WO2022196388A1 - Film formation device and film formation method - Google Patents

Film formation device and film formation method Download PDF

Info

Publication number
WO2022196388A1
WO2022196388A1 PCT/JP2022/009326 JP2022009326W WO2022196388A1 WO 2022196388 A1 WO2022196388 A1 WO 2022196388A1 JP 2022009326 W JP2022009326 W JP 2022009326W WO 2022196388 A1 WO2022196388 A1 WO 2022196388A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
waveform
pressure
film forming
processing space
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/009326
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
雄治 小畑
庸之 岡部
誠志 村上
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Publication of WO2022196388A1 publication Critical patent/WO2022196388A1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber

Definitions

  • a film formation apparatus is a film formation apparatus that forms a film on a substrate by an ALD process, and includes a processing container having a processing space for processing the substrate, a source gas, a reaction gas, and a purge gas.
  • the mounting table 2 has a disc shape with a size corresponding to the wafer W, and is supported by a support member 23 .
  • the mounting table 2 is made of a ceramic material such as aluminum nitride (AlN) or a metal material such as aluminum or a nickel-based alloy, and a heater 21 for heating the wafer W is embedded therein.
  • the heater 21 is powered by a heater power supply (not shown) to generate heat.
  • the output of the heater 21 is controlled by a temperature signal from a thermocouple (not shown) provided near the wafer mounting surface on the upper surface of the mounting table 2, thereby controlling the temperature of the wafer W at a predetermined temperature. ing.
  • a support member 23 for supporting the mounting table 2 extends downward from the processing container 1 through a hole formed in the bottom wall of the processing container 1 from the center of the bottom surface of the mounting table 2, and is connected to a lifting mechanism 24 at its lower end.
  • the elevating mechanism 24 is composed of, for example, a motor, and is driven by a driver 24a to enable the mounting table 2 to elevate via the supporting member 23.
  • a processing position (a solid line in FIG. 1) for processing the wafer and a transfer position (a two-dot chain line in FIG. 1) for transferring the wafer W below the processing position (a solid line in FIG. 1).
  • the pressure can be controlled by raising and lowering the mounting table 2 by the raising and lowering mechanism 24 during the ALD process.
  • the front-stage side valve 52c and the rear-stage side valve 52e have the same configurations as the front-stage side valve 51c and the rear-stage side valve 51e.
  • the front-stage valve 52c, the storage tank 52d, and the rear-stage valve 52e constitute a flow controller 52f.
  • the second purge gas supply section 54 includes a second purge gas source 54a, a second purge gas supply line 54b, a front stage valve 54c, a storage tank 54d, and a rear stage valve 54e.
  • the second purge gas source 54a supplies nitrogen (N 2 ) gas, which is an example of a purge gas, through a second purge gas supply line 54b.
  • the second purge gas line 54b is connected to the reactive gas supply line 53b.
  • the second purge gas supply line 54b is provided with a front-stage valve 54c, a storage tank 54d, and a rear-stage valve 54e in this order from the second purge gas source 54a side.
  • the front-stage valve 51c also needs to operate at high speed to follow it, and it is necessary to supply a large amount of gas in a short period of time.
  • the front-stage valve 51c and the rear-stage valve 51e are preferably high-speed, high-Cv valves that are excellent in followability to the valve opening/closing signal from the valve controller 55 . From such a point of view, piezo-driven valves or motor-driven valves can be preferably used.
  • the control unit 300 includes, as a main configuration, a plurality of MCs (Modules), which are individual control units provided corresponding to each processing apparatus of the substrate processing system, including the film forming apparatus 100. Controller) 401 , an EC (Equipment Controller) 301 which is an integrated control unit that controls the entire substrate processing system, and a user interface 501 connected to the EC 301 .
  • Controller 401
  • EC Equipment Controller
  • the MC401 can be installed not only in the deposition apparatus but also in the load lock chamber and the loader unit in the substrate processing system, and these are also integrated under the EC301, but are illustrated and explained here. omitted.
  • a user interface 501 is also connected to the EC 301 .
  • the user interface 501 has a keyboard for inputting commands for the process manager to manage the substrate processing system, a display for visualizing and displaying the operating status of the substrate processing system, mechanical switches, and the like.
  • the CPU 303 reads out from the hard disk device 307 or the storage medium 507 a program including the processing recipe for the wafer W designated by the user or the like on the user interface 501 .
  • each MC 401 is configured to control processing in the processing device.
  • One of the multiple MCs 401 corresponds to the film forming apparatus 100 .
  • the components that make up the end device 201 can include a valve drive unit, the driver 24a of the lifting mechanism 24, the exhaust unit 6, and the like. to perform normal control.
  • the MC 401 corresponding to the film forming apparatus 100 is connected to an ALD process control unit 410 as a subordinate controller that controls the gas flow rate and pressure during the ALD process. Since the ALD process requires high-speed control of gas supply, exhaust, etc., the ALD process control unit 410 is configured as a high-speed controller separate from the normal control system from the MC 401 via the I/O module 413. ing.
  • a film forming method using the film forming apparatus 100 configured as described above will be described.
  • the gate valve 12 is opened, and the wafer W is loaded into the processing container 1 through the loading/unloading port 11 by a transporting device (not shown), placed on the mounting table 2, and the transporting device is withdrawn.
  • the table 2 is raised to the processing position.
  • the gate valve 12 is closed, the interior of the processing vessel 1 is maintained in a predetermined decompressed state, and the temperature of the mounting table 2 is controlled by the heater 21 to the film formation temperature, eg, in the range of 400 to 550.degree.
  • TiCl 4 gas which is a raw material gas
  • N 2 gas which is a purge gas
  • the TiCl 4 gas is discharged from the processing space S.
  • vacuuming is performed after supplying N2 gas as a purge gas.
  • NH 3 gas which is a reaction gas (nitriding gas)
  • the control of the actual one-pulse gas flow waveform of the gas flow rate at this time is, for example, in the case of the flow controller 51f of the source gas supply unit 51, the flow rate control based on the recipe information of the gas flow waveform as described above. This can be done by controlling the pressure of the upstream side valve 51c of the vessel 51f and the storage tank 51d. At this time, by adjusting the opening degrees of the front-stage valve 51c and/or the rear-stage valve 51e, it is possible to obtain a gas flow waveform having a shape corresponding to the set waveform of the processing recipe with better controllability.
  • the control of the pressure waveform adjusts, for example, the supply timing of the raw material gas or reaction gas, the opening of the valve, and so on.
  • the film formation process can be performed with high accuracy, and the film characteristics such as film thickness and step coverage can be suppressed between wafers and between devices. .
  • the pressure waveform can be controlled so that the pressure in the processing space S increases during the supply of the raw material gas and the supply of the reaction gas.
  • the step coverage can be increased by controlling the pressure waveform so that the pressure during supply of the raw material gas is increased.
  • the step coverage of the formed TiN film can be increased by increasing the pressure of the TiCl 4 gas (TiCl 4 partial pressure) which is the source gas.
  • the TiCl 4 gas is used as the source gas and the NH 3 gas, which is a nitriding gas, is used as the reaction gas to form the TiN film. It can be applied when a film is formed by an ALD process using a reaction gas.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

A film formation device for forming a film on a substrate by means of an ALD process has a processing container which has a processing space for processing the substrate, a gas supply part which supplies gases including a feedstock gas, a reaction gas, and a purge gas into the processing space, an exhaust part which exhausts the processing space, and a control part, wherein: the control part has an ALD control part for controlling at least the gas supply by the gas supply part such that the ALD process is performed by sequentially supplying the feedstock gas and the reaction gas in a pulsed format, with purging of the processing space by the purge gas therebetween; and the ALD control part controls the gas supply by the gas supply part such that a gas flow rate waveform and/or pressure waveform of one pulse of the feedstock gas and/or the reaction gas to be supplied in a pulsed format is controlled to have a shape corresponding to a set waveform.

Description

成膜装置および成膜方法Film forming apparatus and film forming method
　本開示は、成膜装置および成膜方法に関する。 The present disclosure relates to a film forming apparatus and a film forming method.
　従来からＴｉＮ膜等の金属系膜を成膜する技術として、ステップカバレッジが良好な原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ法）が用いられている。 Atomic Layer Deposition (ALD), which has good step coverage, has been used as a technique for forming metal films such as TiN films.
　ＡＬＤ法では、原料ガスと反応ガスを交互に供給して膜形成するため、これらのガスを供給と停止をバルブの開閉により短時間で間欠的に行う必要があり、バルブ１回の開閉時間が非常に短く、高速でのバルブの切り替えが要求される。 In the ALD method, since the source gas and the reaction gas are alternately supplied to form a film, it is necessary to intermittently supply and stop the supply of these gases by opening and closing valves in a short period of time. Very short and high speed valve switching is required.
　特許文献１には、このような高速でのバルブの切り替えを行う成膜装置において、制御部と信号の送受信が可能に接続されてその制御を受ける下位の制御ユニットに設けられた物理パラメータの情報に基づき、プロセスの状態を把握する技術が提案されている。具体例としては、ガス供給路のバルブよりもガス供給方向の上流側に流量計を設け、物理パラメータとして、単位時間内に流量計により計測されるガス流量の積算値を用いることが記載されている。 In Patent Document 1, in a film forming apparatus that performs such high-speed valve switching, information on physical parameters provided in a lower-level control unit that is connected to a control unit so as to be able to transmit and receive signals and is controlled by the control unit. A technology for grasping the state of the process has been proposed based on the above. As a specific example, it is described that a flow meter is provided on the upstream side in the gas supply direction of the valve of the gas supply path, and the integrated value of the gas flow rate measured by the flow meter within a unit time is used as the physical parameter. there is
特開２０１３－１５１７２３号公報JP 2013-151723 A
　本開示は、基板に形成される膜の膜厚やステップカバレッジの基板間差や装置間差が小さい成膜装置および成膜方法を提供する。 The present disclosure provides a film forming apparatus and a film forming method in which differences in film thickness and step coverage of films formed on substrates between substrates and between apparatuses are small.
　本開示の一実施形態に係る成膜装置は、基板上にＡＬＤプロセスにより膜を形成する成膜装置であって、基板を処理する処理空間を有する処理容器と、原料ガス、反応ガス、パージガスを含むガスを前記処理空間に供給するガス供給部と、前記処理空間を排気する排気部と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記原料ガスおよび前記反応ガスが、前記パージガスによる前記処理空間のパージを挟んで、前記処理空間にパルス状にかつシーケンシャルに供給されてＡＬＤプロセスが行われるように、少なくとも前記ガス供給部によるガス供給を制御するＡＬＤ制御部を有し、前記ＡＬＤ制御部は、パルス状に供給される前記原料ガスおよび／または前記反応ガスの、１パルスのガス流量波形、および／または１パルスの圧力波形が、設定波形に対応した形状の波形に制御されるように、前記ガス供給部によるガス供給を制御する。 A film formation apparatus according to an embodiment of the present disclosure is a film formation apparatus that forms a film on a substrate by an ALD process, and includes a processing container having a processing space for processing the substrate, a source gas, a reaction gas, and a purge gas. a gas supply unit for supplying a gas containing gas to the processing space; an exhaust unit for evacuating the processing space; an ALD control unit for controlling gas supply by at least the gas supply unit so that the gas is supplied to the processing space in a pulsed and sequential manner with a purge of the processing space intervening to perform an ALD process; The part is controlled such that the 1-pulse gas flow waveform and/or the 1-pulse pressure waveform of the raw material gas and/or the reaction gas supplied in pulses are controlled to have a shape corresponding to the set waveform. Secondly, the gas supply by the gas supply unit is controlled.
　本開示によれば、基板に形成される膜の膜厚やカバレッジの基板間差や装置間差が小さい成膜装置および成膜方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a film forming apparatus and a film forming method in which differences in thickness and coverage of films formed on substrates between substrates and between apparatuses are small.
一実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a film forming apparatus according to one embodiment; FIG. 一実施形態に係る成膜装置のシャワーヘッドおよびガス導入部を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a showerhead and a gas introduction section of the film forming apparatus according to one embodiment; 一実施形態に係る成膜装置のガス供給部における流量制御器を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow controller in the gas supply part of the film-forming apparatus which concerns on one Embodiment. 図３の流量制御器における流量設定値、バルブ動作、タンク内圧力、および実際の流量プロファイルの関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the flow rate setting, valve operation, tank internal pressure, and actual flow profile in the flow controller of FIG. 3; 一実施形態に係る成膜装置を含む基板処理システムにおける制御系統の中で、主に成膜装置の関連部分を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram mainly showing a part related to the film forming apparatus in the control system in the substrate processing system including the film forming apparatus according to one embodiment; 時間と流量との関係を示す図において、設定波形Ａに対して基準波形Ｂが得られた場合に、実際のガス流量波形Ｃを基準波形Ｂと比較する図である。FIG. 10 is a diagram comparing an actual gas flow rate waveform C with a reference waveform B when a reference waveform B is obtained with respect to a set waveform A in a diagram showing the relationship between time and flow rate; ＡＬＤプロセスを行う際の典型的な処理空間の圧力プロファイルを示す図である。FIG. 2 shows a typical process space pressure profile when performing an ALD process; ＡＬＤパラメータコントローラを中心としたシステムフローの一例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a system flow centered on an ALD parameter controller; FIG. ＡＬＤプロセスにおけるガス供給を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing gas supply in an ALD process; 設定波形に対する実際のガス流量波形の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of actual gas flow waveforms with respect to set waveforms; 自動圧力制御バルブの開閉により処理空間の圧力を調整する例を示す図である。It is a figure which shows the example which adjusts the pressure of a process space by opening and closing an automatic pressure control valve. 載置台の昇降により処理空間の圧力を調整する例を示す図である。It is a figure which shows the example which adjusts the pressure of processing space by raising/lowering a mounting table.
　以下、添付図面を参照して実施形態について説明する。 Embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings.
　＜成膜装置＞
　図１は一実施形態に係る成膜装置を示す断面図、図２は図１の成膜装置のシャワーヘッドおよびガス導入部を示す断面図である。 <Deposition equipment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a film forming apparatus according to one embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a shower head and a gas introduction section of the film forming apparatus of FIG.
　　［全体構成］
　成膜装置１００は、原料ガスであるＴｉＣｌ４ガスと窒化ガスであるＮＨ３ガスを用いてＡＬＤ法により基板の一例である半導体ウエハ（以下単にウエハと記す）上にＴｉＮ膜を成膜するものである。成膜装置１００は、処理容器１と、載置台２と、シャワーヘッド３と、ガス導入部４と、ガス供給部５と、排気部６と、圧力センサ７と、制御部１０とを有している。 [overall structure]
The film forming apparatus 100 forms a TiN film on a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), which is an example of a substrate, by ALD using TiCl 4 gas as a raw material gas and NH 3 gas as a nitriding gas. is. The film forming apparatus 100 includes a processing container 1, a mounting table 2, a shower head 3, a gas introduction section 4, a gas supply section 5, an exhaust section 6, a pressure sensor 7, and a control section 10. ing.
　処理容器１は、アルミニウム等の金属により構成され、略円筒状を有している。処理容器１の側壁にはウエハＷを搬入出するための搬入出口１１が形成され、搬入出口１１はゲートバルブ１２で開閉可能となっている。処理容器１の上部には、断面が矩形状をなす円環状の排気ダクト１３が設けられている。排気ダクト１３には、内周面に沿ってスリット１３ａが形成されている。また、排気ダクト１３の外壁には排気口１３ｂが形成されている。排気ダクト１３の上面には天板部材１４が設けられている。天板部材１４と排気ダクト１３の間にはシールリング１５で気密にシールされている。 The processing container 1 is made of metal such as aluminum and has a substantially cylindrical shape. A loading/unloading port 11 for loading/unloading the wafer W is formed in the side wall of the processing chamber 1 , and the loading/unloading port 11 can be opened and closed by a gate valve 12 . An annular exhaust duct 13 having a rectangular cross section is provided in the upper portion of the processing vessel 1 . A slit 13 a is formed along the inner peripheral surface of the exhaust duct 13 . An exhaust port 13b is formed in the outer wall of the exhaust duct 13. As shown in FIG. A top plate member 14 is provided on the upper surface of the exhaust duct 13 . A sealing ring 15 hermetically seals between the top plate member 14 and the exhaust duct 13 .
　載置台２は、ウエハＷに対応した大きさの円板状をなし、支持部材２３に支持されている。載置台２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス材料や、アルミニウムやニッケル基合金等の金属材料で構成されており、内部にウエハＷを加熱するためのヒーター２１が埋め込まれている。ヒーター２１はヒーター電源（図示せず）から給電されて発熱するようになっている。そして、載置台２の上面のウエハ載置面近傍に設けられた熱電対（図示せず）の温度信号によりヒーター２１の出力を制御することにより、ウエハＷを所定の温度に制御するようになっている。 The mounting table 2 has a disc shape with a size corresponding to the wafer W, and is supported by a support member 23 . The mounting table 2 is made of a ceramic material such as aluminum nitride (AlN) or a metal material such as aluminum or a nickel-based alloy, and a heater 21 for heating the wafer W is embedded therein. The heater 21 is powered by a heater power supply (not shown) to generate heat. The output of the heater 21 is controlled by a temperature signal from a thermocouple (not shown) provided near the wafer mounting surface on the upper surface of the mounting table 2, thereby controlling the temperature of the wafer W at a predetermined temperature. ing.
　載置台２には、ウエハ載置面の外周領域、および載置台２の側面を覆うようにアルミナ等のセラミックスからなるカバー部材２２が設けられている。 The mounting table 2 is provided with a cover member 22 made of ceramics such as alumina so as to cover the outer peripheral area of the wafer mounting surface and the side surfaces of the mounting table 2 .
　載置台２を支持する支持部材２３は、載置台２の底面中央から処理容器１の底壁に形成された孔部を貫通して処理容器１の下方に延び、その下端が昇降機構２４に接続されている。昇降機構２４は例えばモータで構成され、ドライバー２４ａにより駆動することにより、載置台２が支持部材２３を介して昇降可能となっている。このように載置台２を昇降させることにより、ウエハに対して処理を行う処理位置（図１の実線）と、その下方のウエハＷの搬送を行う搬送位置（図１の二点鎖線）との間で移動させることができる。また、ＡＬＤプロセス中に昇降機構２４により載置台２を昇降させて圧力制御を行うこともできる。 A support member 23 for supporting the mounting table 2 extends downward from the processing container 1 through a hole formed in the bottom wall of the processing container 1 from the center of the bottom surface of the mounting table 2, and is connected to a lifting mechanism 24 at its lower end. It is The elevating mechanism 24 is composed of, for example, a motor, and is driven by a driver 24a to enable the mounting table 2 to elevate via the supporting member 23. As shown in FIG. By moving the mounting table 2 up and down in this way, a processing position (a solid line in FIG. 1) for processing the wafer and a transfer position (a two-dot chain line in FIG. 1) for transferring the wafer W below the processing position (a solid line in FIG. 1). can be moved between Further, the pressure can be controlled by raising and lowering the mounting table 2 by the raising and lowering mechanism 24 during the ALD process.
　支持部材２３の処理容器１の下方位置には、鍔部２５が取り付けられており、処理容器１の底面と鍔部２５の間には、処理容器１内の雰囲気を外気と区画し、載置台２の昇降動作にともなって伸縮するベローズ２６が設けられている。 A flange portion 25 is attached to the support member 23 at a position below the processing container 1. Between the bottom surface of the processing container 1 and the flange portion 25, the atmosphere inside the processing container 1 is separated from the outside air, and a mounting table is provided. A bellows 26 that expands and contracts along with the lifting operation of 2 is provided.
　処理容器１の底面近傍には、昇降板２７ａから上方に突出するように３本（２本のみ図示）のウエハ支持ピン２７が設けられている。ウエハ支持ピン２７は、処理容器１の下方に設けられたピン昇降機構２８により昇降板２７ａを介して昇降可能になっており、搬送位置にある載置台２に設けられた貫通孔２ａに挿通されて載置台２の上面に対して突没可能となっている。このようにウエハ支持ピン２７を昇降させることにより、ウエハ搬送機構（図示せず）と載置台２との間でウエハＷの受け渡しが行われる。 In the vicinity of the bottom surface of the processing container 1, three wafer support pins 27 (only two are shown) are provided so as to protrude upward from the elevating plate 27a. The wafer support pins 27 can be moved up and down via an elevating plate 27a by a pin elevating mechanism 28 provided below the processing container 1, and are inserted through the through holes 2a provided in the mounting table 2 at the transfer position. can be projected and retracted with respect to the upper surface of the mounting table 2. By elevating the wafer support pins 27 in this manner, the wafer W is transferred between the wafer transfer mechanism (not shown) and the mounting table 2 .
　シャワーヘッド３は、処理容器１内に処理ガスをシャワー状に吐出するガス吐出部として機能し、例えば金属材料により形成され、載置台２とほぼ同じ直径を有して載置台２に対向して配置されている。シャワーヘッド３は、上部材３１および下部材３２を含む。上部材３１は、天板部材１４の下面に固定されている。下部材３２は、上部材３１の下に接続されている。上部材３１と下部材３２との間には、ガスを拡散する拡散空間３３が形成されている。 The shower head 3 functions as a gas discharger for discharging a processing gas into the processing chamber 1 in a shower-like manner, is made of, for example, a metal material, has approximately the same diameter as the mounting table 2 , and faces the mounting table 2 . are placed. Showerhead 3 includes an upper member 31 and a lower member 32 . The upper member 31 is fixed to the lower surface of the top plate member 14 . The lower member 32 is connected below the upper member 31 . A diffusion space 33 for diffusing gas is formed between the upper member 31 and the lower member 32 .
　下部材３２の周縁部には、下方に突出する環状突起部３４が形成されている。下部材３２における環状突起部３４の内側の平坦面には、多数のガス吐出孔３５が形成されている。載置台２が処理位置に移動した状態では、載置台２と下部材３２との間に狭い処理空間Ｓが形成され、カバー部材２２の上面と環状突起部３４とが近接して環状隙間３８が形成される。 An annular projection 34 projecting downward is formed on the peripheral edge of the lower member 32 . A large number of gas discharge holes 35 are formed on the inner flat surface of the annular protrusion 34 of the lower member 32 . When the mounting table 2 is moved to the processing position, a narrow processing space S is formed between the mounting table 2 and the lower member 32, and the upper surface of the cover member 22 and the annular protrusion 34 are close to form an annular gap 38. It is formed.
　ガス導入部４は、後述するガス供給部からシャワーヘッド３の拡散空間３３へガスを導入する。ガス導入部４は、インレットブロック４１と、ガス流路４２ａ，４２ｂと、ガス合流空間４３と、複数のガス導入路４４と、複数のガス導入部材４５とを有する。 The gas introduction part 4 introduces gas into the diffusion space 33 of the shower head 3 from a gas supply part, which will be described later. The gas introduction section 4 has an inlet block 41 , gas flow paths 42 a and 42 b , a gas confluence space 43 , multiple gas introduction paths 44 , and multiple gas introduction members 45 .
　インレットブロック４１は、天板部材１４の中央上部に設けられ、円環状をなしている。ガス流路４２ａ，４２ｂは、インレットブロック４１および天板部材１４の内部に形成されており、ガス流路４２ａ，４２ｂには後述するガス供給部５からガスが供給される。ガス合流空間４３は、上部材３１の中央上部に形成された溝が天板部材１４で閉塞されて形成され、ガス流路４２ａ，４２ｂを通流するガスが合流する。複数のガス導入路４４は、上部材３１内をガス合流空間４３から拡散空間３３へ向けて外方に傾斜するように形成される。複数のガス導入部材４５は、複数のガス導入路４４の下端に接続され、拡散空間３３に環状に等間隔で配置されており、外周に設けられた複数のガス吐出口から拡散空間３３へガスを導入する。 The inlet block 41 is provided in the upper central portion of the top plate member 14 and has an annular shape. The gas flow paths 42a and 42b are formed inside the inlet block 41 and the top plate member 14, and gas is supplied to the gas flow paths 42a and 42b from a gas supply section 5 described later. The gas merging space 43 is formed by closing a groove formed in the central upper portion of the upper member 31 with the top plate member 14, and the gases flowing through the gas flow paths 42a and 42b merge. A plurality of gas introduction paths 44 are formed so as to incline outward in the upper member 31 from the gas confluence space 43 toward the diffusion space 33 . A plurality of gas introduction members 45 are connected to the lower ends of the plurality of gas introduction paths 44 and are arranged in the diffusion space 33 in an annular shape at regular intervals. to introduce
　ガス供給部５は、ＡＬＤ成膜に用いるガスをガス導入部４およびシャワーヘッド３を経て処理空間Ｓに供給するためものものである。ガス供給部５は、原料ガス供給部５１と、第１のパージガス供給部５２と、反応ガス供給部５３と、第２のパージガス供給部５４とを有する。ガス供給部５の詳細については後述する。 The gas supply unit 5 is for supplying the gas used for ALD film formation to the processing space S through the gas introduction unit 4 and the shower head 3 . The gas supply section 5 has a source gas supply section 51 , a first purge gas supply section 52 , a reaction gas supply section 53 and a second purge gas supply section 54 . Details of the gas supply unit 5 will be described later.
　排気部６は、処理容器１の内部を排気して、処理容器１内を減圧する。排気部６は、排気配管６１、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２および真空ポンプ６３を含む。排気配管６１は、排気口１３ｂに接続されている。自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２は、排気配管６１に介設されている。自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２としては、開度を調整することで排気配管６１内のコンダクタンスを制御するバルブを用いることができる。真空ポンプ６３は、排気配管６１に介設されている。 The exhaust unit 6 evacuates the inside of the processing container 1 to decompress the inside of the processing container 1 . The exhaust section 6 includes an exhaust pipe 61 , an automatic pressure control valve (APC) 62 and a vacuum pump 63 . The exhaust pipe 61 is connected to the exhaust port 13b. An automatic pressure control valve (APC) 62 is interposed in the exhaust pipe 61 . As the automatic pressure control valve (APC) 62, a valve that controls the conductance in the exhaust pipe 61 by adjusting the opening can be used. A vacuum pump 63 is interposed in the exhaust pipe 61 .
　圧力センサ７は、例えばキャパシタンスマノメータで構成されている。圧力センサ７は、インレットブロック４１、天板部材１４、シャワーヘッド３の上部材３１の中心部を貫通する貫通孔７１内に挿通されている。貫通孔７１内には、貫通孔７１の天板部材１４および上部材３１に対応する部分の壁部を構成するように筒状部材７２が挿入されている。また、筒状部材７２は、拡散空間３３を経てさらに縮径した状態で下部材３２を貫通し、その内部が処理空間Ｓ中心のウエハＷ直上部分に連通している。圧力センサ７は、筒状部材７２の下端部近傍まで封止部材７３を介して挿入されており、処理空間Ｓ内の中心のウエハＷ近傍の圧力を検出できるようになっている。 The pressure sensor 7 is composed of, for example, a capacitance manometer. The pressure sensor 7 is inserted through a through hole 71 passing through the center of the inlet block 41 , the top plate member 14 , and the upper member 31 of the shower head 3 . A cylindrical member 72 is inserted into the through-hole 71 so as to form a wall portion of the through-hole 71 corresponding to the top plate member 14 and the upper member 31 . Further, the cylindrical member 72 passes through the diffusion space 33 and penetrates the lower member 32 while being further reduced in diameter. The pressure sensor 7 is inserted through the sealing member 73 to the vicinity of the lower end of the cylindrical member 72 so that the pressure in the vicinity of the wafer W at the center of the processing space S can be detected.
　なお、下部材３２の中心部に筒状部材７２が配置されていることから、下部材３２の中央部にはガス吐出孔が存在しない。そのため、ウエハＷの中心部へのガスの供給が不足することから、筒状部材７２の周囲に配置されたガス吐出孔３５は中心側に向かって傾斜するように形成されている。 Since the cylindrical member 72 is arranged in the central portion of the lower member 32, there is no gas discharge hole in the central portion of the lower member 32. Therefore, gas supply to the central portion of the wafer W is insufficient, so the gas discharge holes 35 arranged around the cylindrical member 72 are formed so as to incline toward the central side.
　制御部１０は、成膜装置１００を構成する構成部である複数のエンドデバイスを制御する。制御部１０の詳細については後で説明する。 The control unit 10 controls a plurality of end devices, which are constituent units of the film forming apparatus 100 . Details of the control unit 10 will be described later.
　　［ガス供給部］
　上述したように、ガス供給部５は、原料ガス供給部５１と、第１のパージガス供給部５２と、反応ガス供給部５３と、第２のパージガス供給部５４とを有する。 [Gas supply part]
As described above, the gas supply section 5 has the raw material gas supply section 51 , the first purge gas supply section 52 , the reaction gas supply section 53 , and the second purge gas supply section 54 .
　原料ガス供給部５１は、原料ガスソース５１ａと、原料ガス供給ライン５１ｂと、前段側バルブ５１ｃと、貯留タンク５１ｄと、後段側バルブ５１ｅとを含む。原料ガスソース５１ａは、原料ガス供給ライン５１ｂを介して、原料ガスの一例である塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを供給する。原料ガス供給ライン５１ｂは、インレットブロック４１のガス流路４２ａに接続されている。原料ガス供給ライン５１ｂには、原料ガスソース５１ａ側から順に、前段側バルブ５１ｃ、貯留タンク５１ｄ、後段側バルブ５１ｅが介設されている。貯留タンク５１ｄは、ＴｉＣｌ４ガスを一時的に貯留する。前段側バルブ５１ｃおよび後段バルブ５１ｅは、高速で動作可能なバルブである。後段側バルブ５１ｅは高速でガスを給断してＡＬＤを実現するためのＡＬＤバルブとして用いられる。前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅの一方または両方は、開閉動作に加え、制御性を高める観点から開度を調整可能な開度可変式バルブであってよい。前段側バルブ５１ｃ、貯留タンク５１ｄ、および後段側バルブ５１ｅは流量制御器５１ｆを構成する。 The raw material gas supply unit 51 includes a raw material gas source 51a, a raw material gas supply line 51b, a front-stage valve 51c, a storage tank 51d, and a rear-stage valve 51e. The raw material gas source 51a supplies titanium chloride (TiCl 4 ) gas, which is an example of the raw material gas, through the raw material gas supply line 51b. The source gas supply line 51 b is connected to the gas flow path 42 a of the inlet block 41 . A front-stage valve 51c, a storage tank 51d, and a rear-stage valve 51e are interposed in the raw material gas supply line 51b in this order from the raw material gas source 51a. The storage tank 51d temporarily stores the TiCl 4 gas. The front-stage valve 51c and the rear-stage valve 51e are valves that can operate at high speed. The post-stage valve 51e is used as an ALD valve for realizing ALD by supplying and cutting gas at high speed. One or both of the front-side valve 51c and the rear-side valve 51e may be variable opening valves whose opening can be adjusted from the viewpoint of improving controllability in addition to the opening/closing operation. The front-stage valve 51c, the storage tank 51d, and the rear-stage valve 51e constitute a flow controller 51f.
　第１のパージガス供給部５２は、第１パージガスソース５２ａと、第１パージガス供給ライン５２ｂと、前段側バルブ５２ｃと、貯留タンク５２ｄと、後段側バルブ５２ｅとを含む。第１パージガスソース５２ａは、第１パージガス供給ライン５２ｂを介して、パージガスの一例である窒素（Ｎ２）ガスを供給する。第１パージガスライン５２ｂは、原料ガス供給ライン５１ｂに接続されている。第１パージガス供給ライン５２ｂは、第１パージガスソース５２ａ側から順に、前段側バルブ５２ｃ、貯留タンク５２ｄ、後段側バルブ５２ｅが介設されている。前段側バルブ５２ｃおよび後段側バルブ５２ｅは、前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅと同様の構成を有する。前段側バルブ５２ｃ、貯留タンク５２ｄ、および後段側バルブ５２ｅは流量制御器５２ｆを構成する。 The first purge gas supply section 52 includes a first purge gas source 52a, a first purge gas supply line 52b, a front-stage valve 52c, a storage tank 52d, and a rear-stage valve 52e. The first purge gas source 52a supplies nitrogen (N 2 ) gas, which is an example of the purge gas, through the first purge gas supply line 52b. The first purge gas line 52b is connected to the source gas supply line 51b. In the first purge gas supply line 52b, a front-stage valve 52c, a storage tank 52d, and a rear-stage valve 52e are interposed in order from the first purge gas source 52a side. The front-stage side valve 52c and the rear-stage side valve 52e have the same configurations as the front-stage side valve 51c and the rear-stage side valve 51e. The front-stage valve 52c, the storage tank 52d, and the rear-stage valve 52e constitute a flow controller 52f.
　反応ガス供給部５３は、反応ガスソース５３ａと、反応ガス供給ライン５３ｂと、前段側バルブ５３ｃと、貯留タンク５３ｄと、後段側バルブ５３ｅとを含む。反応ガスソース５３ａは、反応ガス供給ライン５３ｂを介して、反応ガスの一例として窒化ガスであるアンモニア（ＮＨ３）ガスを供給する。反応ガス供給ライン５３ｂは、インレットブロック４１のガス流路４２ｂに接続されている。反応ガス供給ライン５３ｂには、反応ガスソース５３ａ側から順に、前段側バルブ５３ｃ、貯留タンク５３ｄ、後段側バルブ５３ｅが介設されている。貯留タンク５３ｄは、反応ガス（窒化ガス）であるＮＨ３ガスを一時的に貯留する。前段側バルブ５３ｃおよび後段側バルブ５３ｅは、前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅと同様の構成を有する。前段側バルブ５３ｃ、貯留タンク５３ｄ、および後段側バルブ５３ｅは流量制御器５３ｆを構成する。なお、反応ガスソース５３ａから延びる反応ガス供給ライン５３ｂから分岐する他の反応ガス供給ラインを設け、そのラインに前段側バルブ、貯留タンク、および後段側バルブを設けて、反応ガス（窒化ガス）であるＮＨ３ガスを異なる流量で供給できるようにしてもよい。 The reactive gas supply unit 53 includes a reactive gas source 53a, a reactive gas supply line 53b, a front-stage valve 53c, a storage tank 53d, and a rear-stage valve 53e. The reactive gas source 53a supplies ammonia (NH 3 ) gas, which is a nitriding gas as an example of a reactive gas, through a reactive gas supply line 53b. The reaction gas supply line 53b is connected to the gas flow path 42b of the inlet block 41. As shown in FIG. A front-stage valve 53c, a storage tank 53d, and a rear-stage valve 53e are interposed in the reaction gas supply line 53b in order from the side of the reaction gas source 53a. The storage tank 53d temporarily stores NH3 gas, which is a reaction gas (nitriding gas). The front-stage side valve 53c and the rear-stage side valve 53e have the same configurations as the front-stage side valve 51c and the rear-stage side valve 51e. The front-stage valve 53c, the storage tank 53d, and the rear-stage valve 53e constitute a flow controller 53f. In addition, another reaction gas supply line branched from the reaction gas supply line 53b extending from the reaction gas source 53a is provided, and the line is provided with a front-stage valve, a storage tank, and a rear-stage valve, and the reaction gas (nitriding gas) is supplied. Certain NH 3 gases may be supplied at different flow rates.
　第２のパージガス供給部５４は、第２パージガスソース５４ａと、第２パージガス供給ライン５４ｂと、前段側バルブ５４ｃと、貯留タンク５４ｄと、後段側バルブ５４ｅとを含む。第２パージガスソース５４ａは、第２パージガス供給ライン５４ｂを介して、パージガスの一例である窒素（Ｎ２）ガスを供給する。第２パージガスライン５４ｂは、反応ガス供給ライン５３ｂに接続されている。第２パージガス供給ライン５４ｂは、第２パージガスソース５４ａ側から順に、前段側バルブ５４ｃ、貯留タンク５４ｄ、後段側バルブ５４ｅが介設されている。前段側バルブ５４ｃおよび後段側バルブ５４ｅは、前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅと同様の構成を有する。前段側バルブ５４ｃ、貯留タンク５４ｄ、および後段側バルブ５４ｅは流量制御器５４ｆを構成する。 The second purge gas supply section 54 includes a second purge gas source 54a, a second purge gas supply line 54b, a front stage valve 54c, a storage tank 54d, and a rear stage valve 54e. The second purge gas source 54a supplies nitrogen (N 2 ) gas, which is an example of a purge gas, through a second purge gas supply line 54b. The second purge gas line 54b is connected to the reactive gas supply line 53b. The second purge gas supply line 54b is provided with a front-stage valve 54c, a storage tank 54d, and a rear-stage valve 54e in this order from the second purge gas source 54a side. The front-stage side valve 54c and the rear-stage side valve 54e have the same configuration as the front-stage side valve 51c and the rear-stage side valve 51e. The front-stage valve 54c, the storage tank 54d, and the rear-stage valve 54e constitute a flow controller 54f.
　　［流量制御器］
　上述した流量制御器５１ｆ、５２ｆ、５３ｆ、５４ｆはいずれも同様の構成を有し、同様の原理で流量を制御する。以下、流量制御器５１ｆを例にとって説明する。 [Flow controller]
All of the flow rate controllers 51f, 52f, 53f, and 54f described above have the same configuration and control the flow rate on the same principle. The flow controller 51f will be described below as an example.
　図３は、原料ガス供給部５１の流量制御器５１ｆを示すブロック図である。流量制御器５１ｆは、図３に示すように、前段側バルブ５１ｃと、貯留タンク５１ｄと、後段側バルブ５１ｅの他、圧力計５１ｇと、温度計５１ｈと、バルブコントローラ５５とを有する。バルブコントローラ５５には、圧力計５１ｇと温度計５１ｈの測定値が入力される。バルブコントローラ５５から前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅの駆動系に制御信号が送られる。これにより、貯留タンク５１ｄから処理容器Ｓへ流れる原料ガスであるＴｉＣｌ４ガスの流量を制御する。また、圧力計５１ｇの測定値により貯留タンク５１ｄの圧力を制御する。 FIG. 3 is a block diagram showing the flow rate controller 51f of the source gas supply section 51. As shown in FIG. The flow controller 51f has a pressure gauge 51g, a thermometer 51h, and a valve controller 55 in addition to a front-stage valve 51c, a storage tank 51d, and a rear-stage valve 51e, as shown in FIG. Measured values of the pressure gauge 51g and the temperature gauge 51h are input to the valve controller 55 . A control signal is sent from the valve controller 55 to the driving system of the front-stage valve 51c and the rear-stage valve 51e. Thereby, the flow rate of the TiCl 4 gas, which is the raw material gas, flowing from the storage tank 51d to the processing vessel S is controlled. Moreover, the pressure of the storage tank 51d is controlled by the measured value of the pressure gauge 51g.
　以下、具体的に説明する。
　バルブコントローラ５５は、例えば、単位時間当たりの圧力測定値の変化量と、温度測定値とに基づいて、ガスの状態方程式の関係を用いてガスの流量を算出する。非理想気体における状態方程式は、ＰＶ＝ｎＺＲＴで表される。ただし、ｎはガスのモル量、Ｐは圧力量、Ｖは貯留タンク５１ｄの容積、Ｚはガス（本例では原料ガスであるＴｉＣｌ４ガス）の圧縮係数、Ｒは理想気体定数＝１．９８７ｃａｌ／（ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）である。ガスの流量（本例の場合、原料ガスであるＴｉＣｌ４ガスの流量）は、貯留タンク５１ｄにおける単位時間当たりの処理ガスのモル量ｎ（ｍｏｌ）の変化であることから、ガス流量Ｑは以下の式で表すことができる。
　Ｑ＝（Δｎ／Δｔ）＝（ΔＰ／Δｔ）Ｖ／ＺＲＴ
　ただし、ｔは時間である。 A specific description will be given below.
The valve controller 55 calculates the flow rate of the gas using the relationship of the equation of state of the gas, for example, based on the amount of change in the pressure measurement value per unit time and the temperature measurement value. The equation of state in a non-ideal gas is expressed as PV=nZRT. where n is the molar amount of gas, P is the pressure amount, V is the volume of the storage tank 51d, Z is the compression coefficient of the gas (TiCl 4 gas which is the source gas in this example), and R is the ideal gas constant = 1.987 cal. /(mol·K), where T is the absolute temperature (K). Since the gas flow rate (in this example, the flow rate of TiCl 4 gas, which is the raw material gas) is the change in the molar amount n (mol) of the processing gas per unit time in the storage tank 51d, the gas flow rate Q is as follows: can be expressed as
Q=(Δn/Δt)=(ΔP/Δt)V/ZRT
However, t is time.
　原料ガスであるＴｉＣｌ４ガスの供給にあたっては、例えば、前段側バルブ５１ｃを開けて貯留タンク５１ｄ内にガスを貯留した後、前段側バルブ５１ｃを閉じ、その後に後段側バルブ５１ｅを開く動作を実行する場合、以下のようにガス流量を算出することができる。例えば貯留タンク５１ｄ内の圧力を一定の周期で測定することにより、単位時間当たりの圧力の変化量（ΔＰ／Δｔ）を算出する。そして単位時間当たりの圧力の変化量（ΔＰ／Δｔ）と、ガスの温度測定値Ｔとを取得することで、（Δｎ／Δｔ）＝（ΔＰ／Δｔ）Ｖ／ＺＲＴの式によりガスの流量を算出することができる。 When supplying the TiCl 4 gas, which is the raw material gas, for example, after the front-stage valve 51c is opened to store the gas in the storage tank 51d, the front-stage valve 51c is closed, and then the rear-stage valve 51e is opened. In this case, the gas flow rate can be calculated as follows. For example, by measuring the pressure in the storage tank 51d at regular intervals, the amount of change in pressure per unit time (ΔP/Δt) is calculated. Then, by acquiring the amount of change in pressure per unit time (ΔP/Δt) and the measured temperature value T of the gas, the flow rate of the gas can be calculated by the formula (Δn/Δt)=(ΔP/Δt)V/ZRT. can be calculated.
　流量制御器５１ｆにおける流量設定値、バルブ動作、タンク内圧力、および実際の流量プロファイルの関係を、図４を参照して説明する。 The relationship between the flow rate setting value, valve operation, tank internal pressure, and actual flow rate profile in the flow rate controller 51f will be described with reference to FIG.
　ＴｉＣｌ４ガスの供給を開始する前に、貯留タンク５１ｄに処理ガスを貯留する。このとき時刻ｔ０において、流量設定値は０ｓｃｃｍであり、時刻ｔ０にて後段側バルブ５１ｅを閉じた状態で、前段側バルブ５１ｃを開ける。これにより、ＴｉＣｌ４ガスが貯留タンク５１ｄ内に導入され、貯留タンク５１ｄ内の圧力が徐々に上昇する。予め定められた目標圧力に達するまでＴｉＣｌ４ガスの貯留が行われる。 Before starting the supply of TiCl 4 gas, the processing gas is stored in the storage tank 51d. At this time, at time t0, the flow rate set value is 0 sccm, and at time t0, the front-stage valve 51c is opened while the rear-stage valve 51e is closed. As a result, TiCl 4 gas is introduced into the storage tank 51d, and the pressure in the storage tank 51d gradually increases. Retention of TiCl 4 gas is performed until a predetermined target pressure is reached.
　続いて時刻ｔａにて流量設定値がＦに切り替わり、それに対応して前段側バルブ５１ｃが閉じられ（時刻ｔ１）、その後、後段側バルブ５１ｅが開かれる（時刻ｔ２）。時刻ｔａと時刻ｔ１の間、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間は、遅延時間であり、例えば１０ｍｓｅｃである。後段側バルブ５１ｅが開かれると貯留タンク５１ｄ内に貯留された処理ガスが処理空間Ｓ内に供給される。 Subsequently, at time ta, the flow rate set value switches to F, correspondingly the front-stage valve 51c is closed (time t1), and then the rear-stage valve 51e is opened (time t2). A delay time between time ta and time t1 and between time t1 and time t2 is, for example, 10 msec. The processing gas stored in the storage tank 51d is supplied into the processing space S when the rear-stage valve 51e is opened.
　そして、例えば時刻ｔ２から予め設定された時間（例えば５０ｍｓｅｃ）経過後、流量設定値が０ｓｃｃｍに切り替わり（時刻ｔｂ）、それに対応して後段側バルブ５１ｅが閉じられ（時刻ｔ３）、その後、前段側バルブ５１ｃが開かれる（時刻ｔ４）。時刻ｔｂと時刻ｔ３の間、時刻ｔ３と時刻ｔ４との間も遅延時間であり、例えば１０ｍｓｅｃである。この動作により貯留タンク５１ｄ内へのＴｉＣｌ４ガスの貯留が再開される。 Then, for example, after a preset time (for example, 50 msec) has elapsed from time t2, the flow rate setting value is switched to 0 sccm (time tb), and correspondingly, the rear stage valve 51e is closed (time t3), and then the front stage side The valve 51c is opened (time t4). The delay time between the time tb and the time t3 and between the time t3 and the time t4 is, for example, 10 msec. This operation restarts the storage of the TiCl 4 gas in the storage tank 51d.
　図４（ｂ）の実線は、後段側バルブ５１ｅを開けてＴｉＣｌ４ガスを処理空間Ｓに供給する際に、前段側バルブ５１ｃが閉じられたままとなっている状態である。このため、図４（ｄ），（ｅ）の実線に示すように、貯留タンク５１ｄの圧力が高い初期段階に高い流量でＴｉＣｌ４ガスが一気に流れ、その後は圧力が急激に低下してＴｉＣｌ４ガスの流量も急激に低下する。 The solid line in FIG. 4B indicates a state in which the front-stage valve 51c remains closed when the rear-stage valve 51e is opened to supply the TiCl 4 gas to the processing space S. As shown in FIG. Therefore, as shown by solid lines in FIGS. 4(d) and 4(e), the TiCl 4 gas flows at a high flow rate at an initial stage when the pressure in the storage tank 51d is high, and thereafter the pressure drops sharply and the TiCl 4 gas The gas flow rate also drops sharply.
　これに対して、後段側バルブ５１ｅを開いてＴｉＣｌ４ガスを処理空間Ｓに供給している期間に、前段側バルブ５１ｃの開度を制御することにより、１パルスのガス流量波形を良好に制御することができる。例えば、図４（ｂ）の破線に示すように、ＴｉＣｌ４ガスを処理空間Ｓに供給している期間に、前段バルブ５１ｃの開度を徐々に大きくすることにより、貯留タンク５１ｄ内の圧力低下を抑えて、ＴｉＣｌ４ガスの供給量をほぼ一定値に制御することができる（図４（ｄ），（ｅ）の破線参照）。このように、ガス供給時に前段側バルブ５１ｃの開度を調整することにより、処理レシピに基づいて１パルスのガス流量波形を制御することができる。 On the other hand, by controlling the opening degree of the front-stage valve 51c during the period in which the rear-stage valve 51e is opened to supply the TiCl 4 gas to the processing space S, the gas flow waveform of one pulse can be well controlled. can do. For example, as shown by the dashed line in FIG. 4B, by gradually increasing the opening of the front valve 51c during the period in which the TiCl 4 gas is supplied to the processing space S, the pressure in the storage tank 51d is reduced. can be suppressed to control the supply amount of TiCl 4 gas to a substantially constant value (see broken lines in FIGS. 4(d) and 4(e)). In this manner, by adjusting the opening degree of the front-stage valve 51c during gas supply, it is possible to control the gas flow waveform of one pulse based on the processing recipe.
　また、貯留タンクと前段側バルブおよび後段側バルブとで流量制御器が構成されるため、従来必要であったマスフローコントローラ等が不要となり、装置の小型化を図ることもできる。 In addition, since the flow controller is composed of the storage tank, the front-stage valve, and the rear-stage valve, the mass flow controller that was conventionally required becomes unnecessary, and the device can be made smaller.
　前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅとして用い得る開度可変式バルブとしては、ピエゾ駆動バルブ、モータ駆動式バルブを挙げることができる。ピエゾ駆動バルブは、例えば積層型圧電素子で構成されたピエゾ素子に電圧を加えて伸縮させることにより、弁体を駆動して開度を調節するものである。モータ駆動式バルブは、モータにより弁体を駆動して開度を調節するものであり、モータは直動式および回転式のいずれであってもよい。ＡＬＤプロセスでは、非常に高速で後段側バルブ５１ｅの開閉を行う必要がある。また、前段側バルブ５１ｃもそれに追従して高速で動作する必要があり、また短時間で大量のガスを供給する必要がある。このため、前段側バルブ５１ｃおよび後段側バルブ５１ｅとしては、バルブコントローラ５５からのバルブ開閉信号に対する追従性に優れた高速かつ高Ｃｖのバルブが好ましい。そのような観点から、ピエゾ駆動バルブまたはモータ駆動バルブを好適に用いることができる。 A piezo-driven valve and a motor-driven valve can be mentioned as the opening variable valves that can be used as the front-stage valve 51c and the rear-stage valve 51e. A piezo-driven valve adjusts the degree of opening by applying a voltage to a piezo element composed of, for example, a laminated piezoelectric element to expand and contract the piezo element, thereby driving a valve body. A motor-driven valve adjusts the degree of opening by driving a valve body with a motor, and the motor may be either a direct-acting type or a rotary type. In the ALD process, it is necessary to open and close the downstream valve 51e at a very high speed. In addition, the front-stage valve 51c also needs to operate at high speed to follow it, and it is necessary to supply a large amount of gas in a short period of time. For this reason, the front-stage valve 51c and the rear-stage valve 51e are preferably high-speed, high-Cv valves that are excellent in followability to the valve opening/closing signal from the valve controller 55 . From such a point of view, piezo-driven valves or motor-driven valves can be preferably used.
　流量制御器５２ｆ、５３ｆ、５４ｆも同様に、後述するように、圧力計５２ｇ、５３ｇ、５４ｇおよび温度計５２ｈ、５３ｈ、５４ｈを有する。また、流量制御器５２ｆ、５３ｆ、５４ｆの前段側バルブ５２ｃ、５３ｃ、５４ｃおよび後段側バルブ５２ｅ、５３ｅ、５４ｅも同様に、開閉動作に加え、制御性を高める観点から開度を調整可能な開度可変式バルブであってよい。また、開度可変式バルブとしては、ピエゾ駆動バルブ、モータ駆動式バルブを用いることができる。さらに、上記バルブコントローラ５５は、流量制御器５１ｆの制御のみではなく、流量制御器５２ｆ、５３ｆ、５４ｆの制御も行う共通のコントローラとして構成されている。 Similarly, the flow controllers 52f, 53f, 54f have pressure gauges 52g, 53g, 54g and thermometers 52h, 53h, 54h, as described later. Similarly, the front- stage valves 52c, 53c, and 54c and the rear- stage valves 52e, 53e, and 54e of the flow rate controllers 52f, 53f, and 54f also have adjustable opening degrees from the viewpoint of improving controllability in addition to opening and closing operations. It may be a variable degree valve. A piezo-driven valve or a motor-driven valve can be used as the variable opening valve. Further, the valve controller 55 is configured as a common controller that controls not only the flow controller 51f but also the flow controllers 52f, 53f, and 54f.
　なお、本例では、原料ガス供給部５１、第１のパージガス供給部５２、反応ガス供給部５３、および第２のパージガス供給部５４のいずれにも流量制御器を設けたが、流量制御器を原料ガス供給部５１および反応ガス供給部５３のみに用いるようにしてもよい。 In this example, the source gas supply unit 51, the first purge gas supply unit 52, the reaction gas supply unit 53, and the second purge gas supply unit 54 are all provided with flow rate controllers. It may be used only for the source gas supply section 51 and the reaction gas supply section 53 .
　本例ではバルブコントローラ５５は、流量制御器５１ｆのみならず、流量制御器５２ｆ，５３ｆ，５４ｆの制御も行うように構成したが、各ガス供給部の流量制御器にそれぞれコントローラを設けてもよい。また、ガス供給部５のガスラインには、流量制御器を構成する前段側バルブおよび後段側バルブの他、図示しない通常の開閉バルブも設けられている。 In this example, the valve controller 55 is configured to control not only the flow rate controller 51f but also the flow rate controllers 52f, 53f, and 54f. . The gas line of the gas supply unit 5 is also provided with a normal open/close valve (not shown) in addition to the front-stage valve and the rear-stage valve that constitute the flow rate controller.
　　［制御部を含む制御系統］
　制御部１０は、成膜装置１００を含む基板処理システム（図示せず）の全体を制御する制御系統の一部として構成される。 [Control system including control part]
The control unit 10 is configured as part of a control system that controls the entire substrate processing system (not shown) including the film forming apparatus 100 .
　図５は、成膜装置１００を含む基板処理システム（図示せず）における制御系統の中で、主に成膜装置１００の制御に関連する部分を概略的に示している。基板処理システムにおける全体の制御や、プロセスシップとしての成膜装置１００を構成する各構成部であるエンドデバイス２０１の制御は、制御部３００によって行われる。 FIG. 5 schematically shows a part mainly related to control of the film deposition apparatus 100 in a control system in a substrate processing system (not shown) including the film deposition apparatus 100 . A control unit 300 controls the entire substrate processing system and controls end devices 201, which are components of the film forming apparatus 100 as a process ship.
　図５に示したように、制御部３００は、主要な構成として、成膜装置１００をはじめ、基板処理システムの各処理装置に対応して設けられた個別の制御部である複数のＭＣ（Ｍｏｄｕｌｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４０１と、基板処理システム全体を制御する統括制御部であるＥＣ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３０１と、ＥＣ３０１に接続されたユーザーインターフェース５０１とを備えている。なお、ＭＣ４０１は、基板処理システムにおいて、成膜装置だけでなく、ロードロック室、ローダーユニットにも配備することが可能であり、これらもＥＣ３０１の下で統括されるが、ここでは図示および説明を省略する。 As shown in FIG. 5, the control unit 300 includes, as a main configuration, a plurality of MCs (Modules), which are individual control units provided corresponding to each processing apparatus of the substrate processing system, including the film forming apparatus 100. Controller) 401 , an EC (Equipment Controller) 301 which is an integrated control unit that controls the entire substrate processing system, and a user interface 501 connected to the EC 301 . It should be noted that the MC401 can be installed not only in the deposition apparatus but also in the load lock chamber and the loader unit in the substrate processing system, and these are also integrated under the EC301, but are illustrated and explained here. omitted.
　ＥＣ３０１は、各ＭＣ４０１を統括して基板処理システム全体の動作を制御する統括制御部である。ＥＣ３０１は、ＣＰＵ（中央演算装置）３０３と、揮発性メモリとしてのＲＡＭ３０５と、記憶部としてのハードディスク装置３０７と、を有している。ＥＣ３０１と各ＭＣ４０１は、システム内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）５０３により接続されている。システム内ＬＡＮ５０３は、スイッチングハブ（ＨＵＢ）５０５を有している。このスイッチングハブ５０５は、ＥＣ３０１からの制御信号に応じてＥＣ３０１の接続先としてのＭＣ４０１の切り替えを行う。 The EC 301 is an integrated control unit that integrates each MC 401 and controls the operation of the entire substrate processing system. The EC 301 has a CPU (Central Processing Unit) 303, a RAM 305 as a volatile memory, and a hard disk device 307 as a storage unit. The EC 301 and each MC 401 are connected by a LAN (Local Area Network) 503 within the system. The intra-system LAN 503 has a switching hub (HUB) 505 . This switching hub 505 switches the MC 401 as a connection destination of the EC 301 according to the control signal from the EC 301 .
　また、ＥＣ３０１は、ＬＡＮ６０１を介して基板処理システムが設置されている工場全体の製造工程を管理するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）としてのホストコンピュータ６０３に接続されている。 The EC 301 is also connected via a LAN 601 to a host computer 603 as an MES (Manufacturing Execution System) that manages the manufacturing process of the entire factory where the substrate processing system is installed.
　また、ＥＣ３０１には、ユーザーインターフェース５０１も接続されている。ユーザーインターフェース５０１は、工程管理者が基板処理システムを管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理システムの稼働状況を可視化して表示するディスプレイ、メカニカルスイッチ等を有している。 A user interface 501 is also connected to the EC 301 . The user interface 501 has a keyboard for inputting commands for the process manager to manage the substrate processing system, a display for visualizing and displaying the operating status of the substrate processing system, mechanical switches, and the like.
　ＥＣ３０１は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体（以下、単に記憶媒体と記す。）５０７に対して情報を記録し、また記憶媒体５０７より情報を読み取ることができるようになっている。 The EC 301 can record information on a computer-readable storage medium (hereinafter simply referred to as storage medium) 507 and read information from the storage medium 507 .
　ＥＣ３０１では、ユーザーインターフェース５０１においてユーザ等によって指定されたウエハＷの処理レシピを含むプログラムをＣＰＵ３０３がハードディスク装置３０７や記憶媒体５０７から読み出す。そして、ＥＣ３０１から複数のＭＣ４０１にそのプログラムを送信することにより、各ＭＣ４０１により、処理装置での処理を制御できるように構成されている。複数のＭＣ４０１のうち一つが成膜装置１００に対応する。 In the EC 301 , the CPU 303 reads out from the hard disk device 307 or the storage medium 507 a program including the processing recipe for the wafer W designated by the user or the like on the user interface 501 . By transmitting the program from the EC 301 to a plurality of MCs 401, each MC 401 is configured to control processing in the processing device. One of the multiple MCs 401 corresponds to the film forming apparatus 100 .
　ＭＣ４０１は、成膜装置１００の各構成部、すなわちエンドデバイス２０１の動作を制御する個別の制御部として設けられている。ＭＣ４０１は、ＣＰＵ４０３と、ＲＡＭなどの揮発性メモリ部４０５と、Ｉ／Ｏ情報記憶部としての不揮発性メモリ部４０７と、Ｉ／Ｏ制御部４０９と、を有している。 The MC 401 is provided as an individual control section that controls the operation of each constituent section of the film forming apparatus 100 , that is, the end device 201 . The MC 401 has a CPU 403 , a volatile memory section 405 such as a RAM, a non-volatile memory section 407 as an I/O information storage section, and an I/O control section 409 .
　不揮発性メモリ部４０７には、成膜装置１００における種々の履歴情報が保存される。また、不揮発性メモリ部４０７は、Ｉ／Ｏ情報記憶部としても機能し、後述するようにＭＣ４０１と各エンドデバイス２０１との間で取り交される各種のＩ／Ｏ情報を不揮発性メモリ部４０７に随時書き込んで保存できるように構成されている。 Various history information in the film forming apparatus 100 is stored in the nonvolatile memory unit 407 . The nonvolatile memory unit 407 also functions as an I/O information storage unit, and stores various I/O information exchanged between the MC 401 and each end device 201 as described later. is configured so that it can be written to and saved at any time.
　ＭＣ４０１のＩ／Ｏ制御部４０９は、Ｉ／Ｏ（入出力）モジュール４１３に種々の制御信号を送出したり、Ｉ／Ｏモジュール４１３から各エンドデバイス２０１に関するステータス情報などの信号を受け取ったりする。ＭＣ４０１による各エンドデバイス２０１の制御は、Ｉ／Ｏモジュール４１３を介して行われる。Ｉ／Ｏモジュール４１３は、各エンドデバイス２０１への制御信号およびエンドデバイス２０１からの入力信号の伝達を行う。各ＭＣ４０１は、ネットワーク４１１を介してそれぞれＩ／Ｏモジュール４１３に接続されている。各ＭＣ４０１に接続されるネットワーク４１１は、例えばチャンネルＣＨ０，ＣＨ１，ＣＨ２のような複数の系統を有している。 The I/O control unit 409 of the MC 401 sends various control signals to the I/O (input/output) module 413 and receives signals such as status information regarding each end device 201 from the I/O module 413 . Control of each end device 201 by MC 401 is performed through I/O module 413 . The I/O module 413 transfers control signals to each end device 201 and input signals from the end device 201 . Each MC 401 is connected to an I/O module 413 via a network 411 . A network 411 connected to each MC 401 has a plurality of systems such as channels CH0, CH1 and CH2.
　Ｉ／Ｏモジュール４１３は、成膜装置１００を構成する各エンドデバイス２０１に接続された複数のＩ／Ｏボード４１５を有している。このＩ／Ｏボードは、ＭＣ４０１の支配のもとで動作する下位の制御ユニットである。Ｉ／Ｏモジュール４１３におけるデジタル信号、アナログ信号およびシリアル信号の入出力の制御は、これらのＩ／Ｏボード４１５において行われる。なお、図５では、便宜上、一部のエンドデバイス２０１とＩ／Ｏボード４１５との接続のみを代表的に図示している。 The I/O module 413 has a plurality of I/O boards 415 connected to each end device 201 that constitutes the film forming apparatus 100 . This I/O board is a subordinate control unit that operates under the control of MC401. These I/O boards 415 control input/output of digital signals, analog signals and serial signals in the I/O modules 413 . Note that FIG. 5 representatively shows only the connections between some of the end devices 201 and the I/O board 415 for convenience.
　Ｉ／Ｏモジュール４１３を経由する通常の制御系統では、エンドデバイス２０１を構成する構成部として、バルブの駆動部や、昇降機構２４のドライバー２４ａ、排気部６等を挙げることができ、これらに対して通常の制御を行う。 In a normal control system via the I/O module 413, the components that make up the end device 201 can include a valve drive unit, the driver 24a of the lifting mechanism 24, the exhaust unit 6, and the like. to perform normal control.
　また、成膜装置１００に対応するＭＣ４０１には、下位のコントローラとして、ＡＬＤプロセスを行っている際のガス流量や圧力の制御を行うＡＬＤプロセス制御部４１０が接続されている。ＡＬＤプロセスはガスの供給や排気等の制御を高速で行う必要があるため、ＡＬＤプロセス制御部４１０はＭＣ４０１からＩ／Ｏモジュール４１３を経由する通常の制御系統とは別系統の高速コントローラとして構成されている。 Also, the MC 401 corresponding to the film forming apparatus 100 is connected to an ALD process control unit 410 as a subordinate controller that controls the gas flow rate and pressure during the ALD process. Since the ALD process requires high-speed control of gas supply, exhaust, etc., the ALD process control unit 410 is configured as a high-speed controller separate from the normal control system from the MC 401 via the I/O module 413. ing.
　ＡＬＤプロセス制御部４１０は、ＥＣ３０１からＭＣ４０１を経由して処理レシピの情報（レシピ情報）等を受け取り、バルブコントローラ５５、昇降機構２４のドライバー２４ａ、排気部６の自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２等に制御信号を与える。また、圧力センサ７からの信号を受け取り、バルブコントローラ５５、ドライバー２４ａ、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２等に制御信号を与え、圧力制御を行う。バルブコントローラ５５は、ＭＣ４０１からの制御信号に基づき、ガス供給部５１～５４の圧力計５１ｇ～５４ｇ、および温度計５１ｈ～５４ｈの測定値に応じて前段バルブ５１ｃ～５４ｃおよび後段バルブ５１ｅ～５４ｅを制御する。 The ALD process control unit 410 receives processing recipe information (recipe information) from the EC 301 via the MC 401, and controls the valve controller 55, the driver 24a of the lifting mechanism 24, the automatic pressure control valve (APC) 62 of the exhaust unit 6, and the like. gives a control signal to Also, it receives a signal from the pressure sensor 7 and gives a control signal to the valve controller 55, the driver 24a, the automatic pressure control valve (APC) 62, etc. to control the pressure. The valve controller 55 operates the front stage valves 51c to 54c and the rear stage valves 51e to 54e based on the control signals from the MC 401, according to the measured values of the pressure gauges 51g to 54g and the temperature gauges 51h to 54h of the gas supply units 51 to 54. Control.
　ＡＬＤプロセス制御部４１０の詳細は以下の通りである。
　ＡＬＤプロセス制御部４１０は、ＡＬＤプロセスの際に、各ガスの流量、ガス流量波形、フロー時間、ガス供給タイミング等のガス供給のレシピ情報に基づいて、バルブコントローラ５５に指令を与え、ガス供給を制御する。本実施形態では、少なくとも原料ガスおよび反応ガスのいずれか、または両方を供給する際に、ＡＬＤプロセスのパルス状のガス供給における１パルスのガス流量波形および／または圧力波形がレシピ情報に対応した形状になるように、ガス供給系を制御する点に特徴を有する。 Details of the ALD process controller 410 are as follows.
During the ALD process, the ALD process control unit 410 gives a command to the valve controller 55 based on gas supply recipe information such as the flow rate of each gas, gas flow waveform, flow time, gas supply timing, etc., and controls gas supply. Control. In this embodiment, when supplying at least one or both of the raw material gas and the reaction gas, the shape of the gas flow waveform and/or pressure waveform of one pulse in the pulsed gas supply of the ALD process corresponds to the recipe information. It is characterized in that the gas supply system is controlled so that
　具体的には、１パルスのガス流量波形の制御は、ＡＬＤプロセス制御部４１０により、例えば、原料ガス供給部５１において、ガス流量波形のレシピ情報に基づいて、流量制御器５１ｆの前段側バルブ５１ｃおよび貯留タンク５１ｄの圧力を制御することにより行うことができる。このとき、前段側バルブ５１ｃおよび／または後段側バルブ５１ｅの開度を調整することにより、より制御性良く処理レシピの設定波形に対応した形状のガス流量波形を得ることができる。例えば、図４の破線のように前段側バルブ５１ｃおよび貯留タンク５１ｄの圧力を制御する。そして、ＡＬＤプロセス制御部４１０は、実際の１パルスのガス流量波形をモニタし、モニタされたガス流量波形が正常な流量波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、バルブコントローラ５５に指令を与えてガス流量波形を修正する。 Specifically, the gas flow waveform of one pulse is controlled by the ALD process control unit 410, for example, in the source gas supply unit 51, based on the recipe information of the gas flow waveform. and by controlling the pressure of the storage tank 51d. At this time, by adjusting the opening degrees of the front-stage valve 51c and/or the rear-stage valve 51e, it is possible to obtain a gas flow waveform having a shape corresponding to the set waveform of the processing recipe with better controllability. For example, the pressure of the front stage side valve 51c and the storage tank 51d is controlled as indicated by the dashed line in FIG. The ALD process control unit 410 then monitors the actual one-pulse gas flow waveform, and when the monitored gas flow waveform shows signs of deviating from the normal flow waveform, or deviates from the normal flow waveform, the valve controller 55 to correct the gas flow waveform.
　このように１パルスのガス流量波形を制御することにより、ウエハＷ表面における原料ガスおよび反応ガスの１パルスあたりの暴露量を制御することができる。特に、原料ガスであるＴｉＣｌ４ガスの１パルスのガス流量波形が良好なカバレッジを得る上で重要である。 By controlling the gas flow waveform of one pulse in this manner, the amount of exposure of the raw material gas and reaction gas on the surface of the wafer W per pulse can be controlled. In particular, the one-pulse gas flow waveform of the TiCl 4 gas, which is the raw material gas, is important for obtaining good coverage.
　ここで、「正常な流量波形」とは、正常と考えられるプロセスを実行したときの複数の流量波形を平均することにより取得した基準波形からのずれが許容範囲のものをいう。図６は、時間と流量との関係を示す図において、設定波形Ａに対して基準波形Ｂが得られた場合に、実際のガス流量波形Ｃを基準波形Ｂと比較する図である。そして、例えば、実際のガス流量波形Ｃの基準波形Ｂに対する最大値－最小値の一致率および積分値の一致率がある値以上、Ｄに示すような瞬時値の外れ率がある値以下であれば実際のガス流量波形Ｃを正常な流量波形とする。 Here, a "normal flow waveform" refers to a waveform with an allowable deviation from a reference waveform obtained by averaging multiple flow waveforms when a process that is considered normal is executed. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between time and flow rate, in which the actual gas flow waveform C is compared with the reference waveform B when the reference waveform B is obtained for the set waveform A. FIG. Then, for example, if the matching rate of the maximum value-minimum value and the matching rate of the integral value of the actual gas flow waveform C with respect to the reference waveform B is a certain value or more, and the deviation rate of the instantaneous value as shown in D is a value or less. For example, the actual gas flow waveform C is assumed to be a normal flow waveform.
　１パルスの圧力波形の制御は、レシピ情報に基づいて、ガス供給系を調整（制御）することにより、処理空間Ｓの圧力がＡＬＤプロセスに適合した脈動になるように行われる。このときの圧力波形の制御は、圧力センサ７により検出される処理空間Ｓの圧力をモニタし、それに基づいて行われる。このときの典型的な処理空間Ｓの圧力プロファイルを図７に示す。 The pressure waveform of one pulse is controlled by adjusting (controlling) the gas supply system based on the recipe information so that the pressure in the processing space S becomes a pulsation suitable for the ALD process. Control of the pressure waveform at this time is performed by monitoring the pressure in the processing space S detected by the pressure sensor 7 and based thereon. FIG. 7 shows a typical pressure profile in the processing space S at this time.
　このときの圧力波形制御は、例えば、原料ガスまたは反応ガスの供給タイミング、バルブの開度等を調整することにより行うことができる。例えば、原料ガス供給部５１においては、流量制御器５１ｆの前段側バルブ５１ｃおよび貯留タンク５１ｄの圧力を制御することにより圧力波形を制御することができる。具体的には、ＴｉＣｌ４ガスの供給タイミングを遅らせることにより、圧力を上昇させることができる。また、圧力センサ７の検出値に基づいて前段側バルブ５１ｃおよび／または後段側バルブ５１ｅの開度を調整することにより、圧力波形のフィードバック制御を行うことができる。 The pressure waveform control at this time can be performed, for example, by adjusting the supply timing of the raw material gas or the reaction gas, the opening degree of the valve, and the like. For example, in the raw material gas supply unit 51, the pressure waveform can be controlled by controlling the pressure of the upstream side valve 51c of the flow rate controller 51f and the pressure of the storage tank 51d. Specifically, the pressure can be increased by delaying the supply timing of the TiCl 4 gas. Further, by adjusting the opening degrees of the front-stage valve 51c and/or the rear-stage valve 51e based on the detected value of the pressure sensor 7, feedback control of the pressure waveform can be performed.
　ＡＬＤプロセス制御部４１０は、ガス流量波形の場合と同様、実際の１パルスの圧力波形をモニタし、モニタされた圧力波形が正常な圧力波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、バルブコントローラ５５に指令を与えて圧力波形を修正する。 As with the gas flow waveform, the ALD process controller 410 monitors the actual single-pulse pressure waveform and detects when the monitored pressure waveform shows signs of or deviates from the normal pressure waveform. Then, a command is given to the valve controller 55 to correct the pressure waveform.
　このように１パルスの圧力波形を制御することにより、ウエハＷ表面における原料ガスおよび反応ガスの１パルスあたりの反応性を制御することができる。ここで、「正常な圧力波形」とは、正常と考えられるプロセスを実行したときの複数の圧力波形を平均することにより取得した基準波形からのずれが許容範囲のものをいう。 By controlling the pressure waveform of one pulse in this way, the reactivity per pulse of the raw material gas and reaction gas on the surface of the wafer W can be controlled. Here, a "normal pressure waveform" means a deviation from a reference waveform obtained by averaging a plurality of pressure waveforms when a process considered to be normal is executed is within an allowable range.
　処理空間Ｓの圧力波形の制御は、処理空間Ｓへのガスの供給の制御のみならず、処理空間Ｓからのガスの排出を制御することによっても制御可能である。 The control of the pressure waveform in the processing space S can be controlled not only by controlling the gas supply to the processing space S, but also by controlling the discharge of the gas from the processing space S.
　処理空間Ｓからのガスの排出を制御することにより処理空間Ｓの圧力を制御する例としては、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２の開度および昇降機構２４（ドライバー２４ａ）による載置台２の位置のいずれか、または両方を制御することを挙げることができる。 Examples of controlling the pressure in the processing space S by controlling the discharge of gas from the processing space S include the opening of the automatic pressure control valve (APC) 62 and the position of the mounting table 2 by the lifting mechanism 24 (driver 24a). can be exemplified by controlling either or both of
　自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２に関しては、原料ガスまたは反応ガスが供給される前に閉じ、これらのガスの供給後に開くように制御することができる。これにより、原料ガスまたは反応ガスの供給時には圧力を高めることができ、ガス供給後には速やかにガスを排出してガス置換性を高めることができる。 The automatic pressure control valve (APC) 62 can be controlled so that it closes before the source gas or reaction gas is supplied and opens after these gases are supplied. As a result, the pressure can be increased when supplying the raw material gas or reaction gas, and after the gas is supplied, the gas can be quickly discharged to improve the gas replacement performance.
　載置台２の位置に関しては、処理空間Ｓに原料ガスまたは反応ガスが供給される前に載置台２を上昇させてシャワーヘッド３と載置台２との間隔を小さくし、これらのガスの供給後に下降させるように制御することができる。これにより、原料ガスまたは反応ガスの供給時には載置台２が上昇して処理空間Ｓの圧力が高くなり、これらのガスの供給後には、載置台２が下降してシャワーヘッド３と載置台２との間隔が大きくなってガスの置換性が高くなる。 As for the position of the mounting table 2, the mounting table 2 is raised to reduce the distance between the shower head 3 and the mounting table 2 before the raw material gas or the reaction gas is supplied to the processing space S, and after these gases are supplied, the mounting table 2 is raised. It can be controlled to descend. As a result, the mounting table 2 rises to increase the pressure in the processing space S when the raw material gas or reaction gas is supplied, and the mounting table 2 descends to separate the shower head 3 and the mounting table 2 after these gases are supplied. , the gap becomes larger, and the gas replaceability becomes higher.
　図８は、以上のようなＡＬＤプロセス制御部４１０を中心としたシステムフローの一例を示すブロック図である。ここでは、ガス供給と排気を連動させて、以上のようなガス流量波形および圧力波形を制御することにより、ウエハＷへのガス暴露量および処理空間Ｓの圧力を制御する例を示している。 FIG. 8 is a block diagram showing an example of a system flow centering on the ALD process control unit 410 as described above. Here, an example is shown in which the amount of gas exposure to the wafer W and the pressure in the processing space S are controlled by interlocking gas supply and exhaust and controlling the gas flow rate waveform and pressure waveform as described above.
　この図に示すように、ＡＬＤプロセス制御部４１０では、上位のＥＣ３０１から取得した処理レシピ（特にガス流量波形、圧力波形）を実行するとともに、タイミング制御を行う。また、ＡＬＤプロセス制御部４１０は装置パラメータを有している。そして、ＡＬＤプロセス制御部４１０は、処理レシピに基づいて、各ガス供給部におけるガス吐出量やタンクの圧力を制御し、ガス流量波形の制御やタイミング制御が行われる。また、ＡＬＤプロセス制御部４１０は、載置台２の位置や自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２の開度の制御も行う。これにより、ウエハＷへのガス暴露量が制御され、かつ処理空間Ｓの圧力が制御される。このような制御の下で例えばＴｉＮ膜が成膜される。その際の膜厚、膜質、ステップカバレッジ、膜応力等の成膜パラメータはＡＬＤプロセス制御部４１０にフィードバックされ、その結果はＥＣ３０１に送信される。なお、ＡＬＤプロセス制御部４１０は、ＡＬＤサイクルごと、ウエハごとのデータ管理も行う。 As shown in this figure, the ALD process control unit 410 executes the processing recipe (especially the gas flow rate waveform and pressure waveform) acquired from the upper EC 301 and performs timing control. The ALD process controller 410 also has equipment parameters. Based on the processing recipe, the ALD process control unit 410 controls the gas discharge amount in each gas supply unit and the tank pressure, and controls the gas flow waveform and timing. The ALD process controller 410 also controls the position of the mounting table 2 and the opening of the automatic pressure control valve (APC) 62 . Thereby, the amount of gas exposure to the wafer W is controlled, and the pressure in the processing space S is controlled. For example, a TiN film is formed under such control. Film formation parameters such as film thickness, film quality, step coverage, and film stress at that time are fed back to the ALD process control unit 410, and the results are sent to the EC 301. FIG. The ALD process control unit 410 also manages data for each ALD cycle and each wafer.
　＜成膜方法＞
　次に、以上のように構成された成膜装置１００による成膜方法について説明する。
　まず、ゲートバルブ１２を開放して搬送装置（図示せず）により搬入出口１１を介して処理容器１内にウエハＷを搬入し、載置台２上に載置し、搬送装置を退避させ、載置台２を処理位置まで上昇させる。そして、ゲートバルブ１２を閉じ、処理容器１内を所定の減圧状態に保持し、ヒーター２１により載置台２の温度を成膜温度、例えば４００～５５０℃の範囲に制御する。 <Deposition method>
Next, a film forming method using the film forming apparatus 100 configured as described above will be described.
First, the gate valve 12 is opened, and the wafer W is loaded into the processing container 1 through the loading/unloading port 11 by a transporting device (not shown), placed on the mounting table 2, and the transporting device is withdrawn. The table 2 is raised to the processing position. Then, the gate valve 12 is closed, the interior of the processing vessel 1 is maintained in a predetermined decompressed state, and the temperature of the mounting table 2 is controlled by the heater 21 to the film formation temperature, eg, in the range of 400 to 550.degree.
　この状態で、第１のパージガス供給部５２および第２のパージガス供給部５４からパージガスとしてＮ２ガスをシャワーヘッド３を介して処理空間Ｓに供給し、処理空間Ｓをパージした後、ＡＬＤプロセスを実施する。 In this state, N 2 gas as a purge gas is supplied from the first purge gas supply unit 52 and the second purge gas supply unit 54 to the processing space S through the shower head 3, and after purging the processing space S, the ALD process is started. implement.
　ＡＬＤプロセスにおいては、ガス供給部５からガスをガス導入部４およびシャワーヘッド３を介して処理容器１内の処理空間Ｓにパルス状にシーケンシャルに供給する。 In the ALD process, the gas is sequentially supplied in pulses from the gas supply unit 5 to the processing space S in the processing container 1 via the gas introduction unit 4 and the shower head 3 .
　具体的には、図９のガス供給のタイミングチャートで示すように、まず、原料ガス供給部５１から原料ガスであるＴｉＣｌ４ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ１）。これによりウエハＷの表面にＴｉＣｌ４ガスを吸着させる。次に、第１のパージガス供給部５２からパージガスであるＮ２ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ２）。これにより、処理空間ＳからＴｉＣｌ４ガスを排出させる。このＳＴ２のパージステップでは、パージガスであるＮ２ガス供給後に真空引きを行う。この後、反応ガス供給部５３から反応ガス（窒化ガス）であるＮＨ３ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ３）。これにより、ＮＨ３ガスをウエハＷの表面に吸着されているＴｉＣｌ４ガスと反応させて、薄いＴｉＮ膜を形成する。次に、第２のパージガス供給部５４からパージガスであるＮ２ガスを処理空間Ｓに供給する（ＳＴ４）。これにより、処理空間ＳからＮＨ３ガスを排出させる。このＳＴ４のパージステップでは、パージガスであるＮ２ガス供給後に真空引きを行う。 Specifically, as shown in the gas supply timing chart of FIG. 9, first, TiCl 4 gas, which is a raw material gas, is supplied from the raw material gas supply unit 51 to the processing space S (ST1). This causes the surface of the wafer W to adsorb the TiCl 4 gas. Next, N 2 gas, which is a purge gas, is supplied to the processing space S from the first purge gas supply unit 52 (ST2). As a result, the TiCl 4 gas is discharged from the processing space S. In the purge step of ST2, vacuuming is performed after supplying N2 gas as a purge gas. Thereafter, NH 3 gas, which is a reaction gas (nitriding gas), is supplied to the processing space S from the reaction gas supply unit 53 (ST3). As a result, the NH3 gas reacts with the TiCl4 gas adsorbed on the surface of the wafer W to form a thin TiN film. Next, N 2 gas, which is a purge gas, is supplied to the processing space S from the second purge gas supply unit 54 (ST4). As a result, the NH 3 gas is discharged from the processing space S. In the purge step of ST4, vacuuming is performed after supplying N2 gas as a purge gas.
　このようなＳＴ１～ＳＴ４を１サイクルとして、所望の回数繰り返すことにより設定膜厚のＴｉＮ膜を成膜する。 A TiN film having a set film thickness is formed by repeating ST1 to ST4 as one cycle for a desired number of times.
　従来のＡＬＤプロセスの際のガス供給の制御は、ガス供給のタイミングが制御されているだけである。そして、原料ガスや反応ガスを供給する際には、特許文献１に示すように、ガスの供給量を多くするために、ガスを貯留タンクに貯留した状態でＡＬＤバルブを開いて処理空間Ｓにガスを供給する手法がとられている。この手法では、ＡＬＤバルブが開かれてガスが処理空間に供給される際に、単に貯留タンクに貯留されたガスが排出されるだけである。このため、圧力が高い初期段階に高い流量でガスが一気に流れ、その後は圧力が急激に低下してガスの流量も急激に低下する。したがって、ガス流量の制御性が十分ではなく、１パルスのガス流量波形または圧力波形のばらつきが生じ、成膜される膜の膜厚やステップカバレッジ等のウエハ間ばらつきや、装置間ばらつきが生じていた。 The control of gas supply during the conventional ALD process only controls the timing of gas supply. When supplying the raw material gas and the reaction gas, as shown in Patent Document 1, in order to increase the amount of gas supply, the ALD valve is opened while the gas is stored in the storage tank, and the processing space S is supplied. A method of supplying gas is adopted. In this method, the gas stored in the storage tank is simply discharged when the ALD valve is opened to supply gas to the processing space. For this reason, the gas flows at a high flow rate in the initial stage when the pressure is high, and thereafter the pressure drops sharply and the flow rate of the gas also drops sharply. Therefore, the controllability of the gas flow rate is not sufficient, and variations in the gas flow rate waveform or pressure waveform of one pulse occur, and variations in film thickness, step coverage, etc. of the film to be deposited occur between wafers and between apparatuses. rice field.
　これに対し、本実施形態では、ＡＬＤプロセス制御部４１０により、少なくとも原料ガスおよび反応ガスのいずれか、または両方について、ＡＬＤプロセスのパルス状のガス供給における１パルスのガス流量波形および／または圧力波形が、上位の制御部であるＥＣ３０１からのレシピ情報に基づく設定波形に対応した形状の波形になるように、ガス供給系を制御する。これにより、成膜される膜の膜厚やステップカバレッジ等の膜特性のウエハ間ばらつきや、装置間ばらつきを抑制することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the ALD process control unit 410 controls at least one of the source gas and the reaction gas, or both, to generate a one-pulse gas flow waveform and/or pressure waveform in the pulsed gas supply of the ALD process. controls the gas supply system so that the waveform has a shape corresponding to the waveform set based on the recipe information from the EC 301, which is a higher control unit. As a result, it is possible to suppress variations in the thickness of the film to be deposited and film characteristics such as step coverage between wafers and between apparatuses.
　具体的には以下の通りである。
　ＡＬＤプロセス制御部４１０は、１パルスのガス流量波形を制御する際には、実際の１パルスのガス流量波形をモニタし、モニタされたガス流量波形が正常な流量波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、バルブコントローラ５５に指令を与えてガス流量波形を修正する。 Specifically, it is as follows.
When the ALD process controller 410 controls the 1-pulse gas flow waveform, it monitors the actual 1-pulse gas flow waveform and detects any signs that the monitored gas flow waveform deviates from the normal flow waveform. When the gas flow rate waveform is changed or deviated, a command is given to the valve controller 55 to correct the gas flow rate waveform.
　これにより、ガス流量波形のばらつきが生じず、ガス供給の際のオーバーシュートも抑制され、ウエハＷ表面における原料ガスおよび反応ガスの１パルスあたりの暴露量を高精度で制御することができる。このため、成膜される膜の膜厚やステップカバレッジ等の膜特性のウエハ間ばらつきや、装置間ばらつきを抑制することができる。 As a result, variations in the gas flow rate waveform do not occur, overshoot during gas supply is suppressed, and the exposure amount per pulse of the source gas and the reaction gas on the surface of the wafer W can be controlled with high accuracy. Therefore, it is possible to suppress variations in film characteristics such as film thickness and step coverage between wafers and between devices.
　この際のガス流量の実際の１パルスのガス流量波形の制御は、例えば、原料ガス供給部５１の流量制御器５１ｆの場合、上述したように、ガス流量波形のレシピ情報に基づいて、流量制御器５１ｆの前段側バルブ５１ｃおよび貯留タンク５１ｄの圧力を制御することにより行うことができる。このとき、前段側バルブ５１ｃおよび／または後段側バルブ５１ｅの開度を調整することにより、より制御性良く処理レシピの設定波形に対応した形状のガス流量波形を得ることができる。このように前段側バルブ５１ｃおよび／または後段側バルブ５１ｅの開度を調整することにより、上位のＥＣ３０１からの任意のレシピ情報としてのガス流量波形に対応することができる。具体例としては、ＴｉＣｌ４ガスを処理空間Ｓに供給している期間に、前段バルブ５１ｃの開度を徐々に大きくすることにより、図１０（ａ）に示すように、処理レシピにおける１パルスのガス流量の設定波形Ｅに対応して、ＴｉＣｌ４ガスの供給量をほぼ一定値の波形Ｆに制御することができる。また、初期の前段バルブ５１ｃの開度を大きくすること等により、図１０（ｂ）に示すように、より大流量で短時間のガス流量波形Ｇの処理レシピに対応した波形Ｈとすることができる。 The control of the actual one-pulse gas flow waveform of the gas flow rate at this time is, for example, in the case of the flow controller 51f of the source gas supply unit 51, the flow rate control based on the recipe information of the gas flow waveform as described above. This can be done by controlling the pressure of the upstream side valve 51c of the vessel 51f and the storage tank 51d. At this time, by adjusting the opening degrees of the front-stage valve 51c and/or the rear-stage valve 51e, it is possible to obtain a gas flow waveform having a shape corresponding to the set waveform of the processing recipe with better controllability. By adjusting the opening degrees of the front-stage valve 51c and/or the rear-stage valve 51e in this way, it is possible to correspond to the gas flow waveform as arbitrary recipe information from the upper EC 301 . As a specific example, while the TiCl 4 gas is being supplied to the processing space S, by gradually increasing the opening of the front stage valve 51c, as shown in FIG. Corresponding to the set waveform E of the gas flow rate, it is possible to control the supply amount of the TiCl 4 gas to the waveform F of a substantially constant value. Further, by increasing the initial opening of the front stage valve 51c, etc., as shown in FIG. can.
　ＡＬＤプロセス制御部４１０は、１パルスの圧力波形を制御する際には、実際の１パルスの圧力波形をモニタし、モニタされた圧力波形が正常な流量波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、バルブコントローラ５５に指令を与えて圧力波形を修正する。 When controlling the pressure waveform of one pulse, the ALD process control unit 410 monitors the actual pressure waveform of one pulse, and when there is a sign that the monitored pressure waveform deviates from the normal flow waveform, Or when it deviates, it gives a command to the valve controller 55 to correct the pressure waveform.
　この際のガス流量の実際の１パルスの圧力波形の制御は、レシピ情報に基づいて、ガス供給系を調整（制御）することにより、処理空間Ｓの圧力がＡＬＤプロセスに適合した脈動になるように行われる。圧力波形の制御は、圧力センサ７により検出される処理空間Ｓの圧力をモニタし、それに基づいて行うことができる。 At this time, the actual pressure waveform of one pulse of the gas flow rate is controlled by adjusting (controlling) the gas supply system based on the recipe information so that the pressure in the processing space S becomes a pulsation suitable for the ALD process. is performed on The pressure waveform can be controlled by monitoring the pressure in the processing space S detected by the pressure sensor 7 and based thereon.
　圧力波形の制御は、例えば、原料ガスまたは反応ガスの供給タイミング、バルブの開度等を調整する。圧力波形を制御することにより、成膜処理を高精度で行うことができ、成膜される膜の膜厚やステップカバレッジ等の膜特性のウエハ間ばらつきや、装置間ばらつきを抑制することができる。 　The control of the pressure waveform adjusts, for example, the supply timing of the raw material gas or reaction gas, the opening of the valve, and so on. By controlling the pressure waveform, the film formation process can be performed with high accuracy, and the film characteristics such as film thickness and step coverage can be suppressed between wafers and between devices. .
　原料ガス供給部５１を例にとると、流量制御器５１ｆの前段側バルブ５１ｃおよび貯留タンク５１ｄの圧力を制御することにより圧力波形を制御することができる。供給タイミングの制御の例としては、原料ガスとしてＴｉＣｌ４ガスを供給する際に、供給するタイミングを遅らせることで圧力（ＴｉＣｌ４分圧）を上昇させることが挙げられる。また、圧力センサ７の検出値に基づいて前段側バルブ５１ｃおよび／または後段側バルブ５１ｅの開度を調整することにより、圧力波形のフィードバック制御を行うことができる。 Taking the raw material gas supply unit 51 as an example, the pressure waveform can be controlled by controlling the pressure of the upstream valve 51c of the flow controller 51f and the pressure of the storage tank 51d. An example of controlling the supply timing is to increase the pressure (TiCl 4 partial pressure) by delaying the supply timing when TiCl 4 gas is supplied as the raw material gas. Further, by adjusting the opening degrees of the front-stage valve 51c and/or the rear-stage valve 51e based on the detected value of the pressure sensor 7, feedback control of the pressure waveform can be performed.
　このとき、原料ガス供給時および反応ガス供給時に処理空間Ｓの圧力が高くなるように圧力波形を制御することができる。特に、原料ガスの供給時の圧力が高くなるように圧力波形を制御することにより、ステップカバレッジを高くすることができる。本例の場合、原料ガスであるＴｉＣｌ４ガスの圧力（ＴｉＣｌ４分圧）をすることにより、成膜されるＴｉＮ膜のステップカバレッジを高くすることができる。 At this time, the pressure waveform can be controlled so that the pressure in the processing space S increases during the supply of the raw material gas and the supply of the reaction gas. In particular, the step coverage can be increased by controlling the pressure waveform so that the pressure during supply of the raw material gas is increased. In the case of this example, the step coverage of the formed TiN film can be increased by increasing the pressure of the TiCl 4 gas (TiCl 4 partial pressure) which is the source gas.
　本実施形態では、このように、レシピ情報に対応したガス流量波形、および／または圧力波形を、例えば、貯留タンク５１ｄの前後に前段側バルブ５１ｃと後段側バルブ５１ｅを有する簡単な構成の流量制御器５１ｆで実現することができ、装置の複雑化を招くことがない。また、従来必要であったマスフローコントローラ等が不要となり、装置の小型化を図ることもできる。 In this embodiment, the gas flow rate waveform and/or the pressure waveform corresponding to the recipe information can be controlled by, for example, the flow rate control with a simple structure having the front-stage valve 51c and the rear-stage valve 51e before and after the storage tank 51d. It can be realized by the device 51f and does not cause complication of the device. In addition, the conventionally required mass flow controller or the like is no longer necessary, and the size of the apparatus can be reduced.
　反応ガス（窒化ガス）であるＮＨ３ガスを供給する反応ガス供給部５３の流量制御器５３ｆの場合も同様である。 The same applies to the flow rate controller 53f of the reaction gas supply unit 53 for supplying NH3 gas, which is the reaction gas (nitriding gas).
　なお、図１の成膜装置１００では、第１のパージガス供給部５２および第２のパージガス供給部５４の流量制御器５２ｆおよび５４ｆも同様に構成されており、パージガスの供給の際にもガス流量波形の制御を行うことにより、より制御されたＡＬＤプロセスを行うことができる。 In the film forming apparatus 100 of FIG. 1, the flow rate controllers 52f and 54f of the first purge gas supply section 52 and the second purge gas supply section 54 are configured in the same manner, and the gas flow rate is the same even when the purge gas is supplied. Controlling the waveform allows for a more controlled ALD process.
　処理空間Ｓの圧力波形の制御は、処理空間Ｓへのガスの供給の制御のみならず、処理空間Ｓからのガスの排出を制御することによっても行うことができる。処理空間Ｓからのガスの排出を制御することにより処理空間Ｓの圧力を制御する例として、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２の開度および昇降機構２４（ドライバー２４ａ）による載置台２の位置のいずれか、または両方を制御することにより行うことができる。 The pressure waveform in the processing space S can be controlled not only by controlling the gas supply to the processing space S, but also by controlling the discharge of the gas from the processing space S. As an example of controlling the pressure in the processing space S by controlling the discharge of gas from the processing space S, the opening of the automatic pressure control valve (APC) 62 and the position of the mounting table 2 by the lifting mechanism 24 (driver 24a) are controlled. It can be done by controlling either one or both.
　例えば、図１１（ａ）に示すように、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２を閉じた状態としてから原料ガスを供給するように制御し、その後、図１１（ｂ）に示すように、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２を開いて処理空間Ｓを排気するように制御する。これにより、原料ガス供給時には、処理空間Ｓの圧力が上昇し膜のステップカバレッジを良好にすることができ、原料ガスの供給が終了後には、処理空間Ｓからのガスの排出が促進され、ガス置換性を高めることができる。 For example, as shown in FIG. 11(a), the automatic pressure control valve (APC) 62 is closed and then the source gas is controlled to be supplied. The control valve (APC) 62 is opened to control the processing space S to be evacuated. As a result, when the raw material gas is supplied, the pressure in the processing space S is increased, and the step coverage of the film can be improved. Substitutability can be enhanced.
　また、例えば、図１２（ａ）に示すように、載置台２を上昇させた状態としてから原料ガスを供給するように制御し、その後、図１２（ｂ）に示すように、原料ガス排出時に載置台２を下降させるように制御する。これにより、原料ガス供給時には処理空間Ｓの体積が小さくなって圧力が上昇し、原料ガス排出時には処理空間Ｓの体積が大きくなって圧力が低下するとともにガス置換性を高めることができる。 Further, for example, as shown in FIG. 12(a), the mounting table 2 is placed in a raised state before the material gas is supplied, and then, as shown in FIG. The mounting table 2 is controlled to be lowered. As a result, the volume of the processing space S decreases and the pressure rises when the source gas is supplied, and the volume of the processing space S increases and the pressure decreases when the source gas is discharged, and the gas replacement performance can be improved.
　このような排気系による圧力制御やガス置換性制御は、反応ガスの際にも同様に行うことができる。 Such pressure control and gas replacement control by the exhaust system can be performed in the same way when reacting gas.
　また、図８に示すように、ＡＬＤプロセスの際に、ガス供給系および排気系の制御を連動させることにより、１パルスのガス流量波形の制御と、１パルスの処理空間Ｓの圧力波形の両方を最適化することができる。 Further, as shown in FIG. 8, by interlocking the control of the gas supply system and the exhaust system during the ALD process, both the control of the gas flow rate waveform of one pulse and the pressure waveform of the processing space S of one pulse can be controlled. can be optimized.
　これにより、ウエハＷ表面における１パルスあたりの原料ガス等の暴露量を高精度で制御することができ、成膜される膜の膜厚やステップカバレッジ等の膜特性のウエハ間ばらつきや、装置間ばらつきを抑制する効果を高めることができる。また、原料ガスや反応ガスの供給時の圧力を高い値に制御することができ、ステップカバレッジが良好な膜を安定的に形成することができる。さらに、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２の開度や載置台２の高さの制御を行うことによりガスの置換性を向上させることができ、ＡＬＤプロセスのサイクルタイムを短縮してスループットを高めることができる。 As a result, the exposure amount of the raw material gas or the like per pulse on the surface of the wafer W can be controlled with high accuracy. The effect of suppressing variations can be enhanced. In addition, the pressure during supply of the raw material gas and the reaction gas can be controlled to a high value, and a film with good step coverage can be stably formed. Furthermore, by controlling the opening degree of the automatic pressure control valve (APC) 62 and the height of the mounting table 2, the gas replacement performance can be improved, shortening the cycle time of the ALD process and increasing the throughput. can be done.
　さらに、処理空間Ｓの圧力を検出する圧力センサ７が、シャワーヘッド３の中央の下部材３２を貫通して処理空間Ｓに至る筒状部材７２の下端部近傍に挿入されているので、処理空間Ｓ中心のウエハＷ近傍の圧力を検出できる。このため、ウエハＷ近傍の圧力を高精度でモニタすることができ、高精度で圧力を制御することができる。 Further, the pressure sensor 7 for detecting the pressure in the processing space S is inserted near the lower end of the cylindrical member 72 extending through the central lower member 32 of the shower head 3 to reach the processing space S. The pressure in the vicinity of the wafer W at the S center can be detected. Therefore, the pressure in the vicinity of the wafer W can be monitored with high accuracy, and the pressure can be controlled with high accuracy.
　さらにまた、ＡＬＤプロセスでは、０．０１～１秒程度の間隔で高速にＡＬＤバルブ（後段側バルブ５１ｅ，５２ｅ，５３ｅ，５４ｅ）を開閉する必要があり、また、それに対応してガス供給系の制御、例えばガス流量の波形制御を高速で行う必要がある。また、ガス供給と排気との連動制御では、ＡＬＤプロセスの際に、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２や載置台２をＡＬＤバルブの開閉に対応して高速で操作する必要がある。本実施形態では、これらのＡＬＤプロセスに必要な高速な動作を、ＭＣ４０１からＩ／Ｏモジュール４１３を経由する通常の制御系統とは別系統の高速コントローラであるＡＬＤプロセス制御部４１０で行う。このため、ＡＬＤプロセスに必要な高速動作に対応することができる。 Furthermore, in the ALD process, it is necessary to open and close the ALD valves (the rear- stage valves 51e, 52e, 53e, and 54e) at high speed at intervals of about 0.01 to 1 second. Control, for example, waveform control of gas flow, must be performed at high speed. Further, in interlocking control of gas supply and exhaust, the automatic pressure control valve (APC) 62 and the mounting table 2 must be operated at high speed corresponding to the opening and closing of the ALD valve during the ALD process. In the present embodiment, these high-speed operations required for the ALD process are performed by the ALD process control unit 410, which is a high-speed controller separate from the normal control system from the MC 401 via the I/O module 413. FIG. Therefore, it is possible to cope with the high-speed operation required for the ALD process.
　なお、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）６２の開閉や、昇降機構２４による載置台２の昇降は、ＡＬＤプロセス以外においても行われるが、その場合の制御については、ＭＣ４０１からＩ／Ｏモジュール４１３を経由する通常の制御系統で行うようにしてもよい。 The opening and closing of the automatic pressure control valve (APC) 62 and the lifting and lowering of the mounting table 2 by the lifting mechanism 24 are also performed in processes other than the ALD process. You may make it perform by the normal control system which carries out.
　＜他の適用＞
　以上、実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、全ての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 <Other applications>
Although the embodiments have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.
　例えば、上記実施形態では、原料ガスとしてＴｉＣｌ４ガスを用い、反応ガスとして窒化ガスであるＮＨ３ガスを用いてＴｉＮ膜を成膜する場合を中心に説明したが、これに限らず、原料ガスと反応ガスを用いたＡＬＤプロセスにより膜を成膜する場合であれば適用可能である。 For example, in the above embodiment, the TiCl 4 gas is used as the source gas and the NH 3 gas, which is a nitriding gas, is used as the reaction gas to form the TiN film. It can be applied when a film is formed by an ALD process using a reaction gas.
　また、図１に示した成膜装置は例示に過ぎず、図１とは異なる構造の枚様式の成膜装置であってもよく、また、複数の基板に対して一度に成膜するバッチ式の成膜装置であってもよい。 Further, the film forming apparatus shown in FIG. 1 is merely an example, and a film forming apparatus having a structure different from that of FIG. 1 may be used. may be used.
　また、上記実施形態では、被処理基板として半導体ウエハを例にとって説明したが、半導体ウエハに限定されず、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）に用いるガラス基板や、セラミック基板等の他の基板であってもよい。 Further, in the above embodiments, a semiconductor wafer is used as a substrate to be processed. good.
　１；処理容器、２；載置台、３；シャワーヘッド、４；ガス導入部、５；ガス供給部、６；排気部、７；圧力センサ、１０；制御部、２４；昇降機構、２４ａ；ドライバー、５１；原料ガス供給部、５２；第１パージガス供給部、５３；反応ガス供給部、５４；第２パージガス供給部、５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５４ｃ；前段側バルブ、５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄ；貯留タンク、５１ｅ、５２ｅ、５３ｅ、５４ｅ；後段側バルブ、５１ｆ、５２ｆ、５３ｆ、５４ｆ；流量制御器、６２；自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）、１００；成膜装置、４０１；ＭＣ、４１０；ＡＬＤプロセス制御部、Ｓ；処理空間、Ｗ；ウエハ（基板） 1; processing container, 2; mounting table, 3; shower head, 4; gas introduction section, 5; gas supply section, 6; exhaust section, 7; pressure sensor, 10; , 51; raw material gas supply unit, 52; first purge gas supply unit, 53; reaction gas supply unit, 54; second purge gas supply unit, 51c, 52c, 53c, 54c; storage tanks, 51e, 52e, 53e, 54e; rear-stage valves, 51f, 52f, 53f, 54f; flow controller, 62; automatic pressure control valve (APC), 100; ALD process controller, S; processing space, W; wafer (substrate)

Claims (24)

  1. 　基板上にＡＬＤプロセスにより膜を形成する成膜装置であって、
    　基板を処理する処理空間を有する処理容器と、
    　原料ガス、反応ガス、パージガスを含むガスを前記処理空間に供給するガス供給部と、
    　前記処理空間を排気する排気部と、
    　制御部と、
    を有し、
    　前記制御部は、前記原料ガスおよび前記反応ガスが、前記パージガスによる前記処理空間のパージを挟んで、前記処理空間にパルス状にかつシーケンシャルに供給されてＡＬＤプロセスが行われるように、少なくとも前記ガス供給部によるガス供給を制御するＡＬＤプロセス制御部を有し、
    　前記ＡＬＤプロセス制御部は、パルス状に供給される前記原料ガスおよび／または前記反応ガスの、１パルスのガス流量波形および／または１パルスの圧力波形が、設定波形に対応した形状の波形に制御されるように、前記ガス供給部によるガス供給を制御する、成膜装置。     A film forming apparatus for forming a film on a substrate by an ALD process,
    a processing container having a processing space for processing a substrate;
    a gas supply unit that supplies a gas containing a raw material gas, a reaction gas, and a purge gas to the processing space;
    an exhaust unit for exhausting the processing space;
    a control unit;
    has
    The control unit controls at least the source gas and the reaction gas so that the ALD process is performed by supplying the source gas and the reaction gas to the processing space in a pulsed and sequential manner while purging the processing space with the purge gas. Having an ALD process control unit that controls gas supply by the supply unit,
    The ALD process control unit controls the 1-pulse gas flow waveform and/or the 1-pulse pressure waveform of the raw material gas and/or the reaction gas supplied in pulses so that the waveform has a shape corresponding to a set waveform. a film forming apparatus for controlling the gas supply by the gas supply unit so as to
  2. 　前記ＡＬＤプロセス制御部は、前記１パルスのガス流量波形をモニタし、モニタされた前記ガス流量波形が正常な流量波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、前記ガス供給部に指令を与えてガス流量波形を修正する、請求項１に記載の成膜装置。 The ALD process control unit monitors the one-pulse gas flow waveform, and when the monitored gas flow waveform shows signs of deviating from a normal flow waveform or deviates, the gas supply unit 2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein a command is given to to correct the gas flow waveform.
  3. 　前記正常な流量波形は、正常と考えられるプロセスを実行したときの複数の流量波形を平均することにより取得した基準波形からのずれが許容範囲のものである、請求項２に記載の成膜装置。 3. The film forming apparatus according to claim 2, wherein said normal flow waveform has an allowable deviation from a reference waveform obtained by averaging a plurality of flow waveforms obtained when a process considered to be normal is executed. .
  4. 　前記ガス供給部は、各ガスを個別に供給するガス供給源と、前記ガス供給源に接続されたガス配管と、前記ガス配管に設けられた、ガスを貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクのガス供給上流側に設けられる前段バルブと、前記原料ガス配管の前記貯留タンクのガス供給下流側側に設けられる後段側バルブとを有し、
    　前記貯留タンクと、前記前段側バルブと、前記後段側バルブとはガス流量を制御する流量制御器を構成する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の成膜装置。     The gas supply unit includes a gas supply source that supplies each gas individually, a gas pipe connected to the gas supply source, a storage tank provided in the gas pipe for storing the gas, and the storage tank. a front-stage valve provided on the gas supply upstream side, and a rear-stage valve provided on the gas supply downstream side of the storage tank of the source gas pipe,
    4. The film forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said storage tank, said front-stage valve, and said rear-stage valve constitute a flow rate controller for controlling a gas flow rate.
  5. 　前記前段側バルブおよび／または後段側バルブは、開度可変式のバルブである、請求項４に記載の成膜装置。 5. The film forming apparatus according to claim 4, wherein the front-stage valve and/or the rear-stage valve are variable-opening valves.
  6. 　前記前段側バルブおよび前記後段側バルブはピエゾ駆動バルブまたはモータ駆動バルブである、請求項５に記載の成膜装置。 6. The film forming apparatus according to claim 5, wherein the front-side valve and the rear-side valve are piezo-driven valves or motor-driven valves.
  7. 　前記前段側バルブが前記開度可変式バルブであり、
    　前記流量制御器は、前記貯留タンクの圧力を測定する圧力計と、前記圧力計の圧力を取得し、前記前段側バルブの開度および前記後段側バルブの開閉を制御するバルブコントローラと、をさらに有し、
    　前記バルブコントローラは、前記設定波形に基づく前記制御部からの指令により、前記後段側バルブを開いて前記原料ガスを前記処理空間に供給する際に、前記前段側バルブの開度を制御して、前記原料ガスの前記１パルスのガス流量波形を、前記設定波形に対応した形状の波形になるように制御する、請求項５または請求項６に記載の成膜装置。     the front-stage valve is the variable-opening valve;
    The flow rate controller further includes a pressure gauge that measures the pressure of the storage tank, and a valve controller that acquires the pressure of the pressure gauge and controls the opening degree of the front-stage valve and the opening and closing of the rear-stage valve. have
    The valve controller controls the degree of opening of the front-stage valve when opening the rear-stage valve to supply the raw material gas to the processing space according to a command from the control unit based on the set waveform, 7. The film forming apparatus according to claim 5, wherein the one-pulse gas flow waveform of the source gas is controlled to have a waveform corresponding to the set waveform.
  8. 　前記成膜装置は、前記処理空間内の圧力を検出する圧力センサをさらに有し、前記ＡＬＤプロセス制御部は、前記圧力センサの検出値に基づいて、前記１パルスの圧力波形を制御する、請求項１に記載の成膜装置。 The film forming apparatus further has a pressure sensor that detects the pressure in the processing space, and the ALD process control unit controls the one-pulse pressure waveform based on the value detected by the pressure sensor. Item 1. The film forming apparatus according to item 1.
  9. 　前記ＡＬＤプロセス制御部は、前記１パルスの圧力波形をモニタし、モニタされた前記圧力波形正常な圧力波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、前記ガス供給部に指令を与えて圧力波形を修正する、請求項８に記載の成膜装置。 The ALD process control unit monitors the one-pulse pressure waveform and issues a command to the gas supply unit when the monitored pressure waveform shows signs of deviating from a normal pressure waveform, or when it deviates. 9. The film forming apparatus according to claim 8, wherein the applied pressure waveform is modified.
  10. 　前記正常な圧力波形は、正常と考えられるプロセスを実行したときの複数の圧力波形を平均することにより取得した基準波形からのずれが許容範囲のものである、請求項９に記載の成膜装置。 10. The film forming apparatus according to claim 9, wherein the normal pressure waveform has an allowable deviation from a reference waveform obtained by averaging a plurality of pressure waveforms obtained when a process considered to be normal is executed. .
  11. 　前記ＡＬＤプロセス制御部は、前記ガス供給部によるガスの供給タイミングを制御することにより前記処理空間の前記圧力波形を制御する、請求項１０に記載の成膜装置。 11. The film forming apparatus according to claim 10, wherein said ALD process control unit controls said pressure waveform in said processing space by controlling timing of gas supply by said gas supply unit.
  12. 　前記ガス供給部は、各ガスを個別に供給するガス供給源と、前記ガス供給源に接続されたガス配管と、前記原料ガス配管に設けられた、ガスを貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクのガス供給上流側に設けられる前段バルブと、前記原料ガス配管の前記貯留タンクのガス供給下流側側に設けられる後段側バルブとを有し、
    　前記前段側バルブおよび／または前記後段側バルブは、開度可変式のバルブであり、前記圧力センサの検出値に基づいて前記前段側バルブおよび／または前記後段側バルブの開度を調整することにより、前記圧力波形を制御する、請求項１０または請求項１１に記載の成膜装置。     The gas supply unit includes a gas supply source that supplies each gas individually, a gas pipe connected to the gas supply source, a storage tank provided in the source gas pipe for storing the gas, and the storage tank. and a post-stage valve provided on the gas supply downstream side of the storage tank of the source gas pipe,
    The front-stage valve and/or the rear-stage valve are variable opening valves, and by adjusting the opening of the front-stage valve and/or the rear-stage valve based on the detected value of the pressure sensor, 12. The film forming apparatus according to claim 10, wherein the pressure waveform is controlled.
  13. 　前記圧力センサの検出値に基づいて、前記処理空間へのガスの供給および前記処理空間からのガスの排出を制御することにより、前記処理空間の圧力を制御する、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の成膜装置。 13. The pressure in the processing space is controlled by controlling the supply of gas to the processing space and the discharge of gas from the processing space based on the detected value of the pressure sensor. The film forming apparatus according to any one of the items.
  14. 　前記成膜装置は、
    　前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
    　前記載置台を昇降させる昇降機構と、
    　前記載置台の上方に対向して設けられ、前記載置台に載置された基板に前記ガス供給部から供給されたガスを吐出するガス吐出部と、
    をさらに有し、
    　前記排気部は、排気量を制御して前記処理空間の圧力を制御する自動圧力制御バルブを有し、
    　前記ＡＬＤプロセス制御部は、前記原料ガスおよび前記反応ガスの供給前に、前記自動圧力制御バルブを閉じる動作、および前記昇降機構による前記載置台を上昇させる動作の少なくとも一方が行われるように制御し、前記原料ガスおよび前記反応ガスの供給後に、前記自動圧力制御バルブを開く動作、および前記昇降機構による前記載置台を下降させる動作の少なくとも一方が行われるように制御して、圧力制御を行う、請求項１３に記載の成膜装置。     The film forming apparatus is
    a mounting table for mounting the substrate in the processing container;
    an elevating mechanism for elevating the mounting table;
    a gas discharge unit provided facing above the mounting table for discharging the gas supplied from the gas supply unit onto the substrate mounted on the mounting table;
    further having
    The exhaust unit has an automatic pressure control valve that controls the exhaust volume to control the pressure in the processing space,
    The ALD process control unit controls so that at least one of an operation of closing the automatic pressure control valve and an operation of raising the mounting table by the lifting mechanism is performed before the source gas and the reaction gas are supplied. and performing pressure control by controlling at least one of an operation of opening the automatic pressure control valve and an operation of lowering the mounting table by the elevating mechanism after the source gas and the reaction gas are supplied, The film forming apparatus according to claim 13.
  15. 　前記ガス吐出部には前記処理空間に至る凹部が形成され、前記圧力センサは前記凹部に挿入されて、前記基板近傍の圧力を検出する、請求項１０に記載の成膜装置。 11. The film forming apparatus according to claim 10, wherein a recess extending to said processing space is formed in said gas discharge part, and said pressure sensor is inserted into said recess to detect the pressure in the vicinity of said substrate.
  16. 　前記ＡＬＤプロセス制御部は、前記制御部のうち通常の制御を行う部分とは別系統の高速コントローラとして構成される、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の成膜装置。 16. The film forming apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the ALD process control unit is configured as a high-speed controller of a different system from a part of the control unit that performs normal control.
  17. 　基板上にＡＬＤプロセスにより膜を形成する成膜方法であって、
    　基板が配置された処理空間に対し、原料ガスおよび反応ガスを、パージガスによる前記処理空間のパージを挟んで、前記処理空間にパルス状にかつシーケンシャルに供給してＡＬＤプロセスを実施することと、
    　パルス状に供給される前記原料ガスおよび／または前記反応ガスの、１パルスのガス流量波形、および／または１パルスの圧力波形が、設定波形に対応した形状の波形に制御されるように、ガス供給を制御することと、
    を有する、成膜方法。     A film formation method for forming a film on a substrate by an ALD process,
    performing an ALD process by sequentially supplying a source gas and a reaction gas to a processing space in which a substrate is disposed in a pulsed manner while purging the processing space with a purge gas;
    The gas flow rate waveform of one pulse and/or the pressure waveform of one pulse of the raw material gas and/or the reaction gas supplied in pulses are controlled to have a shape corresponding to a set waveform. controlling supply;
    A film forming method.
  18. 　前記１パルスのガス流量波形をモニタし、モニタされた前記ガス流量波形が正常な流量波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、ガス流量波形を修正する、請求項１７に記載の成膜方法。 18. The method according to claim 17, wherein the one-pulse gas flow waveform is monitored, and the gas flow waveform is modified when the monitored gas flow waveform shows signs of deviating from or deviates from a normal flow waveform. The described film forming method.
  19. 　前記正常な流量波形は、正常と考えられるプロセスを実行したときの複数の流量波形を平均することにより取得した基準波形からのずれが許容範囲のものである、請求項１８に記載の成膜方法。 19. The film formation method according to claim 18, wherein the normal flow waveform has an allowable deviation from a reference waveform obtained by averaging a plurality of flow waveforms obtained when a process considered to be normal is executed. .
  20. 　前記１パルスの圧力波形をモニタし、モニタされた前記圧力波形が正常な圧力波形から逸脱する兆候が見られた際、または逸脱した際に、圧力波形を修正する、請求項１７に記載の成膜方法。 18. The composition of claim 17, wherein the one-pulse pressure waveform is monitored and the pressure waveform is modified when the monitored pressure waveform shows signs of deviating from or deviates from a normal pressure waveform. membrane method.
  21. 　前記正常な圧力波形は、正常と考えられるプロセスを実行したときの複数の圧力波形を平均することにより取得した基準波形からのずれが許容範囲のものである、請求項２０に記載の成膜方法。 21. The film forming method according to claim 20, wherein said normal pressure waveform has an allowable deviation from a reference waveform obtained by averaging a plurality of pressure waveforms obtained when a process considered to be normal is executed. .
  22. 　前記原料ガスおよび／または前記反応ガスの供給タイミングを制御することにより前記処理空間の圧力波形を制御する、請求項１７に記載の成膜方法。 18. The film forming method according to claim 17, wherein the pressure waveform in the processing space is controlled by controlling the supply timing of the raw material gas and/or the reaction gas.
  23. 　処理空間内の圧力を検出する圧力センサの検出値に基づいて、前記原料ガスおよび／または前記反応ガスを供給するガス配管に設けられたバルブの開度を調整することにより、前記圧力波形を制御する、請求項１７に記載の成膜方法。 The pressure waveform is controlled by adjusting the degree of opening of valves provided in gas pipes for supplying the raw material gas and/or the reaction gas, based on the detected value of a pressure sensor that detects the pressure in the processing space. The film forming method according to claim 17, wherein
  24. 　前記圧力波形の制御は、処理空間内の圧力を検出する圧力センサの検出値に基づいて、前記処理空間へのガスの供給および前記処理空間からのガスの排出を制御することにより行われる、請求項１７に記載の成膜方法。 The control of the pressure waveform is performed by controlling the supply of gas to the processing space and the discharge of gas from the processing space based on the detection value of a pressure sensor that detects the pressure in the processing space. Item 18. The film forming method according to Item 17.
PCT/JP2022/009326 2021-03-18 2022-03-04 Film formation device and film formation method WO2022196388A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021045114A JP2022144207A (en) 2021-03-18 2021-03-18 Film deposition apparatus and film deposition method
JP2021-045114 2021-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022196388A1 true WO2022196388A1 (en) 2022-09-22

Family

ID=83320326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/009326 WO2022196388A1 (en) 2021-03-18 2022-03-04 Film formation device and film formation method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022144207A (en)
WO (1) WO2022196388A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160258844A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-08 Inficon, Inc. Monitoring operation of a reaction chamber
US20170031370A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Lam Research Corporation Time Multiplexed Chemical Delivery System
WO2019152301A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-08 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for pulse gas delivery with isolation valves

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160258844A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-08 Inficon, Inc. Monitoring operation of a reaction chamber
US20170031370A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Lam Research Corporation Time Multiplexed Chemical Delivery System
WO2019152301A1 (en) * 2018-02-02 2019-08-08 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for pulse gas delivery with isolation valves

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022144207A (en) 2022-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060081182A1 (en) Method of cleaning thin film deposition system, thin film deposition system and program
US11104997B2 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
JP2018206847A (en) Semiconductor device manufacturing method, program and substrate processing apparatus
KR102326735B1 (en) Film forming method and film forming apparatus
US20220005738A1 (en) Substrate Processing Apparatus, Method of Manufacturing Semiconductor Device and Non-transitory Computer-readable Recording Medium
KR102518270B1 (en) Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device, and program
US11873556B2 (en) Raw material supply apparatus and film forming apparatus
US20200051838A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
WO2022196388A1 (en) Film formation device and film formation method
US20220316060A1 (en) Gas supply apparatus, gas supply method, and substrate processing apparatus
CN111850512A (en) Film forming method and film forming apparatus
US20220178029A1 (en) Deposition apparatus and deposition method
WO2021049392A1 (en) Gas supply apparatus, substrate treatment apparatus, and method for controlling gas supply apparatus
US10633739B2 (en) Substrate processing apparatus
JP7300913B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
WO2021193227A1 (en) Gas supply amount calculation method and semiconductor device manufacturing method
JP7330060B2 (en) Deposition apparatus, control apparatus, and method for adjusting pressure gauge
JP6990297B2 (en) Parts diagnosis method, semiconductor device manufacturing method, substrate processing device, and program
CN115315538B (en) Gas supply amount calculating method and semiconductor device manufacturing method
WO2021182292A1 (en) Substrate-processing device, exhaust flow rate control device, and method for manufacturing semiconductor device
WO2020213506A1 (en) Substrate processing device, substrate processing system, and substrate processing method
US20240093813A1 (en) Conversion pipe arrangement, substrate processing apparatus, method of processing substrate, and method of manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22771142

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22771142

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1