KR20210020808A - 기판 처리 방법, 압력 제어 장치 및 기판 처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 개시 내용은, 챔버 내 압력 제어 범위를 확대시키기 위해, 챔버와, 상기 챔버에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 제1 배기 라인과, 제2 배기 라인을 포함하며, 상기 제1 배기 라인이, 일단이 상기 챔버에 접속된 제1 관과, 상기 제1 관의 도중에 배치된 제1 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 챔버와 상기 제1 배기 장치 사이에 배치된 제1 압력 제어기와, 상기 제1 관의 타단에 접속된 제2 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 제1 배기 장치와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제1 차폐 밸브를 포함하며, 상기 제2 배기 라인이, 일단이 상기 챔버에 접속되며 상기 제1 관보다 단면적이 작은 제2 관과, 상기 제2 관의 도중에 배치된 제2 차폐 밸브와, 상기 제2 관의 타단에 접속된 상기 제2 배기 장치와, 상기 제2 관에 있어 상기 제2 차폐 밸브와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제2 압력 제어기를 포함하는 것인 기판 처리 시스템에서의 기판 처리 방법으로서, (a) 상기 가스 공급부에 의해 처리 가스를 상기 챔버 내로 공급하는 공정과, (b) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 개방하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 폐쇄하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제1 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제1 배기 장치 및 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제1 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 저압으로 제어하는 공정과, (c) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 폐쇄하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 개방하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제2 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제2 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 고압으로 제어하는 공정과, (d) 상기 (b)와 상기 (c) 간에 전환시키는 공정을 포함하는 기판 처리 방법을 제공한다.
Description
본 개시 내용은 기판 처리 방법, 압력 제어 장치 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
예를 들어, 특허문헌 1은, 챔버 안을 저압 제어하며 챔버 내 가스를 배기시키는 라인과, 챔버 안을 고압 제어하며 챔버 내 가스를 배기시키는 라인을 구비한 기판 처리 장치를 제안하고 있다.
특허문헌 2는, 챔버 안을 고압으로 제어하면서 처리실 내 가스를 고속으로 배기시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제안하고 있다.
본 개시 내용은, 챔버 내 압력 제어 범위를 확대시킬 수 있는 기판 처리 방법, 압력 제어 장치 및 기판 처리 시스템을 제공한다.
본 개시 내용의 일 양태에 의하면, 챔버와, 상기 챔버에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 제1 배기 라인과, 제2 배기 라인을 포함하며, 상기 제1 배기 라인이, 일단이 상기 챔버에 접속된 제1 관과, 상기 제1 관의 도중에 배치된 제1 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 챔버와 상기 제1 배기 장치 사이에 배치된 제1 압력 제어기와, 상기 제1 관의 타단에 접속된 제2 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 제1 배기 장치와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제1 차폐 밸브를 포함하며, 상기 제2 배기 라인이, 일단이 상기 챔버에 접속되며 상기 제1 관보다 단면적이 작은 제2 관과, 상기 제2 관의 도중에 배치된 제2 차폐 밸브와, 상기 제2 관의 타단에 접속된 상기 제2 배기 장치와, 상기 제2 관에 있어 상기 제2 차폐 밸브와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제2 압력 제어기를 포함하는 것인 기판 처리 시스템에서의 기판 처리 방법으로서, (a) 상기 가스 공급부에 의해 처리 가스를 상기 챔버 내로 공급하는 공정과, (b) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 개방하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 폐쇄하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제1 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제1 배기 장치 및 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제1 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 저압으로 제어하는 공정과, (c) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 폐쇄하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 개방하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제2 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제2 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 고압으로 제어하는 공정과, (d) 상기 (b)와 상기 (c) 간에 전환시키는 공정을 포함하는 기판 처리 방법이 제공된다.
일 측면에 의하면, 챔버 내 압력 제어 범위를 확대시킬 수 있는 기판 처리 방법, 압력 제어 장치 및 기판 처리 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 일 예를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 압력 제어 장치 및 종래의 압력 제어 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 구체적 플로우(flow)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 압력 제어 장치 및 종래의 압력 제어 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 구체적 플로우(flow)의 일 예를 나타내는 도면이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 개시 내용을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 각 도면에 있어, 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이며 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
[기판 처리 시스템의 전체 구성]
우선, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 일 예에 대해 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 일 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 일 예를 나타내는 도면이다.
본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)은 용량 결합형의 평행 평판 기판 처리 시스템이며, 예를 들어, 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 원통 형상 챔버(10)를 구비한다. 챔버(10)는 접지되어 있다.
챔버(10)의 저부에는 세라믹 등으로 이루어지는 절연판(12)을 사이에 두고 원기둥 형상의 지지대(14)가 구비되며, 당해 지지대(14)에 의해 거치대(17)가 지지되고 있다. 거치대(17)는 기판의 일 예인 웨이퍼(W)를 거치한다. 거치대(17)는 정전 척(18) 및 전극 플레이트(16)를 구비한다. 전극 플레이트(16)는, 예를 들어 알루미늄으로 형성되어 있다.
전극 플레이트(16)의 상면에는, 웨이퍼(W)를 정전기력으로 흡착 유지하는 정전 척(18)이 배치되어 있다. 정전 척(18)은 도전막으로 이루어지는 전극(20a)을 한 쌍의 절연층(20b) 또는 절연 시트 사이에 끼운 구조를 가진다. 전극(20a)에는 직류 전원(22)이 접속되어 있다. 웨이퍼(W)는, 직류 전원(22)으로부터 공급되는 직류 전압에 의해 발생한 쿨롱 힘 등의 정전기력에 의해, 정전 척(18)에 흡착 유지된다.
에칭의 균일성을 향상시키기 위해, 웨이퍼(W)의 주위에는 실리콘 등과 같은 도전성 에지 링(24)이 배치되어 있다. 에지 링(24)은 포커스 링이라고도 한다. 지지대(14), 전극 플레이트(16) 및 에지 링(24)의 측면에는, 예를 들어, 석영으로 이루어지는 원통 형상의 내벽 부재(26)가 구비되어 있다.
지지대(14)의 내부에는, 예를 들어 냉매실(28)이 환형으로 구비되어 있다. 외부에 구비된 칠러 유닛으로부터 소정 온도의 냉매, 예를 들어 냉각수가 배관(30a,30b)을 통해 냉매실(28)로 공급되어 냉매실(28) 안을 순환한다. 이로써, 냉매의 온도에 의해 거치대(17) 상의 웨이퍼(W) 온도가 제어된다. 또한, 전열 가스 공급 기구로부터 전열 가스, 예를 들어 He 가스가 가스 공급 라인(32)을 통해 정전 척(18) 상면과 웨이퍼(W) 뒷면 사이로 공급된다. 한편, 냉매는 배관(30a,30b)으로 순환 공급되는 온도 조정용 매체의 일 예이며, 온도 조정용 매체는 거치대(17) 및 웨이퍼(W)를 냉각시키는 것만이 아니라 가열하는 경우도 있을 수 있다.
기판 처리 시스템(1)은 제1 고주파 전원(48) 및 제2 고주파 전원(90)을 구비하고 있다. 제1 고주파 전원(48)은 제1 고주파 전력을 발생시키는 전원이다. 제1 고주파 전력은 플라즈마 생성에 적합한 주파수를 갖는다. 제1 고주파 전력의 주파수는, 예를 들어, 27MHz~100MHz 범위의 주파수이다. 제1 고주파 전원(48)은 정합기(46) 및 전극 플레이트(16)를 사이에 두고 하부 전극(거치대(17))에 접속되어 있다. 정합기(46)는 제1 고주파 전원(48)의 출력 임피던스와 부하측(거치대(17)측) 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖는다. 한편, 제1 고주파 전원(48)은 정합기(46)를 사이에 두고 샤워 헤드(34)에 접속되어 있을 수도 있다. 제1 고주파 전원(48)은 일 예의 플라즈마 생성부를 구성하고 있다.
제2 고주파 전원(90)은 제2 고주파 전력을 발생시키는 전원이다. 제2 고주파 전력은 제1 고주파 전력의 주파수보다 낮은 주파수를 갖는다. 제1 고주파 전력과 함께 제2 고주파 전력이 사용되는 경우에, 제2 고주파 전력은 이온을 기판(W)으로 끌어당기기 위한 바이어스 전압용 고주파 전력으로서 사용된다. 제2 고주파 전력의 주파수는, 예를 들어, 400kHz~13.56MHz 범위의 주파수이다. 제2 고주파 전력(90)은 정합기(88) 및 전극 플레이트(16)를 사이에 두고 하부 전극에 접속되어 있다. 정합기(88)는 제2 고주파 전원(90)의 출력 임피던스와 부하측 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖는다.
한편, 제1 고주파 전력을 사용하지 않고 제2 고주파 전력을 사용하여 즉, 단일의 고주파 전력만을 사용하여 플라즈마를 생성시킬 수도 있다. 이 경우에는, 제2 고주파 전력의 주파수는 13.56MHz보다 큰 주파수, 예를 들어 40MHz일 수 있으며, 제2 고주파 전원(90)은 일 예의 플라즈마 생성부를 구성한다. 또한, 이 경우에, 기판 처리 시스템(1)은 제1 고주파 전원(48) 및 정합기(46)를 구비하지 않을 수도 있다.
거치대(17)의 상방에는 거치대(17)에 대향하는 샤워 헤드(34, 상부 전극)가 구비되어 있다. 샤워 헤드(34)와 거치대(17) 사이는 에칭 처리, 성막 처리 등의 프로세스가 행하여지는 처리 공간이 된다.
샤워 헤드(34)는 절연성을 갖는 차폐 부재(42)를 사이에 두고 챔버(10) 상부에 지지되어 있다. 샤워 헤드(34)는, 다수의 가스 토출 구멍(37)을 갖는 전극판(36)과, 전극판(36)을 착탈 가능하게 지지하며 도전성 부재, 예를 들어, 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 전극 지지체(38)를 구비한다. 전극판(36)은 실리콘, SiC 등으로 형성되는 것이 바람직하다. 전극 지지체(38)의 내부에는 가스 확산실(40)이 구비되며, 가스 확산실(40)로부터는 다수의 가스 통류 구멍(41)이 하방으로 연장되어 가스 토출 구멍(37)에 연통된다.
전극 지지체(38)에는, 가스 확산실(40)로 가스를 이끄는 가스 도입구(62)가 형성되어 있으며, 이러한 가스 도입구(62)에는 가스 공급관(64)이 접속되어 있다. 가스 공급관(64)에는, 상류 쪽에서부터 가스 공급부(66), 매스 플로우 컨트롤러(MFC, 68), 개폐 밸브(70)의 순서로 접속되어 있다. 가스는 가스 공급부(66)로부터 공급되어 매스 플로우 컨트롤러(68) 및 개폐 밸브(70)에 의해 유량 및 공급 타이밍을 제어받는다. 가스는 가스 공급관(64)으로부터 가스 도입구(62)를 통해 가스 확산실(40)에 이르러, 가스 통류 구멍(41)을 통해 가스 토출 구멍(37)으로부터 처리 공간에 샤워 형상으로 도입된다.
챔버(10)의 저부에는 배기구(78)가 형성되며, 챔버(10)는 배기구(78)를 사이에 두고 압력 제어 장치(180)에 접속되어 있다. 배기구(78)에 연결되는 배기로에는, 처리 공간에 생성되는 플라즈마를 포획 또는 반사하여 압력 제어 장치(180)로 누설되는 것을 방지하는 배기 플레이트(77)가 구비되어 있다. 배기 플레이트(77)로는, 알루미늄 재료에 Y2O3 등의 세라믹를 피복한 것을 사용할 수 있다. 압력 제어 장치(180)는 챔버(10) 안 압력을 소정 진공도로 제어한다. 압력 제어 장치(180)의 구성 및 동작에 대해서는 후술한다.
챔버(10)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입출구(91)가 구비되어 있으며, 반입출구(91)는 게이트 밸브(92)에 의해 개폐 가능하도록 되어 있다. 이러한 구성의 기판 처리 시스템(1)에서, 에칭 등의 웨이퍼 처리를 할 때에는, 우선 게이트 밸브(92)를 열림 상태로 하여 반출입구(91)를 통해 웨이퍼(W)를 챔버(10) 안으로 반입하여 거치대(17) 상에 거치시킨다.
그리고, 가스 공급부(66)로부터 에칭 가스 등의 처리 가스를 소정 유량으로 가스 확산실(40)에 공급하고, 가스 통류 구멍(41) 및 가스 토출 구멍(37)을 통해 챔버(10) 안에 샤워 형상으로 공급한다. 또한, 압력 제어 장치(180)에 의해 챔버(10) 안을 배기시키면서 소정 압력으로 제어한다.
챔버(10) 안으로 처리 가스를 도입한 상태에서, 제1 고주파 전원(48)으로부터 플라즈마 생성용 고주파 전력을 인가하고, 제2 고주파 전원(90)으로부터 이온 끌어당김용 고주파 전력을 인가한다. 그리고, 직류 전원(22)으로부터 직류 전압을 전극(20a)에 인가하여 웨이퍼(W)를 거치대(17)에 흡착시킨다. 챔버(10) 안으로 공급된 처리 가스는 고주파 전력에 의해 플라즈마화되며, 플라즈마 중의 라디칼 및 이온에 의해 웨이퍼(W)에 대해 에칭 등과 같은 웨이퍼 처리가 행해진다.
기판 처리 시스템(1)에는 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(200)가 구비되어 있다. 제어부(200)는 ROM 및 RAM 등과 같은 메모리와 CPU를 구비한다. 제어부(200)는 메모리에 저장된 레시피에 따라 에칭 등의 웨이퍼 처리 및 클리닝 처리 등을 제어한다. 레시피에는, 에칭 등의 웨이퍼 처리 조건에 대한 장치 제어 정보인 프로세스 시간, 압력(가스 배기), 고주파 전력이나 전압, 각종 가스의 유량, 챔버 내 온도(웨이퍼(W) 온도, 정전 척 온도 등), 칠러로부터 출력되는 냉매의 온도 등이 설정되어 있다. 한편, 이들 프로그램, 웨이퍼 처리 조건 등을 나타내는 레시피는 하드 디스크, 반도체 메모리 등에 기억될 수 있다. 또한, 레시피는, CD-ROM, DVD 등과 같이 운반 가능하며 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 기억 매체에 수용된 상태로 소정 위치에 세팅되어 읽어들여지도록 할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 메모리에 저장된 클리닝용 레시피에 따라 클리닝 처리를 제어한다. 클리닝용 레시피에는, 클리닝 처리 조건에 대한 장치 제어 정보로서 클리닝 시간, 압력(가스 배기), 직류 전압, 가스 유량 등이 설정되어 있다.
[압력 제어 장치]
이어서, 압력 제어 장치(180)의 구성 및 동작에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 압력 제어 장치(180)의 구성을 도 1, 도 2의 (b) 및 (c)에 나타낸다. 이하에서는 본 실시형태에 따른 압력 제어 장치()의 구성에 대해, 도 2의 (a)에 나타내는 종래의 압력 제어 장치의 구성과 비교하며 설명한다. 그 후, 각각의 압력 제어 장치의 동작에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2의 (b)에 나타내는 압력 제어 장치(180)는, 일단이 챔버(10)에 접속되어 있는 제1 관(81)과, 일단이 챔버(10)에 접속되며 제1 관(81)보다 단면적이 작은 제2 관(80)을 구비한다. 또한, 압력 제어 장치(180)는 제1 APC(Adaptive Pressure Control) 밸브(82), 터보 분자 펌프(Turbo Molecular Pump: TMP)(83), 제1 아이솔레이트 밸브(84)를 구비한다. 또한, 압력 제어 장치(180)는 드라이 펌프(dry pump, 85), 제2 아이솔레이트 밸브(86) 및 제2 APC 밸브(87)를 구비한다.
터보 분자 펌프(83)는 제1 관(81)의 도중에 배치된다. 터보 분자 펌프(83)는 챔버(10) 내 가스 등을 고속 배기시키는 진공 펌프이다. 터보 분자 펌프(83)는 제1 배기 장치의 일 예이다. 제1 배기 장치는 터포 분자 펌프, 메커니컬 부스터 펌프, 크라이오 펌프(cryopump) 중 적어도 어느 하나일 수도 있다.
제1 APC 밸브(82)는 제1 관(81)에서 챔버(10)와 터보 분자 펌프(83) 사이에 배치된다. 제1 APC 밸브(82)는, 제1 관(81)에 연통되며, 제1 관(81)의 직경의 개방도를 조정함으로써, 챔버(10) 내 압력을 제어한다. 제1 APC 밸브(82)는, 저압 영역(예를 들어 800mTorr(107Pa) 이하)에 있어, 챔버(10) 내 압력을 측정할 수 있는 압력 센서(CM1)의 측정값이 레시피에 설정된 설정값으로 되도록, 제1 APC 밸브(82)의 밸브체(조정 밸브)의 개방도를 제어한다. 제1 APC 밸브(82)는 제1 압력 제어기의 일 예이다.
드라이 펌프(85)는 제1 관(81)의 타단에 접속된다. 드라이 펌프(85)는 챔버(10) 내 가스 등을 배기시키는 진공 펌프이다. 드라이 펌프(85)는 제2 배기 장치의 일 예이다. 제2 배기 장치는 드라이 펌프, 메커니컬 부스터 펌프 등일 수 있다.
제1 아이솔레이트 밸브(84)는 제1 관(81)에서 터보 분자 펌프(83)와 드라이 펌프(85) 사이에 배치된다. 제1 아이솔레이트 밸브(84)는 제1 관(81)의 전부 열림 또는 전부 닫힘 제어가 가능한 밸브의 일 예이다. 제1 아이솔레이트 밸브(84)는 제1 차폐 밸브의 일 예이다. 이하에서는, 제1 관(81)에 제1 APC 밸브(82), 터보 분자 펌프(83), 제1 아이솔레이트 밸브(84) 및 드라이 펌프(85)가 배치된 경로를 "제1 배기 라인(L1)"이라고 한다.
제2 관(80)은 제1 관(81)보다 단면적이 작다. 예를 들어, 제1 관(81)의 직경은 250mm 정도이며, 제2 관(80)의 직경은 30~40mm 정도이다. 제2 관(80)은 제1 관(81)의 측벽에서 분기된다. 다만, 제2 관(80)의 일단의 접속 방법은, 이에 한정되지 않으며, 챔버(10)의 저부에 따로 구비된 별도의 배기구(미도시)에 접속될 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제2 관(80)의 타단은 연결부(C)에서 제1 관(81)에 접속되나, 이에 한정되지는 않으며, 제1 관(81)과는 별도로 직접 드라이 펌프(85)에 접속될 수도 있다.
제2 아이솔레이트 밸브(86)는 제2 관(80)의 도중에 배치된다. 제2 아이솔레이트 밸브(86)는 제2 관(80)을 전부 열림 또는 전부 닫힘으로 제어할 수 있는 밸브의 일 예이다. 제2 아이솔레이트 밸브(86)는 제2 차폐 밸브의 일 예이다. 본 실시형태에서는, 제1 관(81)과 제2 관(80)은, 연결부(C)에서 연결되며, 드라이 펌프(85)에 접속된다.
제2 APC 밸브(87)는 제2 관(80)에서 제2 아이솔레이트 밸브(86)와 드라이 펌프(85) 사이에 배치된다. 제2 APC 밸브(87)는 직경이 30~40mm인 제2 관(80)의 개방도를 조정하여 챔버(10) 내 압력을 제어한다. 제2 APC 밸브(87)는, 고압 영역(800mTorr 이상)에서 챔버(10) 내 압력을 측정할 수 있는 압력 센서(CM2)의 측정값이 레시피에 설정된 설정값으로 되도록, 제2 APC 밸브(87)의 밸브체의 개방도를 제어한다. 제2 APC 밸브(87)는 제2 압력 제어기의 일 예이다. 이하에서는, 제2 관(80)에 제2 아이솔레이트 밸브(86), 제2 APC 밸브(87) 및 드라이 펌프(85)가 배치된 경로를 "제2 배기 라인(L2)"이라고 한다.
도 2의 (a)에 나타내는 종래의 압력 제어 장치에서는, 제1 배기 라인(L1)의 구성은 동일하나, 다른 쪽의 배기 라인(이하, "배기 라인(L3)"이라 함)에 제2 APC 밸브(87)을 구비하지 않는다는 점이 다르다. 종래의 압력 제어 장치의 동작으로는, 우선, 배기 라인(L3)의 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 개방하고 제1 배기 라인(L1)의 제1 APC 밸브(82) 및 제1 아이솔레이트 밸브(84)를 폐쇄한다. 이 상태에서 드라이 펌프(85)가 배기 라인(L3)으로부터 챔버(10) 내 가스 등을 배기시켜, 챔버(10) 안을 대기압으로부터 중진공(中眞空) 상태까지 감압시킨다.
그 후, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 아이솔레이트 밸브(84) 및 제1 APC 밸브(82)를 개방하고 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 폐쇄한다. 이 상태에서 터보 분자 펌프(83)는 드라이 펌프(85)와 협동하여 제1 배기 라인(L1)으로부터 챔버(10) 내 가스 등을 배기시켜, 챔버(10) 안을 중진공 상태보다 압력이 낮은 고진공(高眞空) 상태까지 감압한다. 이로써, 챔버(10) 내 압력을 800mTorr 이하의 진공도까지 감압시키도록 제어한다. 챔버(10) 내 압력을 800mTorr 이하의 압력으로 제어하는 것을, 이하에서 "저압 제어"라고도 한다. 또한, 챔버(10) 내 압력을 800mTorr보다 높은 압력으로 제어하는 것을, 이하에서 "고압 제어"라고도 한다.
그러나, 종래의 압력 제어 장치에서는, 챔버(10) 내 압력을 고압 제어하는 것은 곤란하였다. 그 이유는, 제1 APC 밸브(82)의 밸브체는, 직경이 250mm 정도인 제1 관(81)의 개방도를 조정하기 위해 그 밸브체의 개방도를 전부 닫힘으로 제어하더라도 완전히 차폐 상태로는 되지 않아, 제1 관(81)과 제1 APC 밸브(82) 사이의 틈새로부터 가스가 누출되기 때문이다. 따라서, 챔버(10) 안을 800mTorr보다 높은 압력으로 제어하는 것은 곤란하였다. 이에 대해, 본 실시형태에 따른 압력 제어 장치(180)에서는, 고압 제어시에는 제2 배기 라인(L2)을 사용한다. 제2 APC 밸브(87)의 밸브체는 제1 관(81)의 직경의 1/6~1/8의 크기인 30~40mm 정도의 직경의 제2 관(80)의 개방도를 조정하므로, 그 밸브체의 개방도를 전부 닫힘으로 제어했을 때에 완전히 차폐 상태로 할 수 있다. 그리하여, 챔버(10) 안을 800mTorr보다 높은 압력으로 제어할 수가 있다. 이하에서, 저압 제어시 및 고압 제어시의 구체적 동작에 대해 각각 설명한다.
[저압 제어]
저압 제어에서는, 챔버(10) 안이 대기압이나 저진공(低眞空) 상태에 있는 경우에, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제1 배기 라인(L1)의 제1 APC 밸브(82) 및 제1 아이솔레이트 밸브(84)를 폐쇄하고 제2 배기 라인(L2)의 제1 APC 밸브(87) 및 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 개방한다. 이 상태에서, 드라이 펌프(85)는 제2 배기 라인(L2)으로부터 챔버(10) 내 가스 등을 배기시켜, 챔버(10) 안을 대기압으로부터 중진공 상태로까지 감압시킨다(초벌 감압). 한편, 저압 제어에서 반드시 초벌 감압이 필요한 것은 아니고, 예를 들어, 저압 제어 개시시에 챔버(10) 안이 중진공 상태에 있는 경우에는, 이러한 초벌 감압을 생략할 수 있다.
그 후, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 배기 라인(L1)의 제1 APC 밸브(82) 및 제1 아이솔레이트 밸브(84)를 개방하고 제2 배기 라인(L2)의 제2 APC 밸브(87) 및 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 폐쇄한다. 이 상태에서, 터보 분자 펌프(83)는 드라이 펌프(85)와 협동하여 제1 배기 라인(L1)으로부터 챔버(10) 내 가스 등을 배기시켜, 챔버(10) 안을 중진공 상태보다 압력이 낮은 고진공 상태까지 감압시킨다(초벌 감압). 이 상태에서, 제1 APC 밸브(82)의 밸브체의 개방도를 제어함으로써 챔버(10) 안은 800mTorr 이하로 저압 제어된다.
저압 제어는 챔버(10) 내에서 제1 처리를 실행할 때에 행하여진다. 제1 처리는 에칭 처리, 성막 처리 등이다. 저압 제어에서는 챔버(10) 내 압력이 800mTorr 이하로 제어되는데, 10mTorr~800mTorr(1.33Pa~107Pa)의 범위로 제어하면 보다 바람직하다.
[고압 제어]
한편, 고압 제어는 챔버(10) 내에서 제2 처리를 실행할 때에 행하여진다. 제2 처리는 애싱(ashing) 처리, 클리닝(cleaning) 처리 등이다. 고압 제어의 경우, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제1 배기 라인(L1)의 제1 APC 밸브(82) 및 제1 아이솔레이트 밸브(84)를 폐쇄하고, 제2 배기 라인(L2)의 제2 APC 밸브(87) 및 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 개방한다. 이 상태에서 드라이 펌프(85)는 제2 배기 라인(L2)으로부터 챔버(10) 내 가스 등을 배기시킨다. 이 상태에서 제2 APC 밸브(87)의 밸브체의 개방도를 제어하여 챔버(10) 안을 800mTorr보다 고압으로 제어한다. 고압 제어에서는, 챔버(10) 내 압력을 800mTorr보다 높게 제어하나, 1Torr~100Torr(133Pa~13300Pa)의 범위로 제어하면 보다 바람직하다.
한편, 제1 배기 라인(L1)에 있어 터보 분자 펌프(83)를 정지시킴으로써 드라이 펌프(85)를 이용하여 가스를 배기시키면서 제1 APC 밸브(82)를 이용하여 챔버(10) 안을 고압 제어하는 것은 어렵다. 그 이유의 첫번째는, 전술한 바와 같이, 제1 관(81)의 직경은 250mm 정도이므로, 제1 APC 밸브(82)의 밸브체의 개방도를 완전하게 차폐 상태로 할 수 없다는 점을 들 수 있다. 이유의 두번째는, 터보 분자 펌프(83)를 정지 상태에서 가동 상태로 또는 가동 상태에서 정지 상태로 하는 데에는 10분 정도 걸리므로, 터보 분자 펌프(83)를 정지시키거나 가동시키면 스루풋(throughput)이 저하되는 점을 들 수 있다. 이상의 이유에서, 제1 배기 라인(L1)을 이용하여 고압 제어하는 것은 어렵다.
[전환 제어]
이상의 저압 제어와 고압 제어 간 전환은 제어부(200)에 의해 제어된다. 이로써, 챔버(10) 내 압력을, 종래에는 곤란하였던 800mTorr보다 높은 압력을 포함한 10mTorr~100mTorr 또는 그 이상의 넓은 압력대로 제어할 수가 있다. 이로써, 기판 처리 시스템(1)에서 실행되는 처리에 따라 적절하게 압력 제어를 할 수 있으며, 다양한 처리를 효율적으로 그리고 적확하게 행할 수 있다.
챔버(10) 내 압력은, 에칭 처리, 성막 처리 및 애싱 처리 등과 같은 웨이퍼(W)에 대한 처리, 챔버 클리닝 등 소정의 처리의 종류에 따라 레시피에 설정된 압력으로 제어된다.
즉, 제어부(200)는, 다음 공정에 맞추어, 도 2의 (b)의 가스 흐름(G1)을 나타내는, 제1 배기 라인(L1)으로부터 배기시키는 저압 제어 공정과, 도 2의 (c)의 가스 흐름(G2)을 나타내는, 제2 배기 라인(L2)으로부터 배기시키는 고압 제어 공정 간에 전환시킨다. 이로써, 챔버(10) 내 압력을 800mTorr 이하로 저압 제어하거나 800mTorr보다 고압으로 제어할 수 있다.
본 실시형태에서는, 제2 관(80)에 있어, 제2 APC 밸브(87)와 드라이 펌프(85) 사이로서 제1 관(81)과의 연결부(C)보다 제2 APC 밸브(87) 쪽의 관내 압력을 P2라 하고, 챔버(10) 내 압력을 P1이라 한다.
도 2의 (b)의 저압 제어에서 도 2의 (c)의 고압 제어로 전환시키는 경우, 제어부(200)는 이하의 제어를 한 후에 전환 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 제어부(200)는 전환시키기 전에 압력 P2가 압력 P1보다 작은지를 판정한다. 압력 P1은 압력 센서(CM1) 및/또는 압력 센서(CM2)에 의해 측정되며, 압력 P2는 압력 센서(CM3)에 의해 측정된다. 제어부(200)는, 압력 P2가 압력 P1보다 작다고 판정한 경우, 제1 배기 라인(L1)으로부터 배기시키는 저압 제어로부터, 제2 배기 라인(L2)으로부터 배기시키는 고압 제어로 전환시킨다. 이로써, 제2 관(80)으로부터 챔버(10) 쪽으로 가스가 역류하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 제어부(200)는, 압력 P2가 압력 P1보다 크다고 판정한 경우, 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 폐쇄하고서 제2 APC 밸브(87)를 이용하여 압력 P2가 압력 P1보다 작아지도록 조정한다.
한편, 저압 제어에서 고압 제어로 전환시킬 때에는, 챔버(10) 안으로 공급되는 가스 유량, 챔버(10)의 용적 및 설정 압력에 따라서는 승압시키는 데에 상당한 시간이 필요한 경우가 있다. 이와 같은 경우, 처리 가스를 소정 압력으로 저류(貯留)할 수 있는 탱크(67)를 챔버(10)에 접속하고, 고압 제어를 개시할 때 가스 공급부(66) 및 탱크(67)로부터 챔버(10) 안으로 처리 가스를 공급함으로써 챔버(10)를 승압시킬 수도 있다. 또는, 챔버(10)의 압력이 고압 제어에서의 제어 압력에 도달하기까지 또는 제어 압력에 도달하기 직전까지 가스 공급부(66)로부터 공급되는 처리 가스의 가스 유량을, 제어 압력에 도달한 후의 처리 가스의 가스 유량보다 많게 함으로써, 챔버(10) 안을 승압시킬 수도 있다. 또한, 이들 처리를 동시에 행할 수도 있다. 어느 경우이든, 챔버(10) 안이 고압 제어에서의 제어 압력에 도달할 때까지의 시간을 단축할 수가 있다. 도 1에서는, 가스 공급관(64)으로부터 분기된 바이패스 가스 라인(65)에 탱크(67)를 구비하고, 저압 제어 및 고압 제어 간에 전환시킬 때에 밸브(69)의 개폐를 제어하여, 가스 공급부(66) 및 탱크(67)로부터 챔버(10) 안으로 처리 가스를 공급하는 예를 나타내나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 바이패스 가스 라인(65)은, 가스 공급관(64)으로부터 분기되지 않고 가스를 샤워 헤드(34)로 공급할 수 있는 별도의 라인일 수도 있다.
[기판 처리 방법]
이어서, 제어부(200)가 압력 제어 장치(180)를 이용하여 실시하는 기판 처리 방법의 일 예에 대해, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 일 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4는 일 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 구체적 플로우의 일 예를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법은, 제어부(200)에 의해 압력 제어 장치(180)를 동작시킴으로써, 기판 처리 시스템(1)의 챔버(10) 내 압력을 제어한다. 한편, 시작할 때(초기 상태)에, 제1 APC 밸브(82) 및 제1 아이솔레이트 밸브(84)는 개방되어 있으며, 제2 APC 밸브(87) 및 제2 아이솔레이트 밸브(86)는 폐쇄되어 있다.
본 처리가 개시되면, 우선 제어부(200)는 압력 센서(CM1) 및/또는 압력 센서(CM2)를 이용하여 챔버(10) 내 압력 P1을 측정하여 챔버(10) 안이 고진공(高眞空)인지 여부를 판정한다(단계 S1). 측정 결과, 챔버(10) 안이 고진공이 아니라고 판정한 경우, 제어부(200)는 압력 제어 장치(180)를 이용하여 챔버(10) 안을 고진공 상태까지 감압시킨다(단계 S2). 예를 들어, 챔버(10) 안이 대기압이거나 저진공(低眞空) 상태인 있는 경우에, 제어부(200)는 초벌 감압 후에 진공 감압함으로써 챔버(10) 안을 고진공 상태까지 감압시킨다. 한편, 챔버(10) 안이 중진공(中眞空) 상태에 있다고 판정한 경우에는, 초벌 감압을 하지 않고 진공 감압함으로써 고진공 상태로 감압시킨다. 단계 S2를 실행한 후에 재차 단계 S1을 실시한다.
단계 S1에서 챔버(10) 안이 고진공이라고 판정되면, 제어부(200)는 웨이퍼(W)를 챔버(10) 안으로 반입하고 거치대(17)에 거치시킨다(단계 S3). 이어서, 제어부(200)는 소정 가스를 챔버(10) 안으로 공급한다(단계 S4).
이어서, 제어부(200)는 레시피에 따라 다음에 행할 처리가 저압 제어하는 처리인지 또는 고압 제어하는 처리인지를 판정한다(단계 S5). 제어부(200)는 제1 처리하는 경우에 저압 제어라고 판정하고, 제2 처리를 하는 경우에 고압 처리라고 판정한다.
예를 들어, 에칭 공정, 성막 공정 등과 같은 제1 처리를 실행하는 경우에는, 800mTorr 이하, 보다 바람직하게는 10mTorr~800mTorr의 저압 영역을 이용하여 웨이퍼(W)에 대해 에칭 등의 플라즈마 처리를 실시한다. 한편, 클리닝 공정, 애싱 공정 등과 같은 제2 처리를 실행하는 경우에는, 800mTorr 이상, 보다 바람직하게는 1Torr~2Torr(266Pa)의 고압 영역을 이용하여 플라즈마 처리를 실시한다. 이로써 제1 처리 및 제2 처리를 실행할 때에 에칭율, 클리닝율 등의 처리율이 높아서 효율적인 처리를 실행할 수 있다.
따라서, 다음에 행할 공정이 제1 처리인 경우에는, 도 4의 단계 S65로 진행하여 저압 제어를 실행한다. 한편, 다음에 행할 공정이 제2 처리인 경우에는, 도 4의 단계 S63으로 진행하여 고압 제어를 실행한다. 한편, 제1 처리의 일 예인 에칭 공정으로부터 제2 처리의 일 예인 클리닝 공정으로 이행할 때에, 웨이퍼(W)를 반출한 후에 압력 제어 장치(180)의 각 밸브 개폐를 전환시킨다. 또한, 제1 처리의 일 예인 에칭 공정으로부터 제2 처리의 일 예인 애싱 공정으로 이행할 때에, 압력 제어 장치(180)의 각 밸브 개폐를 전환시킨다. 다음의 웨이퍼(W)가 반입될 때마다 이러한 전환 제어가 반복 실행된다.
제어부(200)는, 도 3의 단계 S5에서 저압 제어한다고 판정한 경우, 제1 APC 밸브(82) 및 제1 아이솔레이트 밸브(84)를 개방하고(단계 S65), 제2 AFC 밸브(87) 및 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 폐쇄한다(단계 S66). 이 상태에서 터보 분자 펌프(83)는 드라이 펌프(85)와 협동하여 제1 배기 라인(L1)으로부터 챔버(10) 내 가스 등을 배기시키며, 제1 APC 밸브(82)의 밸브체의 개방도를 제어함으로써 챔버(10) 안을 800mTorr 이하로 저압 제어한다. 이어서, 제어부(200)는 레시피에 따라 소정의 처리를 실시한다(단계 S7). 한편, 저압 제어를 개시할 때에 챔버(10) 안이 대기압이거나 저진공 상태에 있는 경우에는, 미리 초벌 감압하여 챔버 안을 중진공 상태까지 감압(단계 S61~S64)시킨 후, 단계 S65, S66의 처리를 실시한다.
한편, 제어부(200)는, 도 3의 단계 S5에서 고압 제어한다고 판정한 경우, 압력 P2가 압력 P1보다 작은지를 판정한다(단계 S61). 제어부(200)는 압력 P2가 압력 P1보다 크다고 판정한 경우, 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 폐쇄하고서 제2 APC 밸브(87)를 이용하여 압력 P2가 압력 P1보다 작아지도록 조정한다(단계 S62). 이 때, 압력 P2가 압력 P1보다 작아지도록 조정하는 시간을 단축하기 위해, 가스 공급부(66) 외에도 전술한 탱크(67)로부터 챔버(10) 안으로 처리 가스를 공급하여 P1의 압력을 높게 할 수도 있다. 그 후, 단계 S61로 돌아가서 제어부(200)는 압력 P2이 압력 P1보다 작은지를 재차 판정한다.
제어부(200)는, 압력 P2가 압력 P1보다 작다고 판정한 경우, 제1 APC 밸브(82) 및 제1 아이솔레이트 밸브(84)를 폐쇄한다(단계 S63). 또한, 제2 APC 밸브(87) 및 제2 아이솔레이트 밸브(86)를 개방한다(단계 S64). 이 상태에서 드라이 펌프(85)는 제2 배기 가스 라인(L2)으로부터 챔버(10) 내 가스 등을 배기시키며, 제2 APC 밸브(87)의 밸브체의 개방도를 제어함으로써 챔버(10) 안을 800mTorr보다 높은 압력으로 고압 제어한다. 이어서, 제어부(200)는 레시피에 따라 소정의 제2 처리를 실행한다(단계 S7).
제1 처리 또는 제2 처리 후에 제어부(200)는 레시피에 따라 다음 공정의 유무를 판정한다(단계 S8). 도 3에 나타내는 바와 같이, 제어부(200)는, 다음 공정이 없다고 판정하면, 웨이퍼(W)를 챔버(10)로부터 반출(단계 S9)한 후, 클리닝을 실행할지 여부를 판정한다(단계 S10). 예를 들어, 제어부(200)는 처리된 웨이퍼(W)의 갯수, 처리 시간 등에 따라 클리닝을 실행할지 여부를 판정한다. 제어부(200)는, 클리닝을 실행하지 않는다고 판정한 경우, 단계 S3으로 돌아가서 새롭게 반입된 웨이퍼(W)에 대해 소정의 처리를 실행한다. 한편, 제어부(200)는, 클리닝을 실행한다고 판정한 경우, 단계 S61~S64와 마찬가지의 플로우로 챔버 안을 고압 제어로 제어(단계 S11)한 후 클리닝을 실행한다(단계 S12). 한편, 클리닝을 실행할 때에는 필요에 따라 챔버(10) 안에 더미(dummy) 웨이퍼를 반입할 수도 있다.
클리닝을 실행한 후에 제어부(200)는 이어서 처리할 웨이퍼(W)의 유무를 판정한다(단계 S13). 제어부(200)는, 이어서 처리할 웨이퍼(W)가 있다고 판정한 경우, 단계 S3으로 돌아가서 새로 반입된 웨이퍼(W)에 대해 소정의 처리를 실행한다. 한편, 제어부(200)는, 이어서 처리할 웨이퍼(W)가 없다고 판정한 경우 처리를 종료한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 기판 처리 방법에 의하면, 일반적인 웨이퍼 처리에서 사용하는 저압 영역(800mTorr 이하)보다 고압의 영역(800mTorr 이상)을 사용하여 클리닝 공정 등과 같은 특정의 처리(제2 처리)를 실행한다. 예를 들어, 에칭 처리 후에 클리닝 처리를 하는 경우에는, 저압 영역의 가스 라인인 제1 배기 라인(L1)으로부터 고압 영역의 가스 라인인 제2 배기 라인(L2)으로 배기 라인을 전환시킴으로써, 챔버(10) 안을 저압 제어에서 고압 제어로 바꾼다. 이로써 압력 제어의 범위를 확대하여 처리에 맞추어 적절한 압력 제어를 할 수가 있다.
이번에 개시된 일 실시형태에 따른 기판 처리 방법, 압력 제어 장치 및 기판 처리 시스템은, 모든 점에서 예시이며 한정적인 것이 아니다. 상기 실시형태는 청구범위 및 그 요지를 일탈하지 않고서 다양한 형태로 변형 및 개량할 수 있다. 상기 복수 개의 실시형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 다른 구성을 취할 수도 있으며, 또한 모순되지 않는 범위에서 조합시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 실시형태에서의 기판 처리 방법에서 고압 제어하는 제2 처리의 일 예로서 애싱 공정 및 클리닝 공정을 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 고압 제어는, 예를 들어, 1Torr 이상의 고압 영역에서 플라즈마를 사용하지 않고 가스를 큰 유량으로 공급하여 챔버 내 파티클을 박리시키는 특정의 클리닝 공정에도 사용할 수 있다.
이러한 클리닝 공정에서는, 예를 들어, N2 가스를 1000sccm 이상의 큰 유량으로 제어해서 챔버(10) 안으로 공급함으로써, 챔버(10) 내에 충격파를 발생시켜 그 충격파에 의해 챔버(10) 내 파티클을 박리시킨다. 800mTorr 이하는 분자류(分子流) 영역이므로 파티클을 박리시키기 어려운 반면, 1Torr 이상은 점성류(粘性流) 영역이므로 분자류 영역보다 파티클을 박리시키기 용이해진다. 이상으로부터, 고압 제어는, 이와 같이 플라즈마를 사용하지 않고서 가스를 큰 유량으로 공급함으로써 챔버 내 파티클을 박리시키는 클리닝 공정에서도 적합하다.
본 개시 내용의 기판 처리 시스템은 Atomic Layer Deposition(ALD) 장치, Capacitively Coupled Plasma(CCP), Inductively Coupled Plasma(ICP), Radial Line Slot Antenna(RLSA), Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR), Helicon Wave Plasma(HWP) 중 어느 타입의 장치에도 적용 가능하다.
본원은 일본 특허청에 2019년 8월 15일에 출원된 특허출원 2019-149131호 및 일본 특허청에 2020년 8월 3일에 출원된 특허출원 2020-131891호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용을 참조로써 여기에 원용한다.
Claims (11)
- 챔버와, 상기 챔버에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 제1 배기 라인과, 제2 배기 라인을 포함하며,
상기 제1 배기 라인은, 일단이 상기 챔버에 접속된 제1 관과, 상기 제1 관의 도중에 배치된 제1 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 챔버와 상기 제1 배기 장치 사이에 배치된 제1 압력 제어기와, 상기 제1 관의 타단에 접속된 제2 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 제1 배기 장치와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제1 차폐 밸브를 포함하며,
상기 제2 배기 라인은, 일단이 상기 챔버에 접속되며 상기 제1 관보다 단면적이 작은 제2 관과, 상기 제2 관의 도중에 배치된 제2 차폐 밸브와, 상기 제2 관의 타단에 접속된 상기 제2 배기 장치와, 상기 제2 관에 있어 상기 제2 차폐 밸브와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제2 압력 제어기를 포함하는 것인 기판 처리 시스템에서의 기판 처리 방법으로서,
(a) 상기 가스 공급부에 의해 처리 가스를 상기 챔버 내로 공급하는 공정과,
(b) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 개방하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 폐쇄하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제1 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제1 배기 장치 및 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제1 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 저압으로 제어하는 공정과,
(c) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 폐쇄하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 개방하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제2 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제2 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 고압으로 제어하는 공정과,
(d) 상기 (b)와 상기 (c) 간에 전환시키는 공정을 포함하는 기판 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 (a)의 전에 상기 챔버 내 압력을 측정하는 공정을 포함하는 기판 처리 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (c)의 전에, 상기 챔버 내 압력(P1)과, 상기 제2 관 내에 있어 상기 제2 압력 제어기보다 상기 제2 배기 장치 쪽의 압력(P2) 및 상기 챔버 내 압력(P2)를 측정하는 공정을 포함하며,
상기 압력(P2)가 상기 압력(P1)보다 작은 경우에 상기 (c)를 실행하는 기판 처리 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b)의 후에 제1 처리를 실행하고, 상기 (c)의 후에 제2 처리를 실행하는 기판 처리 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제1 처리는 에칭 처리 또는 성막 처리이며, 상기 제2 처리는 애싱 처리 또는 클리닝 처리인 기판 처리 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b)에서는 상기 챔버 내 압력을 800mTorr 이하로 제어하고,
상기 (c)에서는 상기 챔버 내 압력을 800mTorr보다 높도록 제어하는 기판 처리 방법. - 제6항에 있어서,
상기 (c)에서는 상기 챔버 내 압력을 1Torr~100Torr의 범위로 제어하는 기판 처리 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 가스를 소정 압력으로 저류시킬 수 있는 탱크를 더 포함하며,
상기 (d)에서 상기 (b)로부터 상기 (c)로 전환시킬 때에, 상기 처리 가스를 상기 가스 공급부 및 상기 탱크로부터 상기 챔버 안으로 공급하여 상기 챔버 안을 승압시키는 기판 처리 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (d)에서 상기 (b)로부터 상기 (c)로 전환시킬 때에, 상기 (b)의 제어 압력에 도달할 때까지 또는 상기 제어 압력에 도달하기 직전까지 상기 가스 공급부로부터 공급되는 상기 처리 가스의 가스 유량을, 상기 제어 압력에 도달한 후의 처리 가스의 가스 유량보다 많도록 하여, 상기 챔버 안을 승압시키는 기판 처리 방법. - 챔버와, 상기 챔버에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 제1 배기 라인과, 제2 배기 라인을 포함하며,
상기 제1 배기 라인은, 일단이 상기 챔버에 접속된 제1 관과, 상기 제1 관의 도중에 배치된 제1 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 챔버와 상기 제1 배기 장치 사이에 배치된 제1 압력 제어기와, 상기 제1 관의 타단에 접속된 제2 배기 장치와, 상기 제1 관에 있어 상기 제1 배기 장치와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제1 차폐 밸브를 포함하며,
상기 제2 배기 라인은, 일단이 상기 챔버에 접속되며 상기 제1 관보다 단면적이 작은 제2 관과, 상기 제2 관의 도중에 배치된 제2 차폐 밸브와, 상기 제2 관의 타단에 접속된 상기 제2 배기 장치와, 상기 제2 관에 있어 상기 제2 차폐 밸브와 상기 제2 배기 장치 사이에 배치된 제2 압력 제어기를 포함하며,
(a) 상기 가스 공급부에 의해 처리 가스를 상기 챔버 내로 공급하는 공정과,
(b) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 개방하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 폐쇄하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제1 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제1 배기 장치 및 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제1 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 저압으로 제어하는 공정과,
(c) 상기 제1 차폐 밸브 및 상기 제1 압력 제어기를 폐쇄하고 상기 제2 차폐 밸브 및 상기 제2 압력 제어기를 개방하여 상기 챔버 내 압력을 상기 제2 압력 제어기에 의해 제어하면서, 상기 제2 배기 장치에 의해 상기 제2 배기 라인으로부터 배기시킴으로써, 상기 챔버 안을 고압으로 제어하는 공정과,
(d) 상기 (b)와 상기 (c) 간에 전환시키는 공정을 포함하는 처리를 실행하는 압력 제어 장치. - 제10항에 기재된 압력 제어 장치를 포함하는 기판 처리 시스템.
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