KR101710750B1 - 가스 공급 장치의 제어 방법 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기화기 내에서 액체 혹은 고체의 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 가스 공급 장치에 있어서, 기화기 내에 송입되는 캐리어 가스의 유량을 증가시켜도 파티클의 증가를 억제할 수 있는 가스 공급 장치의 제어 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법은, 기화기, 캐리어 가스 공급원 및 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치의 제어 방법으로서, 상기 기화기의 원료 용기의 내부에 액체 혹은 고체의 원료를 공급하는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 공정과, 상기 액체 혹은 고체의 원료를 수용하는 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에 상기 캐리어 가스 공급원으로부터 캐리어 가스를 공급하는 공정과, 상기 가스 공급로를 통해, 상기 원료 용기로부터 피처리 기판에 대하여 처리를 실시하는 처리실로, 상기 캐리어 가스에 의해 상기 원료 가스를 반송하는 공정을 포함한다.

Description

가스 공급 장치의 제어 방법 및 기판 처리 시스템{METHOD OF CONTROLLING GAS SUPPLY APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}

본 발명은 가스 공급 장치의 제어 방법 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.

LSI(Large Scale Integration) 제조 프로세스 등의 전자 제품의 제조 프로세스에 있어서는, 박막의 성막 처리가 행해진다. 박막의 성막 방법으로서는, 드라이(기상) 처리에 의한 성막이 널리 채용되고 있다. 드라이 처리에 있어서는, 박막의 원료가 되는 원료 가스가 기판 처리 시스템의 처리실 내에 공급되어, 처리실 내에 로드된, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 등의 피처리 기판 상에 박막이 성막된다.

박막의 원료에는 상온에서 기체인 것과, 상온에서는 액체나 고체인 것의 2가지가 있다. 전자의 경우에는, 그 상태로 원료 가스로서 처리실 내에 공급하면 된다. 그러나, 후자의 경우에는, 처리실 내에 공급하기 전에, 액체나 고체인 원료를 기화시켜야만 한다. 이를 위해서는, 액체나 고체인 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 기화기를 구비한 가스 공급 장치가 별도로 필요하다. 그와 같은 가스 공급 장치의 예는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있다.

특허문헌 1에 있어서는, 액체나 고체인 원료는 원료 용기 내에 넣어져 있고, 원료 용기 내에서 기화된다. 원료 용기는 기화기의 역할을 한다. 원료 용기 내에서 기화된 원료(이하, 원료 가스라고 한다)는 원료 용기 내에 송입된 캐리어 가스에 의해 가스 공급로 내로 압송된다. 압송된 원료 가스는 캐리어 가스에 의해 가스 공급로 내를 반송되어 처리실 내에 공급된다.

일본 특허 출원 공표 제2002-525430호 공보

계속해서, 성막 처리가 처리실 내에서 행해진다. 이 경우의 처리실 내에의, 원료 가스의 공급량은 원료 용기 내에서의 원료 가스의 단위 시간당의 발생량과, 원료 용기 내에 송입되는 캐리어 가스의 유량에 의해 결정된다. 원료 가스의 공급량의 조절은, 예를 들어 성막되는 박막의, 막 두께의 균일성이나 성막 레이트 등을 프로세스마다 최적화해 가기 위해, 중요한 팩터의 하나이다.

원료 가스의 단위 시간당 발생량은 원료 용기의, 주로 가열 온도의 고저(온도 제어)에 의해 결정되고, 캐리어 가스의 유량은 유량 제어기에 의한 유량의 증감(유량 제어)에 의해 결정된다.

그러나, 원료 가스의 공급량을 프로세스마다 최적화하는 데 있어서, 캐리어 가스의 유량을 증가시켜 가면, 예를 들어 성막 처리에 있어서 "처리실 내에 발생하는 파티클이 증가한다"라고 하는 경향이 있는 것이 확인되었다. 파티클이 증가하면, 성막된 박막 상에 파티클이 부착되거나, 성막된 박막 중에 파티클이 도입된다. 이로 인해, 성막된 박막의 품질의 열화를 초래해 버린다.

본 발명은 기화기 내에서 액체 혹은 고체의 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 가스 공급 장치에 있어서, 기화기 내에 송입되는 캐리어 가스의 유량을 증가시켜도 파티클의 증가를 억제할 수 있는 가스 공급 장치의 제어 방법 및 그 제어 방법을 실행하는 가스 공급 장치를 구비한 기판 처리 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 막 두께의 편차를 억제하면서, 막 두께가 얇은 박막의 피처리 기판 상에의 성막을 가능하게 하는 가스 공급 장치의 제어 방법 및 그 제어 방법을 실행하는 가스 공급 장치를 구비한 기판 처리 시스템을 제공한다.

본 발명의 제1 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법은, 기화기, 캐리어 가스 공급원 및 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치의 제어 방법으로서, 상기 기화기의 원료 용기의 내부에 액체 혹은 고체의 원료를 공급하는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 공정과, 상기 액체 혹은 고체의 원료를 수용하는 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에 상기 캐리어 가스 공급원으로부터 캐리어 가스를 공급하는 공정과, 상기 가스 공급로를 통해, 상기 원료 용기로부터 피처리 기판에 대하여 처리를 실시하는 처리실로, 상기 캐리어 가스에 의해 상기 원료 가스를 반송하는 공정을 포함한다.

본 발명의 제2 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법은, 기화기, 캐리어 가스 공급원 및 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치의 제어 방법으로서, 상기 기화기의 원료 용기의 내부에, 액체 혹은 고체의 원료를 공급하는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에, 상기 캐리어 가스 공급원으로부터 캐리어 가스를 공급하는 공정과, 상기 가스 공급로를 통해, 상기 원료 용기로부터 피처리 기판에 대해서 처리를 실시하는 처리실로, 상기 캐리어 가스에 의해서 상기 원료 가스를 반복하면서 공급하여 상기 피처리 기판 상에 박막을 형성하는 공정과, 상기 원료 가스를 상기 처리실에 공급할 때마다, 상기 액체 혹은 고체의 원료를 수용하는 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정을 포함한다.

본 발명의 제3 형태에 관한 가스 공급 장치의 제어 방법은, 기화기, 캐리어 가스 공급원 및 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치의 제어 방법으로서, 상기 기화기의 원료 용기의 내부에, 액체 혹은 고체의 원료를 공급하는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 공정과, 상기 원료 용기의 내부에, 상기 캐리어 가스 공급원으로부터 캐리어 가스를 공급하는 공정과, 피처리 기판에 대한 처리를 종료한 후, 다음에 처리하는 피처리 기판에 대한 처리가 개시되기 전에, 상기 원료가 수용된 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정과, 상기 가스 공급로를 통해, 상기 원료 용기로부터 상기 피처리 기판에 대해 처리를 실시하는 처리실로, 상기 캐리어 가스에 의해서 상기 원료 가스를 반복하면서 공급하여, 상기 피처리 기판 상에 박막을 형성하는 공정과, 상기 원료 가스를 상기 처리실에 공급할 때마다, 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정을 포함한다.

본 발명의 제4 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 내부에 액체 혹은 고체의 원료를 수용하는 원료 용기를 구비하여, 상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 기화기와, 상기 원료 용기의 내부에 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급원과, 상기 원료 용기와 피처리 기판에 대해 처리를 실시하는 처리실 사이에 설치되어, 상기 캐리어 가스에 의해 상기 원료 가스가 반송되는 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치와, 상기 가스 공급로에 의해 상기 가스 공급 장치와 접속되어, 상기 피처리 기판에 대해 처리를 실시하는 처리실과, 가스 배기로에 의해 상기 처리실 및 상기 가스 공급로에 접속된 배기 기구를 구비한 기판 처리 장치와, 상기 가스 공급 장치 및 상기 기판 처리 장치를 제어하여, 상기 가스 공급 장치의 제어 방법을 실행하는 제어장치를 포함한다.

본 발명에 따르면, 기화기 내에서 액체 혹은 고체의 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 가스 공급 장치에 있어서, 기화기 내에 송입되는 캐리어 가스의 유량을 증가시켜도 파티클의 증가를 억제할 수 있는 가스 공급 장치의 제어 방법 및 그 제어 방법을 실행하는 가스 공급 장치를 구비한 기판 처리 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 막 두께의 편차를 억제하면서, 막 두께가 얇은 박막의 성막을 가능하게 하는 가스 공급 장치의 제어 방법 및 그 제어 방법을 실행하는 가스 공급 장치를 구비한 기판 처리 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가스 공급 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 일례를 개략적으로 도시하는 블록도.
도 2는 참고예 1에 따른 처리의 흐름을 개략적으로 도시하는 흐름도.
도 3은 참고예 1에서의 가스 공급로를 퍼지할 때의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 4의 (A) 내지 (D)는 참고예 1에서의 원료 용기의 내부의 모습을 도시하는 도면.
도 5는 참고예 1에서의 원료 용기 내의 압력의 경시 변화를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 일례를 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 원료 용기의 내부를 배기할 때의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 8a는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 일례에서의 원료 용기 내의 압력의 경시 변화를 나타내는 도면.
도 8b는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 변형예에서의 원료 용기 내의 압력의 경시 변화를 나타내는 도면.
도 9의 (A) 및 (B)는 참고예 2에서의 원료 가스의 공급 횟수와 원료 가스의 가스 볼륨의 관계를 나타내는 도면.
도 10의 (A) 및 (B)는 참고예 2에서의 원료 가스의 공급 횟수와 원료 가스의 가스 볼륨의 관계를 나타내는 도면.
도 11의 (A) 내지 (C)는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 다른 예에 대해 원료 가스의 공급 횟수와 원료 가스의 가스 볼륨의 관계를 나타내는 도면.
도 12는 제2 실시 형태에 있어서, 원료 용기의 내부를 배기할 때의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 13은 제3 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 일례를 개략적으로 도시하는 흐름도.
도 14a는 도 13 중 스텝 14에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 14b는 도 13 중 스텝 10에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 14c는 도 13 중 스텝 11에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 14d는 도 13 중 스텝 12에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 15a는 도 13 중 스텝 1a에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 15b는 도 13 중 스텝 10에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 15c는 도 13 중 스텝 11에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.
도 15d는 도 13 중 스텝 12에서의 밸브의 상태를 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 전체 도면에 걸쳐, 공통의 부분에는 공통의 참조 부호를 부여한다.

(제1 실시 형태)

<기판 처리 시스템>

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법(후술)을 실행 가능한 가스 공급 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 일례를 개략적으로 도시하는 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)은 가스 공급 장치(1)와, 기판 처리 장치(2)와, 가스 공급 장치(1) 및 기판 처리 장치(2)를 제어하는 제어 장치(3)를 구비하고 있다.

가스 공급 장치(1)에는 기화기(11) 및 캐리어 가스 공급원(12)이 포함되어 있다. 기화기(11)는 내부에 원료(112)를 수용하는 원료 용기(111)와, 원료 용기(111)의 내부에 수용된 원료(112)를 가열하는 가열 장치(113)를 구비하고 있다. 원료(112)는, 예를 들어 기판 처리 시스템(100)이, 피처리 기판 상에 박막의 성막 처리를 실시하는 성막 장치인 경우, 박막의 원재료가 되는 물질이고, 액체 혹은 고체의 상태에서 원료 용기(111)의 내부에 수용된다. 원료(112)가 액체인 경우에는, 용매에, 고체, 액체 혹은 기체의 원재료가 되는 물질을 녹인 것이어도 된다. 원료 용기(111)에는 송입측 밸브(114) 및 송출측 밸브(115)가 설치되어 있다. 또한, 송입측 밸브(114)의 가스 송입부와, 송출측 밸브(115)의 가스 송출부 사이에는 캐리어 가스를 원료 용기(111)를 거치지 않고 공급할 수 있는 바이패스 밸브(116)가 개재되어 있다.

가열 장치(113)는 원료 용기(111)의 내부에 수용된 원료(112)를 가열하여 기화시킨다. 이에 의해, 원료 용기(111)의 내부에는 원료 가스가 발생된다.

캐리어 가스 공급원(12)은 원료 용기(111)의 내부에 캐리어 가스를 공급한다. 캐리어 가스에는 원료 가스 등에 대해 불활성의 성질을 갖는 불활성 가스가 선택된다. 불활성 가스의 예로서는, 예를 들어 질소(N₂) 가스나, 제18족 원소(희가스) 가스를 들 수 있다. 또한, 제18족 원소 중에서는, 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 크립톤(Kr) 가스 및 크세논(Xe) 가스가 선택되는 것이 좋다. 본 예에서는 아르곤 가스를 선택하였다.

캐리어 가스는 유량 제어기(121) 및 개폐 밸브(122)를 통해, 원료 용기(111)의 내부에 공급된다. 개폐 밸브(122)는 원료 용기(111)의 송입측 밸브(114)의 가스 송입부 및 바이패스 밸브(116)의 가스 송입부에 각각 접속되어 있다. 송입측 밸브(114)가 "개방(오픈) 상태"이고 바이패스 밸브(116)가 "폐쇄(클로즈) 상태"일 때, 캐리어 가스는 원료 용기(111)의 내부에 공급된다. 반대로, 송입측 밸브(114)가 "폐쇄 상태"이고 바이패스 밸브(116)가 "개방 상태"일 때, 캐리어 가스는 원료 용기(111)를 거치지 않고 가스 공급로(13)로 공급된다.

원료 용기(111)의 내부에 캐리어 가스가 공급된 상태에서, 원료 용기(111)의 송출측 밸브(115)를 "개방 상태"로 하면, 원료 용기(111) 내에서 발생된 원료 가스는 캐리어 가스의 압력으로 캐리어 가스와 함께 가스 공급로(13)로 반송된다(도 4의 (A) 내지 도 4의 (D) 중 부호 「G」 참조). 가스 공급로(13)는 가스 공급 장치(1)와 기판 처리 장치(2)를 접속하는 가스 배관이다.

기판 처리 장치(2)에는 처리실(21), 배기 기구(22) 및 이동 탑재 기구(이하, 간단히 '이재 기구'라고도 함)(23)가 포함되어 있다. 처리실(21)의 내부에는 복수의 피처리 기판(W)이 수용되고, 수용된 피처리 기판(W)에 대해, 예를 들어 성막 처리 등의 처리가 실시된다. 피처리 기판(W)의 일례는 반도체 웨이퍼, 예를 들어 실리콘 웨이퍼이다. 처리실(21)의 가스 공급 밸브(211)의 가스 송입부에는 가스 공급로(13)가 접속되어 있다. 가스 공급 밸브(211)가 "개방 상태"로 됨으로써, 처리실(21)의 내부에는 캐리어 가스에 의해 반송되어 온 원료 가스가 공급된다. 또한, 처리실(21)에는 배기 기구(22)에 접속된 가스 배기로(221)가 접속되어 있다. 이에 의해, 처리실(21)의 내부는 배기 기구(22)에 의해 배기되어, 성막 처리 시, 처리실(21)의 내부를 처리에 따른 압력으로 조정하거나, 처리실(21)의 내부에 공급된 원료 가스 등의 처리 가스를 배기하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 배기 기구(22)는 배기 밸브(222)를 통해 가스 공급로(13)에 접속되어 있다. 이에 의해, 가스 공급로(13)의 내부는 배기 기구(22)에 의해, 소정의 압력을 유지하면서 배기하는 것이 가능하게 되어 있다.

이동 탑재 장치(23)는 처리실(21)로의 피처리 기판(W)의 로드 및 언로드를 행한다. 본 예의 기판 처리 장치(2)는 뱃치식 종형 기판 처리 장치이다. 이 때문에, 기판 처리 장치(2)의 종형 보트(이하, 간단히 '보트'라고도 함)(212)에, 피처리 기판(W)을 높이 방향으로 적층한 상태에서 수용한다. 기판 처리 장치(2)에는 피처리 기판(W)이 카세트(도시하지 않음)에 수용된 상태에서 로드 및 언로드된다. 이동 탑재 장치(23)는 카세트와 종형 보트(212) 사이에서, 피처리 기판(W)의 이동 탑재를 행한다.

제어 장치(3)는 가스 공급 장치(1) 및 기판 처리 장치(2)를 제어한다. 제어 장치(3)에는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러(31), 유저 인터페이스(32) 및 기억부(33)가 포함되어 있다. 프로세스 컨트롤러(31)는 유저 인터페이스(32)에 접속되어 있다. 유저 인터페이스(32)는 오퍼레이터가 가스 공급 장치(1) 및 기판 처리 장치(2)를 관리하기 위해, 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 터치 패널이나, 가스 공급 장치(1) 및 기판 처리 장치(2)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 구성된다. 또한, 프로세스 컨트롤러(31)는 기억부(33)에 접속되어 있다. 기억부(33)는 가스 공급 장치(1) 및 기판 처리 장치(2)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(31)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 가스 공급 장치(1) 및 기판 처리 장치(2)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 소위 레시피가 저장된다. 레시피는, 예를 들어 기억부(33) 중 기억 매체에 기억된다. 기억 매체는 하드 디스크나 반도체 메모리여도 되고, CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 가반성의 것이어도 된다. 또한, 다른 장치로부터, 예를 들어 전용 회선을 통해 레시피를 적절하게 전송시키도록 해도 된다. 레시피는 필요에 따라 유저 인터페이스(32)로부터의 지시 등에 의해 기억부(33)로부터 판독되고, 판독된 레시피에 따른 처리를 프로세스 컨트롤러(31)가 실행함으로써, 가스 공급 장치(1) 및 기판 처리 장치(2)는 프로세스 컨트롤러(31)의 제어 하에 지정된 처리를 실행한다.

(제2 실시 형태)

본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법에 대해 설명한다. 이 방법은 도 1에 도시한 바와 같은 기판 처리 시스템(100)을 이용하여 실시할 수 있다.

<참고예 1>

본 발명의 제2 실시 형태의 설명에 앞서, 제2 실시 형태의 이해를 돕기 위한 참고예 1에 대해 설명한다. 또한, 참고예 1은 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 구성을 설명하는 일부가 되는 것을 부기해 둔다.

도 2는 참고예 1에 따른 기판 처리를 개략적으로 도시하는 흐름도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 참고예 1에 있어서의 처리의 흐름은 메인 레시피와, 서브 레시피로 이루어져 있다. 메인 레시피는, 예를 들어 카세트와 종형 보트(212) 사이에서의 피처리 기판(W)의 이동 탑재, 기판 처리의 실행 가부의 결정 등을 제어하는 흐름이다. 서브 레시피는 메인 레시피에 의해 기판 처리의 실행이 허가되었을 때, 기판 처리 장치(2)에 의한 기판 처리의 흐름을 제어하는 흐름이 된다.

메인 레시피가 개시되면, 우선, 가스 공급로(13)의 퍼지(스텝 1) 및 카세트와 종형 보트(212) 사이에서의 피처리 기판(W)의 이동 탑재(스텝 2)가 행해진다. 이 후, 기판 처리의 실행 가부가 결정된다(스텝 3). 스텝 3에 있어서, 실행이 결정된 경우에는(예), 서브 레시피로 옮겨져, 서브 레시피를 개시한다. 반대로, 실행하지 않는 경우에는(아니오), 스텝 4로 진행되어, 처리를 종료할지 여부를 판단한다. 스텝 4에 있어서 종료하는 것으로 판단된 경우에는(예), 처리를 종료한다.

서브 레시피의 개시 시에, 우선, 피처리 기판(W)을 보유 지지한 종형 보트(212)를 처리실(21)의 내부에 로드한다(스텝 5). 로드가 완료되면, 서브 레시피에 따른 처리를 개시한다(스텝 6). 처리가 종료되면(스텝 7), 처리된 기판(W)을 보유 지지한 종형 보트(212)를 처리실(21)의 내부로부터 언로드한다(스텝 8). 언로드가 완료되면, 메인 레시피로 돌아가, 스텝 4로 진행된다.

스텝 4에 있어서는, 처리를 종료할지 여부를 판단한다. 스텝 4에 있어서 종료하는 것으로 판단된 경우에는(예), 처리를 종료한다. 스텝 4에 있어서 속행하는 것으로 판단된 경우에는(아니오), 스텝 1 및 스텝 2로 돌아가, 상술한 스텝 1 내지 스텝 8을 반복한다.

여기서, 주목되고 있는 점은, 처리를 속행하는 경우에, 1회째의 스텝 7에서의 처리 종료에서부터 2회째의 스텝 6에서의 처리 개시까지의 시간이다. 이하, 이 시간을 처리 대기 시간이라 한다. 처리 대기 시간 동안에는 처리실(21)로의 종형 보트(212)의 로드 및 언로드, 카세트와 종형 보트(212) 사이에서의 이동 탑재 등이 행해진다. 이로 인해, 기판 처리에 대해 오랜 시간이 소요된다. 그 때문에, 스텝 1에서 가스 공급로(13)의 퍼지를 행한다. 가스 공급로(13)를 퍼지할 때의 밸브의 상태를 도 3에 도시한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 가스 공급로(13)를 퍼지할 때에는, 원료 용기(111)의 송입측 밸브(114), 송출측 밸브(115) 및 처리실(21)의 가스 공급 밸브(211)는 "폐쇄 상태"로 하고, 캐리어 가스 공급원(12)의 개폐 밸브(122), 원료 용기(111)의 바이패스 밸브(116), 가스 공급로(13)의 배기 밸브(222)는 "개방 상태"로 한다. 캐리어 가스는 개폐 밸브(122), 바이패스 밸브(116)를 통해 가스 공급로(13)에 공급된 캐리어 가스는, 배기 밸브(222)를 통해 배기 기구(22)로 배기된다. 이에 의해, 가스 공급로(13)의 퍼지가 행해진다.

처리 대기 시간 동안에 발생하고 있는, 원료 용기(111)의 내부의 모습을 도 4의 (A) 내지 도 4의 (D)에 도시한다.

도 4의 (A)에는 서브 레시피에 따른 1회째의 기판 처리가 종료된 시점(스텝 7)의 원료 용기(111)의 내부의 모습이 도시되어 있다. 도 4의 (A)에 도시한 바와 같이, 처리가 종료된 직후에는, 원료 용기(111)의 원료 가스(G)의 양은 줄어들어 있다. 가열 장치(113)는 스텝 7에서의 처리가 종료되어도, 다음 처리를 위해, 처리 대기 시간 동안, 원료 용기(111)를 계속해서 가열한다. 그 결과, 도 4의 (B)에 도시한 바와 같이, 원료(112)의 기화가 진행되어, 원료 가스(G)의 양이 회복된다. 원료 가스(G)의 양이 회복됨에 따라, 원료 용기(111) 내의 압력은 높아진다. 원료 용기(111)의 송입측 밸브(114) 및 송출측 밸브(115)는 모두 "폐쇄 상태"이고, 원료 용기(111)의 내부는 밀폐되어 있기 때문이다. 원료 용기(111)의 내부의 압력의 경시 변화의 모습을 도 5에 도시한다.

2회째의 스텝 6이 개시되면, 원료 용기(111)의 송입측 밸브(114)가 "폐쇄 상태"로부터 "개방 상태"로 되고, 도 4의 (C)에 도시한 바와 같이, 원료 용기(111)의 내부에는 당해 닫힌 상태의 송입측 밸브(114)를 통해 캐리어 가스가 공급된다. 원료 용기(111)의 내부에 캐리어 가스가 공급되면, 도 5에 도시한 바와 같이, 원료 용기(111)의 내부의 압력은 급격히 상승한다. 원료 가스(G)의 공급량을 프로세스마다 최적화하기 위해, 캐리어 가스의 유량을 증가시킬 수 있다. 급격히 상승하는 원료 용기(111)의 내부의 압력의 정도는 캐리어 가스의 유량이 증가함에 따라 커진다.

원료 용기(111)의 내부의 압력이 높아지면 발생하는 현상이, 기화된 원료가 액체로 복귀되는 현상이다. 즉, 원료 가스(G)의 "무화(atomization)(霧化)"가 일어난다. 원료 가스(G)의 "무화"는 원료 용기(111)의 내부의 압력이 "무화 압력"을 초과했을 때에 발생한다. 처리 개시 후에는 원료 용기(111)의 송출측 밸브(115)도 "폐쇄 상태"로부터 "개방 상태"로 전환되지만, 한번에 상승한 압력은 한번에 내려가지 않는다. 이로 인해, 처리 개시의 초기 단계에서는, 도 5 중에 사선 및 도 4의 (D)에 도시한 바와 같이, 무화한 원료(L)가 혼합된 상태의 원료 가스(G)가, 처리실(21)의 내부로 공급되게 되어 버린다. 원료 가스(G) 중에 혼합된 무화한 원료(L)가, 처리실(21)의 내벽이나 종형 보트(212) 등의 표면, 가스 공급로(13)의 내벽이나 가스 공급 밸브(211)의 내부에 부착되면, 파티클의 발생원을 형성해 버린다.

<가스 공급 장치의 제어 방법>

도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.

따라서, 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법에서는, 원료 가스(G)의 "무화"를 억제하기 위해, 도 6에 도시한 바와 같이, 참고예 1에서는 가스 공급로(13)의 퍼지였던 스텝 1을, 원료 용기(111)의 내부를 배기(진공화)하도록(도 6 중에는 원료 용기 진공이라 기재) 하였다(스텝 1a). 스텝 1a 이외는, 참고예 1에서 설명한 바와 같다. 원료 용기(111)의 내부를 배기(진공화)할 때의 밸브의 상태를 도 7에 도시한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 원료 용기(111)의 내부를 배기할 때에는, 원료 용기(111)의 송출측 밸브(115) 및 가스 공급로(13)의 배기 밸브(222)는 "개방 상태"로 한다. 그 이외의 개폐 밸브(122), 송입측 밸브(114), 바이패스 밸브(116) 및 가스 공급 밸브(211)는 "폐쇄 상태"로 한다. 이에 의해, 배기 기구(22)에 의해, 가스 공급로(13)를 통해 원료 용기(111)의 내부가 배기된다.

도 8a는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 일례에 있어서의 원료 용기(111)의 내부의 압력의 경시 변화의 모습을 도시하는 도면이다.

도 8a에 도시한 바와 같이, 원료 용기(111)의 내부의 압력은 처리 종료의 시점이 가장 낮은 상태로 된다. 처리 종료와 함께 처리 대기 시간이 되지만, 가열 장치(113)는 원료 용기(111)를 계속해서 가열한다. 이 때문에, 원료 용기(111)의 내부에서는 원료의 기화가 진행되어, 원료 용기(111)의 내부의 압력은 서서히 상승으로 바뀐다. 제2 실시 형태에서는, 처리 대기 시간 동안에, 원료 용기(111)의 내부를 배기한다. 이에 의해, 원료 용기(111)의 내부의 압력은 도 8a 중의 하향 화살표로 도시한 바와 같이 저하된다. 저하시키는 압력의 값은 캐리어 가스를 공급함으로써 원료 용기(111)의 내부의 압력이 상승하였다고 해도, 다음의 처리 개시의 시점에서는 "무화 압력" 미만이 되는 값이 선택된다.

이와 같이, 제2 실시 형태에서는, 다음에 처리하는 피처리 기판(W)에 대한 처리를 개시할 때에, 원료 용기(111)의 내부에 캐리어 가스가 공급되었을 때에도, 원료 용기(111)의 내부의 압력이 무화 압력 미만이 되도록, 원료 용기(111)의 내부를 배기한다. 이 구성을 구비함으로써, 원료 용기(111)의 내부에 캐리어 가스를 대량으로 공급했을 때라도, 원료 가스(G)의 "무화"를 억제할 수 있다.

따라서, 원료 가스(G)의 "무화"를 억제할 수 있는 제2 실시 형태에 따르면, 기화기(11) 내에서 액체 혹은 고체의 원료를 기화시켜 원료 가스(G)를 발생시키는 가스 공급 장치(1)에 있어서, 기화기(11) 내에 송입되는 캐리어 가스의 유량을 증가시켜도 파티클의 증가를 억제할 수 있는 가스 공급 장치의 제어 방법을 얻을 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.

<가스 공급 장치의 제어 방법의 변형예>

도 8b는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 변형예에 있어서의 원료 용기(111)의 내부의 압력의 경시 변화의 모습을 도시하는 도면이다.

도 8b에 도시한 바와 같이, 변형예가, 상기 제2 실시 형태(도 8a)와 다른 점은 현재의 기판 처리가 종료되었을 때에 원료 용기(111)의 내부를 배기하도록 한 것이다. 이와 같이 해도, 상기 제2 실시 형태의 일례에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법과 동일한 이점을 얻을 수 있다.

따라서, 원료 용기(111)의 내부의 배기는 상기 제2 실시 형태의 일례 및 본 변형예에 나타낸 바와 같이, 원료 가스(G)를 캐리어 가스에 의해 가스 공급로(13)에 반송하기 전, 즉 원료 용기(111)의 내부에 캐리어 가스를 공급하기 전에 실행되면 된다.

<참고예 2>

본 발명의 제2 실시 형태의 설명에 앞서, 제3 실시 형태의 이해를 돕기 위한 참고예 2에 대해 설명한다. 제2 실시 형태는 원료 가스(G)의 공급(가스 플로우), 가스 공급로(13)의 배기(진공화) 및 가스 공급로(13)의 퍼지로 이루어지는 사이클을, 복수회 반복하여 원자 레벨의 층을 1층씩 쌓으면서 피처리 기판(W) 상에 박막을 성막하는, 예를 들어 ALD법, 또는 간헐 공급 CVD법에 관한 것이다. 또한, 참고예 2는 제3 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 구성을 설명하는 일부가 되는 것을 부기해 둔다.

도 9의 (A) 및 도 9의 (B)와, 도 10의 (A) 및 도 10의 (B)는 참고예 2에서의 원료 가스(G)의 공급 횟수와 원료 가스(G)의 가스 볼륨의 관계를 나타내는 도면이다.

도 9의 (A)에는 원료 가스(G)의 공급 횟수가 80회(80사이클)일 때의 원료 가스(G)의 공급 횟수와, 원료 가스(G)의 가스 볼륨의 관계가 나타나 있다. 덧붙여, 본 명세서에 있어서, 가스 볼륨은 원료 용기(111)의 내부에 존재하는 기화 공간 안에 존재하는 원료 가스(G)의 비율이라고 정의한다.

원료 가스(G)의 공급 초기 단계 시, 즉 처리 개시 직후에 있어서는, 원료 가스(G)의 가스 볼륨은 "진한" 상태에 있다. 이는, 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 처리 종료로부터 처리 개시까지의 처리 대기 시간 중에, 원료 용기(111)의 내부의 원료(112)의 기화가 진행되기 때문이다. 이 때문에, 원료 가스(G)의 최초의 공급으로부터 수회째까지는, 비교적 "진한" 원료 가스(G)가 처리실(21)의 내부로 공급된다. 수회째 이후는, 원료 가스(G)의 가스 볼륨은 회복 가능한 회복 하한값에서 안정된다. 가스 볼륨이 안정되기 시작한 이후는, 안정된 가스 볼륨으로, 원료 가스(G)의 공급이 계속된다.

도 9의 (A)에 도시한 바와 같이, 원료 가스(G)의 공급 횟수가, 예를 들어 80회와 같이 비교적 많은 경우에는, 피처리 기판(W) 상에는 막 두께가 두꺼운 박막이 성막된다. 이 때문에, 공급 초기 단계에서, 회복 하한값(Rf)을 초과한 가스 볼륨을 갖는 원료 가스(G)가 처리실(21)의 내부에 공급되었다고 해도, 박막의 막 두께에는 거의 영향을 미치지 않는다.

그러나, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 원료 가스(G)의 공급 횟수가, 예를 들어 10회와 같이 비교적 적고, 피처리 기판(W) 상에 막 두께가 얇은 박막을 성막하는 경우에는, 공급 초기 단계에서의, 회복 하한값(Rf)을 초과한 가스 볼륨을 갖는 원료 가스(G)의 공급이, 박막의 막 두께에 영향을 미치게 된다. 예를 들어, 회복 하한값(Rf)을 초과한 가스 볼륨을 갖는 원료 가스(G)가 공급되므로, 막 두께의 가일층의 박막화가 곤란해지는 것 등이다.

또한, 도 9의 (A) 및 도 9의 (B)에는 원료 용기(111)의 내부의 원료(112)가 가득 찼을 때를 나타내고 있지만, 도 10의 (A) 및 도 10의 (B)에 나타낸 바와 같이, 원료 용기(111)의 내부의 원료(112)가 빈 것에 가까운 상태, 즉 사용 한계값 상태로 되면, 공급 초기 단계에 발생하는 가스 볼륨은 가득 찼을 때(도 9의 (A) 및 도 9의 (B))에 비교하여 얇아진다. 이는 원료(112)의 양이 적어짐으로써 원료 용기(111)의 내부의 기화 공간이 넓어지는 것과, 원료(112)로부터 발생하는 기화 가스량이 줄어드는 것에 의한다. 또한, 사용 한계값 상태에 있어서의 회복 하한값(Re)는 가득 찼을 때에 있어서의 회복 하한값(Rf)보다도 낮은 값이 된다.

도 10의 (A)에 도시한 바와 같이, 원료 가스(G)의 공급 횟수가, 예를 들어 80회이면, 공급 초기 단계에 발생하는 가스 볼륨의 변화나 회복 하한값(Rf, Re)의 변화는 성막되는 박막의 막 두께에 그다지 영향은 미치지 않는다.

그러나, 도 10의 (B)에 도시한 바와 같이, 원료 가스(G)의 공급 횟수가, 예를 들어 10회이면, 공급 초기 단계에 발생하는 가스 볼륨의 변화나 회복 하한값(Rf. Re)의 변화가, 성막되는 박막의 막 두께에 큰 영향을 미친다. 즉, 원료 용기(111)의 내부에 있는 원료 가스(G)의 양에 의해, 성막되는 박막의 막 두께에 큰 차가 발생한다. 이는, 피처리 기판(W) 상에 막 두께가 균일한 박막을 연속해서 성막하는 것이 곤란해진다고 하는 사정을 발생시킨다.

따라서, 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법에서는, 이하와 같이 하여, 성막되는 박막의 가일층의 박막화와, 막 두께가 균일한 박막의 연속된 성막을 실현하였다.

도 11의 (A) 내지 도 11의 (C)는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 공급 장치의 제어 방법의 다른 예에 대해 원료 가스의 공급 횟수와 원료 가스의 가스 볼륨의 관계를 나타내는 도면이다.

도 11의 (A) 및 도 11의 (B)에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 최초의 원료 가스(G) 공급 전에, 원료 용기(111)의 내부를 배기한다. 이에 의해, 원료 가스의 가스 볼륨을 얇게 한다. 그리고, 이 배기를, 원료 가스(G)를 공급할 때마다 행한다. 또한, 배기 후의 가스 볼륨은 원료 가스(G)의 공급마다 허용 범위 내에서 안정되도록, 회복 하한값(Rf)[도 11의 (A) 참조]보다도 낮아지도록 배기한다. 또한, 다른 실시 형태에 있어서 도 11의 (B)에 도시하는 회복 하한값(Re)와 같이, 가스 볼륨이 원료 용기(111)의 내부에 수용된 원료(112)의 잔량에 의해 변화되는 것이었을 때, 회복 하한값으로서는, 사용 한계값일 때의 회복 하한값(Re)을 선택하여, 회복 하한값(Re)을 하회하도록 실행된다.

이와 같은 제2 실시 형태이면, 원료 가스(G)를 공급할 때마다, 원료 용기(111)의 내부를 배기한다. 그리고, 배기 시에는, 회복 하한값(Re) 또는 회복 하한값(Rf)를 하회하도록, 원료 용기(111)의 내부를 배기함으로써, 처리실(21)의 내부로 공급되는 원료 가스(G)의 가스 볼륨은 최초의 원료 가스 공급 시부터 안정되게 된다.

따라서, 막 두께가 얇은 박막을 성막하기 위해, 원료 가스(G)의 공급 횟수를, 예를 들어 10회 이하로 한 경우라도, 참고예 2에 나타낸 바와 같은 공급 초기 단계에 발생하는 가스 볼륨의 변화나 회복 하한값(Rf. Re)의 변화를 억제할 수 있어, 피처리 기판(W) 상에 얇은 박막을, 막 두께를 안정시키면서 연속해서 성막할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.

또한, 도 11의 (C)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 원료 용기(111)의 내부를 1회 배기하는 것만으로는, 원료 가스(G)의 가스 볼륨을, 안정된 값으로 할 수 없는 경우도 있다. 그러나, 제2 실시 형태에 대해 2 내지 3회 배기하면, 원료 가스(G)의 가스 볼륨을, 안정된 값으로 할 수 있다. 따라서, 원료 용기(111)의 내부를 배기하지 않는 참고예 2에 비교하면, 피처리 기판(W) 상에 얇은 박막을, 막 두께를 안정시키면서 연속해서 성막하는 것이 가능하다. 따라서, 제2 실시 형태에 따르면, 막 두께의 편차를 억제하면서, 막 두께가 얇은 박막의 성막을 가능하게 하는 가스 공급 장치의 제어 방법을 실현할 수 있다.

도 12는 제2 실시 형태에 있어서, 원료 용기(111)의 내부를 배기할 때의 밸브의 상태를 도시하는 도면이다.

도 12에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 있어서, 원료 용기(111)의 내부를 배기할 때에는, 개폐 밸브(122), 송입측 밸브(114), 송출측 밸브(115) 및 배기 밸브(222)는 "개방 상태"로 한다. 그 이외의 바이패스 밸브(116) 및 가스 공급 밸브(211)는 "폐쇄 상태"로 한다. 이에 의해, 배기 기구(22)에 의해, 가스 공급로(13)를 통해 원료 용기(111)의 내부를 배기할 수 있다.

또한, 제2 실시 형태에 있어서는, 원료 용기(111)의 내부를 배기할 때에는, 원료 용기(111)의 내부에 캐리어 가스를 공급한 상태여도 된다. 이는, 제2 실시 형태는, (1) 원료 용기(111)의 내부의 원료 가스(G)의 가스 볼륨을 내리면 되므로, 제1 실시 형태에 비교하여 원료 용기(111)의 내부의 압력을 크게 내릴 필요가 없는 것과, (2) 단시간 동안에 캐리어 가스의 온/오프를 반복하는 것은 캐리어 가스 공급원(12)으로부터 원료 용기(111)의 내부로의 캐리어 가스 공급로 중의 기류를 어지럽힐 가능성이 있어, 안정된 캐리어 가스의 공급이 어려워지는 것 등에 의한다.

(제3 실시 형태)

도 13은 제3 실시 형태에 관한 가스 공급 장치의 제어 방법을 개략적으로 도시하는 흐름도이다.

도 13에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태와 관련된 가스 공급 장치의 제어 방법은, 제2 실시 형태에 의한 메인 레시피를 이용하고, 스텝 10 내지 스텝 14의 서브 레시피가 한층 더 행해지는 것을 제외하고는, 제2 실시 형태와 같다. 메인 레시피가 개시되면, 제2 실시 형태에 따른 원료 용기(111)의 내부의 배기(스텝 1a)와 카세트와 종형 보트(212) 사이에서의 피처리 기판(W)의 이동 탑재(스텝 2)가 행해진다. 스텝 3에 있어서, 기판 처리가 속행한다고 판정했을 경우, 스텝 5로 진행되어, 서브 레시피를 개시한다.

서브 레시피가 개시되면, 스텝 5에 나타낸 바와 같이, 피처리 기판(W)을 보유 지지한 종형 보트(212)를 처리실(21)의 내부에 로드한다. 로드가 완료되면, 처리를 개시(스텝 6)한다. 본 예에 있어서는, 우선, 스텝 10에 나타낸 바와 같이, 원료 가스(G)를 처리실(21)의 내부로 공급한다(가스 플로우). 계속해서, 스텝 11에 나타낸 바와 같이, 가스 공급로(13) 내를 배기한다(진공). 계속해서, 스텝 12에 나타낸 바와 같이, 가스 공급로(13) 내를, 예를 들어 불활성의 캐리어 가스로 퍼지한다(퍼지). 계속해서, 스텝 13에 있어서, 처리를 종료할지 여부를 판단한다. 처리를 종료하지 않는 것으로 판단한 경우(아니오), 스텝 14로 진행하여, 제3 실시 형태에 따른 원료 용기(111)의 내부의 배기(진공화)를 행한다[원료 용기 진공(서브 레시피)]. 그리고, 스텝 10 내지 스텝 13을 반복한다. 스텝 13에 있어서 기판 처리를 종료하는 것으로 판단한 경우(예), 스텝 7로 진행하여 기판 처리를 종료한다. 계속해서 스텝 8로 진행하여, 처리된 기판(W)을 보유 지지한 종형 보트(212)를 처리실(21)의 내부로부터 언로드한다. 언로드가 완료되면, 스텝 4로 진행되어, 메인 레시피에 의한 기판 처리가 종료되는지 아닌지를 판단한다.

스텝 4에 있어서, 종료하는 것으로 판단한 경우(예), 처리를 종료한다. 스텝 4에 있어서 종료하지 않는 것으로 판단한 경우에는(아니오), 스텝 1a 및 스텝 2로 돌아가, 상술한 스텝 1a 내지 스텝 14를 반복한다.

이와 같이, 제3 실시 형태를 실시하는 경우에는, 제2 실시 형태와 병용되는 것이 바람직하다. 또한, 도 14a 내지 도 14d에 제3 실시 형태의 흐름과 관련한, 스텝 14, 스텝 10, 스텝 11, 스텝 12에 있어서의 밸브의 상태를 도시하고, 도 15a 내지 도 15d에 제2 및 제3 실시 형태의 흐름과 관련한, 스텝 1a, 스텝 10, 스텝 11, 스텝 12에 있어서의 밸브의 상태를 도시해 둔다.

이상, 본 발명을 실시 형태에 따라서 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에 있어서는, 원료를 액체로 하였지만, 원료는 고체여도 된다. 또한, 기판 처리 장치에 대해서는, 뱃치식 종형 기판 처리 장치를 예시하였지만, 기판 처리 장치는 종형으로 한정되는 것은 아니고, 뱃치식으로 한정되는 것도 아니다.

그 밖에, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형할 수 있다.

1 : 가스 공급 장치
2 : 기판 처리 장치
3 : 제어 장치
11 : 기화기
12 : 캐리어 가스 공급원
13 : 가스 공급로
21 : 처리실
111 : 원료 용기
112 : 원료

Claims (11)

1. 기화기, 캐리어 가스 공급원 및 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치의 제어 방법으로서,
   상기 기화기의 원료 용기의 내부에, 액체 혹은 고체의 원료를 공급하는 공정과,
   상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 공정과,
   상기 원료 용기의 내부에, 상기 캐리어 가스 공급원으로부터 캐리어 가스를 공급하는 공정과,
   상기 가스 공급로를 통해, 상기 원료 용기로부터 피처리 기판에 대해서 처리를 실시하는 처리실로, 상기 캐리어 가스에 의해서 상기 원료 가스를 반복하면서 공급하여 상기 피처리 기판 상에 박막을 형성하는 공정과,
   상기 원료 가스를 상기 처리실에 공급할 때마다, 상기 액체 혹은 고체의 원료를 수용하는 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정을 포함하고,
   상기 원료 용기 내부의 배기를 실행하지 않을 때, 상기 원료 용기에서 원료 가스를 공급할 때의 상기 원료 용기에서 반송되는 가스 중 상기 원료 가스의 농도는, 상기 가스 공급의 초기에 높고, 상기 가스 공급을 반복할수록 감소하여 회복 가능한 회복 하한값에서 안정되고,
   상기 원료 용기 내부를 배기하는 공정은, 상기 원료 가스 공급시에 있어서의, 상기 반송되는 가스 중 상기 원료 가스의 농도가, 상기 회복 하한값보다도 낮아지도록 실행되는, 가스 공급 장치의 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 회복 하한값은 상기 원료 용기의 내부에 수용된 상기 원료의 잔량에 의해 변화되는 것이었을 때,
   상기 회복 하한값에는 상기 원료의 잔량이 사용 한계값 상태에 대응하는 값이 선택되는, 가스 공급 장치의 제어 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원료 가스의 공급을 반복하는 반복 횟수는 10회 이하인, 가스 공급 장치의 제어 방법.
4. 기화기, 캐리어 가스 공급원 및 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치의 제어 방법으로서,
   상기 기화기의 원료 용기의 내부에, 액체 혹은 고체의 원료를 공급하는 공정과,
   상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 공정과,
   상기 원료 용기의 내부에, 상기 캐리어 가스 공급원으로부터 캐리어 가스를 공급하는 공정과,
   피처리 기판에 대한 처리를 종료한 후, 다음에 처리하는 피처리 기판에 대한 처리가 개시되기 전에, 상기 원료가 수용된 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정과,
   상기 가스 공급로를 통해, 상기 원료 용기로부터 상기 피처리 기판에 대해 처리를 실시하는 처리실로, 상기 캐리어 가스에 의해서 상기 원료 가스를 반복하면서 공급하여, 상기 피처리 기판 상에 박막을 형성하는 공정과,
   상기 원료 가스를 상기 처리실에 공급할 때마다, 상기 원료 용기의 내부를 배기하는 공정을 포함하고,
   상기 원료 용기 내부의 배기를 실행하지 않을 때, 상기 원료 용기에서 원료 가스를 공급할 때의 상기 원료 용기에서 반송되는 가스 중 상기 원료 가스의 농도는, 상기 가스 공급의 초기에 높고, 상기 가스 공급을 반복할수록 감소하여 회복 가능한 회복 하한값에서 안정되고,
   상기 원료 용기 내부를 배기하는 공정은, 상기 원료 가스 공급시에 있어서의, 상기 반송되는 가스 중 상기 원료 가스의 농도가, 상기 회복 하한값보다도 낮아지도록 실행되는, 가스 공급 장치의 제어 방법.
5. 내부에 액체 혹은 고체의 원료를 수용하는 원료 용기를 구비하여, 상기 원료 용기의 내부에서 상기 원료를 기화시켜 원료 가스를 발생시키는 기화기와, 상기 원료 용기의 내부에 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급원과, 상기 원료 용기와 피처리 기판에 대해 처리를 실시하는 처리실 사이에 설치되어 상기 캐리어 가스에 의해 상기 원료 가스가 반송되는 가스 공급로를 구비한 가스 공급 장치와,
   상기 가스 공급로에 의해 상기 가스 공급 장치와 접속되어, 상기 피처리 기판에 대해 처리를 실시하는 처리실과, 가스 배기로에 의해 상기 처리실 및 상기 가스 공급로에 접속된 배기 기구를 구비한 기판 처리 장치와,
   상기 가스 공급 장치 및 상기 기판 처리 장치를 제어하여, 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 가스 공급 장치의 제어 방법을 실행하는 제어 장치를 구비한 기판 처리 시스템.
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