A、76B、和闸阀座76C，是将被控制流体的流路在两个阀开口76A、76B之间直线形成的部件。被控制流体是例如处理室20内的基板处理或处理室20内的吹扫中使用的气体。阀开口76A、76B例如是与流路中心同心且彼此反向地设置的带凸缘的圆形开口，凸缘形成为能够连接于200A的标称直径的配管52A。另外，阀开口76A、76B具有例如与200A的标称直径的配管52A的内径对应的内径。阀外壳76的大小设定为，在与流路正交的方向上，闸阀板57能够在闭状态(图4的(A))的位置与全开状态的退避位置(图4的(B))之间移动。阀外壳76的端部由盖部件77封闭。形成于阀外壳76内的流路维持例如与200A的标称直径的配管52A的截面积相等或其以上的面积。
闸阀板(阀芯)57是能够在打开位置与封闭位置之间直线移动的部件，打开位置是闸阀板57向流路外退避且例如将阀开口76A打开的位置，封闭位置是闸阀板57向流路内突出且与闸阀座76C接触而例如将阀开口76A密封的位置。闸阀板57形成得比阀开口76A大，在封闭位置将阀开口76A封闭。
杆78在闸阀板57上配置一条以上，能够与闸阀板57一起在闸阀板57的移动方向上移动或伸缩。在本实施方式中，杆78与移动方向平行地贯穿盖部件77而延伸。贯穿部被后述的直线运动穿通件94所密封。另外杆78存在需要承受作用于闸阀板57的流路方向上的载荷的一部分或全部并传递至直线运动穿通件94或闸阀致动器80的情况。该情况下，杆78具有必要的强度和刚性(截面二次轴矩)。此外，驱动部件不限于杆78，只要能够使闸阀板57移动而将闸阀56开闭即可。因此，驱动部件也可以是例如臂或滚珠丝杠(未图示)。
闸阀致动器80是将杆78沿闸阀板57的移动方向驱动的驱动源。闸阀致动器80固定于盖部件77，对于杆78仅允许其移动方向上的位移，存在需要承受除此以外的方向(例如流路方向)上的载荷的情况。作为闸阀致动器80，使用例如缸装置或齿条齿轮、线性马达。
闸阀密封环82配置于闸阀座76C或闸阀板57中的与闸阀座76C相对的相对面，具有弹性，是例如弹性体制的O型环。闸阀座76C设在例如闸阀板57的上游侧，也就是说阀开口76A侧。在图示例中，闸阀密封环82安装于闸阀板57的上游侧的面，在闸阀56的开闭时与闸阀板57一起移动。例如，闸阀密封环82嵌入在闸阀板57的上游侧的面上所形成的环状槽(未图示)中。
像这样，闸阀56能够在阀开口76A、76B之间存在1个气压以上的压力差的状态下，将阀开口76A、76B之间以非常低的泄漏量切断。此外为了使闸阀56成为切断(密封)状态，存在需要用于将闸阀板按压于闸阀座76C的规定的密封动作的情况。另外，关于所容许的压力差，除了全闭或切断的维持状态以外，能够针对密封动作、解除按压的开封动作、任意开度下的闸阀板57的驱动分别规定为不同的值。此外，例如在不担心下游侧成为高压、或者容许来自下游侧的逆流泄漏的用途中，也可以将闸阀座76C设于闸阀板57的下游侧。该情况下，闸阀密封环82设在该闸阀座76C或闸阀板57中的与该闸阀座76C相对的相对面，也就是说下游侧的面。
此外闸阀56不限定于闸阀座76C和闸阀板57中的与闸阀座76C相对的相对面相对于闸阀板57的移动方向分别平行地形成。如图5中的例子那样，闸阀座76C和闸阀板57中的与闸阀座76C相对的相对面也可以相对于闸阀板57的移动方向倾斜且相互平行地配置。该情况下，在使闸阀55成为闭状态时产生楔形效果，闸阀板57与闸阀座76C的气密性提高。而且闸阀板57的下游侧(阀开口76B侧)也可以同样地构成。另外，也可以采用闸阀座76C在闸阀板57的移动方向上以与闸阀板57相面对的方式形成为独特形状的单动式的闸阀。一般，闸阀为无法直接控制密封环82的压溃量的构造，因此与同口径的其他种类的阀相比较，微小开度(流量)下的控制精度低。另外为了使作用了大压力的阀芯滑动而需要大的驱动力，驱动速度慢，响应性差。
蝶阀58设于闸阀板57，是口径比由闸阀板57开闭的阀开口76A小且构成为能够全闭的APC阀。该蝶阀58具有蝶阀室86、蝶阀板59、旋转轴88和蝶阀致动器90。
蝶阀室86形成为将闸阀板57的两面之间贯穿而使两个阀开口76A、76B连通，具有蝶阀座86A。作为一例，蝶阀室86是形成于闸阀板57的圆筒状的贯穿孔。
蝶阀座86A设在蝶阀室86的内周面。蝶阀座86A中的开口具有例如与100A的标称直径的配管(未图示)的流路截面积相同或其以下的面积。100A的配管的口径为约100mm
Figure BDA0003636171710000071
蝶阀板59具有与蝶阀座86A对应的形状，能够以将闸阀板57的移动方向作为轴并绕其旋转的方式被轴支承，且设于蝶阀室86内。具体地说，蝶阀板59例如形成为圆板状，连接有旋转轴88，该旋转轴88具有穿过该圆的中心的轴。旋转轴88贯穿闸阀板57并在闸阀板57的移动方向上延伸，能够绕旋转轴88的轴旋转。随着该旋转轴88的旋转，蝶阀板59也旋转，由此蝶阀58开闭。本实施方式的旋转轴88与杆78同样地，贯穿盖部件77并延伸。
在阀外壳76的流路方向上，两个阀开口76A、76B例如以比蝶阀板59的大小大的间隔相互分开。该蝶阀板59的大小是包含蝶阀密封环92的大小，例如是直径。由此，能够在维持蝶阀板59全开的状态下打开闸阀56。
蝶阀致动器90是将旋转轴88绕该旋转轴88的轴旋转驱动的驱动源，为了实现蝶阀58的任意开度，使用例如脉冲马达或伺服马达。本例的蝶阀致动器90在阀外壳76之外固定地设于盖部件77。
另外，蝶阀58具有蝶阀密封环92。该蝶阀密封环92是配置在蝶阀板59的外周并与蝶阀座86A抵接的具有弹性的部件，例如是O型环。能够通过该蝶阀密封环92将蝶阀座86A密封。
像这样，蝶阀58能够在闸阀板57的两侧之间存在1个气压以上的压力差的状态下，以充分低的泄漏量将该两侧之间切断。另外能够与压力差无关地自由驱动，其动作比闸阀更高速。即，一般，虽然蝶阀具有口径越大则密封性越差(泄漏量越增加)的倾向，但通过选择口径比闸阀56充分小的蝶阀58，能够使其泄漏量为与闸阀56相同程度或其以下。另外蝶阀板59的位置在蝶阀室86内固定且密封环92的压溃量比较稳定，因此微小开度下的控制精度高。其中，仅打开蝶阀58而得到的控制阀55的开度最高为25％左右。
控制阀55在开度比较大(流导或被控制流体的流量大)时闸阀56成为开状态，在开度比较小(流导或被控制流体的流量小)时或规定条件下的压力调节时闸阀58成为闭状态，利用蝶阀58进行流量调节或调压。在使闸阀56成为全开时，主控制部70将蝶阀板59控制为小于规定的开度。
控制阀55还具备直线运动穿通件94和直线运动及旋转穿通件96。直线运动穿通件94能够在将阀外壳76的内外隔绝的状态下，将杆78与设于阀外壳76之外的闸阀致动器80连接。直线运动及旋转穿通件96能够在将阀外壳76的内外隔绝的状态下，将旋转轴88与设于阀外壳76之外的蝶阀致动器90连接。对于直线运动穿通件94和直线运动及旋转穿通件96，能够使用例如周知的波纹管、O型环密封、磁性流体密封。直线运动穿通件94和直线运动及旋转穿通件96能够以其中一方搭载于另一方的背负(Piggy-Back)的样态设置。
〔压力传感器组〕
压力传感器组62如图1所示，通过配管62A连通于比闸阀56的安装位置靠处理室20侧的位置而设置。压力传感器组62与主控制部70电连接，具有发送处理室20的压力信息的功能。另外，压力传感器组62如图2所示，由后述的大气压传感器64、第1真空传感器66和第2真空传感器68构成。大气压传感器64、第1真空传感器66、第2真空传感器68按距处理室20从近到远的顺序设置，分别利用配管62A与配管52A连接。在此，大气压传感器64、第1真空传感器66、第2真空传感器68分别为压力传感器的一例。
(大气压传感器)
大气压传感器64如图2所示，在压力传感器组62中设在距处理室20最近的位置，具有检测接近大气压的区域的压力的功能。
(第1真空传感器)
第1真空传感器66如图2所示，设在被大气压传感器64和后述的第2真空传感器68所夹的位置，具有作为检测从接近大气压的区域的压力至高真空区域(10-1～10-5Pa)的压力的广域压力传感器的功能。另外，在将第1真空传感器66与配管52A连接的配管62A上，设有与大气压传感器64连通且若配管52A内朝向高真空区域的压力减压则打开的阀66A。
(第2真空传感器)
第2真空传感器68如图2所示，在压力传感器组62中设在距处理室20最远的位置，具有作为检测高真空区域的压力的压力传感器的功能。
这些大气压传感器64、第1真空传感器66、第2真空传感器68分别与主控制部70及阀控制器53电连接。
如图3所示，阀控制器53中，自动控制部71接收从主控制部70提供的处理室20的目标压力PT和由压力传感器组62测量出的实际压力PR的输入，向开度指令计算部72输出目标开度。目标开度相当于本实施方式例的控制阀55整体的流导，以目标压力PT与实际压力PR的偏差成为0的方式，利用反馈控制等的手法常时更新。此外在规定了压力变化比率的上限的情况下，即使输入了以超过该比率的速度变化的目标压力，也以收于该比率内的方式内部性地修正目标压力。开度指令计算部72与所输入的目标开度相应地，对闸阀56和蝶阀58分配开度，并作为开度指令分别输出到闸阀致动器80和蝶阀致动器90。开度指令例如能够作为将各阀的全开设为100％时的相对开度而赋予。
＜主要部分的作用＞
在此，说明作为本实施方式的主要部分的控制阀55的作用、排气系统50的作用及半导体器件的制造方法。
〔控制阀的作用〕
如图4的(A)、(B)所示，在本实施方式的控制阀55中，利用基于来自阀控制器53的指令产生的闸阀致动器80的驱动，使杆78沿轴向移动或伸缩，从而能够使安装于该杆78的闸阀板57沿杆78的轴向直线移动。由此，能够将闸阀56开闭。图4的(A)示出了闸阀56的闭状态。在闭状态下，闸阀密封环82与闸阀座76C接触，由此阀开口76A被密封。图4的(B)示出了闸阀56的开状态，具体地说为全开状态。闸阀板57从阀开口76A完全退避，由此闸阀56成为全开状态。
如图4的(C)所示，利用基于来自主控制部70的指令产生的蝶阀致动器90的驱动，使旋转轴88旋转，从而能够使安装于该旋转轴88的蝶阀板59绕旋转轴88的轴旋转。在蝶阀板59安装有蝶阀密封环92，如图4的(A)、(B)所示，在蝶阀58为闭状态时，蝶阀密封环92与设于蝶阀室86的内周的蝶阀座86A的整周接触，由此该蝶阀座86A被密封。
蝶阀58中的蝶阀板59的旋转角度能够由蝶阀致动器90控制。蝶阀板59相对于被控制流体的流动垂直的状态为全闭的位置，从该全闭的位置旋转90度而蝶阀板59与被控制流体的流动平行的状态为全开的位置(图4的(C))。通过从全开位置使角度可变，能够使阀流导可变，从而能够实现图1至图3所示的处理室20内的压力调节。因此根据本例的控制阀55，在仅蝶阀58工作的区域中，得到与普通的小口径蝶阀同样优异的开闭动作的响应性和微小开度控制精度。另外得到不逊于普通的大口径闸阀的密封性。
安装于蝶阀板59的旋转轴88能够与闸阀56的杆78同时移动或伸缩。因此，在将闸阀56打开时，蝶阀板59也与闸阀板57同时向阀外壳76的退避位置移动，得到与对应于200A的配管52A的普通闸阀同等的流导。
另外，通过将对应于200A的配管52A的闸阀56和相当于100A的蝶阀58设为一体构造，能够同时实现大流量排气和高精度的压力调节。另外，不再需要相当于100A的分支系统(未图示)，能够仅以200A的配管52A构成排气系统。因此，能够实现装置零件布局的省空间化。另外，由于不具有分支配管，所以配管容积减少，能够提高作为被控制流体的气体的置换效率，并且能够降低零件成本。而且，在需要配管加热的工艺中，能够缩小配管加热范围，能够降低因加热不均匀导致的颗粒风险。
〔排气系统的作用〕
在图3中，本实施方式的排气系统50中，阀控制器53基于目标压力PT和来自压力传感器组62的实际压力PR的信息，将控制阀55的开度调节适当地分配给闸阀56和蝶阀58，由此进行处理室20的压力控制和吹扫。
图6是表示基于开度指令计算部72(图3)得到的开度的分配的例子的图表。该例中，横轴为设定流导(或设定流量)，纵轴为各阀的开度。具体地说，图6的上图的纵轴为闸阀56的开度，图6的下图的纵轴为蝶阀58的开度。在横轴的0～CT的微小流量区域中，闸阀56全闭，仅蝶阀58工作。在此，CT为转换流导，相当于全开的蝶阀58的流导。若设定流导超过该CT，则在维持蝶阀58全开的状态下，闸阀56工作。各阀的工作能够相对于设定流导表现为大致线形的开度。设定流导在0～CT之间是适于微小流量控制的区域，在该区间闸阀56将闸阀板57按压于闸阀座76C，成为密封状态(图3的(A))。该例能够适用于维持蝶阀58全开的状态下可将闸阀56设为全开的结构的情况。此外闸阀56的密封也可以在设定流导为0～CT之间的任意开度下进行。另外在设定流量低于CT并减少时，闸阀56的密封并不与CT的降低同时进行，能够在经过规定时间后延迟执行。由此能够抑制频繁的密封动作。
图7是表示基于开度指令计算部72得到的开度的分配的其他例子的图。该例也能够适用于维持蝶阀58全开的状态下无法使闸阀56全开的结构的情况。白色箭头所示的横轴中的转换流导CT的左侧的区域与CT的右侧相比横轴的比例尺扩大。C3与不将蝶阀58关闭而能够将闸阀56打开的最大开度对应，在C3以上的开度下，蝶阀58的开度维持为比其全开开度小的Op。在此Op是无机械干涉地能够将闸阀56自由开闭的蝶阀58的最大开度。在CT与C3之间，开度指令计算部72(图3)进行具有迟滞的开度控制。具体地说，在设定开度超过CT并增加时，在到达C2之前，在将蝶阀58的开度维持为100％的状态下使闸阀56的开度增加。在设定流导超过C2并进一步增加时，蝶阀58的开度被控制为越接近C3则越接近Op。在设定流导超过C3并增加时，蝶阀58的开度被维持为Op，使闸阀56的开度增加。在设定流导低于C3并降低时，蝶阀58的开度被控制为越接近CT则越接近100％，与此同时闸阀56的开度相对于设定流导以大致线形朝向0减少。根据这样的控制，在CT与C3之间抑制蝶阀58的过度工作，能够延长蝶阀密封环92(图4)的寿命，当将控制阀55从超过C3的大流量区域急速全闭为设定流量时，蝶阀58的全开动作提早，能够高速地进行全闭。此外，期望设置针对闸阀56的互锁装置，使得在设定流量从CT进一步增加到C3以上时，在蝶阀58的开度下降到Op之前，闸阀56的实际开度不会超过上述的最大开度。
图8是表示将图7的例子变更为更适于高速开闭的例子的图表。在该例中蝶阀58的开度在设定流导全部范围内不超过Op。若将蝶阀58的开度为Op时的流导设为Ct1，则当设定流导增加并到达Ct1时，闸阀56的密封被解除，在此以后，闸阀56相对于设定流量以大致线形的开度打开。在该例中虽然微小流量控制区域缩小且精度恶化，但无需等待闸阀56与蝶阀58的实际工作，因此两者能够完全并行地进行。尤其是，从全闭到Ct附近，开闭动作更高速化。若将图7的例子称为微小流量控制优先模式，将图8的例子称为响应速度优先模式，则阀控制器53能够根据状况或根据主控制部70的指示选择两个模式中的一方并适用。例如，在控制阀55中的差压变大的高压力(也就是说低真空)区域中，选择微小流量控制优先模式，在低压力(也就是说高真空)区域中，选择响应速度优先模式。或者也可以根据反应炉10中的处理室20的压力，在两个模式间连续转换。该情况下的蝶阀58的控制例在图8中以虚线示出。闸阀56开始打开的设定流导(规定值)能够至少在Ct1到Ct之间任意设定。
＜基板处理工序＞
接下来，说明使用本实施方式的基板处理装置100实施的具有规定处理工序的基板处理方法、也就是说半导体器件的制造方法。在此，规定处理工序列举实施作为半导体器件的制造工序的一个工序的基板处理工序的情况为例。
该半导体器件的制造方法具有：准备控制阀55的工序，该控制阀55具备具有可动式的闸阀板57的闸阀56、设于闸阀板57且口径小于由闸阀板57开闭的阀开口76A、76B的能够全闭的蝶阀58，且该控制阀55构成为能够相互独立地驱动闸阀56的闸阀板57和蝶阀58；向作为基板处理装置100的反应室的处理室20搬入半导体器件的基板30的工序；在从处理室20排出的被控制流体的流量大时将闸阀56设为开状态的工序；以及在被控制流体的流量小时或压力调节时将闸阀56设为闭状态，并利用蝶阀58进行流量调节或调压的工序。
在实施基板处理工序时，首先在基板处理装置100准备控制阀55。接着，将工艺配方在未图示的存储器等中展开，根据需要从主控制部70中的自动控制部71向开度指令计算部72提供控制指示，并且向未图示的工艺系统控制器和搬送系统控制器提供动作指示。这样实施的基板处理工序至少具有搬入工序、成膜工序和搬出工序。
(移载工序)
主控制部70在未图示的基板移载机构开始向舟皿26移载基板30的移载处理。该移载处理进行至所预定的全部基板30向舟皿26的装填(晶圆进料)完成。
(搬入工序)
若将规定片数的基板30装填到舟皿26，则舟皿26利用未图示的舟皿升降机而上升，并装入形成于反应炉10内的处理室20(舟皿装载)。若舟皿26被完全装入，则炉口盖28将反应炉10的炉口凸缘14的下端气密地封闭。
(成膜工序)
接着，处理室20如上述那样遵照来自主控制部70的指示的同时，以成为规定的成膜压力(处理压力)的方式，利用控制阀55及真空泵60等真空排气装置进行真空排气。另外处理室20遵照来自未图示的温度控制部的指示的同时，以成为规定的温度的方式利用加热器18进行加热。接着，开始基于未图示的旋转机构对舟皿26及基板30的旋转。然后，在维持为规定的压力、规定的温度的状态下，向保持于舟皿26的多片基板30供给规定的气体(处理气体)，在基板30上进行规定的处理(例如成膜处理)。此外，在接下来的搬出工序前，存在使温度从处理温度(规定的温度)下降的情况。
(搬出工序)
若对载置于舟皿26的基板30的成膜工序完成，则使基于旋转机构对舟皿26及基板30的旋转停止，将处理室20置换成氮气环境(氮置换工序)，恢复大气压。然后，使炉口盖28下降而使炉口凸缘14的下端开口，并且将保持处理完毕的基板30的舟皿26搬出到反应炉10的外部(舟皿卸载)。
(回收工序)
然后，保持着处理完毕的基板30的舟皿26利用从清洁单元吹出的清洁气体而被极其有效地冷却。并且，例如若冷却到150℃以下，则将处理完毕的基板30从舟皿26卸下(晶圆卸载)并移载到未图示的晶圆盒(pod)后，进行新的未处理基板30向舟皿26的移载。
[其他实施方式]
以上，说明了本发明的实施方式的一例，但本发明的实施方式不限定于上述内容，除了上述内容以外，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形而实施。

Claims (15)

1.一种控制阀，具备：
闸阀，其具有可动式的闸阀板；和
能够全闭的蝶阀，其设于所述闸阀板，口径比由所述闸阀板开闭的阀开口小，
所述控制阀构成为能够相互独立地驱动所述闸阀的所述闸阀板和所述蝶阀。
2.根据权利要求1所述的控制阀，其中，
所述控制阀在设定流导或流量大于规定值时将所述闸阀设为开状态，
在所述设定流导或流量小于所述规定值时将所述闸阀设为闭状态，利用所述蝶阀调节流导或流量。
3.根据权利要求1所述的控制阀，其中，
所述闸阀具有：
阀外壳，其具备闸阀座和在流路方向上相对配置的两个所述阀开口，在两个所述阀开口之间直线形成被控制流体的流路；以及
所述闸阀板，其在打开位置与封闭位置之间移动，该打开位置是所述闸阀板向所述流路之外退避并且将所述阀开口打开的位置，该封闭位置是所述闸阀板向所述流路内突出并且与所述闸阀座接触而将所述阀开口密封的位置。
4.根据权利要求3所述的控制阀，其中，
所述闸阀具有：
驱动部件，其配设于所述闸阀板，能够与所述闸阀板一起沿所述闸阀板的移动方向移动或伸缩；
闸阀致动器，其将所述驱动部件沿所述闸阀板的移动方向驱动；
具有弹性的闸阀密封环，其配置在所述闸阀座或所述闸阀板中的与所述闸阀座相对的相对面。
5.根据权利要求4所述的控制阀，其中，
所述蝶阀具有：
蝶阀室，其以使两个所述阀开口连通的方式贯穿设于所述闸阀板，具有蝶阀座；
蝶阀板，其具有与所述蝶阀座对应的形状，以能够将所述闸阀板的移动方向作为轴并绕该轴旋转的方式被轴支承；
旋转轴，其与所述蝶阀板连接，沿所述闸阀板的移动方向延伸，能够绕所述轴旋转；以及
蝶阀致动器，其将所述旋转轴绕所述轴旋转驱动。
6.根据权利要求4所述的控制阀，其中，
所述闸阀座设于所述闸阀板的上游侧，
所述闸阀密封环设于该闸阀座或所述闸阀板中的与该闸阀座相对的相对面。
7.根据权利要求5所述的控制阀，其中，
所述蝶阀具有配置在所述蝶阀板的外周且与所述蝶阀座抵接的弹性的蝶阀密封环，能够利用所述蝶阀密封环将所述蝶阀座密封。
8.根据权利要求3所述的控制阀，其中，
所述阀开口为圆形，所述阀外壳形成具有所述阀开口以上的截面积的所述流路。
9.根据权利要求5所述的控制阀，其中，
在所述阀外壳的流路方向上，所述两个阀开口以比所述蝶阀板的大小大的间隔相互分开。
10.根据权利要求7所述的控制阀，其中，
还具备阀控制器，该阀控制器以在将所述闸阀设为全开时将所述蝶阀板设为小于规定的开度的方式进行控制。
11.根据权利要求4所述的控制阀，其中，
所述闸阀座和所述闸阀板中的与所述闸阀座相对的所述相对面相对于所述闸阀板的移动方向倾斜且相互平行地配置。
12.根据权利要求5所述的控制阀，其中，
还具备：
直线运动穿通件，其在将所述阀外壳的内外隔绝的状态下，将所述驱动部件与设于所述阀外壳之外的所述闸阀致动器连接；和
直线运动及旋转穿通件，其在将所述阀外壳的内外隔绝的状态下，将所述旋转轴与设于所述阀外壳之外的所述蝶阀致动器连接。
13.根据权利要求5所述的控制阀，其中，
所述阀开口具有200A的标称直径的配管的截面积以上的面积，
所述蝶阀座中的开口具有100A的标称直径的配管的截面积以下的面积，
所述控制阀在来自基板处理装置的反应室的真空排气流路中使用。
14.一种基板处理装置，具备：
对基板进行处理的处理室；
检测所述处理室内的压力的传感器；和
设于所述处理室与排气泵之间，且根据所述压力而被控制的控制阀，
控制阀具备：
具有可动式的闸阀板的闸阀；和
能够全闭的蝶阀，其设于所述闸阀板，口径比由所述闸阀板开闭的阀开口小，
所述控制阀构成为能够相互独立地驱动所述闸阀的所述闸阀板和所述蝶阀。
15.一种半导体器件的制造方法，包括：
向基板处理装置的反应室搬入基板的工序；
对控制阀进行控制而以使反应室成为规定压力的方式进行排气的工序，其中该控制阀具有构成为能够相互独立地驱动的闸阀和蝶阀，所述闸阀具有可动式的闸阀板，所述蝶阀设于所述闸阀板，口径比由所述闸阀板开闭的阀开口小，且能够全闭；以及
对所述反应室内的所述基板进行处理的工序。
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