JPH11286782A - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
- Publication number
- JPH11286782A JPH11286782A JP9030798A JP9030798A JPH11286782A JP H11286782 A JPH11286782 A JP H11286782A JP 9030798 A JP9030798 A JP 9030798A JP 9030798 A JP9030798 A JP 9030798A JP H11286782 A JPH11286782 A JP H11286782A
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- Japan
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- supply amount
- theoretical
- gas
- flow rate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際のガスの供給量を理論供給量に等しくす
ることができ、高精度なガス供給を行って、基板処理の
成膜精度を高めることができる基板処理装置を得る。 【解決手段】 流量制御されたプロセスガスをプロセス
時間にわたって反応炉に供給し、基板に成膜処理を行う
ようにした基板処理方法において、プロセスガスの測定
値に基づく実測供給量と、理論値に基づく理論供給量と
を比較し、前記実測供給量と理論供給量とが等しくなる
ように、前記プロセス時間を調整するようにした。
ることができ、高精度なガス供給を行って、基板処理の
成膜精度を高めることができる基板処理装置を得る。 【解決手段】 流量制御されたプロセスガスをプロセス
時間にわたって反応炉に供給し、基板に成膜処理を行う
ようにした基板処理方法において、プロセスガスの測定
値に基づく実測供給量と、理論値に基づく理論供給量と
を比較し、前記実測供給量と理論供給量とが等しくなる
ように、前記プロセス時間を調整するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、流量制御された
プロセスガスをプロセス時間にわたって反応炉に供給
し、基板に成膜処理を行うようにした基板処理装置に関
し、特に、定常流量状態から流量の異なる定常流量状態
へと移行する際に発生するオーバシュートによるプロセ
スガスの供給量の理論供給量からの変動をプロセス時間
を調整することにより修正するようにした基板処理装置
に関するものである。
プロセスガスをプロセス時間にわたって反応炉に供給
し、基板に成膜処理を行うようにした基板処理装置に関
し、特に、定常流量状態から流量の異なる定常流量状態
へと移行する際に発生するオーバシュートによるプロセ
スガスの供給量の理論供給量からの変動をプロセス時間
を調整することにより修正するようにした基板処理装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、流量制御されたプロセスガス
をプロセス時間にわたって反応炉に供給し、基板に成膜
処理を行うようにした基板処理装置は知られている。か
かる装置において、プロセス時間は、成膜に必要な反応
時間と、プロセスガスの流量に基づく全供給量の双方を
考慮しつつ、全供給量が理論供給量となるように定めら
れている。
をプロセス時間にわたって反応炉に供給し、基板に成膜
処理を行うようにした基板処理装置は知られている。か
かる装置において、プロセス時間は、成膜に必要な反応
時間と、プロセスガスの流量に基づく全供給量の双方を
考慮しつつ、全供給量が理論供給量となるように定めら
れている。
【０００３】図３は、単位時間当たりのガス流量Ｑを設
定値Ｑ0 に制御する場合の過度応答を示す図である。図
３より明らかなように、ガス流量がガスコントローラの
設定値Ｑ0 に基づいて、流量制御コントローラ（ＭＦ
Ｃ）によって制御される場合、一定の流量（設定値
Ｑ0 ）に設定されるまでには、オーバーシュート（ＳＯ
１部分）、あるいはアンダーシュート（ＳＯ２部分）が
発生する。この場合、ガスの全供給量はガス流量Ｑを時
間積分した値となる。
定値Ｑ0 に制御する場合の過度応答を示す図である。図
３より明らかなように、ガス流量がガスコントローラの
設定値Ｑ0 に基づいて、流量制御コントローラ（ＭＦ
Ｃ）によって制御される場合、一定の流量（設定値
Ｑ0 ）に設定されるまでには、オーバーシュート（ＳＯ
１部分）、あるいはアンダーシュート（ＳＯ２部分）が
発生する。この場合、ガスの全供給量はガス流量Ｑを時
間積分した値となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板処理装置において、上述したプロセスガスの全供給
量を理論供給量となるように定める場合、図３に示した
オーバーシュート部分ＳＯ１あるいはアンダーシュート
部分ＳＯ２は、全供給量を算出する上で考慮されていな
い。このオーバーシュートやアンダーシュート部分は、
立ち上げ時間が短く、かつ設定値Ｑが大きいほど大きく
なる。このため、基板処理のためのプロセス時間が短く
なればなるほど、成膜時間または成膜速度、成膜の繰り
返し精度を低下させることになり、良好な基板処理を行
えなくなるという問題が生じる。
基板処理装置において、上述したプロセスガスの全供給
量を理論供給量となるように定める場合、図３に示した
オーバーシュート部分ＳＯ１あるいはアンダーシュート
部分ＳＯ２は、全供給量を算出する上で考慮されていな
い。このオーバーシュートやアンダーシュート部分は、
立ち上げ時間が短く、かつ設定値Ｑが大きいほど大きく
なる。このため、基板処理のためのプロセス時間が短く
なればなるほど、成膜時間または成膜速度、成膜の繰り
返し精度を低下させることになり、良好な基板処理を行
えなくなるという問題が生じる。
【０００５】すなわち、例えば、図３に示す様にプロセ
ス１において、実際に供給されるガス量の総量（総和）
はＳ１＋Ｓ２、つまり（Ｓ１＋Ｑ0 ×（ｔ2 −ｔ1 ）＋
ＳＯ１−ＳＯ２）となるが、従来の基板処理装置では、
オーバシュート部分、アンダーシュート部分を考慮せず
に、単純にＳ１＋Ｑ0 ×（ｔ2 −ｔ1 ）が理論供給量と
なる時間でガスの供給を制御していた。この従来の基板
処理装置における実際のガス供給量は、図３の過度応答
の場合、ＳＯ１だけ理論供給量より多いこととなり、こ
のような誤差が、基板処理の成膜結果に悪影響を与え、
かかる誤差は、処理時間の短いプロセスほど顕著にな
る。
ス１において、実際に供給されるガス量の総量（総和）
はＳ１＋Ｓ２、つまり（Ｓ１＋Ｑ0 ×（ｔ2 −ｔ1 ）＋
ＳＯ１−ＳＯ２）となるが、従来の基板処理装置では、
オーバシュート部分、アンダーシュート部分を考慮せず
に、単純にＳ１＋Ｑ0 ×（ｔ2 −ｔ1 ）が理論供給量と
なる時間でガスの供給を制御していた。この従来の基板
処理装置における実際のガス供給量は、図３の過度応答
の場合、ＳＯ１だけ理論供給量より多いこととなり、こ
のような誤差が、基板処理の成膜結果に悪影響を与え、
かかる誤差は、処理時間の短いプロセスほど顕著にな
る。
【０００６】そこで、この発明の目的は、従来のガス流
量制御において、過度応答によるオーバーシュートやア
ンダーシュートを考慮していなかったという問題点を解
決し、実際のガスの供給量を理論供給量に等しくするこ
とにより、高精度なガス供給を行って基板処理の成膜精
度を高めることができる基板処理装置を提供することに
ある。
量制御において、過度応答によるオーバーシュートやア
ンダーシュートを考慮していなかったという問題点を解
決し、実際のガスの供給量を理論供給量に等しくするこ
とにより、高精度なガス供給を行って基板処理の成膜精
度を高めることができる基板処理装置を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明は、流量制御されたプロセスガスをプロ
セス時間にわたって反応炉に供給し、基板に成膜処理を
行うようにした基板処理装置において、前記プロセスガ
スの測定値に基づく実測供給量を検出する実測供給量検
出手段と、理論値に基づく理論供給量を算出する理論供
給量算出手段と、前記実測供給量と理論供給量とを比較
する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて、前
記実測供給量と理論供給量とが等しくなるように、前記
プロセス時間を調整するプロセス時間調整手段とを備え
たものである。
ため、この発明は、流量制御されたプロセスガスをプロ
セス時間にわたって反応炉に供給し、基板に成膜処理を
行うようにした基板処理装置において、前記プロセスガ
スの測定値に基づく実測供給量を検出する実測供給量検
出手段と、理論値に基づく理論供給量を算出する理論供
給量算出手段と、前記実測供給量と理論供給量とを比較
する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて、前
記実測供給量と理論供給量とが等しくなるように、前記
プロセス時間を調整するプロセス時間調整手段とを備え
たものである。
【０００８】この発明の実施の形態において、前記実測
供給量検出手段は、流量検出器６と、この流量検出器６
の検出流量を積算する流量積算器７とから構成される。
また、理論供給量算出手段はガスコントローラ８が基本
流量と基本プロセス時間に基づいて算出する（ステップ
Ｓ２）。そして比較手段（ステップＳ４）、プロセス時
間調整手段（ステップＳ５、Ｓ６）もガスコントローラ
８により構成される。なお、これら手段は、ソフトウェ
アによらずハードウェアによっても構成され得る。
供給量検出手段は、流量検出器６と、この流量検出器６
の検出流量を積算する流量積算器７とから構成される。
また、理論供給量算出手段はガスコントローラ８が基本
流量と基本プロセス時間に基づいて算出する（ステップ
Ｓ２）。そして比較手段（ステップＳ４）、プロセス時
間調整手段（ステップＳ５、Ｓ６）もガスコントローラ
８により構成される。なお、これら手段は、ソフトウェ
アによらずハードウェアによっても構成され得る。
【０００９】そして、このような構成によれば、実際の
ガスの供給量を理論供給量に等しくすることができ、高
精度なガス供給を行って基板処理の成膜精度を高めるこ
とができる。
ガスの供給量を理論供給量に等しくすることができ、高
精度なガス供給を行って基板処理の成膜精度を高めるこ
とができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態に
おける基板処理装置を示す概略全体構成図である。この
基板処理装置は、反応炉１と、反応炉１へプロセスガス
を供給するためのガス導入路２と、反応炉１から使用済
みガスを排出するためのガス排出路３と、ガス導入路２
に設けられた開閉バルブ４と、開閉バルブ４の下流側に
設けられ、ガス導入路２内を流れるプロセスガスの流量
を制御するため、例えばＭＦＣ（マスフローコントロー
ラ）により構成される流量制御器５と、流量制御器５の
下流側に設けられ、ガス導入路２を流れるガスの流量を
検出する流量検出器６と、流量検出器６の出力側に設け
られ、流量検出器６により検出された流量を時間積算す
るための流量積算器７と、流量積算器７の出力側に設け
られ、流量積算器７により積算された流量に基づいて流
量制御器を制御するガスコントローラ８とを備えてい
る。
面を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態に
おける基板処理装置を示す概略全体構成図である。この
基板処理装置は、反応炉１と、反応炉１へプロセスガス
を供給するためのガス導入路２と、反応炉１から使用済
みガスを排出するためのガス排出路３と、ガス導入路２
に設けられた開閉バルブ４と、開閉バルブ４の下流側に
設けられ、ガス導入路２内を流れるプロセスガスの流量
を制御するため、例えばＭＦＣ（マスフローコントロー
ラ）により構成される流量制御器５と、流量制御器５の
下流側に設けられ、ガス導入路２を流れるガスの流量を
検出する流量検出器６と、流量検出器６の出力側に設け
られ、流量検出器６により検出された流量を時間積算す
るための流量積算器７と、流量積算器７の出力側に設け
られ、流量積算器７により積算された流量に基づいて流
量制御器を制御するガスコントローラ８とを備えてい
る。
【００１１】ガスコントローラ８は、プロセス処理の種
類に応じて流量制御器５を制御するための基本流量設定
値（例えば図３のＱ0 ）、及び基本プロセス処理時間が
設定されており、これらの値に基づいて、流量制御を開
始する。
類に応じて流量制御器５を制御するための基本流量設定
値（例えば図３のＱ0 ）、及び基本プロセス処理時間が
設定されており、これらの値に基づいて、流量制御を開
始する。
【００１２】以下、実施の形態の動作について、図２を
用いて説明する。まず、ステップＳ１においてガス供給
量の制御が開始されると、ステップＳ２において、上述
の基本流量設定値と、基本プロセス処理時間とから理論
供給量を算出する。次に、ステップＳ３において、流量
積算器７により積算された流量積算値を読み取り、ステ
ップＳ４において、これらの大小を比較する。
用いて説明する。まず、ステップＳ１においてガス供給
量の制御が開始されると、ステップＳ２において、上述
の基本流量設定値と、基本プロセス処理時間とから理論
供給量を算出する。次に、ステップＳ３において、流量
積算器７により積算された流量積算値を読み取り、ステ
ップＳ４において、これらの大小を比較する。
【００１３】そして、理論供給量が流量積算値以上であ
る場合には、ステップＳ５に進み、ここで両者の差を流
量（基本流量設定値、もしくは流量検出器による測定流
量）で除し、その値に相当する時間だけプロセス時間を
基本プロセス時間より延長する。一方、理論供給量が流
量積算値以上でない場合は、ステップＳ６に進み、ここ
で両者の差を流量（基本流量設定値、もしくは流量検出
器による測定流量）で除し、その値に相当する時間だけ
プロセス時間を基本プロセス時間より短く設定する。
る場合には、ステップＳ５に進み、ここで両者の差を流
量（基本流量設定値、もしくは流量検出器による測定流
量）で除し、その値に相当する時間だけプロセス時間を
基本プロセス時間より延長する。一方、理論供給量が流
量積算値以上でない場合は、ステップＳ６に進み、ここ
で両者の差を流量（基本流量設定値、もしくは流量検出
器による測定流量）で除し、その値に相当する時間だけ
プロセス時間を基本プロセス時間より短く設定する。
【００１４】なお、以上の動作は、プロセスガスの供給
開始から所定時間後に一度だけ行うようにしても、ある
いは、所定の時間間隔毎に繰り返して行うようにしても
良い。そして、所定の時間間隔毎に繰り返して行うよう
にすれば、流量変動が生じた場合にもプロセス時間をそ
れに追従して調整することができるので、プロセス処理
の精度を高めることができる。さらに、ステップＳ５、
もしくはステップＳ６において使用される流量に流量検
出器６より得られる流量を使用するようにすれば、実際
の流量を使用することになるので、上記精度をより一層
高めることができる。
開始から所定時間後に一度だけ行うようにしても、ある
いは、所定の時間間隔毎に繰り返して行うようにしても
良い。そして、所定の時間間隔毎に繰り返して行うよう
にすれば、流量変動が生じた場合にもプロセス時間をそ
れに追従して調整することができるので、プロセス処理
の精度を高めることができる。さらに、ステップＳ５、
もしくはステップＳ６において使用される流量に流量検
出器６より得られる流量を使用するようにすれば、実際
の流量を使用することになるので、上記精度をより一層
高めることができる。
【００１５】なお、実施の形態では、上述したように、
ガス供給量の制御をガスコントローラ８によるソフトウ
ェアで実現するようにしたが、これと同じ動作をハード
ウェアにより行わせるように構成しても良いことはいう
までもない。
ガス供給量の制御をガスコントローラ８によるソフトウ
ェアで実現するようにしたが、これと同じ動作をハード
ウェアにより行わせるように構成しても良いことはいう
までもない。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明は、プ
ロセスガスの測定値に基づく実測供給量を検出する実測
供給量検出手段と、理論値に基づく理論供給量を算出す
る理論供給量算出手段と、実測供給量と理論供給量とを
比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づい
て、実測供給量と理論供給量とが等しくなるように、前
記プロセス時間を調整するプロセス時間調整手段とを備
えたため、以下のような効果を奏することができる。 （１）プロセスの繰り返し成膜精度の向上が図られる。
つまり、バッチ間のウェーハの成膜精度が安定する。 （２）流量制御装置（例えばＭＦＣ）の異常発生時で
も、ガス供給量を理論供給量に収束させることができる
ので、ウェーハに与える影響が少なくなる。 （３）流量制御装置（例えばＭＦＣ）の個体差に基づく
オーバーシュート量及びアンダーシュート量のバラツキ
影響を低減できる。 （４）プロセス時間による成膜精度への影響が少なくな
る。
ロセスガスの測定値に基づく実測供給量を検出する実測
供給量検出手段と、理論値に基づく理論供給量を算出す
る理論供給量算出手段と、実測供給量と理論供給量とを
比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づい
て、実測供給量と理論供給量とが等しくなるように、前
記プロセス時間を調整するプロセス時間調整手段とを備
えたため、以下のような効果を奏することができる。 （１）プロセスの繰り返し成膜精度の向上が図られる。
つまり、バッチ間のウェーハの成膜精度が安定する。 （２）流量制御装置（例えばＭＦＣ）の異常発生時で
も、ガス供給量を理論供給量に収束させることができる
ので、ウェーハに与える影響が少なくなる。 （３）流量制御装置（例えばＭＦＣ）の個体差に基づく
オーバーシュート量及びアンダーシュート量のバラツキ
影響を低減できる。 （４）プロセス時間による成膜精度への影響が少なくな
る。
【図１】この発明の実施の形態における基板処理装置を
示す概略全体構成図である。
示す概略全体構成図である。
【図２】ガス供給量制御を示すフローチャートである。
【図３】ガス流量制御開始時の過度応答を示す図であ
る。
る。
１ 反応炉 ５ 流量制御器 ６ 流量検出器 ７ 流量積算器 ８ ガスコントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 流量制御されたプロセスガスをプロセス
時間にわたって反応炉に供給し、基板に成膜処理を行う
ようにした基板処理装置において、 前記プロセスガスの測定値に基づく実測供給量を検出す
る実測供給量検出手段と、理論値に基づく理論供給量を
算出する理論供給量算出手段と、前記実測供給量と理論
供給量とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果
に基づいて、前記実測供給量と理論供給量とが等しくな
るように、前記プロセス時間を調整するプロセス時間調
整手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9030798A JPH11286782A (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9030798A JPH11286782A (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 基板処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11286782A true JPH11286782A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=13994895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9030798A Pending JPH11286782A (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 基板処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11286782A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413914B2 (en) | 2001-03-30 | 2008-08-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device, method and apparatus for controlling the same, and method and apparatus for simulating manufacturing process of semiconductor device |
| JP2013151723A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置及びプロセス状態の確認方法 |
| JP2019085611A (ja) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 株式会社堀場エステック | 気化システム及び気化システム用プログラム |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP9030798A patent/JPH11286782A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413914B2 (en) | 2001-03-30 | 2008-08-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device, method and apparatus for controlling the same, and method and apparatus for simulating manufacturing process of semiconductor device |
| JP2013151723A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置及びプロセス状態の確認方法 |
| JP2019085611A (ja) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 株式会社堀場エステック | 気化システム及び気化システム用プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050317 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050413 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071114 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071120 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080408 |