JP2022158087A

JP2022158087A - ガス供給装置、ガス供給方法、および基板処理装置

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Publication number: JP2022158087A
Application number: JP2021062746A
Authority: JP
Inventors: 雄治小畑; Yuji Obata
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2021-04-01
Publication date: 2022-10-14
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Abstract

【課題】ガスを給断するための開閉バルブのＣｖ値の変化によるガス供給量の変動を簡易に抑制することができるガス供給装置、ガス供給方法、および基板処理装置を提供する。【解決手段】ガス供給装置は、ガスを供給するガス供給源と、ガス供給源から処理空間へガスを供給するガス供給路と、ガス供給路に設けられた、ガスを給断するための開閉バルブと、開閉バルブのＣｖ値と相関のある検出可能な指標を検出する検出手段と、開閉バルブが開のときの開度を調節する開度調節機構と、開閉バルブのＣｖ値と指標の関係を記憶し、その指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲を外れた場合に、その指標が適正範囲になるように、開度調節機構による開閉バルブの開度を制御する制御部とを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、ガス供給装置、ガス供給方法、および基板処理装置に関する。

従来から、半導体装置の製造においては、化学蒸着法（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）や原子層堆積法（ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ）により基板上に膜を成膜する技術が知られている。

これらの技術において、ガスを供給するガス供給ラインにはガスの供給および遮断を行うために開閉するバルブが用いられている。このようなバルブは、開閉を繰り返すうちに摩耗によりその特性値であるＣｖ値が変化し、それによりガス供給量が変動し成膜結果が変動してしまうおそれがある。特に、ＡＬＤの場合はバルブの開閉頻度が高く、このような成膜結果の変動が問題となる。

そこで、特許文献１には、バルブのＣｖ値の変化による成膜結果の変動を防止する技術として、バルブのＣｖ値を確認する補正レシピを実行することでＣｖ値を算出する技術が提案されている。

特開２０２０－４９５７号公報

本開示は、ガスを給断するための開閉バルブのＣｖ値の変化によるガス供給量の変動を簡易に抑制することができるガス供給装置、ガス供給方法、および基板処理装置を提供する。

本開示の一実施形態に係るガス供給装置は、基板に対してガス処理を行う処理空間にガスを供給するガス供給装置であって、ガスを供給するガス供給源と、前記ガス供給源から前記処理空間へガスを供給するガス供給路と、前記ガス供給路に設けられた、ガスを給断するための開閉バルブと、前記開閉バルブのＣｖ値と相関のある検出可能な指標を検出する検出手段と、前記開閉バルブが開のときの開度を調節する開度調節機構と、前記開閉バルブのＣｖ値と前記指標の関係を記憶し、前記指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲を外れた場合に、前記指標が前記適正範囲になるように、前記開度調節機構による前記開閉バルブの開度を制御する制御部と、を有する。

本開示によれば、ガスを給断するための開閉バルブのＣｖ値の変化によるガス供給量の変動を簡易に抑制することができるガス供給装置、ガス供給方法、および基板処理装置を提供することができる。

第１の実施形態に係るガス供給装置を備えた基板処理装置の概略構成を示す図である。一実施形態に係るガス供給装置の原料ガス供給部の要部である後段側バルブを含む部分を示す図である。図２に示す後段側バルブを閉じた状態を示す図である。後段側バルブのダイヤフラムのリフト量（バルブの開度）とバルブのＣｖ値との関係を示す図である。ＡＬＤプロセスにおけるガス供給を示すタイミングチャートである。第２の実施形態に係るガス供給装置の概略構成を示す図である。第２の実施形態において、第１のガス供給モードでＴｉＣｌ_４ガスを供給する際の前段側バルブおよび後段側バルブの開閉状態とガス流量波形を示す図である。第２の実施形態において、第２のガス供給モードでＴｉＣｌ_４ガスを供給する際の前段側バルブの開度および後段側バルブの開閉状態とガス流量波形を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
［基板処理装置］
図１は一実施形態に係るガス供給装置を備えた基板処理装置の概略構成を示す図である。
基板処理装置１００は、原料ガスであるＴｉＣｌ_４ガスと窒化ガスであるＮＨ_３ガスを用いてＡＬＤ法により基板である半導体ウエハ（以下単にウエハと記す）上にＴｉＮ膜を成膜する成膜装置として構成される。基板処理装置１００は、処理容器１と、載置台２と、シャワーヘッド３と、ガス供給装置５と、排気部６と、制御部１０とを有している。

処理容器１は、アルミニウム等の金属により構成され、略円筒状を有している。処理容器１の側壁にはウエハＷを搬入出するための搬入出口１１が形成され、搬入出口１１はゲートバルブ１２で開閉可能となっている。処理容器１の上部には、断面が矩形状をなす円環状の排気ダクト１３が設けられている。排気ダクト１３には、内周面に沿ってスリット１３ａが形成されている。また、排気ダクト１３の外壁には排気口１３ｂが形成されている。排気ダクト１３の上面には天壁１４が設けられている。

載置台２は、ウエハＷに対応した大きさの円板状をなし、支持部材２３に支持されている。載置台２の内部には、ウエハＷを加熱するためのヒーター２１が埋め込まれている。ヒーター２１はヒーター電源（図示せず）から給電されて発熱するようになっている。そして、載置台２の上面のウエハ載置面近傍に設けられた熱電対（図示せず）の温度信号によりヒーター２１の出力を制御することにより、ウエハＷを所定の温度に制御するようになっている。

載置台２を支持する支持部材２３は、載置台２の底面中央から処理容器１の底壁に形成された孔部を貫通して処理容器１の下方に延び、その下端が昇降機構２４に接続されている。昇降機構２４は、載置台２を搬入出口１１に対応する搬送位置と、シャワーヘッド３に近接した処理位置との間で移動させるように構成されている。

支持部材２３の処理容器１の下方位置には、鍔部２５が取り付けられており、処理容器１の底面と鍔部２５の間には、処理容器１内の雰囲気を外気と区画し、載置台２の昇降動作にともなって伸縮するベローズ２６が設けられている。

処理容器１の底面近傍には、複数のウエハ支持ピン（図示せず）が設けられている。ウエハ支持ピンは、搬送位置において、載置台２に設けられた貫通孔に挿通され、載置台２の上面に対して突没可能となっており、ウエハ支持ピンを昇降させることにより、ウエハ搬送機構（図示せず）と載置台２との間でウエハＷの受け渡しが行われる。

シャワーヘッド３は、処理容器１内に処理ガスをシャワー状に吐出するガス吐出部として機能し、例えば金属材料により形成され、載置台２とほぼ同じ直径を有して載置台２に対向して配置されている。シャワーヘッド３は、上部材３１および下部材３２を含む。上部材３１は、天壁１４の下面に固定されている。下部材３２は、上部材３１の下に接続されている。上部材３１と下部材３２との間には、ガスを拡散する拡散空間３３が形成されている。下部材３２には多数のガス吐出孔３５が形成されている。載置台２が処理位置に位置した状態では、載置台２と下部材３２との間に狭い処理空間Ｓが形成される。処理空間Ｓの圧力は圧力センサ１８で測定されるように構成されている。

ガス供給装置５は、ＡＬＤ成膜に用いるガスをシャワーヘッド３を経て処理空間Ｓに供給するためものものである。ガス供給装置５は、原料ガス供給部５１と、第１のパージガス供給部５２と、反応ガス供給部５３と、第２のパージガス供給部５４とを有する。ガス供給装置５の詳細については後述する。

排気部６は、処理容器１の内部を排気して、処理容器１内を減圧する。排気部６は、排気配管６１、および自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）および真空ポンプを含む排気ユニット６２を有する。排気配管６１は、排気口１３ｂに接続されている。

制御部１０はコンピュータで構成されており、ＣＰＵを備えた主制御部と、入力装置（キーボード、マウス等）、出力装置（プリンタ等）、表示装置（ディスプレイ等）、記憶装置（記憶媒体）を有している。主制御部は、基板処理装置１００を構成する各構成部、例えば、ヒーター２１、昇降機構２４、排気部６の自動圧力制御バルブ等を制御する。特に、制御部１０は、ガス供給装置５の制御部としても機能し、後述するように、処理空間Ｓへのガスを給断するＡＬＤバルブのＣｖ値を補正する機能を有する。制御部１０による制御動作は、記憶装置に内蔵された記憶媒体（ハードディスク、光デスク、半導体メモリ等）に記憶された制御プログラムである処理レシピにより実行される。

［ガス供給装置］
上述したように、ガス供給装置５は、原料ガス供給部５１と、第１のパージガス供給部５２と、反応ガス供給部５３と、第２のパージガス供給部５４とを有する。図１にはこれらの概略構成を示している。

原料ガス供給部５１は、原料ガスソース５１ａと、原料ガス供給ライン５１ｂと、前段側バルブ５１ｃと、貯留タンク５１ｄと、後段側バルブ５１ｅと、流量制御器５１ｆとを含む。原料ガスソース５１ａは、原料ガス供給ライン５１ｂを介して、原料ガスの一例である塩化チタン（ＴｉＣｌ_４）ガスをシャワーヘッド３に供給する。原料ガス供給ライン５１ｂには、原料ガスソース５１ａ側から順に、流量制御器５１ｆ、前段側バルブ５１ｃ、貯留タンク５１ｄ、後段側バルブ５１ｅが介設されている。流量制御器５１ｆとしては、例えばマスフローコントローラが用いられる。貯留タンク５１ｄは、ＴｉＣｌ_４ガスを一時的に貯留する。貯留タンク５１ｄには圧力計５１ｇが設けられており、貯留されたガスの圧力を測定することができる。前段側バルブ５１ｃは、ＴｉＣｌ_４ガスを貯留タンク５１ｄに貯留する際に開かれ、貯留タンク５１ｄを昇圧する際に閉じられる。後段側バルブ５１ｅはＡＬＤバルブとして構成されており、ＡＬＤの際に高速でガスを給断する開閉バルブである。

原料ガス供給部５１においては、ＴｉＣｌ_４ガスの供給を開始する前に、貯留タンク５１ｄに処理ガスを貯留する。このとき、後段側バルブ５１ｅを閉じた状態で、前段側バルブ５１ｃを開ける。これにより、目標圧力に達するまでＴｉＣｌ_４ガスが貯留タンク５１ｄ内に導入される。次いで、前段側バルブ５１ｃを閉じ、後段側バルブ５１ｅを開く。これにより、貯留タンク５１ｄ内のＴｉＣｌ_４ガスが処理空間Ｓへ供給される。供給後、後段側バルブ５１ｅを閉じ、再び前段側バルブ５１ｃを開くことにより、貯留タンク５１ｄにＴｉＣｌ_４ガスを貯留する。これを繰り返すことにより、ＡＬＤプロセスの際のＴｉＣｌ_４ガスの供給がなされる。このように、貯留タンク５１ｄを設けることにより、ＴｉＣｌ_４ガスを高圧で供給することができ、ＡＬＤプロセスに必要な流量を得やすくなる。

なお、前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅの開閉動作の制御は、制御部１０からの制御指令に基づいてバルブごとに設けられたバルブ制御器（図１では図示せず）により行われる。また、貯留タンク５１ｄの圧力制御も制御部１０からの制御指令に基づいて行われる。

第１のパージガス供給部５２は、第１パージガスソース５２ａと、第１パージガス供給ライン５２ｂと、前段側バルブ５２ｃと、貯留タンク５２ｄと、後段側バルブ５２ｅと、流量制御器５１ｆとを含む。第１パージガスソース５２ａは、第１パージガス供給ライン５２ｂを介して、パージガスの一例である窒素（Ｎ_２）ガスを供給する。第１パージガスライン５２ｂは、原料ガス供給ライン５１ｂに接続されている。第１パージガス供給ライン５２ｂには、第１パージガスソース５２ａ側から順に、流量制御器５２ｆ、前段側バルブ５２ｃ、貯留タンク５２ｄ、後段側バルブ５２ｅが介設されている。貯留タンク５２ｄには圧力計５２ｇが設けられている。流量制御器５２ｆ、前段側バルブ５２ｃ、貯留タンク５２ｄ、後段側バルブ５２ｅ、圧力計５２ｇは、流量制御器５１ｆ、前段側バルブ５１ｃ、貯留タンク５１ｄ、後段側バルブ５１ｅ、圧力計５１ｇと同様に構成されている。また、第１パージガス供給部５２によるガス供給についても、原料ガス供給部５１と同様に行うことができる。なお、第１パージガス供給部５２は、パージガスであるＮ_２ガスの供給をＡＬＤプロセスの期間連続的に行うようにしてもよい。

反応ガス供給部５３は、反応ガスソース５３ａと、反応ガス供給ライン５３ｂと、前段側バルブ５３ｃと、貯留タンク５３ｄと、後段側バルブ５３ｅと、流量制御器５３ｆとを含む。反応ガスソース５３ａは、反応ガス供給ライン５３ｂを介して、反応ガスの一例として窒化ガスであるアンモニア（ＮＨ_３）ガスをシャワーヘッド３に供給する。反応ガス供給ライン５３ｂには、反応ガスソース５３ａ側から順に、流量制御器５３ｆ、前段側バルブ５３ｃ、貯留タンク５３ｄ、後段側バルブ５３ｅが介設されている。貯留タンク５３ｄには圧力計５３ｇが設けられている。流量制御器５３ｆ、前段側バルブ５３ｃ、貯留タンク５３ｄ、後段側バルブ５３ｅ、圧力計５３ｇは、流量制御器５１ｆ、前段側バルブ５１ｃ、貯留タンク５１ｄ、後段側バルブ５１ｅ、圧力計５１ｇと同様に構成されている。
なお、反応ガスソース５３ａから延びる反応ガス供給ライン５３ｂから分岐する他の反応ガス供給ラインを設け、そのラインに前段側バルブ、貯留タンク、および後段側バルブを設けて、反応ガス（窒化ガス）であるＮＨ_３ガスを異なる流量で供給できるようにしてもよい。また、反応ガス供給部５３によるガス供給についても、原料ガス供給部５１と同様に行うことができる。

第２のパージガス供給部５４は、第２パージガスソース５４ａと、第２パージガス供給ライン５４ｂと、前段側バルブ５４ｃと、貯留タンク５４ｄと、後段側バルブ５４ｅと、流量制御器５４ｆとを含む。第２パージガスソース５４ａは、第２パージガス供給ライン５４ｂを介して、パージガスの一例である窒素（Ｎ_２）ガスを供給する。第２パージガスライン５４ｂは、反応ガス供給ライン５３ｂに接続されている。第２パージガス供給ライン５４ｂには、第２パージガスソース５４ａ側から順に、流量制御器５４ｆ、前段側バルブ５４ｃ、貯留タンク５４ｄ、後段側バルブ５４ｅが介設されている。貯留タンク５４ｄには圧力計５４ｇが設けられている。流量制御器５４ｆ、前段側バルブ５４ｃ、貯留タンク５４ｄ、後段側バルブ５４ｅ、圧力計５４ｇは、流量制御器５１ｆ、前段側バルブ５１ｃ、貯留タンク５１ｄ、後段側バルブ５１ｅ、圧力計５１ｇと同様に構成されている。また、第２パージガス供給部５４によるガス供給についても、原料ガス供給部５１と同様に行うことができる。なお、第２パージガス供給部５４は、パージガスであるＮ_２ガスの供給をＡＬＤプロセスの期間連続的に行うようにしてもよい。

次に、ガス供給装置５を構成する各ガス供給部のうち、原料ガス供給部５１を例にとってその要部を詳細に説明する。図２は、原料ガス供給部５１の要部である後段側バルブ５１ｅを含む部分を示す図である。図２に示すように、本実施形態では、ＡＬＤバルブである後段側バルブ５１ｅの制御に特徴がある。

図２では、後段側バルブ５１ｅがダイレクトダイヤフラムバルブとして構成された例を示しており、バルブが開の状態を示している。後段側バルブ５１ｅは、下側部分５０１と上側部分５０２とを有する。下側部分５０１は、本体部５１０を有し、本体部５１０には流入側内部流路５１１ａと流出側内部流路５１１ｂとが設けられている。本体部５１０は原料ガス供給ライン５１ｂに介装されている。流入側内部流路５１１ａは流入口から本体部５１０の長手方向に沿って延び、中央付近で上方に屈曲している。また、流出側内部流路５１１ｂは流出口から本体部５１０の長手方向に沿って延び、中央付近で上方に屈曲している。流入側内部流路５１１ａの屈曲部分の上端には、リング状のバルブシート（弁座）５１２が設けられている。バルブシート５１２としてはシール性の高い樹脂を用いることができる。耐摩耗性を良好にする観点から、バルブシート５１２を耐摩耗性の高いフッ素樹脂、例えばＰＦＡ製にしてもよく、バルブシート５１２に隣接してフッ素樹脂、例えばＰＦＡ製の耐摩耗リングを設けてもよい。メタルシールを用いてもよい。

上側部分５０２は、下側部分５０１の中央部から上方に向かって延びる円筒状をなす筐体部５２０を有する。筐体部５２０の内部のバルブシート５１２の直上位置には、バルブシート５１２を封止するための封止部材であるダイヤフラム５２１が設けられている。ダイヤフラム５２１の外周部は筐体部５２０に設けられた段部に支持されている。筐体部５２０の内部のダイヤフラム５２１の上方にはピストン５２２が配置されており、その中央部はダイヤフラム５２１に溶接されている。ピストン５２２はアクチュエータ５２３により上下動される。ダイヤフラム５２１は、ピストン５２２の上下動に追従して上下動し、バルブシート５１２に接離してバルブの開閉を行うようになっている。図２のように、ピストン５２２が上昇した状態でダイヤフラム５２１がバルブシート５１２から離隔した開状態では、流入側内部流路５１１ａと流出側５１１ｂが連通するように弁室５２５が形成される。また、筐体部５２０内周部のダイヤフラム５２１の上方部分には、筒状体５２４が設けられている。アクチュエータ５２３はドライバー５３１で駆動され、ピストン５２２の高さ調整が可能となっている。このため、後段側バルブ５１ｅを開にした状態におけるダイヤフラム５２１のバルブシート５１２からのリフト量ｄ、すなわちバルブの開度を調整することができる。

図３は、後段側バルブ５１ｅを閉じた状態であり、アクチュエータ５２３によりピストン５２２が下降され、ダイヤフラム５２１がバルブシート５１２に密着されている。ダイヤフラム５２１のバルブシート５１２側の表面には、耐摩耗性の高いフッ素樹脂、例えばＰＦＡがコーティングされていてもよい。

アクチュエータ５２３としてはピエゾ素子を用いることができる。アクチュエータ５２３としてピエゾ素子を用いたピエゾバルブは、高速で動作させることができ、かつ開度調整が容易であるため、ＡＬＤバルブとして用いられる後段側バルブ５１ｅに適したものとなる。

アクチュエータ５２３を駆動させるドライバー５３１には、バルブ制御器５３２から制御信号が送信され、アクチュエータ５２３によるバルブの開閉動作、および開のときの開度が制御される。また、ドライバー５３１からバルブ制御器５３２に、ピストン５２２（ダイヤフラム５２１）の位置情報、すなわちバルブの開度情報が送られる。なお、ピストン５２２の位置情報は、別途設けられた位置センサからバルブ制御器５３２に送られてもよい。バルブ制御器５３２が取得した情報は制御部１０に送信され、バルブ制御器５３２へは制御部１０から制御信号が送信される。

後段側バルブ５１ｅのダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）とバルブのＣｖ値との関係は、ダイヤフラム５２１の径（バルブシート５１２の径）に応じて決まっており、例えば図４のラインＡに示す関係となっている。

後段側バルブ５１ｅの開閉を繰り返すとバルブシート５１２の摩耗等によりＣｖ値が大きくなる。Ｃｖ値が大きくなった場合、ダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）の設定がそのままであると、バルブを開いた際のガス供給量が多くなってしまう。このため、ダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を新たなＣｖ値に適合するように制御する。具体的には、バルブシート５１２の摩耗等によりバルブのＣｖ値が大きくなって図４のラインＢのようになった場合、ラインＢ上の同一Ｃｖ値相当のリフト量（バルブの開度）になるように、リフト量（バルブの開度）を制御する。例えば、初期状態でダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）とバルブのＣｖ値とがラインＡ上のＣ点であるとする。摩耗によりＣｖ値が大きくなってラインＢになった場合、同一Ｃｖ値相当のリフト量（バルブの開度）となるＤ点になるように、ダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を制御する。

Ｃｖ値とは、バルブの容量係数であり、ある前後差圧においてバルブを全開にしたときのバルブの容量を表す値をいい、Ｃｖ値が大きいほど同じ差圧での流体の流量が多くなる。Ｃｖ値は、流量Ｑおよび前後差圧ΔＰ（本例の場合は、貯留タンクの圧力計５１ｇの圧力と処理空間Ｓに設けられた圧力センサ１８の圧力の差圧）の関係式で表される。したがって、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標を適宜の検出手段によりモニタすることにより、後段側バルブ５１ｅの摩耗によるＣｖ値の変化を把握することができる。

そして、制御部１０に後段側バルブ５１ｅのＣｖ値と、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標との関係を記憶させておき、その指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲から外れた場合に、その指標が適正範囲になるように、ダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を制御する。

Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標としては、後段側バルブ５１ｅの下流側部分の圧力である圧力センサ１８による処理空間Ｓの圧力値を挙げることができる。後段側バルブ５１ｅの下流側部分の圧力値としては、処理空間Ｓの圧力に限らず、原料ガス配管５１ｂの後段側バルブ５１ｅの下流側部分の圧力値であってもよい。

具体的には、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標として圧力センサ１８の圧力を用いる場合を例にとると、制御部１０に後段側バルブ５１ｅのＣｖ値と圧力センサ１８の検出値との関係を記憶させておき、Ｃｖ値の変化を圧力センサ１８の圧力の変化として検出する。すなわち、後段側バルブ５１ｅの初期状態の適正なＣｖ値に対応する圧力値を適正範囲として制御部１０に記憶させておき、圧力値が適正なＣｖ値に対応する適正範囲から外れた場合に、圧力値が適正範囲になるようにダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を制御する。これにより、バルブシート５１２の摩耗等により後段側バルブ５１ｅのＣｖ値が変化した場合のガス供給量の変動を抑制することができる。

モニタする圧力値としては、後段側バルブ５１ｅを開にした際の圧力波形を用いることができる。本実施形態のようにＡＬＤプロセスを行う場合、後段側バルブ５１ｅは高速で開閉してガスがパルス状に供給され、それに対応して処理空間Ｓの圧力が脈動する。したがって、モニタする圧力値としてＡＬＤプロセスの１パルスに対応する圧力波形を用いることができる。

なお、後段側バルブ５２ｅ、５３ｅ、５４ｅについても後段側バルブ５１ｅと同様に構成され、同様にダイヤフラムのリフト量（バルブ開度）を制御する。

［基板処理装置の動作］
次に、以上のように構成された基板処理装置１００の動作（成膜動作）について説明する。
まず、ゲートバルブ１２を開放して搬送装置（図示せず）により搬入出口１１を介して処理容器１内にウエハＷを搬入し、載置台２上に載置し、搬送装置を退避させ、載置台２を処理位置まで上昇させる。そして、ゲートバルブ１２を閉じ、処理容器１内を所定の減圧状態に保持し、ヒーター２１により載置台２の温度を成膜温度、例えば４００～５５０℃の範囲に制御する。

この状態で、第１のパージガス供給部５２および第２のパージガス供給部５４からパージガスとしてＮ_２ガスをシャワーヘッド３を介して処理空間Ｓに供給し、処理空間Ｓをパージした後、ＡＬＤプロセスを実施する。

ＡＬＤプロセスにおいては、ガス供給装置５から各ガスをシャワーヘッド３を介して処理容器１内の処理空間Ｓにパルス状にシーケンシャルに供給する。

具体的には、図５のガス供給のタイミングチャートで示すように、まず、原料ガス供給部５１から原料ガスであるＴｉＣｌ_４ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ１）。これによりウエハＷの表面にＴｉＣｌ_４ガスを吸着させる。次に、第１のパージガス供給部５２からパージガスであるＮ_２ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ２）。これにより、処理空間ＳからＴｉＣｌ_４ガスを排出させる。このＳＴ２のパージステップでは、パージガスであるＮ_２ガス供給後に真空引きを行う。この後、反応ガス供給部５３から反応ガス（窒化ガス）であるＮＨ_３ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ３）。これにより、ＮＨ_３ガスをウエハＷの表面に吸着されているＴｉＣｌ_４ガスと反応させて、薄いＴｉＮ膜を形成する。次に、第２のパージガス供給部５４からパージガスであるＮ_２ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ４）。これにより、処理空間ＳからＮＨ_３ガスを排出させる。このＳＴ４のパージステップでは、パージガスであるＮ_２ガス供給後に真空引きを行う。

このようなＳＴ１～ＳＴ４を１サイクルとして、所望の回数繰り返すことにより設定膜厚のＴｉＮ膜を成膜する。

このようなＡＬＤプロセスを繰り返すと、特にＡＬＤバルブである後段側バルブ５１ｅ～５４ｅは高速で開閉を繰り返すこととなり、バルブシート等に摩耗が生じ、バルブのＣｖ値が変化してしまう。このようにバルブのＣｖ値が変化すると、ガス供給量が変動し、成膜結果が変動してしまうおそれがある。このため、特許文献１には、バルブのＣｖ値の変化による成膜結果の変動を防止する技術として、バルブのＣｖ値を確認する補正レシピを実行することでＣｖ値を算出する技術が提案されている。

これに対して本実施形態では、例えば、後段側バルブ５１ｅのＣｖ値を、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標、例えば処理空間Ｓの圧力のような後段側バルブ５１ｅの下流側部分の圧力をモニタする。このような指標をモニタすることにより、摩耗等によるバルブのＣｖ値の変化を把握することができる。そして、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲から外れた場合に、その指標が適正な範囲となるようにダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を制御する。Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標として圧力センサ１８の圧力を用いる場合を例にとると、Ｃｖ値の変化を圧力センサ１８の圧力の変化として検出する。そして、圧力値が適正なＣｖ値に対応する適正範囲から外れた場合に、圧力値が適正範囲となるようにダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を制御する。これにより、バルブシート５１２の摩耗等により後段側バルブ５１ｅのＣｖ値が変化した場合のガス供給量の変動を抑制することができる。すなわち、特許文献１のような補正レシピを実行することなく、バルブのＣｖ値変化によるガス流量の変動を簡易に抑制することができる。そして、ＡＬＤバルブである後段側バルブについて、このようにバルブのＣｖ値の変化によるガス流量の変動を抑制できることにより、ＡＬＤプロセスの成膜結果の変動を抑制することができる。

モニタする圧力値としては、バルブが開のときの圧力値でもよいが、バルブ開閉時の圧力波形とすることもできる。本実施形態のようにＡＬＤプロセスを行う場合、後段側バルブ５１ｅは高速で開閉してガスがパルス状に供給され、それに対応して処理空間Ｓの圧力が脈動する。したがって、モニタする圧力値としてＡＬＤプロセスの１パルスに対応する圧力波形を用いることにより、高精度でバルブのＣｖ値の変化によるガス供給量の変動に対応することができる。

＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態に係るガス供給装置を示すブロック図である。本実施形態のガス供給装置５´は、マスフローコントローラのような流量制御器を用いずに流量を制御することができ、かつガス流量の波形制御を行うことができる。

ガス供給装置５´は、第１の実施形態と同様、ＡＬＤ成膜に用いるガスをシャワーヘッド３を経て処理空間Ｓに供給するためものものである。ガス供給装置５´は、原料ガス供給部５１´と、第１のパージガス供給部５２´と、反応ガス供給部５３´と、第２のパージガス供給部５４´とを有する。

原料ガス供給部５１´は、原料ガスソース５１ａと、原料ガス供給ライン５１ｂと、前段側バルブ５１ｃ´と、貯留タンク５１ｄと、後段側バルブ５１ｅとを含む。貯留タンク５１ｄには第１圧力計５１ｇが設けられ、原料ガス供給ライン５１ｂの貯留タンク５１ｄの下流側に第２圧力計５１ｈが設けられている。原料ガス供給部５１´は、流量制御器５１ｆが設けられていない点、前段側バルブ５１ｃ´が、前段側バルブ５１ｃのような開閉動作のみならず、開度調整を行う点、第２圧力計５１ｈを有している点が、原料ガス供給部５１とは異なっている。すなわち、前段側バルブ５１ｃ´は、開度調整を行う調整バルブとして機能する。前段側バルブ５１ｃ´としては開度を高速で調整可能であるものが好ましく、図２で説明したピエゾバルブを好適に用いることができる。

原料ガス供給部５１´は、第１圧力計５１ｇの測定値と第２圧力計５１ｈの測定値とに基づいて流量を算出することができる。具体的には、前段側バルブ５１ｃ´を閉じた状態で後段側バルブ５１ｅを開く場合、貯留タンク５１ｄに流入するガスの流量は０であり、第１圧力計５１ｇの設置位置におけるガスの流速は０とみなすことができる。この条件下では第２圧力計５１ｈ測定位置におけるガス流速ｖ_２は、圧縮性流体に係るベルヌーイの定理に基づいて以下の（１）式で求めることができる。

ただし、ｐ_１：第１圧力計５１ｇの測定位置における圧力、ｐ_２：第２圧力計５１ｈの測定位置における圧力、ρ_１：貯留タンク５１ｄ内のガスの密度、γ：ガスの比熱比である。そして、このようにして求めた流速ｖ_２に配管の断面積を乗じることにより、ガス流量を算出することができる。

また、第２圧力計５１ｈの代わりに貯留タンク５１ｄ内のガスの温度を測定する温度計を設けることにより、非理想気体における状態方程式、ＰＶ＝ｎＺＲＴ（ただし、ｎ；ガスのモル量、Ｐ；圧力量、Ｖ；貯留タンク５１ｄの容積、Ｚ；ガス（本例では原料ガスであるＴｉＣｌ_４ガス）の圧縮係数、Ｒ；理想気体定数＝１．９８７ｃａｌ／（ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔ；絶対温度（Ｋ）である。）に基づいてガスの流量を算出することができる。すなわち、ガスの流量は、貯留タンク５１ｄにおける単位時間当たりの処理ガスのモル量ｎ（ｍｏｌ）の変化であることから、ガス流量Ｑは、上記状態方程式に基づいて、以下の式で求めることができる。
Ｑ＝（Δｎ／Δｔ）＝（ΔＰ／Δｔ）Ｖ／ＺＲＴ（ただし、ｔは時間である。）

原料ガス供給部５１´においては、第１の実施形態の原料ガス供給部５１と同様の第１のガス供給モードと、流量波形を制御可能な第２のガス供給モードを実施することができる。

第１のガス供給モードでは、ＴｉＣｌ_４ガスの供給開始前に、後段側バルブ５１ｅを閉じた状態で、前段側バルブ５１ｃ´を開け、貯留タンク５１ｄにＴｉＣｌ_４ガスを導入し、目標圧力に達した時点で前段側バルブ５１ｃ´を閉じる。その状態で、後段側バルブ５１ｅを開いてＴｉＣｌ_４ガスを処理空間Ｓに供給する。供給後、後段側バルブ５１ｅを閉じ、再び前段側バルブ５１ｃ´を開くことにより、貯留タンク５１ｄにＴｉＣｌ_４ガスを貯留する。これを繰り返すことにより、ＡＬＤプロセスの際のＴｉＣｌ_４ガスの供給がなされる。この場合は、図７に示すように、後段側バルブ５１ｅを開いてガスを供給する際に前段バルブ５１ｃ´が閉じられているため、貯留タンク５１ｄの圧力が高い初期段階に高い流量でＴｉＣｌ_４ガスが一気に流れる。そのため、貯留タンク５１ｄの圧力が急激に低下し、それにともなってＴｉＣｌ_４ガスの流量も急激に低下する流量波形となる。このため、処理レシピに基づいた所望の流量を所望の時間持続するような波形を形成することは困難である。このような問題は、第１の実施形態の原料ガス供給部５１も同様に存在する。

これに対して、第２のガス供給モードでは、ＴｉＣｌ_４ガスの供給開始前に、後段側バルブ５１ｅを閉じた状態で、前段側バルブ５１ｃ´を開け、貯留タンク５１ｄにＴｉＣｌ_４ガスを導入し、目標圧力に達した時点で前段側バルブ５１ｃ´を閉じる。この点までは第１のガス供給モードと同じである。しかし、第２のガス供給モードでは、後段側バルブ５１ｅを開いてＴｉＣｌ_４ガスを処理空間Ｓに供給する期間に前段側バルブ５１ｃ´の開度を制御する。これにより、ＡＬＤプロセスにおける１パルスのガス流量波形を処理レシピに基づいて制御することができる。例えば、図８に示すように、ＴｉＣｌ_４ガスの供給期間に、前段バルブ５１ｃ´の開度を徐々に大きくすることにより、貯留タンク５１ｄ内の圧力低下が抑えられ、１パルスの期間のＴｉＣｌ_４ガスの流量波形をほぼ一定値に制御することができる。

なお、前段側バルブ５１ｃ´および後段側バルブ５１ｅの開閉動作の制御は、制御部１０からの制御指令に基づいてバルブごとに設けられたバルブ制御器（図６では図示せず）により行われる。また、貯留タンク５１ｄの圧力制御も制御部１０からの制御指令に基づいて行われる。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様、ガス供給を給断する後段側バルブ５１ｅについては、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標、例えば処理空間Ｓの圧力をモニタすることにより、バルブシートの摩耗等によるＣｖ値の変化を把握する。そして、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲から外れた場合に、その指標が適正範囲となるようにダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を制御する。そして、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標としては、後段側バルブ５１ｅの下流側部分の圧力値、例えば処理空間Ｓの圧力を用いることができる。

第１のパージガス供給部５２´は、第１のパージガスソース５２ａと、第１のパージガス供給ライン５２ｂと、前段側バルブ５２ｃ´と、貯留タンク５２ｄと、後段側バルブ５２ｅとを含む。貯留タンク５３ｄには第１圧力計５２ｇが設けられ、第１のパージガス供給ライン５２ｂの貯留タンク５２ｄの下流側に第２圧力計５２ｈが設けられている。前段側バルブ５２ｃ´は前段側バルブ５１ｃ´と同様に構成される。第１のパージガス供給部５２´の詳細構成についても原料ガス供給部５１´と同様である。

反応ガス供給部５３´は、反応ガスソース５３ａと、反応ガス供給ライン５３ｂと、前段側バルブ５３ｃ´と、貯留タンク５３ｄと、後段側バルブ５３ｅとを含む。貯留タンク５３ｄには第１圧力計５３ｇが設けられ、反応ガス供給ライン５３ｂの貯留タンク５３ｄの下流側に第２圧力計５３ｈが設けられている。前段側バルブ５３ｃ´は前段側バルブ５１ｃ´と同様に構成される。反応ガス供給部５２´の詳細構成についても原料ガス供給部５１´と同様である。

第２のパージガス供給部５４´は、第２のパージガスソース５４ａと、第２のパージガス供給ライン５４ｂと、前段側バルブ５４ｃ´と、貯留タンク５４ｄと、後段側バルブ５４ｅとを含む。貯留タンク５４ｄには第１圧力計５４ｇが設けられ、第２のパージガス供給ライン５４ｂの貯留タンク５４ｄの下流側に第２圧力計５４ｈが設けられている。前段側バルブ５４ｃ´は前段側バルブ５１ｃ´と同様に構成される。第２のパージガス供給部５２´の詳細構成についても原料ガス供給部５１´と同様である。

本実施形態においても、成膜するにあたっては、まず、ゲートバルブ１２を開放して搬送装置（図示せず）により搬入出口１１を介して処理容器１内にウエハＷを搬入し、載置台２上に載置し、搬送装置を退避させ、載置台２を処理位置まで上昇させる。そして、ゲートバルブ１２を閉じ、処理容器１内を所定の減圧状態に保持し、ヒーター２１により載置台２の温度を成膜温度、例えば４００～５５０℃の範囲に制御する。

この状態で、第１のパージガス供給部５２´および第２のパージガス供給部５４´からパージガスとしてＮ_２ガスをシャワーヘッド３を介して処理空間Ｓに供給し、処理空間Ｓをパージした後、第１の実施形態と同様、ガス供給装置５´から各ガスをシャワーヘッド３を介して処理容器１内の処理空間Ｓにパルス状にシーケンシャルに供給し、ＡＬＤプロセスを実施する。具体的には、第１の実施形態と同様、図５のガス供給タイミングチャートに示すように、ＴｉＣｌ_４ガスを供給するステップ（ＳＴ１）と、Ｎ_２ガスを供給するステップ（ＳＴ２）と、ＮＨ_３ガスを供給するステップ（ＳＴ３）と、Ｎ_２ガスを供給する（ＳＴ４）ステップとを所望回数繰り返す。これにより、設定膜厚のＴｉＮ膜を成膜する。

本実施形態では、第１の実施形態と同様、後段側バルブ５１ｅ～５４ｅの高速開閉の繰り返しによるバルブシート等に摩耗による、バルブのＣｖ値が変化に対応する。例えば、後段側バルブ５１ｅのＣｖ値を、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標、例えば処理空間Ｓの圧力のような後段側バルブ５１ｅの下流側部分の圧力をモニタする。このような指標をモニタすることにより、摩耗等によるバルブのＣｖ値の変化を把握することができる。そして、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲から外れた場合に、その指標が適正範囲になるようにダイヤフラム５２１のリフト量（バルブの開度）を制御する。これにより、バルブシート５１２の摩耗等により後段側バルブ５１ｅのＣｖ値が変化した場合のガス供給量の変動を抑制することができる。Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標としては、例えば圧力センサ１８による処理空間Ｓの圧力を用いることができる。

このように、本実施形態においても、特許文献１のような補正レシピを実行することなく、バルブのＣｖ値変化によるガス流量の変動を簡易に抑制することができる。そして、ＡＬＤバルブである後段側バルブについて、このようにバルブのＣｖ値の変化によるガス流量の変動を抑制できることにより、ＡＬＤプロセスの成膜結果の変動を抑制することができる。

また、本実施形態では、このような点に加え、第２のガス供給モードにおいて、後段側バルブ５１ｅを開いてＴｉＣｌ_４ガスを処理空間Ｓに供給する期間に前段側バルブ５１ｃ´の開度を制御する。これにより、ＡＬＤプロセスにおける１パルスのガス流量波形を処理レシピに基づいて制御することができる。例えば、上述した図８に示すように、１パルスの期間のＴｉＣｌ_４ガスの供給量をほぼ一定値に制御することができる。これにより、より高精度のガス供給を行うことができる。また、ＡＬＤプロセスの際に、ウエハＷに供給するガス流量の波形制御を行えることから、ウエハＷに対するガスの暴露量を高精度で制御することができ、成膜される膜の膜厚やステップカバレッジ等のウエハ間や装置間のばらつきを抑制することができる。また、１パルスの期間のＴｉＣｌ_４ガスの供給量をほぼ一定値に制御できることから、ステップカバレッジを高くすることができる。さらに、ガス供給装置５´にマスフローコントローラ等の流量制御器を設けずに流量制御を行えるので、装置の小型化を図ることもできる。

＜他の適用＞
以上、実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

例えば、上記実施形態では、Ｃｖ値と相関のある検出可能な指標として、ガスを給断するための後段側バルブの下流側、例えば処理空間に設けられた圧力センサにより検出された圧力を用いたがこれに限るものではない。例えば、後段側バルブの上流側に設けられた貯留タンクの圧力等を用いてもよい。

また、上記実施形態では、ガスを給断する開閉バルブである後段側バルブとして、ダイレクトダイヤフラムバルブの例を示したが、これに限るものではない。

また、上記実施形態では、ＡＬＤプロセスに適用したガス供給装置を示したが、ＣＶＤプロセスに適用するものであってもよい。また、成膜以外のガス処理であってもよい。

さらに、上記実施形態では、原料ガスとしてＴｉＣｌ_４ガスを用い、反応ガスとして窒化ガスであるＮＨ_３ガスを用いてＴｉＮ膜を成膜する場合に説明したが、これに限るものではない。

また、図１に示した基板処理装置は例示に過ぎず、図１とは異なる構造の枚様式の成膜装置であってもよく、また、複数の基板に対して一度に成膜するバッチ式の成膜装置であってもよい。また、成膜装置以外の他の基板処理装置であってもよい。

また、上記実施形態では、被処理基板として半導体ウエハを例にとって説明したが、半導体ウエハに限定されず、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）に用いるガラス基板や、セラミック基板等の他の基板であってもよい。

１；処理容器
２；載置台
３；シャワーヘッド
５；ガス供給装置
６；排気部
１０；制御部
１８；圧力センサ
５１、５１´；原料ガス供給部
５２、５２´；第１パージガス供給部
５３、５３´；反応ガス供給部
５４、５４´；第２パージガス供給部
５１ｃ、５１ｃ´、５２ｃ、５２ｃ´、５３ｃ、５３ｃ´、５４ｃ、５４ｃ´；前段側バルブ
５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄ；貯留タンク
５１ｅ、５２ｅ、５３ｅ、５４ｅ；後段側バルブ
５１ｆ、５２ｆ、５３ｆ、５４ｆ；流量制御器
５１ｇ、５１ｈ、５２ｇ、５２ｈ、５３ｇ、５３ｈ、５４ｇ、５４ｈ；圧力計
１００；基板処理装置
５１０；本体部
５１１ａ；流入側内部流路
５１１ｂ；流出側内部流路
５１２；バルブシート
５２０；筐体部
５２１；ダイヤフラム
５２２；ピストン
５２３；アクチュエータ
５３１；ドライバー
５３２；バルブ制御器
Ｓ；処理空間
Ｗ；ウエハ（基板）

Claims

基板に対してガス処理を行う処理空間にガスを供給するガス供給装置であって、
ガスを供給するガス供給源と、
前記ガス供給源から前記処理空間へガスを供給するガス供給路と、
前記ガス供給路に設けられた、ガスを給断する開閉バルブと、
前記開閉バルブのＣｖ値と相関のある検出可能な指標を検出する検出手段と、
前記開閉バルブが開のときの開度を調節する開度調節機構と、
前記開閉バルブのＣｖ値と前記指標の関係を記憶し、前記指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲を外れた場合に、前記指標が前記適正範囲になるように、前記開度調節機構による前記開閉バルブの開度を制御する制御部と、
を有する、ガス供給装置。
前記検出手段は、前記指標を、前記適正範囲を基準としてモニタする、請求項１に記載のガス供給装置。
前記検出手段は、前記指標として前記開閉バルブの下流側部分の圧力値を検出する圧力センサである、請求項１または請求項２に記載のガス供給装置。
前記圧力センサは、前記処理空間の圧力値を検出する、請求項３に記載のガス供給装置。
前記圧力センサは、前記圧力値として、前記開閉バルブを開にした際の圧力波形を検出する、請求項４に記載のガス供給装置。
前記ガス処理はＡＬＤプロセスであり、
前記ガス供給路の前記開閉バルブの上流側部分に設けられた、前記ガスを一時的に貯留する貯留タンクをさらに有する、請求項４に記載のガス供給装置。
前記圧力センサは、前記ＡＬＤプロセスの１パルスの圧力波形を検出する、請求項６に記載のガス供給装置。
前記貯留タンクの上流側に設けられた開度調整可能な調整バルブをさらに有し、前記制御部は、前記開閉バルブを開にして前記貯留タンクから前記処理空間にガスを供給させながら、前記調整バルブの開度を調整することにより、ガス流量の波形を制御する、請求項６または請求項７に記載のガス供給装置。
基板に対してガス処理を行う処理空間にガスを供給するガス供給方法であって、
ガスを供給するガス供給源と、前記ガス供給源から前記処理空間へガスを供給するガス供給路と、前記ガス供給路に設けられた、ガスを給断する開閉バルブと、前記開閉バルブのＣｖ値と相関のある検出可能な指標を検出する検出手段と、前記開閉バルブが開のときの開度を調節する開度調節機構と、を有するガス供給装置を準備することと、
前記開閉バルブのＣｖ値と前記指標の関係を把握することと、
前記指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲を外れた場合に、前記指標が前記適正範囲になるように、前記開度調節機構による前記開閉バルブの開度を制御することと、
を有する、ガス供給方法。
前記検出手段により、前記指標を前記適正範囲を基準としてモニタする、請求項９に記載のガス供給方法。
前記検出手段として圧力センサを用い、前記圧力センサにより、前記指標として前記開閉バルブの下流側部分の圧力値を検出する、請求項９または請求項１０に記載のガス供給方法。
前記圧力センサにより前記処理空間の圧力値を検出する、請求項１１に記載のガス供給方法。
前記圧力センサにより、前記圧力値として、前記開閉バルブを開にした際の圧力波形を検出する、請求項１２に記載のガス供給方法。
前記ガス処理はＡＬＤプロセスであり、
前記ガス供給路の前記開閉バルブの上流側部分に貯留タンクを設け、前記開閉バルブを閉にした状態で前記ガスを前記貯留タンクに一時的に貯留した後、前記開閉バルブを開にして前記貯留タンク内のガスを前記処理空間に供給する、請求項１２に記載のガス供給方法。
前記圧力センサにより、前記ＡＬＤプロセスの１パルスの圧力波形を検出する、請求項１４に記載のガス供給方法。
前記貯留タンクの上流側に開度調整可能な調整バルブを設け、前記開閉バルブを開にして前記貯留タンクから前記処理空間にガスを供給させながら、前記調整バルブの開度を調整することにより、ガス流量の波形を制御する、請求項１４または請求項１５に記載のガス供給方法。
基板に対してガス処理を行う基板処理装置であって、
基板を処理する処理空間を有する処理容器と、
前記処理空間にガスを供給するガス供給装置と、
前記処理空間を排気する排気部と、
を有し、
前記ガス供給装置は、
ガスを供給するガス供給源と、
前記ガス供給源から前記処理空間へガスを供給するガス供給路と、
前記ガス供給路に設けられた、ガスを給断する開閉バルブと、
前記開閉バルブのＣｖ値と相関のある検出可能な指標を検出する検出手段と、
前記開閉バルブが開のときの開度を調節する開度調節機構と、
前記開閉バルブのＣｖ値と前記指標の関係を記憶し、前記指標が、適正なＣｖ値に対応する適正範囲を外れた場合に、前記指標が前記適正範囲になるように、前記開度調節機構による前記開閉バルブの開度を制御する制御部と、
を有する、基板処理装置。
前記ガス処理はＡＬＤプロセスであり、前記検出手段は、前記指標として前記処理空間における前記ＡＬＤプロセスの１パルスの圧力波形を検出する圧力センサであり、前記ガス供給路の前記開閉バルブの上流側部分に設けられた、前記ガスを一時的に貯留する貯留タンクをさらに有する、請求項１７に記載の基板処理装置。
前記貯留タンクの上流側に設けられた開度調整可能な調整バルブをさらに有し、前記制御部は、前記開閉バルブを開にして前記貯留タンクから前記処理空間にガスを供給させながら、前記調整バルブの開度を調整することにより、ガス流量の波形を制御する、請求項１８に記載の基板処理装置。