CN115210852A - 气体供给装置、真空处理装置以及气体供给方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在腔室内使用工艺气体进行处理时，能够有效地抑制由工艺气体向上游侧的倒流引起的不良状况的气体处理装置。向处理试料的处理室供给气体的气体供给装置具备：端口，其与包括清除用气体和处理用气体的多种气体的气体源分别连接；以及集合配管，其供从所述端口供给的所述多种气体分别汇合并流动，供从与所述清除用气体的气体源连接的端口供给的气体流动的气体流路形成于所述集合配管的最上游侧。

Description

气体供给装置、真空处理装置以及气体供给方法
技术领域
本发明涉及气体供给装置、真空处理装置以及气体供给方法。
背景技术
半导体制造装置例如在半导体元件、液晶元件、太阳能电池、MEMS的计测器这样的电气部件的制作中分别使用具有各种各样的气体特性的高纯度工艺气体，对晶片等被加工材料进行处理，因此是现今世界上不可或缺的重要的工业机械。
在这些半导体制造装置中，按照所设定的处理配方(recipe)的各个步骤的处理信息，控制工艺气体的供给。例如，使用热传感器方式的质量流量控制器(MASS FLOW RATECONTROLLER，以下称为MFC)、压力式流量控制器(PRESSURE FLOW RATE CONTROLLER，以下称为PFC)等来控制气体流量。
通常，通过在这些流量控制器的前后配置的气体阀的开闭的控制来控制工艺气体的供给/停止。借助该控制，将单体的工艺气体、或者以气体流量来控制多种工艺气体的混合比率的混合气体向收纳有被加工物的处理室、反应器(腔室)导入。于是，也有时进一步与其他工艺气体混合。
这些导入到腔室内的气体被等离子体化、或者在高温下产生活性、或者被离子化并在电场内被加速，从而对被加工材料产生表面反应。在此，表面反应是指各种各样的材料的蚀刻、不需要的表面的含有有机物的掩材的灰化(ashing)、利用基于物理离子的溅射蚀刻等进行的被加工物的表面材料的干式除去、或者借助对目标材料进行溅射处理、或者利用CVD(chemical vapor deposition)法使材料发生反应所带来的附着物的形成而进行的向被加工物的表面的成膜、被加工物的(疏水性、亲水性等的)表面改质、从被加工物的表面向内部打入特定元素、分子、或者热扩散这样的现象。通过所使用的气体种类、活性化的方法，而在这些各种各样的表面处理中利用工艺气体。
通常工艺气体的供给控制为以下那样。例如，为了对腔室供给或停止该工艺气体，通常多使用常闭的气动阀的开闭控制。
在供给该工艺气体的步骤中，向分配给该工艺气体的螺线管阀供电，打开螺线管阀，从而将来自空气源的加压空气向设置于该工艺气体的供给配管的气动阀供给。进而，气动阀被开放，将该工艺气体向腔室供给。在使该工艺气体供给停止的步骤中，对螺线管阀进行关闭控制而停止加压空气的供给，残留的空气也被排出而关闭该工艺气体的气动阀，因此不供给该气体。
在检知到压力调整的错误、气体流量降低等在配方控制中不能容许等的不良状况的产生的情况下，中断该配方的该步骤的处理。能够响应该检知，而对螺线管阀进行关闭控制，阻断向气动阀的加压空气供给，关闭气动阀，停止该工艺气体的注入。
通过该步骤的处理，仅关闭危险的工艺气体、反应性高的工艺气体的气动阀，与此相对，氩气体(以下Ar)、氮气(以下N2)等用于清除(purge)、稀释的非活性且比较安全的气体也有时即使检测到不良状况也持续流动，以避免异物(微粒)向被加工物的附着。
并且，在产生了供电错误、停电等时，螺线管阀一起关闭而切断加压空气的供给，因此全部气动阀关闭，停止全部工艺气体向腔室的供给，从而能够安全地控制半导体制造装置。
另外，关于工艺气体的流量控制，MFC是利用热传感器对由气体分子传递的热量进行监视，并按照该热量控制节流孔的开度而得到期望的气体流量的方式。与此相对，最近多使用的PFC是通过对通常在节流孔流动的气体进行音速控制(将节流孔的上游的压力控制为节流孔下游的压力的约2倍以上以使气体速度成为音速)，从而利用比节流孔靠上游侧的压力与流量成比例(临界膨胀条件)来得到规定的流量的方式。
实际上在PFC中，使向上游侧送入气体的阀开闭而控制节流孔上游侧压力，来得到期望的气体流量。在PFC之中，也是不在节流孔而在内部设置用于使气体流动的阻力体，基于加上了各个气体的特性的压力来进行流量控制的方式。
在采用了这些MFC、PFC的方式的控制系统中，在控制各个工艺气体流量之前或之后，配置气动阀，将该被控制了的工艺气体向腔室导入。
另外，伴随着半导体元件制造中的微细加工的进展，以更高精度的加工为目标而谋求工艺气体控制的进化。具体而言，要求将金属污染(metal contamination)、异物(微粒)的产生进一步抑制为低水平，在加工尺寸精度控制、加工膜厚控制、蚀刻中以高选择比(极力不切削而不除去对象材料以外)进行加工。
为了应对这些要求，采取使用以往未使用的、反应性更高的气体控制复杂的反应而进行加工、相反地利用Ar、He、N2这样的非活性的气体以更高精度稀释工艺气体而抑制加工速度、进而循环地切换气体种类而阶段性地使反应进展、在使用后更严格地实施腐蚀性气体的清除等对策。因此，需要用于能够抑制污染、异物的附着的气体供给的阀单元的结构及其控制。
具体说明该课题。在最近的装置中，将可燃性气体、助燃性的气体或者自燃性的气体混合而在同一腔室内使用的情况增加，若不在更复杂的反应系统中进行控制则难以得到目标的加工性能。若使用这样的气体，则有时即使不特别给予用于使反应推进的能量，仅通过在气体配管内将两种气体混合也形成固态物。在该情况下，更容易产生所形成的固态物倒流而使流量控制器故障、或者引起气体配管的闭塞、或者在被加工物附着异物(微粒)等不良状况。
从针对该不良状况的安全的确保以及避免不良状况的观点出发，需要将可燃性气体、助燃性的气体或者自燃性的气体、以及两种不能混合的气体按照各自的特性集中地在不同的工艺气体配管中分开向腔室导入。腔室被加温，因此考虑在腔室的内壁抑制固态物的附着，并保持洁净。另外，导入到腔室的气体例如通过维持、监视在通过反应而产生了爆发性的燃烧的情况下在反应后也不超过大气压那样的压力、即腔室不被破坏那样的真空状态的压力而进行管理。在被加工物的搬入搬出的搬运中、用于加工的压力调整的前处理、排出剩余气体的后处理中，通过将被加工物的表面置于层流状态的气流下而抑制异物的附着。
对为了进行气体处理而流动该工艺气体时的课题进行叙述。在进行气体处理时，在单独(100％)流动工艺气体的情况下，存在利用其他气体(Ar等)稀释而(该工艺气体的比例小于100％)流动的情况、或者将它们与其他工艺气体混合而流动的情况。
并且，也有时进行使该工艺气体流动一定时间，之后利用非活性气体的工艺气体以清除为目的流动，在该清除的期间使用其他气体供给管线流动其他工艺气体，接着在该其他工艺气体管线流动清除气体这样的一系列的工序。也需要考虑将向腔室供给的这些气体种类随时间的变化的气体流动作为一个周期，并反复循环多次的被称为ALD(AtomicLayer Deposition)、ALE(Atomic Layer Etching)的处理的方法。
在按照配方的处理中，在将多种气体混合/稀释而流动、或者循环切换气体而流动的这些主要的处理以外，也存在在被处理物的搬运中清除气体、在等离子体、加热之前进行腔室内的压力调整、进行用于除去被处理物的表面的水分的前处理、在取出被处理物之前将腔室内剩余的剩余气体排出等后处理的工序。
在无需将该气体向腔室导入的、不使用的步骤时，通常不进行气体流量的控制，而关闭前述的该工艺气体的流量控制器的下游的气动阀、或者上游与下游这两方的气动阀。该气动阀不直接安装于腔室的壁，而在较多的装置中与流量控制器一起设置于与腔室分开设置的气体单元(气体箱)内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-533731号公报
专利文献2：日本特开2004-183743号公报
专利文献3：国际公开第2009/122683号
专利文献4：国际公开第2013/046660号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中示意性示出工艺气体的供给管线的结构。该结构具有绕过腔室使氧化性气体系统、包含Si基的气体系统分别独立地向排气系统流动的(气体丢弃用的)管线，另外在腔室具有能够始终使气体持续流动的结构，通过阀的切换，能够脉冲性地循环切换对作为被加工物的腔室内的晶片供给的气体。另外，其控制方法也在专利文献1中公开。
然而，在气体丢弃用的管线的气体配管中，在丢弃该气体时流动气体，但在使该气体向腔室侧流动时不流动气体。因此，存在即使关闭气体丢弃用的管线的阀，排气系统的气体也向将该阀与丢弃目的地的排气配管相连的配管反扩散这样的课题。
在该反扩散来的气体中也包含未反应的工艺气体、活性种(自由基等)、反应生成物，它们在配管内附着、反应并蓄积。在实际上具有与此相同的结构的装置中，确认了如下不良状况：异物附着于为了丢弃气体而设置的气动阀的座面，由于开闭动作而使微粒扩散到向腔室的供给管线的配管内，产生成为晶片上的微粒的故障，从而使被加工物的合格品加工比率(加工收获率)降低。
另外，在该专利文献1中，多个工艺气体在比腔室供给的最终段的气体阀靠上游侧的位置在进入腔室以前混合流动、或者使用共通的气体配管交替地流动，因此对于前述的不混合流动的气体种类的组合而言，显然不能使用。
对于不混合流动的气体而言，同时设置与专利文献1的气体供给系统不同的供给系统而独立设置向腔室的供给管线是一个方案。然而，即使在腔室设置两个系统的供给管线，并在该两个系统的供给管线分别设置专利文献1中的腔室供给的最终段的阀，也不能严格地抑制其他工艺气体的反扩散。
其理由是因为，在使用这些工艺气体进行加工的装置中，为了对被加工物形成恰当的气体流动、气体的混合状态，而在与腔室空间相接的气体的流动的上游侧设置被称为预备空间(前室)、挡板、或者气体冲淋板的构件，在比前述的最终段的气动阀靠下游的位置，也存在供该工艺气体单独流动的气体路径。
若其他工艺气体、尤其是腐蚀性高的气体朝向这样的构件反扩散，则在大气开放时与空气中的水分发生反应，使不应与腐蚀性气体通常接触的预备空间(前室)、挡板、冲淋板腐蚀，存在引起金属污染(metal contamination)、或者使维护时的更换对象零件增大这样的问题。
另外，在处理后用于将滞留于配管内的工艺气体效率良好地在短时间内排出的堵塞清除有时也变得重要。另外，在实施循环地在短时间内切换气体的处理时，需要快速进行该工艺气体的切换。
例如，在专利文献2中记载如下方法：设置与集成阀连通的集合配管，尽量减小各个阀的反隔膜侧的配管长度而配置。存在阀的构成要素直接组装于集成阀块体(block)而无法独立更换的特殊的例子，但进行了减少死体积(dead volume)的设计。显示了减少死体积而提高气体置换性的重要性。然而，在该块体连接的气体管线中，实际上还存在死体积，无法为零。
另外，在专利文献3中示出特殊三通阀的结构。该特殊三通阀为应用于电磁阀的例子，但在接触气体部的结构应用于气动阀的情况下，不用特殊变化。在该结构中，能够实现不含死空间的(气体)流动，但对于将工艺气体混合时的各个气体阀的配置结构、流量的控制的方法未明确。
另外，在专利文献4中示出使用压力式的流量控制器供给多个气体的集成阀的结构。在该集成阀中，在表背两侧配设设备，也共通设置有用于清除的管线，但在气体切换中，尽管使用气动的特殊三通阀也存在死体积。
通常，在来自实施气体处理的腔室的气体排出口(排气口)设置有处理压力调整用的压力调整阀。因此，当然相比腔室的压力，压力调整阀的下游成为比腔室低的压力。若不改变向腔室的气体供给量，而在该压力调整阀的下游以气体放出目的实施气体排出，则下游侧的压力上升，腔室的压力也上升。因此，有可能丢弃气体向腔室内倒流、或者气体的排出速度降低而对在腔室内实施的气体处理造成影响。
在制造装置中，也存在在来自腔室的气体的排出口配置机械增压泵、涡轮分子泵而提高排气能力的制造装置。在这样的制造装置中，在前述的丢弃气体的时机，也能够将向腔室的倒流、排气速度的降低的影响减小到能够无视的程度。然而，在同时开始前述的气动阀的开动作与MFC、PFC的气体流量调整的情况下，需要一定时间(通常为几秒)直到流量稳定。受到其影响，到腔室的压力稳定还需要时间。
如在此所示的那样，课题在于在工艺气体管线不设置死体积而提高气体控制性、即供给/停止时的该工艺气体的含有/排除的时间控制性，并且提供洁净的气体管线、气体供给系统。
本发明的目的在于，提供在腔室内使用工艺气体进行处理时，能够有效地抑制由工艺气体向上游侧的倒流引起的不良状况的气体供给装置、真空处理装置以及气体供给方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，代表性的本发明的气体供给装置之一通过如下方式来达成，一种气体供给装置，向处理试料的处理室供给气体，其特征在于，
所述气体供给装置具备：
端口，其与包括清除用气体和处理用气体的多种气体的气体源分别连接；以及
集合配管，其供从所述端口供给的所述多种气体分别汇合并流动，
供从与所述清除用气体的气体源连接的端口供给的气体流动的气体流路形成于所述集合配管的最上游侧。
发明效果
根据本发明，能够提供在腔室内使用工艺气体进行处理时，能够有效地抑制由工艺气体向上游侧的倒流引起的不良状况的气体供给装置、真空处理装置以及气体供给方法。
上述的以外的课题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明来明确。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的气体供给装置和真空处理装置的示意图。
图2是包括从图1提取出的气体供给装置的阀的块体的结构图。
图3是去除了图2所示的结构的一部分并使气体路径明确的结构图。
图4是在图2的块体中在X-X线处切断而得到的剖视图。
图5是示出气体处理的例子的流程图。
图6是示出可燃性气体的块体和助燃性气体的块体中的气体的流动的图。
图7是示出可燃性气体的块体和助燃性气体的块体中的气体的流动的图。
图8是示出可燃性气体的块体和助燃性气体的块体中的气体的流动的图。
图9是示出可燃性气体的块体和助燃性气体的块体中的气体的流动的图。
图10是示出可燃性气体的块体和助燃性气体的块体中的气体的流动的图。
图11是示出可燃性气体的块体和助燃性气体的块体中的气体的流动的图。
图12是示出可燃性气体的块体和助燃性气体的块体中的气体的流动的图。
图13是示出另一实施方式的与图1相同的图例。
具体实施方式
为了克服以往技术的课题，在本实施方式中按照工艺气体的性质使气体配管块体化，并分别成组使用清除气体。稀释用的气体流量控制部仅用于稀释，并与清除用的气体流量控制部分开设置。当然，在不稀释工艺气体而始终以单体使用的情况下，不需要稀释侧流量控制部。
清除用的气体使用Ar、其他稀有气体类，根据目标的气体处理而使用氮等在配管内非活性的气体。这些清除用的气体流量控制器设置于气体共通流动的集合配管的最上游侧。另外，根据处理，将循环地流动的工艺气体汇合的汇合部设置于集合配管的下游。在循环地流动气体时，清除气体(也称为清除用气体)与工艺气体(也称为处理用气体)不同时流动，仅具有配管清除的作用。
对于循环切换气体的情况下的反扩散、排气速度降低、以及气体流量的稳定化所需的时间的课题，以该气体的分类单位分别设置向腔室的供给管线(也称为供给配管或第一气体管线)、向共通的排气系统的丢弃气体管线(也称为排气系统或第二气体管线)，从而以解决为目标。通过这样，能够使工艺气体在被处理物的加工时间中始终在任一个管线流动，并在与该管线不同的管线流动清除气体。优选的是，在进行工艺气体的流量控制的MFC、PFC的下游、进行清除用的气体流量控制的MFC、PFC的下游均分别设置两个气动阀，一方与腔室供给管线连接，另一方与向排气系统的丢弃气体管线连接。
在保持工艺气体、清除气体均由气体流量控制器将气体流量控制为一定的稳定的状态下，能够仅通过短时间(次秒级)内的气动阀的切换进行气体的供给目的地(腔室内)、丢弃目的地(腔室外)的切换。并且，即使切换彼此的气体，若恰当地调整各自的流量，则也能够将腔室侧的压力变动抑制为阀切换时间这极短时间内，而成为气体处理的目标的压力。
在根据气体处理而循环切换并流动气体的情况下，在全部向腔室的供给管线、全部向排气系统的丢弃气体管线始终充满气体，相比流出目的地被管理为正压，因此不会引起反扩散。
接着，在该气体供给装置的结构中，研究能够抑制死体积的阀的结构。在交替切换而流动工艺气体与清除气体的情况下，决定是否应确立真正无死体积的气体流动、应如何设置时机等。
对于工艺气体或者已经与稀释气体混合后的工艺气体，消除死体积是重要的。于是，重视紧急地切断工艺气体的供给。清除气体选择普通氩、其他稀有气体或者氮等反应性较低、对表面的反应的帮助较低的气体。即使清除气体在停止后流出，由于本来反应性较弱，因此对表面反应的影响也较小。因此，针对工艺气体(或稀释过的工艺气体)考虑无死体积的结构是更重要。
从集合配管的最上游侧供给的清除气体在详细情况见后述的特殊三通阀中，从隔膜侧向中央的孔的反隔膜侧流动。工艺气体(或稀释过的工艺气体)相反，在特殊三通阀中从中央的孔的反隔膜侧向隔膜侧流出。这样一来，在切换为清除气体时从最上游流出的清除气体能够将工艺气体无死体积地向下游推动。即，特殊三通阀由能够不阻断气体流动地供气体通过的隔膜侧的气体流路形成集合配管本身，构成为使通过特殊三通阀的隔膜的打开动作而流出的工艺气体向集合配管汇合。
通过设为这样的结构，能够构建能够针对工艺气体(或稀释过的工艺气体)抑制死体积并且进行气体清除的气体供给装置。使清除气体流出的最上游的气体阀配置为使通过隔膜的打开动作而进行过流量控制的清除气体从隔膜侧向反隔膜侧流出的朝向，使工艺气体向集合配管流出时的接触气体部仅为隔膜的中央按压部，作为集合配管的最上游终端，不具有死体积。
另外，期望的是，气体供给装置独立地具有通过隔膜而进行开闭动作的三通阀、处理用气体的流量控制器以及稀释该处理用气体的稀释气体的流量控制器，在所述三通阀的隔膜侧形成有能够不阻断气体流动地供稀释气体通过的气体流路，所述气体供给装置构成为通过所述三通阀的隔膜的打开动作而使处理用气体流出并向能够供所述稀释气体通过的所述气体流路汇合，以进行处理用气体的流量控制。此时，使稀释用的气体(也称为稀释气体)流出的流量控制器的下游的气体阀配置为使流量控制过的稀释气体从隔膜侧向反隔膜侧流出的朝向，使汇合到气体流路的工艺气体的接触气体部仅为隔膜的中央按压部，作为气体流路的最上游终端，不具有死体积。在此，接触气体部是反应气体扩散而与表面接触的部位。
并且，在气体供给块体中间歇(循环)地将气体向处理室供给的情况下，利用清除气体以及所使用的气体种类的所述流量控制器始终进行气体流量控制，同时交替地开闭在与到达处理室的供给配管相连的集合配管配设的阀、或者在与用于丢弃气体的排气系统相连的集合配管配置的阀，而进行向处理室的该气体的间歇供给，并且通过从在集合配管的最上游配设的所述清除气体用的阀向与该气体的供给管线不同的供给管线侧流动清除气体，能够向两方的集合配管、两方的供给配管始终流动气体。
尤其，也可以是，在间歇供给处理用气体的气体供给块体存在两个以上的情况下，例如通过互锁等，而禁止形成集合配管的处理用气体的供给阀的同时开闭，以使从各个气体供给块体供给的处理用气体不向处理室、或者排气系统同时供给。
另外，也能够从集合配管的最上游供给清除用气体，同时使处理用气体向所述集合配管的中途流出。也可以进行在试料的处理后，停止处理用气体的供给，使清除用气体向供给管线和排气管线同时流动的工序。
以下对工艺气体的稀释部的结构进行叙述。稀释气体用的两通阀将稀释气体向隔膜侧导入，并使其从中央的孔的反隔膜侧流出。在其下游的工艺气体用的特殊三通阀中，使流出的稀释气体在隔膜侧连通地流动，使工艺气体从中央的孔的反隔膜侧向供稀释气体流动的隔膜侧流出。结构与清除气体用的情况相同，但控制为工艺气体用阀与稀释气体用阀能够同时打开。反倒通过先打开稀释用的阀，后打开工艺用的阀，能够抑制高浓度的未被充分稀释的工艺气体的流出。在该结构中能够对工艺气体无工艺气体从死体积的流出地添加稀释气体。
另外，也可以在处理的最终步骤中，在来到无需进一步流动工艺气体的阶段后，实施先关闭工艺气体的阀，仅使稀释气体流动那样的处理。特别是对于具有腐蚀性的气体，是在将隔膜侧保持洁净、使腐蚀性气体的浓度降低上能够得到效果的气体的控制方法。
根据本发明的气体供给装置，能够对需要清除的工艺气体无死体积地供给清除气体，能够对需要稀释的工艺气体无死体积地供给稀释气体，能够将作为真空处理装置所需的气体的置换速度控制在阀切换时间(通常次秒级内)，能够有助于气体处理性能(加工精度的提高、处理时间的降低)的提高。并且，通过在腔室管线(供给配管)和排气管线(排气系统)这两方均始终流动气体、另外在这些管线的最终段设置气体阀，能够抑制其他气体、反应生成物的反扩散。即，在试料的工艺处理中，从全部气体供给块体的向处理室供给的一侧的集合配管的上游侧始终流动清除气体，按照各处理步骤的进展状况，对规定的工艺气体通过形成集合配管的各工艺气体用的处理室供给阀的开闭而选择所使用气体，并且实施处理，从而能够向任一气体供给块体的朝向处理室的供给配管均始终流动气体。
因此，能够提供在对进行最前端的器件的蚀刻、成膜、灰化、以及基于ALD、ALE的加工的真空处理装置供给气体时，能够抑制来自气体管线的微粒并且进行高精度的气体切换的控制的气体供给装置。其结果是，能够确保由真空处理装置的高精度的加工带来的器件的性能提高、每次的加工的再现性，并且能够实现由微粒减少带来的成品率的改善。
以下，使用图1～图12具体说明本发明的各实施方式。
[实施方式1]
对控制本实施方式的气体的流动、流路的气体供给装置以及气体供给方法进行说明。在图1中，与气体供给装置连结的真空处理装置(未图示整体)具备腔室3(反应器等)，该腔室3在内部收容供被加工物1(试料)搭载的工作台2，与大气隔绝且设定为规定的内压。
在与工作台2对置的腔室3的上部设置有气体分散室4(副室)。在该气体分散室4的内部从上方起依次设置有顶板5、分隔件6a、气体分散板7a、分隔件6b、气体分散板7b、分隔件6c、冲淋板8。在腔室3的上端外周附近的大气侧以围绕冲淋板8的周围的方式具备作为红外光的产生源的卤素灯10。从由罩12覆盖外侧的卤素灯10照射出的红外光经由透过窗11而向包括被加工物1的腔室3的内部入射。用于搬入、搬出被加工物1的闸阀15安装于腔室3的侧壁，并被闸阀驱动轴16开闭。
腔室3的内部的气体被设计为，从腔室3经由多个排气口(由20a、20b图示)而在工作台2的背面(下方)侧汇集于排气配管20，并从被加工物1的周边均等地排气。汇集于排气配管20的气体在由压力调整阀21调整了其排气速度后，通过连接配管26而到达主阀22。主阀22在气体处理中、被加工物1的搬运中、等待被加工物1的投入的空载状态时打开，构成排气通路的一部分。
在腔室3内部的清扫、零件更换、维护等中，在使腔室3大气开放的情况下，主阀22关闭。在主阀22的下游连接有干式泵25，干式泵25被驱动以排出气体。从干式泵25排出的气体在进一步由废气处理装置等(未图示)无害化后，向大气中放出。腔室3的内部、以及将主阀22与干式泵25相连的排气配管27的压力由与各自连接的压力计28、29进行监视。
在图1中，由虚管线包围示出与真空处理装置连接的气体箱30。作为气体供给装置的气体箱30具有对未图示的气动阀的开闭进行控制的多个螺线管阀、气体泄漏时的检知功能、以及在气体泄漏时利用管道进行壳体排气的功能、始终对气体箱30内部空间的负压(被排气)进行监视的功能、以及用于发挥这些功能的部件。在图1的气体箱30中，仅对与工艺气体直接接触的要素部件用记号进行记载，标记表示从设置本工艺装置的建筑物以外供给的气体源，对12个气体源的端口标注A～F、L～Q的附图标记。
图1的真空处理装置是利用卤素灯10向被加工物1供给热能使气体活性化并促进反应的工艺装置。然而，也可以是利用其他气体激发手段、例如由高频电源产生的等离子体、或者对气体分散室4内进行加热而预先形成活性的气体并向被加工物1吹送的类型的真空处理装置。另外，用于其加工的激发的时机等也可以不同。
另外，关于来自腔室3的排气机构，在本实施方式中，使用干式泵25单体进行排气，但也可以在与腔室3之间采用涡轮分子泵(未图示)等具有更大排气量的排气机构。另外，也可以使用机械增压泵等其他排气机构。
并且，通过对气体的导入配管、腔室、排气口20a、20b等、排气配管20、连接配管26、排气配管27以及压力调整阀21、主阀22等进行加热，从而减少反应生成物、蒸气压较低的气体(特别是在室温下液化且加热气化那样的材料)向它们的表面的附着本身，进而能够减少向被加工物1的附着。在本实施方式中，也具有对这些部件进行加热的机构(未图示)。具体而言，在100℃～250℃下，以随着向气体流动来的下游而变得更高温的方式调整加热温度。
需要说明的是，设置于可燃性气体的块体的压力计38、39以及设置于助燃性气体控制块体的压力计48、49对安装有它们的集合配管各自的供给压是否超过一定的压力(大多情况下为大气压)、或者气体是否正在流动进行监视，由此能够检知由反应生成物等引起的配管内闭塞、阀开闭的不良状况。
在图2中示出使图1所示的气体箱30的上侧半部的块体、即可燃性气体的块体集成阀化而得到的气体供给装置。在图2中，未图示而省略用于驱动各气动阀的空气配管、流量控制器所需的电力、电信号的电管线。按照规格在供各集成阀用的设备安装的基座35之上安装有各设备。
另外，为了使各个设备的判别容易，对设备直接标注器具编号。对向腔室侧供给气体的集合配管内的压力进行监视的压力计38、以及对向排气配管侧丢弃的气体用的集合配管内的压力进行监视的压力计39也配设于该集成阀的基座块体上。在不存在安装设备的空端口42、43，代替设备而安装用于使气体通过的上盖，但也可以直接安装仅使上下连通的规定块体、或者在基座块体侧设置贯通孔。
图3是将安装于图2的各设备取下并示意性表示各设备的安装接受侧的气体孔的连接的图。由双重圆圈表示的加工孔是气体流路，由虚线表示由各孔的下部相连的流路。特殊三通阀的设置部具有三个双重圆圈，两通阀的设置部具有两个双重圆圈。在特殊三通阀中，中央的孔是由隔膜(diaphragm)开闭的通路，周围的孔为气体流的进出用，在隔膜侧始终连通。在两通阀中，中央的孔是在反隔膜侧通过隔膜的开闭而连通的通路，周边的孔为隔膜侧。由C、E系列进行流量控制且分别混合到来自B、D系列的稀释气体的工艺气体、以及由F系列进行流量控制的工艺气体向在最上游侧的A系列的下游由特殊三通阀形成的各个集合配管(气体歧管)导入。
在本实施方式中，对气体箱30的上半部的块体(包括端口A～F)和下半部的块体(包括端口L～Q)采用相同的结构，但将上半部的块体(气体供给块体)用于可燃性气体的控制，将下半部的块体(气体供给块体)用于助燃性气体的控制。若具体地记述向各端口供给的气体种类，则在可燃性气体的块体中为A：Ar、B：Ar、C：NH3、D：Ar、E：CH4、以及F：H2。另一方面，在助燃性气体的块体中，向各端口供给的气体种类为L：Ar、M：Ar、N：NF3、O：Ar、P：Cl2、以及Q：O2。也可以进一步将不能混合的气体种类集中，增设3系统、4系统、块体以及供给管线，但在本图中以2系统的情况为例进行了记载。即，在共通的集合配管内以及供给配管内按照不能混合的气体种类而形成气体供给块体，集合配管按照各个气体供给块体而设置。
在图1中，从各个气体源经过端口A～F、L～Q而导入到气体箱30内的各工艺气体经过手动阀HV＊(其中，＊设为与各端口对应的A～F、L～Q中任一个的附图标记，以下相同)，经由上游侧的阀G3＊由流量控制器FC＊进行流量控制，并导向下游侧的阀G2＊。然后，各个工艺气体经由朝向腔室的管线的阀G1C＊而流出，或者以丢弃气体的方式经由朝向排气管线的管线的阀G1E而流出。在此，将从气体源经过端口＊而向下游流动的气体的流路称为＊系列。
在图1的阀表记中，为了明确阀的安装的方向，作为将隔膜侧连接端口始终(通常)关闭(在螺线管阀非激发时、无气体供给时关闭)一侧的端口，由黑涂三角(▲)表示。因此，用于驱动的空气记号的由圆圈包围的A表记于该黑涂三角(▲)的顶点侧。另一方面，将始终在隔膜的周边连通的阀的端口侧由空心三角(△)表示。因此，两通阀也以90度的角度表记黑涂三角(▲)和空心三角(△)，但不限于以通常的90度表记的L型阀。
图1的可燃性气体的块体具有供通过A系列至F系列的气体混合流动的两个集合配管(腔室管线以及排气管线)，另外助燃性气体的块体具有供从L系列到Q系列的气体混合流动的两个集合配管(腔室管线以及排气管线)。
在可燃性气体的块体中，将从阀G1CA到气体阀GCF1称为腔室管线的集合配管(或第一供给配管)，将从阀G1EA到排气门GEF1称为排气管线的集合配管(或第一丢弃气体配管)。经由气体阀GCF1，气体向腔室3供给而进行气体处理。另外，经由排气门GEF1，气体向排气配管27排出，不经由腔室流出。
另外，在助燃性气体的块体中，将从阀G1CL到气体阀GCF2称为腔室管线的集合配管(或第二供给配管)，将从阀G1EL到排气门GEF2称为排气管线的集合配管(或第二丢弃气体配管)。经由气体阀GCF2，气体向腔室3供给而进行气体处理。另外，经由排气门GEF2，气体向排气配管27排出，不经由腔室流出。
可燃性气体的块体中的集合配管的最上游侧的A系列、以及助燃性气体的块体中的集合配管的最上游侧的L系列设置为在气体处理中、或者被加工物1的搬入/搬出中始终流出的清除气体(在本实施方式中为Ar气体)的流路。需要说明的是，可燃性气体的块体与助燃性气体的块体大致相同，因此以下主要对可燃性气体的块体进行说明。
可燃性气体的块体的阀采用使用由空气压力驱动的隔膜来开闭流路的气动阀，这些阀借助未图示的控制装置按照配方而自动地开闭。
图4是在图2的块体中在X-X线处切断而得到的剖视图。在图4中，作为特殊三通阀(也简称为三通阀)的两个阀GC1E、GC1F使用基座块体35a、基座块体35b而安装于具有流路的基座35。虽未图示，但其他阀GC1＊也使用基座块体35a、基座块体35b同样地安装于基座35。阀GC1E、GC1F具有共通的结构，因此以下对阀GC1E进行说明。
在作为气动阀的阀GC1E中，受到来自未图示的空气源的空气压而使驱动轴DS上下移动的气缸的驱动部DR固定于阀块36。在驱动轴DS的前端，在相对于中央的孔开闭的周围配设有被固定保持的隔膜K。
驱动轴DS被弹簧向下方按压，根据控制信号位移而按压隔膜K。被按压的隔膜K将中央的孔封闭，中断由实管线的箭头表示的E系列的气体的流动。另一方面，由点管线表示的集合配管(歧管)侧在隔膜K的下方周围始终连通。当供给空气而驱动轴DS向上方位移时，隔膜K的中央浮起，中央的孔开放，因此由实管线的箭头表示的E系列的气体如点管线的箭头所示向集合配管侧流出。
如图4所明确的那样，阀GC1E的下游侧的通路与阀GC1F的上游侧的通路连通。因此，与阀GC1E、阀GC1F的动作无关地，从阀GC1E的上游侧的通路到阀GC1F的下游侧的通路始终连通，如点管线的箭头所示，A系列的气体始终在通路内流动。由这些通路形成集合配管的一部分。
在可燃性气体的块体中，作为气体的汇合部而配置的阀G1CC、G1CE、G1CF、G1EA、G1EC、G1EE、G1EF、G2C、G2E成为特殊三通阀。除此以外的阀(也称为两通阀)具备如下结构：安装于在基座35仅形成有入口流路和下游侧的流路的部位，且通过驱动轴的位移而使隔膜开闭入口流路。作为阀，在本实施方式中由使用基于隔膜的密封方法的隔膜阀表示，但也可以使用通过波纹驱动而利用轴的前端本身将中央的孔的入口流路密封的波纹阀。
在此，在使用隔膜的阀中，将周围的孔侧定义为隔膜侧，将中央的孔侧定义为反隔膜侧。
在图1中，B系列是工艺气体C的稀释气体控制流路，另外D系列是工艺气体E的稀释气体控制流路。B系列、D系列的设置于流量控制器FCB、FCD的下游的阀G2B以及G2D设为使稀释气体B、D从隔膜侧进入并在阀开状态时向反隔膜侧流出的配置。C系列、E系列的设置于流量控制器的下游的阀G2C以及G2E设为使工艺气体C、E在阀开状态下从隔膜侧向反隔膜侧流出的配置。
阀G2C以及G2E的周围的孔的隔膜侧与稀释气体B、D用的阀G2B以及G2D各自的反隔膜侧始终相连。通过设为该结构，在配方设定的各个步骤的控制中，在不使用稀释气体时不起动B系列或者D系列，而关闭阀G2B或者G2D即可。由此，在使用C系列以及E系列的工艺气体C、E的步骤中，气体不被稀释而使用。
此时使用的工艺气体C、E倒流并扩散到阀G2B或者G2D的反隔膜侧。在接下来的步骤控制中稀释开始的情况下，B系列起动而打开阀G2B，或者D系列起动而打开阀G2D。此时，在之前的步骤控制中扩散到阀G2B或者G2D的反隔膜侧的各个工艺气体C、E随着稀释气体B、D的供给开始而被向下游压回，但能够完全无汇合配管、死体积地开始稀释。在开始无稀释的步骤的控制的情况下，在阀G2B或者G2D的中央的孔的反隔膜侧残留稀释气体B、D(在此为Ar)，但通常为清除气体，没有反应性，因此不会对气体处理带来任何影响。
接着，对在可燃性气体的块体的最上部设置的清除管线的作用及其控制进行说明。在气体分散室4的上部设置的一方的气体阀GCF1是用于可燃性气体的腔室供给的最终段的阀。另外，另一方的气体阀GCF2是用于助燃性气体的腔室供给的最终段的阀。
从这些气体阀GCF1、GCF2经由喷嘴9b、9a而向腔室3流出的工艺气体经过分隔件6a～6c、气体分散板7a、7b，沿径向均等地分散到与被加工物1对置的冲淋板8的外周。这是在被加工物1的加工中用于得到恰当的直径的气体流出面积的通常的方法。
但是，在本实施方式的情况下，可燃性气体从冲淋板8的外周侧、助燃性气体从冲淋板8的中央侧分别分开地流出。气体分散室4在实际的真空处理装置的情况下，也与作为示意图的本图同样地，具有如下结构：流出上部的气体阀GCF1、GCF2的工艺气体不与另一方的气体混合，使气体流路扩大到冲淋板8的背面。
在这样的结构的真空处理装置中，期望控制为向腔室3的内部空间导入工艺气体，并在此首先与具有其他性质的工艺气体混合。例如，在不流动可燃性的气体的情况下，所使用的助燃性气体有可能反扩散。具体而言，在关闭了气体阀GCF1状态下，助燃性气体扩散到其反隔膜侧，在未关闭气体阀GCF1的情况下，有可能进一步扩散到上游的可燃性气体的集合配管部。另外，不仅助燃性的工艺气体，反应生成物也有可能通过反扩散而侵入可燃性的气体管线。
另外，在停止可燃性气体的供给，接下来再次开始可燃性气体的供给的情况下，有可能在该气体分散室4之中、气体供给管线之中引起气体混合。在该情况下，导致由助燃性气体侵入引起的腐蚀、由反应生成物的带入、反应生成物的新的形成引起的金属污染、异物(微粒)产生等不良状况。
为了解决该问题，在不使用可燃性气体时也从可燃性气体的块体始终持续流动清除气体是有效的。在本实施方式中，首先将在气体处理中从在各个块体的最上游设置的清除管线持续流动清除气体的控制作为基本。在实施该气体控制的情况下，起动A系列的气体控制管线，始终打开阀G1CA，向集合配管流动清除气体。
按照配方设定的步骤控制，所需的可燃性气体的工艺气体或者其稀释气体在可燃性气体的块体中的集合配管中与清除气体混合。C系列的气体在阀G1CC、E系列的气体在阀G1CE、F系列的气体在阀G1CF与通过上游侧的阀G1CA而供给的清除气体混合。在完全不流动可燃性气体时，如前述的那样，仅流动清除气体。在下侧的助燃性气体的块体的控制中也相同。
接下来，在相同的图1的装置中，考虑ALD、ALE、炉腹工艺等循环切换气体而进行气体处理的情况的控制。在这些气体处理的控制中，考虑腔室3的内容积、被加工物1的表面积、在该被加工物1的反应速度等，并且考虑气体流量、流动气体的时间、切换的次数、顺序。在较多的气体处理中，设计为使腔室3的压力不极端变化是重要的。
在气体压由于气体切换等而极端变化那样的情况下，在整体的气体流动中不产生变化，无法得到每次处理的再现的性能、或者导致向被加工物1的微粒附着，从而不优选。
在本实施方式中，在循环切换气体的情况下，使气体向设置于最上游侧的清除气体的管线和工艺气体管线(一个系列、或者多个系列气体)同时流动，而向腔室的供给管线和用于丢弃气体的排气管线这彼此相反的管线分别流动。
基本上，在开始流动气体后尽量抑制气体流量的调整，清除气体、工艺气体均以一定流量控制流动。在使清除气体向腔室侧流动中，使工艺气体经由排气管线的集合配管而向比腔室靠下游的位置流出。在使工艺气体向腔室侧流动的情况下，使清除气体经由排气管线的集合配管而向比腔室靠下游的位置流出。
根据本实施方式，仅通过大致同时切换4个(或者6个、8个)气体阀的开闭，就能够将各个气体的供给目的地切换为腔室、或者比腔室靠下游的位置，从而对被加工物1循环实施气体的切换。与前述的控制方式相同，控制为不存在在腔室供给管线中不流动气体的时间。关于排气管线，也同样控制为未设置不流动气体的时间，这是相同的。
以上，对本实施方式进行了整理而记载。在具有能够共通地供给性质不同的气体的集合配管的块体的最上游设置清除气体的管线，并设置向进行气体处理的腔室供给气体的腔室管线以及使气体向腔室外流出的排气管线。另外，在使清除气体从最上游流动的各个供给目的地的集合配管设置能够供给添加工艺气体的阀。
供给添加该工艺气体的气体阀能够使用特殊三通阀使工艺气体从隔膜侧向反隔膜侧流动。特殊三通阀的隔膜侧的周边部在全部的用于供给添加工艺气体的阀间被连通，而形成集合配管。
同样地，关于稀释所需的工艺气体，在将工艺气体从隔膜侧向反隔膜侧供给的三通阀的隔膜侧连接供给稀释气体的上游的两通阀的反隔膜侧。这样，将对工艺气体构建能够无死体积地开始流动的稀释管线作为基本。
以下，说明具体的气体供给方法的例子。图5是示出处理配方中的气体处理的步骤的流程图。在作为被加工物1的晶片的搬运中，可以在完全不流动气体的抽真空的状态下实施，也可以在使非活性的气体向处理室3清除了的状态下实施。在本实施方式中，记载在作为被加工物1的晶片的搬运中(搬入时、搬出时)也继续进行气体清除的情况。
另外，循环切换气体的处理以外的处理步骤的详细情况未记载，但也可以在实施该用于循环切换气体的步骤S102的前处理以前、即步骤S101的晶片搬入后，插入并实施不同的其他处理步骤。并且，同样地，基于步骤S103～S106的循环反复进行的步骤在规定次数、或者检测出蚀刻的终点后结束，也可以在再次在步骤S101中实施气体清除步骤前、即后处理的步骤S107的完成后插入并实施不同的其他处理的步骤。
另外，在本实施方式中，循环切换气体的处理步骤记载为整体的处理中的一系列实施，但在作为一张被加工物1的晶片的处理中实施切换气体的种类而多次循环切换气体的处理也没有任何问题。
图6～图12是由箭头表示可燃性气体的块体和助燃性气体的块体处的各个步骤S101～S107中的气体的流动的图。在此，示出使用A系列的清除气体A(Ar)、D系列的稀释工艺气体(Ar)、E系列的工艺气体E(CH4)、L系列的清除气体L(Ar)、P系列的工艺气体P(Cl2)来循环切换气体的处理的情况的气体处理的控制的情形，除此以外的图6～图12所示的其他系列的气体阀关闭。
首先，图5的步骤S101中的气体清除步骤的设定接续在作为被加工物1的晶片的处理完成后且从腔室3进行搬出前设定的状态。阀的开闭和流量控制器的调整流量控制为以下那样。
A系列：G1CA(开)、G1EA(闭)、G2A(开)、FCA(300ml/min)、G3A(开)
D系列：G2D(闭)、FCD(0ml/min)、G3D(闭)
E系列：G1CE(闭)、G1EE(闭)、G2E(闭)、FCE(0ml/min)、G3E(闭)
L系列：G1CL(开)、G1EL(闭)、G2L(开)、FCL(300ml/min)、G3L(开)
P系列：G1CP(闭)、G1EP(闭)、G2P(闭)、FCP(0ml/min)、G3P(闭)
腔室供给气体阀：GCF1、GCF2(开)
排气丢弃气体阀：GEF1、GEF2(闭)
腔室3的压力被控制为100Pa。
通过以上的控制，如图6所示，清除气体A(Ar)、清除气体L(Ar)经由腔室供给管线被向腔室3提供而实施清除，但工艺气体E(CH4)、P(Cl2)未被供给。在此期间，作为被加工物1的处理前的晶片被搬入腔室3内的工作台2之上。在搬入后，闸阀15关闭，实施处理的腔室3与搬运系统(未图示)隔绝。在该搬入操作完成后，起动处理步骤，首先将该步骤S101中的气体清除步骤持续几秒。
接着，在图5的步骤S102中，进行循环切换气体的情况的前处理。在该情况下，在步骤S102的前处理中，阀的开闭和流量控制器的调整流量控制为以下那样。但是，腔室3的气体的控制压力被以200Pa控制。
A系列：G1CA(开)、G1EA(闭)、G2A(开)、FCA(150ml/min)、G3A(开)
D系列：G2D(开)、FCD(120ml/min)、G3D(开)
E系列：G1CE(闭)、G1EE(开)、G2E(开)、FCE(30ml/min)、G3E(开)
L系列：G1CL(开)、G1EL(闭)、G2L(开)、FCL(150ml/min)、G3L(开)
P系列：G1CP(闭)、G1EP(开)、G2P(开)、FCP(150ml/min)、G3P(开)
腔室供给气体阀：GCF1、GCF2(开)
排气丢弃气体阀：GEF1、GEF2(开)
通过以上的控制，如图7所示，清除气体A(Ar)、L(Ar)经由腔室管线被向腔室3供给而继续进行清除，并且由稀释工艺气体D(Ar)稀释了的工艺气体E(CH4)和工艺气体P(Cl2)作为丢弃气体经由排气管线被向比腔室3靠下游的位置排出。在约3秒的控制时间内，由FC＊控制的流量控制器大致到达稳定的流量。开始流动的控制不稳定的期间的气体被向排气系统丢弃，因此对作为被加工物1的晶片的处理没有帮助。
接着，在图5的步骤S103中，进行第一次的工艺气体供给1。在该情况下，阀的开闭和流量控制器的调整流量控制为以下那样。但是，腔室3的气体的控制压力为200Pa，步骤时间为2.0秒。
A系列：G1CA(开)、G1EA(闭)、G2A(开)、FCA(150ml/min)、G3A(开)
D系列：G2D(开)、FCD(120ml/min)、G3D(开)
E系列：G1CE(闭)、G1EE(开)、G2E(开)、FCE(30ml/min)、G3E(开)
L系列：G1CL(闭)、G1EL(开)、G2L(开)、FCL(150ml/min)、G3L(开)
P系列：G1CP(开)、G1EP(闭)、G2P(开)、FCP(150ml/min)、G3P(开)
腔室供给气体阀：GCF1、GCF2(开)
排气丢弃气体阀：GEF1、GEF2(开)
通过以上的控制，如图8所示，可燃性的块体侧保持步骤S102的状态，但在一方助燃性的块体侧，工艺气体P(Cl2)经由腔室供给管线被向腔室3提供而进行气体处理，并且清除气体L(Ar)对排气管线进行清除。
接着，在图5的步骤S104中，进行第一次的清除1。在该情况下，阀的开闭和流量控制器的调整流量控制为以下那样。但是，气体的控制压力为200Pa，步骤时间为2.7秒。
A系列：G1CA(开)、G1EA(闭)、G2A(开)、FCA(150ml/min)、G3A(开)
D系列：G2D(开)、FCD(120ml/min)、G3D(开)
E系列：G1CE(闭)、G1EE(开)、G2E(开)、FCE(30ml/min)、G3E(开)
L系列：G1CL(开)、G1EL(闭)、G2L(开)、FCL(150ml/min)、G3L(开)
P系列：G1CP(闭)、G1EP(开)、G2P(开)、FCP(150ml/min)、G3P(开)
腔室供给气体阀：GCF1、GCF2(开)
排气丢弃气体阀：GEF1、GEF2(开)
通过以上的控制，如图9所示，返回到与步骤S102相同的状态。在助燃性块体侧，清除气体L(Ar)将残留于腔室供给管线的工艺气体P(Cl2)从配管内清除。腔室3内的残留气体也被清除。
接着，在图5的步骤S105中，进行第二次的气体供给2。在该情况下，阀的开闭和流量控制器的调整流量控制为以下那样。但是，气体的控制压力为200Pa，步骤时间为0.5秒。
A系列：G1CA(闭)、G1EA(开)、G2A(开)、FCA(150ml/min)、G3A(开)
D系列：G2D(开)、FCD(120ml/min)、G3D(开)
E系列：G1CE(开)、G1EE(闭)、G2E(开)、FCE(30ml/min)、G3E(开)
L系列：G1CL(开)、G1EL(闭)、G2L(开)、FCL(150ml/min)、G3L(开)
P系列：G1CP(闭)、G1EP(开)、G2P(开)、FCP(150ml/min)、G3P(开)
腔室供给气体阀：GCF1、GCF2(开)
排气丢弃气体阀：GEF1、GEF2(开)
通过以上的控制，如图10所示，由稀释工艺气体D(Ar)稀释了的工艺气体E(CH4)经由腔室供给管线被向腔室3提供而进行气体处理(表面附着)，并且清除气体A(Ar)对排气管线进行清除，防止来自排气系统的倒流。一方助燃性块体侧保持步骤S104的状态。
接着，在图5的步骤S106中，进行第二次的清除2。在该情况下，阀的开闭和流量控制器的调整流量控制为以下那样。但是，气体的控制压力为200Pa，步骤时间为9.8秒。
A系列：G1CA(开)、G1EA(闭)、G2A(开)、FCA(150ml/min)、G3A(开)
D系列：G2D(开)、FCD(120ml/min)、G3D(开)
E系列：G1CE(闭)、G1EE(开)、G2E(开)、FCE(30ml/min)、G3E(开)
L系列：G1CL(开)、G1EL(闭)、G2L(开)、FCL(150ml/min)、G3L(开)
P系列：G1CP(闭)、G1EP(开)、G2P(开)、FCP(150ml/min)、G3P(开)
腔室供给气体阀：GCF1、GCF2(开)
排气丢弃气体阀：GEF1、GEF2(开)
通过以上的控制，如图11所示，与步骤S104同样地控制。在此期间，使卤素灯10运转一定时间(约5秒)，对作为被加工物1的晶片加温而促进反应使挥发性高的反应生成物产生并飞散，从而使蚀刻进展。
这样，通过控制气体的供给量而控制反应，依次反复执行步骤S103～S106直到期望的蚀刻量。1个周期的所需时间在本实施方式中约为15秒。
接着，在基于循环的气体供给的蚀刻结束后，在图5的步骤S107中，进行后处理。在该情况下，阀的开闭和流量控制器的调整流量控制为以下那样。但是，气体的控制压力为200Pa。
A系列：G1CA(开)、G1EA(开)、G2A(开)、FCA(300ml/min)、G3A(开)
D系列：G2D(闭)、FCD(0ml/min)、G3D(闭)
E系列：G1CE(闭)、G1EE(闭)、G2E(闭)、FCE(0ml/min)、G3E(闭)
L系列：G1CL(开)、G1EL(开)、G2L(开)、FCL(300ml/min)、G3L(开)
P系列：G1CP(闭)、G1EP(闭)、G2P(闭)、FCP(0ml/min)、G3P(闭)
腔室供给气体阀：GCF1、GCF2(开)
排气丢弃气体阀：GEF1、GEF2(闭)
通过以上的控制，如图12所示，清除气体A(Ar)、清除气体L(Ar)经由腔室管线被向腔室3供给并进行清除，并且能够将残留于排气管线中的工艺气体E(CH4)、工艺气体P(Cl2)清除。在此期间，也可以实施作为被加工物1的晶片的温度调整等。
在作为被加工物1的晶片的处理全部结束后，实施步骤S101中的用于搬出的气体流量的控制。该状态与图6同样且如已经叙述的那样。
[实施方式2]
使用图13对其他实施方式进行说明。本实施方式与图1所示的实施方式不同的点为阀的设置方案。具体而言，在用于向排气管线流动工艺气体的作为特殊三通阀的阀G1EC’、G1EE’、G1EF’、G1EN’、G1EP’、G1EQ’中，将反隔膜侧与排气管线的集合配管连接。
在这些阀中，向隔膜侧引导工艺气体，从此处向G1C＊阀的反隔膜侧送出气体。当驱动这些阀打开时，向反隔膜侧引导工艺气体，并向由基座35形成的丢弃气体排气管线的集合配管汇合。因此，在集合配管如从作为示意图的图13明确的那样，存在由支配管形成的死空间。在能够容许丢弃气体的集合配管中的死空间的情况下，也可以设为该图13的结构。
附图标记说明
1：被加工物
2：工作台
3：腔室
4：气体分散室
5：顶板
6a、6b、6c：分隔件
7a、7b：气体分散板
8：冲淋板
9a、9b：喷嘴
10：卤素灯
11：透过窗
15：闸阀
16：闸阀驱动轴
20a、20b：排气口
20：排气配管
21：压力调整阀
22：主阀
25：干式泵
26：连接配管
27：排气配管
28：压力计(腔室管线用)
29：压力计(排气管线用)
30：气体箱
35：基座
38：压力计(可燃性/腔室管线集合配管)
39：压力计(可燃性/排气管线集合配管)
48：压力计(助燃性/腔室管线集合配管)
49：压力计(助燃性/排气管线集合配管)
42：空端口
43：空端口。

Claims (13)

1.一种气体供给装置，其向处理试料的处理室供给气体，其特征在于，
所述气体供给装置具备：
端口，其与包括清除用气体和处理用气体的多种气体的气体源分别连接；以及
集合配管，其供从所述端口供给的所述多种气体分别汇合并流动，
供从与所述清除用气体的气体源连接的端口供给的气体流动的气体流路形成于所述集合配管的最上游侧。
2.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
通过隔膜而进行开闭动作的三通阀配置于所述集合配管上，
所述三通阀由能够不阻断气体流动地供气体通过的隔膜侧的气体流路形成所述集合配管本身，
所述气体供给装置构成为，使通过所述三通阀的隔膜的打开动作而流出的所述处理用气体向所述集合配管汇合。
3.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
使所述清除用气体流出的最上游的气体阀配置为使通过隔膜的打开动作而进行过流量控制的清除气体从隔膜侧向反隔膜侧流出的朝向，使所述处理用气体向所述集合配管流出时的接触气体部仅为隔膜的中央按压部，作为所述集合配管的最上游终端，不具有死体积。
4.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
所述气体供给装置独立地具有通过隔膜而进行开闭动作的三通阀、处理用气体的流量控制器以及稀释该处理用气体的稀释气体的流量控制器，
在所述三通阀的隔膜侧形成有能够不阻断气体流动地供稀释气体通过的气体流路，所述气体供给装置构成为通过所述三通阀的隔膜的打开动作而使处理用气体流出并向能够供所述稀释气体通过的所述气体流路汇合，以进行处理用气体的流量控制。
5.根据权利要求4所述的气体供给装置，其特征在于，
使所述稀释气体流出的所述流量控制器的下游的气体阀配置为使流量控制过的稀释气体从隔膜侧向反隔膜侧流出的朝向，使汇合到所述气体流路的所述处理用气体的接触气体部仅为隔膜的中央按压部，作为所述气体流路的最上游终端，不具有死体积。
6.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
所述集合配管独立地设置有：第一气体管线，其将所述清除用气体和所述处理用气体向所述处理室供给；以及第二气体管线，其将所述清除用气体和所述处理用气体排出。
7.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
按照在共通的所述集合配管内以及供给气体的共通的供给配管内不能混合的气体种类而形成有气体供给块体，所述集合配管按照各个气体供给块体而设置。
8.一种真空处理装置，其特征在于，
所述真空处理装置具备：权利要求1所述的气体供给装置；以及处理室，其被从所述气体供给装置供给气体。
9.一种气体供给方法，其使用权利要求7所述的气体供给装置，其特征在于，
在所述试料的工艺处理中，从全部所述气体供给块体的向所述处理室供给的一侧的所述集合配管的上游侧始终流动清除用气体，按照各处理步骤的进展状况，对规定的处理用气体通过形成所述集合配管的各处理用气体的阀的开闭而选择所使用的气体种类并且实施处理，从而向任一所述气体供给块体的朝向所述处理室的供给配管均始终流动气体。
10.一种气体供给方法，其使用权利要求7所述的气体供给装置，其特征在于，
在所述气体供给块体中间歇地将气体向所述处理室供给的情况下，利用所述清除用气体以及所使用的气体种类的流量控制器而始终进行气体的流量控制，同时交替地开闭在与到达所述处理室的供给配管相连的所述集合配管配设的阀、或者在与用于丢弃气体的排气系统相连的所述集合配管配置的阀，而进行该气体向所述处理室的间歇供给，并且使所述清除用气体从在所述集合配管的最上游配设的所述清除用气体用的阀向与该气体的供给配管不同的供给配管侧流动，从而向两方的所述集合配管、两方的所述供给配管始终流动气体。
11.根据权利要求10所述的气体供给方法，其特征在于，
间歇供给所述处理用气体的所述气体供给块体存在两个以上，禁止形成所述集合配管的所述处理用气体的供给阀的同时开闭，以使从各个所述气体供给块体供给的所述处理用气体不向所述处理室、或者所述排气系统同时供给。
12.一种气体供给方法，其使用权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
一边从所述集合配管的最上游供给所述清除用气体，一边使所述处理用气体向所述集合配管的中途流出。
13.一种气体供给方法，其使用权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
所述气体供给方法具有如下工序：在所述试料的处理后，停止所述处理用气体的供给，使所述清除用气体向对所述处理室进行供给的供给配管、排气系统同时流动。
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