(57)【要約】 【課題】チャンバに充分に高い圧力で適量のガスを供給することができる半導体製造装置を提供する。【解決手段】本実施形態によるガス供給装置は、基板を処理する処理チャンバ１０に接続され、該処理チャンバに供給するプロセスガスを貯留可能な少なくとも１つの貯留タンク２０を備える。ガス生成部４０は、プロセスガスを生成する。複数の供給空間３１、３２が、貯留タンクとガス生成部との間に設けられ、ガス生成部からプロセスガスを導入し、該プロセスガスを貯留タンクへ加圧された状態で供給する。【選択図】図１
2020061416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理チャンバに接続され、該処理チャンバに供給するプロセスガスを貯留可能な少なくとも１つの貯留タンクと、
前記プロセスガスを生成するガス生成部と、
前記貯留タンクと前記ガス生成部との間に設けられ、前記ガス生成部から前記プロセスガスを導入し、該プロセスガスを前記貯留タンクへ加圧された状態で供給する複数の供給空間とを備えたガス供給装置。
【請求項２】
前記複数の供給空間のうち第１供給空間が前記貯留タンクへ前記プロセスガスを供給しているときに、前記ガス生成部は前記複数の供給空間のうち第２供給空間に前記プロセスガスを供給し、
前記第２供給空間が前記貯留タンクへ前記プロセスガスを供給しているときに、前記ガス生成部は前記第１供給空間に前記プロセスガスを供給する、請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項３】
複数の前記貯留タンクおよび前記複数の供給空間が前記処理チャンバと前記ガス生成部との間に設けられており、
前記複数の貯留タンクのうち第１貯留タンクが前記処理チャンバへ前記プロセスガスを供給しているときに、前記複数の供給空間の一方は前記複数の貯留タンクのうち第２貯留タンクに前記プロセスガスを供給し、かつ、前記ガス生成部は前記複数の供給空間の他方へ前記プロセスガスを供給し、
前記第２貯留タンクが前記処理チャンバへ前記プロセスガスを供給しているときに、前記複数の供給空間の他方は前記第１貯留タンクに前記プロセスガスを供給し、かつ、前記ガス生成部は前記複数の供給空間の一方へ前記プロセスガスを供給する、請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項４】
前記複数の供給空間は、前記少なくとも１つの貯留タンクと前記ガス生成部との間に設けられた１つの供給タンクの内部空間であり、
前記供給タンクは、前記内部空間を前記複数の供給空間に区切り、かつ、該内部空間内を移動可能な仕切部を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガス供給装置。
【請求項５】
前記プロセスガスが供給されたときの前記供給空間の容積は、前記貯留タンクの容積よりも大きい、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、ガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス等に用いられる装置において、プロセスガスを得るためのガス合成装置を設ける技術が提案されている。ガス合成装置は、プラズマを利用して所望のプロセスガスを生成し、そのプロセスガスをプロセスチャンバへ供給する。
【０００３】
しかし、ガス合成装置の内部圧力はあまり高くなく、マスフローコントローラを正常に稼働させる圧力を得られず、プロセスチャンバに充分にプロセスガスを供給することができない場合がある。また、ガス合成装置から供給されるガス供給量が適量よりも少ないと、プロセスチャンバ内での処理に支障をきたすおそれがある。一方、ガス合成装置で生成されたプロセスガス量が多過ぎると、ガス合成装置から余分なプロセスガスを排気することになり、無駄が多くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８８７１１７４号公報
【特許文献２】国際出願公開第２００６／０４３１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チャンバに充分に高い圧力で適量のガスを供給することができるガス供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態によるガス供給装置は、基板を処理する処理チャンバに接続され、該処理チャンバに供給するプロセスガスを貯留可能な少なくとも１つの貯留タンクを備える。ガス生成部は、プロセスガスを生成する。複数の供給空間が、貯留タンクとガス生成部との間に設けられ、ガス生成部からプロセスガスを導入し、該プロセスガスを貯留タンクへ加圧された状態で供給する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に従った半導体製造装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】第１実施形態による装置の動作の一例を示す表。
【図３】第２実施形態に従った半導体製造装置の構成の一例を示すブロック図。
【図４】第２実施形態による装置の動作の一例を示す表。
【図５】第３実施形態に従った半導体製造装置の構成の一例を示すブロック図。
【図６】第３実施形態による装置の動作の一例を示す表。
【図７】第４実施形態に従った半導体製造装置の構成の一例を示すブロック図。
【図８】第４実施形態による装置の動作の一例を示す表。
【図９】第５実施形態に従った半導体製造装置の構成の一例を示すブロック図。
【図１０】第５実施形態による装置の動作の一例を示す表。
【図１１】第５実施形態による装置の動作の一例を示す表。
【図１２】第６実施形態に従った半導体製造装置の構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に従った半導体製造装置１（以下、単に、装置１ともいう）の構成の一例を示すブロック図である。以下の実施形態による半導体製造装置は、例えば、エッチング装置、堆積装置等のプロセスガスを用いて半導体基板を処理する装置でよい。以下、半導体製造装置は、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）を行うエッチング装置として説明する。
【００１０】
装置１は、処理チャンバ１０と、貯留タンク２０と、２つの供給タンク３１、３２と、ガス生成部４０と、マスフローコントローラＭＦＣ１〜ＭＦＣ３と、バルブＶ１〜Ｖ５と、制御部６０とを備えている。尚、貯留タンク２０、２つの供給タンク３１、３２およびガス生成部４０は、処理チャンバ１０とともに一体のエッチング装置として構成してもよく、あるいは、処理チャンバ１０とは別体のガス供給装置として構成してもよい。
【００１１】
処理チャンバ１０は、エッチング処理の対象となる半導体基板（図示せず）を収容可能であり、貯留タンク２０から導入されたエッチングガスを用いて、半導体基板をエッチング処理する。シリコン酸化膜をエッチングする場合、プロセスガスとしてのエッチングガスは、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ２、Ｃ２Ｆ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ５、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等のＣＦ系ガスの少なくとも１つを主として含む。
【００１２】
貯留タンク２０は、処理チャンバ１０に配管Ｐ１を介して接続され、処理チャンバ１０に供給するエッチングガスを貯留することができる。マスフローコントローラＭＦＣ１は、貯留タンク２０と処理チャンバ１０との間の配管Ｐ１に設けられており、その配管Ｐ１に流れるエッチングガスの流量を計測する。
【００１３】
複数の供給空間としての供給タンク３１、３２は、貯留タンク２０とガス生成部４０との間に配管Ｐ２〜Ｐ７を介して並列に接続されている。供給タンク３１は、配管Ｐ２、Ｐ３を介して貯留タンク２０に接続され、配管Ｐ５、Ｐ７を介してガス生成部４０に接続される。供給タンク３２は、配管Ｐ２、Ｐ４を介して貯留タンク２０に接続され、配管Ｐ６、Ｐ７を介してガス生成部４０に接続される。配管Ｐ２は、配管Ｐ３、Ｐ４と貯留タンク２０との間に共通に接続されている。配管Ｐ７は、配管Ｐ５、Ｐ６とガス生成部４０との間に共通に接続されている。
【００１４】
供給タンク３１、３２は、その内部において移動可能な仕切板１３１、１３２をそれぞれ有する。仕切板１３１は、供給タンク３１の内部において矢印Ａ３１ａの方向あるいはその逆方向Ａ３１ｂに移動可能である。仕切板１３１は、Ａ３１ｂ方向に移動することによって、ガス生成部４０からエッチングガスを供給タンク３１内に導入し、Ａ３１ａ方向に移動することによってそのエッチングガスを圧縮することができる。また、仕切板１３２は、供給タンク３２の内部において矢印Ａ３２ａの方向あるいはその逆方向Ａ３２ｂに移動可能である。仕切板１３２は、Ａ３２ｂ方向に移動することによって、ガス生成部４０からエッチングガスを供給タンク３２内に導入し、Ａ３２ａ方向に移動することによってそのエッチングガスを圧縮することができる。
【００１５】
供給タンク３１、３２の内部の容積は、それぞれ貯留タンク２０の内部の容積よりも大きい。従って、供給タンク３１または３２内のエッチングガスを貯留タンク２０へ供給すると、エッチングガスは、圧縮され加圧された状態で貯留タンク２０に貯留される。
【００１６】
供給タンク３１、３２は、ガス生成部４０からエッチングガスを交互に導入し、そのエッチングガスを交互に貯留タンク２０へ加圧された状態で供給する。このような動作を可能にするために、バルブＶ１〜Ｖ４がそれぞれ配管Ｐ３〜Ｐ６に設けられている。バルブＶ１は、第１供給タンク３１と貯留タンク２０との間の配管Ｐ３に設けられており、配管Ｐ３のエッチングガスの流れを制御する。バルブＶ２は、第２供給タンク３２と貯留タンク２０との間の配管Ｐ４に設けられており、配管Ｐ４のエッチングガスの流れを制御する。バルブＶ３は、第１供給タンク３１とガス生成部４０との間の配管Ｐ５に設けられており、配管Ｐ５のエッチングガスの流れを制御する。バルブＶ４は、第２供給タンク３２とガス生成部４０との間の配管Ｐ６に設けられており、配管Ｐ６のエッチングガスの流れを制御する。
【００１７】
バルブＶ１と供給タンク３１との間には、逆止弁Ｖ１０１が設けられており、バルブＶ２と供給タンク３２との間には、逆止弁Ｖ１０２が設けられている。逆止弁Ｖ１０１は、供給タンク３１から貯留タンク２０へエッチングガスを流すが、その逆方向への流れを抑制する。逆止弁Ｖ１０２は、供給タンク３２から貯留タンク２０へエッチングガスを流すが、その逆方向の流れを抑制する。これにより、逆止弁Ｖ１０１、Ｖ１０２は、バルブＶ１、Ｖ２が開いたときに、貯留タンク２０から供給タンク３１、３２へエッチングガスが逆流することを抑制する。
【００１８】
マスフローコントローラＭＦＣ２は、供給タンク３１、３２とガス生成部４０との間の配管Ｐ７に設けられており、ガス生成部４０から供給タンク３１または３２へ供給されるエッチングガスの流量を計測する。尚、供給タンク３１、３２によるエッチングガスの供給方法は、後でより詳細に説明する。
【００１９】
ガス生成部４０は、エッチング処理時における処理チャンバ１０内の気圧よりも高い気圧のもとでガスボンベ５０からのソースガス（例えば、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８等）を電離させ、プラズマ状態にする。例えば、エッチング処理時における処理チャンバ１０内の気圧が１０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒであるとすると、ガス生成部４０内のソースガスの気圧は、２０Ｔｏｒｒ〜４００Ｔｏｒｒである。このような高圧のソースガスを用いることによって、ソースガスを解離反応させるだけでなく、合成反応させてもよい。例えば、ガス生成部４０は、ソースガスＣＦ４から、カーボンリッチな組成を有する高次ＰＦＣガス（例えば、Ｃ４Ｆ８）を合成してもよい。高次ＰＦＣガスは、高価であるものの、アスペクト比の高いパターンを形成するために有利である。従って、このような高次ＰＦＣガスを比較的安価なソースガスから合成することによって、半導体装置の製造コストの上昇を抑制しつつ、アスペクト比の高いパターンを形成することができる。
【００２０】
ガスボンベ５０は、配管Ｐ８を介してガス生成部４０に接続されており、ソースガスをガス生成部４０へ供給する。ソースガスは、上述の通り、例えば、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８等である。ガスボンベ５０は着脱可能に配管Ｐ８に接続されている。ガスボンベ５０が配管Ｐ８から取り外されているときには、バルブＶ５が配管Ｐ８を閉じる。ガスボンベ５０が配管Ｐ８に装着され、ソースガスをガス生成部４０へ供給するときには、バルブＶ５は配管Ｐ８を開く。
【００２１】
マスフローコントローラＭＦＣ３は、ガスボンベ５０とガス生成部４０との間の配管Ｐ８に設けられており、ガスボンベ５０からガス生成部４０へ供給されるエッチングガスの流量を計測する。
制御部６０は、マスフローコントローラＭＦＣ１〜ＭＦＣ３で測定される流量等を受けて、仕切板１３１、１３２やバルブＶ１〜Ｖ５、逆止弁Ｖ１０１、Ｖ１０２の動作を制御する。
【００２２】
次に、装置１の動作について説明する。
【００２３】
図２は、第１実施形態による装置１の動作の一例を示す表である。尚、以下の実施形態において、ガスボンベ５０は、配管Ｐ８に取り付けられており、バルブＶ５は既に開いているものとする。バルブＶ１〜Ｖ４は初期状態として閉じている。また、ガス生成部４０は、ガスボンベ５０からのソースガスからエッチングガスを継続的に生成しているものとする。
【００２４】
まず、動作ＯＰ１において、バルブＶ３が開き、仕切板１３１がＡ３１ｂ方向へ移動する。これにより、ガス生成部４０から供給タンク３１へエッチングガスが導入される。このとき、供給タンク３２の仕切板１３２は動作していない。
【００２５】
次に、動作ＯＰ２において、バルブＶ３が閉じ、かつ、バルブＶ１、Ｖ４が開く。このとき、仕切板１３１がＡ３１ａ方向へ移動するとともに、仕切板１３２がＡ３２ｂ方向へ移動する。これにより、供給タンク３１内のエッチングガスは、仕切板１３１によって貯留タンク２０へ供給される。供給タンク３１の容積は、貯留タンク２０の容積よりも大きいので、エッチングガスは、貯留タンク２０内に圧縮され加圧された状態で供給される。一方、ガス生成部４０のエッチングガスは、供給タンク３２へ導入される。
【００２６】
次に、動作ＯＰ３において、バルブＶ１、Ｖ４が閉じ、かつ、バルブＶ２、Ｖ３が開く。仕切板１３１は、Ａ３１ｂ方向へ移動するとともに、仕切板１３２は、Ａ３２ａ方向へ移動する。これにより、ガス生成部４０のエッチングガスは、供給タンク３１へ導入される。一方、供給タンク３２内のエッチングガスは、仕切板１３２によって貯留タンク２０へ供給される。このとき、供給タンク３２の容積は、貯留タンク２０の容積よりも大きいので、エッチングガスは、貯留タンク２０内に圧縮され加圧された状態で供給される。尚、エッチングガスは、供給タンク３１、３２内において加圧されてから貯留タンク２０へ供給されてもよく、あるいは、供給タンク３１、３２において加圧されながら貯留タンク２０へ供給されてもよい。
【００２７】
次に、動作ＯＰ４において、バルブＶ２、Ｖ３が閉じ、かつ、バルブＶ１、Ｖ４が開く。仕切板１３１は、Ａ３１ａ方向へ移動するとともに、仕切板１３２は、Ａ３２ｂ方向へ移動する。これにより、供給タンク３１内のエッチングガスは、仕切板１３１によって貯留タンク２０内に圧縮され加圧された状態で供給される。一方、ガス生成部４０のエッチングガスは、供給タンク３２へ導入される。
【００２８】
その後、動作ＯＰ３、ＯＰ４が交互に繰り返し実行される。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、供給タンク３１が貯留タンク２０へプロセスガスを供給しているときに、ガス生成部４０は供給タンク３２にプロセスガスを供給する。逆に、供給タンク３２が貯留タンク２０へプロセスガスを供給しているときに、ガス生成部４０は供給タンク３１にプロセスガスを供給する。これにより、供給タンク３１、３２は、貯留タンク２０に連続的に高圧のエッチングガスを供給することができる。貯留タンク２０は、高圧状態のエッチングガスを連続的に貯留することができ、処理チャンバ１０へエッチング処理に充分な量のエッチングガスを供給することができる。また、貯留タンク２０は、エッチングガスを貯留することができるので、ガス生成部４０で生成されたエッチングガスを排気する必要もない。従って、本実施形態による装置１は、処理チャンバ１０に充分に高い圧力で適量のガスを無駄なく供給することができる。
【００３０】
また、貯留タンク２０にエッチングガスを一旦貯留するので、不純物としてエッチングガスに含まれる寿命の短いラジカルは失活する。これにより、エッチングガスの濃度が向上する。
【００３１】
（第２実施形態）
図３は、第２実施形態に従った半導体製造装置２（以下、単に、装置２ともいう）の構成の一例を示すブロック図である。第２実施形態は、複数の貯留タンク２１、２２が供給タンク３１、３２に対応するように設けられている点で第１実施形態と異なる。
【００３２】
第１貯留タンクとしての貯留タンク２１および供給タンク３１は、処理チャンバ１０とガス生成部４０との間に直列に接続されており、第１供給系Ｓ１を構成している。貯留タンク２１は、配管Ｐ２１、Ｐ１を介して処理チャンバ１０に接続され、配管Ｐ３を介して供給タンク３１に接続されている。
【００３３】
第２貯留タンクとしての貯留タンク２２および供給タンク３２は、処理チャンバ１０とガス生成部４０との間に直列に接続されており、第２供給系Ｓ２を構成している。貯留タンク２２は、配管Ｐ２２、Ｐ１を介して処理チャンバ１０に接続され、配管Ｐ４を介して供給タンク３２に接続されている。
【００３４】
第１および第２供給系Ｓ１，Ｓ２は、処理チャンバ１０とガス生成部４０との間に並列に接続されている。第１および第２供給系Ｓ１，Ｓ２は、ガス生成部４０からエッチングガスを交互に導入し、そのエッチングガスを交互に処理チャンバ１０へ供給する。このような動作を可能にするために、バルブＶ１〜Ｖ４の他、バルブＶ２１、Ｖ２２がそれぞれ配管Ｐ２１、Ｐ２２に設けられている。バルブＶ２１は、貯留タンク２１と処理チャンバ１０との間の配管Ｐ２１に設けられており、配管Ｐ２１のエッチングガスの流れを制御する。バルブＶ２２は、貯留タンク２２と処理チャンバ１０との間の配管Ｐ２２に設けられており、配管Ｐ２２のエッチングガスの流れを制御する。第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態の対応する構成と同様でよい。
【００３５】
次に、装置２の動作について説明する。
【００３６】
図４は、第２実施形態による装置２の動作の一例を示す表である。
【００３７】
まず、動作ＯＰ１において、バルブＶ３が開き、仕切板１３１がＡ３１ｂ方向へ移動する。これにより、ガス生成部４０から供給タンク３１へエッチングガスが導入される。このとき、供給タンク３２の仕切板１３２は動作していなくてもよい。
【００３８】
次に、動作ＯＰ２において、バルブＶ３が閉じ、かつ、バルブＶ１、Ｖ４が開く。このとき、仕切板１３１がＡ３１ａ方向へ移動するとともに、仕切板１３２がＡ３２ｂ方向へ移動する。これにより、供給タンク３１内のエッチングガスは、仕切板１３１によって貯留タンク２１へ供給される。供給タンク３１の容積は、貯留タンク２１の容積よりも大きいので、エッチングガスは、貯留タンク２１内に圧縮され加圧された状態で供給される。一方、ガス生成部４０のエッチングガスは、供給タンク３２へ導入される。
【００３９】
次に、動作ＯＰ３において、バルブＶ１、Ｖ４が閉じ、かつ、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ２１が開く。仕切板１３１は、Ａ３１ｂ方向へ移動するとともに、仕切板１３２は、Ａ３２ａ方向へ移動する。これにより、ガス生成部４０のエッチングガスは、供給タンク３１へ導入される。一方、供給タンク３２内のエッチングガスは、仕切板１３２によって貯留タンク２２へ供給される。このとき、供給タンク３２の容積は、貯留タンク２２の容積よりも大きいので、エッチングガスは、貯留タンク２２内に圧縮され加圧された状態で供給される。さらに、バルブＶ２１が開くことによって、動作ＯＰ２において貯留タンク２１内に貯留された高圧のエッチングガスが処理チャンバ１０へ供給される。このエッチングガスは、処理チャンバ１０においてエッチング処理に使用される。
【００４０】
次に、動作ＯＰ４において、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ２１が閉じ、かつ、バルブＶ１、Ｖ４、Ｖ２２が開く。仕切板１３１は、Ａ３１ａ方向へ移動するとともに、仕切板１３２は、Ａ３２ｂ方向へ移動する。これにより、供給タンク３１内のエッチングガスは、仕切板１３１によって貯留タンク２１内に圧縮され加圧された状態で供給される。一方、ガス生成部４０のエッチングガスは、供給タンク３２へ導入される。さらに、バルブＶ２２が開くことによって、動作ＯＰ３において貯留タンク２２内に貯留された高圧のエッチングガスが処理チャンバ１０へ供給される。このエッチングガスは、処理チャンバ１０においてエッチング処理に使用される。
【００４１】
その後、動作ＯＰ３、ＯＰ４が交互に繰り返し実行される。
【００４２】
このように、第２実施形態によれば、貯留タンク２１が処理チャンバ１０へエッチングガスを供給しているときに、供給タンク３２は貯留タンク２２にエッチングガスを供給し、かつ、ガス生成部４０は供給タンク３１へエッチングガスを供給する。一方、貯留タンク２２が処理チャンバ１０へエッチングガスを供給しているときに、供給タンク３１は貯留タンク２１にエッチングガスを供給し、かつ、ガス生成部４０は供給タンク３２へエッチングガスを供給する。これにより、供給タンク３１、３２および貯留タンク２１、２２は、連続的に高圧のエッチングガスを処理チャンバ１０へ供給することができ、エッチング処理に充分な量のエッチングガスを供給することができる。また、貯留タンク２１，２２は、エッチングガスを貯留することができるので、ガス生成部４０で生成されたエッチングガスを排気する必要もない。従って、第２実施形態も、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態に従った半導体製造装置３（以下、単に、装置３ともいう）の構成の一例を示すブロック図である。第３実施形態では、供給タンク３０が１つに一体化されており、その内部には仕切板１３０を有する。仕切部としての仕切板１３０は、供給タンク３０の内部空間を２つの空間に区切っており、かつ、その内部空間を矢印Ａ３０ａまたはＡ３０ｂの方向に移動することができる。
【００４４】
供給タンク３０の内部空間は、仕切板１３０によって空間３０＿１、３０＿２に区切られている。複数の供給空間としての空間３０＿１、３０＿２は、それぞれ図３の供給タンク３１、３２に類似した機能を有する。従って、貯留タンク２１および第１空間としての空間３０＿１は、処理チャンバ１０とガス生成部４０との間に直列に接続されており、第１供給系Ｓ１を構成している。貯留タンク２２および第２空間としての空間３０＿２は、処理チャンバ１０とガス生成部４０との間に直列に接続されており、第２供給系Ｓ２を構成している。
【００４５】
仕切板１３０がＡ３０ａ方向に移動する場合、第１供給空間としての空間３０＿１内のエッチングガスが貯留タンク２１に供給される。一方、このとき、ガス生成部４０からのエッチングガスは、空間３０＿２内に供給される。仕切板１３０がＡ３０ｂ方向に移動する場合、第２供給空間としての空間３０＿２内のエッチングガスが貯留タンク２２に供給される。一方、このとき、ガス生成部４０からのエッチングガスは、空間３０＿１内に供給される。このような動作を繰り返すことによって、供給タンク３０は、連続的にエッチングガスを貯留タンク２１、２２へ供給することができる。
【００４６】
供給タンク３０は、エッチングガスが供給されたときの空間３０＿１、３０＿２の容積がそれぞれ貯留タンク２１、２２の容積よりも大きくなるように構成されている。例えば、空間３０＿１にガス生成部４０からのエッチングガスが供給されかつ空間３０＿２からのエッチングガスが貯留タンク２２へ供給されたときの仕切板１３０の位置を第１位置とする。また、空間３０＿２にガス生成部４０からのエッチングガスが供給されかつ空間３０＿１からのエッチングガスが貯留タンク２１へ供給されたときの仕切板１３０の位置を第２位置とする。この場合、仕切板１３０が第１位置に位置するときに、空間３０＿１の容積は、貯留タンク２１、２２の容積および空間３０＿２の容積よりも大きくなる。また、仕切板１３０が第２位置に位置するときに、空間３０＿２の容積は、貯留タンク２１、２２の容積および空間３０＿１の容積よりも大きくなる。これにより、供給タンク３０は、空間３０＿１、３０＿２のエッチングガスを貯留タンク２１、２２へ加圧した状態で供給することができる。
【００４７】
第１および第２供給系Ｓ１，Ｓ２は、処理チャンバ１０とガス生成部４０との間に並列に接続されている。第１および第２供給系Ｓ１，Ｓ２は、ガス生成部４０からエッチングガスを交互に導入し、そのエッチングガスを交互に処理チャンバ１０へ供給する。第３実施形態のその他の構成は、第２実施形態の対応する構成と同様でよい。
【００４８】
次に、装置３の動作について説明する。
【００４９】
図６は、第３実施形態による装置３の動作の一例を示す表である。尚、バルブＶ１〜Ｖ５、Ｖ２１、Ｖ２２の動作は第２実施形態のそれらの動作と同様である。
【００５０】
まず、動作ＯＰ１において、バルブＶ３が開き、仕切板１３０がＡ３０ｂ方向へ移動する。これにより、ガス生成部４０から空間３０＿１へエッチングガスが導入される。
【００５１】
次に、動作ＯＰ２において、バルブＶ３が閉じ、かつ、バルブＶ１、Ｖ４が開く。また、仕切板１３０がＡ３０ａ方向へ移動する。これにより、空間３０＿１内のエッチングガスは、仕切板１３０によって貯留タンク２１へ供給される。空間３０＿１の容積は、貯留タンク２１の容積よりも大きいので、エッチングガスは、貯留タンク２１内に圧縮され加圧された状態で供給される。一方、ガス生成部４０のエッチングガスは、空間３０＿２へ導入される。
【００５２】
次に、動作ＯＰ３において、バルブＶ１、Ｖ４が閉じ、かつ、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ２１が開く。また、仕切板１３０は、Ａ３０ｂ方向へ移動する。これにより、ガス生成部４０のエッチングガスは、空間３０＿１へ導入される。一方、空間３０＿２内のエッチングガスは、仕切板１３０によって貯留タンク２２へ供給される。空間３０＿２の容積は、貯留タンク２２の容積よりも大きいので、エッチングガスは、貯留タンク２２内に圧縮され加圧された状態で供給される。さらに、バルブＶ２１が開くことによって、動作ＯＰ２において貯留タンク２１内に貯留された高圧のエッチングガスが処理チャンバ１０へ供給される。このエッチングガスは、処理チャンバ１０においてエッチング処理に使用される。
【００５３】
次に、動作ＯＰ４において、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ２１が閉じ、かつ、バルブＶ１、Ｖ４、Ｖ２２が開く。仕切板１３０は、Ａ３０ａ方向へ移動する。これにより、空間３０＿１内のエッチングガスは、仕切板１３０によって貯留タンク２１内に圧縮され加圧された状態で供給される。一方、ガス生成部４０のエッチングガスは、空間３０＿２へ導入される。さらに、バルブＶ２２が開くことによって、動作ＯＰ３において貯留タンク２２内に貯留された高圧のエッチングガスが処理チャンバ１０へ供給される。このエッチングガスは、処理チャンバ１０においてエッチング処理に使用される。
【００５４】
その後、動作ＯＰ３、ＯＰ４が交互に繰り返し実行される。
【００５５】
このように、第３実施形態によれば、１つの供給タンク３０の内部空間を仕切板１３０で複数の空間３０＿１、３０＿２に区切っている。そして、供給タンク３０は、仕切板１３０の動作によって、複数の空間３０＿１、３０＿２から複数の貯留タンク２１、２２へ連続的にエッチングガスを供給する。このような構成であっても、第２実施形態と同様な動作が可能である。従って、第３実施形態は、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第３実施形態によれば、供給タンク３０が一体化されている。従って、装置３の全体の大きさが小さくなる。
【００５６】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態に従った半導体製造装置４（以下、単に、装置４ともいう）の構成の一例を示すブロック図である。第４実施形態は、第１実施形態の供給タンク３１、３２に代えて第３実施形態の供給タンク３０を設けた形態である。即ち、第３実施形態を第１実施形態に組み合わせた形態である。第４実施形態のその他の構成は、第１実施形態の対応する構成と同様でよい。従って、第４実施形態の構成の詳細な説明は省略する。
【００５７】
図８は、第４実施形態による装置４の動作の一例を示す表である。第４実施形態の供給タンク３０は、第３実施形態の供給タンク３０と同様に動作し、第４実施形態のバルブＶ１〜Ｖ４は、第１実施形態のバルブＶ１〜Ｖ４と同様に動作すればよい。従って、第４実施形態の動作の詳細な説明は省略する。これにより、供給タンク３０は、連続的に貯留タンク２０に高圧のエッチングガスを供給することができる。第４実施形態も、第１および第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
（第５実施形態）
図９は、第５実施形態に従った半導体製造装置５（以下、単に、装置５ともいう）の構成の一例を示すブロック図である。第５実施形態は、複数の貯留タンク２１、２２が供給タンク３１、３２に対応するように設けられている点で第２実施形態と同様である。しかし、第５実施形態は、貯留タンク２１、２２と供給タンク３１、３２との間の配管の接続構成において第２実施形態と異なる。
【００５９】
配管Ｐ３、Ｐ４は、それぞれ共通配管Ｐ１２３に接続されている。貯留タンク２１、２２は、それぞれ配管Ｐ１２１、Ｐ１２２を介して共通配管Ｐ１２３に接続されている。配管Ｐ１２１、Ｐ１２２には、バルブＶ１２１、Ｖ１２２がそれぞれ設けられている。このように、貯留タンク２１、２２と供給タンク３１、３２との間には、共通配管Ｐ１２３が部分的に設けられていてもよい。貯留タンク２１、２２と供給タンク３１、３２との間の距離が長い場合、共通配管Ｐ１２３を設けることによって、貯留タンク２１、２２と供給タンク３１、３２との間の配管の構成が簡素化され得る。第５実施形態のその他の構成は、第２実施形態の対応する構成と同様でよい。
【００６０】
図１０および図１１は、第５実施形態による装置５の動作の一例を示す表である。第５実施形態の動作は、基本的に、図４に示す第２実施形態の動作と同様でよい。ただし、バルブＶ１２１、Ｖ１２２は、バルブＶ１、Ｖ２と同期して交互に開／閉動作する。図１０に示すように、バルブＶ１、Ｖ１２１が同一動作を実行し、バルブＶ２、Ｖ１２２が同一動作を実行する場合、供給タンク３１のエッチングガスは貯留タンク２１へ供給され、供給タンク３２のエッチングガスは貯留タンク２２へ供給される。
【００６１】
逆に、図１１に示すように、バルブＶ１、Ｖ１２２が同一動作を実行し、バルブＶ２、Ｖ１２１が同一動作を実行してもよい。この場合、供給タンク３１のエッチングガスは貯留タンク２２へ供給され、供給タンク３２のエッチングガスは貯留タンク２１へ供給される。従って、バルブＶ２１、Ｖ２２の動作は、図１０に示すそれらの動作と逆になる。このように、貯留タンク２１と貯留タンク２２に交互にエッチングガスを供給する限りにおいて、供給タンク３１、３２のエッチングガスは貯留タンク２１、２２のいずれに供給されてもよい。
【００６２】
このように、貯留タンク２１、２２と供給タンク３１、３２との間に、共通配管Ｐ１２３が設けられていても、第２実施形態と同様の動作を実行することができる。従って、第５実施形態は、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（第６実施形態）
図１２は、第６実施形態に従った半導体製造装置６（以下、単に、装置６ともいう）の構成の一例を示すブロック図である。第６実施形態は、第５実施形態の供給タンク３１、３２に代えて第３実施形態の供給タンク３０を設けた形態である。即ち、第３実施形態を第５実施形態に組み合わせた形態である。第６実施形態のその他の構成は、第５実施形態の対応する構成と同様でよい。従って、第６実施形態の構成の詳細な説明は省略する。
【００６４】
第６実施形態による装置６の動作は、図６における供給タンク３０の動作と図１０または図１１に示すバルブＶ１〜Ｖ４、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ１２１、Ｖ１２２の動作を組み合わせればよい。即ち、第６実施形態の供給タンク３０は、第３実施形態のそれと同様に動作し、第６実施形態のバルブＶ１〜Ｖ４、Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ１２１、Ｖ１２２は、第５実施形態のそれらと同様に動作すればよい。従って、第６実施形態の動作の図示および詳細な説明は省略する。これにより、供給タンク３０は、貯留タンク２１、２２に連続的に高圧のエッチングガスを供給することができる。第６実施形態も、第５実施形態の効果を得ることができる。
【００６５】
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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００６６】
１〜６  半導体製造装置、１０  処理チャンバ、２０〜２２  貯留タンク、３０〜３２  供給タンク、４０  ガス生成部、ＭＦＣ１〜ＭＦＣ３  マスフローコントローラ、Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ１２１，Ｖ１２２  バルブ。
【図１】
2020061416.tif 000003
【図２】
2020061416.tif 000004
【図３】
2020061416.tif 000005
【図４】
2020061416.tif 000006
【図５】
2020061416.tif 000007
【図６】
2020061416.tif 000008
【図７】
2020061416.tif 000009
【図８】
2020061416.tif 000010
【図９】
2020061416.tif 000011
【図１０】
2020061416.tif 000012
【図１１】
2020061416.tif 000013
【図１２】
2020061416.tif 000014