(57)【要約】【課題】処理ガスを安定して速やかに切り替えること。【解決手段】ガス吐出部へ供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、ガス吐出部に接続され、第１の処理ガスを供給する第１ガス供給管に設けられた第１供給切替バルブ、および、第１ガス供給管から分岐する第１ガス排気管に設けられた第２排気切替バルブを開状態とし、ガス吐出部に接続され、第２の処理ガスを供給する第２ガス供給管に設けられた第２供給切替バルブ、および、第２ガス供給管から分岐する第２ガス排気管に設けられた第１排気切替バルブを閉状態とした後、第２供給切替バルブおよび第１排気切替バルブを開状態とし、第１供給切替バルブおよび第２排気切替バルブを閉状態に制御する。【選択図】図４
2020004931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体が載置される載置台に対向して配置され、供給されるガスを前記載置台と対向する対向面に形成された複数の吐出口から吐出するガス吐出部と、
前記ガス吐出部に接続され、第１の処理ガスを供給する第１ガス供給管と、
前記ガス吐出部に接続され、第２の処理ガスを供給する第２ガス供給管と、
前記第１ガス供給管から分岐し、前記第１ガス供給管を流れる前記第１の処理ガスを排気機構に排気する第１ガス排気管と、
前記第２ガス供給管から分岐し、前記第２ガス供給管を流れる前記第２の処理ガスを排気機構に排気する第２ガス排気管と、
前記第１ガス供給管の、前記第１ガス排気管の分岐点よりも下流側に設けられ、前記第１ガス供給管の開閉状態を切り替える第１供給切替バルブと、
前記第２ガス供給管の、前記第２ガス排気管の分岐点よりも下流側に設けられ、前記第２ガス供給管の開閉状態を切り替える第２供給切替バルブと、
前記第１ガス排気管の開閉状態を切り替える第１排気切替バルブと、
前記第２ガス排気管の開閉状態を切り替える第２排気切替バルブと、
前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第１の処理ガスから前記第２の処理ガスに切り替える場合、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを開状態とし、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを閉状態とした後、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを開状態とし、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを閉状態に制御し、前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第２の処理ガスから前記第１の処理ガスに切り替える場合、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを開状態とし、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを閉状態とした後、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを開状態とし、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを閉状態に制御する制御部と、
を有することを特徴とするガス供給システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第１の処理ガスから前記第２の処理ガスに切り替える場合、前記第１供給切替バルブを開状態から閉状態に切り替えた後、前記第２供給切替バルブを閉状態から開状態に切り替え、前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第２の処理ガスから前記第１の処理ガスに切り替える場合、前記第２供給切替バルブを開状態から閉状態に切り替えた後、前記第１供給切替バルブを閉状態から開状態に切り替える制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のガス供給システム。
【請求項３】
前記第１ガス供給管および前記第２ガス供給管は、前記第１供給切替バルブおよび前記第２供給切替バルブよりも下流側で、第１圧力計が設けられた第１の共通管を介して前記ガス吐出部に接続され、
前記第１ガス排気管および前記第２ガス供給管は、前記第１排気切替バルブおよび前記第２排気切替バルブよりも下流側で、第２圧力計が設けられた第２の共通管を介して排気機構に接続され、
前記第２の共通管は、前記第２圧力計よりも下流に開度を調整可能な排気流量制御バルブが設けられ、
前記第１ガス供給管は、前記第１ガス排気管の分岐点よりも上流側に、開度を調整可能な第１供給流量制御バルブが設けられ、
前記第２ガス供給管は、前記第２ガス排気管の分岐点よりも上流側に、開度を調整可能な第２供給流量制御バルブが設けられ、
前記制御部は、前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第１の処理ガスから前記第２の処理ガスに切り替える場合、前記排気流量制御バルブを前記ガス吐出部からガスを吐出する際のコンダクタンスンスに対応する開度とし、前記第２圧力計の圧力が前記第２の処理ガスを供給する流量に対応した圧力となるように前記第２供給流量制御バルブの開度に制御した後、前記排気流量制御バルブを閉塞又は開度を小さく開度調整し、前記第２圧力計の圧力が前記第１圧力計の圧力以上になると、前記第１供給切替バルブを開状態から閉状態に切り替えると共に前記第２供給切替バルブを閉状態から開状態に切り替える制御を行い、前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第２の処理ガスから前記第１の処理ガスに切り替える場合、前記排気流量制御バルブを前記ガス吐出部からガスを吐出する際のコンダクタンスンスに対応する開度とし、前記第２圧力計の圧力が前記第１の処理ガスを供給する流量に対応した圧力となるように前記第１供給流量制御バルブの開度に制御した後、前記排気流量制御バルブを閉塞又は開度を小さく開度調整し、前記第２圧力計の圧力が前記第１圧力計の圧力以上になると、前記第２供給切替バルブを開状態から閉状態に切り替えると共に前記第１供給切替バルブを閉状態から開状態に切り替える制御を行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガス供給システム。
【請求項４】
前記ガス吐出部は、内部が複数の空間に区画され、各空間に吐出口が連通し、各空間に供給されるガスを当該空間に連通する吐出口から吐出し、
前記ガス吐出部の各空間にそれぞれ対応して、前記第１ガス供給管、前記第２ガス供給管、前記第１ガス排気管、前記第２ガス排気管、前記第１供給切替バルブ、前記第２供給切替バルブ、前記第１排気切替バルブ、前記第２排気切替バルブが設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のガス供給システム。
【請求項５】
前記制御部は、ガスの流量とガスの圧力の関係を示した特性データに基づいて、前記ガス吐出部の各空間に供給する処理ガスの流量に対応した処理ガスの圧力を求め、求めた処理ガスの圧力の比率で前記ガス吐出部の各空間に処理ガスが供給されるように制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のガス供給システム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１つに記載のガス供給システムを備えたプラズマ処理装置。
【請求項７】
被処理体が載置される載置台に対向して配置され、供給されるガスを前記載置台と対向する対向面に形成された複数の吐出口から吐出するガス吐出部と、
前記ガス吐出部に接続され、第１の処理ガスを供給する第１ガス供給管と、
前記ガス吐出部に接続され、第２の処理ガスを供給する第２ガス供給管と、
前記第１ガス供給管から分岐し、前記第１ガス供給管を流れる前記第１の処理ガスを排気機構に排気する第１ガス排気管と、
前記第２ガス供給管から分岐し、前記第２ガス供給管を流れる前記第２の処理ガスを排気機構に排気する第２ガス排気管と、
前記第１ガス供給管の、前記第１ガス排気管の分岐点よりも下流側に設けられ、前記第１ガス供給管の開閉状態を切り替える第１供給切替バルブと、
前記第２ガス供給管の、前記第２ガス排気管の分岐点よりも下流側に設けられ、前記第２ガス供給管の開閉状態を切り替える第２供給切替バルブと、
前記第１ガス排気管の開閉状態を切り替える第１排気切替バルブと、
前記第２ガス排気管の開閉状態を切り替える第２排気切替バルブと、
を有するガス供給システムの制御方法であって、
前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第１の処理ガスから前記第２の処理ガスに切り替える場合、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを開状態とし、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを閉状態とした後、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを開状態とし、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを閉状態に制御し、前記ガス吐出部へ供給するガスを前記第２の処理ガスから前記第１の処理ガスに切り替える場合、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを開状態とし、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを閉状態とした後、前記第１供給切替バルブおよび前記第２排気切替バルブを開状態とし、前記第２供給切替バルブおよび前記第１排気切替バルブを閉状態に制御する
ことを特徴とするガス供給システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガス供給システム、プラズマ処理装置およびガス供給システムの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、シャワーヘッド内のガス拡散室を隔壁で複数の空間に区画し、各空間に連通する分配管と、隣接する分配管どうしの間を開閉するバルブを設け、バルブの開閉により、各空間に供給する処理ガスを切り替えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２-１１４２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、処理ガスを安定して速やかに切り替える技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によるガス供給システムは、ガス吐出部と、第１ガス供給管と、第２ガス供給管と、第１ガス排気管と、第２ガス排気管と、第１供給切替バルブと、第２供給切替バルブと、第１排気切替バルブと、第２排気切替バルブとを有する。また、ガス供給システムは、制御部を有する。ガス吐出部は、被処理体が載置される載置台に対向して配置され、供給されるガスを載置台と対向する対向面に形成された複数の吐出口から吐出する。第１ガス供給管は、ガス吐出部に接続され、第１の処理ガスを供給する。第２ガス供給管は、ガス吐出部に接続され、第２の処理ガスを供給する。第１ガス排気管は、第１ガス供給管から分岐し、第１ガス供給管を流れる第１の処理ガスを排気機構に排気する。第２ガス排気管は、第２ガス供給管から分岐し、第２ガス供給管を流れる第２の処理ガスを排気機構に排気する。第１供給切替バルブは、第１ガス供給管の、第１ガス排気管の分岐点よりも下流側に設けられ、第１ガス供給管の開閉状態を切り替える。第２供給切替バルブは、第２ガス供給管の、第２ガス排気管の分岐点よりも下流側に設けられ、第２ガス供給管の開閉状態を切り替える。第１排気切替バルブは、第１ガス排気管の開閉状態を切り替える。第２排気切替バルブは、第２ガス排気管の開閉状態を切り替える。制御部は、ガス吐出部へ供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、第１供給切替バルブおよび第２排気切替バルブを開状態とし、第２供給切替バルブおよび第１排気切替バルブを閉状態に制御する。その後、制御部は、第２供給切替バルブおよび第１排気切替バルブを開状態とし、第１供給切替バルブおよび第２排気切替バルブを閉状態に制御する。また、制御部は、ガス吐出部へ供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合、第２供給切替バルブおよび第１排気切替バルブを開状態とし、第１供給切替バルブおよび第２排気切替バルブを閉状態に制御する。その後、制御部は、第１供給切替バルブおよび第２排気切替バルブを開状態とし、第２供給切替バルブおよび第１排気切替バルブを閉状態に制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、処理ガスを安定して速やかに切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係るプラズマ処理装置の断面の一例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係るガス供給システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る原子層エッチングの概略的な工程の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るガス供給システムによる処理ガスの供給経路の概略的な構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る処理ガスの比率の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る処理ガスの分流制御の一例を説明する図である。
【図７】図７は、実施形態に係るガスの圧力と流量の関係の一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態に係るガス供給システムの切り替えを説明する図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施形態に係るガス供給システムの切り替えを説明する図である。
【図９Ａ】図９Ａは、処理ガスの逆流を説明する図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、処理ガスの逆流を説明する図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、処理ガスの逆流を説明する図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施形態に係るガス供給システムの切り替えの圧力制御の一例を説明する図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施形態に係るガス供給システムの切り替えの圧力制御の一例を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係るガス供給システムの切り替えの圧力制御の一例を説明する図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本願の開示するガス供給システム、プラズマ処理装置およびガス供給システムの制御方法の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示するガス供給システム、プラズマ処理装置およびガス供給システムの制御方法が限定されるものではない。
【０００９】
ところで、プラズマ処理を行うプラズマ処理装置では、複数の処理ガスを切り替えてプラズマ処理を行う場合がある。例えば、エッチングの手法の一種として、エッチングの対象膜を原子層単位でエッチングする原子層エッチング（ＡＬＥ：Atomic  Layer  Etching）法が知られている。原子層エッチングでは、プラズマにより、第１の処理ガスに基づく吸着物をエッチング対象膜に吸着させる工程と、第２の処理ガスにより吸着物を活性化する工程と、を繰り返すことにより、エッチング対象膜をエッチングする。
【００１０】
このように複数の処理ガスを切り替えてプラズマ処理を行うプラズマ処理装置では、処理ガスを安定して速やかに切り替えることが期待されている。
【００１１】
［プラズマ処理装置の構成］
実施形態に係るプラズマ処理装置１０について説明する。図１は、実施形態に係るプラズマ処理装置の断面の一例を概略的に示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型平行平板のプラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１０は、略円筒状の処理容器１２を備えている。
【００１２】
処理容器１２内には、載置台１６が設けられている。載置台１６は、支持部材１８および基台２０を含んでいる。支持部材１８の上面は、プラズマ処理の対象となる被処理体が載置される載置面とされている。本実施形態では、被処理体として、プラズマエッチングの対象となるウエハＷが支持部材１８の上面に載置される。基台２０は、略円盤形状を有しており、その主部において、例えばアルミニウムといった導電性の金属から構成されている。基台２０は、下部電極を構成している。基台２０は、支持部１４によって支持されている。支持部１４は、処理容器１２の底部から延びる円筒状の部材である。
【００１３】
基台２０には、整合器ＭＵ１を介して第１の高周波電源ＨＦＳが電気的に接続されている。第１の高周波電源ＨＦＳは、プラズマ生成用の高周波電力を発生する電源であり、２７〜１００ＭＨｚの周波数、一例においては４０ＭＨｚの高周波電力を発生する。整合器ＭＵ１は、第１の高周波電源ＨＦＳの出力インピーダンスと負荷側（基台２０側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。
【００１４】
また、基台２０には、整合器ＭＵ２を介して第２の高周波電源ＬＦＳが電気的に接続されている。第２の高周波電源ＬＦＳは、ウエハＷにイオンを引き込むための高周波電力（高周波バイアス電力）を発生して、当該高周波バイアス電力を基台２０に供給する。高周波バイアス電力の周波数は、４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数であり、一例においては３ＭＨｚである。整合器ＭＵ２は、第２の高周波電源ＬＦＳの出力インピーダンスと負荷側（基台２０側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。
【００１５】
基台２０上には、支持部材１８が設けられている。支持部材１８は、例えば、静電チャックである。支持部材１８は、クーロン力等の静電力によりウエハＷを吸着し、当該ウエハＷを保持する。支持部材１８は、セラミック製の本体部内に静電吸着用の電極Ｅ１を有している。電極Ｅ１には、スイッチＳＷ１を介して直流電源２２が電気的に接続されている。なお、支持部材１８は、ウエハＷの温度に制御するため、ヒーターが設けられてもよい。
【００１６】
基台２０の上面の上、且つ、支持部材１８の周囲には、フォーカスリングＦＲが設けられている。フォーカスリングＦＲは、プラズマ処理の均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、実行すべきプラズマ処理に応じて適宜選択される材料から構成されており、例えば、シリコン、又は石英から構成され得る。
【００１７】
基台２０の内部には、冷媒流路２４が形成されている。冷媒流路２４には、処理容器１２の外部に設けられたチラーユニットから配管２６ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路２４に供給された冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻るようになっている。
【００１８】
処理容器１２内には、ウエハＷに向けてガスを噴出するシャワーヘッドを兼ねる上部電極３０が設けられている。本実施形態に係るプラズマ処理装置１０では、上部電極３０がガス吐出部に対応する。上部電極３０は、載置台１６の上方において、基台２０と対向配置されており、基台２０と上部電極３０とは、互いに略平行に設けられている。上部電極３０と下部電極ＬＥとの間は、ウエハＷにプラズマ処理を行うためのプラズマが生成される処理空間Ｓである。
【００１９】
上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の上部に支持されている。上部電極３０は、電極板３４および電極支持体３６を含み得る。電極板３４は、処理空間Ｓに面している。電極板３４には、複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。
【００２０】
電極支持体３６は、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され、電極板３４を着脱自在に支持する。電極支持体３６は、水冷構造を有していてもよい。電極支持体３６の内部には、円板状の空間からなるガス拡散室３７が設けられている。ガス拡散室３７は、複数の空間に仕切られている。例えば、ガス拡散室３７は、環状の隔壁部材３８が設けられている。本実施形態に係るプラズマ処理装置１０では、ガス拡散室３７を、隔壁部材３８によって径方向に複数の空間に仕切っている。例えば、ガス拡散室３７は、ウエハＷの中央部分であるセンタ部、周辺部分であるエッジ部、最外殻部分であるベリーエッジ部に対応させて、ガス拡散室３７ｃと、ガス拡散室３７ｅと、ガス拡散室３７ｖの３つのゾーンに区画されている。なお、ガス拡散室３７を区画するゾーン数は、３つに限定されるものではなく、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。ガス拡散室３７ｃは、円板状の空間である。ガス拡散室３７ｅは、ガス拡散室３７ｃを囲むリング状の空間である。ガス拡散室３７ｖは、ガス拡散室３７ｅを囲むリング状の空間である。ガス拡散室３７ｃ、ガス拡散室３７ｅ、ガス拡散室３７ｖからは、それぞれガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方にそれぞれ延びている。
【００２１】
プラズマ処理装置１０には、プラズマ処理に用いる各種のガスを供給するガスボックス４０が設けられている。また、電極支持体３６には、ガスボックス４０から供給されるガスをガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖにそれぞれ供給するガス供給システム１１０が接続されている。ガス供給システム１１０の詳細は、後述する。
【００２２】
ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに供給されたガスは、ガス通流孔３６ｂおよびガス吐出孔３４ａを介して処理空間Ｓに吐出される。プラズマ処理装置１０は、ガスボックス４０およびガス供給システム１１０を制御することにより、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖのガス吐出孔３４ａから処理空間Ｓに吐出される処理ガスの流量を個別に制御可能とされている。
【００２３】
処理容器１２の底部側においては、支持部１４と処理容器１２の内壁との間に排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えば、アルミニウム材にＹ２Ｏ３等のセラミックスを被覆することにより構成されている。処理容器１２は、排気プレート４８の下方に排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、処理容器１２内を所望の真空度まで減圧することができる。また、処理容器１２は、側壁にウエハＷの搬入出口１２ｇが設けられている。搬入出口１２ｇは、ゲートバルブ５４により開閉可能となっている。
【００２４】
上記のように構成されたプラズマ処理装置１０は、制御部１００によって、動作が統括的に制御される。制御部１００は、例えば、コンピュータであり、プラズマ処理装置１０の各部を制御する。プラズマ処理装置１０は、制御部１００によって、動作が統括的に制御される。
【００２５】
制御部１００は、ＣＰＵを備え、プラズマ処理装置１０の各部を制御するプロセスコントローラ１０１と、ユーザインターフェース１０２と、記憶部１０３とを有する。
【００２６】
ユーザインターフェース１０２は、工程管理者がプラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマ処理装置１０の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
【００２７】
記憶部１０３には、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ１０１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、プロセスコントローラ１０１が、ユーザインターフェース１０２からの指示等に応じて、任意のレシピを記憶部１０３から呼び出して実行することで、プロセスコントローラ１０１の制御下で、プラズマ処理装置１０での所望の処理が行われる。例えば、プロセスコントローラ１０１は、後述するガス供給システム１１０の制御方法を実行するようにプラズマ処理装置１０の各部を制御する。なお、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用してもよい。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用してもよい。
【００２８】
次に、実施形態に係るガス供給システムの構成について説明する。図２は、実施形態に係るガス供給システムの概略的な構成の一例を示す図である。なお、図２の例では、上部電極３０に設けられたガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖを簡略化して示している。
【００２９】
ガスボックス４０は、プラズマエッチングなどのプラズマ処理に用いる複数種類のガスソースを備えたガスソース群４１を有している。ガスボックス４０は、ガスソース群４１の複数のガスソースそれぞれにバルブや不図示の流量制御器などを備えており、プラズマ処理に応じて、１又は複数種類のガスを混合した処理ガスを供給する。
【００３０】
ガス供給システム１１０は、ガスボックス４０から供給される処理ガスを分配してガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに供給する。
【００３１】
ところで、プラズマ処理装置１０では、複数の処理ガスを切り替えてプラズマ処理を行う場合がある。例えば、原子層エッチングでは、プラズマにより、第１の処理ガスに基づく吸着物をエッチング対象膜に吸着させる工程と、第２の処理ガスにより吸着物を活性化する工程と、を繰り返すことにより、ウエハＷをエッチングする。
【００３２】
図３は、実施形態に係る原子層エッチングの概略的な工程の一例を示す図である。例えば、Ａプロセスでは、第１の処理ガスに基づく吸着物をウエハＷに吸着させる。Ｂプロセスでは、第２の処理ガスにより吸着物を活性化してウエハＷをエッチングする。原子層エッチングでは、所望のエッチング量となるまで、ＡプロセスとＢプロセスを繰り返す。
【００３３】
実施形態に係るガス供給システム１１０は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに対して、処理ガスを供給する供給経路を複数有しており、処理ガスを安定して速やかに切り替えることが可能とされている。
【００３４】
図４は、実施形態に係るガス供給システムによる処理ガスの供給経路の概略的な構成の一例を示す図である。図４には、原子層エッチングに使用する第１の処理ガスと第２の処理ガスを供給する供給経路の構成が示されている。なお、図４では、説明を簡略化するため、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに処理ガスを供給する供給経路を図示しており、ガス拡散室３７ｖに処理ガスを供給する供給経路を省略している。ガス拡散室３７ｖに処理ガスを供給する供給経路は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに処理ガスを供給する供給経路と同様に構成される。
【００３５】
ガスボックス４０には、ガス供給管１１１とガス供給管１１２とが接続されている。ガスボックス４０は、１又は複数種類のガスを混合した第１の処理ガスをガス供給管１１１に供給する。また、ガスボックス４０は、１又は複数種類のガスを混合した第２の処理ガスをガス供給管１１２に供給する。例えば、第１の処理ガスは、ＣＦ系ガスである。第２の処理ガスは、ＣＦ系ガスと希ガスとを混合したガスである。
【００３６】
ガス供給管１１１およびガス供給管１１２は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖへの供給経路に分岐する。図４の例では、ガス供給管１１１は、ガス供給管１１３ｃとガス供給管１１３ｅに分岐する。ガス供給管１１２は、ガス供給管１１４ｃとガス供給管１１４ｅに分岐する。
【００３７】
ガス供給管１１３ｃおよびガス供給管１１４ｃは、共通管１１５ｃに接続されている。共通管１１５ｃは、ガス拡散室３７ｃに接続されている。ガス供給管１１３ｅおよびガス供給管１１４ｅは、共通管１１５ｅに接続されている。共通管１１５ｅは、ガス拡散室３７ｅに接続されている。
【００３８】
また、ガス供給管１１３ｃは、共通管１１５ｃに至る途中でガス排気管１１６ｃが分岐している。ガス供給管１１３ｅは、共通管１１５ｅに至る途中でガス排気管１１６ｅが分岐している。ガス供給管１１４ｃは、共通管１１５ｃに至る途中でガス排気管１１７ｃが分岐している。ガス供給管１１４ｅは、共通管１１５ｅに至る途中でガス排気管１１７ｅが分岐している。
【００３９】
ガス排気管１１６ｃおよびガス排気管１１７ｃは、共通管１１８ｃに接続されている。ガス排気管１１６ｅおよびガス排気管１１７ｅは、共通管１１８ｅに接続されている。共通管１１８ｃおよび共通管１１８ｅは、排気機構に接続されている。排気機構は、排気装置５０であってもよく、排気装置５０とは別の排気装置であってもよい。
【００４０】
ガス供給管１１１に供給された第１の処理ガスは、ガス供給管１１３ｃとガス供給管１１３ｅに供給される。ガス供給管１１３ｃに供給された第１の処理ガスは、共通管１１５ｃを流れてガス拡散室３７ｃに到達する。また、ガス供給管１１３ｃに供給された第１の処理ガスは、ガス排気管１１６ｃおよび共通管１１８ｃを介して排気機構に到達する。ガス供給管１１３ｅに供給された第１の処理ガスは、共通管１１５ｅを流れてガス拡散室３７ｅに到達する。また、ガス供給管１１３ｅに供給された第１の処理ガスは、ガス排気管１１６ｅおよび共通管１１８ｅを介して排気機構に到達する。
【００４１】
ガス供給管１１２に供給された第２の処理ガスは、ガス供給管１１４ｃとガス供給管１１４ｅに供給される。ガス供給管１１４ｃに供給された第２の処理ガスは、共通管１１５ｃを流れてガス拡散室３７ｃに到達する。また、ガス供給管１１４ｃに供給された第２の処理ガスは、ガス排気管１１７ｃおよび共通管１１８ｃを介して排気機構に到達する。ガス供給管１１４ｅに供給された第２の処理ガスは、共通管１１５ｅを流れてガス拡散室３７ｅに到達する。ガス供給管１１４ｅに供給された第２の処理ガスは、ガス排気管１１７ｅおよび共通管１１８ｅを介して排気機構に到達する。
【００４２】
ガス供給管１１３ｃは、ガス排気管１１６ｃが分岐する分岐点１１９ｃよりも上流側に、開度を調整可能な流量制御バルブ１３１ｃが設けられている。また、ガス供給管１１３ｃは、分岐点１１９ｃよりも下流側に、ガス供給管１１３ｃの開閉状態を切り替える供給切替バルブ１３２ｃが設けられている。供給切替バルブ１３２ｃには、所定の径のオリフィス１３８が設けられている。
【００４３】
ガス供給管１１３ｅは、ガス排気管１１６ｅが分岐する分岐点１１９ｅよりも上流側に、開度を調整可能な流量制御バルブ１３１ｅが設けられている。また、ガス供給管１１３ｅは、分岐点１１９ｅよりも下流側に、ガス供給管１１３ｅの開閉状態を切り替える供給切替バルブ１３２ｅが設けられている。供給切替バルブ１３２ｅには、所定の径のオリフィス１３８が設けられている。
【００４４】
共通管１１５ｃは、ガス拡散室３７ｃに供給されるガスの圧力を計測する圧力計１４１ｃが設けられている。共通管１１５ｅは、ガス拡散室３７ｅに供給されるガスの圧力を計測する圧力計１４１ｅが設けられている。
【００４５】
ガス排気管１１６ｃは、ガス排気管１１６ｃの開閉状態を切り替える排気切替バルブ１３５ｃが設けられている。ガス排気管１１６ｅは、ガス排気管１１６ｅの開閉状態を切り替える排気切替バルブ１３５ｅが設けられている。排気切替バルブ１３５ｃおよび排気切替バルブ１３５ｅには、所定の径のオリフィス１３８がそれぞれ設けられている。
【００４６】
ガス供給管１１４ｃは、ガス排気管１１７ｃが分岐する分岐点１２０ｃよりも上流側に、開度を調整可能な流量制御バルブ１３３ｃが設けられている。また、ガス供給管１１４ｃは、分岐点１２０ｃよりも下流側に、ガス供給管１１４ｃの開閉状態を切り替える供給切替バルブ１３４ｃが設けられている。供給切替バルブ１３４ｃには、所定の径のオリフィス１３８が設けられている。
【００４７】
ガス供給管１１４ｅは、ガス排気管１１７ｅが分岐する分岐点１２０ｅよりも上流側に、開度を調整可能な流量制御バルブ１３３ｅが設けられている。また、ガス供給管１１４ｅは、分岐点１２０ｅよりも下流側に、ガス供給管１１４ｅの開閉状態を切り替える供給切替バルブ１３４ｅが設けられている。供給切替バルブ１３４ｅには、所定の径のオリフィス１３８が設けられている。
【００４８】
ガス排気管１１７ｃは、ガス排気管１１７ｃの開閉状態を切り替える排気切替バルブ１３６ｃが設けられている。ガス排気管１１７ｅは、ガス排気管１１７ｅの開閉状態を切り替える排気切替バルブ１３６ｅが設けられている。排気切替バルブ１３６ｃおよび排気切替バルブ１３６ｅには、所定の径のオリフィス１３８がそれぞれ設けられている。
【００４９】
共通管１１８ｃは、排気へ流れるガスの圧力を計測する圧力計１４２ｃが設けられている。また、共通管１１８ｃは、圧力計１４２ｃよりも下流に開度を調整可能な排気流量制御バルブ１３７ｃが設けられている。
【００５０】
共通管１１８ｅは、排気へ流れるガスの圧力を計測する圧力計１４２ｅが設けられている。また、共通管１１８ｃは、圧力計１４２ｅよりも下流に開度を調整可能な排気流量制御バルブ１３７ｅが設けられている。
【００５１】
ところで、制御部１００は、ウエハＷに対するプラズマ処理の不均一を抑制するため、処理ガスを供給する供給経路ごとに、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに所定の比率で処理ガスが供給されるようガスボックス４０およびガス供給システム１１０を制御している。図５は、実施形態に係る処理ガスの比率の一例を示す図である。図５には、１つの供給経路についての処理ガスをガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに分流する比率の一例が示されている。制御部１００は、ガスボックス４０から所定の流量で処理ガスを供給させる。そして、図５の例では、制御部１００は、ガスボックス４０から供給される処理ガスの５％をガス拡散室３７ｃに、８０％をガス拡散室３７ｅに、１５％をガス拡散室３７ｖに分流するようにガス供給システム１１０を制御する。この処理ガスを分流する分流制御について説明する。
【００５２】
図６は、実施形態に係る処理ガスの分流制御の一例を説明する図である。なお、図６では、説明を簡略化するため、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに第１の処理ガスを供給する供給経路を図示している。
【００５３】
流量制御バルブ１３１ｃ、１３１ｅの開度を全開とし、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを開状態とし、排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを閉状態とした場合、ガスボックス４０から供給される第１の処理ガスは、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅを介して処理空間Ｓに吐出される。ガスボックス４０から供給される第１の処理ガスの総流量をＱとし、ガス拡散室３７ｃに供給される第１の処理ガスの流量をＱｃとし、ガス拡散室３７ｅに供給される第１の処理ガスの流量をＱｅとした場合、流量には、以下の式（１）の関係が成り立つ。
【００５４】
Ｑ  ＝  Ｑｃ  ＋  Ｑｅ      （１）
【００５５】
総流量Ｑは、ガスボックス４０の流量制御機器で所定の流量に制御できる。そこで、本実施形態の分流制御では、絶対値の制御ではなく、流量比を制御することで流量Ｑｃ、Ｑｅを制御する。
【００５６】
ここで、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖは、供給されるガスの圧力と供給されるガスの流量に対応関係がある。図７は、実施形態に係るガスの圧力と流量の関係の一例を示す図である。図７には、Ｎ２ガスを供給した場合の圧力（Ｐ）と流量（Ｑ）の関係を示すＰ−Ｑ特性が示されている。「Center」は、ガス拡散室３７ｃについてＰ−Ｑ特性を示している。「Edge」は、ガス拡散室３７ｅについてＰ−Ｑ特性を示している。
【００５７】
プラズマ処理装置１０は、事前に、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに個別にガスを供給して、ガスの圧力とガスの流量の関係とを取得する。例えば、プラズマ処理装置１０では、ガスボックス４０からＮ２ガスを様々な流量でガス拡散室３７ｃに供給し、流量ごとに、圧力計１４１ｃで圧力を計測して圧力と流量との関係を取得する。プラズマ処理装置１０は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖごとに、取得した圧力と流量の関係からＰ−Ｑ特性データを生成して記憶部１０３に記憶する。なお、Ｐ−Ｑ特性データは、外部から記憶部１０３に格納されてもよい。
【００５８】
ここで、本実施形態に係るプラズマ処理装置１０では、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅ、１３４ｃ、１３４ｅ、排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅ、１３６ｃ、１３６ｅにそれぞれオリフィス１３８を設けている。オリフィス１３８は、ガスボックス４０の流量制御機器が、上部電極３０側のコンダクタンスンスなどの影響を受けないようにするために設けている。オリフィス１３８は、径を絞りすぎると、ガスボックス４０の流量制御機器の２次側圧力が上昇してしまうため、絞り量に限界がある。ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖは、オリフィス１３８の径が小さい場合、２次側の影響でＰ−Ｑ特性に差が発生してしまうことがある。このため、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖそれぞれのＰ−Ｑ特性データを記憶することが好ましい。
【００５９】
制御部１００は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに所定の比率で処理ガスが供給されるようガスボックス４０およびガス供給システム１１０を制御する。例えば、プロセスコントローラ１０１は、ガスボックス４０を制御して１又は複数種類のガスを所定の流量で混合した処理ガスを供給する。プロセスコントローラ１０１は、処理ガスの総流量を求める。例えば、ガスボックス４０が以下の流量のガスＡ、Ｂ、Ｃを混合した処理ガスを供給する場合、処理ガスの総流量は、以下のようになる。
【００６０】
ガスＡ：流量３５０ｓｃｃｍ
ガスＢ：流量１５０ｓｃｃｍ
ガスＣ：流量１００ｓｃｃｍ
総流量：６００ｓｃｃｍ
【００６１】
プロセスコントローラ１０１は、総流量の処理ガスをガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに所定の比率で分流する場合のガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに供給する処理ガスの流量を求める。例えば、ガスボックス４０から供給される処理ガスをガス拡散室３７ｃとガス拡散室３７ｅに分流比８０：２０で分流する場合、ガス拡散室３７ｃには、処理ガスが４８０ｓｃｃｍ供給される。ガス拡散室３７ｅには、処理ガスが１２０ｓｃｃｍ供給される。
【００６２】
プロセスコントローラ１０１は、記憶部１０３に記憶されたＰ−Ｑ特性データから、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖにそれぞれ求めた流量の処理ガスを供給する場合の処理ガスの圧力を求める。そして、プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖの処理ガスの圧力比を求める。例えば、Ｐ−Ｑ特性データは、ガス拡散室３７ｃにガスを４８０ｓｃｃｍ供給する場合、圧力が４０Ｔｏｒｒとし、ガス拡散室３７ｅにガスを１２０ｓｃｃｍ供給する場合、圧力が１２Ｔｏｒｒとする。ガス拡散室３７ｅに対するガス拡散室３７ｃの圧力比は、３．３３（＝４０／１２）となる。
【００６３】
プロセスコントローラ１０１は、求めた圧力比でガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに処理ガスが供給されるように圧力比制御を行う。例えば、プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４１ｃ、１４１ｅにより計測されるガス拡散室３７ｅに対するガス拡散室３７ｃの圧力比が３．３３となるように、流量制御バルブ１３１ｃ、１３１ｅの開度を制御する。例えば、プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃの圧力が６６Ｔｏｒｒの場合、ガス拡散室３７ｅの圧力が２０Ｔｏｒｒとなるように、流量制御バルブ１３１ｃ、１３１ｅの開度を制御する。
【００６４】
このように、プラズマ処理装置１０は、圧力比制御を行うことで、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに所定の比率で処理ガスを供給できる。
【００６５】
制御部１００は、供給経路ごとに処理ガスの圧力比制御を行いつつ、処理ガスを切り替えてプラズマ処理を行う。例えば、プロセスコントローラ１０１は、原子層エッチングを行う場合、第１の処理ガスと第２の処理ガスがそれぞれ所定の比率で供給されるよう圧力比制御を行いつつ、第１の処理ガスと第２の処理ガスを交互に供給するようにガス供給システム１１０を制御する。
【００６６】
図８Ａおよび図８Ｂは、実施形態に係るガス供給システムの切り替えを説明する図である。図８Ａおよび図８Ｂには、原子層エッチングに使用する第１の処理ガスと第２の処理ガスを供給する供給経路の構成が示されている。なお、図８Ａおよび図８Ｂでは、説明を簡略化するため、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに処理ガスを供給する供給経路を図示しており、ガス拡散室３７ｖに処理ガスを供給する供給経路を省略している。
【００６７】
図８Ａは、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに第１の処理ガスを供給する場合を示している。図８Ｂは、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに第２の処理ガスを供給する場合を示している。ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに第１の処理ガスを供給する場合、プロセスコントローラ１０１は、図８Ａに示すように、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅを開状態に制御する。また、プロセスコントローラ１０１は、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅおよび排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを閉状態に制御する。これにより、第１の処理ガスがガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給される。また、第２の処理ガスは排気される。
【００６８】
プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４１ｃ、１４１ｅにより計測される第１の処理ガスの圧力に基づき、圧力比制御により流量制御バルブ１３１ｃ、１３１ｅの開度を制御する。また、プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅにより計測される第２の処理ガスの圧力に基づき、圧力比制御により流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅの開度を制御する。
【００６９】
プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅを開状態から開状態に制御する。また、プロセスコントローラ１０１は、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅおよび排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを閉状態から開状態に制御する。これにより、図８Ｂに示すように、第２の処理ガスがガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給される。また、第１の処理ガスが排気される。
【００７０】
プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４１ｃ、１４１ｅにより計測される第２の処理ガスの圧力に基づき、圧力比制御により流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅの開度を制御する。また、プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅにより計測される第１の処理ガスの圧力に基づき、圧力比制御により流量制御バルブ１３１ｃ、１３１ｅの開度を制御する。
【００７１】
プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅおよび排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを開状態から閉状態に制御する。また、プロセスコントローラ１０１は、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅを閉状態から開状態に制御する。これにより、図８Ａに示すように、第１の処理ガスがガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給される。また、第２の処理ガスが排気される。
【００７２】
ここで、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅと供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅの切り替えを一遍に実行すると、第１の処理ガスの供給経路と第２の処理ガスの供給経路がつながってしまう可能性がある。そこで、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅと供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを切り替える際は、ディレイタイムを設けて両方が一度クローズする期間を設けることが好ましい。
【００７３】
プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、両方が一度クローズする期間を設ける。例えば、プロセスコントローラ１０１は、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを開状態から閉状態に切り替えた後、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを閉状態から開状態に切り替える制御を行う。また、プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合も、両方が一度クローズする期間を設ける。例えば、プロセスコントローラ１０１は、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを開状態から閉状態に切り替えた後、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを閉状態から開状態に切り替える制御を行う。
【００７４】
ところで、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを切り替える場合、上部電極３０側に残留している切り替え前の処理ガスの圧力が、切り替え後に供給される処理ガスの圧力よりも高い場合、圧力差により切り替え前の処理ガスの逆流が発生する。
【００７５】
図９Ａ〜図９Ｃは、処理ガスの逆流を説明する図である。例えば、図９Ａに示すように、ガス拡散室３７ｃには、第１の処理ガスが６０Ｔｏｒｒで供給されている。また、第２の処理ガスが２０Ｔｏｒｒに圧力比制御されている。切り替えタイミングとなって、供給切替バルブ１３２ｃを開状態から閉状態に切り替わり、供給切替バルブ１３４ｃを閉状態から開状態に切り替わった場合、圧力差によって、図９Ｂに示すように、第１の処理ガスがガス供給管１１４ｅへ一旦逆流する。第２の処理ガスが、ガス供給管１１４ｅへ逆流した第１の処理ガスをガス拡散室３７ｃへ流した後、図９Ｃに示すように、ガス拡散室３７ｃには、第２の処理ガスが２０Ｔｏｒｒで供給される。このように第１の処理ガスの逆流が発生した場合、第２の処理ガスの圧力比がずれてしまう。
【００７６】
そこで、制御部１００は、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを切り替える場合、切り替え後の処理ガスの初期の圧力が上部電極３０側に残留している切り替え前の処理ガスの圧力以上となるようにガス供給システム１１０を制御する。
【００７７】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、実施形態に係るガス供給システムの切り替えの圧力制御の一例を説明する図である。図１０Ａおよび図１０Ｂには、原子層エッチングに使用する第１の処理ガスと第２の処理ガスを供給する供給経路の構成が示されている。なお、図１０Ａおよび図１０Ｂでは、説明を簡略化するため、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに処理ガスを供給する供給経路を図示しており、ガス拡散室３７ｖに処理ガスを供給する供給経路を省略している。
【００７８】
図１０Ａの例では、第１の処理ガスは、圧力比制御により、圧力計１４１ｃでの圧力が６０Ｔｏｒｒ、圧力計１４１ｅでの圧力が８０Ｔｏｒｒとされている。
【００７９】
プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅの開度をそれぞれ所定のイニシャル開度に制御に制御する。イニシャル開度は、上部電極３０の排気特性と同様の特性が得られる開度とする。例えば、排気流量制御バルブ１３７ｃのイニシャル開度は、ガス拡散室３７ｃからガスを吐出する際のコンダクタンスンスと同様のコンダクタンスンスが得られる開度とする。排気流量制御バルブ１３７ｅのイニシャル開度は、ガス拡散室３７ｅからガスを吐出する際のコンダクタンスンスと同様のコンダクタンスンスが得られる開度とする。イニシャル開度は、事前に計測して予め記憶部１０３に記憶させておく。
【００８０】
プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４１ｃ、１４１ｅにより計測される第２の処理ガスの圧力に基づき、圧力比制御により流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅの開度を制御する。これにより、図１０Ａに示すように、第２の処理ガスは、圧力計１４２ｃの圧力が５０Ｔｏｒｒ、圧力計１４２ｅの圧力が３０Ｔｏｒｒとなる。排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅをイニシャル開度として圧力比制御を行うことで、流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅは、第２の処理ガスをガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給している場合と同等のコンダクタンスンスで開度を調整できる。これにより、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替えた場合でも、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅ、３７ｖに所定の比率で第２の処理ガスを安定して供給できる。
【００８１】
その後、プロセスコントローラ１０１は、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅを閉塞又は開度を小さく変更する開度調整を行う。排気側を閉塞又は開度を小さくしたことにより、第２の処理ガスの供給経路の排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅよりも上流側では、第２の処理ガスの圧力が上昇する。例えば、図１０Ｂに示すように、第２の処理ガスは、圧力計１４２ｃの圧力が６０Ｔｏｒｒ、圧力計１４２ｅの圧力が８０Ｔｏｒｒに上昇する。プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力以上になると、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを開状態から閉状態に切り替えると共に供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを閉状態から開状態に切り替える切替制御を行う。例えば、プロセスコントローラ１０１は、図１０Ｂに示すように、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力と圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力とが等しくなると、切替制御を行う。
【００８２】
一方、プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅの開度をそれぞれイニシャル開度に制御する。
【００８３】
プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４１ｃ、１４１ｅにより計測される第１の処理ガスの圧力に基づき、圧力比制御により流量制御バルブ１３１ｃ、１３１ｅの開度を制御する。その後、プロセスコントローラ１０１は、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅを閉塞又は開度を小さく変更する開度調整を行う。排気側が閉塞又は開度を小さくされたことにより、第１の処理ガスの供給経路の排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅよりも上流側では、第１の処理ガスの圧力が上昇する。プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力以上になると、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを開状態から閉状態に切り替えると共に供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを閉状態から開状態に切り替える切替制御を行う。
【００８４】
これにより、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを切り替える際に切り替え前の処理ガスの逆流の発生を抑制できる。
【００８５】
なお、制御部１００は、切り替え後の処理ガスの初期の圧力が上部電極３０側に残留している切り替え前の処理ガスの圧力のよりも十分に大きくなるようにガス供給システム１１０を制御してもよい。
【００８６】
図１１は、実施形態に係るガス供給システムの切り替えの圧力制御の一例を説明する図である。図１１には、原子層エッチングに使用する第１の処理ガスと第２の処理ガスを供給する供給経路の構成が示されている。なお、図１１では、説明を簡略化するため、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに処理ガスを供給する供給経路を図示しており、ガス拡散室３７ｖに処理ガスを供給する供給経路を省略している。
【００８７】
例えば、プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４１ｃ、１４１ｅにより計測される第２の処理ガスの圧力に基づき、圧力比制御により流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅの開度を制御する。その後、プロセスコントローラ１０１は、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅを閉塞又は開度を小さく変更する開度調整を行う。排気側が閉塞又は開度を小さくされたことにより、第２の処理ガスの供給経路の排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅよりも上流側では、第２の処理ガスの圧力が上昇する。プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力の所定倍となったタイミングで切替制御を行う。例えば、プロセスコントローラ１０１は、図１１に示すように、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力Ｐが圧力計１４１ｃの圧力Ｐｃ、圧力計１４１ｅの圧力Ｐｅの２倍となったタイミングで切替制御を行う。
【００８８】
圧力Ｐと圧力Ｐｃの関係は、例えば、ガス拡散室３７ｃの容積をＶｃとし、排気のラインの容積Ｖとした場合、以下の式（２）のように定める。
【００８９】
Ｐｃ  ×  Ｖｃ  ＝  α×Ｐ×Ｖ            （２）  
【００９０】
αは、ガス供給速度の指標のパラメータとして、設定可能とし、例えば、１よりも大きい値を設定する。
【００９１】
これにより、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを切り替えた際に、切り替え後の処理ガスを速やかに上部電極３０から吐出させることができる。また、切り替え前の処理ガスが上部電極３０内に残留する期間を短くできる。
【００９２】
［ガス供給システムの制御方法］
次に、プラズマ処理装置１０が実行するガス供給システム１１０の制御方法の制御の流れの一例について説明する。図１２Ａ〜図１２Ｇは、実施形態に係るガス供給システムの制御方法の制御の流れの一例を説明する図である。なお、図１２Ａ〜図１２Ｇでは、説明を簡略化するため、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに処理ガスを供給する供給経路を図示しており、ガス拡散室３７ｖに処理ガスを供給する供給経路を省略している。図１２Ａ〜図１２Ｇは、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える流れが示されている。
【００９３】
プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに第１の処理ガスを供給する場合、ガス供給システム１１０の各種のバルブを以下のように制御する（ステップＳ１）。
【００９４】
流量制御バルブ１３１ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｃ：−−−−
流量制御バルブ１３１ｅ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｅ：−−−−
供給切替バルブ１３２ｃ：開状態
排気切替バルブ１３５ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３２ｅ：開状態
排気切替バルブ１３５ｅ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｃ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｅ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｅ：閉状態
排気流量制御バルブ１３７ｃ：イニシャル開度
排気流量制御バルブ１３７ｅ：イニシャル開度
【００９５】
図１２Ａは、ステップＳ１におけるガス供給システム１１０の各種のバルブの状態を示している。これにより、第１の処理ガスがガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給される。
【００９６】
プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、ガス供給システム１１０の各種のバルブを以下のように制御する（ステップＳ２）。
【００９７】
流量制御バルブ１３１ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３１ｅ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｅ：圧力比制御
供給切替バルブ１３２ｃ：開状態
排気切替バルブ１３５ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３２ｅ：開状態
排気切替バルブ１３５ｅ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｃ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｃ：開状態
供給切替バルブ１３４ｅ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｅ：開状態
排気流量制御バルブ１３７ｃ：イニシャル開度
排気流量制御バルブ１３７ｅ：イニシャル開度
【００９８】
図１２Ｂは、ステップＳ２におけるガス供給システム１１０の各種のバルブの状態を示している。これにより、第２の処理ガスは、排気されつつ、圧力比制御により、第２の処理ガスが所定の比率で供給されるよう流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅの開度が調整される。
【００９９】
次に、プロセスコントローラ１０１は、ガス供給システム１１０の各種のバルブを以下のように制御する（ステップＳ３）。
【０１００】
流量制御バルブ１３１ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｃ：圧力比が安定したところで開度を固定
流量制御バルブ１３１ｅ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｅ：圧力比が安定したところで開度を固定
供給切替バルブ１３２ｃ：開状態
排気切替バルブ１３５ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３２ｅ：開状態
排気切替バルブ１３５ｅ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｃ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｃ：開状態
供給切替バルブ１３４ｅ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｅ：開状態
排気流量制御バルブ１３７ｃ：イニシャル開度
排気流量制御バルブ１３７ｅ：イニシャル開度
【０１０１】
図１２Ｃは、ステップＳ３におけるガス供給システム１１０の各種のバルブの状態を示している。これにより、流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅは、第２の処理ガスが所定の比率で供給される状態で開度が固定される。
【０１０２】
次に、プロセスコントローラ１０１は、ガス供給システム１１０の各種のバルブを以下のように制御する（ステップＳ４）。
【０１０３】
流量制御バルブ１３１ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｃ：開度を固定
流量制御バルブ１３１ｅ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｅ：開度を固定
供給切替バルブ１３２ｃ：開状態
排気切替バルブ１３５ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３２ｅ：開状態
排気切替バルブ１３５ｅ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｃ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｃ：開状態
供給切替バルブ１３４ｅ：閉状態
排気切替バルブ１３６ｅ：開状態
排気流量制御バルブ１３７ｃ：閉塞又は開度を小さく変更
排気流量制御バルブ１３７ｅ：閉塞又は開度を小さく変更
【０１０４】
図１２Ｄは、ステップＳ４におけるガス供給システム１１０の各種のバルブの状態を示している。これにより、第２の処理ガスの供給経路の排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅよりも上流側では、第２の処理ガスの圧力が上昇する。
【０１０５】
次に、プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力以上になると、ガス供給システム１１０の各種のバルブを以下のように制御する（ステップＳ５）。
【０１０６】
流量制御バルブ１３１ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３１ｅ：圧力比制御
流量制御バルブ１３３ｅ：圧力比制御
供給切替バルブ１３２ｃ：閉状態
排気切替バルブ１３５ｃ：開状態
供給切替バルブ１３２ｅ：閉状態
排気切替バルブ１３５ｅ：開状態
供給切替バルブ１３４ｃ：開状態
排気切替バルブ１３６ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｅ：開状態
排気切替バルブ１３６ｅ：閉状態
排気流量制御バルブ１３７ｃ：イニシャル開度
排気流量制御バルブ１３７ｅ：イニシャル開度
【０１０７】
図１２Ｅは、ステップＳ５におけるガス供給システム１１０の各種のバルブの状態を示している。これにより、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給されるガスが第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替わる。ガス供給システム１１０では、切り替え前に第２の処理ガスを排気しつつ圧力比制御を行っているため、第２の処理ガスを所定の比率で速やかに供給できる。
【０１０８】
次に、プロセスコントローラ１０１は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合、ガス供給システム１１０の各種のバルブを以下のように制御する（ステップＳ６）。
【０１０９】
流量制御バルブ１３１ｃ：圧力比が安定したところで開度を固定
流量制御バルブ１３３ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３１ｅ：圧力比が安定したところで開度を固定
流量制御バルブ１３３ｅ：圧力比制御
供給切替バルブ１３２ｃ：閉状態
排気切替バルブ１３５ｃ：開状態
供給切替バルブ１３２ｅ：閉状態
排気切替バルブ１３５ｅ：開状態
供給切替バルブ１３４ｃ：開状態
排気切替バルブ１３６ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｅ：開状態
排気切替バルブ１３６ｅ：閉状態
排気流量制御バルブ１３７ｃ：イニシャル開度
排気流量制御バルブ１３７ｅ：イニシャル開度
【０１１０】
図１２Ｆは、ステップＳ６におけるガス供給システム１１０の各種のバルブの状態を示している。これにより、流量制御バルブ１３３ｃ、１３３ｅは、第１の処理ガスが所定の比率で供給される状態で開度が固定される。
【０１１１】
次に、プロセスコントローラ１０１は、ガス供給システム１１０の各種のバルブを以下のように制御する（ステップＳ７）。
【０１１２】
流量制御バルブ１３１ｃ：開度を固定
流量制御バルブ１３３ｃ：圧力比制御
流量制御バルブ１３１ｅ：開度を固定
流量制御バルブ１３３ｅ：圧力比制御
供給切替バルブ１３２ｃ：閉状態
排気切替バルブ１３５ｃ：開状態
供給切替バルブ１３２ｅ：閉状態
排気切替バルブ１３５ｅ：開状態
供給切替バルブ１３４ｃ：開状態
排気切替バルブ１３６ｃ：閉状態
供給切替バルブ１３４ｅ：開状態
排気切替バルブ１３６ｅ：閉状態
排気流量制御バルブ１３７ｃ：閉塞又は開度を小さく変更
排気流量制御バルブ１３７ｅ：閉塞又は開度を小さく変更
【０１１３】
図１２Ｇは、ステップＳ７におけるガス供給システム１１０の各種のバルブの状態を示している。これにより、第１の処理ガスの供給経路の排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅよりも上流側では、第１の処理ガスの圧力が上昇する。
【０１１４】
プロセスコントローラ１０１は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力以上になると、上述したステップＳ２の状態にガス供給システム１１０の各種のバルブを制御する。これにより、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給されるガスが第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替わる。本実施形態に係る、ガス供給システム１１０では、切り替え前に第１の処理ガスを排気しつつ圧力比制御を行っているため、第１の処理ガスを所定の比率で速やかに供給できる。
【０１１５】
このように、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、上部電極３０と、ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅと、ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅと、ガス排気管１１６ｃ、１１６ｅと、ガス排気管１１７ｃ、１１７ｅとを有する。また、ガス供給システム１１０は、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅと、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅと、排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅと、排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅと、制御部１００とを有する。上部電極３０は、ウエハＷが載置される載置台１６に対向して配置され、供給されるガスを載置台１６と対向する対向面に形成された複数の吐出口から吐出する。ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅは、上部電極３０に接続され、第１の処理ガスを供給する。ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅは、上部電極３０に接続され、第２の処理ガスを供給する。ガス排気管１１６ｃ、１１６ｅは、ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅから分岐し、ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅを流れる第１の処理ガスを排気機構に排気する。ガス排気管１１７ｃ、１１７ｅは、ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅから分岐し、ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅを流れる第２の処理ガスを排気機構に排気する。供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅは、ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅの、ガス排気管１１６ｃ、１１６ｅの分岐点１１９ｃ、１１９ｅよりも下流側に設けられ、ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅの開閉状態を切り替える。供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅは、ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅの、ガス排気管１１７ｃ、１１７ｅの分岐点１２０ｃ、１２０ｅよりも下流側に設けられ、ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅの開閉状態を切り替える。排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅは、ガス排気管１１６ｃ、１１６ｅの開閉状態を切り替える。排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅは、ガス排気管１１７ｃ、１１７ｅの開閉状態を切り替える。制御部１００は、上部電極３０へ供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅを開状態とし、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅおよび排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを閉状態に制御する。その後、制御部１００は、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅおよび排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを開状態とし、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅを閉状態に制御する。また、制御部１００は、上部電極３０へ供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅおよび排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを開状態とし、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅを閉状態に制御する。その後、制御部１００は、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅを開状態とし、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅおよび排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅを閉状態に制御する。これにより、ガス供給システム１１０は、処理ガスを安定して速やかに切り替えることができる。
【０１１６】
また、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、制御部１００が、上部電極３０へ供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを開状態から閉状態に切り替えた後、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを閉状態から開状態に切り替える制御を行う。制御部１００は、上部電極３０へ供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを開状態から閉状態に切り替えた後、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより、ガス供給システム１１０は、上部電極３０へ供給するガスを切り替える際に、第１の処理ガスの供給経路と第２の処理ガスの供給経路がつながってしまうことを防止できる。
【０１１７】
また、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅおよびガス供給管１１４ｃ、１１４ｅが、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅおよび供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅよりも下流側で、圧力計１４１ｃ、１４１ｅが設けられた共通管１１５ｃ、１１５ｅを介して上部電極３０に接続されている。ガス排気管１１６ｃ、１１６ｅおよびガス供給管１１４ｃ、１１４ｅは、排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅおよび排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅよりも下流側で、圧力計１４２ｃ、１４２ｅが設けられた共通管１１８ｃ、１１８ｅを介して排気機構に接続されている。共通管１１８ｃ、１１８ｅは、圧力計１４２ｃ、１４２ｅよりも下流に開度を調整可能な排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅが設けられている。ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅは、ガス排気管１１６ｃ、１１６ｅの分岐点よりも上流側に、開度を調整可能な第１供給流量制御バルブが設けられている。ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅは、ガス排気管１１７ｃ、１１７ｅの分岐点よりも上流側に、開度を調整可能な第２供給流量制御バルブが設けられている。制御部１００は、上部電極３０へ供給するガスを第１の処理ガスから第２の処理ガスに切り替える場合、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅを上部電極３０からガスを吐出する際のコンダクタンスンスに対応する開度に制御する。制御部１００は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が第２の処理ガスを供給する流量に対応した圧力となるように第２供給流量制御バルブの開度に制御する。その後、制御部１００は、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅを閉塞又は開度を小さく開度調整する。制御部１００は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力以上になると、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを開状態から閉状態に切り替えると共に供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを閉状態から開状態に切り替える制御を行う。また、制御部１００は、上部電極３０へ供給するガスを第２の処理ガスから第１の処理ガスに切り替える場合、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅを上部電極３０からガスを吐出する際のコンダクタンスンスに対応する開度に制御する。制御部１００は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が第１の処理ガスを供給する流量に対応した圧力となるように第１供給流量制御バルブの開度に制御する。その後、制御部１００は、排気流量制御バルブ１３７ｃ、１３７ｅを閉塞又は開度を小さく開度調整する。制御部１００は、圧力計１４２ｃ、１４２ｅの圧力が圧力計１４１ｃ、１４１ｅの圧力以上になると、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅを開状態から閉状態に切り替えると共に供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅを閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより、ガス供給システム１１０は、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを切り替える際に切り替え前の処理ガスの逆流の発生を抑制できる。
【０１１８】
また、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、上部電極３０が、内部がガス拡散室３７ｃ、３７ｅに区画され、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに吐出口が連通し、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに供給されるガスを当該ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに連通する吐出口から吐出する。ガス供給システム１１０は、上部電極３０の各空間にそれぞれ対応して、ガス供給管１１３ｃ、１１３ｅ、ガス供給管１１４ｃ、１１４ｅ、ガス排気管１１６ｃ、１１６ｅ、ガス排気管１１７ｃ、１１７ｅ、供給切替バルブ１３２ｃ、１３２ｅ、供給切替バルブ１３４ｃ、１３４ｅ、排気切替バルブ１３５ｃ、１３５ｅ、排気切替バルブ１３６ｃ、１３６ｅが設けられている。これにより、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、ガス拡散室３７ｃ、３７ｅに連通する吐出口から、処理ガスを安定的に高速に切り替えて吐出できる。
【０１１９】
また、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、制御部１００が、ガスの流量とガスの圧力の関係を示した特性データに基づいて、上部電極３０のガス拡散室３７ｃ、３７に供給する処理ガスの流量に対応した処理ガスの圧力を求める。制御部１００は、求めた処理ガスの圧力の比率で上部電極３０の各空間に処理ガスが供給されるように制御する。これにより、本実施形態に係るガス供給システム１１０は、処理ガスの総流量が変化しても処理ガスを安定した比率でガス拡散室３７ｃ、３７に分流できる。
【０１２０】
以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で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。実に、上記した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、請求の範囲およびその趣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。
【０１２１】
例えば、上記の実施形態では、第１の処理ガスと第２の処理ガスを交互に供給する原子層エッチングにガス供給システム１１０を使用した場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。ガス供給システム１１０は、第１の処理ガスと第２の処理ガスを交互に供給する処理であれば、何れの処理に使用してもよい。例えば、ガス供給システム１１０は、第１の処理ガスと第２の処理ガスを交互に供給して成膜するＡＬＤ（atomic  layer  deposition）で使用してもよい。
【０１２２】
また、上記の実施形態では、プラズマ処理装置１０をプラズマエッチング装置した場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。プラズマ処理装置１０は、プラズマにより成膜を行う成膜装置や、膜質などの改質を行う改質装置であってもよい。
【０１２３】
また、上記の実施形態では、プラズマ処理としてプラズマエッチングを行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。プラズマ処理は、プラズマを用いた処理であれば何れであってもよい。
【０１２４】
また、上記の実施形態では、被処理体をウエハＷとした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。被処理体は、ガラス基板など何れの基板でもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  プラズマ処理装置
１６  載置台
３０  上部電極
１００  制御部
１０１  プロセスコントローラ
１０２  ユーザインターフェース
１０３  記憶部
１１０  ガス供給システム
１１３ｃ、１１３ｅ  ガス供給管
１１４ｃ、１１４ｅ  ガス供給管
１１５ｃ、１１５ｅ  共通管
１１６ｃ、１１６ｅ  ガス排気管
１１８ｃ、１１８ｅ  共通管
１１７ｃ、１１７ｅ  ガス排気管
１３２ｃ、１３２ｅ  供給切替バルブ
１３４ｃ、１３４ｅ  供給切替バルブ
１３５ｃ、１３５ｅ  排気切替バルブ
１３６ｃ、１３６ｅ  排気切替バルブ
１３７ｃ、１３７ｅ  排気流量制御バルブ
１４１ｃ、１４１ｅ  圧力計
１４２ｃ、１４２ｅ  圧力計
Ｗ  ウエハ
【図１】
2020004931.tif 000003
【図２】
2020004931.tif 000004
【図３】
2020004931.tif 000005
【図４】
2020004931.tif 000006
【図５】
2020004931.tif 000007
【図６】
2020004931.tif 000008
【図７】
2020004931.tif 000009
【図８Ａ】
2020004931.tif 000010
【図８Ｂ】
2020004931.tif 000011
【図９Ａ】
2020004931.tif 000012
【図９Ｂ】
2020004931.tif 000013
【図９Ｃ】
2020004931.tif 000014
【図１０Ａ】
2020004931.tif 000015
【図１０Ｂ】
2020004931.tif 000016
【図１１】
2020004931.tif 000017
【図１２Ａ】
2020004931.tif 000018
【図１２Ｂ】
2020004931.tif 000019
【図１２Ｃ】
2020004931.tif 000020
【図１２Ｄ】
2020004931.tif 000021
【図１２Ｅ】
2020004931.tif 000022
【図１２Ｆ】
2020004931.tif 000023
【図１２Ｇ】
2020004931.tif 000024