JP2023027532A - Flow rate control method and flow rate control system - Google Patents

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Abstract

To appropriately control the flow rate of a process gas that is used in substrate processing.SOLUTION: Provided is a process gas flow rate control method using a flow rate control system, the flow rate control system comprising a flow rate controller, a first valve, a second valve and a pressure sensor, the flow rate control method including a gas supply log data acquisition step, a computation step and a control step. In the gas supply log data acquisition step, a flow rate monitor value and a pressure value are acquired. In the computation step, the flow rate monitor value and the pressure value are compared and each delay signal is changed so as to shorten or extend each delay time. Then, the gas supply log data acquisition step is re-executed, or each delay signal is recorded, and the flow rate of the process gas is controlled in the control step using each delay signal having been recorded.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、流量制御方法及び流量制御システムに関する。 The present disclosure relates to flow control methods and flow control systems.

特許文献1には、流量測定可能なガス供給システムが開示されている。ガス供給システムは、流通するガス流量を制御する流量制御器と、前記第1、第2、及び第3の遮断弁により囲まれる流路内の温度及び圧力を検出する圧力検出器及び温度検出器と、体積測定用タンクと、前記第1、第2、及び第3の遮断弁により囲まれる流路体積を、前記第3遮断弁の開状態と閉状態とにボイルの法則を適用することにより求める。また、流路体積と圧力検出器及び温度検出器の検出値とを用いて前記流量制御器の流量を演算する演算制御を行う。 Patent Literature 1 discloses a gas supply system capable of measuring the flow rate. The gas supply system includes a flow controller for controlling the flow rate of the gas, and a pressure detector and a temperature detector for detecting the temperature and pressure in the flow path surrounded by the first, second, and third shutoff valves. By applying Boyle's law to the open state and closed state of the third shutoff valve, the volume of the flow path surrounded by the volume measuring tank and the first, second, and third shutoff valves is demand. Further, arithmetic control for calculating the flow rate of the flow rate controller is performed using the channel volume and the detected values of the pressure detector and the temperature detector.

米国特許出願公開第2019/017855号U.S. Patent Application Publication No. 2019/017855

本開示にかかる技術は、基板処理に用いられる処理ガスの流量を適切に制御する。 A technique according to the present disclosure appropriately controls the flow rate of a processing gas used for substrate processing.

本開示の一態様は、流量制御システムを用いた処理ガスの流量制御方法であって、前記流量制御システムは、流量制御器と、前記流量制御器の上流に設けられる第一のバルブと、前記流量制御器の下流に設けられる第二のバルブと、前記第一のバルブの下流に設けられる圧力センサと、を備え、前記流量制御方法は、ガス供給ログデータ取得工程と、演算工程と、制御工程と、を含み、前記ガス供給ログデータ取得工程において、流量制御器に対し前記第一のバルブの開放信号と、第一のディレイ時間を決定する第一のディレイ信号と、前記第二のバルブの開放信号と、第二のディレイ時間を決定する第二のディレイ信号と、を含む通流開始信号を送信し、続いて、前記処理ガスの流量が設定流量となるように、前記流量制御器において流量制御を開始する流量制御開始信号を送信し、前記ガス供給ログデータ取得工程の開始から終了までの間、前記流量制御器における流量を示す流量モニタ値と、前記圧力センサにおける圧力値と、を取得し、前記演算工程において、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出される場合は、前記第一のディレイ時間又は前記第二のディレイ時間を短縮又は延長するように第一のディレイ信号又は第二のディレイ信号を変更して、再度、前記ガス供給ログデータ取得工程を実行し、又は、前記演算工程において、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出されず、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルが検出される場合には、前記流量モニタ値と前記圧力値とを取得する際に前記ガス供給ログデータ取得工程に供した前記第一のディレイ信号及び前記第二のディレイ信号を記録し、前記演算工程を終了し、前記制御工程において、前記演算工程で前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出されず、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルが検出される場合における、前記記録した前記第一のディレイ信号及び前記第二のディレイ信号を用いて、前記処理ガスの流量を制御する。 One aspect of the present disclosure is a process gas flow control method using a flow control system, wherein the flow control system includes a flow controller, a first valve provided upstream of the flow controller, and a second valve provided downstream of the flow rate controller; and a pressure sensor provided downstream of the first valve. and, in the gas supply log data acquisition step, a flow controller is provided with an opening signal for the first valve, a first delay signal for determining a first delay time, and the second valve. and a second delay signal that determines a second delay time, and then the flow rate controller so that the flow rate of the process gas becomes the set flow rate. a flow rate control start signal for starting flow rate control in is transmitted, and from the start to the end of the gas supply log data acquisition step, a flow rate monitor value indicating the flow rate in the flow rate controller, a pressure value in the pressure sensor, is obtained, and in the calculation step, the flow rate monitor value and the pressure value are compared, and if the first profile is detected before the rise time of the flow rate monitor value, the first delay time or changing the first delay signal or the second delay signal so as to shorten or extend the second delay time, and executing the gas supply log data acquisition step again; When comparing the flow rate monitor value and the pressure value, the first profile is not detected before the rise time of the flow rate monitor value and the second profile is detected after the rise time of the flow rate monitor value records the first delay signal and the second delay signal used in the gas supply log data acquisition step when acquiring the flow rate monitor value and the pressure value, and terminates the calculation step; In the control step, when the first profile is not detected before the rise time of the flow rate monitor value in the calculation step and the second profile is detected after the rise time of the flow rate monitor value, the recording The flow rate of the process gas is controlled using the first delay signal and the second delay signal.

本開示によれば、基板処理に用いられる処理ガスの流量を適切に制御することができる。 According to the present disclosure, it is possible to appropriately control the flow rate of the processing gas used for substrate processing.

流量制御開始後のOES取得値と流量モニタ値の経時変化の比較図である。FIG. 5 is a comparison diagram of changes over time in an OES acquired value and a flow rate monitor value after the start of flow rate control. 実施の形態にかかるプラズマ処理システムの構成例を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a plasma processing system according to an embodiment; FIG. 実施の形態にかかるプラズマ処理装置の構成例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a plasma processing apparatus according to an embodiment; FIG. 実施の形態にかかるガス供給部の構成の詳細を模式的に示す模式図である。4 is a schematic diagram schematically showing the details of the configuration of the gas supply unit according to the embodiment; FIG. 実施の形態にかかる流量制御システムの構成の概略を示す系統図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a system diagram which shows the outline of a structure of the flow control system concerning embodiment. 実施の形態にかかる流量制御方法の概略を示すフロー図である。It is a flow chart showing an outline of a flow rate control method concerning an embodiment. 流量制御開始後の流量モニタ値と圧力値の経時変化の比較図である。FIG. 5 is a comparison diagram of changes over time in a flow rate monitor value and a pressure value after the start of flow rate control. 流量制御開始後の流量モニタ値と圧力値の経時変化の比較図であるFIG. 10 is a comparison diagram of changes over time in the flow rate monitor value and the pressure value after the start of flow rate control;

プラズマ処理装置における半導体基板(以下、「基板」という。)のプラズマ処理において、基板を収容したしたプラズマ処理チャンバには種々の処理ガスが供給される。処理ガスの供給にあたっては、処理ガスの流量を制御する流量制御器が用いられる。流量制御器は、流量を制御する対象の処理ガスを通流させてその流量を制御する。また、通流する処理ガスの現在の流量をモニタリングし、流量モニタ値を出力する。プラズマ処理装置の制御を行う制御部は、流量制御器に対し、流量制御器に通流する処理ガスが所望の流量(以下、設定流量)とする制御信号として、流量設定信号を送信して処理ガスの流量を制御する。また、流量制御器から送信される流量モニタ値に基づき、流量の制御性を確認する。 2. Description of the Related Art In plasma processing of a semiconductor substrate (hereinafter referred to as "substrate") in a plasma processing apparatus, various processing gases are supplied to a plasma processing chamber containing the substrate. A flow rate controller for controlling the flow rate of the processing gas is used to supply the processing gas. The flow controller controls the flow rate of the process gas whose flow rate is to be controlled. It also monitors the current flow rate of the flowing processing gas and outputs the flow rate monitor value. The control unit that controls the plasma processing apparatus transmits a flow rate setting signal to the flow rate controller as a control signal for setting the processing gas flowing through the flow rate controller to a desired flow rate (hereinafter referred to as a set flow rate). Control the gas flow. Also, based on the flow monitor value sent from the flow controller, the controllability of the flow is confirmed.

流量の制御性の確認において、制御対象の処理ガスの流量制御器における流量モニタ値と、プラズマ処理チャンバにおける存在量と、の相関が採れていることが好ましい。相関が採れていれば、実際にプラズマ処理チャンバに供給される処理ガスの量を、流量モニタ値に基づいて制御することができる。 In confirming the controllability of the flow rate, it is preferable to establish a correlation between the flow rate monitor value of the process gas to be controlled in the flow controller and the amount of the process gas present in the plasma processing chamber. If correlated, the amount of process gas actually supplied to the plasma processing chamber can be controlled based on the flow monitor values.

本発明者は、プラズマ処理チャンバにおける処理ガスの存在量の経時変化を、流量モニタ値と比較し、図1のような比較図を得た。処理ガスの存在量は、プラズマ処理チャンバの側壁から内部のプラズマ発光などを観察する発光分光分析器(OES:Optical Emission Spectrometer)によって取得した。図1において、処理ガスの通流開始信号S1の送信後、OES取得値が急激に増加した(図1中、密なハッチング部分)。これは、プラズマ処理チャンバにおいて処理ガスの存在量が急増したことを示す。この時、流量制御器における流量モニタ値は、処理ガスの存在量が急増した時点では流量が増加していないことを示した。その後、流量制御器に対する流量制御開始信号が送信されると、OES取得値が安定して増加した(図1中、疎なハッチング部分)。これは、処理ガスの存在量が安定して増加したことを示す。この時流量モニタ値は、流量が増加したことを示した。したがって、図1の比較の結果は、プラズマ処理チャンバにおいてOESが検出した実際の処理ガスの存在量と、流量制御器において検出される流量モニタ値とが、特に流量制御の開始直後において相関していないことを示した。 The present inventors have compared the changes over time in the amount of process gas present in the plasma processing chamber with the flow rate monitor values, and obtained a comparison chart such as FIG. The amount of processing gas present was obtained by an optical emission spectrometer (OES) that observes internal plasma emission from the side wall of the plasma processing chamber. In FIG. 1, the OES acquired value sharply increased after the transmission of the process gas flow start signal S1 (densely hatched portion in FIG. 1). This indicates a rapid increase in the amount of process gas present in the plasma processing chamber. At this time, the flow rate monitor value in the flow controller indicated that the flow rate did not increase when the amount of process gas present increased rapidly. After that, when a flow rate control start signal was sent to the flow rate controller, the OES acquired value increased stably (the sparsely hatched portion in FIG. 1). This indicates a steady increase in the amount of process gas present. At this time the flow rate monitor indicated that the flow rate had increased. Therefore, the results of the comparison in FIG. 1 show that the actual amount of process gas present detected by the OES in the plasma processing chamber correlates with the monitored flow rate value detected by the flow controller, especially immediately after the start of flow control. showed no.

本発明者は、図1の比較の結果、流量制御器における流量モニタ値とプラズマ処理チャンバにおける存在量とが相関しない場合があるという課題を認識するに至った。このように相関が採れていない場合、流量モニタ値は実際にプラズマ処理チャンバに供給される処理ガスの量を必ずしも反映しないことを意味する。この場合、流量モニタ値に基づいた処理ガスの制御によっては、実際にプラズマ処理チャンバに供給される処理ガスの流量を適切に制御することができないおそれがある。 As a result of the comparison of FIG. 1, the inventors of the present invention have come to recognize the problem that the flow monitor value in the flow controller and the abundance in the plasma processing chamber may not be correlated. This lack of correlation means that the flow rate monitor value does not necessarily reflect the amount of process gas actually supplied to the plasma processing chamber. In this case, it may not be possible to appropriately control the flow rate of the processing gas actually supplied to the plasma processing chamber, depending on the control of the processing gas based on the flow rate monitor value.

上記課題に鑑み、本開示にかかる技術は、プラズマ処理チャンバに供給される処理ガスの流量を適切に制御する。具体的には、プラズマ処理装置における実際の処理ガスの存在量と、流量制御器において検出される流量モニタ値との相関を改善し、流量モニタ値に基づく流量の制御性を向上させる。 In view of the above problems, the technology according to the present disclosure appropriately controls the flow rate of the processing gas supplied to the plasma processing chamber. Specifically, the correlation between the actual amount of processing gas present in the plasma processing apparatus and the flow rate monitor value detected by the flow rate controller is improved, and the controllability of the flow rate based on the flow rate monitor value is improved.

以下、本実施形態にかかる流量制御システムを備えたプラズマ処理システム及び流量制御システムを用いた流量制御方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 A plasma processing system having a flow rate control system according to the present embodiment and a flow rate control method using the flow rate control system will be described below with reference to the drawings. In this specification, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

<プラズマ処理システム>
一実施形態において、プラズマ処理システム1は、図2に示すようにプラズマ処理装置2及び制御部3を含む。プラズマ処理装置2は、プラズマ処理チャンバ10、基板支持部11及びプラズマ生成部12を含む。プラズマ処理チャンバ10は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部20に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム40に接続される。基板支持部11は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
<Plasma processing system>
In one embodiment, the plasma processing system 1 includes a plasma processing device 2 and a controller 3 as shown in FIG. The plasma processing apparatus 2 includes a plasma processing chamber 10 , a substrate support section 11 and a plasma generation section 12 . Plasma processing chamber 10 has a plasma processing space. The plasma processing chamber 10 also has at least one gas inlet for supplying at least one process gas to the plasma processing space and at least one gas outlet for exhausting gas from the plasma processing space. The gas supply port is connected to a gas supply section 20, which will be described later, and the gas discharge port is connected to an exhaust system 40, which will be described later. The substrate support 11 is arranged in the plasma processing space and has a substrate support surface for supporting the substrate.

プラズマ生成部12は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)、ECRプラズマ(Electron-Cyclotron-resonance plasma)、ヘリコン波励起プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)、又は、表面波プラズマ(SWP:Surface Wave Plasma)等であってもよい。また、AC(Alternating Current)プラズマ生成部及びDC(Direct Current)プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ACプラズマ生成部で用いられるAC信号(AC電力)は、100kHz~10GHzの範囲内の周波数を有する。従って、AC信号は、RF(Radio Frequency)信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、RF信号は、200kHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。 The plasma generator 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied within the plasma processing space. Plasma formed in the plasma processing space includes capacitively coupled plasma (CCP: Capacitively Coupled Plasma), inductively coupled plasma (ICP: Inductively Coupled Plasma), ECR plasma (Electron-Cyclotron-resonance plasma), helicon wave excited plasma (HWP: Helicon Wave Plasma), surface wave plasma (SWP: Surface Wave Plasma), or the like. Also, various types of plasma generators may be used, including alternating current (AC) plasma generators and direct current (DC) plasma generators. In one embodiment, the AC signal (AC power) used in the AC plasma generator has a frequency within the range of 100 kHz to 10 GHz. Accordingly, AC signals include RF (Radio Frequency) signals and microwave signals. In one embodiment, the RF signal has a frequency within the range of 200 kHz-150 MHz.

制御部3は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置2に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部3は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置2の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部3の一部又は全てがプラズマ処理装置2に含まれてもよい。制御部3は、例えばコンピュータ3aを含んでもよい。コンピュータ3aは、例えば、処理部(CPU:Central Processing Unit)3a1、記憶部3a2、及び通信インターフェース3a3を含んでもよい。処理部3a1は、記憶部3a2に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部3a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置2との間で通信してもよい。 Controller 3 processes computer-executable instructions that cause plasma processing apparatus 2 to perform the various steps described in this disclosure. Controller 3 may be configured to control elements of plasma processing apparatus 2 to perform the various processes described herein. In one embodiment, part or all of the controller 3 may be included in the plasma processing apparatus 2 . The control unit 3 may include, for example, a computer 3a. The computer 3a may include, for example, a processing unit (CPU: Central Processing Unit) 3a1, a storage unit 3a2, and a communication interface 3a3. The processing unit 3a1 can be configured to perform various control operations based on programs stored in the storage unit 3a2. The storage unit 3a2 may include RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or a combination thereof. The communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 2 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

<プラズマ処理装置>
続いて、上述したプラズマ処理装置2の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置2の構成例について説明する。図3はプラズマ処理装置2の構成の概略を示す縦断面図である。
<Plasma processing device>
Next, a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus 2 as an example of the plasma processing apparatus 2 described above will be described. FIG. 3 is a vertical sectional view showing the outline of the configuration of the plasma processing apparatus 2. As shown in FIG.

プラズマ処理装置2は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置2は、基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。側壁10aは接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10筐体とは電気的に絶縁される。 Plasma processing apparatus 2 includes plasma processing chamber 10 , gas supply 20 , power supply 30 and exhaust system 40 . Also, the plasma processing apparatus 2 includes a substrate support section 11 and a gas introduction section. The gas introduction is configured to introduce at least one process gas into the plasma processing chamber 10 . The gas introduction section includes a showerhead 13 . A substrate support 11 is positioned within the plasma processing chamber 10 . The showerhead 13 is arranged above the substrate support 11 . In one embodiment, showerhead 13 forms at least a portion of the ceiling of plasma processing chamber 10 . The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10 s defined by a showerhead 13 , side walls 10 a of the plasma processing chamber 10 and a substrate support 11 . Side wall 10a is grounded. The showerhead 13 and substrate support 11 are electrically insulated from the plasma processing chamber 10 housing.

基板支持部11は、本体部111及びリングアセンブリ112を含む。本体部111は、基板(ウェハ)Wを支持するための中央領域(基板支持面)111aと、リングアセンブリ112を支持するための環状領域(リング支持面)111bとを有する。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ112は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。一実施形態において、本体部111は、基台及び静電チャックを含む。基台は、導電性部材を含む。基台の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置される。静電チャックの上面は、基板支持面111aを有する。リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。1又は複数の環状部材のうち少なくとも1つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部11は、静電チャック、リングアセンブリ112及び基板のうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部11は、基板Wの裏面と基板支持面111aとの間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。 The substrate support portion 11 includes a body portion 111 and a ring assembly 112 . The body portion 111 has a central region (substrate support surface) 111 a for supporting the substrate (wafer) W and an annular region (ring support surface) 111 b for supporting the ring assembly 112 . The annular region 111b of the body portion 111 surrounds the central region 111a of the body portion 111 in plan view. The substrate W is arranged on the central region 111 a of the main body 111 , and the ring assembly 112 is arranged on the annular region 111 b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111 a of the main body 111 . In one embodiment, body portion 111 includes a base and an electrostatic chuck. The base includes an electrically conductive member. The conductive member of the base functions as a lower electrode. An electrostatic chuck is arranged on the base. The upper surface of the electrostatic chuck has a substrate support surface 111a. Ring assembly 112 includes one or more annular members. At least one of the one or more annular members is an edge ring. Also, although not shown, the substrate supporter 11 may include a temperature control module configured to control at least one of the electrostatic chuck, the ring assembly 112, and the substrate to a target temperature. The temperature control module may include heaters, heat transfer media, flow paths, or combinations thereof. A heat transfer fluid, such as brine or gas, flows through the channel. Further, the substrate support section 11 may include a heat transfer gas supply section configured to supply a heat transfer gas between the back surface of the substrate W and the substrate support surface 111a.

シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、導電性部材を含む。シャワーヘッド13の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。 The showerhead 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply 20 into the plasma processing space 10s. The showerhead 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas introduction ports 13c. The processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s through a plurality of gas introduction ports 13c. Showerhead 13 also includes a conductive member. A conductive member of the showerhead 13 functions as an upper electrode. In addition to the showerhead 13, the gas introduction part may include one or more side gas injectors (SGI: Side Gas Injectors) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.

ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してシャワーヘッド13に供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器22を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、制御部3からの信号に基づき少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも1つの流量変調デバイス23を含んでもよい。各流量制御器22は、流量制御部24を備える。流量制御部24は、制御部3からの信号に基づき流量制御器22を制御し、通流する処理ガスの流量を制御することが可能に構成される。また、流量制御部24は、流量制御器22において現在通流している処理ガスの流量をモニタリングし、流量モニタ値FMを制御部3に送信可能に構成される。 Gas supply 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22 . In one embodiment, gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from respective gas sources 21 through respective flow controllers 22 to showerhead 13 . Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure controlled flow controller 22 . Additionally, gas supply 20 may include at least one flow modulation device 23 that modulates or pulses the flow of at least one process gas based on a signal from controller 3 . Each flow controller 22 has a flow controller 24 . The flow controller 24 is configured to be able to control the flow controller 22 based on a signal from the controller 3 and control the flow rate of the processing gas flowing therethrough. Further, the flow control unit 24 is configured to monitor the flow rate of the processing gas currently flowing in the flow control device 22 and transmit the flow monitor value FM to the control unit 3 .

ガス供給部20の下流には、圧力センサ26が設けられる。圧力センサ26は、ガスソース21及び流量制御器22の下流において、処理ガスの圧力を測定することが可能に構成される。また圧力センサ26は、ガス供給部20においてガスソース21及び流量制御器22がそれぞれ複数設けられるような場合には、これらの流路を構成する配管が合流する合流路27に一つ設けられる。圧力センサ26において測定した圧力の値は制御部3に送信可能に構成される。なお、本明細書において、ある構成要素の上流又は下流とは、処理ガスの流通方向の上流又は下流を意味する。具体的には、上流とは当該構成要素のガス供給部20側のことを指し、下流とは、当該構成要素のプラズマ処理チャンバ10側のことを指す。 A pressure sensor 26 is provided downstream of the gas supply unit 20 . Pressure sensor 26 is configured to be able to measure the pressure of the process gas downstream of gas source 21 and flow controller 22 . When the gas supply unit 20 is provided with a plurality of gas sources 21 and flow rate controllers 22, one pressure sensor 26 is provided in a confluence channel 27 where the pipes forming these channels join. The pressure value measured by the pressure sensor 26 is configured to be able to be transmitted to the control unit 3 . In this specification, "upstream" or "downstream" of a component means "upstream" or "downstream" in the flow direction of the processing gas. Specifically, upstream refers to the gas supply 20 side of the component, and downstream refers to the plasma processing chamber 10 side of the component.

電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、ソースRF信号及びバイアスRF信号のような少なくとも1つのRF信号(RF電力)を、基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10sに供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ生成部12の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を基板支持部11の導電性部材に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。 Power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to plasma processing chamber 10 via at least one impedance match circuit. RF power supply 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power), such as a source RF signal and a bias RF signal, to conductive members of substrate support 11 and/or conductive members of showerhead 13 . be done. Thereby, plasma is formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s. Therefore, the RF power supply 31 can function as at least part of the plasma generator 12 . Further, by supplying the bias RF signal to the conductive member of the substrate supporting portion 11, a bias potential is generated in the substrate W, and ion components in the formed plasma can be drawn into the substrate W. FIG.

一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、13MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に供給される。第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部11の導電性部材に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、400kHz~13.56MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、基板支持部11の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。 In one embodiment, the RF power supply 31 includes a first RF generator 31a and a second RF generator 31b. The first RF generator 31a is coupled to the conductive member of the substrate support 11 and/or the conductive member of the showerhead 13 via at least one impedance matching circuit to provide a source RF signal for plasma generation (source RF electrical power). In one embodiment, the source RF signal has a frequency within the range of 13 MHz to 150 MHz. In one embodiment, the first RF generator 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are provided to conductive members of the substrate support 11 and/or conductive members of the showerhead 13 . The second RF generator 31b is coupled to the conductive member of the substrate support 11 via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power). In one embodiment, the bias RF signal has a lower frequency than the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency within the range of 400 kHz to 13.56 MHz. In one embodiment, the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. One or more bias RF signals generated are provided to the conductive members of the substrate support 11 . Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.

また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、基板支持部11の導電性部材に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のDC信号は、基板支持部11の導電性部材に印加される。一実施形態において、第1のDC信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、シャワーヘッド13の導電性部材に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、シャワーヘッド13の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号がパルス化されてもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a、32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。 Power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to plasma processing chamber 10 . The DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b. In one embodiment, the first DC generator 32a is connected to a conductive member of the substrate support 11 and configured to generate the first DC signal. The generated first DC signal is applied to the conductive member of substrate support 11 . In one embodiment, the first DC signal may be applied to other electrodes, such as electrodes in an electrostatic chuck. In one embodiment, the second DC generator 32b is connected to the conductive member of the showerhead 13 and configured to generate the second DC signal. The generated second DC signal is applied to the conductive members of showerhead 13 . In various embodiments, the first and second DC signals may be pulsed. Note that the first and second DC generators 32a and 32b may be provided in addition to the RF power supply 31, and the first DC generator 32a may be provided instead of the second RF generator 31b. good.

排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。 The exhaust system 40 may be connected to a gas outlet 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10, for example. Exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure regulating valve regulates the pressure in the plasma processing space 10s. Vacuum pumps may include turbomolecular pumps, dry pumps, or combinations thereof.

ここで、ガス供給部の構成の詳細について、図4を用いて説明する。図4は、ガス供給部20の構成の詳細を模式的に示す模式図である。 Here, details of the configuration of the gas supply unit will be described with reference to FIG. 4 . FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the details of the configuration of the gas supply unit 20. As shown in FIG.

一実施形態でガス供給部20は、図4に示すように複数のガスソース21及び、これに接続される複数の流量制御器22を含む。それぞれの流量制御器22は、流量制御部24と、処理ガスが通る流路120と、コントロールバルブ122と、抵抗体(オリフィス)124と、を備える。流路120はガスソース21側の端部に第一のバルブ126を、プラズマ処理チャンバ10側の端部に第二のバルブ128を備える。また流路120は、コントロールバルブ122と抵抗体124とに挟まれる部分である第一の流路130と、抵抗体124と第二のバルブ128とに挟まれる部分である第二の流路132を有する。第一の流路130は一次圧力センサ134を含み、第二の流路132は二次圧力センサ136を含む。一次圧力センサ134及び二次圧力センサ136は、第一の流路130及び第二の流路132の圧力をそれぞれ取得し、それぞれの圧力値を流量制御部24に入力する。流量制御部24は、上記入力された第一の流路130の圧力並びに第二の流路132の圧力の差と、後述する設定流量値FSと、に基づき、コントロールバルブ122の開閉を制御する。あるいは流量制御部24は、コントロールバルブ122の開度を制御することで、当該流量制御器22内を通過する流量を制御する。また流量制御部24は、当該流量制御器22内を通過する現在の流量をモニタリングし、流量モニタ値FMを制御部3に送信する。 In one embodiment, the gas supply unit 20 includes multiple gas sources 21 and multiple flow controllers 22 connected thereto, as shown in FIG. Each flow controller 22 includes a flow controller 24 , a flow path 120 through which process gas passes, a control valve 122 , and a resistor (orifice) 124 . The flow path 120 has a first valve 126 at the end facing the gas source 21 and a second valve 128 at the end facing the plasma processing chamber 10 . Further, the flow path 120 includes a first flow path 130 which is a portion sandwiched between the control valve 122 and the resistor 124, and a second flow path 132 which is a portion sandwiched between the resistor 124 and the second valve 128. have First flow path 130 includes primary pressure sensor 134 and second flow path 132 includes secondary pressure sensor 136 . The primary pressure sensor 134 and the secondary pressure sensor 136 obtain the pressures of the first flow path 130 and the second flow path 132 respectively, and input the respective pressure values to the flow control section 24 . The flow rate control unit 24 controls the opening and closing of the control valve 122 based on the input difference between the pressures of the first flow path 130 and the pressure of the second flow path 132 and a set flow rate value FS, which will be described later. . Alternatively, the flow controller 24 controls the flow rate passing through the flow controller 22 by controlling the opening of the control valve 122 . The flow control unit 24 also monitors the current flow rate passing through the flow controller 22 and transmits a flow monitor value FM to the control unit 3 .

<流量制御システム>
続いて、プラズマ処理システム1における処理ガスの流量制御を実行可能な、流量制御システム200の構成の概略について、図5を用いて説明する。図5は、プラズマ処理システム1における処理ガスの流量制御を実行する流量制御システム200の構成の概略を示す系統図である。
<Flow rate control system>
Next, an overview of the configuration of a flow control system 200 capable of controlling the flow rate of the processing gas in the plasma processing system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a flow rate control system 200 that controls the flow rate of the processing gas in the plasma processing system 1. As shown in FIG.

図5において、制御部3は、流量変調デバイス23に対して、処理ガスの通流を開始する指令である通流開始信号SOと、処理ガスの通流を終了する指令である通流終了信号SCとを送信する。流量変調デバイス23は、通流開始信号SOに基づき、第一のバルブ126を開放する第一の開放信号SO1、第二のバルブ128を開放する第二の開放信号SO2、第三のバルブ202を開放する第三の開放信号SO3を、それぞれのバルブに送信する。また、流量変調デバイスは、通流終了信号SCに基づき、第一のバルブ126を閉鎖する第一の閉鎖信号SC1、第二のバルブ128を閉鎖する第二の閉鎖信号SC2、第三のバルブ202を閉鎖する第三の閉鎖信号SC3を、それぞれのバルブに送信する。なお一実施形態において、第一のバルブ126、第二のバルブ128及び、第三のバルブ202は、エアオペバルブが用いることができる。この場合、任意のエア回路を介して流量変調デバイス23に接続されることとしてもよい。さらに、流量変調デバイス23は、各バルブへのエアの供給を制御するソレノイドバルブを含んでもよい。かかる場合、第一~第三の開放信号SO1、SO2、SO3及び、第一~第三の閉鎖信号SC1、SC2、SC3の送信は、上記ソレノイドバルブの開閉によるエア供給の制御によって実行することとしてもよい。また制御部3は、各流量制御器22の流量制御部に対し、流量制御開始信号FCS1と、流量制御終了信号FCS2と、を送信する。 In FIG. 5, the control unit 3 sends a flow start signal SO, which is a command to start the flow of the processing gas, and a flow end signal, which is a command to stop the flow of the processing gas, to the flow rate modulation device 23. Send SC. The flow modulation device 23 generates a first opening signal SO1 for opening the first valve 126, a second opening signal SO2 for opening the second valve 128, and a third valve 202 based on the flow start signal SO. A third opening signal SO3 to open is sent to each valve. In addition, the flow modulation device generates a first closing signal SC1 for closing the first valve 126, a second closing signal SC2 for closing the second valve 128, and a third valve 202 based on the flow termination signal SC. A third closing signal SC3 is sent to each valve to close the . In one embodiment, first valve 126, second valve 128, and third valve 202 can be air operated valves. In this case, it may be connected to the flow modulating device 23 via any air circuit. Additionally, the flow modulating device 23 may include solenoid valves that control the air supply to each valve. In this case, the transmission of the first to third opening signals SO1, SO2, SO3 and the first to third closing signals SC1, SC2, SC3 is performed by controlling the air supply by opening and closing the solenoid valves. good too. The controller 3 also transmits a flow control start signal FCS1 and a flow control end signal FCS2 to the flow controllers of the flow controllers 22 .

また図5において、流量制御部24は、モニタリングした流量モニタ値FMを制御部3に逐次送信する。また圧力センサ26は、測定した圧力値PSを制御部3に逐次送信する。逐次送信とは、後述する流量制御方法MTの実行中の期間、所望の間隔で流量モニタ値FM及び圧力値PSを取得し送信することを指す。 Further, in FIG. 5, the flow control unit 24 sequentially transmits the monitored flow rate monitor value FM to the control unit 3 . The pressure sensor 26 also sequentially transmits the measured pressure value PS to the control unit 3 . Sequential transmission refers to acquisition and transmission of the flow rate monitor value FM and the pressure value PS at desired intervals during the execution of the flow rate control method MT, which will be described later.

<流量制御方法>
続いて、上記のような構成を有する流量制御システム200を有するプラズマ処理システム1における、処理ガスの流量制御方法MTについて、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態にかかる流量制御方法MTの概略を示すフロー図である。図6に示すように、流量制御方法MTは、ガス供給ログデータを取得する工程ST10~工程ST20と、取得したガス供給ログデータに基づいて演算を実行する工程ST30~工程ST32と、プラズマ処理において流量を制御する工程ST40と、を含む。
<Flow rate control method>
Next, a processing gas flow rate control method MT in the plasma processing system 1 having the flow rate control system 200 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an outline of the flow rate control method MT according to this embodiment. As shown in FIG. 6, the flow rate control method MT includes steps ST10 to ST20 for acquiring gas supply log data, steps ST30 to ST32 for performing calculations based on the acquired gas supply log data, and and a step ST40 of controlling the flow rate.

まず、ガス供給ログデータを取得する工程について説明する。工程ST10で、任意の一の流量制御器22について、開始から終了までの間、ガス供給ログデータを取得する。ガス供給ログデータとは、当該一の流量制御器22における流量制御部24において取得される流量モニタ値FM、及び、合流路27における圧力センサ26において取得される圧力値PSを指す。ガス供給ログデータの取得は、具体的には、流量制御部24及び圧力センサ26がそれぞれ、流量モニタ値FM及び圧力値PSを所望の間隔で取得し、制御部3に逐次送信することで実行される。 First, the process of acquiring gas supply log data will be described. In step ST10, gas supply log data is acquired for any one flow rate controller 22 from start to finish. The gas supply log data refers to the flow rate monitor value FM acquired by the flow rate control section 24 of the one flow rate controller 22 and the pressure value PS acquired by the pressure sensor 26 in the combined flow path 27 . Specifically, the gas supply log data is acquired by the flow control unit 24 and the pressure sensor 26 respectively acquiring the flow rate monitor value FM and the pressure value PS at desired intervals and sequentially transmitting them to the control unit 3. be done.

工程ST11で、制御部3は、通流開始信号SOを流量変調デバイスに送信することで、所望の処理ガスの通流を開始する。通流開始信号SOは、第一のバルブ126を開放する第一の開放信号SO1と、第二のバルブ128を開放する第二の開放信号SO2と、第三のバルブ202を開放する第三の開放信号SO3と、第一のバルブ126を開放してから第二のバルブ128を開放するまでの第一のディレイ時間DT1を決定する第一のディレイ信号DL1と、を含む。 In step ST11, the control unit 3 sends a flow start signal SO to the flow modulation device, thereby starting flow of the desired processing gas. The flow start signal SO consists of a first opening signal SO1 for opening the first valve 126, a second opening signal SO2 for opening the second valve 128, and a third opening signal SO2 for opening the third valve 202. It includes an opening signal SO3 and a first delay signal DL1 that determines a first delay time DT1 from the opening of the first valve 126 to the opening of the second valve 128.

工程ST12で、流量変調デバイス23は、通流開始信号SOに含まれる第一の開放信号SO1と、第三の開放信号SO3に基づき、上記一の流量制御器22の上流における第一のバルブ126と、第三のバルブ202とを開放する。 In step ST12, the flow rate modulation device 23 moves the first valve 126 upstream of the one flow rate controller 22 based on the first opening signal SO1 and the third opening signal SO3 included in the flow start signal SO. and the third valve 202 are opened.

工程ST13で、流量変調デバイスは、通流開始信号SOに含まれる第一のディレイ信号DL1に基づく第一のディレイ時間DT1の経過後に、上記一の流量制御器22の下流における第二のバルブ128を開放する。 In step ST13, the flow modulation device closes the second valve 128 downstream of the one flow controller 22 after a first delay time DT1 based on the first delay signal DL1 included in the flow start signal SO. open the

工程ST14で、制御部3は、上記一の流量制御器22の流量制御部24に流量制御開始信号FCS1を送信する。流量制御開始信号FCS1は、各バルブの開放後、流量制御を開始するまでの第二のディレイ時間DT2を決定する第二のディレイ信号DL2と、上記一の流量制御器22において通流すべき所望の流量(設定流量値FS)を設定する設定流量値信号と、を含む。 At step ST14, the controller 3 transmits a flow rate control start signal FCS1 to the flow rate controller 24 of the one flow rate controller 22 described above. The flow control start signal FCS1 consists of a second delay signal DL2 that determines a second delay time DT2 from when each valve is opened until the start of flow control, and a desired signal to flow through the one flow controller 22. and a set flow value signal for setting the flow rate (set flow value FS).

工程ST15で、流量制御部24は、流量制御開始信号FCS1に含まれる第二のディレイ信号DL2に基づく第二のディレイ時間DT2の経過後に、流量が設定流量値FSとなるようにコントロールバルブ122の開閉を制御する。その後任意の時間、処理ガスの通流を継続する。 In step ST15, the flow control unit 24 operates the control valve 122 so that the flow reaches the set flow value FS after the second delay time DT2 based on the second delay signal DL2 included in the flow control start signal FCS1. Control opening and closing. After that, the flow of the processing gas is continued for an arbitrary time.

工程ST16で、制御部3は通流終了信号SCを流量変調デバイス23に送信することで、上記所望の処理ガスの通流を終了する。通流終了信号SCは、第一のバルブ126を閉鎖する第一の閉鎖信号SC1と、第二のバルブ128を閉鎖する第二の閉鎖信号SC2と、第三のバルブ202を閉鎖する第三の閉鎖信号SC3と、第二のバルブ128を閉鎖してから第一のバルブ126を閉鎖するまでの第三のディレイ時間DT3を決定する第三のディレイ信号DL3とを含む。 In step ST16, the control unit 3 sends a flow termination signal SC to the flow rate modulation device 23 to terminate the flow of the desired processing gas. The flow termination signal SC includes a first closing signal SC1 closing the first valve 126, a second closing signal SC2 closing the second valve 128, and a third closing signal SC2 closing the third valve 202. It includes a closing signal SC3 and a third delay signal DL3 that determines a third delay time DT3 from closing the second valve 128 to closing the first valve 126. FIG.

工程ST17で、流量変調デバイス23は、通流終了信号SCに含まれる第一の閉鎖信号SC1と、第二の閉鎖信号SC2とに基づき、上記一の流量制御器22の上流における第二のバルブ128と、第三のバルブ202を閉鎖する。 In step ST17, the flow modulation device 23 controls the second valve upstream of the one flow controller 22 based on the first closing signal SC1 and the second closing signal SC2 included in the flow end signal SC. 128 and the third valve 202 is closed.

工程ST18で、流量変調デバイス23は、通流終了信号SCに含まれる第三のディレイ信号DL3に基づく第三のディレイ時間DT3の経過後に、上記一の流量制御器22の下流における第一のバルブ126を閉鎖する。 In step ST18, the flow modulation device 23 closes the first valve downstream of the one flow controller 22 after a third delay time DT3 based on the third delay signal DL3 included in the flow end signal SC. 126 is closed.

工程ST19で、制御部3は、上記一の流量制御器22の流量制御部24に流量制御終了信号FCS2を送信する。流量制御終了信号FCS2は、各バルブの閉鎖後、流量制御を終了するまでの第四のディレイ時間DT4を決定する第四のディレイ信号DL4を含む。 At step ST19, the controller 3 transmits a flow rate control end signal FCS2 to the flow rate controller 24 of the one flow rate controller 22 described above. The flow control termination signal FCS2 includes a fourth delay signal DL4 that determines a fourth delay time DT4 from closing of each valve to termination of flow control.

工程ST20で、流量制御部24は、流量制御終了信号FCS2に含まれる第四のディレイ信号DL4に基づく第四のディレイ時間DT4の経過後に、コントロールバルブ122を閉鎖し、流量制御を終了する。また、流量制御終了後、ガス供給ログデータの取得を終了する。 In step ST20, the flow control unit 24 closes the control valve 122 after the fourth delay time DT4 based on the fourth delay signal DL4 included in the flow control end signal FCS2, and ends the flow control. After the flow rate control ends, the acquisition of the gas supply log data ends.

ここで、工程ST10~工程ST20において取得され制御部3に送信されるガス供給ログデータ、すなわち流量モニタ値FM及び圧力値PSについて説明する。 Here, the gas supply log data obtained in steps ST10 to ST20 and transmitted to the control unit 3, that is, the flow rate monitor value FM and the pressure value PS will be described.

図7は、流量モニタ値FM及び圧力値PSの経時変化のデータを、横軸に時間、縦軸に流量又は圧力をとり重ね合わせて比較した比較図である。図7にはさらに、設定流量値FSの経時変化を含む。実線は圧力値PSを、点線は設定流量値FSを、一点鎖線は流量モニタ値FMを示す。図7において、圧力値PSの経時変化のデータを圧力プロファイルと称する。また、流量制御開始直後の圧力プロファイルにおけるピークを含む部分(図7中、密なハッチングをした部分)を第一のプロファイルPF1、定常圧力値PSを含む部分(図7中、疎なハッチングをした部分)を第二のプロファイルPF2と称する。 FIG. 7 is a comparison diagram in which the data of changes over time of the flow rate monitor value FM and the pressure value PS are superimposed and compared, with time on the horizontal axis and flow rate or pressure on the vertical axis. FIG. 7 also includes changes over time in the set flow rate value FS. A solid line indicates the pressure value PS, a dotted line indicates the set flow rate value FS, and a dashed line indicates the flow rate monitor value FM. In FIG. 7, the data of changes in the pressure value PS over time is referred to as a pressure profile. In addition, the portion including the peak in the pressure profile immediately after the start of flow rate control (the densely hatched portion in FIG. 7) is the first profile PF1, and the portion including the steady pressure value PS (the sparsely hatched portion in FIG. 7 part) is called the second profile PF2.

工程ST11~工程ST13で、各バルブが開放されると、圧力値PSがピークを示し、第一のプロファイルPF1を形成する。次に、工程ST14、工程ST15で流量制御が開始されると、圧力値PSが安定的に上昇し、第二のプロファイルPF2を形成する。また、流量制御が開始されると、流量モニタ値FMが0から上昇する。以下、本明細書において、流量モニタ値FMが0から上昇することを立ち上がりと称し、0から上昇する瞬間の時刻を立ち上がり時刻と称する。工程ST16~工程ST19で、各バルブが閉鎖されると、圧力値PSが低下する。次に、工程ST19、工程ST20で流量制御が終了すると、流量モニタ値FMが低下する。 In steps ST11 to ST13, when each valve is opened, the pressure value PS shows a peak and forms a first profile PF1. Next, when flow rate control is started in steps ST14 and ST15, the pressure value PS rises stably to form a second profile PF2. Further, when the flow rate control is started, the flow rate monitor value FM increases from zero. Hereinafter, in this specification, the rise of the flow rate monitor value FM from 0 is referred to as rising, and the moment of rise from 0 is referred to as rising time. In steps ST16 to ST19, when each valve is closed, the pressure value PS decreases. Next, when the flow rate control ends in steps ST19 and ST20, the flow rate monitor value FM decreases.

図6に戻り、続いて、ガス供給ログデータに基づいて演算を実行する工程ST30について説明する。工程ST30は、ガス供給ログデータを取得する工程ST10~工程ST20に続いて実行される。 Returning to FIG. 6, the step ST30 of performing calculations based on the gas supply log data will now be described. Step ST30 is executed following steps ST10 to ST20 for obtaining gas supply log data.

工程ST30で、制御部3は、工程ST10~工程ST20で取得した流量モニタ値FM及び圧力値PSの経時変化のデータにつき、流量モニタ値FMの立ち上がり時刻の前に圧力値PSの第一のプロファイルPF1が検出されるかどうかを確認する演算を実行する。 In step ST30, the control unit 3 converts the data on changes over time of the flow rate monitor value FM and the pressure value PS acquired in steps ST10 to ST20 to a first profile of the pressure value PS before the rise time of the flow rate monitor value FM. Perform an operation to see if PF1 is detected.

工程ST31で、制御部3は、工程ST30で流量モニタ値FMの立ち上がり時刻の前に圧力値PSの第一のプロファイルPF1が検出される場合には、第一~第四のディレイ時間DT1、DT2、DT3、DT4を短縮するように、第一~第四のディレイ信号DL1、DL2、DL3、DL4を変更する。そして制御部3は、当該変更した第一~第四のディレイ信号DL1、DL2、DL3、DL4を用いて再度、工程ST10~工程ST20及び工程ST30を実行する。 In step ST31, when the first profile PF1 of the pressure value PS is detected before the rise time of the flow rate monitor value FM in step ST30, the control unit 3 sets the first to fourth delay times DT1 and DT2. , DT3 and DT4, the first to fourth delay signals DL1, DL2, DL3 and DL4 are changed. Then, the control unit 3 uses the changed first to fourth delay signals DL1, DL2, DL3, and DL4 to execute steps ST10 to ST20 and ST30 again.

工程ST32で、制御部3は、上記工程ST30で流量モニタ値FMの立ち上がり時刻の前に圧力値PSの第一のプロファイルPF1が検出されず、流量モニタ値FMの立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルPF2のみが検出される場合には、工程ST10~工程ST20でガス供給ログデータの取得に供した第一~第四のディレイ信号DL1、DL2、DL3、DL4を記録する。 In step ST32, the control unit 3 determines that the first profile PF1 of the pressure value PS is not detected before the rise time of the flow rate monitor value FM in step ST30, and the second profile PF1 is detected after the rise time of the flow rate monitor value FM. When only PF2 is detected, the first to fourth delay signals DL1, DL2, DL3, and DL4 used for acquiring the gas supply log data in steps ST10 to ST20 are recorded.

ここで、工程ST32で流量モニタ値FMの立ち上がり時刻の前に圧力値PSの第一のプロファイルPF1が検出されず、流量モニタ値FMの立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルPF2のみが検出される場合とは、具体的には図8に示すような圧力プロファイルが検出される場合のことを指す。 Here, when the first profile PF1 of the pressure value PS is not detected before the rise time of the flow rate monitor value FM in step ST32, and only the second profile PF2 is detected after the rise time of the flow rate monitor value FM. Specifically, it refers to the case where a pressure profile as shown in FIG. 8 is detected.

続いてプラズマ処理において流量を制御する工程ST40について説明する。工程ST40は、工程ST10~工程ST20及び工程ST30~工程ST32を実行した後、プラズマ処理システム1を用いてウェハに対しプラズマ処理を実行する場合に、実行する。工程ST40では、上記一の流量制御器22を用いてプラズマ処理チャンバ10に処理ガスを供給する場合に、工程ST32で記録した第一~第四のディレイ信号DL1、DL2、DL3、DL4を含む、通流開始信号SO、流量制御開始信号FCS1、通流終了信号SC及び、流量制御終了信号FCS2を用いて、処理ガスの通流の開始、終了及び処理ガスの流量を制御する。 Next, step ST40 for controlling the flow rate in plasma processing will be described. Step ST40 is performed when the plasma processing system 1 is used to perform plasma processing on the wafer after performing steps ST10 to ST20 and ST30 to ST32. In step ST40, when the processing gas is supplied to the plasma processing chamber 10 using the one flow rate controller 22, the first to fourth delay signals DL1, DL2, DL3, and DL4 recorded in step ST32 are included. The flow start signal SO, the flow rate control start signal FCS1, the flow end signal SC, and the flow rate control end signal FCS2 are used to control the start and end of flow of the processing gas and the flow rate of the processing gas.

次に、本実施の形態にかかる流量制御方法を上記のように構成する理由について説明する。 Next, the reason for configuring the flow rate control method according to the present embodiment as described above will be described.

上述したように、本発明者は、OESを用いてプラズマ処理チャンバ10内における処理ガスの存在量の経時変化を確認し、これが流量制御器22における流量モニタ値FMと相関しないことがあることを確認した。これについて本発明者が鋭意検討した結果、流量制御器22の下流において圧力センサ26を設け、圧力値PSの経時変化のデータを取得する場合に、当該圧力値PSの経時変化のデータと、OESによって取得した処理ガスの存在量の経時変化のデータとがよく相関することがわかった。具体的には、OESによって取得するプラズマ処理チャンバ10における処理ガスの存在量について、図1に示すように処理ガスの存在量が急増(図1中、密なハッチング部分)する場合には、これに対応して圧力プロファイルにおいて第一のプロファイルPF1が検出されることがわかった。これにより本発明者は、本実施形態にかかる流量制御方法MTでは、圧力センサ26の圧力プロファイルが、実質的にプラズマ処理チャンバ10における処理ガスの存在量を示すものとして、圧力センサ26の圧力値PSと流量モニタ値FMとを比較することが可能であることを見出した。 As described above, the present inventors have used OES to confirm changes over time in the amount of process gas present in the plasma processing chamber 10 and have found that this may not correlate with the monitored flow rate FM in the flow controller 22. confirmed. As a result of intensive studies by the inventors of the present invention, when the pressure sensor 26 is provided downstream of the flow controller 22 and the data of the temporal change of the pressure value PS is acquired, the data of the temporal change of the pressure value PS and the OES It was found that there is a good correlation with the data on the change in the abundance of the process gas over time obtained by Specifically, regarding the abundance of the processing gas in the plasma processing chamber 10 obtained by OES, when the abundance of the processing gas rapidly increases as shown in FIG. It has been found that a first profile PF1 is detected in the pressure profile corresponding to . Accordingly, the present inventors assume that in the flow rate control method MT according to the present embodiment, the pressure profile of the pressure sensor 26 substantially indicates the amount of processing gas present in the plasma processing chamber 10, and the pressure value of the pressure sensor 26 is We have found that it is possible to compare PS with the flow monitor value FM.

本発明者がさらに検討を進めたところ、従来の流量制御においてOESによって取得した処理ガスの存在量と流量モニタ値FMとが相関しない理由について、以下のような理由が想定された。図4に示すような流量制御器22において、ある任意の流量を通流後に流量制御を終了する場合、まず第二のバルブ128が閉鎖され、その後第三のディレイ時間DT3経過後に、第一のバルブ126が閉鎖される。このとき、第一のバルブ126および第二のバルブ128に挟まれる流量制御器22の流路120には、処理ガスが残留する場合がある。以下、上記残留する処理ガスを残留ガスと称する。 As a result of further investigation by the present inventors, the following reason was assumed as the reason for the lack of correlation between the existing amount of the processing gas obtained by the OES and the flow rate monitor value FM in the conventional flow rate control. In the flow controller 22 as shown in FIG. 4, when the flow rate control is finished after a given flow rate, the second valve 128 is first closed, and after the third delay time DT3 has passed, the first valve 128 is closed. Valve 126 is closed. At this time, the processing gas may remain in the flow path 120 of the flow controller 22 sandwiched between the first valve 126 and the second valve 128 . Hereinafter, the remaining processing gas will be referred to as residual gas.

残留ガスは、次に流量制御器22を用いて制御が開始されるときに、放出される。具体的には、第一のバルブ126及び第二のバルブ128が開放されるときに、合流路27に対して放出される。すなわち、流量制御開始直後にプラズマ処理チャンバ10内の処理ガスの存在量が急増した理由及び、圧力プロファイルの第一のプロファイルPF1が検出された理由は、流量制御器22の残留ガスが放出された結果によるものと思われる。一方で、第一のバルブ126及び第二のバルブ128が開放された時点では、流量制御開始信号FCS1が流量制御器22の流量制御部24に対して送信されておらず、流量制御器22には処理ガスが通流されていない。そのため、流量制御部24における流量モニタ値FMは0となる。すなわち、第一のバルブ126及び第二のバルブ128が開放された直後に放出される残留ガスは、当該流量制御器22の流量制御部24によっては検出されない。したがって、流量制御の終了時に流量制御器22に処理ガスが残留し、次に同じ流量制御器22を用いて制御を開始するときには残留ガスが放出され、かつ、残留ガスの放出を当該流量制御器22の流量制御部24では検出できないなどの理由によって、圧力プロファイルと流量モニタ値FMとが相関しなかったものと考えられる。 Residual gas is released the next time control is initiated using the flow controller 22 . Specifically, it is discharged into the combined channel 27 when the first valve 126 and the second valve 128 are opened. That is, the reason why the amount of the processing gas existing in the plasma processing chamber 10 increased rapidly immediately after the start of flow rate control and the reason why the first pressure profile PF1 was detected was that the residual gas in the flow rate controller 22 was discharged. It seems that it is due to the result. On the other hand, when the first valve 126 and the second valve 128 are opened, the flow control start signal FCS1 is not sent to the flow control unit 24 of the flow controller 22, and the flow controller 22 no process gas is flowing. Therefore, the flow monitor value FM in the flow controller 24 becomes zero. That is, residual gas released immediately after the first valve 126 and the second valve 128 are opened is not detected by the flow controller 24 of the flow controller 22 . Therefore, the process gas remains in the flow controller 22 at the end of flow control, and the residual gas is released when control is next started using the same flow controller 22, and the release of the residual gas is controlled by the flow controller. It is considered that there is no correlation between the pressure profile and the flow rate monitor value FM because the flow rate control unit 24 of 22 cannot detect it.

これに対し、上記流量制御方法MTによると、流量制御器22において流量制御を行う場合に、第一のプロファイルPF1が検出されないように、又は第一のプロファイルPF1が極小化するように制御することができる。具体的には、ガス供給ログデータにつき、工程ST30で流量モニタ値FMの立ち上がり時刻の前に圧力値PSの第一のプロファイルPF1が検出される場合には、工程ST31で第一から第四のディレイ時間DT1、DT2、DT3、DT4を短縮するように第一から第四のディレイ信号DL1、DL2、DL3、DL4を変更する。これによって、残留ガスが第一のバルブ126と第二のバルブ128の間に残留することを抑制し、かつ、流量モニタ値FMに残留ガスの影響を含めることができる。特に、第三のディレイ時間DT3の短縮によると、第二のバルブ128閉鎖後から第一のバルブ126閉鎖までの時間が短縮されるため、その間に流量制御器22内に流入する処理ガスの量を減らすことができ、その分残留ガスの残留を抑制することができる。また、第一のディレイ時間DT1及び、第二のディレイ時間DT2の短縮によると、各バルブの開放から流量制御を開始するまでの時間を短縮することができ、残留ガスが放出される場合にもその影響を流量モニタ値FMに含めることができる。 In contrast, according to the flow rate control method MT, when the flow rate is controlled by the flow rate controller 22, control is performed so that the first profile PF1 is not detected or the first profile PF1 is minimized. can be done. Specifically, for the gas supply log data, when the first profile PF1 of the pressure value PS is detected before the rise time of the flow rate monitor value FM in step ST30, the first to fourth profile PF1 in step ST31. The first to fourth delay signals DL1, DL2, DL3 and DL4 are changed so as to shorten the delay times DT1, DT2, DT3 and DT4. As a result, residual gas can be prevented from remaining between the first valve 126 and the second valve 128, and the influence of the residual gas can be included in the flow rate monitor value FM. In particular, by shortening the third delay time DT3, the time from closing the second valve 128 to closing the first valve 126 is shortened, so the amount of process gas flowing into the flow controller 22 during that time is reduced. can be reduced, and the residual gas can be suppressed accordingly. Further, by shortening the first delay time DT1 and the second delay time DT2, it is possible to shorten the time from the opening of each valve to the start of flow rate control, and even if residual gas is released, Its effect can be included in the flow monitor value FM.

今回開示された実施形態はすべ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、添付の請求の範囲及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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The embodiments described above may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。例えば、上記実施の形態においては、第一のプロファイルPF1が検出される場合に各ディレイ時間を短縮するように各ディレイ信号を変更することとしたが、これに限定されない。第一のプロファイルPF1を抑制することができるように、各ディレイ時間を延長するように各ディレイ信号を変更することとしてもよい。 Note that the following configuration also belongs to the technical scope of the present disclosure. For example, in the above embodiment, each delay signal is changed so as to shorten each delay time when the first profile PF1 is detected, but the present invention is not limited to this. Each delay signal may be changed to extend each delay time so that the first profile PF1 can be suppressed.

また、上記残留ガスの影響は、制御対象とする流量制御器22の上流及び下流に開閉信号により開閉するバルブが設けられているような場合に発生し得る。そして、上記残留ガスの影響が生じているような場合に、本実施の形態にかかる流量制御方法MTが有効である。したがって、上記実施の形態においては圧力制御式の流量制御器22に対し流量制御方法MTを実施したが、これに限定されない。例えばサーマル式の流量制御器22に対しても、当該流量制御器22の上流及び下流のバルブの開閉に際して上記第一~第四のディレイ信号の短縮又は延長により、残留ガスの影響を抑制することができる。 Further, the influence of the residual gas may occur when valves that open and close by opening and closing signals are provided upstream and downstream of the flow rate controller 22 to be controlled. The flow rate control method MT according to the present embodiment is effective when the influence of the residual gas is occurring. Therefore, in the above embodiment, the flow rate control method MT is applied to the pressure control type flow rate controller 22, but the present invention is not limited to this. For example, even for a thermal flow controller 22, the effects of residual gas can be suppressed by shortening or extending the first to fourth delay signals when opening and closing valves upstream and downstream of the flow controller 22. can be done.

また、残留ガスの影響を軽減し、圧力値PSと流量モニタ値FMの相関を改善するためには、各バルブの開閉操作の同調制御が重要となる。ところで、一般的に用いられる空気圧駆動のバルブの開閉操作は、制御速度の誤差や応答速度のバルブ固体差によってばらつきが生じやすく、同調制御に不利である。したがって、上記実施の形態における第一~第三のバルブについては、バルブ開閉操作の同調制御をより改善するため、電気信号でダイレクト動作する電磁開閉バルブを使用することができる。具体的には、電磁開閉バルブを使用することで各バルブの開閉操作のより精密な同調制御を可能とし、これによって残留ガスの影響をさらに軽減し、圧力値PSと流量モニタ値FMの相関をより改善することができる。 Also, in order to reduce the influence of residual gas and improve the correlation between the pressure value PS and the flow rate monitor value FM, synchronized control of opening and closing operations of each valve is important. By the way, the opening and closing operation of a pneumatically driven valve, which is generally used, tends to cause variations due to errors in control speed and differences in response speed among individual valves, which is disadvantageous for tuning control. Therefore, for the first to third valves in the above embodiment, in order to further improve the synchronized control of valve opening/closing operations, electromagnetic opening/closing valves that are directly operated by electric signals can be used. Specifically, by using electromagnetic opening and closing valves, it is possible to control the opening and closing of each valve more precisely, thereby further reducing the influence of residual gas and improving the correlation between the pressure value PS and the flow rate monitor value FM. can be improved.

また、残留ガスの影響を軽減し、圧力値PSと流量モニタ値FMの相関を改善するためには、残留ガスが残留し得る流量制御器22における流路120の容積を、極小化することが有効である。したがって、流路120の容積を極小化するため、例えば、流量制御器22と、第一のバルブ126及び第二のバルブ128と、を一体に設けることができる。これによると、例えば流路120のうち、第一の流路130及び第二の流路132を除く流路120の部分、例えば第一のバルブ126とコントロールバルブ122に挟まれる部分などについては、短縮が可能であり、したがって容積を極小化することができる。 In order to reduce the influence of the residual gas and improve the correlation between the pressure value PS and the flow monitor value FM, the volume of the flow path 120 in the flow controller 22 in which the residual gas can remain can be minimized. It is valid. Thus, to minimize the volume of flow path 120, for example, flow controller 22 and first valve 126 and second valve 128 can be integrally provided. According to this, for example, of the flow path 120, the portion of the flow path 120 excluding the first flow path 130 and the second flow path 132, such as the portion sandwiched between the first valve 126 and the control valve 122, Shortening is possible, thus minimizing volume.

22 流量制御器
26 圧力センサ
126 第一のバルブ
128 第二のバルブ
MT 流量制御方法
SO1 第一の開放信号
SO2 第二の開放信号
SC1 第一の閉鎖信号
SC2 第二の閉鎖信号
FM 流量モニタ値
PS 圧力値
PF1 第一のプロファイル
PF2 第二のプロファイル
DL1 第一のディレイ信号
DL2 第二のディレイ信号
DL3 第三のディレイ信号
DL4 第四のディレイ信号
DT1 第一のディレイ時間
DT2 第二のディレイ時間
DT3 第三のディレイ時間
DT4 第四のディレイ時間
22 flow controller 26 pressure sensor 126 first valve 128 second valve MT flow control method SO1 first opening signal SO2 second opening signal SC1 first closing signal SC2 second closing signal FM flow monitor value PS Pressure value PF1 First profile PF2 Second profile DL1 First delay signal DL2 Second delay signal DL3 Third delay signal DL4 Fourth delay signal DT1 First delay time DT2 Second delay time DT3 Second Third delay time DT4 Fourth delay time

Claims (5)

流量制御システムを用いた処理ガスの流量制御方法であって、
前記流量制御システムは、流量制御器と、前記流量制御器の上流に設けられる第一のバルブと、前記流量制御器の下流に設けられる第二のバルブと、前記第一のバルブの下流に設けられる圧力センサと、を備え、
前記流量制御方法は、ガス供給ログデータ取得工程と、演算工程と、制御工程と、を含み、
前記ガス供給ログデータ取得工程において、流量制御器に対し前記第一のバルブの開放信号と、第一のディレイ時間を決定する第一のディレイ信号と、前記第二のバルブの開放信号と、第二のディレイ時間を決定する第二のディレイ信号と、を含む通流開始信号を送信し、続いて、前記処理ガスの流量が設定流量となるように、前記流量制御器において流量制御を開始する流量制御開始信号を送信し、前記ガス供給ログデータ取得工程の開始から終了までの間、前記流量制御器における流量を示す流量モニタ値と、前記圧力センサにおける圧力値と、を取得し、
前記演算工程において、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出される場合は、前記第一のディレイ時間又は前記第二のディレイ時間を短縮又は延長するように第一のディレイ信号又は第二のディレイ信号を変更して、再度、前記ガス供給ログデータ取得工程を実行し、又は、
前記演算工程において、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出されず、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルが検出される場合には、前記流量モニタ値と前記圧力値とを取得する際に前記ガス供給ログデータ取得工程に供した前記第一のディレイ信号及び前記第二のディレイ信号を記録し、前記演算工程を終了し、
前記制御工程において、前記演算工程で前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出されず、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルが検出される場合における、前記記録した前記第一のディレイ信号及び前記第二のディレイ信号を用いて、前記処理ガスの流量を制御する、流量制御方法。
A process gas flow control method using a flow control system, comprising:
The flow control system comprises a flow controller, a first valve provided upstream of the flow controller, a second valve provided downstream of the flow controller, and a valve provided downstream of the first valve. a pressure sensor configured to
The flow rate control method includes a gas supply log data acquisition step, a calculation step, and a control step,
In the gas supply log data acquisition step, the first valve opening signal for the flow controller, the first delay signal for determining the first delay time, the second valve opening signal, the second and a second delay signal that determines two delay times, followed by initiating flow rate control in the flow controller such that the flow rate of the process gas reaches a set flow rate. transmitting a flow rate control start signal, and acquiring a flow rate monitor value indicating a flow rate in the flow rate controller and a pressure value in the pressure sensor from the start to the end of the gas supply log data acquisition step;
In the calculation step, the flow rate monitor value and the pressure value are compared, and if the first profile is detected before the rise time of the flow rate monitor value, the first delay time or the second delay time changing the first delay signal or the second delay signal so as to shorten or extend the delay time, and executing the gas supply log data acquisition step again; or
In the calculating step, the flow rate monitor value and the pressure value are compared, the first profile is not detected before the rise time of the flow rate monitor value, and the second profile is detected after the rise time of the flow rate monitor value. is detected, the first delay signal and the second delay signal used in the gas supply log data acquisition step when acquiring the flow rate monitor value and the pressure value are recorded, and End the calculation process,
In the control step, when the first profile is not detected before the rise time of the flow rate monitor value in the calculation step and the second profile is detected after the rise time of the flow rate monitor value, the recording and controlling the flow rate of the process gas by using the first delay signal and the second delay signal.
前記ガス供給ログデータ取得工程において、さらに、前記流量制御開始信号を送信した後、続いて、前記第一のバルブの閉鎖信号と、第三のディレイ時間を決定する第三のディレイ信号と、前記第二のバルブの閉鎖信号と、第四のディレイ時間を決定する第四のディレイ信号と、を含む通流終了信号と、を送信し、
前記演算工程において、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出される場合は、さらに、前記第三のディレイ時間及び前記第四のディレイ時間を短縮又は延長するように変更し、又は、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出されず、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルが検出される場合には、さらに、前記第三のディレイ信号及び前記第四のディレイ信号を記録し、
前記制御工程において、さらに、前記第三のディレイ信号及び前記第四のディレイ信号を用いる、請求項1に記載の流量制御方法。
In the gas supply log data acquisition step, after transmitting the flow rate control start signal, the first valve closing signal, the third delay signal for determining the third delay time, and the transmitting an end-of-flow signal comprising a second valve closing signal and a fourth delay signal determining a fourth delay time;
In the calculating step, the flow rate monitor value and the pressure value are compared, and if the first profile is detected before the rise time of the flow rate monitor value, the third delay time and the change to shorten or extend the delay time of four, or compare the flow rate monitor value and the pressure value, the first profile is not detected before the rise time of the flow rate monitor value, and the flow rate When the second profile is detected after the rise time of the monitor value, further recording the third delay signal and the fourth delay signal,
2. The flow rate control method according to claim 1, wherein said control step further uses said third delay signal and said fourth delay signal.
前記第一のバルブ及び前記第二のバルブは、電磁開閉バルブである、請求項1又は2に記載の流量制御方法。 3. The flow rate control method according to claim 1, wherein said first valve and said second valve are electromagnetic opening/closing valves. 前記流量制御器と、前記第一のバルブ及び前記第二のバルブは、一体に設けられる、請求項1~3のいずれか一項に記載の流量制御方法。 The flow rate control method according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow rate controller, the first valve and the second valve are provided integrally. 処理ガスの流量を制御する流量制御システムであって、
流量制御器と、前記流量制御器の上流に設けられる第一のバルブと、前記流量制御器の下流に設けられる第二のバルブと、前記第一のバルブの下流に設けられる圧力センサと、制御部と、を備え、
前記制御部は、流量制御方法を実行可能に構成され、
前記流量制御方法は、ガス供給ログデータ取得工程と、演算工程と、制御工程と、を含み、
前記ガス供給ログデータ取得工程において、流量制御器に対し前記第一のバルブの開放信号と、第一のディレイ時間を決定する第一のディレイ信号と、前記第二のバルブの開放信号と、第二のディレイ時間を決定する第二のディレイ信号と、を含む通流開始信号を送信し、続いて、前記処理ガスの流量が設定流量となるように、前記流量制御器において流量制御を開始する流量制御開始信号を送信し、前記ガス供給ログデータ取得工程の開始から終了までの間、前記流量制御器における流量を示す流量モニタ値と、前記圧力センサにおける圧力値と、を取得し、
前記演算工程において、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出される場合は、前記第一のディレイ時間又は前記第二のディレイ時間を短縮又は延長するように第一のディレイ信号又は第二のディレイ信号を変更して、再度、前記ガス供給ログデータ取得工程を実行し、又は、
前記演算工程において、前記流量モニタ値と前記圧力値とを比較し、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出されず、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルが検出される場合には、前記流量モニタ値と前記圧力値とを取得する際に前記ガス供給ログデータ取得工程に供した前記第一のディレイ信号及び前記第二のディレイ信号を記録し、前記演算工程を終了し、
前記制御工程において、前記演算工程で前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の前に第一のプロファイルが検出されず、前記流量モニタ値の立ち上がり時刻の後に第二のプロファイルが検出される場合における、前記記録した前記第一のディレイ信号及び前記第二のディレイ信号を用いて、前記処理ガスの流量を制御する、流量制御システム。
A flow rate control system for controlling the flow rate of a process gas, comprising:
a flow controller, a first valve provided upstream of the flow controller, a second valve provided downstream of the flow controller, a pressure sensor provided downstream of the first valve, and a control and
The control unit is configured to be able to execute a flow rate control method,
The flow rate control method includes a gas supply log data acquisition step, a calculation step, and a control step,
In the gas supply log data acquisition step, the first valve opening signal for the flow controller, the first delay signal for determining the first delay time, the second valve opening signal, the second and a second delay signal that determines two delay times, followed by initiating flow rate control in the flow controller such that the flow rate of the process gas reaches a set flow rate. transmitting a flow rate control start signal, and acquiring a flow rate monitor value indicating a flow rate in the flow rate controller and a pressure value in the pressure sensor from the start to the end of the gas supply log data acquisition step;
In the calculation step, the flow rate monitor value and the pressure value are compared, and if the first profile is detected before the rise time of the flow rate monitor value, the first delay time or the second delay time changing the first delay signal or the second delay signal so as to shorten or extend the delay time, and executing the gas supply log data acquisition step again; or
In the calculating step, the flow rate monitor value and the pressure value are compared, the first profile is not detected before the rise time of the flow rate monitor value, and the second profile is detected after the rise time of the flow rate monitor value. is detected, the first delay signal and the second delay signal used in the gas supply log data acquisition step when acquiring the flow rate monitor value and the pressure value are recorded, and End the calculation process,
In the control step, when the first profile is not detected before the rise time of the flow rate monitor value in the calculation step and the second profile is detected after the rise time of the flow rate monitor value, the recording A flow rate control system that controls the flow rate of the process gas using the first delay signal and the second delay signal obtained by the above method.
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