TWI737764B - 氣體供給系統、基板處理系統及氣體供給方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種為了控制複數種氣體而執行製程而經改善之氣體供給系統。 本發明之氣體供給系統係向基板處理裝置之腔室供給氣體者,且包括:第1流路,其將第1氣體之第1氣體源與腔室連接;第2流路,其將第2氣體之第2氣體源與第1流路連接;控制閥,其設置於第2流路,且將第2氣體之流量控制為特定量;孔口,其設置於控制閥之下游且第2流路之末端;開閉閥,其設置於第1流路與第2流路之末端之連接部位,控制自孔口之出口向第1流路供給之第2氣體之供給時點;排氣機構,其連接於第2流路中控制閥與孔口之間之流路,且將第2氣體排出;及控制器,其使控制閥、開閉閥及排氣機構動作。
Description
本發明係關於一種氣體供給系統、基板處理系統及氣體供給方法。
於專利文獻1中揭示有壓力式流量控制裝置。壓力式流量控制裝置包括:控制閥,其將氣體之流量控制為特定量;孔口,其設置於控制閥之下游;溫度感測器及壓力感測器,其等配置於控制閥與孔口之間;及控制電路,其基於感測器檢測值及目標值對控制閥之開閉量進行控制。於壓力式流量控制裝置中,利用控制電路,基於感測器檢測值對經溫度修正後之流量進行運算。然後,利用控制電路對所運算出之流量與目標值進行比較,並以差量變小之方式對控制閥進行控制。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]國際公開第2015/064035號
[發明所欲解決之問題] 然,於基板處理製程中,有使用複數種氣體進行處理之情況。例如,有如下情況,即,使複數種氣體源之氣體合流而向腔室供給,或針對每個步驟切換所利用之氣體。 為了實現此種製程,例如,考慮如圖28所示,於控制氣體供給源100之氣體流量之壓力式流量控制裝置FC3之下游側配置開閉閥102,於所要混合之氣體之選擇、或向腔室供給之氣體之切換中利用開閉閥102。又,例如考慮如圖29所示般,使第2氣體之流路104相對於第1氣體之流路103於連接部位105合流,作為混合氣體向腔室供給。 然而,於圖28所示之構成中,於關閉開閉閥102時,氣體會停留於流路103中之孔口101與開閉閥102之間之流路。由於無法控制此種殘留氣體之壓力及流量,故而於將開閉閥102打開時,氣體會以流量未被控制之狀態向腔室供給。又,於圖29所示之構成中,於在流路103中流動之第1氣體之壓力較在流路104中流動之第2氣體之壓力大之情形時,有於第2氣體充滿開閉閥102A與連接部位105之間之流路之前需要花費時間之虞。如此,為了控制複數種氣體而執行製程,氣體供給系統尚有改善之餘地。 [解決問題之技術手段] 本發明之一態樣之氣體供給系統係向基板處理裝置之腔室供給氣體者,且包括:第1流路,其將第1氣體之第1氣體源與腔室連接;第2流路,其將第2氣體之第2氣體源與第1流路連接;控制閥,其設置於第2流路,且將第2氣體之流量控制為特定量;孔口,其設置於控制閥之下游且第2流路之末端;開閉閥,其設置於第1流路與第2流路之末端之連接部位,控制自孔口之出口向第1流路供給之第2氣體之供給時點;排氣機構,其連接於第2流路中控制閥與孔口之間之流路,且將第2氣體排出;及控制器,其使控制閥、開閉閥及排氣機構動作。 於該氣體供給系統中,孔口設置於控制閥之下游且第2流路之末端,開閉閥設置於第1流路與第2流路之末端之連接部位。亦即,由於第1流路與第2流路之末端之連接部位配置有孔口及開閉閥,故而可使自孔口至開閉閥之流路極小化。藉此,可避免於將開閉閥打開時,停留於自孔口至開閉閥之流路中之氣體以未被流量控制之狀態向腔室供給。進而,由於開閉閥設置於第1流路與第2流路之末端之連接部位,故而可使自開閉閥至連接部位之流路極小化。藉此,即便於在第1流路中流動之氣體之壓力較在第2流路中流動之氣體之壓力大之情形時,亦可避免於第2氣體充滿開閉閥與連接部位之間之流路之前花費時間。進而,由於將第2氣體排出之排氣機構連接於第2流路中之控制閥與孔口之間之流路,故而,例如可藉由將開閉閥關閉並使排氣機構作動,而以停止向腔室之供給之狀態將控制閥與孔口之間之流路以特定之目標壓力之氣體充滿。因此,可省去自將開閉閥關閉至以特定之目標壓力之氣體充滿控制閥與孔口之間之流路為止之時間,因此應答性優異。 於一實施形態中,亦可為,開閉閥具有密封構件,該密封構件於關閉控制時以將孔口之出口密封之方式壓抵於孔口,於打開控制時離開孔口。藉由以此方式構成,可將孔口之出口打開及關閉。 於一實施形態中,亦可為,開閉閥具有:缸體,其固定支持密封構件;施力構件,其於密封構件壓抵於孔口之方向對缸體彈性地施力;及驅動部,其使缸體向與被壓抵之方向相反之方向移動。於以此方式構成之情形時,驅動部可使藉由施力構件經由缸體而被壓抵於孔口之密封構件向與被壓抵之方向相反之方向移動,從而將孔口之出口打開。 於一實施形態中,亦可為,孔口及開閉閥配置於較設置於腔室之入口塊更靠下游側。藉由使孔口及開閉閥位於較入口塊靠下游側、亦即較入口塊靠腔室側,與位於較入口塊靠上游側之情形相比,可於更靠近腔室之位置進行氣體之控制。由此,可提高向腔室供給之氣體之應答性。 於一實施形態中,亦可為,孔口及開閉閥配置於較設置於腔室之入口塊更靠上游側。於以此方式構成之情形時,可使位於自控制閥至開閉閥之構成要素單元化,因此,各構成要素之操作變得容易。 於一實施形態中,亦可為,排氣機構具有:小排氣流路,其連接於第2流路,且為第1排氣量;大排氣流路,其連接於第2流路,且為較第1排氣量更大之第2排氣量;及第1排氣閥,其設置於大排氣流路,控制排氣時點。於以此方式構成之情形時,可針對每個排氣流路控制排氣時點,因此,於控制閥與孔口之間之流路中,可細緻地進行壓力調整。 於一實施形態中,亦可為,排氣機構進而具有第2排氣閥,該第2排氣閥設置於小排氣流路,控制排氣時點。於以此方式構成之情形時,可針對每個排氣流路控制排氣時點,因此,於控制閥與孔口之間之流路中,可更細緻地進行壓力調整。 於一實施形態中,亦可為,排氣機構於控制閥與孔口之間之流路中連接於孔口側。於以此方式構成之情形時,與排氣機構於控制閥與孔口之間之流路中連接於控制閥側之情形相比,可減少壓力調整之誤差。 於一實施形態中,亦可為,氣體供給系統進而具備檢測第2流路中之控制閥與孔口之間之流路中之第2氣體之壓力之壓力檢測器,壓力檢測器於控制閥與孔口之間之流路中位於孔口側,控制閥基於壓力檢測器之檢測結果而控制第2氣體之流量。於以此方式構成之情形時,與壓力檢測器於控制閥與孔口之間之流路中位於控制閥側之情形相比,可減少流量調整之誤差。 於一實施形態中,亦可為,氣體供給系統進而具備檢測第2流路中之控制閥與孔口之間的流路中之第2氣體之溫度之溫度檢測器,溫度檢測器於控制閥與孔口之間之流路中位於孔口側,控制閥基於溫度檢測器之檢測結果而控制第2氣體之流量。於以此方式構成之情形時,與溫度檢測器於控制閥與孔口之間之流路中位於控制閥側之情形相比,可減少流量調整之誤差。 於一實施形態中,亦可為,控制器於在目標供給時點將目標流量之第2氣體供給至第1流路之情形時,於截至目標供給時點之特定期間,以將開閉閥關閉並且使排氣機構動作之狀態對控制閥進行控制而使目標流量之第2氣體流通,於到達目標供給時點時將開閉閥打開。藉由以此方式構成,可省去自將開閉閥打開至以特定之目標壓力之氣體充滿控制閥與孔口之間之流路為止之時間,因此應答性優異。 於一實施形態中,亦可為,氣體供給系統進而具備取得控制閥之控制值之控制部,控制閥具有閥體、閥座、及壓電元件,該壓電元件係根據控制電壓而擴展,且藉由使閥體與閥座接近或分離而進行控制閥之開閉,控制部基於壓電元件之控制電壓而判定開閉閥之開閉。氣體之供給動作可利用控制壓力值進行確認,但於始終輸出固定流量之情形時,難以進行氣體供給之正常動作判斷。雖亦考慮於開閉閥之致動器設置磁近接感測器等而判定開閉閥之開閉之方法,但零件個數會增加,構成會複雜化。於該氣體供給系統中,控制閥之壓電元件以追隨開閉閥之開閉之方式動作。因此,可藉由使用控制閥之壓電元件之控制電壓而簡單地判定閥之開閉。 於一實施形態中,亦可為,控制部對所取得之控制電壓與預先設定之控制電壓之基準值進行比較,根據比較結果輸出警報。藉由以此方式構成,可於開閉閥未進行預先設定之動作時輸出警報。 本發明之另一態樣之基板處理系統具備上述氣體供給系統,可使用上述氣體供給系統對基板進行處理。 本發明之另一態樣之氣體供給方法係使用氣體供給系統向基板處理裝置之腔室供給氣體者,該氣體供給系統具備:第1流路,其將第1氣體之第1氣體源與腔室連接;第2流路,其將第2氣體之第2氣體源與第1流路連接;控制閥,其設置於第2流路,且將第2氣體之流量控制為特定量;孔口,其設置於控制閥之下游且第2流路之末端;開閉閥,其設置於第1流路與第2流路之末端之連接部位,控制自孔口之出口向第1流路供給之第2氣體之供給時點;排氣機構,其連接於第2流路中控制閥與孔口之間之流路,且將第2氣體排出;及控制器,其使控制閥、開閉閥及排氣機構動作;且該氣體供給方法包括:準備步驟,其以將開閉閥關閉並且使排氣機構動作之狀態對控制閥進行控制而使目標流量之第2氣體流通;及供給步驟,其於持續進行準備步驟期間到達目標供給時點時,將開閉閥打開,將目標流量之第2氣體向第1流路供給。 本發明之另一態樣之氣體供給方法發揮與上述氣體供給系統相同之效果。 [發明之效果] 本發明之各種態樣及實施形態可提供一種為了控制複數種氣體來執行製程而經改善之氣體供給系統。
以下,參照圖式對各種實施形態詳細地進行說明。於各圖式中對相同或相當之部分附註相同之符號。 [第1實施形態] 圖1係第1實施形態之氣體供給系統1之概要圖。圖1所示之氣體供給系統1係向基板處理裝置之腔室12供給氣體之系統。氣體供給系統1具備第1流路L1及第2流路L2。第1流路L1將第1氣體之第1氣體源GS1與腔室12連接。第2流路將第2氣體之第2氣體源GS2與第1流路L1連接。第2流路L2於連接部位PP1與第1流路L1合流。第1流路L1及第2流路L2例如由配管形成。第1氣體能以較第2氣體大之流量向腔室12供給。第1氣體及第2氣體為任意。作為一例,第1氣體可為載氣。載氣例如為氬氣、氮氣等。 亦可於第1流路L1中之第1氣體源GS1之下游側且與第2流路L2之連接部位之上游側配置壓力式流量控制裝置FC1。於壓力式流量控制裝置FC1之上游側設置未圖示之一次閥,於壓力式流量控制裝置FC1之下游側設置未圖示之二次閥。壓力式流量控制裝置FC1具有控制閥、壓力檢測器、溫度檢測器、及孔口等。控制閥設置於一次閥之下游。孔口設置於控制閥之下游且二次閥之上游。又,壓力檢測器及溫度檢測器以計測控制閥與孔口之間之流路中之壓力及溫度之方式構成。壓力式流量控制裝置FC1藉由根據利用壓力檢測器及溫度檢測器計測出之壓力及溫度對控制閥進行控制,而調整孔口之上游之流路之壓力。於在孔口之上游側壓力P1
與下游側壓力P2
之間保持有P1
/P2
≧約2之所謂臨界膨脹條件之情形時,於孔口流通之氣體流量Q變為Q=KP1
(其中,K為常數),又,於不滿足臨界膨脹條件之情形時,於孔口流通之氣體流量Q變為Q=KP2 m
(P1
-P2
)n
(其中,K、m、n為常數)。因此,可藉由控制上游側壓力P1
而高精度地控制氣體流量Q,並且可發揮即便控制閥之上游側氣體之壓力大幅地變化而控制流量值亦幾乎不會變化之優異之特性。第1氣體源GS1之第1氣體藉由壓力式流量控制裝置FC1而調整流量,並通過與第2流路L2之連接部位PP1而向腔室12供給。 於第2流路L2中之第2氣體源GS2之下游側依序配置有控制閥VL1、孔口OL1、及開閉閥VL2。 控制閥VL1設置於第2流路L2,且將第2氣體之流量控制為特定量。控制閥VL1具有與壓力式流量控制裝置FC1所具備之控制閥相同之功能。控制閥VL1與孔口OL1之間之流路之壓力及溫度可藉由壓力檢測器PM及溫度檢測器TM而檢測。 壓力檢測器PM檢測第2流路L2中之控制閥VL1與孔口OL1之間的流路中之第2氣體之壓力。壓力檢測器PM於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中亦可位於孔口OL1側。亦即,亦可為壓力檢測器PM與孔口OL1之間的流路之長度較控制閥VL1與壓力檢測器PM之間的流路之長度短。於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中,壓力檢測器PM位於孔口OL1側,藉此,與位於控制閥側之情形相比,可減少流量調整之誤差。 溫度檢測器TM檢測第2流路L2中之控制閥VL1與孔口OL1之間的流路中之第2氣體之溫度。溫度檢測器TM於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中亦可位於孔口OL1側。亦即,亦可為溫度檢測器TM與孔口OL1之間的流路之長度較控制閥VL1與溫度檢測器TM之間的流路之長度短。於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中,溫度檢測器TM位於孔口OL1側,藉此,與位於控制閥側之情形相比,可減少流量調整之誤差。 控制閥VL1基於壓力檢測器PM及溫度檢測器TM之檢測結果控制第2氣體之流量。作為更具體之一例,控制電路C2決定控制閥VL1之動作。控制電路C2輸入藉由壓力檢測器PM及溫度檢測器TM檢測出之壓力及溫度,並進行所檢測出之壓力之溫度修正及流量運算。然後,控制電路C2對所設定之目標流量與所算出之流量進行比較,以差量變小之方式決定控制閥VL1之動作。再者,亦可於第2氣體源GS2與控制閥VL1之間設置有一次閥。 孔口OL1設置於控制閥VL1之下游且第2流路L2之末端L21。孔口OL1具有與壓力式流量控制裝置FC1所具備之孔口相同之功能。開閉閥VL2設置於第1流路L1與第2流路L2之末端L21之連接部位PP1,且控制自孔口OL1之出口向第1流路L1供給之第2氣體之供給時點。開閉閥VL2具有一面使第1氣體通過一面控制第2氣體之供給時點之功能。對於開閉閥VL2之構成之詳情於下文中進行敍述。第2氣體源GS2之第2氣體藉由控制閥VL1及孔口OL1被調整流量,於與第1流路L1之連接部位PP1藉由開閉閥VL2之打開動作而供給至第1流路L1,並通過第1流路L1向腔室12供給。 氣體供給系統1具備連接於第2流路L2中之控制閥VL1與孔口OL1之間之流路且將第2氣體排出之排氣機構E。排氣機構E經由排氣流路EL而與第2流路L2連接。排氣流路EL連接於第2流路L2中之控制閥VL1與孔口OL1之間之連接部位PP2。排氣機構E亦可於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中連接於孔口OL1側。亦即,亦可為,連接部位PP2與孔口OL1之間之流路之長度較控制閥VL1與連接部位PP2之間之流路之長度短。於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中,排氣機構E連接於孔口OL1側,藉此,與連接於控制閥VL1側之情形相比,可減少壓力調整之誤差。 排氣機構E可具備孔口OL2及排氣閥VL3(第2排氣閥之一例)。孔口OL2具有與壓力式流量控制裝置FC1所具備之孔口相同之功能。再者,亦將具備孔口OL2之排氣流路EL稱為小排氣流路。排氣流路EL連接於將腔室12進行排氣之排氣裝置51。再者,排氣流路EL亦可連接於其他排氣裝置。排氣閥VL3設置於排氣流路EL,可控制排氣時點。於將排氣閥VL3打開之情形時,將存在於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路之第2氣體中經孔口OL2控制流量之第2氣體自排氣流路EL排出。 氣體供給系統1具備使控制閥VL1、開閉閥VL2及排氣機構E動作之控制器C1。控制器C1係具備處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等之電腦。控制器C1輸入記憶於記憶部之製程配方,且向使控制閥VL1動作之控制電路C2輸出信號。又,控制器C1輸入記憶於記憶部之製程配方,控制開閉閥VL2之開閉動作。又,控制器C1輸入記憶於記憶部之製程配方,控制排氣機構E。例如,控制器C1可經由控制電路C2而使排氣閥VL3動作。 孔口OL1及開閉閥VL2可配置於較設置於腔室12之入口塊55更靠下游側。例如,入口塊55配置於第1流路L1中之壓力式流量控制裝置FC1之下游側且與第2流路L2之連接部位PP1之上游側。同樣地,入口塊55配置於控制閥VL1與孔口OL1之間。入口塊55之內部形成有流路,將入口塊55之上游側之配管與入口塊55之下游側之配管或腔室12連接。入口塊55於對腔室12進行大氣開放時斷開,而將所連接之配管分割或將腔室12與配管分離。再者,較入口塊55靠下游側(腔室12側)亦可被排氣為大氣以下。又,第1流路之入口塊55可為與第2流路之入口塊55相同之構件,亦可為不同之構件。孔口OL1及開閉閥VL2位於較入口塊55靠下游側、亦即較入口塊55靠腔室12側,藉此,與位於較入口塊55靠上游側之情形相比,可於較靠近腔室12之位置進行氣體之控制。由此,可提高向腔室12供給之氣體之應答性。 以入口塊55為基準設置於第2氣體源GS2側之控制閥VL1及控制電路C2亦可被單元化(圖中之單元U1)。以入口塊55為基準設置於腔室12側之孔口OL1及開閉閥VL2亦可被單元化(圖中之單元U2)。所謂單元化是指作為1個構成要素而一體化。再者,單元U2亦可包含壓力檢測器PM及溫度檢測器TM。又,單元U2亦可包含下述排氣流路之一部分。 其次,對開閉閥VL2之構成之詳情進行說明。圖2係概略性地表示開閉閥VL2之剖視圖。開閉閥VL2配置於第1流路L1上。如圖2所示,開閉閥VL2具備下部本體部71及上部本體部72。於下部本體部71與上部本體部72之間,配置發揮閥功能之密封構件74。下部本體部71之內部劃分形成使氣體流通之流路。上部本體部72具備使密封構件74動作之構成要素。密封構件74可由具有可撓性之構件構成。密封構件74例如亦可為彈性構件、隔膜、波紋管等。 下部本體部71之內部劃分形成有成為第1流路L1之一部分之流路。作為具體之一例,下部本體部71具有入口71a及出口71b,且具有自入口71a延伸至出口71b之內部流路71c。下部本體部71之內部具有第2流路L2之末端L21。亦即,設置於末端L21之孔口OL1收容於下部本體部71之內部。於下部本體部71之內部,第1流路L1與第2流路L2合流。開閉閥VL2藉由利用密封構件74將第2流路L2之末端L21打開及關閉,而控制第2氣體向第1流路合流之時點。 作為具體之一例,於內部流路71c內形成有用以支持孔口OL1之孔口支持部71d。孔口支持部71d自內部流路71c之內壁朝向內部流路71c之上部本體部72側(密封構件74側)突出。孔口支持部71d具有入口71e及出口71f,且具有自入口71e延伸至出口71f之內部流路71g。內部流路71g構成第2流路L2之一部分。於作為第2流路L2之末端L21之孔口支持部71d之出口71f設置有孔口OL1。於孔口OL1之周圍設置有較孔口OL1更向上部本體部72側(密封構件74側)突出之封合部75。 上部本體部72具有控制密封構件74與孔口OL1之距離之構成要素。作為具體之一例,上部本體部72具有缸體76、施力構件78及驅動部81。 缸體76固定支持密封構件74,並收容於上部本體部72之內部。例如,缸體76之下端固定密封構件74。缸體76具有朝向外側被擴徑之突出部76a。缸體76之內部具有流路76b。於突出部76a之側面與上部本體部72之內壁之間、及較突出部76a更靠下方之缸體76之側面與上部本體部72之內壁之間設置有封合構件79。藉由上部本體部72之內壁、缸體76之側壁、突出部76a之下表面、及封合構件79而劃分形成空間82。缸體76之流路76b與空間82連通。 施力構件78向密封構件74壓抵於孔口OL1之方向對缸體76彈性地施力。例如,向下部本體部71側(孔口OL1側)對缸體76施力。更具體而言,施力構件78對缸體76之突出部76a之上表面朝向下方賦予作用力。藉由施力構件78,密封構件74以密封孔口OL1之出口73之方式壓抵於孔口OL1。如此,藉由施力構件78之作用,第2流路被關閉(關閉控制)。施力構件78例如由彈性體構成。作為具體之一例,施力構件78為彈簧。 驅動部81使缸體76向與被壓抵之方向相反之方向移動。驅動部81對缸體76之流路76b供給空氣,而將空氣填充於空間82。於填充於空間82之空氣之壓力變為對於施力構件78之作用力之情形時,缸體76與密封構件74一同上升。亦即,藉由驅動部81,密封構件74離開孔口OL1。如此,藉由驅動部81,第2流路被打開(打開控制)。 下部本體部71之內部流路71c具有不會因密封構件74之動作而被封閉之構造。亦即,第1流路L1不會因密封構件74之動作而被封閉,而成為始終連通之狀態。圖3係概略性地表示開閉閥VL2之下部構造之圖。如圖3所示,內部流路71c係以包圍孔口支持部71d之周圍之方式劃分形成。第1氣體於密封構件74壓抵於孔口OL1時通過孔口支持部71d之側方,於密封構件74離開孔口OL1時通過孔口支持部71d之側方及上方。如此,密封構件74不會對第1流路L1之流通造成影響而實現第2流路L2之開閉。 以上,於氣體供給系統1中,孔口OL1設置於控制閥VL1之下游且第2流路L2之末端L21,開閉閥VL2設置於第1流路L1與第2流路L2之末端L21之連接部位PP1。亦即,由於在第1流路L1與第2流路L2之末端L21之連接部位PP1配置有孔口OL1及開閉閥VL2,故而可使自孔口OL1至開閉閥VL2之流路極小化。藉此,可避免於將開閉閥VL2打開時,停留於自孔口OL1至開閉閥VL2之流路之氣體以未經流量控制之狀態向腔室供給。 又,於氣體供給系統1中,由於開閉閥VL2設置於第1流路L1與第2流路L2之末端L21之連接部位PP1,故而可使自開閉閥VL2至連接部位PP1之流路極小化。藉此,即便於在第1流路L1流動之氣體之壓力較在第2流路L2流動之氣體之壓力大之情形時,亦可避免第2氣體充滿開閉閥VL2與連接部位PP1之間之流路之前花費時間。 進而,於氣體供給系統1中,由於將第2氣體排出之排氣機構E連接於第2流路L2中之控制閥VL1與孔口OL1之間之流路,故而,例如藉由將開閉閥VL2關閉且使排氣機構E作動,能在停止向腔室12之供給之狀態下以特定之目標壓力之氣體充滿控制閥VL1與孔口OL1之間之流路。因此,可省去自將開閉閥VL2打開至以特定之目標壓力之氣體充滿控制閥VL1與孔口OL1之間之流路為止之時間,因此,應答性優異。 以下,作為具備氣體供給系統1之基板處理裝置(基板處理系統),對一實施形態之電漿處理裝置進行說明。圖4係概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置之圖。圖4所示之電漿處理裝置10係電容耦合型電漿處理裝置,例如係用於進行電漿蝕刻作為電漿處理之裝置。 電漿處理裝置10具備腔室12。腔室12具有大致圓筒形狀。腔室12例如由鋁構成,對其內壁面實施陽極氧化處理。該腔室12被安全接地。又,於腔室12之側壁上端以自該側壁向上方延伸之方式搭載有接地導體12a。接地導體12a具有大致圓筒形狀。又,於腔室12之側壁設置有基板(以下稱為「晶圓W」)之搬入搬出口12g,該搬入搬出口12g能夠藉由閘閥54而開閉。 於腔室12之底部上設置有大致圓筒狀之支持部14。支持部14例如由絕緣材料構成。支持部14於腔室12內自腔室12之底部沿鉛垂方向延伸。又,於腔室12內設置有載置台PD。載置台PD由支持部14支持。 載置台PD之上表面上保持晶圓W。載置台PD具有下部電極LE及靜電吸盤ESC。下部電極LE包含第1平板18a及第2平板18b。第1平板18a及第2平板18b例如由鋁等金屬構成,且形成大致圓盤形狀。第2平板18b設置於第1平板18a上,且電性連接於第1平板18a。 於第2平板18b上設置有靜電吸盤ESC。靜電吸盤ESC具有將作為導電膜之電極配置於一對絕緣層或絕緣片間之構造。於靜電吸盤ESC之電極經由開關23而電性連接有直流電源22。該靜電吸盤ESC藉由利用來自直流電源22之直流電壓產生之庫倫力等靜電力而吸附晶圓W。藉此,靜電吸盤ESC可保持晶圓W。 於第2平板18b之周緣部上以包圍晶圓W之邊緣及靜電吸盤ESC之方式配置有聚焦環FR。聚焦環FR係為了提高電漿處理之均勻性而設置。聚焦環FR例如可由矽、石英、或SiC等材料構成。 於第2平板18b之內部設置有冷媒流路24。冷媒流路24構成調溫機構。自設置於腔室12之外部之冷凍器單元經由配管26a而對冷媒流路24供給冷媒。供給至冷媒流路24之冷媒經由配管26b而返回至冷凍器單元。如此,冷媒以循環方式被供給至冷媒流路24。藉由控制該冷媒之溫度,而控制由靜電吸盤ESC支持之晶圓W之溫度。 又,於電漿處理裝置10設置有氣體供給管線28。氣體供給管線28將來自傳熱氣體供給機構之傳熱氣體、例如氦氣供給至靜電吸盤ESC之上表面與晶圓W之背面之間。 又,於電漿處理裝置10設置有作為加熱元件之加熱器HT。加熱器HT例如埋入第2平板18b內。於加熱器HT連接有加熱器電源HP。藉由自加熱器電源HP對加熱器HT供給電力,而調整載置台PD之溫度,從而調整載置於該載置台PD上之晶圓W之溫度。再者,加熱器HT亦可內置於靜電吸盤ESC。 又,電漿處理裝置10具備上部電極30。上部電極30於載置台PD之上方與該載置台PD對向配置。下部電極LE與上部電極30相互大致平行地設置。於上部電極30與載置台PD之間提供有用以對晶圓W進行電漿處理之處理空間S。 上部電極30經由絕緣性遮蔽構件32而支持於腔室12之上部。於一實施形態中,上部電極30能以離載置台PD之上表面、即晶圓載置面之鉛垂方向上之距離可變之方式構成。上部電極30可包含頂板34及支持體36。頂板34面向處理空間S,於該頂板34設置有複數個氣體噴出孔34a。該頂板34可由矽、氧化矽構成。或者,頂板34可藉由對導電性(例如鋁)之母材實施陶瓷之塗佈而形成。 支持體36係將頂板34裝卸自如地支持者,例如可由鋁等導電性材料構成。該支持體36可具有水冷構造。於支持體36之內部設置有氣體擴散室36a。於氣體擴散室36a連接有氣體供給系統1之合流管(第1流路L1)。 於支持體36形成有複數個連通孔36b,該等複數個連通孔36b將氣體擴散室36a與在該氣體擴散室36a之下方延伸之複數個氣體噴出孔34a連接。該構成之上部電極30構成簇射頭SH。 又,於電漿處理裝置10中,沿著腔室12之內壁裝卸自如地設置有積存物遮罩46。積存物遮罩46亦設置於支持部14之外周。積存物遮罩46係防止電漿處理之副產物(積存物)附著於腔室12者,可藉由於鋁材被覆Y2
O3
等陶瓷而構成。 於腔室12之底部側、且支持部14與腔室12之側壁之間設置有排氣板48。排氣板48例如可藉由於鋁材被覆Y2
O3
等陶瓷而構成。於排氣板48形成有多個貫通孔。於該排氣板48之下方且腔室12設置有排氣口12e。於排氣口12e經由排氣管52而連接有排氣裝置50及排氣裝置51。於一實施形態中,排氣裝置50為渦輪分子泵,且排氣裝置51為乾式真空泵。排氣裝置50相對於腔室12設置於較排氣裝置51更靠上游側。於該等排氣裝置50與排氣裝置51之間之配管連接有氣體供給系統1之排氣流路EL。藉由於排氣裝置50與排氣裝置51之間連接排氣流路EL,而抑制氣體自排氣流路EL向腔室12內逆流。 又,電漿處理裝置10進而具備第1高頻電源62及第2高頻電源64。第1高頻電源62係產生電漿產生用之第1高頻之電源,產生27~100 MHz之頻率,作為一例為40 MHz之高頻。第1高頻電源62經由匹配器66而連接於下部電極LE。匹配器66具有用以使第1高頻電源62之輸出阻抗與負載側(下部電極LE側)之輸入阻抗匹配之電路。 第2高頻電源64係產生用以將離子引入晶圓W之第2高頻、即偏壓用之高頻之電源,產生400 kHz~13.56 MHz之範圍內之頻率,作為一例為3.2 MHz之第2高頻。第2高頻電源64經由匹配器68而連接於下部電極LE。匹配器68具有用以使第2高頻電源64之輸出阻抗與負載側(下部電極LE側)之輸入阻抗匹配之電路。 又,於一實施形態中,圖1所示之控制器C1控制電漿處理裝置10之各部分,以進行由該電漿處理裝置10執行之電漿處理。 於該電漿處理裝置10中,可使供給至腔室12內之氣體激發而產生電漿。而且,可藉由活性物質對晶圓W進行處理。又,可藉由氣體供給系統1而例如一面將第1氣體以第1流量供給一面將第2氣體以較第1流量少之第2流量間歇且應答性良好地供給至腔室12內。因此,可提高對於晶圓W交替地進行不同之電漿處理之製程之處理量。 其次,對利用氣體供給系統1之氣體供給方法進行說明。氣體供給方法可藉由利用控制器C1使構成要素動作而實現。圖5係表示第1氣體用之二次閥及第2氣體用之開閉閥VL2之開閉時點之圖。如圖5所示,控制器C1將第1氣體用之二次閥打開。其次,控制器C1於將第1氣體用之二次閥打開之狀態下,使開閉閥VL2重複開閉。作為此種製程之一例,第1氣體為載氣,第2氣體為電漿處理所必需之處理氣體。 氣體供給系統1按照開閉閥VL2之開閉控制而對控制閥VL1及排氣閥VL3進行開閉控制。具體而言,控制器C1於將目標流量之第2氣體於目標供給時點供給至第1流路L1之情形時,於到目標供給時點之前之特定期間,以一面將開閉閥VL2關閉一面使排氣機構E動作之狀態對控制閥VL1進行控制而使目標流量之第2氣體流通,於到目標供給時點時將開閉閥打開。 圖6係表示通過第2氣體用之控制閥VL1、開閉閥VL2及排氣閥VL3之第2氣體之流量之圖。於圖6中,使用虛線表現處理製程之步驟,且表示處理製程整體之步驟合計為15之情形。開閉閥VL2進行使用圖5所說明之開閉動作,藉此,如圖6所示,第2氣體於開閉閥VL2間歇地流通。於圖6中,控制器C1於步驟3、5、8及12(目標供給時點之一例)中將開閉閥VL2打開。控制器C1於步驟3之前之步驟即步驟2(到目標供給時點之前之特定期間之一例)中,於將開閉閥VL2關閉之狀態下將控制閥VL1及排氣閥VL3打開,而使排氣機構E動作(準備步驟)。亦即,於步驟2中,已通過控制閥VL1之第2氣體未被供給至第1流路L1而通過排氣流路EL被排出。此時,第2流路內之氣體之壓力及流量藉由控制閥VL1而被控制為設定之目標值。控制器C1可使控制閥VL1與排氣閥VL3以任意方法同步。例如,控制器C1亦能以於向控制閥VL1之輸入流量大於0之情形時,將排氣流路EL之排氣閥VL3打開之方式進行控制。控制器C1於向控制閥VL1之輸入流量為0之情形時,亦可將排氣流路EL之排氣閥VL3關閉。 控制器C1於在準備步驟持續進行時到作為目標供給時點之步驟3時,將開閉閥VL2打開,而將目標流量之第2氣體向第1流路供給(供給步驟)。如此,可藉由將開閉閥VL2關閉且使排氣機構E作動,而於停止向腔室12之供給之狀態下以特定之目標壓力之氣體充滿控制閥VL1與孔口OL1之間之流路。因此,可省去自將開閉閥VL2打開至以特定之目標壓力之氣體充滿控制閥VL1與孔口OL1之間之流路為止之時間,因此應答性優異。 [第2實施形態] 第2實施形態之氣體供給系統1A相較第1實施形態之氣體供給系統1,代替排氣機構E而具備排氣機構EA之方面、及利用控制器C1之氣體供給方法不同。於第2實施形態中,以與第1實施形態之不同點為中心進行說明,並省略重複之說明。 圖7係第2實施形態之氣體供給系統1A之概要圖。排氣機構EA具有小排氣流路EL1及大排氣流路EL2作為排氣流路EL。小排氣流路EL1及大排氣流路EL2連接於第2流路中之控制閥VL1與孔口OL1之間之流路。小排氣流路EL1之排氣量較大排氣流路EL2小。具體而言,於小排氣流路EL1設置有孔口OL2,將排氣量控制為第1排氣量。亦可於小排氣流路EL1設置有控制排氣時點之排氣閥VL3(第2排氣閥之一例)。大排氣流路EL2以較第1排氣量更大之第2排氣量進行排氣。於大排氣流路EL2未設置進行流量控制之機器。亦可於大排氣流路EL2設置控制排氣時點之排氣閥VL4(第1排氣閥之一例)。排氣機構EA與第1實施形態之排氣機構E同樣地可藉由控制器C1經由控制電路C2而被控制。氣體供給系統1A之其他構成係與氣體供給系統1相同。氣體供給系統1A可應用於電漿處理裝置10。 其次,對利用氣體供給系統1A之氣體供給方法進行說明。氣體供給方法可藉由利用控制器C1使構成要素動作而實現。第1氣體用之二次閥及第2氣體用之開閉閥VL2之開閉時點與圖5相同。氣體供給系統1A按照開閉閥VL2之開閉控制而對控制閥VL1及排氣閥VL3、VL4進行開閉控制。具體而言,控制器C1於將目標流量之第2氣體於目標供給時點供給至第1流路L1之情形時,於到目標供給時點之前之特定期間,以將開閉閥VL2關閉並且使排氣機構EA動作之狀態對控制閥VL1進行控制而使目標流量之第2氣體流通,於到目標供給時點時將開閉閥打開。 圖8係表示通過第2氣體用之控制閥VL1、開閉閥VL2及排氣閥VL3、VL4之第2氣體之流量之圖。再者,僅關於控制閥VL1之流量圖示有向控制閥VL1之輸入流量(IN)及輸出流量(OUT)。於圖8中,使用虛線表現處理製程之步驟,且表示處理製程整體之步驟合計為15之情形。開閉閥VL2進行使用圖5所說明之開閉動作,藉此,如圖8所示,第2氣體於開閉閥VL2間歇地流通。於圖8中控制器C1於步驟3、5、8及12(目標供給時點之一例)中將開閉閥VL2打開。控制器C1進行於第1實施形態之氣體供給方法中所說明之準備步驟及供給步驟。 此處,控制器C1以如下方式控制排氣機構EA。控制器C1於向控制閥VL1之輸入流量大於0之情形時,將小排氣流路EL1之排氣閥VL3打開。控制器C1於向控制閥VL1之輸入流量為0之情形時,將小排氣流路EL1之排氣閥VL3關閉。控制器C1使用向控制閥VL1之輸入流量與輸出流量之關係性進行大排氣流路EL2之排氣閥VL4之開閉控制。作為具體之一例,控制器C1於輸入流量較輸出流量成為特定量以下之情形時,將大排氣流路EL2之排氣閥VL4打開,於除此以外之情形時將其關閉。於圖8中表示於步驟2及步驟7中並非輸入流量較輸出流量為特定量以下,於步驟10及步驟14中輸入流量較輸出流量為特定量以下之情形。如圖8所示,控制器C1於步驟10及步驟14中,將大排氣流路EL2之排氣閥VL4打開,使排氣量增大。如此,可針對每個排氣流路控制排氣時點,因此,於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中,可細緻地進行壓力調整。 [第3實施形態] 第3實施形態之氣體供給系統1B與第1實施形態之氣體供給系統1相比較,進而具備使第3氣體與第1流路L1合流之構成之方面及利用控制器C1之氣體供給方法不同。於第3實施形態中,以與第1實施形態之不同點為中心進行說明,並省略重複之說明。 圖9係第3實施形態之氣體供給系統1B之概要圖。氣體供給系統1B具備將第3氣體之第3氣體源GS3與第1流路L1連接之第3流路L3。 於第3流路L3中之第3氣體源GS3之下游側,依序配置有控制閥VL41、孔口OL3、及開閉閥VL5。控制閥VL41係與控制閥VL1相同之構成,且由與控制電路C2相同之構成之控制電路(未圖示)控制。孔口OL3係與孔口OL1相同之構成。開閉閥VL5設置於第1流路L1與第3流路L3之連接部位PP3,且係與開閉閥VL2相同之構成。第3氣體源GS3之第3氣體藉由控制閥VL41及孔口OL3予以調整流量,且於與第1流路L1之連接部位PP3藉由開閉閥VL5之打開動作而被供給至第1流路L1,通過第1流路L1而向腔室12供給。 氣體供給系統1B具備連接於第3流路L3中控制閥VL41與孔口OL3之間之流路且將第3氣體排出之排氣機構EB。排氣機構EB經由排氣流路EL3而與第3流路L3連接。排氣流路EL3連接於第3流路L3中控制閥VL41與孔口OL3之間之連接部位PP4。排氣機構EB係與排氣機構E相同之構成。排氣流路EL3與排氣流路EL於連接部位PP5連接。再者,排氣流路EL3亦可連接於其他排氣裝置。 使上述第3氣體與第1流路L1合流之構成要素可由在第1實施形態中說明之控制器C1控制。孔口OL3及開閉閥VL5可配置於較設置於腔室12之入口塊55更靠下游側。以入口塊55為基準設置於腔室12側之孔口OL3及開閉閥VL5亦可被單元化(圖中之單元U3)。再者,單元U3亦可包含壓力檢測器PM及溫度檢測器TM。又,單元U3亦可包含排氣流路EL3之一部分。氣體供給系統1B之其他構成係與氣體供給系統1相同。氣體供給系統1B可應用於電漿處理裝置10。 其次,對利用氣體供給系統1B之氣體供給方法進行說明。氣體供給方法可藉由利用控制器C1使構成要素動作而實現。第1氣體用之二次閥之開閉時點為任意。亦即,第1氣體可導入亦可不導入。圖10係表示開閉閥VL2、VL5之開閉時點之一例之圖。如圖10所示,控制器C1使第2氣體用之開閉閥VL2與第3氣體用之開閉閥VL5交替地開閉。亦即,控制器C1使開閉閥VL2、VL5週期性地開閉,並且使開閉之週期偏移。作為此種製程之一例,第1氣體係載氣,第2氣體及第3氣體係電漿處理所必需之處理氣體。於另一例中,未導入第1氣體,第2氣體及第3氣體係電漿處理所必需之處理氣體。圖11係表示開閉閥VL2、VL5之開閉時點之另一例之圖。如圖11所示,控制器C1亦可使第2氣體用之開閉閥VL2與第3氣體用之開閉閥VL5同步地開閉。 其次,對控制器C1讀入處理製程之製程配方並執行之具體之一例進行說明。製程配方預先儲存於控制器C1之記憶部。圖12係說明製程配方及與製程配方對應之向控制電路之輸入之圖。如圖12(A)所示,於製程配方中預先設定步驟1~步驟8之處理製程中之氬氣(第1氣體之一例)、氧氣(第2氣體之一例)及C4
F6
氣體(第3氣體之一例)之流量。於該製程配方中,將氬氣作為載氣於步驟1~步驟8中進行供給,將氧氣及C4
F6
氣體作為添加氣體於步驟3及步驟5中供給,將C4
F6
氣體作為添加氣體於步驟8中供給。控制器C1若自記憶部讀入圖12(A)所示之製程配方,則以執行圖12(B)所示之處理製程之方式向壓力式流量控制裝置FC1之控制電路、及控制閥VL1之控制電路輸出信號。 圖12(B)所示之控制製程以基於製程配方於添加氣體之供給步驟之前一步驟中供給與該供給步驟相同流量之添加氣體之方式進行變更(圖中之陰影部分)。具體而言,控制器C1將第2步驟之氧氣之流量自0[sccm]變更為6[sccm],將第2步驟之C4
F6
氣體之流量自0[sccm]變更為7.5[sccm]。又,控制器C1將第4步驟之氧氣之流量自0[sccm]變更為6[sccm],將第4步驟之C4
F6
氣體之流量自0[sccm]變更為7.5[sccm]。進而,控制器C1將第7步驟之C4
F6
氣體之流量自0[sccm]變更為5.5[sccm]。 控制器C1及控制電路基於圖12(B)所示之與製程配方對應之向控制電路之輸入而控制各閥。由於針對第2氣體及第3氣體之閥之控制方法共通,故而,以下對第2氣體之控制方法進行說明,省略第3氣體之控制方法。又,關於第2氣體之控制方法,僅說明代表性之步驟。圖13係說明針對輸入之閥之開閉控制之一例之圖。圖13(A)表示控制器C1之處理。如圖13(A)所示,控制器C1輸入於步驟N中以流量α[sccm]供給第2氣體之製程配方。控制器C1變更為於步驟N-1中以流量α[sccm]供給第2氣體作為與製程配方對應之向控制電路之輸入(目標設定)。而且,控制器C1決定各步驟之閥之開閉狀態。再者,控制器C1直接控制開閉閥VL2,對於控制閥VL1及排氣閥VL3,則經由控制閥VL1之控制電路而間接地進行控制。 控制器C1於步驟N-2中,將控制閥VL1設定為關閉,將開閉閥VL2設定為關閉,將排氣閥VL3設定為關閉。控制器C1於步驟N-1中,將控制閥VL1設定為打開,將開閉閥VL2設定為關閉,將排氣閥VL3設定為打開。控制器C1於步驟N中,將控制閥VL1設定為打開,將開閉閥VL2設定為打開,將排氣閥VL3設定為打開。控制器C1於步驟N+1中,將控制閥VL1設定為關閉,將開閉閥VL2設定為關閉,將排氣閥VL3設定為關閉。 而且,控制器C1於各步驟中,以成為如設定之動作之方式使開閉閥VL2開閉,並且向控制電路輸出信號。向控制電路之信號包含目標設定之流量(輸入)、控制閥VL1及排氣閥VL3之開閉狀態。控制電路按照自控制器C1輸入之信號對控制閥VL1及排氣閥VL3之開閉進行控制。 圖13(B)表示已輸入信號之控制電路之處理。如圖13(B)所示,於步驟N-2中,控制電路將控制閥VL1及排氣閥VL3設為關閉。控制器C1將開閉閥VL2設為關閉。於步驟N-1中,控制電路將控制閥VL1及排氣閥VL3設為打開。又,控制電路以輸出流量成為流量α[sccm]之方式對控制閥VL1進行控制(自控制)。又,藉由將排氣閥VL3設為打開,排氣流量藉由孔口而被自動控制(自控制)。控制器C1將開閉閥VL2設為關閉。如此,於步驟N-1中,於控制閥VL1與孔口OL1之間之流路中,以流量α[sccm]使第2氣體流通。 繼而,於步驟N中,控制電路將控制閥VL1及排氣閥VL3設為打開。又,控制電路以輸出流量成為流量α[sccm]之方式對控制閥VL1進行控制(自控制)。又,藉由將排氣閥VL3設為打開,排氣流量由孔口自動控制(自控制)。控制器C1將開閉閥VL2設為打開。如此,於步驟N中,將於步驟N-1中調整為流量α[sccm]之第2氣體向第1流路L1供給。於步驟N+1中,控制電路將控制閥VL1及排氣閥VL3設為關閉。控制器C1將開閉閥VL2設為關閉。藉此,停止向第1流路L1供給第2氣體。如此,控制器C1進行於第1實施形態之氣體供給方法中所說明之準備步驟及供給步驟。 圖14係說明針對輸入之閥之開閉控制之另一例之圖。圖14(A)表示控制器C1之處理。如圖14(A)所示,控制器C1輸入如下製程配方,即,於步驟N中以流量α[sccm]供給第2氣體,於步驟N+1中以流量β供給第2氣體。控制器C1變更為於步驟N-1中以流量α[sccm]供給第2氣體作為與製程配方對應之向控制電路之輸入(目標設定)。再者,作為供給步驟之步驟N+1之前一步驟係作為供給步驟之步驟N,因此,不變更於步驟N中設定之流量。亦即,於供給步驟連續之情形時,僅於最初之供給步驟設定準備步驟,以後之處理無準備步驟而進行控制。其他處理係與於圖13中說明之內容相同,按照圖14(A)所示之設定內容如圖14(B)所示般執行處理。 圖15係說明針對輸入之閥之開閉控制之另一例之圖。圖15(A)表示控制器C1之處理。如圖15(A)所示,控制器C1輸入如下製程配方,即,於步驟N中以流量α[sccm]供給第2氣體,於步驟N+2中以流量β供給第2氣體。控制器C1變更為於步驟N-1中以流量α[sccm]供給第2氣體,於步驟N+1中以流量β供給第2氣體作為與製程配方對應之向控制電路之輸入(目標設定)。其他處理係與於圖13中說明之內容相同,按照圖15(A)所示之設定內容如圖15(B)所示般執行處理。 以上,氣體供給系統1B可使複數種氣體合流於第1流路L1。又,氣體供給系統1B於第2流路L2及第3流路L3分別進行於第1實施形態之氣體供給方法中說明之準備步驟及供給步驟,藉此,可進行應答性優異之氣體供給。 [第4實施形態] 第4實施形態之氣體供給系統1C與第1實施形態之氣體供給系統1相比較,不同點在於孔口OL1及開閉閥VL2位於較入口塊55更靠上游側。於第4實施形態中,以與第1實施形態之不同點為中心進行說明,並省略重複之說明。 圖16係第4實施形態之氣體供給系統1C之概要圖。如圖16所示,於氣體供給系統1C中,第1流路L1與第2流路L2之連接部位PP1位於較入口塊55更靠上游側。氣體供給系統1C之其他構成係與氣體供給系統1相同。 以入口塊55為基準設置於第2氣體源GS2側之控制閥VL1、控制電路C2、孔口OL1及開閉閥VL2亦可被單元化(圖中之單元U4)。再者,單元U4亦可包含壓力檢測器PM及溫度檢測器TM。又,單元U4亦可包含排氣流路EL之一部分。以上,由於氣體供給系統1C可使位於自控制閥VL1至開閉閥VL2之構成要素單元化,故而,各構成要素之操作變得容易。 以上,對各種實施形態進行了說明,但並不限定於上述實施形態,能夠構成各種變化態樣。例如,亦可將各實施形態組合。又,上述基板處理裝置係電容耦合型之電漿處理裝置,但基板處理裝置亦可為感應耦合型之電漿處理裝置、利用微波等表面波之電漿處理裝置等任意之電漿處理裝置。 又,於氣體供給系統1A、1B中,包含孔口及開閉閥之單元亦可位於較入口塊55靠上游側。 又,上述控制閥VL1基於配置於開閉閥VL2之上游側之壓力檢測器PM之檢測結果進行動作,但並不限定於此。例如,亦可使用進而追加之壓力檢測器之檢測結果。追加之壓力檢測器例如配置於開閉閥VL2之下游側,檢測第1流路L1之壓力。控制電路C2於第2流路L2之壓力為第1流路L1之壓力之2倍以上之條件下,以使根據壓力檢測器PM之測定壓力值求出之算出流量與設定流量之差減少之方式,對控制閥VL1進行控制。又,控制電路C2於第2流路L2之壓力較第1流路L1之壓力之2倍小之條件下,以使根據壓力檢測器PM之測定壓力值與追加之壓力檢測器之測定壓力值之間之差壓求出之算出流量與設定流量之差減少之方式,對控制閥VL1進行控制。如此,上述控制閥VL1亦可藉由差壓控制而動作。又,追加之壓力檢測器亦可組入圖1之單元U2。亦即,追加之壓力檢測器亦可與孔口OL1及開閉閥VL2一同被單元化。或者,追加之壓力檢測器亦可組入圖16之單元U4。亦即,追加之壓力檢測器亦可與控制閥VL1、控制電路C2、孔口OL1及開閉閥VL2一同被單元化。 又,於上述實施形態中,上述控制閥VL1可用於開閉閥VL2之開閉確認。圖17係表示控制閥VL1之構成之一例之圖。如圖17所示,控制閥VL1具有驅動部122。該驅動部122具有控制電路124。自上述控制電路C2將輸出流量與設定流量之流量差ΔF輸入至控制電路124。 又,驅動部122包含壓電元件126(piezoelectric element)。壓電元件126構成為於控制閥VL1之開閉動作中使下述閥體130移動。壓電元件126根據施加電壓(控制電壓之一例)而擴展,且藉由使下述閥體130與閥座128d接近或分離而進行控制閥VL1之開閉。例如,控制電路124以流量差ΔF變為0之方式控制對壓電元件126施加之電壓即施加電壓Vp。再者,控制電路124將特定出對壓電元件之施加電壓Vp之信號向控制電路C2輸入。亦即,控制電路C2作為取得特定出對壓電元件之施加電壓Vp之信號(控制閥VL1之控制值)之控制部發揮功能。 控制閥VL1進而具有本體128、閥體130(隔膜)、圓形簧(disc spring)132、按壓構件134、基底構件136、球體138、及支持構件140。本體128提供流路128a、流路128b、及閥室128c。流路128a及流路128b構成上述第2流路L2之一部分。又,本體128進而提供閥座128d。 閥體130藉由圓形簧132經由按壓構件134而對閥座128d施力。於對壓電元件126之施加電壓為零之情形時,閥體130抵接於閥座128d,控制閥VL1成為關閉之狀態。 壓電元件126之一端(圖中為下端)由基底構件136支持。壓電元件126連結於支持構件140。支持構件140之一端(圖中為下端)與按壓構件134結合。若對該壓電元件126施加電壓,則該壓電元件126擴展。若壓電元件126擴展,則支持構件140向離開閥座128d之方向移動,隨之,按壓構件134亦向離開閥座128d之方向移動。藉此,閥體130離開閥座128d,控制閥VL1成為打開之狀態。控制閥VL1之開度、即閥體130與閥座128d之間之距離由施加於壓電元件126之電壓控制。 此處,控制電路C2可基於壓電元件126之施加電壓判定開閉閥VL2之開閉。圖18係說明開閉閥之開閉確認之圖。圖18(A)係氣體供給之製程配方,圖18(B)係開閉閥VL2之開閉時點,圖18(C)係壓力檢測器PM之檢測值,圖18(D)係控制閥VL1之壓電元件之控制電壓。於如圖18(A)所示之製程配方之情形時,如圖18(B)所示,開閉閥VL2之「打開時點」成為與製程配方之「氣體ON」之時點相同。而且,如圖18(C)所示,無論開閉閥VL2之開閉,壓力檢測器PM之檢測值成為固定值。此種壓力固定之情況係藉由控制閥VL1之開閉、亦即壓電元件126之動作而實現。壓電元件126之控制電壓於開閉閥VL2成為打開之時刻TP1
自電壓值VP1
變化為電壓值VP2
,於開閉閥VL2成為關閉之時刻TP2
自電壓值VP2
變化為電壓值VP1
。同樣地,壓電元件126之控制電壓於開閉閥VL2成為打開之時刻TP3
自電壓值VP1
變化為電壓值VP2
,於開閉閥VL2成為關閉之時刻TP4
自電壓值VP2
變化為電壓值VP1
。控制電路C2可藉由判定壓電元件126之控制電壓之變化而判定開閉閥VL2之開閉。由此,可不追加感測器等而簡單地判定開閉閥VL2之開閉。 控制電路C2亦可對所取得之控制電壓與預先規定之控制電壓之基準值進行比較,並根據比較結果輸出警報。所謂預先規定之控制電壓之基準值,例如係於如製程配方般作成時動作之壓電元件126之控制電壓。所計測出之控制電壓之基準值預先記憶於能夠由控制電路C2參照之記憶部。控制電路C2藉由參照記憶部而取得基準值,並與所取得之控制電壓進行比較。所謂比較結果例如係所取得之控制電壓與預先規定之控制電壓之基準值之差量。控制電路C2例如於差量為預先規定之閾值以上之情形時,輸出警報。控制電路C2例如將警報信號輸出至顯示器或揚聲器。藉此,可於開閉閥未進行預先規定之動作時輸出警報。 [實施例] 以下,為了說明上述效果,對本發明者所實施之實施例及比較例進行敍述,但本發明並不限定於以下實施例。 (壓力檢測器PM之檢測位置之驗證) 對檢測控制閥與孔口之間之流路中之壓力之壓力檢測器PM之檢測位置是否對流量控制造成影響進行驗證。首先,確認壓力檢測器PM與孔口之位置關係是否會對流量控制造成影響。圖19係評估壓力檢測器PM之檢測位置對流量控制造成之影響時之系統概要圖。如圖19(A)所示,評估系統具備流量基準器FC2、控制閥VL7、壓力檢測器PM、孔口OL5及開閉閥VL8。流量基準器FC2係與壓力式流量控制裝置FC1相同之構成。作為評估方法,如圖19(B)所示般,將自孔口OL5至壓力檢測器PM之距離設為相隔距離LL1,使相隔距離LL1於0[m]~3[m]之範圍內進行變更,對孔口OL5之出口側之流量與設定值之誤差進行評估。將結果示於圖20。 圖20係於圖19之系統構成中評估之評估結果。橫軸係流量設定值[%],縱軸係流量誤差[%]。流量設定值係相對於孔口OL5可供流通之流量之最大值之比率。對相隔距離LL1為0[m]之情形、相隔距離LL1為1[m]之情形、相隔距離LL1為2[m]之情形、相隔距離LL1為3[m]之情形計測流量誤差,並對結果進行繪圖。圖中之虛線係孔口之標準規格值。如圖20所示,確認到隨著相隔距離LL1變長,流量誤差之絕對值變大。認為此情況係精度下降相當於孔口OL5與壓力檢測器PM之間之配管之長度之差壓量的程度。 其次,確認壓力檢測器PM與控制閥之位置關係是否對流量控制造成影響。圖21係評估壓力檢測器PM之檢測位置對流量控制造成之影響時之系統概要圖。如圖21(A)所示,評估系統具備流量基準器FC2、控制閥VL7、壓力檢測器PM、孔口OL5及開閉閥VL8。流量基準器FC2係與壓力式流量控制裝置FC1相同之構成。作為評估方法,如圖21(B)所示般,將自壓力檢測器PM至控制閥VL7之距離設為相隔距離LL2,使相隔距離LL2於0[m]~3[m]之範圍內進行變更,對孔口OL5之出口側之流量與設定值之誤差進行評估。將結果示於圖22。 圖22係於圖21之系統構成中進行評估所得之評估結果。橫軸為流量設定值[%],縱軸為流量誤差[%]。流量設定值係相對於孔口OL5可供流通之流量之最大值之比率。對相隔距離LL2為0[m]之情形、相隔距離LL2為1[m]之情形、相隔距離LL22為[m]之情形、壓力檢測器PM與控制閥VL7之間為3[m]之情形進行計測,並對結果進行繪圖。圖中之虛線係流量基準器FC2之標準規格值。如圖22所示,確認到流量誤差不依存於壓力檢測器PM與控制閥VL7之間之配管長度。根據圖20及圖22之結果確認到,壓力檢測器PM於控制閥與孔口之間之流路中位於孔口側可準確地進行流量控制。又,確認到,為了使流路誤差為0.1[%]以下,必須將孔口OL5與壓力檢測器PM之間之配管之長度設為1[m]以下。 (溫度檢測器TM之檢測位置之驗證) 對檢測控制閥與孔口之間之流路中之溫度之溫度檢測器TM之檢測位置是否會對流量控制造成影響進行驗證。圖23係評估溫度檢測器TM之檢測位置對流量控制造成之影響時之系統概要圖。如圖19(A)所示,評估系統配置於室溫(25℃)之測定室RO1內,且具備流量基準器FC2、控制閥VL7、壓力檢測器PM、溫度檢測器TM、孔口OL5及開閉閥VL8。流量基準器FC2係與壓力式流量控制裝置FC1相同之構成。溫度檢測器TM配置於控制閥VL1側,用於控制閥VL1之流量控制。孔口OL5及開閉閥VL8配置於能夠在25℃~50℃之範圍內控制溫度之恆溫槽RO2。於恆溫槽RO2中使溫度變化,並對孔口OL5之出口側之流量與設定值之關係進行評估。壓力檢測器PM與孔口OL5之相隔距離LL3設為2[m]。將結果示於圖24及圖25。 圖24係於圖23之系統構成中進行評估所得之評估結果。橫軸係流量設定值[%],縱軸係孔口OL5之出口側之測定流量[sccm]。流量設定值係相對於孔口OL5可供流通之流量之最大值之比率。針對恆溫槽RO2之設定溫度為25℃、30℃、40℃、50℃之各情形,對孔口OL5之出口側之流量與設定值進行繪圖。圖25係以圖24之25℃之資料為基準轉換圖24之曲線圖所得之結果。橫軸係流量設定值[%],縱軸係以25℃下之流量為基準之值。如圖25所示,確認了孔口OL5之溫度與溫度檢測器TM之檢測溫度(25℃)之差越大,則流量誤差之絕對值越大。如此,確認了準確地測定孔口之溫度較為重要。根據圖24及圖25之結果,確認了溫度檢測器TM於控制閥與孔口之間之流路中位於孔口側可準確地進行流量控制。 (半導體製造系統之各構成要素對流量控制造成之影響之驗證) 對包含氣體供給系統之半導體製造系統之構成要素對流量控制造成之影響進行評估。圖26係表示評估對流量控制造成之影響之構成要素之概要圖。對流量控制機器進行省略。圖26所示之系統具備第1氣體源GS1、第2氣體源GS2及腔室12。第1氣體源GS1經由第1流路L1而連接於腔室12。第2氣體源GS2連接於第2流路L2。第2流路L2於連接部位PP1與第1流路L1合流。 評估方法如下。將第1氣體設為氬氣,以750[sccm]連續地向腔室12供給。又,將第2氣體設為氧氣,以5[sccm]間歇地向腔室12供給。然後,於腔室12內產生電漿,並測定電漿之發光強度。測定發光強度以最大發光強度為基準進行標準化。計測供給氣體而測定發光強度自0%至成為90%為止之時間(上升時之評估)、及停止氣體之供給而測定發光強度自100%至成為20%為止之時間(下降時之評估),而確認應答性。 評估部位如下。部位A係流量控制機器。流量控制機器係將具有孔口OL1及開閉閥VL2之實施例、及圖29所示之氣體供給系統1之壓力式流量控制裝置FC3設為評估對象。部位B係自流量控制機器至連接部位PP1之長度(添加線(Add Line)長度)。添加線長度係將具有孔口OL1及開閉閥VL2之實施例(添加線長度為0[m])、及添加線長度為0.15[m]、1.00[m]、3.00[m]之比較例設為評估對象。部位C係自第1氣體源GS1至腔室12之長度(幹線(Main Line)長度),對0.15[m]、1.00[m]、3.00[m]之情形進行評估。部位D係上部電極電容,對100[cc]、160[cc]、340[cc]之情形進行評估。部位E係GAS孔數,對53個、105個之情形進行評估。將結果示於圖27。 圖27係圖26所示之各構成要素之評估結果。由虛線包圍之部位A~C係相當於實施形態之氣體供給系統所具有之部位之部分。對於部位A,確認到於上升時之評估中,實施例與比較例相比應答性優異。亦即,確認到具有孔口OL1及開閉閥VL2之實施例較圖29所示之氣體供給系統1之壓力式流量控制裝置FC3應答性優異。又,對於部位B,於上升時之評估及下降時之評估之兩者,添加線長度為0[m]之情形之應答性最優異。亦即,確認到具有孔口OL1及開閉閥VL2之實施例之應答性優異。又,對於部位C及部位E,確認到應答性之部位依存性較小。又,對於部位D,確認到上部電極容積越小則應答性越優異。 然後,算出各部位之影響程度。影響程度表示各部位之影響之大小相對於整體影響之大小之比率。如圖27所示,確認到部位A~E中之部位B係造成影響最大之部位。亦即,確認到具有孔口OL1及開閉閥VL2之實施例之構成可控制造成影響最大之部位之參數,故而對應答性之改善非常有效。 再者,上述測定係氬氣供給時、亦即載氣存在之情形之結果,例如,有如圖9所示之氣體供給系統1B般,亦可不供給載氣之情形。於此種情形時,有應答性之幹線長度依存性變大之傾向。因此,亦可於製程配方中存在使用載氣之步驟之情形時,使孔口OL1及開閉閥VL2配置於較入口塊55更靠上游側,於製程配方中不存在使用載氣之步驟之情形時,將孔口OL1及開閉閥VL2配置於較入口塊55更靠下游側。亦即,亦可根據製程配方來決定孔口OL1及開閉閥VL2相對於入口塊55之位置。
1‧‧‧氣體供給系統1A‧‧‧氣體供給系統1B‧‧‧氣體供給系統1C‧‧‧氣體供給系統10‧‧‧電漿處理裝置(基板處理裝置)12‧‧‧腔室12a‧‧‧接地導體12e‧‧‧排氣口12g‧‧‧搬入搬出口14‧‧‧支持部18a‧‧‧第1平板18b‧‧‧第2平板22‧‧‧直流電源23‧‧‧開關24‧‧‧冷媒流路26a‧‧‧配管26b‧‧‧配管28‧‧‧氣體供給管線30‧‧‧上部電極32‧‧‧絕緣性遮蔽構件34‧‧‧頂板34a‧‧‧氣體噴出孔36‧‧‧支持體36a‧‧‧氣體擴散室36b‧‧‧連通孔46‧‧‧積存物遮罩48‧‧‧排氣板50‧‧‧排氣裝置51‧‧‧排氣裝置52‧‧‧排氣管54‧‧‧閘閥55‧‧‧入口塊62‧‧‧第1高頻電源64‧‧‧第2高頻電源66‧‧‧匹配器68‧‧‧匹配器71‧‧‧下部本體部71a‧‧‧入口71b‧‧‧出口71c‧‧‧內部流路71d‧‧‧孔口支持部71e‧‧‧入口71f‧‧‧出口71g‧‧‧內部流路73‧‧‧出口74‧‧‧密封構件75‧‧‧密封部76‧‧‧缸體76a‧‧‧突出部76b‧‧‧流路78‧‧‧施力構件79‧‧‧封口構件81‧‧‧驅動部82‧‧‧空間100‧‧‧氣體供給源101‧‧‧孔口102A‧‧‧開閉閥102‧‧‧開閉閥103‧‧‧第1氣體之流路104‧‧‧第2氣體之流路105‧‧‧連接部位122‧‧‧驅動部124‧‧‧控制電路126‧‧‧壓電元件128‧‧‧本體128a‧‧‧流路128b‧‧‧流路128c‧‧‧閥室128d‧‧‧閥座130‧‧‧閥體132‧‧‧圓形簧134‧‧‧按壓構件136‧‧‧基底構件138‧‧‧球體140‧‧‧支持構件C1‧‧‧控制器C2‧‧‧控制電路(控制部)E‧‧‧排氣機構EA‧‧‧排氣機構EB‧‧‧排氣機構EL‧‧‧排氣流路EL1‧‧‧小排氣流路EL3‧‧‧排氣流路EL2‧‧‧大排氣流路ESC‧‧‧靜電吸盤FC1‧‧‧壓力式流量控制裝置FC2‧‧‧流量基準器FC3‧‧‧壓力式流量控制裝置FR‧‧‧聚焦環GS1‧‧‧第1氣體源GS2‧‧‧第2氣體源GS3‧‧‧第3氣體源HT‧‧‧加熱器L1‧‧‧第1流路L2‧‧‧第2流路L3‧‧‧第3流路L21‧‧‧末端LE‧‧‧下部電極LL1‧‧‧相隔距離LL2‧‧‧相隔距離LL3‧‧‧相隔距離OL1‧‧‧孔口OL2‧‧‧孔口OL3‧‧‧孔口OL5‧‧‧孔口PD‧‧‧載置台PP1‧‧‧連接部位PP2‧‧‧連接部位PP3‧‧‧連接部位PP4‧‧‧連接部位PP5‧‧‧連接部位PM‧‧‧壓力檢測器RO1‧‧‧測定室RO2‧‧‧恆溫槽S‧‧‧處理空間SH‧‧‧簇射頭TM‧‧‧溫度檢測器U1‧‧‧單元U2‧‧‧單元U3‧‧‧單元U4‧‧‧單元VL1‧‧‧控制閥VL2‧‧‧開閉閥VL3‧‧‧排氣閥VL4‧‧‧排氣閥VL5‧‧‧開閉閥VL7‧‧‧控制閥VL8‧‧‧開閉閥VL41‧‧‧控制閥Vp‧‧‧施加電壓W‧‧‧晶圓ΔF‧‧‧流量差Ⓐ‧‧‧部位Ⓑ‧‧‧部位Ⓒ‧‧‧部位Ⓓ‧‧‧部位Ⓔ‧‧‧部位
圖1係第1實施形態之氣體供給系統之概要圖。 圖2係概略性地表示開閉閥之剖視圖。 圖3係概略性地表示開閉閥之下部構造之圖。 圖4係概略性地表示第1實施形態之基板處理系統之剖視圖。 圖5(A)、(B)係表示第1氣體用之二次閥及第2氣體用之開閉閥之開閉時點之圖。 圖6係表示通過第2氣體用之控制閥、開閉閥及排氣閥之第2氣體之流量之圖。 圖7係第2實施形態之氣體供給系統之概要圖。 圖8係表示通過第2氣體用之控制閥、開閉閥及排氣閥之第2氣體之流量之圖。 圖9係第3實施形態之氣體供給系統之概要圖。 圖10(A)、(B)係表示複數個開閉閥之開閉時點之一例之圖。 圖11(A)、(B)係表示複數個開閉閥之開閉時點之另一例之圖。 圖12(A)、(B)係說明製程配方及與製程配方對應之向控制電路之輸入之圖。 圖13(A)、(B)係說明針對輸入之閥之開閉控制之一例之圖。 圖14(A)、(B)係說明針對輸入之閥之開閉控制之另一例之圖。 圖15(A)、(B)係說明針對輸入之閥之開閉控制之另一例之圖。 圖16係第4實施形態之氣體供給系統之概要圖。 圖17係表示控制閥之構成之一例之圖。 圖18(A)~(D)係說明開閉閥之開閉確認之圖。 圖19(A)、(B)係評估壓力檢測器之檢測位置對流量控制造成之影響時之系統概要圖。 圖20係於圖19之系統構成中進行評估之評估結果。 圖21(A)、(B)係評估壓力檢測器之檢測位置對流量控制造成之影響時之系統概要圖。 圖22係於圖21之系統構成中進行評估所得之評估結果。 圖23係評估溫度檢測器之檢測位置對流量控制造成之影響時之系統概要圖。 圖24係於圖23之系統構成中進行評估之評估結果。 圖25係以圖24之25℃下之資料為基準轉換圖24之曲線圖所得之結果。 圖26係表示評估對流量控制造成之影響之構成要素之概要圖。 圖27係圖26所示之各構成要素之評估結果。 圖28係先前之氣體供給系統之概要圖。 圖29係先前之氣體供給系統之概要圖。
1‧‧‧氣體供給系統
12‧‧‧腔室
51‧‧‧排氣裝置
55‧‧‧入口塊
C1‧‧‧控制器
C2‧‧‧控制電路(控制部)
E‧‧‧排氣機構
EL‧‧‧排氣流路
FC1‧‧‧壓力式流量控制裝置
GS1‧‧‧第1氣體源
GS2‧‧‧第2氣體源
L1‧‧‧第1流路
L2‧‧‧第2流路
L21‧‧‧末端
OL1‧‧‧孔口
OL2‧‧‧孔口
PP1‧‧‧連接部位
PP2‧‧‧連接部位
PM‧‧‧壓力檢測器
TM‧‧‧溫度檢測器
U1‧‧‧單元
U2‧‧‧單元
VL1‧‧‧控制閥
VL2‧‧‧開閉閥
VL3‧‧‧排氣閥
Claims (15)
- 一種氣體供給系統,其係向基板處理裝置之腔室供給氣體者,且包括:第1流路,其將第1氣體之第1氣體源與上述腔室連接;第2流路,其將第2氣體之第2氣體源與上述第1流路連接;控制閥,其設置於上述第2流路,且將上述第2氣體之流量控制為特定量;孔口,其設置於上述控制閥之下游且上述第2流路之末端;開閉閥,其設置於上述第1流路與上述第2流路之末端之連接部位,控制自上述孔口之出口向上述第1流路供給之上述第2氣體之供給時點;排氣機構,其連接於上述第2流路中上述控制閥與上述孔口之間之流路,且將上述第2氣體排出;及控制器,其使上述控制閥、上述開閉閥及上述排氣機構動作。
- 如請求項1之氣體供給系統,其中上述開閉閥具有密封構件,該密封構件於關閉控制時以將上述孔口之出口密封之方式壓抵於上述孔口,於打開控制時離開上述孔口。
- 如請求項2之氣體供給系統,其中上述開閉閥具有:缸體,其固定支持上述密封構件;施力構件,其於上述密封構件壓抵於上述孔口之方向對上述缸體彈性地施力;及驅動部,其使缸體向與上述被壓抵之方向相反方向移動。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其中上述孔口及上述開閉閥配置於較設置於上述腔室之入口塊更靠下游側。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其中上述孔口及上述開閉閥配置於較設置於上述腔室之入口塊更靠上游側。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其中上述排氣機構具有:小排氣流路,其連接於上述第2流路,且為第1排氣量;大排氣流路,其連接於上述第2流路,且為較上述第1排氣量更大之第2排氣量;及第1排氣閥,其設置於上述大排氣流路,控制排氣時點。
- 如請求項6之氣體供給系統,其中上述排氣機構進而具有設置於上述小排氣流路且控制排氣時點之第2排氣閥。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其中上述排氣機構於上述控制閥與上述孔口之間之流路中連接於上述孔口側。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其進而具備壓力檢測器,該壓力檢測器檢測上述第2流路中上述控制閥與上述孔口之間的流路中之上述第2氣體之壓力,且上述壓力檢測器於上述控制閥與上述孔口之間之流路中位於上述孔口側, 上述控制閥基於上述壓力檢測器之檢測結果而控制上述第2氣體之流量。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其進而具備溫度檢測器,該溫度檢測器檢測上述第2流路中上述控制閥與上述孔口之間的流路中之上述第2氣體之溫度,且上述溫度檢測器於上述控制閥與上述孔口之間之流路中位於上述孔口側,上述控制閥基於上述溫度檢測器之檢測結果而控制上述第2氣體之流量。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其中上述控制器係於將目標流量之上述第2氣體於目標供給時點供給至上述第1流路之情形時,於截至上述目標供給時點之特定期間,在將上述開閉閥關閉並且使上述排氣機構動作之狀態下,控制上述控制閥而使上述目標流量之上述第2氣體流通,於到達上述目標供給時點時將上述開閉閥打開。
- 如請求項1至3中任一項之氣體供給系統,其進而具備取得上述控制閥之控制值之控制部,且上述控制閥具有閥體、閥座、及壓電元件,該壓電元件係根據控制電壓而擴展,且藉由使上述閥體與上述閥座接近或分離而進行上述控制閥之開閉,且上述控制部基於上述壓電元件之控制電壓而判定上述開閉閥之開閉。
- 如請求項12之氣體供給系統,其中上述控制部對所取得之上述控制電壓與預先規定之上述控制電壓之基準值進行比較,根據比較結果輸出警報。
- 一種基板處理系統,其具備請求項1至13中任一項之氣體供給系統。
- 一種氣體供給方法,其係使用氣體供給系統向基板處理裝置之腔室供給氣體者,該氣體供給系統包括:第1流路,其將第1氣體之第1氣體源與腔室連接;第2流路,其將第2氣體之第2氣體源與上述第1流路連接;控制閥,其設置於上述第2流路,且將上述第2氣體之流量控制為特定量;孔口,其設置於上述控制閥之下游且上述第2流路之末端;開閉閥,其設置於上述第1流路與上述第2流路之末端之連接部位,控制自上述孔口之出口向上述第1流路供給之上述第2氣體之供給時點;排氣機構,其連接於上述第2流路中上述控制閥與上述孔口之間之流路,且將上述第2氣體排出;及控制器,其使上述控制閥、上述開閉閥及上述排氣機構動作;該氣體供給方法包括:準備步驟,其係於將上述開閉閥關閉並且使上述排氣機構動作之狀態下,控制上述控制閥而使目標流量之上述第2氣體流通;及供給步驟,其係於持續進行上述準備步驟期間到達目標供給時點時,將上述開閉閥打開,而將上述目標流量之上述第2氣體向上述第1流路供給。
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