KR20050074506A - 액 처리 장치 및 액 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

이 처리 장치는 피 처리체(W)를 탑재하는 탑재대(8)를 갖는 처리용기(4)와, 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단(10)과, 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계(14, 16, 18)와, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계(12)와, 밸브 개방도가 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브(36)와 진공 펌프(38)가 설치된 진공 배기계(32)와, 압력계(48)를 갖고, 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 할 때에는 처리 가스를 일정량 흐르게 하면서 압력계(48)의 검출값에 근거하여 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 제어하고, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 할 때에는 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에 압력계(48)의 검출값에 근거하여 불활성 가스의 공급량을 제어한다. 따라서, 처리 압력의 범위가 크게 다른 복수 종류의 처리를 하는 경우에도, 각각의 처리의 압력 제어를 적정하게 실행할 수 있다.

Description

액 처리 장치 및 액 처리 방법{FLUID TREATMENT APPARATUS AND FLUID TREATMENT METHOD}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등에 소정의 처리를 실시하기 위한 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적 회로를 제조하기 위해서는 반도체 웨이퍼 등의 피 처리체에 성막 처리, 에칭 처리, 열산화 처리, 확산 처리, 개질 처리, 결정화 처리 등의 각종 처리를 반복하여 실행하여 소망하는 집적 회로를 형성하도록 되어 있다. 또한, 피 처리체에 대하여 처리를 하는 것은 아니지만, 처리용기내 등에 부착한 불필요한 막이나 파티클을 제거하는 처리를 하기 위해서 에칭 가스를 흐르게 해서 상기 불필요한 막 등을 제거하는 클리닝 처리도 적절히 실행된다.
그런데, 하나의 처리 장치에 있어서, 상기한 바와 같은 이종의 처리나 동종의 처리라도 처리 조건을 다르게 하여 복수 종류의 처리를 하는 경우가 있다. 일반적으로 처리 장치에 설치되는 배기계는 이 처리 장치가 사용되는 처리시의 압력 범위를 고려하여 설계되게 되고, 사용 압력 범위에서 배기 컨덕턴스가 최적이 되도록 배기관의 직경 등이 설정되고, 또한 사용 압력 범위에 적합하도록 진공 펌프의 종류도 설정된다.
그리고, 상술한 바와 같이 이종의 처리, 또는 동종의 처리라도 처리 조건이 다른 복수의 처리를 하나의 처리 장치에서 실행하는 것을 예정하고 있는 것 같은 경우에 있어서, 처리 압력이 비교적 낮은 처리와 처리 압력이 비교적 높은 처리가 포함될 때에는, 각 압력 영역에서 처리용기내의 압력을 안정적으로 제어하는 것이 요구된다. 이 경우, 종래의 처리 장치에서는 처리용기내의 압력을 검출하고, 이 검출값에 근거하여 배기계의 압력 조정 밸브를 제어하거나, 또는 특허문헌 1[일본 특허 공개 공보 평성 10-11152호(제 2 내지 4 페이지, 도 1 내지 도 5)]에 도시하는 바와 같이 배기계로 유량 제어하면서 밸러스트 가스를 도입하는 것이 실행되고 있었다.
또한, 다른 종래 장치로서는 배기계에 바이패스라인을 설치하고, 그것을 사용 압력 범위에 따라서 전환하여 사용하도록 한 장치도 알려져 있다. 이 종래 장치의 일례를 도 8에 근거하여 설명한다. 도 6은 종래의 처리 장치의 일례를 도시하는 개략 구성도이다.
도시하는 바와 같이, 이 처리 장치(2)는 진공 배기 가능하게 이루어진 예컨대 알루미늄제의 통형상의 처리용기(4)를 갖고 있고, 이 내부에는 예컨대 가열 히터 등의 가열 수단(6)을 구비한 탑재대(8)가 설치되고, 이 탑재대(8)상에 반도체 웨이퍼(W)를 탑재시켜서 고정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 처리용기(4)의 천장부에는 이 처리용기(4)내로 각종의 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단으로서 예컨대 샤워 헤드부(10)가 설치되어 있고, 이 샤워 헤드부(10)의 하면에 설치한 다수의 가스 분사 구멍(10A)으로부터 아래쪽을 향해서 가스를 분사하도록 되어 있다.
그리고, 이 샤워 헤드부(10)에는 Ar, He, N2 등의 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계(12)와, 복수 계통의, 즉 도시예에서는 3계통의 처리 가스 공급계(14, 16, 18)가 각각 접속되어 있다. 예컨대 제 1 처리 가스 공급계(14)에서는 성막시의 처리 가스로서 WF6 가스가 공급되고, 제 2 처리 가스 공급계(16)에서는 성막시의 처리 가스로서 H2 가스가 공급되고, 제 3 처리 가스 공급계(18)에서는 클리닝 처리시의 처리 가스(클리닝 가스)로서 ClF3 가스가 공급된다. 또한, 불활성 가스 공급계(12)의 도중 및 제 1 내지 제 3 각 처리 가스 공급계(14 내지 18)의 도중에는 흐르는 가스 유량을 제어하기 위해서 예컨대 매스 플로우 콘트롤러 등으로 이루어지는 유량 제어부(12A, 14A, 16A, 18A)가 각각 설치되어 있다. 또한, 각 유량 제어부(12A 내지 18A)의 상류측 및 하류측에는 개폐 밸브(22, 24, 26, 28)가 각각 설정되어 있고, 필요에 따라서 이들을 개폐할 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 처리용기(4)의 바닥부에는 배기구(30)가 설치되어 있고, 이 배기구(30)에는 진공 배기계(32)가 접속되어 있다. 이 진공 배기계(32)는 내경이 크게 이루어져 배기 컨덕턴스가 크게 이루어진 주 배기관(34)을 갖고 있고, 이 주 배기관(34)에는 그 상류측으로부터 하류측을 향해서 스로틀 밸브와 같이 밸브 개방도를 조정 가능하게 이루어진 제 1 압력 제어 밸브(36)와 진공 펌프(38)가 차례대로 설치되어 있다. 그리고, 상기 제 1 압력 제어 밸브(36)의 직전과 직후에는 개폐 밸브(40)가 각각 설치되어 있다.
또한, 상기 제 1 압력 제어 밸브(36) 및 그 직전과 직후의 각 개폐 밸브(40)를 우회하도록 하여, 상기 주 배기관(34)보다도 내경이 작게 이루어져 배기 컨덕턴스가 작게 이루어진 바이패스 배기관(42)이 접속되어 있다. 그리고, 이 바이패스 배기관(42)에는 스로틀 밸브와 같이 밸브 개방도를 조정 가능하게 이루어진 제 2 압력 제어 밸브(44)가 설치됨과 동시에, 이 제 2 압력 제어 밸브(44)의 직전 및 직후에도 개폐 밸브(46)가 각각 설치되어 있다.
그리고, 상기 처리용기(4)에는 이 내부의 압력을 검출하기 위한 압력계(48)가 설치되고, 이 압력계(48)의 검출값에 근거하여, 예컨대 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지는 제어 수단(50)이 제 1 및 제 2 압력 제어 밸브(36, 44), 진공 펌프(38) 및 각 개폐 밸브(40, 46)의 개폐 동작을 제어하도록 되어 있다. 또한, 이 제어 수단(50)은 이 처리 장치(2)의 전체의 동작도 제어하고, 이것에 사전에 내장된 복수의 처리용 프로그램(레시피라고도 칭함)에 근거하여 제어 동작이 실행된다.
예컨대 처리 압력이 낮은 저압 처리로서 예컨대 텅스텐막의 성막 처리를 할 때에는 WF6 가스와 H2 가스만을 각각 소정의 값으로 유량 제어하면서 흐르게 하고(필요에 따라서 불활성 가스를 흐르게 해도 좋음), 이것과 동시에 바이패스 배기관(42)은 이 개폐 밸브(46)를 닫은 상태로 하여 바이패스 배기관(42)으로 가스가 흐르지 않도록 하고, 또한 주 배기관(34)은 이 개폐 밸브(40)를 연 상태로 하여 이 제 1 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 조정함으로써 처리용기(4)내의 압력을 일정하게 유지한다.
이것에 대하여, 처리 압력이 높은 고압 처리로서 예컨대 클리닝 처리를 할 때에는, ClF3만을 소정의 값으로 유량 제어하면서 흐르게 하고(필요에 따라서 불활성 가스를 흐르게 해도 좋음), 이와 동시에 주 배기관(34)은 이 개폐 밸브(40)를 닫은 상태로 하여 제 1 압력 제어 밸브(36)로 가스가 흐르지 않도록 하고, 또한 바이패스 배기관(42)은 이 개폐 밸브(46)를 연 상태로 하여 바이패스 배기관(42)으로 가스를 흐르게 하면서, 이 제 2 압력 제어 밸브(44)의 밸브 개방도를 조정함으로써 처리용기(4)내의 압력을 일정하게 유지한다.
이와 같이, 처리 압력이 큰 경우와 작은 경우로 주 배기관(34)과 바이패스 배기관(42)을 전환하여 사용함으로써, 사용 압력 범위의 차이가 큰 복수 종류의 처리에 대응하도록 되어 있다. 또한, 처리 압력이 높은 처리로서는 상기 클리닝 처리 외에 산화 처리, 확산 처리 등이 있다.
또한, 본 발명의 관련 기술로서, 복수의 진공 펌프를 설치한 경우에 그 동작 압력 범위내의 차이에 대응하기 위해서, 바이패스 배기관을 설치한 처리 장치로서 특허문헌 2[특허 공개 공보 평성 8-290050호(제 4 내지 5 페이지, 도 1)]에 개시된 기술도 알려져 있다.
그런데, 앞의 특허문헌 1[특허 공개 공보 평성 10-11152호(제 2 내지 4 페이지, 도 1 내지 도 5)]의 종래 장치예에서는 배기계로 유량 제어한 밸러스트 가스를 도입하도록 하고 있으므로, 처리 압력을 넓은 범위에서 변경하는 경우에는 충분히 대응할 수 있는 구조가 아니었다. 또한, 불필요한 불활성 가스를 대량으로 사용하므로 장치의 운전 코스트의 상승을 초래하고 있다.
또한, 도 8에 도시하는 종래 장치에서는 제 2 압력 제어 밸브(44)가 설치된 바이패스 배기관(42)을 설치할 필요가 있으므로, 장치 자체의 코스트 상승을 초래할뿐만 아니라, 부품수가 다수가 되므로 유지 보수시에도 많은 시간이 필요하여, 유지 보수성이 떨어진다는 문제가 있었다.
도 1은 본 발명에 따른 처리 장치의 제 1의 일실시예를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 제 1 처리 방법의 공정을 도시하는 플로우차트이다.
도 3은 제 2 처리 방법의 공정을 도시하는 플로우차트이다.
도 4는 제 3 처리 방법이 적용되는 프리 클린 처리에 사용되는 탑재대를 도시하는 개략 단면도이다.
도 5는 제 3 처리 방법의 공정을 도시하는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 처리 장치의 제 2의 일실시예를 도시하는 개략 구성도이다.
도 7은 본 발명의 처리 장치의 제 3의 일실시예를 도시하는 개략 구성도이다.
도 8은 종래의 처리 장치의 일례를 도시하는 개략 구성도이다.
본 발명은 이상과 같은 문제점에 착안하여, 이것을 유효하게 해결하도록 창안된 것이다. 본 발명의 목적은 처리 압력의 범위가 크게 다른 복수 종류의 처리를 실행하는 경우에도, 바이패스관이나 복수의 압력 제어 밸브를 사용하지 않고, 각각의 처리의 압력 제어를 적정하게 실행할 수 있는 처리 장치 및 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 복수의 압력 제어 밸브를 사용하지 않고, 각각의 처리의 압력 제어를 적정하게 실행할 수 있는 처리 장치 및 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 발명은 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와, 상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와, 상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도를 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와, 상기 처리용기에 설치한 압력계와, 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 할 때에는 상기 처리 가스 공급계의 유량 제어부에 일정한 유량을 흐르게 하는 지령을 하면서 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 제어하고, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 할 때에는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계의 유량 제어부에 의해서 유량을 제어하도록 동작시키는 제어 수단을 구비하고 있다.
이와 같이, 처리 압력이 낮고 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 실행할 때에는 처리 가스의 유량을 일정하게 유지하면서 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 조정하도록 하여 처리용기내의 압력을 제어하고, 처리 압력이 높고 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 실행할 때에는 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정한 상태로 불활성 가스의 유량을 조정함으로써 처리용기내의 압력을 제어하도록 했기 때문에, 처리 압력의 범위가 크게 다른 복수 종류의 처리를 하는 경우에도, 바이패스관이나 복수의 압력 제어 밸브를 사용하지 않고, 각각의 처리의 압력 제어를 적정하게 실행할 수 있다.
청구의 범위 제 2 항에 기재된 발명은, 상기 처리 가스 공급계는 복수 계통 설치되어 있고, 소정의 처리를 할 때에는 상기 제어 수단은 상기 유량 제어 밸브의 밸브 개방도를 크게 연 설정으로 한 상태로, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 각 처리 가스 공급계의 유량 제어부에 대하여 유량비를 대략 일정 상태로 유지하면서 각 유량을 제어하도록 하고 있다.
청구의 범위 제 3 항에 기재된 발명은, 상기 배기관은 제 2 진공 펌프가 설치됨과 동시에, 상기 진공 배기계의 압력 제어 밸브와 상기 제 2 진공 펌프를 우회시키고, 도중에 전환용 개폐 밸브를 설치한 바이패스 배기 경로가 설치되어 있다.
청구의 범위 제 4 항에 기재된 발명은, 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와, 상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와, 상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도를 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와, 상기 처리용기에 설치한 압력계를 갖는 처리 장치를 사용하여 피 처리체에 대하여 처리를 하는 방법에 있어서, 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 할 때에는 상기 처리 가스 공급계에 흐르는 처리 가스의 유량을 일정하게 유지하면서 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 제어하도록 하고, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 할 때에는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계로 흐르는 불활성 가스의 유용을 제어하도록 하고 있다.
청구의 범위 제 5 항에 기재된 발명은, 상기 처리 가스 공급계는 복수 계통 설치되어 있고, 소정의 처리를 할 때에는 상기 유량 제어 밸브의 밸브 개방도를 크게 열어서 유지한 상태로, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 각 처리 가스 공급계를 흐르는 처리 가스의 유량비를 대략 일정한 상태로 유지하면서 각 유량을 제어하도록 하고 있다.
청구의 범위 제 6 항에 기재된 발명은, 상기 진공 펌프는 분압이 중요해지는 처리와 분압이 중요해지지 않는 처리에서 그 회전수를 다르게 제어하고 있다.
청구의 범위 제 7 항에 기재된 발명은, 상기 분압이 중요해지는 처리는 성막 처리이며, 상기 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리는 클리닝 처리이도록 하고 있다.
청구의 범위 제 8 항에 기재된 발명은, 상기 하나의 진공 배기계에 의해서 상기 복수의 처리의 배기가 실행되도록 하고 있다.
청구의 범위 제 9 항에 기재된 발명은, 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와, 상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어 장치부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와, 상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도가 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 제 1 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와, 상기 처리용기에 설치한 압력계와, 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계의 유량 제어부에 의해서 유량을 제어하는 제 1 제어를 하는 제어 수단을 구비하고 있다.
청구의 범위 제 10 항에 기재된 발명은, 상기 제어 수단은 상기 처리 가스 공급계의 유량 제어부로 일정한 유량을 흐르게 하는 지령을 내보내면서, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 개방도를 제어하는 제 2 제어를 또한 실행하고, 이 제 2 제어는 처리 가스의 분압이 중요한 처리를 실행할 경우에 사용된다.
청구의 범위 제 11 항에 기재된 발명은, 상기 제 1 제어는 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 실행하는 경우에 사용된다.
청구의 범위 제 12 항에 기재된 발명은, 상기 제 1 제어는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 변화시키더라도 통과 유량을 실질적으로 변화시킬 수 없을 정도의 낮은 압력으로 처리를 하는 경우에 사용된다.
청구의 범위 제 13 항에 기재된 발명은, 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와, 상기 처리 용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어 장치부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와, 상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도를 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 제 1 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와, 상기 처리용기에 설치한 압력계를 구비한 처리 장치를 사용하여 피 처리체에 대하여 처리를 하는 처리 방법에 있어서, 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계의 유량 제어부에 의해서 유량을 제어하는 제 1 제어를 실행한다.
청구의 범위 제 14 항에 기재된 발명은, 상기 처리 가스 공급계의 유량 제어부로 일정한 유량을 흐르게 하는 지령을 내보내면서, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 제어하는 제 2 제어를 또한 실행하고, 이 제 2 제어는 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 하는 경우에 사용된다.
청구의 범위 제 15 항에 기재된 발명은, 상기 제 1 제어는 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 하는 경우에 사용된다.
청구의 범위 제 16 항에 기재된 발명은, 상기 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리는 클리닝 처리이도록 되어 있다.
청구의 범위 제 17 항에 기재된 발명은, 상기 제 1 제어는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 변화시키더라도 통과 유량을 실질적으로 변화시킬 수 없을 정도의 낮은 압력의 처리를 하는 경우에 사용된다.
청구의 범위 제 18 항에 기재된 발명은, 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 변화시키더라도 통과 유량을 실질적으로 변화시킬 수 없을 정도의 낮은 압력의 처리는 플라즈마 에칭 처리이도록 되어 있다.
청구의 범위 제 19 항에 기재된 발명은, 상기 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리는 성막 처리이도록 되어 있다.
청구의 범위 제 20 항에 기재된 발명은, 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와, 상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 가스를 공급하는 가스 공급계와, 상기 처리용기에 접속되고, 도중에 제 1 진공 펌프와 제 2 진공 펌프와 밸브 개방도가 임의로 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브가 설치된 진공 배기계와, 상기 처리용기의 압력을 검출하는 압력계를 구비한 처리 장치에 있어서, 상기 압력 제어 밸브와 상기 제 2 진공 펌프를 우회시켜서 바이패스 배기 경로를 설치함과 동시에, 상기 바이패스 배기 경로에 상기 처리용기내를 대기압으로부터 진공 배기할 때에 진공 배기의 충격을 완화시키는 기능을 갖는 소프트 스타트 밸브 기구를 설치하고, 처리 압력이 비교적 낮은 처리를 할 때에는 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 조정함으로써 상기 처리용기내의 압력을 제어하고, 처리 압력이 비교적 높은 처리를 할 때에는 상기 압력 제어 밸브측으로의 배기를 정지함과 동시에, 상기 소프트 스타트 밸브기구를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 유지하여 상기 바이패스 배기 경로로 배기 가스를 흐르게 하는 제어 수단을 설치하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 진공 배기계에 바이패스 배기 경로를 설치함과 동시에 이 바이패스 배기 경로에 소프트 스타트 밸브 기구를 설치하도록 하고, 예컨대 처리 압력이 비교적 낮은 처리를 실행할 때에는 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 조정하도록 하여 처리용기내의 압력을 제어하고, 처리 압력이 비교적 높은 처리를 실행할 때에는 상기 압력 제어 밸브측으로의 배기를 정지하고, 상기 소프트 스타트 밸브기구를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 유지하여 이 바이패스 배기 경로로 배기 가스를 흐르게 하여 처리용기내의 압력을 설정할 수 있고, 따라서 고가이고 또한 구조가 큰 압력 제어 밸브를 복수 설치할 필요가 없고, 전체적으로 배기계의 구조를 소형으로, 또한 간단화시키는 것이 가능해진다.
청구의 범위 제 21 항에 기재된 발명은, 상기 제어 수단은 처리 압력이 비교적 높은 처리를 실행할 때에는 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 유량 제어부에 의해서 유량을 조정함으로써 상기 처리용기내의 압력을 제어한다. 이것에 의해서, 처리 압력이 비교적 높은 처리를 실행할 때에는 유량 제어부에 의해서 가스 유량을 조정함으로써 처리용기내의 압력을 제어하는 것이 가능해진다.
청구의 범위 제 22 항에 기재된 발명은, 상기 소프트 스타트 밸브 기구는 상기 바이패스 배기 경로의 바이패스 배기관에 설치된 제 1 바이패스 개폐 밸브와, 해당 제 1 바이패스 개폐 밸브를 우회하도록 설치한 보조 바이패스 배기관과, 해당 보조 바이패스 배기관에 설치된 제 2 바이패스 개폐 밸브와, 해당 보조 바이패스 배기관에 설치된 오리피스 기구를 구비하고 있다.
청구의 범위 제 23 항에 기재된 발명은, 상기 제어 수단은 상기 낮은 배기 컨덕턴스 상태를 실현하기 위해서 상기 제 1 바이패스 개폐 밸브를 닫은 상태로 하고, 상기 제 2 바이패스 개폐 밸브를 연 상태로 하도록 되어 있다.
청구의 범위 제 24 항에 기재된 발명은, 상기 소프트 스타트 밸브 기구는 소프트 스타트 밸브에 의해서 이루어지도록 되어 있다.
청구의 범위 제 25 항에 기재된 발명은, 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와, 상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 가스를 공급하는 가스 공급계와, 상기 처리용기에 접속되고, 도중에 제 1 진공 펌프와 제 2 진공 펌프와 밸브 개방도를 임의로 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브가 설치된 진공 배기계와, 상기 처리용기의 압력을 검출하는 압력계를 갖는 처리 장치를 사용하여 피 처리체에 대하여 처리를 실행하는 처리 방법에 있어서, 상기 압력 제어 밸브와 상기 제 2 진공 펌프를 우회시켜서 바이패스 배기 경로를 설치함과 동시에, 상기 바이패스 배기 경로에 상기 처리용기내를 대기압으로부터 진공 배기할 때에 진공 배기의 충격을 완화시키는 기능을 갖는 소프트 스타트 밸브 기구를 설치하고, 처리 압력이 비교적 낮은 처리를 실행할 때에는 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 조정함으로써 상기 처리 용기내의 압력을 제어하고, 처리 압력이 비교적 높은 처리를 실행할 때에는 상기 압력 제어 밸브측으로의 배기를 정지함과 동시에, 상기 소프트 스타트 밸브 기구를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 유지하여 상기 바이패스 배기 경로로 배기 가스를 흐르도록 하고 있다.
이하에, 본 발명에 따른 처리 장치 및 처리 방법의 실시예를 첨부 도면에 근거하여 상세히 서술한다.
<제 1 실시예>
도 1은 본 발명에 따른 처리 장치의 제 1의 일실시예를 도시하는 개략 구성도, 도 2는 제 1 처리 방법의 공정을 도시하는 플로우차트, 도 3은 제 2 처리 방법의 공정을 도시하는 플로우차트, 도 4는 프리 클린 처리를 하는 경우의 탑재대를 도시하는 단면도, 도 5는 프리 클린 처리를 할 경우의 제 3 처리 방법의 공정을 도시하는 플로우차트이다. 도 8에서 설명한 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 한다. 또한, 이하에 설명하는 "처리 가스의 분압이 비교적 중요해지는 처리"란 일반적으로는 처리 압력이 낮은 처리(저압 처리)를 가리키고, "처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리"란 일반적으로는 처리 압력이 높은 처리(고압 처리)를 가리키는 것으로 한다.
도시하는 바와 같이, 이 처리 장치(52)는 진공 배기 가능하게 이루어진 예컨대 알루미늄제의 통형상의 처리용기(4)를 갖고 있고, 이 내부에는 예컨대 가열 히터 등의 가열 수단(6)을 구비한 탑재대(8)가 설치되고, 이 탑재대(8)상에 반도체 웨이퍼(W)를 탑재시켜서 고정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 처리용기(4)의 천장부에는 이 처리용기(4)내로 각종 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단으로서 예컨대 샤워 헤드부(10)가 설치되어 있고, 이 샤워 헤드부(10)의 하면에 설치한 다수의 가스 분사 구멍(10A)으로부터 아래쪽을 향해서 가스를 분사하도록 되어 있다.
그리고, 이 샤워 헤드부(10)에는 Ar, He, N2 등의 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계(12)와, 복수 계통의, 즉 도시예에서는 3계통의 처리 가스 공급계(14, 16, 18)가 각각 접속되어 있다. 예컨대 제 1 처리 가스 공급계(14)에서는 성막시의 처리 가스로서 WF6 가스가 공급되고, 제 2 처리 가스 공급계(16)에서는 성막시의 처리 가스로서 H2 가스가 공급되고, 제 3 처리 가스 공급계(18)에서는 클리닝 처리시의 처리 가스(클리닝 가스)로서 ClF3 가스가 공급된다. 또한, 여기서는 텅스텐막의 성막시에 WF6 가스와 H2 가스가 동시에 공급되고, 또한 이 성막시에 불활성 가스도 필요에 따라서 공급된다.
또한, 불활성 가스 공급계(12)의 도중 및 제 1 내지 제 3 각 처리 가스 공급계(14 내지 18)의 도중에는 흐르는 가스 유량을 제어하기 위해서 예컨대 매스 플로우 콘트롤러 등으로 이루어지는 유량 제어부(12A, 14A, 16A, 18A)가 각각 설치되어 있다. 또한, 각 유량 제어부(12A 내지 18A)의 상류측 및 하류측에는 개폐 밸브(22, 24, 26, 28)가 각각 설치되어 있고, 필요에 따라서 이들을 개폐할 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 처리용기(4)의 바닥부에는 배기구(30)가 설치되어 있고, 이 배기구(30)에는 진공 배기계(32)가 접속되어 있다. 이 진공 배기계(32)는 내경이 크게 이루어져 배기 컨덕턴스가 크게 이루어진 배기관(34)을 갖고 있다. 이 배기관(34)의 내경은, 예컨대 100 내지 150 mm 정도이다. 이 배기관(34)에는 그 상류측으로부터 하류측을 향해서 스로틀 밸브와 같이 밸브 개방도가 조정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브(36)와, 예컨대 드라이 펌프로 이루어지는 제 1 진공 펌프(38)가 차례대로 설치되어 있다. 그리고, 상기 압력 제어 밸브(36)의 직전과 직후에는 개폐 밸브(40)가 각각 설치되어 있다. 여기서, 이 진공 배기계(32)는 처리 가스의 분압을 높은 정밀도로 제어해야 하는 처리, 즉 여기서는 텅스텐막의 성막 처리시에 필요해지는 최적의 배기 컨덕턴스를 실현할 수 있도록 배관의 내경이나, 압력 제어 밸브(36) 및 진공 펌프(38)의 능력이 설정되어 있다. 또한, 이 실시예에서는 종래 장치에서 사용한 바이패스 배기관(42) 및 제 2 압력 제어 밸브(44)는 설치하고 있지 않다(도 8 참조).
그리고, 상기 처리용기(4)에는 이 내부의 압력을 검출하기 위한 압력계(48)가 설치되고, 이 압력계(48)의 검출값에 근거하여, 예컨대 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지는 제어 수단(54)이 상기 각 유량 제어부(12A 내지 18A), 압력 제어 밸브(36), 진공 펌프(38) 및 각 개폐 밸브(22 내지 28, 40)의 개폐 동작을 제어하도록 되어 있다. 또한, 이 제어 수단(54)은 이 처리 장치(52)의 전체의 동작도 제어하고, 이것에 사전에 내장된 복수의 처리용 프로그램(레시피)에 근거하여 제어 동작이 실행된다.
후술하는 바와 같이, 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리, 예컨대 처리 압력이 낮은 저압 처리로서 텅스텐막의 성막 처리 등을 실행할 때에는 WF6 가스와 H2 가스만을 각각 소정의 값으로 유량 제어하면서 흐르게 하고(필요에 따라서 불활성 가스를 흐르게 해도 좋음), 이것과 동시에 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 조정함으로써 처리용기(4)내의 압력을 일정하게 유지한다. 이 압력 제어 밸브(36)는 압력 제어 밸브(36)의 동작 특성에 있어서 가장 높은 정밀도로 동작하는 범위내에 있는 압력 제어 밸브가 선택된다.
이것에 대하여, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리, 예컨대 처리 압력이 높은 고압 처리로서 예컨대 클리닝 처리 등을 할 때에는, ClF3을 소정의 값으로 유량 제어하면서 흐르게 하는 동시에 불활성 가스도 흐르게 하고, 이것과 동시에 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 소정의 밸브 개방도로 유지한 상태로 불활성 가스의 유량을 조정함으로써 처리용기(4)내의 압력을 대략 일정하게 유지한다. 또한, 처리 압력이 높은 고압 처리로서는 예컨대 산화 처리나 확산 처리 등도 포함된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 처리 장치를 사용하여 실행되는 처리 방법에 대해서 설명한다.
이 처리 장치(52)에서는 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리, 예컨대 텅스텐막의 성막 처리나 처리 가스의 분압이 배교적 중요해지지 않는 처리, 예컨대 클리닝 처리 등이 종종 실행되는데, 각각의 경우에 대해서 설명한다. 또한, 여기서 "처리"란 처리용기(4)내에 반도체 웨이퍼(W)가 존재하는 경우뿐만 아니라, 존재하지 않는 경우에 실행되는 클리닝 처리와 같은 처리도 포함되는 것으로 한다.
<처리 가스의 분압이 중요해지는 처리 : 텅스텐막의 성막 처리>
우선, 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리의 경우에 대해서 설명한다.
여기서, 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리란, 예컨대 WF6 가스와 H2 가스를 사용하여 텅스텐 막을 퇴적하는 것 같은 성막 처리이고, 전기적 특성이 양호한 텅스텐막을 적정한 성막 레이트로, 또한 웨이퍼 면내에서의 막두께의 면내 균일성을 높게 유지한 상태로 퇴적시키기 위해서는 상기 양 가스의 각 유량, 유량비, 처리 압력, 처리 온도 등을 높은 정밀도로 유지시켜야 한다. 이와 같은 처리는 예컨대 도 2에 도시하는 플로우차트와 같이 하여 실행한다.
우선, 처리용기(4)의 탑재대(8)상에 미처리된 반도체 웨이퍼(W)를 탑재했으면, 진공 배기계(32)의 진공 펌프(38)를 구동하여 이 처리용기(4)내를 진공 배기하고, 그리고 진공 펌프(38)를 성막 처리용으로 소정의 회전수로 유지한다(S1). 또한, 이 회전수는 클리닝 처리시와는 다른 경우가 있다. 이것과 동시에 웨이퍼(W)를 가열하여 이것을 소정 온도로 설정한다(S2). 그리고, 성막 처리를 개시하도록 WF6 가스 및 H2 가스를 각각 소정의 유량으로 설정하여 흐르게 하고, 텅스텐막을 퇴적시킨다(S3). 그리고, 이 성막 처리중에는 압력계(48)에 의해서 처리용기(4)내의 압력이 상시 검출되고 있고(S4), 이 압력 검출값은 제어 수단(54)에서 사전에 설정된 설정값과 비교되고, 검출값이 설정값과 동일해지도록 배기관(34)에 설치된 압력 제어 밸브(36)의 개방도가 적절하게 조정된다(S5의 NO, S6). 상기 성막 처리는 소정 시간 실행되고(S5의 YES, S7의 NO), 이 성막 처리를 소정 시간 실행했으면(S7의 YES), 처리를 종료하게 된다. 상기 성막 처리 시간은 상기 압력 제어 밸브(36)의 조정 시간(수 sec 정도)보다도 훨씬 길고, 성막 처리시의 막두께로의 영향이 거의 발생하지 않는다.
<처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리 : 클리닝 처리>
다음에, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리의 경우에 대해서 설명한다.
여기에서 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리란, 예컨대 클리닝 가스를 사용하여 처리용기내의 여분의 부착막 등을 제거하는 것 같은 클리닝 처리이고, 소정의 에칭 레이트를 보증하기 위해서는 클리닝 가스의 유량 및 처리 압력을 각각 사전에 설정된 설정값으로 유지할 필요가 있다. 또한, 이 때의 처리 압력은 앞의 성막 처리시의 처리 압력보다도 훨씬 높은 설정값이 된다. 이와 같은 처리는 예컨대 도 3에 도시하는 플로우차트와 같이 하여 실행한다.
우선, 처리용기(4)내로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리용기(4)내를 밀폐상태로 하고, 진공 펌프(38)를 사전에 설정된 클리닝용 소정의 회전수로 설정하고, 유지한다(S11). 다음에, 예컨대 Ar 가스 등의 불활성 가스를 흐르게 하고, 또한 이것과 동시에 처리 가스로서 클리닝 가스, 예컨대 ClF3 가스를 소정의 유량으로 설정한 상태로 흐르게 하고, 클리닝 처리를 개시한다(S12). 이것과 동시에, 압력 제어 밸브(36)를 미리 설정된 소정의 밸브 개방도로 설정하고, 이 상태를 계속적으로 유지한다(S13). 이 밸브 개방도는 클리닝 처리시의 진공 배기계(32)의 배기 컨덕턴스가 최적이 되도록 사전에 실험적으로 구해져 있다.
그리고, 이 클리닝 처리중에는 압력계(48)에 의해서 처리용기(4)내의 압력이 항상 검출되고 있고(S14), 이 압력 검출값은 제어수단(54)에서 사전에 설정된 설정값과 비교되고, 검출값이 설정값과 같아지도록 불활성 가스 공급계(12)에 설치된 유량 제어부(12A)가 적절하게 조정된다(S15의 NO, S16). 또한, 이 동안에는 ClF3 가스의 유량은 항상 일정값을 유지하게 된다. 상기 클리닝 처리는 소정 시간 실행되고(S15의 YES, S17의 NO), 이 클리닝 처리를 소정 시간 실행했으면(S17의 YES) 처리를 종료하게 된다.
이상과 같이, 텅스텐막의 성막 처리나 처리용기(4)내의 불필요한 부착물을 제거하는 클리닝 처리와 같이, 처리 압력의 범위가 크게 다른 복수 종류의 처리를 실행하는 경우에도 바이패스관이나 복수의 압력 제어 밸브를 사용하지 않고, 각각의 처리의 압력 제어를 적정하게 실행할 수 있다.
또한, 사용하는 부품수도 적어지므로, 그만큼 유지 보수도 신속하게 실행할 수 있으므로, 유지 보수성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 경우 일반적으로 압력 제어 밸브(36)의 응답 동작보다도 유량 제어부(12A)의 응답 동작이 훨씬 빠르므로, 유량 제어부(12A)에 의한 압력 제어가 더 빨리 처리 압력에 도달시킬 수 있고, 따라서 모든 처리에서 압력 제어 밸브로 압력을 제어하고 있던 종래 장치와는 달리, 일부의 처리에서 응답 동작이 빠른 유량 제어부를 사용하여 압력 제어한 만큼, 처리 시간이 줄어들어 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.
다음에, 이상에 설명한 각 처리와는 달리, 복수 종류의 처리 가스를 사용하는 경우에 있어서, 어떤 소정의 분압의 범위내라면, 처리 결과의 품질을 떨어뜨리지 않고 해당 처리를 실행할 수 있는 것 같은 경우, 이러한 처리를 할 때에는 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 크게, 예컨대 100%로 설정한 상태로 해두고, 그리고 상기 각 처리 가스의 유량비를 일정 상태로 유지하면서 각 처리 가스의 유량을 조정하여, 처리용기(4)내의 압력을 제어하도록 하고, 유량 조정만으로 소정의 처리를 실행하도록 해도 좋다.
이러한 처리의 구체예로는 정전 척을 갖는 탑재대를 사용한 처리 장치로서, 예컨대 PVD(Physical Vapar Deposition) 처리, 플라즈마 장치에 의한 프리 클린 처리, 드라이 에칭 처리 등을 들 수 있다.
도 4는, 일실시예의 이 프리 클린 처리를 하는 경우의 탑재대의 단면을 도시하는 도면이다.
이 탑재대(101)는 탑재대 본체(103)상에 정전척(107)을 갖고, 이 정전척(107)에는 직류 전극(102)이 매립되어 있다. 그리고, 이 직류 전극(102)으로 흐르는 전류를 ON/OFF함으로써 웨이퍼를 흡착, 이탈하도록 되어 있다. 이 정전척(107)은 유전절연부재로 구성되고, 이 정전척(107)상에 웨이퍼(W)가 탑재되어 있다. 한편, 탑재대 본체(103)에는 전극을 냉각하기 위한 열교환 매체 통로(109)가 형성되어 있고 매체 공급로(106), 매체 회수로(108)를 통하여, 냉각용 유체, 예컨대 물이나 불소계의 유체(가르덴 등)가 공급 순환되고 있다. 그리고, 이 냉각용 유체가 탑재대(103)를 냉각하여, 웨이퍼(W)가 냉각된다. 또한, 정전척(107)내에는, 예컨대 He 등의 고열 전달율을 갖는 백사이드 가스를 웨이퍼(W)와 탑재대(101) 사이로 공급하는 가스 도입로(117)가 설치되어 있다. 이 백사이드 가스는 가스 공급로(105)를 통하여 공급되고, 웨이퍼(W)와 유전절연부재와의 사이를 흐름으로써 플라즈마 처리된 웨이퍼(W)로부터 전극으로의 열의 이동을 용이하게 하고, 냉각 효과를 촉진하여 에칭효율을 향상시킨다. 그리고, 이 백사이드 가스는 백사이드 가스 도입로(117)로부터 토출되어 웨이퍼(W)와 유전절연부재와의 사이를 지나고, 웨이퍼(W)의 외주로부터 화살표 R로 도시하는 바와 같이 처리용기내로 누출한다.
이러한 탑재대(101)를 사용하여 처리를 하는 경우, 플라즈마 처리마다 제어해야 할 웨이퍼 온도가 변동하기 때문에, 이에 따라 백사이드 가스의 공급량이 미소하게 변동하거나, 또는 이에 따라서 백사이드 가스의 공급량을 조정해야 한다. 따라서, 챔버내의 압력도 웨이퍼 처리마다 변동하지만, 이 챔버내 압력의 변동은 미소하기 때문에, 압력 제어 밸브(36)에 따라서는 조정할 수 없다.
이러한 챔버내의 압력 변동을 불활성 가스의 공급을 미세 조정함으로써 방지하기 위해서, 도 5에 도시하는 플로우에 의해서 프리 클린 처리가 실행된다.
우선, 진공 배기계(32)의 진공 펌프(38)를 구동하여 이 처리용기(4)내를 진공 배기하고, 그리고 진공 펌프(38)를 소정의 회전수로 유지하고(S21), 이어서 웨이퍼(W)를 쳐킹한다(S22). 다음에, 웨이퍼(W)와 절연막(111)과의 사이에 Ar로 이루어지는 백사이드 가스를 흐르게 한다(S23). 이어서, 챔버내에 불활성 가스를 흐르게 하고, 처리 가스를 소정의 유량으로 설정한다(S24). 또한, 이와 동시에, 압력 제어 밸브(36)를 소정의 밸브 개방도로 설정한다(S25). 그리고, 압력계(48)에 의해서 챔버내의 압력을 측정 검출한다(S26). 이 검출값은 제어 수단(54)에서 사전에 설정된 설정값과 비교된다(S27). 그리고, 검출값이 설정값과 다른 경우, 제어 수단(54)은 검출값이 설정값과 같아지도록 불활성 가스 공급계(12)에 설치된 유량 제어부(12A)를 적절하게 조정한다(S28). 또한, 검출값이 설정값과 동일해지면, 제어 수단(54)은 플라즈마의 착화를 한다(S29). 그리고, 소정의 처리 시간이 경과했는지 여부를 판단하고(S30), 처리 시간이 경과하면 처리를 종료하게 된다.
이와 같이, 이 제어에 있어서는 백사이드 가스의 누출에 의해서 발생하는 챔버내의 미소한 압력 변동을, 불활성 가스의 공급량을 높은 정밀도로 조정함으로써 방지할 수 있다. 이 경우에는 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 조정하지 않고, 응답속도가 빠른 유량 제어부만의 제어 동작으로 처리 압력을 제어할 수 있기 때문에, 그 만큼 제어성을 향상시켜 스루풋을 높일 수 있다.
<제 2 실시예>
상기 실시예에 있어서는 도 1에 도시한 바와 같은 일체의 배기관(34)을 설치하고, 이것에 하나의 진공 펌프(38)를 설치한 경우를 예로 들어서 설명했지만, 1대의 진공 펌프(38)만으로는 배기 능력이 부족한 경우에는, 도 6에 도시하는 제 2 실시예와 같이 구성해도 좋다. 즉, 이 경우에는 상기 압력 제어 밸브(36)에 직렬로, 예컨대 터보 분자 펌프로 이루어지는 제 2 진공 펌프(60)를 설치하고, 그리고 이 압력 제어 밸브(36)와 상기 제 2 진공 펌프(60)를 우회시키도록 바이패스 배기 경로(62)를 배기관(34)에 접속한다. 그리고, 이 바이패스 배기 경로(62)의 도중에 전환용 개폐 밸브(64)를 설치한다. 또한, 이 바이패스 배기 경로(62)의 내경은 25 내지 40 mm 정도이다.
이 실시예에서는 처리용기(4)내를 진공 배기하는 경우, 우선 배기관(34)의 개폐 밸브(40)를 닫고, 이것에 대신해서 바이패스 배기관(62)의 전환용 개폐 밸브(64)를 연 상태로 하여 바이패스 배기관(62)을 연통시키고, 진공 펌프(38)를 회전 구동함으로써 처리용기(4)내를 대충 배기한다. 어느 정도 대충 배기한 후에, 처리용기(4)내의 압력이 소정의 진공도까지 저하했으면, 배기관(34)의 개폐 밸브(40)를 연 상태로 하여 제 2 진공 펌프(60)도 회전 구동시킨다. 그리고, 바이패스 배기관(62)의 전환용 개폐 밸브(64)를 닫은 상태로 한다. 이것에 의해서, 앞의 진공 펌프(38)와 제 2 진공 펌프(60)의 2대의 진공 펌프로 진공 배기를 계속한다. 또한, 처리 압력이 비교적 높은 처리를 하는 경우, 예컨대 클리닝 처리를 하는 경우에는 배기관(34)의 개폐 밸브(40)를 닫고 바이패스 배기관(62)만을 사용하여 진공 배기하면서 클리닝 처리를 해도 좋다. 이 실시예에서도 처리 압력의 범위가 크게 다른 복수의 처리를 하는 경우에는 먼저 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 마찬가지로 실행하면 된다.
<제 3 실시예>
다음에 본 발명의 제 3의 일실시예에 대해서 설명한다.
도 7은 본 발명의 처리 장치의 제 3 실시예를 도시하는 개략 구성도이다. 도 1, 6 및 도 8에서 설명한 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다. 또한, 여기서 설명하는 처리 압력이 비교적 낮은 처리란 앞에서 설명한 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 의미하고, 처리 압력이 비교적 높은 처리란 처리 가스의 분압이 중요해지지 않는 처리를 의미한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 여기서는 주 배기관(34)에는 그 상류측으로부터 하류측을 향해서, 압력 제어 밸브(36), 예컨대 터보 분자 펌프로 이루어지는 제 2 진공 펌프(60) 및 예컨대 드라이 펌프로 이루어지는 제 1 진공 펌프(38)가 순서대로 설치되고, 그리고 압력 제어 밸브(36)의 바로 상류측 및 제 2 진공 펌프(60)의 바로 하류측에는, 각각 개폐 밸브(40)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 압력 제어 밸브(36), 제 2 진공 펌프(60) 및 양 개폐 밸브(40)를 우회하도록 하여 바이패스 배기관이 되는 바이패스 배기 경로(62)를 상기 주 배기관(34)에 접속하고 있다. 전술한 바와 같이, 이 주 배기관(34)의 내경은 예컨대 100 내지 150 mm 정도로 대구경이며, 바이패스 배기 경로(62)의 내경은 25 내지 40 mm 정도로 소구경이다.
그리고, 이 바이패스 배기 경로(62)의 도중에, 처리용기(4)내를 대기압으로부터 진공 배기할 때에 진공 배기의 충격을 완화시키는 기능을 갖는 소프트 스타트 밸브 기구(70)를 설치하고 있다. 이에 따라, 제어 수단(54)은 처리 압력이 비교적 낮은 처리(예컨대 성막 처리 등)를 할 때에는 처리용기(4)에 설치한 압력계(48)의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 조정함으로써 상기 처리용기(4)내의 압력을 제어하고, 처리 압력이 비교적 높은 처리(예컨대 클리닝 처리, 산화 처리, 확산 처리 등)를 실행할 때에는 상기 압력 제어 밸브(36)로의 배기를 정지함과 동시에 상기 소프트 스타트 밸브 기구(70)를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 유지하여 상기 바이패스 배기 경로(62)로 배기 가스가 흐르도록 제어한다.
구체적으로는, 상기 소프트 스타트 밸브 기구(70)는 상기 바이패스 배기 경로(62)에 설치한 제 1 바이패스 개폐 밸브(72)와, 이 제 1 바이패스 개폐 밸브(72)를 우회하도록 하여 상기 바이패스 배기 경로(62)에 접속한 내경이 작은 보조 바이패스 배기관(74)과, 이 보조 바이패스 배기관(74)에 차례대로 설치한 오리피스 기구(76) 및 제 2 바이패스 개폐 밸브(78)로 이루어진다.
여기서, 주지와 같이 오리피스 기구(76)는 유로 면적을 좁히기 위한 오리피스(도시하지 않음)를 갖고 있고, 상기 제 1 바이패스 개폐 밸브(72)를 닫은 상태로 하고, 또한 제 2 바이패스 개폐 밸브(78)를 개방 상태로 함으로써, 이 소프트 스타트 밸브 기구(70) 전체를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 할 수 있다. 여기서, 이 바이패스 배기 경로(62)나 보조 바이패스 배기관(74)의 각 내경이나, 상기 오리피스 기구(76)의 오리피스 구멍의 유로 면적은, 비교적 높은 처리 압력의 처리를 하는 경우에 있어서 필요한 유량의 처리 가스를 흐르게 했을 때에 필요한 처리 압력을 대략 얻을 수 있는 크기로 각각 사전에 설정되고, 그 배기 컨덕턴스가 고정되어 있다.
바꾸어 말하면, 처리 압력이 비교적 높은 처리에서는 프로세스 압력을 높은 정밀도로 제어할 필요성이 없는 경우가 많으므로, 이러한 경우에는 처리기(4)내의 압력 제어는 사전에 설정한 고정적인 배기 컨덕턴스에 의해서 실행하는 것으로 하고, 능동적으로는 밸브 개방도의 조정 등의 조작은 특별히 실행하지 않도록 구성되어 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 일실시예의 동작에 대하여 설명한다.
<대기압으로부터 진공 배기하는 경우>
처리용기(4)내가 대기압 상태로 되어 있고, 이 상태로부터 처리용기(4)내를 진공 배기하는 경우에는, 우선 주 배기관(34)의 양 개폐 밸브(40)를 닫은 상태로 하여 어느 정도의 진공도에 도달한 후가 아니면 사용할 수 없는 터보 분자 펌프로 이루어지는 제 2 진공 펌프(60)를 격리한다. 이것과 동시에 소프트 스타트 밸브 기구(70)에서는 바이패스 배기 경로(62)에 설치한 제 1 바이패스 개폐 밸브(72)를 닫은 상태로 하고, 보조 바이패스 배기관(74)에 설치한 제 2 바이패스 개폐 밸브(78)를 연 상태로 함으로써, 이 소프트 스타트 밸브 기구(70)를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 한다. 이러한 상태로, 제 1 진공 펌프(38)를 구동하여 진공 배기를 개시한다. 이 경우, 처리용기(4)내의 분위기는 보조 바이패스 배기관(74)에 설치한 오리피스 기구(76)의 오리피스 구멍을 거쳐서만 배기되지 않으므로, 상술한 바와 같이 배기 컨덕턴스는 매우 낮은 상태로 되어 있다. 이 결과, 처리용기(4)내에 발생하는 진공 배기의 충격을 완화시켜 매우 적어지고, 처리용기(4)내의 구조물이나 파티클이 순간적으로 비산 등 하는 것을 방지할 수 있고, 또한 처리용기(4)의 내벽면이나 내부 구조물의 표면에 부착하고 있었던 불필요한 막이 벗겨져 떨어지는 일이 없어, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 진공 배기의 결과, 어느 정도의 진공도(예컨대 1330 Pa) 정도에 도달했으면, 제 1 바이패스 개폐 밸브(72)를 연 상태에 전환하여 이 바이패스 배기 경로(62)의 전체에서 진공 배기를 한다. 이 때에는, 제 2 바이패스 개폐 밸브(78)는 개폐의 어느쪽의 상태라도 좋다.
그리고 더욱 진공 배기를 하여 소정의 진공도, 즉 터보 분자 펌프의 상한 압력값인 예컨대 133 Pa 정도에 도달했으면, 주 배기관(34)에 설치한 양 개폐 밸브(40)를 연 상태로 전환하고, 이것과 동시에 제 2 진공 펌프(60)의 구동을 개시한다. 이 때, 제 1 압력 제어 밸브(36)는 전체 개방 상태로 해놓는다. 또한, 이것과 동시에 상기 제 1 및 제 2 바이패스 개폐 밸브(72, 78)는 모두 닫은 상태로 전환한다. 이렇게 하여 처리용기(4)내를 낮은 압력 분위기까지 진공 배기할 수 있다.
<처리 압력이 낮은 처리 : 예컨대 성막 처리>
다음에, 처리 압력이 낮은 처리를 할 때의 처리용기(4)내의 압력 제어는 제 1 실시예에서 설명한 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리의 경우와 대략 동일하다.
즉, 소프트 스타트 밸브 기구(70)의 제 1 및 제 2 바이패스 개폐 밸브(72, 78)는 모두 닫은 상태로 유지함과 동시에, 주 배기관(34)의 양 개폐 밸브(40)를 연 상태로 유지하고, 압력계(48)의 검출값에 따라 압력 제어 밸브(36)의 밸브 개방도를 조정하여 처리용기(4)내의 압력을 제어한다. 이 때, 각 가스의 유량은 레시피에 정해진 바와 같이 각각 일정값이 유지되게 된다. 이러한 처리 압력이 낮은 처리의 프로세스 압력은, 예컨대 수십 Pa 내지 수백 Pa 정도의 압력이다.
<처리 압력이 높은 처리 : 예컨대 클리닝 처리나 산화 처리>
다음에, 처리 압력이 높은 처리를 할 때의 처리용기(4)내의 압력 제어에 대하여 설명한다.
이 경우에는 대기압의 처리용기(4)내로부터 진공 배기를 개시하는 것 같은 경우와 마찬가지로 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 한다. 즉 상술한 성막 처리시와는 반대로, 주 배기관(34)에 설치한 양 개폐 밸브(40)를 모두 닫은 상태로 유지하여 제 2 진공 펌프(60)를 격리한다. 그리고, 소프트 스타트 밸브 기구(70)에 관해서는, 제 1 바이패스 개폐 밸브(72)를 닫은 상태로 유지함과 동시에, 반대로 제 2 바이패스 개폐 밸브(78)는 연 상태를 유지하고, 오리피스 기구(76)를 거쳐서 이 보조 바이패스 배기관(74)을 거쳐서만 배기 가스가 진공 배기되도록 한다. 이 때의 소프트 스타트 밸브 기구(70)의 배기 컨덕턴스는, 예컨대 전부 닫은 상태로 해도 근소한 간극이 발생하고 있는 압력 제어 밸브(36)의 배기 컨덕턴스와 같은 정도이다.
이에 따라, 처리용기(4)내의 프로세스 압력을 높게 한 상태로 처리를 할 수 있다. 이와 같이 처리 압력이 높은 처리의 프로세스 압력은, 예컨대 수천 Pa 내지 20000 Pa 정도의 압력이다.
상기 처리 압력이 높은 처리에서는 처리용기(4)내의 압력을 능동적으로는 제어할 수 없었지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대 이 때의 처리용기(4)내의 압력을 압력계(48)에서 검출하고, 이 검출값이 소정의 압력을 유지하도록 제어 수단(54)을 거쳐서 유량 제어기를 조정 제어하여 가스 유량, 예컨대 불활성 가스나 클리닝 가스의 유량, 또는 산화 처리를 하고 있는 경우에는 산화 가스의 유량을 제어하도록 해도 좋다.
이것에 의하면, 처리 압력이 높은 처리의 경우라도 프로세스 압력을 높은 정밀도로 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 소프트 스타트 밸브 기구(70)에 있어서는, 보조 바이패스 배기관(74), 제 1 및 제 2 바이패스 개폐 밸브(72, 78) 및 오리피스 기구(76)에 의해서 구성한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이 소프트 스타트 밸브 기구(70)로서, 상기 바이패스 배기 경로(62)내를 완전히 차단 상태로 설정할 수 있는 기능, 이 바이패스 배기 경로(62)를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 설정할 수 있는 기능 및 이 바이패스 배기 경로(62)내를 상기 낮은 배기 컨덕턴스보다도 어느 정도 높은 중 정도의 배기 컨덕턴스 상태로 설정할 수 있는 기능의 3개의 상기 각 기능을 더불어 가지는 예컨대 SMC사의 소프트 스타트 밸브(등록상표)를 사용하도록 해도 좋다.
또한, 상기 각 실시예에서는 텅스텐막을 성막 처리하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 다른 막종을 성막하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리로서는, 성막 처리에 한정되지 않고, 다른 처리의 경우에도 적용할 수 있다. 마찬가지로, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리로서는, 클리닝 처리에 한정되지 않고, 다른 처리의 경우, 예컨대 전술한 바와 같이 산화 처리나 확산 처리 등을 하는 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 각 가스의 공급형태는, 단지 일례를 나타낸 것에 지나지 않고, 처리 가스의 종류가 증감하면, 그것에 대응하여 가스 공급계의 수도 증감하고, 또한 샤워 헤드부(10)의 구성도, 처리 가스를 처리용기(4)내로 분사하기 전에 미리 혼합시키는 프리 믹스 형식, 또는 샤워 헤드부(10)로부터 분사한 후에 혼합시키는 포스트 믹스 형식의 어느쪽이라도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 샤워 헤드부(10)를 사용하지 않는 가스 도입 수단이라도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 여기서는 낱장식 처리 장치를 예로 들어 설명했지만, 한번에 복수매의 피 처리체의 처리를 할 수 있는 배치식의 처리 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 주로 매스 플로우 콘트롤러에 의한 제어는 소정의 분압의 범위내에서 실행되는 PVD의 처리에서 사용되는 것이 많고, 압력 제어 밸브는 CVD의 처리에서 사용되지만, 같은 장치에서 PVD 및 CVD의 양쪽의 처리를 하는 경우에 응용할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 피 처리체로서 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 유리 기판, LCD 기판 등에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 상기 실시예에서는 압력 제어시, 온도 제어부 또는 압력 제어 밸브의 어느 한쪽을 일정하게 했었지만, 온도 제어부와 압력 제어 밸브를 일정하게 하지 않고 항상 양쪽의 동작으로 압력 제어를 실행하도록 해도 좋다.

Claims (25)

  1. 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와,
    상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와,
    상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도를 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와,
    상기 처리용기에 설치한 압력계와,
    처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 할 때에는 상기 처리 가스 공급계의 유량 제어부에 일정한 유량을 흐르게 하는 지령을 하면서 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 제어하고, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 할 때에는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계의 유량 제어부에 의해서 유량을 제어하도록 동작시키는 제어 수단을 구비한
    처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 가스 공급계는 복수 계통 설치되어 있고, 소정의 처리를 할 때에는 상기 제어 수단은 상기 유량 제어 밸브의 밸브 개방도를 크게 연 설정으로 한 상태로, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 각 처리 가스 공급계의 유량 제어부에 대하여 유량비를 대략 일정 상태로 유지하면서 각 유량을 제어하도록 한
    처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배기관은 제 2 진공 펌프가 설치됨과 동시에, 상기 진공 배기계의 압력 제어 밸브와 상기 제 2 진공 펌프를 우회시켜, 도중에 전환용 개폐 밸브를 설치한 바이패스 배기 경로가 설치되는
    처리 장치.
  4. 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와,
    상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와,
    상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도가 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와,
    상기 처리용기에 설치된 압력계를 갖는 처리 장치를 사용하여 피 처리체에 대하여 처리를 하는 방법에 있어서,
    처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 할 때에는 상기 처리 가스 공급계에 흐르는 처리 가스의 유량을 일정하게 유지하면서 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 제어하도록 하고, 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 할 때에는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계에 흐르는 불활성 가스의 유용을 제어하도록 한
    처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 처리 가스 공급계는 복수 계통 설치되어 있고, 소정의 처리를 할 때에는 상기 유량 제어 밸브의 밸브 개방도를 크게 열어 유지한 상태로, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 각 처리 가스 공급계를 흐르는 처리 가스의 유량비를 대략 일정 상태로 유지하면서 각 유량을 제어하도록 한
    처리 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 진공 펌프는 분압이 중요해지는 처리와 분압이 중요해지지 않는 처리에서 그 회전수를 다르게 제어하는
    처리 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분압이 중요해지는 처리는 성막 처리이며, 상기 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리는 클리닝 처리인
    처리 방법.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나의 진공 배기계에 의해서, 상기 복수의 처리의 배기가 실행되는
    처리 방법.
  9. 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와,
    상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어 장치부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와,
    상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도가 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 제 1 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와,
    상기 처리용기에 설치한 압력계와,
    상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계의 유량 제어부에 의해서 유량을 제어하는 제 1 제어를 하는 제어 수단을 구비한
    처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 처리 가스 공급계의 유량 제어부에 일정한 유량을 흐르게 하는 지령을 보내면서, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 제어하는 제 2 제어를 또한 실행하고, 이 제 2 제어는 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 하는 경우에 사용되는
    처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 제어는 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 하는 경우에 사용되는
    처리 장치.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 제어는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 변화시켜도 통과 유량을 실질적으로 변화시킬 수 없을 정도의 낮은 압력으로 처리를 하는 경우에 사용되는
    처리 장치.
  13. 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와,
    상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어 장치부가 설치되어 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계와,
    상기 처리용기에 접속되고, 도중에 밸브 개방도가 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브와 제 1 진공 펌프가 설치된 진공 배기계와,
    상기 처리용기에 설치한 압력계를 구비한 처리 장치를 사용하여 피 처리체에 대하여 처리를 하는 처리 방법에 있어서,
    상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 소정의 값으로 고정함과 동시에, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 불활성 가스 공급계의 유량 제어부에 의해서 유량을 제어하는 제 1 제어를 하는
    처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 처리 가스 공급계의 유량 제어부에 일정한 유량을 흐르게 하는 지령을 보내면서, 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 제어하는 제 2 제어를 또한 실행하고, 이 제 2 제어는 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리를 하는 경우에 사용되는
    처리 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 제어는 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리를 하는 경우에 사용되는
    처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 처리 가스의 분압이 비교적 중요해지지 않는 처리는 클리닝 처리인
    처리 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 제어는 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 변화시켜도 통과 유량을 실질적으로 변화시킬 수 없을 정도의 낮은 압력의 처리를 하는 경우에 사용되는
    처리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 변화시키더라도 통과 유량을 실질적으로 변화시킬 수 없을 정도의 낮은 압력의 처리는 플라즈마 에칭 처리인
    처리 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리 가스의 분압이 중요해지는 처리는 성막 처리인
    처리 방법.
  20. 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와,
    상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 가스를 공급하는 가스 공급계와,
    상기 처리용기에 접속되고, 도중에 제 1 진공 펌프와 제 2 진공 펌프와 밸브 개방도가 임의로 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브가 설치된 진공 배기계와,
    상기 처리용기의 압력을 검출하는 압력계를 구비한 처리 장치에 있어서,
    상기 압력 제어 밸브와 상기 제 2 진공 펌프를 우회시켜 바이패스 배기 경로를 설치함과 동시에, 상기 바이패스 배기 경로에 상기 처리용기내를 대기압으로부터 진공 배기할 때에 진공 배기의 충격을 완화시키는 기능을 갖는 소프트 스타트 밸브 기구를 설치하고, 처리 압력이 비교적 낮은 처리를 할 때에는 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 조정함으로써 상기 처리용기내의 압력을 제어하고, 처리 압력이 비교적 높은 처리를 할 때에는 상기 압력 제어 밸브측으로의 배기를 정지함과 동시에, 상기 소프트 스타트 밸브 기구를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 유지하여 상기 바이패스 배기 경로로 배기 가스를 흐르게 하는 제어 수단을 설치하도록 구성한 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 처리 압력이 비교적 높은 처리를 할 때에는 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 유량 제어부에 의해서 유량을 조정함으로써 상기 처리용기내의 압력을 제어하는
    처리 장치.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 밸브 기구는,
    상기 바이패스 배기 경로의 바이패스 배기관에 설치된 제 1 바이패스 개폐 밸브와,
    해당 제 1 바이패스 개폐 밸브를 우회하도록 설치한 보조 바이패스 배기관과,
    해당 보조 바이패스 배기관에 설치된 제 2 바이패스 개폐 밸브와,
    해당 보조 바이패스 배기관에 설치된 오리피스 기구로 이루어지는
    처리장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 낮은 배기 컨덕턴스 상태를 실현하기 위해서 상기 제 1 바이패스 개폐 밸브를 닫은 상태로 하고, 상기 제 2 바이패스 개폐 밸브를 연 상태로 하는
    처리 장치.
  24. 제 20 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 밸브 기구는 소프트 스타트 밸브로 이루어지는
    처리 장치.
  25. 내부에 피 처리체를 탑재하는 탑재대를 갖는 처리용기와,
    상기 처리용기내로 처리 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 가스 도입 수단에 접속되고, 도중에 유량 제어부가 설치되어 소정의 가스를 공급하는 가스 공급계와,
    상기 처리용기에 접속되고, 도중에 제 1 진공 펌프와 제 2 진공 펌프와 밸브 개방도를 임의로 설정 가능하게 이루어진 압력 제어 밸브가 설치된 진공 배기계와,
    상기 처리용기의 압력을 검출하는 압력계를 갖는 처리 장치를 사용하여 피 처리체에 대하여 처리를 하는 처리 방법에 있어서,
    상기 압력 제어 밸브와 상기 제 2 진공 펌프를 우회시켜 바이패스 배기 경로를 설치함과 동시에, 상기 바이패스 배기 경로에 상기 처리용기내를 대기압으로부터 진공 배기할 때에 진공 배기의 충격을 완화시키는 기능을 갖는 소프트 스타트 밸브 기구를 설치하고, 처리 압력이 비교적 낮은 처리를 할 때에는 상기 압력계의 검출값에 근거하여 상기 압력 제어 밸브의 밸브 개방도를 조정함으로써 상기 처리용기내의 압력을 제어하고, 처리 압력이 비교적 높은 처리를 할 때에는 상기 압력 제어 밸브측으로의 배기를 정지함과 동시에, 상기 소프트 스타트 밸브 기구를 낮은 배기 컨덕턴스 상태로 유지하여 상기 바이패스 배기 경로로 배기 가스를 흐르게 하는 것을 특징으로 하는
    처리 방법.
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