JP2016201530A - Gas supply control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To speedily supply a gas having a desired flow rate into a chamber.SOLUTION: A gas supply control method is provided that uses a pressure control flowmeter, a first valve and a second valve provided upstream and downstream, respectively, of the pressure control flowmeter. The pressure control flowmeter includes a control valve that is connected to the first and second valves, and an orifice that is provided between the control valve and the second valve. In the gas supply control method: a volume Vof a gas supply pipe between the orifice and the control valve and a volume Vof a gas supply pipe between the orifice and the second valve satisfy V/V≥9; a pressure Pof the gas supply pipe between the orifice and the control valve and a pressure Pof the gas supply pipe between the orifice and the second valve are maintained in P>2×Pwith the gas being supplied; and the supply of the gas is controlled by controlling opening/closing of the second valve with the first valve being opened and the control valve being controlled.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ガス供給制御方法に関する。   The present invention relates to a gas supply control method.

半導体製造装置では、チャンバ内へ供給された所望のガスの作用により基板に微細加工が施される。その際のガスの流量制御に使用される装置として、例えば特許文献1に示す圧力式流量制御装置が提案されている。圧力式流量制御装置は、ガス供給源からチャンバ内にガスを供給するためのガス供給管に接続され、コントロールバルブの開度を制御することでガス供給管を流れるガスの流量を制御する。   In the semiconductor manufacturing apparatus, the substrate is finely processed by the action of a desired gas supplied into the chamber. As an apparatus used for gas flow control at that time, for example, a pressure type flow control apparatus shown in Patent Document 1 has been proposed. The pressure-type flow control device is connected to a gas supply pipe for supplying gas from a gas supply source into the chamber, and controls the flow rate of the gas flowing through the gas supply pipe by controlling the opening degree of the control valve.

特開2004−5308号公報JP 2004-5308 A

しかしながら、特許文献1に開示されたコントロールバルブの制御では、チャンバ内に所望の流量のガスを供給するまでに時間がかかり、半導体製造のスループットを悪化させる一因となっている。また、所望の流量のガスを供給するまでの間、制御されていない流量のガスがチャンバ内に供給されるため、基板の微細加工を良好に行えず、半導体の特性に影響を及ぼす一因となっている。   However, in the control of the control valve disclosed in Patent Document 1, it takes time to supply a gas having a desired flow rate into the chamber, which is one factor that deteriorates the throughput of semiconductor manufacturing. In addition, since a gas with an uncontrolled flow rate is supplied into the chamber until a gas with a desired flow rate is supplied, microfabrication of the substrate cannot be performed satisfactorily. It has become.

上記課題に対して、一側面では、本発明は、チャンバ内に速やかに所望の流量のガスを供給することを目的とする。   In view of the above problem, in one aspect, an object of the present invention is to quickly supply a gas having a desired flow rate into a chamber.

上記課題を解決するために、一の態様によれば、ガス供給ラインに設けられた圧力制御式流量計と、前記ガス供給ラインの前記圧力制御式流量計よりも上流側に設けられた第1のバルブと、前記ガス供給ラインの前記圧力制御式流量計よりも下流側に設けられた第2のバルブと、を用いたガス供給制御方法であって、前記圧力制御式流量計は、前記第1のバルブと第2のバルブとに接続されるコントロールバルブと、前記コントロールバルブと前記第2のバルブとの間に設けられるオリフィスとを有し、前記オリフィス及び前記コントロールバルブ間のガス供給管の容積Vと前記オリフィス及び前記第2のバルブ間のガス供給管の容積Vとは、V/V≧9の関係を有し、前記オリフィス及び前記コントロールバルブ間のガス供給管の圧力Pと前記オリフィス及び前記第2のバルブ間のガス供給管の圧力Pとは、ガスを供給する間P>2×Pに維持され、前記第1のバルブを開き、前記コントロールバルブを制御した状態で前記第2のバルブの開閉制御によりガスの供給を制御する、ガス供給制御方法が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to one aspect, a pressure-controlled flow meter provided in a gas supply line and a first provided in an upstream side of the pressure-controlled flow meter in the gas supply line. And a second valve provided on the downstream side of the pressure control type flow meter in the gas supply line, wherein the pressure control type flow meter A control valve connected to the first valve and the second valve, and an orifice provided between the control valve and the second valve, and a gas supply pipe between the orifice and the control valve. the volume V 2 of the gas supply pipe between the volume V 1 and the orifice and the second valve has a relationship of V 1 / V 2 ≧ 9, the gas supply between the orifice and the control valve Of the pressure P 2 of the gas supply pipe between the pressure P 1 and said orifice and said second valve is maintained P 1> to 2 × P 2 while supplying gas, opening said first valve, said A gas supply control method is provided in which gas supply is controlled by opening / closing control of the second valve while the control valve is controlled.

一の側面によれば、チャンバ内に速やかに所望の流量のガスを供給することができる。   According to one aspect, a gas having a desired flow rate can be rapidly supplied into the chamber.

一実施形態にかかるガス供給制御システムの全体構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the whole structure of the gas supply control system concerning one Embodiment. 比較例にかかるガス供給制御方法とガスの流量の一例を示す図。The figure which shows an example of the gas supply control method concerning a comparative example, and the flow volume of gas. 一実施形態にかかるガス供給制御方法とガスの流量の一例を示す図。The figure which shows an example of the gas supply control method concerning one Embodiment, and the flow volume of gas. 一実施形態及び比較例のガスによる発光強度の一例を示す図。The figure which shows an example of the emitted light intensity by gas of one Embodiment and a comparative example. 比較例にかかるオリフィス周辺のガス供給管の体積比における圧力の一例を示す図。The figure which shows an example of the pressure in the volume ratio of the gas supply pipe | tube around the orifice concerning a comparative example. 一実施形態にかかるオリフィス周辺のガス供給管の体積比における圧力の一例を示す図。The figure which shows an example of the pressure in the volume ratio of the gas supply pipe | tube around the orifice concerning one Embodiment. 一実施形態にかかるオリフィス周辺のガス供給管の体積比変化と平衡圧力の一例を示す図。The figure which shows an example of the volume ratio change and equilibrium pressure of the gas supply pipe | tube around the orifice concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる所定時間Tとエッチングレートとの関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the predetermined time T and etching rate concerning one Embodiment. 一実施形態にかかるオリフィス周辺のガス供給管の体積比の適正範囲を示す図。The figure which shows the appropriate range of the volume ratio of the gas supply pipe | tube around the orifice concerning one Embodiment. 一実施形態のガス供給制御方法を用いた急速交互プロセスの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the rapid alternating process using the gas supply control method of one Embodiment. 一実施形態の変形例にかかるガス供給制御方法を説明するための図。The figure for demonstrating the gas supply control method concerning the modification of one Embodiment. 一実施形態の変形例にかかるガス供給制御システムの全体構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the whole structure of the gas supply control system concerning the modification of one Embodiment. 一実施形態の変形例のガス供給制御方法を用いた急速交互プロセスの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the rapid alternating process using the gas supply control method of the modification of one Embodiment. 一実施形態の変形例のガス供給制御方法を用いた急速交互プロセスの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the rapid alternating process using the gas supply control method of the modification of one Embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the substantially same structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[ガス供給制御システムの全体構成]
まず、本発明の一実施形態にかかるガス供給制御システム1の全体構成の一例について、図1を参照しながら説明する。ガス供給制御システム1は、半導体製造装置10に供給するガスを制御するシステムである。
(半導体製造装置の構成例)
半導体製造装置10は、表面がアルマイト処理(陽極酸化処理)されたアルミニウムからなる円筒形のチャンバCを有している。チャンバCは、接地されている。チャンバCの内部には載置台12が設けられている。載置台12は、ウェハWを載置する。
[Overall configuration of gas supply control system]
First, an example of the overall configuration of a gas supply control system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The gas supply control system 1 is a system that controls the gas supplied to the semiconductor manufacturing apparatus 10.
(Configuration example of semiconductor manufacturing equipment)
The semiconductor manufacturing apparatus 10 has a cylindrical chamber C made of aluminum whose surface is anodized (anodized). Chamber C is grounded. A mounting table 12 is provided inside the chamber C. The mounting table 12 mounts the wafer W thereon.

載置台12には、整合器13aを介してプラズマを励起するための高周波電源13が接続されている。例えば、高周波電源13は、チャンバC内にてプラズマを生成するために適した周波数、例えば60MHzの高周波電力を載置台12に印加する。このようにして載置台12は、ウェハWを載置するとともに、下部電極として機能する。整合器13aは、高周波電源13の内部(または出力)インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。整合器13aは、チャンバC内にプラズマが生成されているときに高周波電源13の内部インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように機能する。   A high frequency power supply 13 for exciting plasma is connected to the mounting table 12 through a matching unit 13a. For example, the high frequency power source 13 applies a high frequency power of a frequency suitable for generating plasma in the chamber C, for example, 60 MHz, to the mounting table 12. In this way, the mounting table 12 functions as a lower electrode while mounting the wafer W thereon. The matching unit 13a matches the load impedance to the internal (or output) impedance of the high-frequency power source 13. The matching unit 13a functions so that the internal impedance of the high-frequency power source 13 and the load impedance seem to coincide when plasma is generated in the chamber C.

チャンバCの天井部には、ガスシャワーヘッド11が上部電極として設けられている。これにより、高周波電源13からの高周波電力が載置台12とガスシャワーヘッド11との間に容量的に印加される。ガスは、ガスシャワーヘッド11のガス導入口14から導入され、ガスバッファ空間11bを通って多数のガス通気孔11aからチャンバC内に供給される。   On the ceiling of the chamber C, a gas shower head 11 is provided as an upper electrode. Thereby, high frequency power from the high frequency power supply 13 is capacitively applied between the mounting table 12 and the gas shower head 11. The gas is introduced from the gas introduction port 14 of the gas shower head 11 and is supplied into the chamber C through the gas buffer space 11b and from a large number of gas vent holes 11a.

半導体製造装置10は、チャンバC内へ供給された所望のガスの作用によりウェハWに微細加工を施す。その際のガスの流量制御には、圧力式流量制御装置20が使用される。(圧力式流量制御装置の構成例)
圧力式流量制御装置20は、ガス供給源30から半導体製造装置10にガスを供給するためのガス供給ライン15に接続されている。圧力式流量制御装置20は、コントロールバルブ21の開度を制御することでガス供給ライン15を流れ、チャンバC内に供給されるガスの流量を制御する。コントロールバルブ21の一例としては電磁弁駆動型のメタルダイヤフラムバルブが挙げられる。圧力式流量制御装置20は、コントロールバルブ21とコントロールバルブ21の開度を制御する制御回路22とオリフィス23と圧力計24、25とガス供給管15a及びガス供給管15bとを有する。オリフィス23は、ガス供給管15a及びガス供給管15bの間に設けられている。ガス供給管15aは、オリフィス23からコントロールバルブ21までの間のガス配管である。ガス供給管15bは、オリフィス23から第2のバルブVL2までの間のガス配管である。ガス供給管15a及びガス供給管15bは、ガス供給ライン15に接続されている。圧力式流量制御装置20は、ガス供給ラインに設けられた圧力制御流量計の一例である。
The semiconductor manufacturing apparatus 10 performs fine processing on the wafer W by the action of a desired gas supplied into the chamber C. In this case, the pressure type flow rate control device 20 is used for the flow rate control of the gas. (Configuration example of pressure type flow control device)
The pressure type flow control device 20 is connected to a gas supply line 15 for supplying gas from the gas supply source 30 to the semiconductor manufacturing apparatus 10. The pressure type flow rate control device 20 controls the flow rate of the gas supplied into the chamber C by controlling the opening degree of the control valve 21 to flow through the gas supply line 15. An example of the control valve 21 is an electromagnetic valve drive type metal diaphragm valve. The pressure type flow control device 20 includes a control valve 21, a control circuit 22 for controlling the opening degree of the control valve 21, an orifice 23, pressure gauges 24 and 25, a gas supply pipe 15a, and a gas supply pipe 15b. The orifice 23 is provided between the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b. The gas supply pipe 15 a is a gas pipe from the orifice 23 to the control valve 21. The gas supply pipe 15b is a gas pipe between the orifice 23 and the second valve VL2. The gas supply pipe 15 a and the gas supply pipe 15 b are connected to the gas supply line 15. The pressure type flow control device 20 is an example of a pressure control flow meter provided in the gas supply line.

ガス供給管15a内の圧力をPとし、容積をVとする。ガス供給管15b内の圧力をPとし、容積をVとする。圧力式流量制御装置20内部のガス供給管15a及びガス供給管15b内の圧力P、Pが、臨界膨張圧力条件P>2×Pを概ね満足するように制御されているとき、オリフィス23を流れるガス流量Qは、オリフィス23の上流側の圧力Pのみによって決まり、以下の関係式(1)で示される。
Q=CP・・・(1)
圧力式流量制御装置20は、上記式(1)を利用するものであり、コントロールバルブ21により圧力Pを調整することにより、オリフィス23の下流側のガス流量Qをプロセス条件に合致した所望の値に保持するよう制御する。なお、上記式(1)のCはオリフィス23の口径やガス温度により決まる定数である。また、圧力P及び圧力Pは、圧力計24及び圧力計25によりそれぞれ計測される。
The pressure in the gas supply pipe 15a and P 1, the volume and V 1. The pressure in the gas supply pipe 15b and P 2, the volume and V 2. When the pressures P 1 and P 2 in the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b inside the pressure type flow control device 20 are controlled so as to substantially satisfy the critical expansion pressure condition P 1 > 2 × P 2 , The gas flow rate Q flowing through the orifice 23 is determined only by the pressure P 1 upstream of the orifice 23 and is represented by the following relational expression (1).
Q = CP 1 (1)
The pressure type flow rate control device 20 utilizes the above formula (1), and the pressure P 1 is adjusted by the control valve 21 so that the gas flow rate Q downstream of the orifice 23 matches the process conditions. Control to keep the value. In the above formula (1), C is a constant determined by the diameter of the orifice 23 and the gas temperature. Further, the pressure P 1 and the pressure P 2 are measured by the pressure gauge 24 and the pressure gauge 25, respectively.

圧力式流量制御装置20の上流側(ガス供給源側)には第1のバルブVL1が配置され、圧力式流量制御装置20の下流側(半導体製造装置側)には第2のバルブVL2が配置されている。第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2は、全開又は全閉に制御可能である。   A first valve VL1 is disposed upstream of the pressure type flow control device 20 (gas supply source side), and a second valve VL2 is disposed downstream of the pressure type flow control device 20 (semiconductor manufacturing apparatus side). Has been. The first valve VL1 and the second valve VL2 can be controlled to be fully open or fully closed.

かかる構成の半導体製造装置10においてエッチング等の処理を行う際には、まず、ウェハWがチャンバC内に搬入され、載置台12上に載置される。チャンバC内の圧力が真空状態に減圧される。ガス供給源30から出力されたガスがガスシャワーヘッド11からシャワー状にチャンバC内に導入される。高周波電源13から出力された所定の高周波電力が載置台12に印加される。   When processing such as etching is performed in the semiconductor manufacturing apparatus 10 having such a configuration, first, the wafer W is loaded into the chamber C and mounted on the mounting table 12. The pressure in the chamber C is reduced to a vacuum state. The gas output from the gas supply source 30 is introduced into the chamber C from the gas shower head 11 in the form of a shower. A predetermined high frequency power output from the high frequency power supply 13 is applied to the mounting table 12.

導入されたガスを高周波電力により電離及び解離させて生成されたプラズマの作用によりウェハWにプラズマエッチング等の処理が行われる。プラズマエッチング等の処理の終了後、ウェハWはチャンバCの外部に搬出される。なお、半導体製造装置10は、必ずしもプラズマを用いて処理する場合に限らず、熱処理等によりウェハWに微細加工を施すようにしてもよい。   The wafer W is subjected to processing such as plasma etching by the action of plasma generated by ionizing and dissociating the introduced gas with high frequency power. After the processing such as plasma etching is completed, the wafer W is unloaded from the chamber C. Note that the semiconductor manufacturing apparatus 10 is not necessarily limited to processing using plasma, and the wafer W may be finely processed by heat treatment or the like.

[ガス供給制御方法]
次に、比較例にかかるガス供給制御方法について図2を参照しながら説明した後、本実施形態にかかるガス供給制御方法について図3を参照しながら説明する。比較例にかかるガス供給制御方法は、図2の(a)に示す各バルブの開閉制御によりガス供給を制御する。
[Gas supply control method]
Next, the gas supply control method according to the comparative example will be described with reference to FIG. 2, and then the gas supply control method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the gas supply control method according to the comparative example, the gas supply is controlled by opening / closing control of each valve shown in FIG.

図2の(a)は、横軸に時間を示し、縦軸に第1のバルブVL1、第2のバルブVL2、コントロールバルブ21のそれぞれの制御状態を示す。図2の(b)は、横軸に時間を示し、縦軸に圧力式流量制御装置(FCS)の圧力P、Pを示す。図2の(c)は、横軸に時間を示し、縦軸に第2のバルブVL2に流れるガス流量を示す。 In FIG. 2A, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the control states of the first valve VL1, the second valve VL2, and the control valve 21, respectively. In FIG. 2B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the pressures P 1 and P 2 of the pressure flow control device (FCS). In FIG. 2C, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the gas flow rate flowing through the second valve VL2.

各バルブは、ステップ1→ステップ2→ステップ3→ステップ2→ステップ3・・・の順番で制御される。ステップ2及びステップ3は所定回繰り返される。   Each valve is controlled in the order of step 1 → step 2 → step 3 → step 2 → step 3. Steps 2 and 3 are repeated a predetermined number of times.

なお、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2は、全開又は全閉の制御が可能である。コントロールバルブ21は、全開から全閉まで開度の調整が可能である。第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2が「OPEN」のとき、そのバルブは全開であることを示す。また、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2が「CLOSE」のとき、そのバルブは全閉であることを示す。コントロールバルブ21が「制御中」のとき、制御回路22の制御によりコントロールバルブ21の開度が制御され、開度に応じた流量のガスが供給される。コントロールバルブ21が「制御停止」のとき、コントロールバルブ21は全閉の状態となり、ガス供給は停止する。   The first valve VL1 and the second valve VL2 can be controlled to be fully opened or fully closed. The opening of the control valve 21 can be adjusted from fully open to fully closed. When the first valve VL1 and the second valve VL2 are “OPEN”, it indicates that the valves are fully open. Further, when the first valve VL1 and the second valve VL2 are “CLOSE”, it indicates that the valves are fully closed. When the control valve 21 is “in control”, the opening degree of the control valve 21 is controlled by the control of the control circuit 22, and a gas having a flow rate corresponding to the opening degree is supplied. When the control valve 21 is “control stop”, the control valve 21 is fully closed, and the gas supply is stopped.

各ステップにおける各バルブの状態を以下に示す。
(ステップ1)
ステップ1では、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2は全閉に制御され、コントロールバルブ21の制御は停止され、ガスの供給は停止している。
(ステップ2)
ステップ2では、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2は全開に制御され、その後コントロールバルブ21が制御中になり、ガスの供給が開始する。
The state of each valve in each step is shown below.
(Step 1)
In step 1, the first valve VL1 and the second valve VL2 are controlled to be fully closed, the control of the control valve 21 is stopped, and the gas supply is stopped.
(Step 2)
In Step 2, the first valve VL1 and the second valve VL2 are controlled to be fully opened, and then the control valve 21 is under control and gas supply is started.

第1のバルブVL1と第2のバルブVL2の開閉動作の順序は、同時でもよいし、第2のバルブVL2が開動作を行ってから所定の時間経過後に、第1のバルブVL1の開動作を行ってもよい。第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2の開動作完了後にコントロールバルブ21の制御が行われる。したがって、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2の開動作が完了した後、所定時間Tの経過後にコントロールバルブ21の制御動作が開始する。実施例では、所定時間Tは200msecであるが、これに限らない。
(ステップ3)
ステップ3では、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2は全閉に制御され、その後コントロールバルブ21の制御は再び停止され、ガスの供給が停止する。
The order of the opening and closing operations of the first valve VL1 and the second valve VL2 may be simultaneous, or the opening operation of the first valve VL1 is performed after a predetermined time has elapsed since the opening of the second valve VL2. You may go. The control valve 21 is controlled after the opening operation of the first valve VL1 and the second valve VL2 is completed. Therefore, after the opening operation of the first valve VL1 and the second valve VL2 is completed, the control operation of the control valve 21 is started after a predetermined time T has elapsed. In the embodiment, the predetermined time T is 200 msec, but is not limited thereto.
(Step 3)
In Step 3, the first valve VL1 and the second valve VL2 are controlled to be fully closed, and then the control of the control valve 21 is stopped again, and the gas supply is stopped.

上記各ステップにおける各バルブの制御に対して、図2の(b)に示す圧力式流量制御装置20(FCS)の圧力P、P及び図2の(c)の第2のバルブVL2に流れるガス流量について説明する。 For the control of each valve in the above steps, the pressures P 1 and P 2 of the pressure type flow control device 20 (FCS) shown in FIG. 2B and the second valve VL2 in FIG. The flowing gas flow rate will be described.

ガス停止前には臨界膨張圧力条件P>2×Pが満たされていたので、ステップ1では、ガスの供給が停止後、ガス供給管15a及びガス供給管15b内では平衡状態になろうとガスの移動が起きるため、図2の(b)に示すように圧力Pは徐々に低下し、圧力Pは徐々に上昇する。また、図2の(c)に示すように第2のバルブVL2にガスは流れない。 Since the critical expansion pressure condition P 1 > 2 × P 2 was satisfied before the gas was stopped, in step 1, after the gas supply was stopped, the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b would be in an equilibrium state. since the movement of gas occurs, the pressure P 1, as shown in FIG. 2 (b) gradually decreases, the pressure P 2 increases gradually. Further, as shown in FIG. 2C, no gas flows through the second valve VL2.

ステップ2では、まず、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2が全開に制御される。これにより、図2の(b)に示すように一旦圧力P、Pは低下し、図2の(c)に示すように第2のバルブVL2には、ガス供給管15a及びガス供給管15b内に残留したガスが流れた後、低下する。その後、図2(a)に示すように、圧力式流量制御装置20内のコントロールバルブ21が制御を開始するため、図2の(b)に示す圧力Pは上昇し、第2のバルブVL2には、所望の流量が流れるようになる。 In step 2, first, the first valve VL1 and the second valve VL2 are controlled to be fully opened. As a result, the pressures P 1 and P 2 are temporarily reduced as shown in FIG. 2B, and the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe are provided in the second valve VL2 as shown in FIG. After the gas remaining in 15b flows, it decreases. Thereafter, as shown in FIG. 2 (a), since the control valve 21 of the pressure type flow rate control device 20 starts the control pressure P 1 shown in FIG. 2 (b) is increased, the second valve VL2 The desired flow rate will flow.

その後、コントロールバルブ21が制御中になると、図2の(b)に示すようにガス供給管15a及びガス供給管15bの圧力P、Pは一定に制御され、図2の(c)に示すように第2のバルブVL2を通過するガス流量は一定に制御される。つまり、コントロールバルブ21が制御中になると、チャンバCへ供給するガスの流量は所定の量に制御される。 Thereafter, when the control valve 21 is under control, the pressures P 1 and P 2 of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b are controlled to be constant as shown in FIG. As shown, the gas flow rate passing through the second valve VL2 is controlled to be constant. That is, when the control valve 21 is under control, the flow rate of the gas supplied to the chamber C is controlled to a predetermined amount.

ステップ3では、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2が全開に制御された後、コントロールバルブ21は全閉の状態となり、ガス供給は停止する。これにより、ガス供給管15a及びガス供給管15b内で平衡状態になろうとガスの移動が起きる。この結果、図2の(b)に示すように、ガス供給管15aの圧力Pは低下し、ガス供給管15bの圧力Pは上昇する方向に動く。また、ステップ3では、図2の(c)に示すように第2のバルブVL2にガスは流れない。 In Step 3, after the first valve VL1 and the second valve VL2 are controlled to be fully opened, the control valve 21 is fully closed, and the gas supply is stopped. As a result, gas movement occurs even if the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b are in an equilibrium state. As a result, as shown in FIG. 2 (b), the pressure P 1 of the gas supply pipe 15a is decreased, the pressure P 2 of the gas supply pipe 15b is moved in the direction to increase. In step 3, as shown in FIG. 2C, no gas flows through the second valve VL2.

図4は、チャンバC内に供給されるガスの流量の時間的変化を、チャンバC内の発光強度により示す。チャンバC内の発光強度が高くなるとガス流量が増加していることを示す。また、発光強度が低くなるとガス流量が低下していることを示す。   FIG. 4 shows a temporal change in the flow rate of the gas supplied into the chamber C by the emission intensity in the chamber C. When the emission intensity in the chamber C increases, the gas flow rate increases. Moreover, it shows that gas flow volume is falling, when emitted light intensity becomes low.

比較例では、図2の(a)のステップ2に示すように、(1)第1のバルブVL1と第2のバルブVL2とが全開の状態になり、(2)その後コントロールバルブ21が制御中になる。比較例では、第2のバルブVL2が開いた時点でガスの供給は開始される。よって、第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2が開動作してからコントロールバルブ21が制御中になるまでの所定時間Tに、図2の(a)に示す第1のバルブVL1及び第2のバルブVL2の間のガス供給管内に残留したガスGが第2のバルブVL2を流れ、チャンバCに供給される。コントロールバルブ21が制御を開始すると、所定流量に制御されたガスが第2のバルブVL2を流れ、チャンバCに供給される。このようにして比較例では、ステップ2において上記(1)及び(2)の2段階の制御によりチャンバC内に供給されるガス流量に図4の2段階I1,I2の立ち上がりが生じた後、所定の流量に制御される。   In the comparative example, as shown in step 2 of FIG. 2A, (1) the first valve VL1 and the second valve VL2 are fully opened, and (2) the control valve 21 is under control thereafter. become. In the comparative example, the supply of gas is started when the second valve VL2 is opened. Therefore, at a predetermined time T from when the first valve VL1 and the second valve VL2 are opened to when the control valve 21 is under control, the first valve VL1 and the second valve VL1 shown in FIG. The gas G remaining in the gas supply pipe between the two valves VL2 flows through the second valve VL2 and is supplied to the chamber C. When the control valve 21 starts control, the gas controlled to a predetermined flow rate flows through the second valve VL2 and is supplied to the chamber C. Thus, in the comparative example, after the rising of the two stages I1 and I2 in FIG. 4 occurs in the gas flow rate supplied into the chamber C by the two-stage control of (1) and (2) in Step 2, It is controlled to a predetermined flow rate.

図4に示す、コントロールバルブ21の制御を開始する前の1段目I1のガス流量の立ち上がりの高さ及び傾きは、圧力式流量制御装置20内の前記残留ガスにより決定される。この残留ガスの状態は、今回のガスの供給が開始される直前の圧力式流量制御装置20の使用状態や圧力式流量制御装置20の個体差によって異なる。このため、1段目I1のガス流量の立ち上がりを完全に管理することは困難である。よって、特に1段目I1の発光強度の波形、すなわち1段目I1のガス流量の制御を完全に管理することは二段目I2のガス流量の制御よりも難しい。   The rising height and inclination of the gas flow rate of the first stage I1 before the control of the control valve 21 shown in FIG. 4 is determined by the residual gas in the pressure type flow rate control device 20. The state of this residual gas differs depending on the usage state of the pressure type flow control device 20 immediately before the start of the current gas supply and the individual difference of the pressure type flow control device 20. For this reason, it is difficult to completely manage the rising of the gas flow rate in the first stage I1. Therefore, in particular, it is more difficult to completely control the emission intensity waveform of the first stage I1, that is, the control of the gas flow rate of the first stage I1 than the control of the gas flow rate of the second stage I2.

ガス流量の1段目I1の立ち上がりを解消するための方法の一つとして、ガスの供給を停止している間の圧力Pの変動を小さくする方法がある。その方法を実現する手段の一つが、本実施形態にかかるガス供給制御方法である。 As one method for eliminating the rise of the first stage I1 of the gas flow rate, there is a method of reducing the variation of the pressure P 1 of while stopping the supply of gas. One of means for realizing the method is the gas supply control method according to the present embodiment.

本実施形態にかかるガス供給制御方法では、ガス流量の制御に使用するバルブを第2のバルブVL2の一つとする。これにより、チャンバC内に供給されるガス流量に前記2段階I1,I2の立ち上がりが生じるような、チャンバC内におけるガス供給時の急峻な変化を抑制することができる。   In the gas supply control method according to the present embodiment, the valve used for controlling the gas flow rate is one of the second valves VL2. As a result, it is possible to suppress a steep change at the time of gas supply in the chamber C, such that the two stages I1 and I2 rise in the flow rate of the gas supplied into the chamber C.

具体的には、本実施形態にかかるガス供給制御方法は、図3の(a)に示すように各バルブを制御する。各ステップにおける各バルブの状態を以下に示す。
(ステップ1)
ステップ1では、第1のバルブVL1は全開に制御され、コントロールバルブ21は制御中である。第2のバルブVL2は全閉に制御され、ガスの供給は停止している。
(ステップ2)
ステップ2では、第1のバルブVL1は全開に制御され、コントロールバルブ21は制御中のまま維持されている。第2のバルブVL2は全開に制御され、ガスの供給が開始する。
(ステップ3)
ステップ3では、第1のバルブVL1は全開に制御され、コントロールバルブ21は制御中のまま維持されている。第2のバルブVL2は全閉に制御され、ガスの供給は停止する。
Specifically, the gas supply control method according to the present embodiment controls each valve as shown in FIG. The state of each valve in each step is shown below.
(Step 1)
In Step 1, the first valve VL1 is controlled to be fully opened, and the control valve 21 is under control. The second valve VL2 is controlled to be fully closed, and the gas supply is stopped.
(Step 2)
In step 2, the first valve VL1 is controlled to be fully opened, and the control valve 21 is maintained under control. The second valve VL2 is controlled to be fully opened, and gas supply starts.
(Step 3)
In step 3, the first valve VL1 is controlled to be fully opened, and the control valve 21 is maintained under control. The second valve VL2 is controlled to be fully closed, and the gas supply is stopped.

上記各ステップにおける各バルブの制御に対して、図3の(b)に示す圧力式流量制御装置20(FCS)の圧力P、P及び図3の(c)の第2のバルブVL2に流れるガス流量について説明する。本実施形態では、すべてのステップにおいて第1のバルブVL1は開に制御され、コントロールバルブ21は制御中に維持されている。このため、ガス供給管15aの圧力Pは一定になる。 For the control of each valve in the above steps, the pressures P 1 and P 2 of the pressure type flow control device 20 (FCS) shown in FIG. 3B and the second valve VL 2 in FIG. The flowing gas flow rate will be described. In the present embodiment, the first valve VL1 is controlled to be opened in all steps, and the control valve 21 is maintained during the control. Therefore, the pressure P 1 of the gas supply pipe 15a is constant.

また、本実施形態では、ガス供給管15bの圧力P及び第2のバルブVL2に流れるガス流量は、第2のバルブVL2の開閉に応じて変動する。すなわち、図3の(a)に示す本実施形態のステップ1では第2のバルブVL2が閉状態にあるため、図3の(b)に示すようにガス供給管15bの圧力Pは高くなり、圧力Pと同じ圧力に到達するとその圧力に維持される。また、図3の(c)に示すように第2のバルブVL2にガスは流れない。ステップ2では第2のバルブVL2が開き、これに応じて図3の(b)に示すように圧力Pは低くなり、所定の圧力に維持される。また、図3の(c)に示すように第2のバルブVL2に所定の流量のガスが流れる。ステップ3では、再び第2のバルブVL2が閉じ、図3の(b)に示すようにガス供給管15bの圧力Pは高くなり、圧力Pと同じ圧力に到達するとその圧力に維持される。図3の(c)に示すように第2のバルブVL2にはガスは流れない。 Further, in the present embodiment, the gas flow through the pressure P 2 and the second valve VL2 of the gas supply pipe 15b varies in response to the opening and closing of the second valve VL2. That is, since the step 1 in the second valve VL2 of the present embodiment shown in (a) FIG. 3 is in the closed state, the pressure P 2 of the gas supply pipe 15b as shown in FIG. 3 (b) becomes higher It is maintained when it reaches the same pressure as the pressure P 1 on the pressure. Further, as shown in FIG. 3C, no gas flows through the second valve VL2. In step 2 the second valve VL2 is opened, the pressure P 2 is lowered as shown in (b) of FIG. 3 in response thereto, is maintained at a predetermined pressure. Further, as shown in FIG. 3C, a gas having a predetermined flow rate flows through the second valve VL2. In step 3, it closed second valve VL2 again, the pressure P 2 of the gas supply pipe 15b as shown in FIG. 3 (b) is higher, is maintained when it reaches the same pressure as the pressure P 1 on the pressure . As shown in FIG. 3C, no gas flows through the second valve VL2.

これによれば、本実施形態では、第2のバルブVL2の開閉に応じて第2のバルブVL2を流れるガス流量は一定になり、制御された流量のガスがチャンバCへ供給される。これは、本実施形態では、第1のバルブVL1は常に開に制御され、かつコントロールバルブ21は常に制御中に制御されているため、圧力式流量制御装置20内に制御できないガスが残らず、第2のバルブVL2の開閉に追従したガス流量の制御が可能なためである。   According to this, in the present embodiment, the flow rate of the gas flowing through the second valve VL2 becomes constant according to the opening / closing of the second valve VL2, and the gas having a controlled flow rate is supplied to the chamber C. In this embodiment, since the first valve VL1 is always controlled to be open and the control valve 21 is always controlled during control, there is no uncontrollable gas remaining in the pressure type flow control device 20, This is because the gas flow rate following the opening and closing of the second valve VL2 can be controlled.

以上に説明したように、本実施形態にかかるガス供給制御方法は、常に第1のバルブVL1を開き、かつ常にコントロールバルブ21を制御中に制御する。これにより、第2のバルブVL2を開き、ガスの供給を開始したときにコンダクタンスを絞っているオリフィス23の下流側に存在する一部のガスは、オリフィス23を介さずにスムーズにチャンバC内に供給される。これにより、ガスの供給が開始されると直ぐにガスがチャンバC内に供給され、この結果、図4の比較例に示すようなガス流量の2段階の立ち上がりを解消することができる。   As described above, the gas supply control method according to this embodiment always opens the first valve VL1 and always controls the control valve 21 during control. As a result, a part of the gas existing downstream of the orifice 23 whose conductance is reduced when the second valve VL2 is opened and gas supply is started smoothly enters the chamber C without passing through the orifice 23. Supplied. Thereby, as soon as the gas supply is started, the gas is supplied into the chamber C. As a result, the two-stage rising of the gas flow rate as shown in the comparative example of FIG. 4 can be eliminated.

しかしながら、上記のガス供給制御方法では、圧力P及び圧力Pの変動が起こらなくなる訳ではないので、非常に短い周期で流量制御(ON→OFF→ON→…)を繰り返した場合には、圧力P及び圧力Pが平衡状態に達しないため、2段階での立ち上がりを回避することは困難である。 However, in the above gas supply control method, when the variation of the pressure P 1 and the pressure P 2 is but are not no longer occur, which is repeated a very short period at a flow rate control (ON → OFF → ON → ... ) is the pressure P 1 and the pressure P 2 does not reach the equilibrium state, it is difficult to avoid the rise of in two stages.

そこで、本実施形態では、上記のガス供給制御方法を使用する圧力式流量制御装置20のガス供給管15a及びガス供給管15b内の容積V,Vの比率V/Vを適正化する。このようにして容積V,Vの比率V/Vが適正化された圧力式流量制御装置20を用いて、本実施形態のガス供給制御方法を実行することで、残留ガスに起因するガス流量の2段階での立ち上がりを完全に回避することができる。以下にガス供給管15a及びガス供給管15b内の容積比V/Vの適正化について説明する。 Therefore, in this embodiment, the ratio V 1 / V 2 of the volumes V 1 and V 2 in the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b of the pressure type flow control device 20 using the gas supply control method described above is optimized. To do. By performing the gas supply control method of the present embodiment using the pressure type flow rate control device 20 in which the ratio V 1 / V 2 of the volumes V 1 and V 2 is optimized as described above, the residual gas is caused. It is possible to completely avoid the rising of the gas flow rate in two stages. Hereinafter, the optimization of the volume ratio V 1 / V 2 in the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b will be described.

[ガス供給管の容積比の適正化]
本実施形態では、圧力式流量制御装置20内のオリフィス23とその前後のコントロールバルブ21及び第2のバルブVL2との配置を変えて、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vを適正化する。具体的には、比較例では、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vは3/2であるのに対して、本実施形態では、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vは9/1以上にするようにコントロールバルブ21及び第2のバルブVL2の配置を変更する。
[Optimization of gas supply pipe volume ratio]
In the present embodiment, the arrangement of the orifice 23 in the pressure type flow control device 20, the control valve 21 and the second valve VL2 before and after the orifice 23 is changed, and the volume ratio V 1 / V of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b is changed. to optimize the V 2. Specifically, in the comparative example, whereas the volume ratio V 1 / V 2 of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b is 3/2, in the present embodiment, the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe volume ratio V 1 / V 2 15b changes the arrangement of the control valve 21 and second valve VL2 to the above 9/1.

例えば、圧力P、Pが臨界膨張圧力条件P>2×Pを概ね満足することを条件として、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vを3/2に設定する。この場合、ガスの供給を停止した後、つまり、コントロールバルブ21及び第2のバルブVL2を閉じた後の圧力P、Pの状態を図5に示す。図5では、ガス供給管15aの圧力Pの変動は大きく、安定するまでに時間がかかっている。この結果、ガス供給の開始及び停止の制御中に変動後の圧力Pに相当するガスのピークが発生し、ガスの流量制御が困難になる。また、ガス流量を変更する場合、圧力Pが安定するまでに時間がかかる。 For example, on condition that the pressures P 1 and P 2 substantially satisfy the critical expansion pressure condition P 1 > 2 × P 2 , the volume ratio V 1 / V 2 of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b is 3/2. Set to. In this case, FIG. 5 shows the states of the pressures P 1 and P 2 after the gas supply is stopped, that is, after the control valve 21 and the second valve VL2 are closed. In Figure 5, the variation of the pressure P 1 of the gas supply pipe 15a is large, it takes time to stabilize. As a result, the peak of the gas corresponding to the pressure P 1 after the change in the control of the start and stop of gas supply is generated, it is difficult to flow control of the gas. Also, when changing the gas flow rate, the pressure P 1 is takes time to stabilize.

一方、圧力P、Pが臨界膨張圧力条件P>2×Pを概ね満足することを条件として、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vを90/1に設定する。この場合、ガスの供給を停止した後、つまり、コントロールバルブ21及び第2のバルブVL2を閉じた後の圧力P、Pの状態を図6に示す。図6では、ガス供給管15aの圧力Pはほぼ変動せず、直ちに安定することがわかる。また、これはガス流量を変更する場合、圧力Pが安定するまでの時間を短くできることを示している。 On the other hand, on the condition that the pressures P 1 and P 2 substantially satisfy the critical expansion pressure condition P 1 > 2 × P 2 , the volume ratio V 1 / V 2 of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b is set to 90/1. Set to. In this case, FIG. 6 shows the states of the pressures P 1 and P 2 after the gas supply is stopped, that is, after the control valve 21 and the second valve VL2 are closed. In Figure 6, the pressure P 1 of the gas supply pipe 15a is not substantially vary, it can be seen that immediately stabilized. This also when changing the gas flow rate, the pressure P 1 indicating that a shorter time to stabilize.

図4の本実施形態に示す発光強度の曲線I3は、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vが90/1に設定された圧力式流量制御装置20を用いて本実施形態のガス供給制御方法によりガスを供給したときのチャンバC内のガスによる発光強度を示す。これによれば、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vを90/1に設定することで圧力Pが安定するまでの時間を短くできるために、ガスの供給が開始された後、ガスはチャンバC内にスムーズに供給される。これにより、図4の比較例に示すようなガス流量の2段階の立ち上がりを解消することができる。 Curve I3 of the light emitting intensity in this embodiment of FIG. 4, present by using a pressure type flow rate control device 20 the volume ratio of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b V 1 / V 2 is set to 90/1 The light emission intensity | strength by the gas in the chamber C when gas is supplied with the gas supply control method of embodiment is shown. According to this, since the time until the pressure P 1 is stabilized can be shortened by setting the volume ratio V 1 / V 2 of the gas supply pipe 15 a and the gas supply pipe 15 b to 90/1, the gas supply can be performed. After being started, the gas is smoothly supplied into the chamber C. Thereby, the two-stage rising of the gas flow rate as shown in the comparative example of FIG. 4 can be eliminated.

[平衡状態の圧力P
ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vを変化させた場合の、ガス供給管15a内の圧力Pの初期圧力に対する平衡状態の圧力をプロットした図を図7に示す。上記に説明したように、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vが90/1に設定されている場合の圧力Pの平衡圧力/初期圧力は、図7のReにて示されるようにほぼ100%に近い値を示す。図7に示すプロットした値について具体的には、圧力Pの平衡圧力/初期圧力は、容積比V/Vが1.5のとき62%、容積比V/Vが3.0のとき75%、容積比V/Vが9.0のとき90%、容積比V/Vが18.0のとき95%、容積比V/Vが30.0のとき97%、容積比V/Vが90.0のとき99%である。
[Equilibrium pressure P 1 ]
FIG. 7 is a graph plotting the pressure in an equilibrium state with respect to the initial pressure of the pressure P 1 in the gas supply pipe 15a when the volume ratio V 1 / V 2 of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b is changed. . As described above, the equilibrium pressure / initial pressure of the pressure P 1 when the volume ratio V 1 / V 2 of the gas supply pipe 15 a and the gas supply pipe 15 b is set to 90/1 is represented by Re in FIG. As shown by, the value is almost 100%. Specifically, with respect to the plotted values shown in FIG. 7, the equilibrium pressure / initial pressure of the pressure P 1 is 62% when the volume ratio V 1 / V 2 is 1.5, and the volume ratio V 1 / V 2 is 3. 75% 0, 90% when the volume ratio V 1 / V 2 9.0 95% when the volume ratio V 1 / V 2 is 18.0, the volume ratio V 1 / V 2 is 30.0 97% and 99% when the volume ratio V 1 / V 2 is 90.0.

このとき、容積比V/Vが90/1に設定されている場合にチャンバC内でエッチング処理したときのエッチングレートE/Rと、容積比V/Vが3/2に設定されている場合チャンバC内でエッチング処理したときのエッチングレートE/Rとの変動は20%である。 At this time, when the volume ratio V 1 / V 2 is set to 90/1, the etching rate E / R when the etching process is performed in the chamber C and the volume ratio V 1 / V 2 are set to 3/2. In this case, the variation from the etching rate E / R when the etching process is performed in the chamber C is 20%.

容積比V/Vが90/1に設定されていて、かつ図4の比較例に示す2段階I1,I2の立ち上がりの波形が観測されない場合が理想であるため、ここからのエッチングレートE/Rの変動を5%以内に抑えるためには、初期圧力に対する平衡状態の圧力Pの割合を90%〜100%にすることが好ましい。すなわち、ガス供給管15a及びガス供給管15bの容積比V/Vを9/1以上に設定すればよい。 Since it is ideal that the volume ratio V 1 / V 2 is set to 90/1 and the rising waveforms of the two stages I1 and I2 shown in the comparative example of FIG. 4 are not observed, the etching rate E from here / variation of R a to keep within 5%, it is preferable that the ratio of the pressure P 1 of the equilibrium with respect to the initial pressure to 90% to 100%. That is, the volume ratio V 1 / V 2 of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b may be set to more than 9/1.

つまり、図9の容積の比率V:Vが9:1以上の部分(ドット及び斜線部分)になるように容積V及びVを設定すればよい。ただし、ガス供給管15a,15bの加工に関する物理的な制限により、容積の比率V:Vが200:1以下になるように容積V及びVを設定することが好ましい。実際には、容積の比率V:Vが9:1以上、200:1以下であって、容積Vが0.09〜2.0(cc)の範囲のときに容積Vが0.01〜0.2(cc)の範囲になるように、つまり領域Ar内が容積V/Vの比率を設定する際の有効範囲である。 That is, the volumes V 1 and V 2 may be set so that the volume ratio V 1 : V 2 in FIG. 9 is a portion (dot and hatched portion) of 9: 1 or more. However, it is preferable to set the volumes V 1 and V 2 so that the volume ratio V 1 : V 2 is 200: 1 or less due to physical limitations on the processing of the gas supply pipes 15a and 15b. Actually, when the volume ratio V 1 : V 2 is 9: 1 or more and 200: 1 or less and the volume V 1 is in the range of 0.09 to 2.0 (cc), the volume V 2 is 0. .01 to 0.2 (cc), that is, the area Ar is an effective range when the ratio of the volume V 1 / V 2 is set.

以上に説明したように、本実施形態では、圧力式流量制御装置20内のオリフィス23の下流側に設けられた第2のバルブVL2の開閉動作で、チャンバCへのガス供給及びガス供給停止の制御を行う。その際、圧力式流量制御装置20に特有な構造による、ガス停止時の圧力変化を緩和するために、オリフィス23からその前後のコントロールバルブ21及び第2のバルブVL2までの容積を比較例に比べ一桁以上小さくする。   As described above, in this embodiment, the gas supply to the chamber C and the gas supply stoppage are performed by the opening / closing operation of the second valve VL2 provided on the downstream side of the orifice 23 in the pressure type flow control device 20. Take control. At that time, the volume from the orifice 23 to the control valve 21 and the second valve VL2 before and after the orifice 23 is reduced in comparison with the comparative example in order to relieve the pressure change at the time of gas stop due to the structure peculiar to the pressure type flow control device 20. Make it one or more orders of magnitude smaller.

これによれば、圧力式流量制御装置20を用いてチャンバC内に供給するガスを所定の流量まで速やかに立ち上げることができる。本実施形態によれば、このようにガスの応答性を良くすることで、高速でガスの切替が可能になる。つまり、本実施形態にかかる圧力式流量制御装置20を用いた本実施形態にかかるガス供給制御方法は、ガス供給及びガス供給の停止を高速で繰り返すようなプロセス(Gas Pulse)に有効である。   According to this, the gas supplied into the chamber C can be quickly started up to a predetermined flow rate using the pressure type flow rate control device 20. According to the present embodiment, by improving the gas responsiveness in this way, the gas can be switched at a high speed. That is, the gas supply control method according to the present embodiment using the pressure type flow rate control device 20 according to the present embodiment is effective for a process (Gas Pulse) in which gas supply and gas supply stop are repeated at high speed.

また、本実施形態では、ガスの応答性が向上するため、チャンバC内でガス流量が安定するまでの時間を短縮でき、スループットの改善を図ることができる。   Further, in this embodiment, since the gas responsiveness is improved, the time until the gas flow rate is stabilized in the chamber C can be shortened, and the throughput can be improved.

前述した図2の(a)の所定時間Tが長くなると、チャンバCへ供給されるガスの流量が安定する。しかし、ガス供給のバルブ開時間において実際にガスを供給する時間が短くなる。その結果、所定時間Tが長くなるとエッチングレートが下がる。図8には、本実施形態にかかる所定時間Tとエッチングレートとの関係の一例を示す。図8の横軸は、ステップ2の時間Sに対する所定時間Tの比T/Sを示す。図8の縦軸は、T/Sに対するエッチングレート(E/R)を示す。   When the predetermined time T in FIG. 2A described above becomes longer, the flow rate of the gas supplied to the chamber C becomes stable. However, the actual gas supply time is shortened when the gas supply valve is open. As a result, the etching rate decreases as the predetermined time T increases. FIG. 8 shows an example of the relationship between the predetermined time T and the etching rate according to the present embodiment. The horizontal axis of FIG. 8 indicates the ratio T / S of the predetermined time T to the time S of Step 2. The vertical axis | shaft of FIG. 8 shows the etching rate (E / R) with respect to T / S.

これによれば、所定時間Tが長くなるほどエッチングレートは低くなる。(S−T)/Sが90%よりも小さくなると、つまり、T/Sが0.1よりも大きくなると、エッチングレートの低下が無視できなくなる。よって、所定時間Tはステップの時間Sの1/10以下の必要がある。   According to this, the etching rate becomes lower as the predetermined time T becomes longer. When (ST) / S is smaller than 90%, that is, when T / S is larger than 0.1, a decrease in etching rate cannot be ignored. Therefore, the predetermined time T needs to be 1/10 or less of the step time S.

また、本実施形態では、第2のバルブVL2の制御によりガスの供給を開始した後、チャンバCに供給されるガスの流量を素早く所望の流量に安定させることができる。このため、整合器13aを事前に流量安定後のマッチングポジションに設定しておくことで、高周波電源13から出力される高周波電力の反射波を抑えることができ、半導体製造装置10における処理の安定性を改善できる。   Further, in this embodiment, after the gas supply is started by the control of the second valve VL2, the flow rate of the gas supplied to the chamber C can be quickly stabilized at a desired flow rate. For this reason, by setting the matching unit 13a to the matching position after the flow rate is stabilized in advance, the reflected wave of the high frequency power output from the high frequency power source 13 can be suppressed, and the processing stability in the semiconductor manufacturing apparatus 10 can be suppressed. Can be improved.

さらに、本実施形態では、比較例のように非制御情報のガスは、チャンバC内へ導入されない。このため、圧力式流量制御装置20の個体差や半導体製造装置10の個体差によるチャンバC内へのガス供給のバラツキを吸収し、半導体製造装置10において処理を安定的に行うことができる。   Furthermore, in this embodiment, the gas of non-control information is not introduced into the chamber C as in the comparative example. For this reason, variations in gas supply into the chamber C due to individual differences in the pressure type flow control device 20 and individual differences in the semiconductor manufacturing apparatus 10 can be absorbed, and the semiconductor manufacturing apparatus 10 can stably perform processing.

[急速交互プロセス]
最後に、ガス供給及びガス供給の停止を高速で繰り返すようなプロセスの一例として、急速交互プロセスについて、図10を参照しながら簡単に説明する。図10に示す本実施形態のガス供給制御方法を用いた急速交互プロセスでは、エッチングプロセスとデポジションプロセスとが交互に、かつ急速に実行される。ただし、これは急速交互プロセスの一例であり、プロセスの種類はこれに限らない。また、急速交互プロセスを実行中、第1のバルブVL1は常に開に制御され、かつコントロールバルブ21は常に制御中に制御されている。図10に示す急速交互プロセスの処理は、制御回路22により制御される。
[Rapid alternating process]
Finally, as an example of a process that repeats gas supply and gas supply stop at high speed, a rapid alternating process will be briefly described with reference to FIG. In the rapid alternating process using the gas supply control method of this embodiment shown in FIG. 10, the etching process and the deposition process are executed alternately and rapidly. However, this is an example of a rapid alternating process, and the type of process is not limited to this. Further, during the rapid alternating process, the first valve VL1 is always controlled to be opened, and the control valve 21 is always controlled during the control. The rapid alternating process shown in FIG. 10 is controlled by the control circuit 22.

図10の処理が開始されると、まず、第2のバルブVL2は開に制御され、第1のガスが投入される(ステップS10)。次に、高周波電力が印加され、第1のガスによりエッチングプロセスが実行される(ステップS12)。次に、第2のバルブVL2が閉に制御される(ステップS14)。   When the process of FIG. 10 is started, first, the second valve VL2 is controlled to be opened, and the first gas is introduced (step S10). Next, high frequency power is applied, and an etching process is executed with the first gas (step S12). Next, the second valve VL2 is controlled to be closed (step S14).

次に、第2のバルブVL2は開に制御され、第2のガスが投入される(ステップS16)。次に、高周波電力が印加され、第2のガスによりデポジションプロセスが実行される(ステップS18)。次に、第2のバルブVL2が閉に制御される(ステップS20)。   Next, the second valve VL2 is controlled to be opened, and the second gas is introduced (step S16). Next, high frequency power is applied, and a deposition process is executed with the second gas (step S18). Next, the second valve VL2 is controlled to be closed (step S20).

次に、更なる急速交互プロセスのサイクルが必要かが判定され(ステップS22)、必要と判定された場合、ステップS10に戻りステップS10〜S22の処理が繰り返される。ステップS22にて更なる急速交互プロセスのサイクルは不要であると判定された場合、本処理は終了する。   Next, it is determined whether a further rapid alternating process cycle is necessary (step S22). If it is determined that the cycle is necessary, the process returns to step S10 and the processes of steps S10 to S22 are repeated. If it is determined in step S22 that a further rapid alternating process cycle is not required, the process ends.

本実施形態にかかる急速交互プロセスによれば、第2のバルブVL2の開閉の制御に追従して、所定流量のガスが速やかにチャンバC内に供給されるため、良好なプロセスを実現できる。また、ガスがチャンバCに到達するまでの時間を考慮した制御を不要とすることができる。このように、特にガス供給及びガス供給の停止を高速で繰り返す急速交互プロセスにおいて、ガスの応答性が向上する本実施形態のガス供給制御方法を有効に使用することができる。   According to the rapid alternating process according to the present embodiment, a gas having a predetermined flow rate is promptly supplied into the chamber C following the control of the opening and closing of the second valve VL2, so that a good process can be realized. Further, it is possible to eliminate the control in consideration of the time until the gas reaches the chamber C. As described above, the gas supply control method of this embodiment that improves the gas responsiveness can be effectively used particularly in the rapid alternating process in which the gas supply and the stop of the gas supply are repeated at high speed.

ただし、図2の(a)のステップ2の時間Sに対する所定時間Tの許容範囲については、図8に示すように所定時間Tが長くなるほど(T/Sが大きくなるほど)エッチングレート(E/R)は低くなる。(S−T)/Sが90%よりも小さくなると、つまり、T/Sが0.1よりも大きくなると、エッチングレートの低下が無視できなくなる。よって、所定時間Tはステップの時間Sの1/10以下の必要がある。   However, regarding the allowable range of the predetermined time T with respect to the time S of Step 2 in FIG. 2A, as shown in FIG. 8, the longer the predetermined time T (the larger T / S), the etching rate (E / R). ) Is lower. When (ST) / S is smaller than 90%, that is, when T / S is larger than 0.1, a decrease in etching rate cannot be ignored. Therefore, the predetermined time T needs to be 1/10 or less of the step time S.

(変形例)
次に、本実施形態の変形例にかかるガス供給制御方法の一例について、図11及び図12を参照しながら説明する。図11は、本実施形態の変形例にかかるガス供給制御方法を説明するための図である。図12は、本実施形態の変形例にかかるガス供給制御システムの全体構成の一例を示す図である。
(Modification)
Next, an example of a gas supply control method according to a modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a diagram for explaining a gas supply control method according to a modification of the present embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a gas supply control system according to a modification of the present embodiment.

前述の通り、本実施形態にかかるガス供給制御方法では、高速にガスを切り替えるプロセスにおいて、安定性の改善及び高速化を図ることができる。しかし、図11(a)に示すように、ステップ1に続くステップ2にて第1のガスを供給し、ステップ3にてガスの供給を停止した後のステップ4にて第2のガスを供給する場合において、第1のガスの流量が第2のガスの流量よりも大きい場合に課題が生じる。つまり、第2のガスを流すステップ4の最初において、第2のバルブVL2に流れるガス流量が制御できず、スパイクSが発生し、ガスを供給する際の安定性及び制御性が悪くなる。これは、ステップ2で第1のガスを供給終了後のステップ3のガス供給管15a内の圧力をPとし、ステップ4で第2のガスを供給するために必要なガス供給管15a内の圧力をP'としたときに、第1のガスの流量は第2のガスの流量よりも大きいため、P>P'の関係にある。これはガス供給管15b内の圧力に関しても同じことが言え、ステップ3のガス供給管15b内の圧力をPとし、ステップ4で必要なガス供給管15b内の圧力をP'としたときに、P>P'の関係にある。よって、ステップ4の開始時、ガス供給管15a及びガス供給管15b内に封入された第2のガス供給に必要な圧力P'及び圧力P'よりも高い圧力P及び圧力Pのガスが噴出する。その結果、ステップ3からステップ4への切り替え直後のステップ4の開始時に、第2のバルブVL2に流れるガス流量が多くなり、スパイクSが発生する。 As described above, in the gas supply control method according to the present embodiment, it is possible to improve the stability and increase the speed in the process of switching the gas at high speed. However, as shown in FIG. 11 (a), the first gas is supplied in step 2 following step 1, and the second gas is supplied in step 4 after the gas supply is stopped in step 3. In this case, a problem occurs when the flow rate of the first gas is larger than the flow rate of the second gas. That is, at the beginning of the step 4 of flowing the second gas, the flow rate of the gas flowing to the second valve VL2 cannot be controlled, the spike S is generated, and the stability and controllability when supplying the gas are deteriorated. This is the Step 2 in the first step 3 after completion of the supply of gas pressure in the gas supply pipe 15a and P 1, the gas supply pipe 15a required for supplying the second gas in Step 4 When the pressure is P 1 ′, the flow rate of the first gas is larger than the flow rate of the second gas, and therefore P 1 > P 1 ′. This said that same for the pressure in the gas supply pipe 15b, the pressure in the gas supply pipe 15b in step 3 and P 2, when the pressure of the gas supply pipe 15b necessary in Step 4 was P 2 ' And P 2 > P 2 ′. Thus, at the start of step 4, the pressure P 1 necessary for a second gas supply which is sealed in the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b 'and the pressure P 2' of the high pressure P 1 and the pressure P 2 than Gas spouts out. As a result, at the start of step 4 immediately after switching from step 3 to step 4, the flow rate of the gas flowing through the second valve VL2 increases and a spike S is generated.

そこで、本実施形態の変形例にかかるガス供給制御システム1では、図12に示すように、コントロールバルブ21と第2のバルブVL2との間のガス供給管15aに真空引きライン28を設ける。真空引きライン28には、真空引きバルブVL3を設け、真空引きバルブVL3の開閉により、真空引きライン28に接続された排気装置29による排気を制御する。   Therefore, in the gas supply control system 1 according to the modification of the present embodiment, as shown in FIG. 12, a vacuum line 28 is provided in the gas supply pipe 15a between the control valve 21 and the second valve VL2. The evacuation line 28 is provided with a evacuation valve VL3, and the evacuation by the exhaust device 29 connected to the evacuation line 28 is controlled by opening and closing the evacuation valve VL3.

具体的には、図11(b)のステップ2とステップ4との間のステップ3において真空引きバルブVL3が開くように制御される。これにより、排気装置29によってガス供給管15a及びガス供給管15bの内部が真空引きされ、ステップ3のガス供給管15aの圧力P≦ステップ4のガス供給管15aの圧力P'となり、また、ステップ3のガス供給管15bの圧力P≦ステップ4のガス供給管15bの圧力P'となる。このため、第1のガスの流量が第2のガスの流量よりも多い場合においても、第2のガスを供給するステップ4において、図11(b)の第2のバルブVL2に流れるガス流量は一定し、スパイクSは発生しない。これにより、異なる流量のガスを供給するプロセスにおいても、更にガス供給時の安定性及び制御性をより良好にすることができる。 Specifically, the vacuuming valve VL3 is controlled to open in Step 3 between Step 2 and Step 4 in FIG. As a result, the inside of the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b is evacuated by the exhaust device 29, so that the pressure P 1 of the gas supply pipe 15a in step 3 ≦ the pressure P 1 ′ of the gas supply pipe 15a in step 4; Then, the pressure P 2 of the gas supply pipe 15b in step 3 ≦ the pressure P 2 ′ of the gas supply pipe 15b in step 4 is satisfied. Therefore, even when the flow rate of the first gas is larger than the flow rate of the second gas, the flow rate of the gas flowing through the second valve VL2 in FIG. The spike S is not generated. Thereby, even in the process of supplying gases having different flow rates, the stability and controllability during the gas supply can be further improved.

[急速交互プロセス]
次に、本実施形態の変形例にかかる急速交互プロセスについて、図13を参照しながら簡単に説明する。図13に示す本実施形態の変形例のガス供給制御方法を用いた急速交互プロセスでは、エッチングプロセスとデポジションプロセスとが交互に、かつ急速に実行される。図13に示す急速交互プロセスの処理は、制御回路22により制御される。
[Rapid alternating process]
Next, a rapid alternating process according to a modification of the present embodiment will be briefly described with reference to FIG. In the rapid alternating process using the gas supply control method of the modification of the present embodiment shown in FIG. 13, the etching process and the deposition process are alternately and rapidly performed. The rapid alternating process shown in FIG. 13 is controlled by the control circuit 22.

図13の処理が開始されると、まず、第2のバルブVL2は開に制御され、第1のガスが投入される(ステップS10)。次に、高周波電力が印加され、第1のガスによりエッチングプロセスが実行される(ステップS12)。次に、第2のバルブVL2が閉に制御され、ガスを供給しない間にガス供給管15a及びガス供給管15bが真空引きされる(ステップS30)。   When the process of FIG. 13 is started, first, the second valve VL2 is controlled to be opened, and the first gas is introduced (step S10). Next, high frequency power is applied, and an etching process is executed with the first gas (step S12). Next, the second valve VL2 is controlled to be closed, and the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b are evacuated while the gas is not supplied (step S30).

次に、第2のバルブVL2は開に制御され、第2のガスが投入される(ステップS16)。次に、高周波電力が印加され、第2のガスによりデポジションプロセスが実行される(ステップS18)。次に、第2のバルブVL2が閉に制御され、ガスを供給しない間にガス供給管15a及びガス供給管15bが真空引きされる(ステップS32)。   Next, the second valve VL2 is controlled to be opened, and the second gas is introduced (step S16). Next, high frequency power is applied, and a deposition process is executed with the second gas (step S18). Next, the second valve VL2 is controlled to be closed, and the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b are evacuated while the gas is not supplied (step S32).

次に、更なる急速交互プロセスのサイクルが必要かが判定され(ステップS22)、必要と判定された場合、ステップS10に戻りステップS10〜S22の処理が繰り返される。ステップS22にて更なる急速交互プロセスのサイクルは不要であると判定された場合、本処理は終了する。   Next, it is determined whether a further rapid alternating process cycle is necessary (step S22). If it is determined that the cycle is necessary, the process returns to step S10 and the processes of steps S10 to S22 are repeated. If it is determined in step S22 that a further rapid alternating process cycle is not required, the process ends.

本実施形態の変形例にかかる急速交互プロセスによれば、第2のバルブVL2の開閉の制御及びガス供給管15a及びガス供給管15bの真空引きが行われる。これにより、異なるガス流量のプロセスが前後で行われる場合においても、ガスを供給しない間に真空引きライン28から高圧のガスを排気し、次のステップにて小流量のガスが供給される場合にあっても、所定流量のガスを速やかにチャンバC内に供給することができる。このため、変形例にかかる急速交互プロセスによれば、更にガスの供給における安定性及び制御性が改善され、良好なプロセスを実現できる。特にガス供給及びガス供給の停止を高速で繰り返す急速交互プロセスにおいて、ガスの応答性が向上する本実施形態の変形例にかかるガス供給制御方法を有効に使用することができる。   According to the rapid alternating process according to the modification of the present embodiment, the opening and closing of the second valve VL2 is controlled and the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b are evacuated. As a result, even when processes with different gas flow rates are performed before and after, a high-pressure gas is exhausted from the vacuum line 28 while no gas is supplied, and a small flow rate gas is supplied in the next step. Even if it exists, the gas of predetermined flow rate can be rapidly supplied in the chamber C. For this reason, according to the rapid alternating process concerning a modification, stability and controllability in supply of gas are further improved, and a good process can be realized. In particular, the gas supply control method according to the modification of the present embodiment, in which the gas responsiveness is improved, can be effectively used in a rapid alternating process in which gas supply and gas supply stop are repeated at high speed.

[急速交互プロセスのバリエーション]
次に、本実施形態の変形例にかかる急速交互プロセスのバリエーションについて、図14を参照しながら簡単に説明する。図14に示す本実施形態の変形例のガス供給制御方法を用いた急速交互プロセスでは、エッチングプロセスとデポジションプロセスとが交互に、かつ急速に実行される。図14に示す急速交互プロセスの処理は、制御回路22により制御される。
[Variation of rapid alternating process]
Next, variations of the rapid alternating process according to the modification of the present embodiment will be briefly described with reference to FIG. In the rapid alternating process using the gas supply control method of the modified example of the present embodiment shown in FIG. 14, the etching process and the deposition process are alternately and rapidly executed. The rapid alternating process shown in FIG. 14 is controlled by the control circuit 22.

図14の処理が開始されると、まず、第2のバルブVL2は開に制御され、第1のガスが投入される(ステップS10)。次に、高周波電力が印加され、第1のガスによりエッチングプロセスが実行される(ステップS12)。次に、第2のバルブVL2が閉に制御される(ステップS14)。   When the process of FIG. 14 is started, first, the second valve VL2 is controlled to be opened, and the first gas is introduced (step S10). Next, high frequency power is applied, and an etching process is executed with the first gas (step S12). Next, the second valve VL2 is controlled to be closed (step S14).

次に、第1のガスの流量が、第2のガスの流量よりも多いか否かが判定される(ステップS40)。第1のガスの流量が、第2のガスの流量よりも多い場合、ガスを供給しない間にガス供給管15a及びガス供給管15bが真空引きされる(ステップS42)。第1のガスの流量が、第2のガスの流量以下の場合、真空引きは実行されない。   Next, it is determined whether or not the flow rate of the first gas is higher than the flow rate of the second gas (step S40). When the flow rate of the first gas is higher than the flow rate of the second gas, the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b are evacuated while the gas is not supplied (step S42). If the flow rate of the first gas is less than or equal to the flow rate of the second gas, evacuation is not performed.

次に、第2のバルブVL2は開に制御され、第2のガスが投入される(ステップS16)。次に、高周波電力が印加され、第2のガスによりデポジションプロセスが実行される(ステップS18)。次に、第2のバルブVL2が閉に制御される(ステップS20)。   Next, the second valve VL2 is controlled to be opened, and the second gas is introduced (step S16). Next, high frequency power is applied, and a deposition process is executed with the second gas (step S18). Next, the second valve VL2 is controlled to be closed (step S20).

次に、更なる急速交互プロセスのサイクルが必要かが判定され(ステップS22)、必要と判定された場合、第1のガスの流量が、第2のガスの流量よりも多いか否かが判定される(ステップS44)。第1のガスの流量が、第2のガスの流量よりも多い場合、ガスを供給しない間にガス供給管15a及びガス供給管15bが真空引きされ(ステップS42)、その後ステップS10に戻りステップS10以降の処理が繰り返される。第1のガスの流量が、第2のガスの流量以下の場合、真空引きは実行されず、その後ステップS10に戻りステップS10以降の処理が繰り返される。   Next, it is determined whether a further rapid alternating process cycle is necessary (step S22), and if it is determined that it is necessary, it is determined whether the flow rate of the first gas is higher than the flow rate of the second gas. (Step S44). When the flow rate of the first gas is higher than the flow rate of the second gas, the gas supply pipe 15a and the gas supply pipe 15b are evacuated while the gas is not supplied (step S42), and then the process returns to step S10 and returns to step S10. The subsequent processing is repeated. If the flow rate of the first gas is less than or equal to the flow rate of the second gas, the evacuation is not performed, and then the process returns to step S10 and the processes after step S10 are repeated.

一方、ステップS22にて更なる急速交互プロセスのサイクルは不要であると判定された場合、本処理は終了する。   On the other hand, if it is determined in step S22 that a further rapid alternating process cycle is not required, the process ends.

本実施形態の変形例にかかる急速交互プロセスのバリエーションによれば、第1のガスの流量が、第2のガスの流量よりも多い場合のみ、ガスを供給しない間にガス供給管15a及びガス供給管15bが真空引きされる。これにより、異なるガス流量のプロセスが前後で行われる場合において、所定流量のガスが速やかにチャンバC内に供給される。このため、変形例にかかる急速交互プロセスによれば、更にガスの供給における安定性及び制御性が改善され、良好なプロセスを実現できる。また、第1のガスの流量が、第2のガスの流量よりも少ない場合には、スパイクSが発生し難いと予測し、ガスを供給しないステップ(例えば、図11のステップ3)においてガス供給管15a及びガス供給管15bを真空引きしない。これにより、図13に示す急速交互プロセスと比べてステップ3の時間を短縮し、スループットを上げることができる。   According to the variation of the rapid alternating process according to the modification of the present embodiment, the gas supply pipe 15a and the gas supply are performed while the gas is not supplied only when the flow rate of the first gas is larger than the flow rate of the second gas. The tube 15b is evacuated. Thereby, when processes with different gas flow rates are performed before and after, a gas with a predetermined flow rate is quickly supplied into the chamber C. For this reason, according to the rapid alternating process concerning a modification, stability and controllability in supply of gas are further improved, and a good process can be realized. Further, when the flow rate of the first gas is smaller than the flow rate of the second gas, it is predicted that the spike S is unlikely to occur, and the gas supply is performed in the step in which no gas is supplied (for example, step 3 in FIG. 11). The tube 15a and the gas supply tube 15b are not evacuated. Thereby, compared with the rapid alternating process shown in FIG. 13, the time of step 3 can be shortened and a throughput can be raised.

以上、ガス供給制御方法を上記実施形態により説明したが、本発明にかかるガス供給制御方法は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。   As mentioned above, although the gas supply control method was demonstrated by the said embodiment, the gas supply control method concerning this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and improvement are possible within the scope of the present invention. . The matters described in the above embodiments can be combined within a consistent range.

例えば、本発明にかかるガス供給制御方法を使用する半導体製造装置は、容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)装置、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)装置、ラジアルラインスロットアンテナを用いたプラズマ処理装置、ヘリコン波励起型プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ(ECR:Electron Cyclotron Resonance Plasma)装置等であってもよい。   For example, a semiconductor manufacturing apparatus using the gas supply control method according to the present invention uses a capacitively coupled plasma (CCP) apparatus, an inductively coupled plasma (ICP) apparatus, and a radial line slot antenna. It may be a plasma processing apparatus, a helicon wave excited plasma (HWP) apparatus, an electron cyclotron resonance plasma (ECR) apparatus, or the like.

また、本発明にかかる半導体製造装置により処理される基板は、ウェハに限られず、例えば、フラットパネルディスプレイ(Flat Panel Display)用の大型基板、EL素子又は太陽電池用の基板であってもよい。   The substrate processed by the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention is not limited to a wafer, and may be a large substrate for a flat panel display, an EL element, or a substrate for a solar cell, for example.

1:ガス供給制御システム
10:半導体製造装置
11:ガスシャワーヘッド(上部電極)
12:載置台(下部電極)
13:高周波電源
15:ガス供給ライン
15a、15b:ガス供給管
20:圧力式流量制御装置
21:コントロールバルブ
22:制御回路
23:オリフィス
24、25:圧力計
30:ガス供給源
VL1:第1のバルブ
VL2:第2のバルブ
C:チャンバ
1: Gas supply control system 10: Semiconductor manufacturing equipment 11: Gas shower head (upper electrode)
12: Mounting table (lower electrode)
13: High-frequency power supply 15: Gas supply line 15a, 15b: Gas supply pipe 20: Pressure type flow rate control device 21: Control valve 22: Control circuit 23: Orifice 24, 25: Pressure gauge 30: Gas supply source VL1: First Valve VL2: Second valve C: Chamber

Claims (5)

ガス供給ラインに設けられた圧力制御式流量計と、前記ガス供給ラインの前記圧力制御式流量計よりも上流側に設けられた第1のバルブと、前記ガス供給ラインの前記圧力制御式流量計よりも下流側に設けられた第2のバルブと、を用いたガス供給制御方法であって、
前記圧力制御式流量計は、前記第1のバルブと第2のバルブとに接続されるコントロールバルブと、前記コントロールバルブと前記第2のバルブとの間に設けられるオリフィスとを有し、
前記オリフィスと前記コントロールバルブとの間のガス供給管の容積Vと、前記オリフィスと前記第2のバルブとの間のガス供給管の容積Vとは、V/V≧9の関係を有し、
前記オリフィスと前記コントロールバルブとの間のガス供給管の圧力Pと、前記オリフィスと前記第2のバルブとの間のガス供給管の圧力Pとは、ガスを供給する間P>2×Pに維持され、
前記第1のバルブを開き、前記コントロールバルブを制御した状態で前記第2のバルブの開閉制御によりガスの供給を制御する、
ガス供給制御方法。
A pressure-controlled flow meter provided in the gas supply line; a first valve provided upstream of the pressure-controlled flow meter in the gas supply line; and the pressure-controlled flow meter in the gas supply line A gas supply control method using a second valve provided on the downstream side of the
The pressure-controlled flow meter has a control valve connected to the first valve and the second valve, and an orifice provided between the control valve and the second valve,
And the volume V 1 of the gas supply pipe between the control valve and the orifice, and the volume V 2 of the gas supply pipe between said orifice second valve, the relationship between V 1 / V 2 ≧ 9 Have
The pressure P 1 of the gas supply pipe between the control valve and the orifice, and the pressure P 2 of the gas supply pipe between said second valve and said orifice, while supplying gas P 1> 2 × P 2 is maintained,
Controlling the supply of gas by opening and closing the second valve while opening the first valve and controlling the control valve;
Gas supply control method.
容積Vと容積Vとは、V/V≦200の関係を有する、
請求項1に記載のガス供給制御方法。
The volume V 1 and the volume V 2 have a relationship of V 1 / V 2 ≦ 200,
The gas supply control method according to claim 1.
前記第1のバルブを開き、前記コントロールバルブを制御した状態で前記第2のバルブの開閉制御により第1のガスと第2のガスとを交互に供給し、該第1のガスによるプロセスと該第2のガスによるプロセスとを交互に実行する、
請求項1又は2に記載のガス供給制御方法。
The first valve is opened, and the first valve and the second gas are alternately supplied by opening / closing control of the second valve in a state where the control valve is controlled, and the process using the first gas and the process Alternately performing the process with the second gas,
The gas supply control method according to claim 1 or 2.
前記第1のガスを供給するステップと前記第2のガスを供給するステップとの間の、ガスを供給しないステップにおいて、前記第2のバルブと前記コントロールバルブとの間のガス供給管の内部を真空引きする、
請求項3に記載のガス供給制御方法。
In the step of not supplying a gas between the step of supplying the first gas and the step of supplying the second gas, an inside of a gas supply pipe between the second valve and the control valve is provided. Evacuate,
The gas supply control method according to claim 3.
前記第1のガスの流量が、前記第2のガスの流量よりも多い場合、ガスを供給しないステップにおいて、前記第2のバルブと前記コントロールバルブとの間のガス供給管の内部を真空引きする、
請求項4に記載のガス供給制御方法。
When the flow rate of the first gas is higher than the flow rate of the second gas, the inside of the gas supply pipe between the second valve and the control valve is evacuated in the step of not supplying the gas. ,
The gas supply control method according to claim 4.
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