マスフローコントローラシステム、プラズマ処理装置、流量制御方法、及び半導体装置の製造方法
【課題】装置の小型化と腐食性ガスに対する耐腐食性を兼ね備えたマスフローコントローラシステムを提供する。
【解決手段】実施形態のマスフローコントローラシステム５００は、腐食性ガスが導入され、前記腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施された第１マスフローコントローラ１００と、非腐食性ガスが導入される第２マスフローコントローラ２００と、前記第１マスフローコントローラに複数種類の腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第１ガス配管３１、３２、３３と、前記第２マスフローコントローラに複数種類の非腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第２ガス配管３４、３５、３６とを備える。
【解決手段】実施形態のマスフローコントローラシステム５００は、腐食性ガスが導入され、前記腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施された第１マスフローコントローラ１００と、非腐食性ガスが導入される第２マスフローコントローラ２００と、前記第１マスフローコントローラに複数種類の腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第１ガス配管３１、３２、３３と、前記第２マスフローコントローラに複数種類の非腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第２ガス配管３４、３５、３６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、マスフローコントローラシステム、プラズマ処理装置、流量制御方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスで用いるプロセスガスの流量制御においては、複数種類のガスのガスラインをガス種類より少ない数の系統にまとめることにより、流量制御機であるマスフローコントローラを系統毎に設けることが提案されている。
【０００３】
しかし、半導体製造プロセスで用いるプロセスガスには腐食性のものがあり、そのような腐食性ガスに対しては、配管、配管内部及びマスフローコントローラ内のガス経路も耐腐食性を備える必要がある。耐腐食性を持たせる手段としては、配管材料の選択、配管内部の加工等があるが、これらの手段も腐食性ガスの種類に依存することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２３４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
装置の小型化と腐食性ガスに対する耐腐食性を兼ね備えたマスフローコントローラシステム、プラズマ処理装置、流量制御方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のマスフローコントローラシステムは、腐食性ガスが導入され、前記腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施された第１マスフローコントローラと、非腐食性ガスが導入される第２マスフローコントローラと、前記第１マスフローコントローラに複数種類の腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第１ガス配管と、前記第２マスフローコントローラに複数種類の非腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第２ガス配管とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムを備えたプラズマ処理装置の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、チャンバーの構成を詳しく示した図である。
【図４】図４は、第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムの構成を示す概略図である。
【図５】図５は、第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムを備えたプラズマ処理装置の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、従来のプラズマ処理装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるマスフローコントローラシステムおよびプラズマ処理装置を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム５００の構成を示す概略図である。マスフローコントローラシステム５００は、例えば、ホストコンピュータ１、ホストコンピュータ１に接続されレシピ（プロセスプログラム）を保持している記憶手段２、ホストコンピュータ１に制御され腐食性ガスの流量を制御する流量制御機１００、ホストコンピュータ１に制御され非腐食性ガスの流量を制御する流量制御機２００を備える。
【００１０】
マスフローコントローラシステム５００はさらに、流量制御機１００へのＣ４Ｆ８ガスの流入を制御するバルブ１２、流量制御機１００へのＣ４Ｆ６ガスの流入を制御するバルブ１３、流量制御機１００へのＣＦ４ガスの流入を制御するバルブ１４、流量制御機２００へのＡｒガスの流入を制御するバルブ１５、流量制御機２００へのＸｅガスの流入を制御するバルブ１６、流量制御機２００へのＨｅガスの流入を制御するバルブ１７を備え、これらのバルブ１２〜１７はホストコンピュータ１によって制御される。
【００１１】
ここで、流量制御機およびそれに接続される配管系は、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、ＣＦ４ガスなどのＣＦ（炭素フッ素）系の腐食性ガス用と、Ａｒガス、Ｘｅガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスを含む非腐食性ガスとは別系統になっている。これは、腐食性ガスに対しては、流量制御機１００の配管部材８１として高価な材料（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）の使用、配管内部８２のコーティング（耐腐食メッキなど）、配管内部８２の表面研磨、接続部が腐食されないＰＴＦＥなどを用いた特別なガスケットやＯリング８３を配管シール用に備えること等の必要が生ずるためである。すなわち、流量制御機１００は腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施されている。
【００１２】
これに対して、非腐食性ガスを扱う流量制御機２００の配管部材は例えばＳＵＳ３０４を用い、ガスケットやＯリングは例えばバイトンを用いる。このため、非腐食性ガス用の流量制御機２００およびそれに接続される配管系に比べ、腐食性ガス用の流量制御機１００およびそれに接続される配管系にはより製造コストがかかっている。
【００１３】
図２は、第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム５００を備えたプラズマ処理装置１０００の構成を示す概略図である。プラズマ処理装置１０００は例えばＲＩＥ処理装置、ＣＶＤ装置などである。プラズマ処理装置１０００に導入された半導体基板（ウェハ）を処理して半導体装置を製造することが可能である。
【００１４】
プラズマ処理装置１０００は、プラズマ処理が実行されるチャンバー２０、チャンバー２０へのプロセスガスの流量制御を上述したレシピに従って実行するマスフローコントローラシステム５００、マスフローコントローラシステム５００からのプロセスガスをチャンバー２０に導入するプロセスガス配管３０、およびマスフローコントローラシステム５００に接続されたＣ４Ｆ８ガス用配管３１、Ｃ４Ｆ６ガス用配管３２、ＣＦ４ガス用配管３３、Ａｒガス用配管３４、Ｘｅガス用配管３５、Ｈｅガス用配管３６などから構成される。
【００１５】
図３は、チャンバー２０の構成をさらに詳しく示した図である。チャンバー２０は、気密に構成されたたとえばアルミニウム製で形成されており接地されている。チャンバー２０内には、処理対象としてのウェハ５０を水平に支持するとともに、下部電極として機能する支持テーブル６１が設けられている。支持テーブル６１の表面上には、図示しないがウェハ５０を静電吸着する静電チャック機構など保持機構が設けられている。
【００１６】
また、支持テーブル６１は、チャンバー２０内の水平方向の中央付近に位置するように、チャンバー２０の中央付近の底壁から鉛直上方に筒状に突出する支持部６２上に支持されている。また、支持テーブル６１には、高周波電力を供給する給電線４１が接続されており、この給電線４１にブロッキングコンデンサ４２、整合器４３および高周波電源４４が接続されている。高周波電源４４からは所定の周波数の高周波電力が支持テーブル６１に供給される。
【００１７】
下部電極として機能する支持テーブル６１に対向するように、支持テーブル６１の上部に上部電極として機能するシャワーヘッド５１が設けられている。シャワーヘッド５１は支持テーブル６１と平行に対向するように、支持テーブル６１から所定の距離を隔てたチャンバー２０の上部付近の側壁に固定される。このような構造によって、シャワーヘッド５１と支持テーブル６１とは、一対の平行平板電極を構成している。また、シャワーヘッド５１には、板の厚さ方向を貫通する複数のガス供給路５２が設けられている。
【００１８】
チャンバー２０の上部付近には、プラズマ処理時に使用される処理ガスが供給されるガス供給口５３が設けられており、ガス供給口５３にはプロセスガス配管３０を通じて図１および２に示したマスフローコントローラシステム５００が接続されている。チャンバー２０の下部にはガス排気口５４が設けられており、ガス排気口５４には配管を通じて図示しない真空ポンプが接続されている。このような構成により、チャンバー２０内においてプラズマ処理が実行される。
【００１９】
このように構成されたチャンバー２０内におけるプラズマ処理の概要について説明する。まず、支持テーブル６１上に処理対象であるウェハ５０が載置され、たとえば静電チャック機構によって固定される。ついで、ガス排気口５４に接続される図示しない真空ポンプでチャンバー２０内が真空引きされる。その後、チャンバー２０内が所定の圧力に達すると、図１および２に示したマスフローコントローラシステム５００よりプロセスガス配管３０を介してプロセスガスがガス供給口５３へ供給され、シャワーヘッド５１のガス供給路５２を介してウェハ５０に向けて供給される。チャンバー２０内の圧力が所定の圧力に達すると、シャワーヘッド５１（上部電極）を接地した状態で、支持テーブル６１（下部電極）に高周波電圧を印加して、チャンバー２０内にプラズマを生成させる。ここで、下部電極には高周波電圧が印加されているので、プラズマとウェハ５０との間に電位勾配が生じ、プラズマガス中のイオンが支持テーブル６１へと加速されることになり、エッチング処理が開始される。
【００２０】
具体的には、記憶手段２に保持されているレシピ（プロセスプログラム）に従って、チャンバー２０内に導入されるプロセスガスがマスフローコントローラシステム５００によって制御される。レシピには、時系列的に実行されるステップ毎のガスの種類及びその流量が記述されている。より詳細には、同一ガス種類を流す場合においてもガス流量を時間変化させることがあり得るが、以下では簡単のため、同一のガスを流す場合においてガス流量は一定として説明するがこのようなレシピに限定しなくてもかまわない。
【００２１】
ここで、図１に示したマスフローコントローラシステム５００が備える流量制御機１００の構成をさらに詳しく説明する。流量制御機１００へ、ホストコンピュータ１によってバルブ１２〜１４のいずれかが「開」となるよう制御されると、Ｃ４Ｆ８ガス用配管３１、Ｃ４Ｆ６ガス用配管３２、またはＣＦ４ガス用配管３３のうちのいずれかから一種類のガスが流入する。流入したガスは流量センサー側とバイパス側に分流し、一定の割合の流量がセンサー７を経由する。ガスがセンサー７に流れ込むと上流側と下流側の抵抗体に温度差が生じ、熱バランスが崩れセンサーの温度分布に変化が生じる。これをブリッジ回路６がとらえ、増幅回路５により増幅して流量出力信号（流量信号電圧値）として出力する。
【００２２】
ここで、上記流量出力信号は、流すガスの種類の質量、比熱等の物性に依存して、流量制御機１００への流量が同じであってもガスごとの熱の奪われ方が違うので異なった値を表示する。従って、適切に流量制御を実行するためにはガスごとの流量換算が必要となり、増幅回路５の出力信号をガス種類に依存する補正係数（ＣＦ：コンバージョンファクタ、以下単にＣＦと略す）で補正回路４により補正する必要がある。各ガス種に対応した所定の定数である補正係数は、例えば流量制御機１００内の補正係数記憶素子３に保持されている。ここでは、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、及びＣＦ４ガスのガス毎のＣＦ（コンバージョンファクタ）がそれぞれ保持されている。
【００２３】
流量制御機１００がＮ２ガスで校正されている場合は、他のガスのガス流量は以下の式で計算できる。例えば、Ｃ４Ｆ８ガスを例にとると、補正回路４は以下の式で補正する。
【００２４】
Ｃ４Ｆ８ガスの実流量＝（増幅回路５の流量出力信号）×（Ｃ４Ｆ８ガスのＣＦ／Ｎ２ガスのＣＦ）
【００２５】
Ｎ２ガスのＣＦが１となるようにして他のガスのＣＦを算出しておいた場合は、単に以下のような式（１）で補正ができる。
【００２６】
Ｃ４Ｆ８ガスの実流量＝(増幅回路５の流量出力信号)×(Ｃ４Ｆ８ガスのＣＦ) 式（１）
【００２７】
補正回路４からの補正後の流量出力信号値と流量設定器８で設定されている当該ガスに対する所望の流量である流量設定信号値とを比較制御回路９で比較して、それらが合致するようにアクチュエーター１０を操作しバルブ１１により流量を制御する。
【００２８】
非腐食性ガス用の流量制御機２００内の構成も、基本的には流量制御機１００と同様であるので図１では記載を省略してある。しかし、流量制御機２００はＡｒガス、Ｘｅガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスを含む非腐食性ガスを流すので、流量制御機２００内および周辺の配管は、腐食性ガス用の流量制御機１００およびそれに接続される配管系のような耐腐食性は不要である。また、流量制御機２００内の補正係数記憶素子にはＡｒガス、Ｘｅガス、およびＨｅガスのＣＦが保持されている。また、以下の議論では、流量制御機１００、２００ともにＮ２ガスのＣＦが１であるとして他のガスのＣＦを定めているとする。
【００２９】
以下、プラズマ処理装置１０００のレシピに従ったＲＩＥ処理の流れを説明する。具体的には、ホストコンピュータ１が記憶手段２に保持されているレシピに従って、レシピのステップ毎にガスをチャンバー２０に流す。例えば、レシピのあるステップにおいてＣ４Ｆ８ガスを所定の流量、所定の時間チャンバー２０に流すと指示されていた場合、ホストコンピュータ１は、流量制御機１００の補正係数記憶素子３からＣ４Ｆ８ガスのＣＦを読み取って補正回路４にセットする。補正回路４は上記した式（１）に従ってＣ４Ｆ８ガスの実流量を算出する。さらにホストコンピュータ１はレシピに記載された上記所定の流量を流量設定器８に設定する。同時に、ホストコンピュータ１はバルブ１２を全開にし、比較制御回路９で補正回路４からの実流量と合致するようにバルブ１１にフィードバック制御をかける。この制御を上記所定の時間実行する。
【００３０】
そして、上記ステップが終了すると次のステップの指示に従い、上記同様な制御を繰り返す。次のステップで流すガスがＡｒガスなどの非腐食性ガスである場合は、流量制御機２００に対して上記同様な制御を行う。このようにして、チャンバー２０におけるＲＩＥ処理に必要な種類のガスを定められた順番に、所望の量、所望の時間、マスフローコントローラシステム５００は流すことができる。
【００３１】
本実施形態においては、プロセスレシピ（プロセスプログラム）における各ステップでガスが切り替わる際に、補正係数記憶素子３に保持されたガス種に対応したＣＦを読み取って補正回路４で用いる補正係数（ＣＦ）を自動的に変更する。なお、本実施形態においては、ガス種に対応したＣＦを保持する補正係数記憶素子３は、流量制御機１００および２００に備えられているとして説明したが、記憶手段２に全てのガス種のＣＦを保持しておくようにしてもよいし、他の場所に備えた記憶手段に保持するようにしてもかまわない。
【００３２】
本実施形態においては、腐食性ガスに対する耐腐食性を維持しつつ、流量制御機を腐食性ガス、非腐食性ガス用にそれぞれ備えるだけでよい。従って、図６に示す従来のプラズマ処理装置のようにガスボックス内にガス種毎に設けていた流量制御機の数を、大幅に削減することができる。また、ガスボックスを小型化することができるので、省スペース化によりチャンバー２０の近くにガスボックスを配置することが可能になる。このことによりガスボックスからチャンバー２０までの配管を短くすることができ、プロセス処理もより安定し、残留ガスをパージするためのコストの低減及び時間の短縮が可能となりプラズマ処理装置の生産性も向上する。
【００３３】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム６００の構成を示す概略図である。マスフローコントローラシステム６００は、例えば、ホストコンピュータ１、ホストコンピュータ１に接続されレシピ（プロセスプログラム）を保持している記憶手段２、ホストコンピュータ１に制御されＣＦ（炭素フッ素）系腐食性ガスの流量を制御する流量制御機１００、ホストコンピュータ１に制御され腐食性のハロゲンガスの流量を制御する流量制御機１１０、ホストコンピュータ１に制御され非腐食性の不活性ガスの流量を制御する流量制御機２００、ホストコンピュータ１に制御され非腐食性一般ガスの流量を制御する流量制御機２１０を備える。
【００３４】
マスフローコントローラシステム６００はさらに、流量制御機１００へのＣ４Ｆ８ガスの流入を制御するバルブ１２、流量制御機１００へのＣ４Ｆ６ガスの流入を制御するバルブ１３、流量制御機１００へのＣＦ４ガスの流入を制御するバルブ１４、流量制御機１１０へのＣｌ２ガスの流入を制御するバルブ６１、流量制御機１１０へのＢｒ２ガスの流入を制御するバルブ６２、流量制御機２００へのＡｒガスの流入を制御するバルブ１５、流量制御機２００へのＸｅガスの流入を制御するバルブ１６、流量制御機２１０へのＮ２ガスの流入を制御するバルブ６３、流量制御機２１０へのＯ２ガスの流入を制御するバルブ６４、流量制御機２１０へのＨ２ガスの流入を制御するバルブ６５を備え、これらのバルブ１２〜１６、６１〜６５はホストコンピュータ１によって制御される。
【００３５】
ここで、流量制御機およびそれに接続される配管系は、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、ＣＦ４ガスなどのＣＦ（炭素フッ素）系の腐食性ガス用と、Ｃｌ２ガス、Ｂｒ２ガスなどの腐食性のハロゲンガス用と、Ａｒガス、Ｘｅガスなどの非腐食性の不活性ガスと、Ｎ２ガス、Ｏ２ガス、Ｈ２ガスなどの非腐食性一般ガスとは別系統になっている。これは、腐食性ガスに対しては、高価な材料の保護膜による配管内部のコーティング、配管内部の表面研磨、接続部が腐食されない特別なＯリングを配管シール用に備えることがＣＦ（炭素フッ素）系、ハロゲン系それぞれに応じて別個に備える必要が生ずるためである。すなわち、流量制御機１００、１１０およびそれに接続された配管系は腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施されており、ＣＦ（炭素フッ素）系、ハロゲン系それぞれに応じた耐腐食性処理が施されている。このため、第１の実施形態で述べたように非腐食性ガス用の流量制御機２００、２１０およびそれに接続される配管系に比べ、腐食性ガス用の流量制御機１００、１１０およびそれに接続される配管系にはより製造コストがかかっている。
【００３６】
また、本実施形態においては、例として、非腐食性ガスを不活性ガスと非腐食性一般ガスとで別系統にしたが、非腐食性一般ガスとしたＨ２ガスについては、爆発性があるため気密性を高めるためにさらに別系統にしてもよい。
【００３７】
図５は、第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム６００を備えたプラズマ処理装置２０００の構成を示す概略図である。プラズマ処理装置２０００は例えばＲＩＥ処理装置、ＣＶＤ装置などである。プラズマ処理装置２０００に導入された半導体基板（ウェハ）を処理して半導体装置を製造することが可能である。
【００３８】
プラズマ処理装置２０００は、プラズマ処理が実行されるチャンバー２０、チャンバー２０へのプロセスガスの流量制御を上述したレシピに従って実行するマスフローコントローラシステム６００、マスフローコントローラシステム６００からのプロセスガスをチャンバー２０に導入するプロセスガス配管３０、およびマスフローコントローラシステム６００に接続されたＣ４Ｆ８ガス用配管３１、Ｃ４Ｆ６ガス用配管３２、ＣＦ４ガス用配管３３、Ｃｌ２ガス用配管７１、Ｂｒ２ガス用配管７２、Ａｒガス用配管３４、Ｘｅガス用配管３５、Ｎ２ガス用配管７３、Ｏ２ガス用配管７４、Ｈ２ガス用配管７５などから構成される。
【００３９】
チャンバー２０の構成の構成は図３と同様であり、記憶手段２に保持されているレシピ（プロセスプログラム）に従って、チャンバー２０内に導入されるプロセスガスがマスフローコントローラシステム６００によって制御されＲＩＥ処理が実行される手順も、ガスのカテゴリーに応じてマスフローコントローラが増えた以外は第１の実施形態と同様である。
【００４０】
本実施形態においても、ガス種に対応したＣＦを保持する補正係数記憶素子３は、流量制御機１００、１１０、２００および２１０にそれぞれガスのカテゴリー毎に備えられていてもよいし、記憶手段２に全てのガス種のＣＦを保持しておくようにしてもよい。また、他の場所に備えた記憶手段に保持するようにしてもかまわない。
【００４１】
本実施形態においても、耐腐食性を維持しつつ、流量制御機を腐食性ガス、非腐食性ガス等用にそれぞれ備えるだけでよく、従来のプラズマ処理装置に比べ流量制御機の数を大幅に削減することができる。さらに、炭素フッ素系ガスとハロゲンガスの腐食性の違いに応じた最適な耐腐食性材料の選択なども可能となり、さらにコスト低減が図れる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１ ホストコンピュータ、２ 記憶手段、３ 補正係数記憶素子、４ 補正回路、５ 増幅回路、６ ブリッジ回路、７ センサー、８ 流量設定器、９ 比較制御回路、１０ アクチュエーター、１１ バルブ、１２〜１７ バルブ、２０ チャンバー、３１〜３６ 配管、１００、２００ 流量制御機、５００、６００ マスフローコントローラシステム、１０００、２０００ プラズマ処理装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、マスフローコントローラシステム、プラズマ処理装置、流量制御方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスで用いるプロセスガスの流量制御においては、複数種類のガスのガスラインをガス種類より少ない数の系統にまとめることにより、流量制御機であるマスフローコントローラを系統毎に設けることが提案されている。
【０００３】
しかし、半導体製造プロセスで用いるプロセスガスには腐食性のものがあり、そのような腐食性ガスに対しては、配管、配管内部及びマスフローコントローラ内のガス経路も耐腐食性を備える必要がある。耐腐食性を持たせる手段としては、配管材料の選択、配管内部の加工等があるが、これらの手段も腐食性ガスの種類に依存することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２３４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
装置の小型化と腐食性ガスに対する耐腐食性を兼ね備えたマスフローコントローラシステム、プラズマ処理装置、流量制御方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のマスフローコントローラシステムは、腐食性ガスが導入され、前記腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施された第１マスフローコントローラと、非腐食性ガスが導入される第２マスフローコントローラと、前記第１マスフローコントローラに複数種類の腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第１ガス配管と、前記第２マスフローコントローラに複数種類の非腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第２ガス配管とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムを備えたプラズマ処理装置の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、チャンバーの構成を詳しく示した図である。
【図４】図４は、第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムの構成を示す概略図である。
【図５】図５は、第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステムを備えたプラズマ処理装置の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、従来のプラズマ処理装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるマスフローコントローラシステムおよびプラズマ処理装置を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム５００の構成を示す概略図である。マスフローコントローラシステム５００は、例えば、ホストコンピュータ１、ホストコンピュータ１に接続されレシピ（プロセスプログラム）を保持している記憶手段２、ホストコンピュータ１に制御され腐食性ガスの流量を制御する流量制御機１００、ホストコンピュータ１に制御され非腐食性ガスの流量を制御する流量制御機２００を備える。
【００１０】
マスフローコントローラシステム５００はさらに、流量制御機１００へのＣ４Ｆ８ガスの流入を制御するバルブ１２、流量制御機１００へのＣ４Ｆ６ガスの流入を制御するバルブ１３、流量制御機１００へのＣＦ４ガスの流入を制御するバルブ１４、流量制御機２００へのＡｒガスの流入を制御するバルブ１５、流量制御機２００へのＸｅガスの流入を制御するバルブ１６、流量制御機２００へのＨｅガスの流入を制御するバルブ１７を備え、これらのバルブ１２〜１７はホストコンピュータ１によって制御される。
【００１１】
ここで、流量制御機およびそれに接続される配管系は、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、ＣＦ４ガスなどのＣＦ（炭素フッ素）系の腐食性ガス用と、Ａｒガス、Ｘｅガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスを含む非腐食性ガスとは別系統になっている。これは、腐食性ガスに対しては、流量制御機１００の配管部材８１として高価な材料（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）の使用、配管内部８２のコーティング（耐腐食メッキなど）、配管内部８２の表面研磨、接続部が腐食されないＰＴＦＥなどを用いた特別なガスケットやＯリング８３を配管シール用に備えること等の必要が生ずるためである。すなわち、流量制御機１００は腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施されている。
【００１２】
これに対して、非腐食性ガスを扱う流量制御機２００の配管部材は例えばＳＵＳ３０４を用い、ガスケットやＯリングは例えばバイトンを用いる。このため、非腐食性ガス用の流量制御機２００およびそれに接続される配管系に比べ、腐食性ガス用の流量制御機１００およびそれに接続される配管系にはより製造コストがかかっている。
【００１３】
図２は、第１の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム５００を備えたプラズマ処理装置１０００の構成を示す概略図である。プラズマ処理装置１０００は例えばＲＩＥ処理装置、ＣＶＤ装置などである。プラズマ処理装置１０００に導入された半導体基板（ウェハ）を処理して半導体装置を製造することが可能である。
【００１４】
プラズマ処理装置１０００は、プラズマ処理が実行されるチャンバー２０、チャンバー２０へのプロセスガスの流量制御を上述したレシピに従って実行するマスフローコントローラシステム５００、マスフローコントローラシステム５００からのプロセスガスをチャンバー２０に導入するプロセスガス配管３０、およびマスフローコントローラシステム５００に接続されたＣ４Ｆ８ガス用配管３１、Ｃ４Ｆ６ガス用配管３２、ＣＦ４ガス用配管３３、Ａｒガス用配管３４、Ｘｅガス用配管３５、Ｈｅガス用配管３６などから構成される。
【００１５】
図３は、チャンバー２０の構成をさらに詳しく示した図である。チャンバー２０は、気密に構成されたたとえばアルミニウム製で形成されており接地されている。チャンバー２０内には、処理対象としてのウェハ５０を水平に支持するとともに、下部電極として機能する支持テーブル６１が設けられている。支持テーブル６１の表面上には、図示しないがウェハ５０を静電吸着する静電チャック機構など保持機構が設けられている。
【００１６】
また、支持テーブル６１は、チャンバー２０内の水平方向の中央付近に位置するように、チャンバー２０の中央付近の底壁から鉛直上方に筒状に突出する支持部６２上に支持されている。また、支持テーブル６１には、高周波電力を供給する給電線４１が接続されており、この給電線４１にブロッキングコンデンサ４２、整合器４３および高周波電源４４が接続されている。高周波電源４４からは所定の周波数の高周波電力が支持テーブル６１に供給される。
【００１７】
下部電極として機能する支持テーブル６１に対向するように、支持テーブル６１の上部に上部電極として機能するシャワーヘッド５１が設けられている。シャワーヘッド５１は支持テーブル６１と平行に対向するように、支持テーブル６１から所定の距離を隔てたチャンバー２０の上部付近の側壁に固定される。このような構造によって、シャワーヘッド５１と支持テーブル６１とは、一対の平行平板電極を構成している。また、シャワーヘッド５１には、板の厚さ方向を貫通する複数のガス供給路５２が設けられている。
【００１８】
チャンバー２０の上部付近には、プラズマ処理時に使用される処理ガスが供給されるガス供給口５３が設けられており、ガス供給口５３にはプロセスガス配管３０を通じて図１および２に示したマスフローコントローラシステム５００が接続されている。チャンバー２０の下部にはガス排気口５４が設けられており、ガス排気口５４には配管を通じて図示しない真空ポンプが接続されている。このような構成により、チャンバー２０内においてプラズマ処理が実行される。
【００１９】
このように構成されたチャンバー２０内におけるプラズマ処理の概要について説明する。まず、支持テーブル６１上に処理対象であるウェハ５０が載置され、たとえば静電チャック機構によって固定される。ついで、ガス排気口５４に接続される図示しない真空ポンプでチャンバー２０内が真空引きされる。その後、チャンバー２０内が所定の圧力に達すると、図１および２に示したマスフローコントローラシステム５００よりプロセスガス配管３０を介してプロセスガスがガス供給口５３へ供給され、シャワーヘッド５１のガス供給路５２を介してウェハ５０に向けて供給される。チャンバー２０内の圧力が所定の圧力に達すると、シャワーヘッド５１（上部電極）を接地した状態で、支持テーブル６１（下部電極）に高周波電圧を印加して、チャンバー２０内にプラズマを生成させる。ここで、下部電極には高周波電圧が印加されているので、プラズマとウェハ５０との間に電位勾配が生じ、プラズマガス中のイオンが支持テーブル６１へと加速されることになり、エッチング処理が開始される。
【００２０】
具体的には、記憶手段２に保持されているレシピ（プロセスプログラム）に従って、チャンバー２０内に導入されるプロセスガスがマスフローコントローラシステム５００によって制御される。レシピには、時系列的に実行されるステップ毎のガスの種類及びその流量が記述されている。より詳細には、同一ガス種類を流す場合においてもガス流量を時間変化させることがあり得るが、以下では簡単のため、同一のガスを流す場合においてガス流量は一定として説明するがこのようなレシピに限定しなくてもかまわない。
【００２１】
ここで、図１に示したマスフローコントローラシステム５００が備える流量制御機１００の構成をさらに詳しく説明する。流量制御機１００へ、ホストコンピュータ１によってバルブ１２〜１４のいずれかが「開」となるよう制御されると、Ｃ４Ｆ８ガス用配管３１、Ｃ４Ｆ６ガス用配管３２、またはＣＦ４ガス用配管３３のうちのいずれかから一種類のガスが流入する。流入したガスは流量センサー側とバイパス側に分流し、一定の割合の流量がセンサー７を経由する。ガスがセンサー７に流れ込むと上流側と下流側の抵抗体に温度差が生じ、熱バランスが崩れセンサーの温度分布に変化が生じる。これをブリッジ回路６がとらえ、増幅回路５により増幅して流量出力信号（流量信号電圧値）として出力する。
【００２２】
ここで、上記流量出力信号は、流すガスの種類の質量、比熱等の物性に依存して、流量制御機１００への流量が同じであってもガスごとの熱の奪われ方が違うので異なった値を表示する。従って、適切に流量制御を実行するためにはガスごとの流量換算が必要となり、増幅回路５の出力信号をガス種類に依存する補正係数（ＣＦ：コンバージョンファクタ、以下単にＣＦと略す）で補正回路４により補正する必要がある。各ガス種に対応した所定の定数である補正係数は、例えば流量制御機１００内の補正係数記憶素子３に保持されている。ここでは、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、及びＣＦ４ガスのガス毎のＣＦ（コンバージョンファクタ）がそれぞれ保持されている。
【００２３】
流量制御機１００がＮ２ガスで校正されている場合は、他のガスのガス流量は以下の式で計算できる。例えば、Ｃ４Ｆ８ガスを例にとると、補正回路４は以下の式で補正する。
【００２４】
Ｃ４Ｆ８ガスの実流量＝（増幅回路５の流量出力信号）×（Ｃ４Ｆ８ガスのＣＦ／Ｎ２ガスのＣＦ）
【００２５】
Ｎ２ガスのＣＦが１となるようにして他のガスのＣＦを算出しておいた場合は、単に以下のような式（１）で補正ができる。
【００２６】
Ｃ４Ｆ８ガスの実流量＝(増幅回路５の流量出力信号)×(Ｃ４Ｆ８ガスのＣＦ) 式（１）
【００２７】
補正回路４からの補正後の流量出力信号値と流量設定器８で設定されている当該ガスに対する所望の流量である流量設定信号値とを比較制御回路９で比較して、それらが合致するようにアクチュエーター１０を操作しバルブ１１により流量を制御する。
【００２８】
非腐食性ガス用の流量制御機２００内の構成も、基本的には流量制御機１００と同様であるので図１では記載を省略してある。しかし、流量制御機２００はＡｒガス、Ｘｅガス、Ｈｅガスなどの不活性ガスを含む非腐食性ガスを流すので、流量制御機２００内および周辺の配管は、腐食性ガス用の流量制御機１００およびそれに接続される配管系のような耐腐食性は不要である。また、流量制御機２００内の補正係数記憶素子にはＡｒガス、Ｘｅガス、およびＨｅガスのＣＦが保持されている。また、以下の議論では、流量制御機１００、２００ともにＮ２ガスのＣＦが１であるとして他のガスのＣＦを定めているとする。
【００２９】
以下、プラズマ処理装置１０００のレシピに従ったＲＩＥ処理の流れを説明する。具体的には、ホストコンピュータ１が記憶手段２に保持されているレシピに従って、レシピのステップ毎にガスをチャンバー２０に流す。例えば、レシピのあるステップにおいてＣ４Ｆ８ガスを所定の流量、所定の時間チャンバー２０に流すと指示されていた場合、ホストコンピュータ１は、流量制御機１００の補正係数記憶素子３からＣ４Ｆ８ガスのＣＦを読み取って補正回路４にセットする。補正回路４は上記した式（１）に従ってＣ４Ｆ８ガスの実流量を算出する。さらにホストコンピュータ１はレシピに記載された上記所定の流量を流量設定器８に設定する。同時に、ホストコンピュータ１はバルブ１２を全開にし、比較制御回路９で補正回路４からの実流量と合致するようにバルブ１１にフィードバック制御をかける。この制御を上記所定の時間実行する。
【００３０】
そして、上記ステップが終了すると次のステップの指示に従い、上記同様な制御を繰り返す。次のステップで流すガスがＡｒガスなどの非腐食性ガスである場合は、流量制御機２００に対して上記同様な制御を行う。このようにして、チャンバー２０におけるＲＩＥ処理に必要な種類のガスを定められた順番に、所望の量、所望の時間、マスフローコントローラシステム５００は流すことができる。
【００３１】
本実施形態においては、プロセスレシピ（プロセスプログラム）における各ステップでガスが切り替わる際に、補正係数記憶素子３に保持されたガス種に対応したＣＦを読み取って補正回路４で用いる補正係数（ＣＦ）を自動的に変更する。なお、本実施形態においては、ガス種に対応したＣＦを保持する補正係数記憶素子３は、流量制御機１００および２００に備えられているとして説明したが、記憶手段２に全てのガス種のＣＦを保持しておくようにしてもよいし、他の場所に備えた記憶手段に保持するようにしてもかまわない。
【００３２】
本実施形態においては、腐食性ガスに対する耐腐食性を維持しつつ、流量制御機を腐食性ガス、非腐食性ガス用にそれぞれ備えるだけでよい。従って、図６に示す従来のプラズマ処理装置のようにガスボックス内にガス種毎に設けていた流量制御機の数を、大幅に削減することができる。また、ガスボックスを小型化することができるので、省スペース化によりチャンバー２０の近くにガスボックスを配置することが可能になる。このことによりガスボックスからチャンバー２０までの配管を短くすることができ、プロセス処理もより安定し、残留ガスをパージするためのコストの低減及び時間の短縮が可能となりプラズマ処理装置の生産性も向上する。
【００３３】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム６００の構成を示す概略図である。マスフローコントローラシステム６００は、例えば、ホストコンピュータ１、ホストコンピュータ１に接続されレシピ（プロセスプログラム）を保持している記憶手段２、ホストコンピュータ１に制御されＣＦ（炭素フッ素）系腐食性ガスの流量を制御する流量制御機１００、ホストコンピュータ１に制御され腐食性のハロゲンガスの流量を制御する流量制御機１１０、ホストコンピュータ１に制御され非腐食性の不活性ガスの流量を制御する流量制御機２００、ホストコンピュータ１に制御され非腐食性一般ガスの流量を制御する流量制御機２１０を備える。
【００３４】
マスフローコントローラシステム６００はさらに、流量制御機１００へのＣ４Ｆ８ガスの流入を制御するバルブ１２、流量制御機１００へのＣ４Ｆ６ガスの流入を制御するバルブ１３、流量制御機１００へのＣＦ４ガスの流入を制御するバルブ１４、流量制御機１１０へのＣｌ２ガスの流入を制御するバルブ６１、流量制御機１１０へのＢｒ２ガスの流入を制御するバルブ６２、流量制御機２００へのＡｒガスの流入を制御するバルブ１５、流量制御機２００へのＸｅガスの流入を制御するバルブ１６、流量制御機２１０へのＮ２ガスの流入を制御するバルブ６３、流量制御機２１０へのＯ２ガスの流入を制御するバルブ６４、流量制御機２１０へのＨ２ガスの流入を制御するバルブ６５を備え、これらのバルブ１２〜１６、６１〜６５はホストコンピュータ１によって制御される。
【００３５】
ここで、流量制御機およびそれに接続される配管系は、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、ＣＦ４ガスなどのＣＦ（炭素フッ素）系の腐食性ガス用と、Ｃｌ２ガス、Ｂｒ２ガスなどの腐食性のハロゲンガス用と、Ａｒガス、Ｘｅガスなどの非腐食性の不活性ガスと、Ｎ２ガス、Ｏ２ガス、Ｈ２ガスなどの非腐食性一般ガスとは別系統になっている。これは、腐食性ガスに対しては、高価な材料の保護膜による配管内部のコーティング、配管内部の表面研磨、接続部が腐食されない特別なＯリングを配管シール用に備えることがＣＦ（炭素フッ素）系、ハロゲン系それぞれに応じて別個に備える必要が生ずるためである。すなわち、流量制御機１００、１１０およびそれに接続された配管系は腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施されており、ＣＦ（炭素フッ素）系、ハロゲン系それぞれに応じた耐腐食性処理が施されている。このため、第１の実施形態で述べたように非腐食性ガス用の流量制御機２００、２１０およびそれに接続される配管系に比べ、腐食性ガス用の流量制御機１００、１１０およびそれに接続される配管系にはより製造コストがかかっている。
【００３６】
また、本実施形態においては、例として、非腐食性ガスを不活性ガスと非腐食性一般ガスとで別系統にしたが、非腐食性一般ガスとしたＨ２ガスについては、爆発性があるため気密性を高めるためにさらに別系統にしてもよい。
【００３７】
図５は、第２の実施形態にかかるマスフローコントローラシステム６００を備えたプラズマ処理装置２０００の構成を示す概略図である。プラズマ処理装置２０００は例えばＲＩＥ処理装置、ＣＶＤ装置などである。プラズマ処理装置２０００に導入された半導体基板（ウェハ）を処理して半導体装置を製造することが可能である。
【００３８】
プラズマ処理装置２０００は、プラズマ処理が実行されるチャンバー２０、チャンバー２０へのプロセスガスの流量制御を上述したレシピに従って実行するマスフローコントローラシステム６００、マスフローコントローラシステム６００からのプロセスガスをチャンバー２０に導入するプロセスガス配管３０、およびマスフローコントローラシステム６００に接続されたＣ４Ｆ８ガス用配管３１、Ｃ４Ｆ６ガス用配管３２、ＣＦ４ガス用配管３３、Ｃｌ２ガス用配管７１、Ｂｒ２ガス用配管７２、Ａｒガス用配管３４、Ｘｅガス用配管３５、Ｎ２ガス用配管７３、Ｏ２ガス用配管７４、Ｈ２ガス用配管７５などから構成される。
【００３９】
チャンバー２０の構成の構成は図３と同様であり、記憶手段２に保持されているレシピ（プロセスプログラム）に従って、チャンバー２０内に導入されるプロセスガスがマスフローコントローラシステム６００によって制御されＲＩＥ処理が実行される手順も、ガスのカテゴリーに応じてマスフローコントローラが増えた以外は第１の実施形態と同様である。
【００４０】
本実施形態においても、ガス種に対応したＣＦを保持する補正係数記憶素子３は、流量制御機１００、１１０、２００および２１０にそれぞれガスのカテゴリー毎に備えられていてもよいし、記憶手段２に全てのガス種のＣＦを保持しておくようにしてもよい。また、他の場所に備えた記憶手段に保持するようにしてもかまわない。
【００４１】
本実施形態においても、耐腐食性を維持しつつ、流量制御機を腐食性ガス、非腐食性ガス等用にそれぞれ備えるだけでよく、従来のプラズマ処理装置に比べ流量制御機の数を大幅に削減することができる。さらに、炭素フッ素系ガスとハロゲンガスの腐食性の違いに応じた最適な耐腐食性材料の選択なども可能となり、さらにコスト低減が図れる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１ ホストコンピュータ、２ 記憶手段、３ 補正係数記憶素子、４ 補正回路、５ 増幅回路、６ ブリッジ回路、７ センサー、８ 流量設定器、９ 比較制御回路、１０ アクチュエーター、１１ バルブ、１２〜１７ バルブ、２０ チャンバー、３１〜３６ 配管、１００、２００ 流量制御機、５００、６００ マスフローコントローラシステム、１０００、２０００ プラズマ処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐食性ガスが導入され、前記腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施された第１マスフローコントローラと、
非腐食性ガスが導入される第２マスフローコントローラと、
前記第１マスフローコントローラに複数種類の腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第１ガス配管と、
前記第２マスフローコントローラに複数種類の非腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第２ガス配管と、
を備えたことを特徴とするマスフローコントローラシステム。
【請求項２】
前記第１ガス配管は耐腐食性が施された
ことを特徴とする請求項１に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項３】
前記第２ガス配管は耐腐食性が施されていない
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項４】
前記第１マスフローコントローラは、炭素フッ素系ガスが導入されるマスフローコントローラとハロゲンガスが導入されるマスフローコントローラを有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項５】
前記第２マスフローコントローラは、不活性ガスが導入されるマスフローコントローラ
と非腐食性ガスが導入されるマスフローコントローラを有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項６】
前記複数の第１ガス配管は耐腐食性が施され、
前記複数の第２ガス配管は耐腐食性が施されておらず、
前記第１マスフローコントローラは、炭素フッ素系ガスが導入されるマスフローコントローラとハロゲンガスが導入されるマスフローコントローラを有し、
前記第２マスフローコントローラは、不活性ガスが導入されるマスフローコントローラ
と非腐食性ガスが導入されるマスフローコントローラを有し、
前記複数の第１ガス配管は、
前記炭素フッ素系ガスが導入されるマスフローコントローラに炭素フッ素系ガスを供給するガス配管と、
前記ハロゲンガスが導入されるマスフローコントローラにハロゲンガスを供給するガス配管を有し、
前記複数の第２ガス配管は、
前記不活性ガスが導入されるマスフローコントローラに不活性ガスを供給するガス配管と、
前記非腐食性ガスが導入されるマスフローコントローラに非腐食性ガスを供給するガス配管を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項７】
前記マスフローコントローラはそれぞれ、
ガスの入力流量を計測する流量計測手段と、
前記流量計測手段の計測結果を補正係数で補正して出力する補正手段と、
ガス出力流量を調節するバルブと、
前記補正手段の出力値と所定の流量設定値とが一致するように前記バルブを制御するバルブ制御手段とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項８】
前記マスフローコントローラは、
前記補正係数をガス種毎に記憶する記憶手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステムから供給されるガスを用いてプラズマ処理を実行するチャンバー
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１０】
請求項７に記載のマスフローコントローラシステムと、
前記補正係数をガス種毎に記憶する記憶手段と、
前記マスフローコントローラシステムから供給されるガスを用いてプラズマ処理を実行するチャンバーと、
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１１】
複数のマスフローコントローラを用いて複数の異なるガスの流量を制御する流量制御方法において、
前記複数の異なるガスを腐食性ガスと非腐食性ガスにグループ分けし、このグループ分けに基づいて得られた複数の異なる腐食性ガスを含む第１のガスグループのガスが供給される第１のマスフローコントローラと、前記グループ分けに基づいて得られた複数の異なる非腐食性ガスを含む第２のガスグループのガスが供給される第２のマスフローコントローラとによって複数の異なるガスの流量を制御する
ことを特徴とする流量制御方法。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載のプラズマ処理装置を用いて、前記処理装置内に導入される半導体基板を処理する半導体装置の製造方法。
【請求項１】
腐食性ガスが導入され、前記腐食性ガスに対する耐腐食性処理が施された第１マスフローコントローラと、
非腐食性ガスが導入される第２マスフローコントローラと、
前記第１マスフローコントローラに複数種類の腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第１ガス配管と、
前記第２マスフローコントローラに複数種類の非腐食性ガスをそれぞれ供給する複数の第２ガス配管と、
を備えたことを特徴とするマスフローコントローラシステム。
【請求項２】
前記第１ガス配管は耐腐食性が施された
ことを特徴とする請求項１に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項３】
前記第２ガス配管は耐腐食性が施されていない
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項４】
前記第１マスフローコントローラは、炭素フッ素系ガスが導入されるマスフローコントローラとハロゲンガスが導入されるマスフローコントローラを有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項５】
前記第２マスフローコントローラは、不活性ガスが導入されるマスフローコントローラ
と非腐食性ガスが導入されるマスフローコントローラを有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項６】
前記複数の第１ガス配管は耐腐食性が施され、
前記複数の第２ガス配管は耐腐食性が施されておらず、
前記第１マスフローコントローラは、炭素フッ素系ガスが導入されるマスフローコントローラとハロゲンガスが導入されるマスフローコントローラを有し、
前記第２マスフローコントローラは、不活性ガスが導入されるマスフローコントローラ
と非腐食性ガスが導入されるマスフローコントローラを有し、
前記複数の第１ガス配管は、
前記炭素フッ素系ガスが導入されるマスフローコントローラに炭素フッ素系ガスを供給するガス配管と、
前記ハロゲンガスが導入されるマスフローコントローラにハロゲンガスを供給するガス配管を有し、
前記複数の第２ガス配管は、
前記不活性ガスが導入されるマスフローコントローラに不活性ガスを供給するガス配管と、
前記非腐食性ガスが導入されるマスフローコントローラに非腐食性ガスを供給するガス配管を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項７】
前記マスフローコントローラはそれぞれ、
ガスの入力流量を計測する流量計測手段と、
前記流量計測手段の計測結果を補正係数で補正して出力する補正手段と、
ガス出力流量を調節するバルブと、
前記補正手段の出力値と所定の流量設定値とが一致するように前記バルブを制御するバルブ制御手段とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項８】
前記マスフローコントローラは、
前記補正係数をガス種毎に記憶する記憶手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７に記載のマスフローコントローラシステム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載のマスフローコントローラシステムから供給されるガスを用いてプラズマ処理を実行するチャンバー
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１０】
請求項７に記載のマスフローコントローラシステムと、
前記補正係数をガス種毎に記憶する記憶手段と、
前記マスフローコントローラシステムから供給されるガスを用いてプラズマ処理を実行するチャンバーと、
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１１】
複数のマスフローコントローラを用いて複数の異なるガスの流量を制御する流量制御方法において、
前記複数の異なるガスを腐食性ガスと非腐食性ガスにグループ分けし、このグループ分けに基づいて得られた複数の異なる腐食性ガスを含む第１のガスグループのガスが供給される第１のマスフローコントローラと、前記グループ分けに基づいて得られた複数の異なる非腐食性ガスを含む第２のガスグループのガスが供給される第２のマスフローコントローラとによって複数の異なるガスの流量を制御する
ことを特徴とする流量制御方法。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載のプラズマ処理装置を用いて、前記処理装置内に導入される半導体基板を処理する半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５３７４（Ｐ２０１２−１５３７４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５１２８６（Ｐ２０１０−１５１２８６）
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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