(57)【要約】【課題】処理チャンバから排出される種についての交差反応を著しく低減できるような装置を提供する。【解決手段】装置が、チャンバ入口とチャンバ出口とを有するチャンバと、第１のガス流を受け入れるための第１の入口と、第２のガス流を受け入れるための第２の入口と、第１のガス流を第１の真空ポンプへと出力する第１の出口と、第２のガス流を第２の真空ポンプへと出力する第２の出口と、導管ネットワークであって、第１の入口を第１の出口に結合し、第２の入口を第２の出口に結合し、それぞれのガス流について、第１の流路と第２の流路とをそれぞれの入口と出口との間に形成し、第１の流路はチャンバ入口とチャンバ出口とを通り抜け、第２の流路はチャンバを迂回するような上記導管ネットワークと、ネットワークを通り抜けるガス流の経路を割り当てて、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流を第２の流路に沿って流れさせる経路割当手段と、を備えている。【選択図】図２
2007507099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置が、
チャンバ入口とチャンバ出口とを有するチャンバと、
第１のガス流を受け入れるための第１の入口と、
第２のガス流を受け入れるための第２の入口と、
第１のガス流を第１の真空ポンプへと出力する第１の出口と、
第２のガス流を第２の真空ポンプへと出力する第２の出口と、
導管ネットワークであって、第１の入口を第１の出口に結合し、第２の入口を第２の出口に結合し、それぞれのガス流について、第１の流路と第２の流路とをそれぞれの入口と出口との間に形成し、第１の流路はチャンバ入口とチャンバ出口とを通り抜け、第２の流路はチャンバを迂回するような上記導管ネットワークと、
ネットワークを通り抜けるガス流の経路を割り当てて、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流を第２の流路に沿って流れさせる経路割当手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
第１のガス流を流すための第２の流路の一部分は、第２のガス流のための第２の流路と共通していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各ガス流について、第１の流路は第２の流路から隔離されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第１のバルブ系統と、第１の入口からの第１のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てると共に、第２の入口からの第２のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てるべく、第１のバルブ系統を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第２のバルブ系統と、選択された流路からの第１のガス流を第１の出口に割り当てると共に、選択された流路からの第２のガス流を第２の出口に割り当てるべく、第２のバルブ系統を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
制御手段は、バルブ系統におけるバルブ開度を制御すべく構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の装置。
【請求項７】
制御手段は、バルブ系統におけるバルブが開かれている持続時間を制御すべく構成されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
制御手段は、バルブ系統におけるバルブの開きに所定の遅れ時間を設けて、新たなガスが導入される前に、共通する導管部分のすべてのガスが確実に排気され終えるように構成されていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
第３のガス流を受け入れるための第３の入口を備え、第３の入口は導管ネットワークによって第１の出口に接続されていて、第３のガス流について、第３の入口と第１の出口との間に、チャンバ入口とチャンバ出口とを通り抜けるような第１の流路が形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
経路割当手段は、第３のガス流が第１の流路に沿って流れるとき、第１及び第２のガス流は第２の流路を流れるようにガス流を割り当てるべく構成されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
導管ネットワークは、第３の入口を第１の出口に結合し、第３のガス流について、第３の入口と第１の出口との間にチャンバを迂回させて第２の流路を形成し、経路割当手段は、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流は第２の流路に沿って流れるように、ネットワークを通るガス流を迂回させるべく構成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第３のバルブ系統と、第３の入口からの第３のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てるべく、第３のバルブ系統を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
チャンバ入口とチャンバ出口とは、チャンバ内における加工位置にわたって均一な流れの分布を提供すべく構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の記載の装置。
【請求項１４】
チャンバに対してガスを出し入れする装置であって、この装置が、
第１のガス流を受け入れるための第１の入口と、
第２のガス流を受け入れるための第２の入口と、
第１のガス流を出力する第１の出口と、
第２のガス流を出力する第２の出口と、
チャンバ入口に接続可能である第１のチャンバポートと、
チャンバ出口に接続可能である第２のチャンバポートと、
導管ネットワークであって、第１の入口を第１の出口に結合し、第２の入口を第２の出口に結合し、それぞれのガス流について、第１の流路と第２の流路とをそれぞれの入口と出口との間に形成し、第１の流路はチャンバポートを通り抜け、第２の流路はチャンバポートを迂回するような上記導管ネットワークと、
ネットワークを通り抜けるガス流の経路を割り当てて、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流を第２の流路に沿って流れさせる経路割当手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
第１のガス流を流すための第２の流路の一部分は、第２のガス流のための第２の流路と共通していることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
各ガス流について、第１の流路は第２の流路から隔離されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１７】
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第１のバルブ系統と、第１の入口からの第１のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てると共に、第２の入口からの第２のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てるべく、第１のバルブ系統を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第２のバルブ系統と、選択された流路からの第１のガス流を第１の出口に割り当てると共に、選択された流路からの第２のガス流を第２の出口に割り当てるべく、第２のバルブ系統を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
制御手段は、バルブ系統におけるバルブ開度を制御すべく構成されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の装置。
【請求項２０】
制御手段は、バルブ系統におけるバルブが開かれている持続時間を制御すべく構成されていることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
制御手段は、バルブ系統におけるバルブの開きに所定の遅れ時間を設けて、新たなガスが導入される前に、共通する導管部分のすべてのガスが確実に排気され終えるように構成されていることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
第３のガス流を受け入れるための第３の入口を備え、第３の入口は導管ネットワークによって第１の出口に接続されていて、第３のガス流について、第３の入口と第１の出口との間に、第１のチャンバポートと第２のチャンバポートとを通り抜けるような第１の流路が形成されることを特徴とする請求項１４乃至２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
経路割当手段は、第３のガス流が第１の流路に沿って流れるとき、第１及び第２のガス流は第２の流路を流れるようにガス流を割り当てるべく構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
導管ネットワークは、第３の入口を第１の出口に結合し、第３のガス流について、第３の入口と第１の出口との間にチャンバポートを迂回させて第２の流路を形成し、経路割当手段は、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流は第２の流路に沿って流れるように、ネットワークを通るガス流を迂回させるべく構成されていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の装置。
【請求項２５】
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第３のバルブ系統と、第３の入口からの第３のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てるべく、第３のバルブ系統を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
チャンバに対してガスを出し入れする方法であって、この方法が、
チャンバに導管ネットワークを接続する段階であって、この導管ネットワークが、
第１のガス流を受け入れるための第１の入口と、
第２のガス流を受け入れるための第２の入口と、
第１のガス流を出力する第１の出口と、
第２のガス流を出力する第２の出口と、
チャンバ入口に接続可能である第１のチャンバポートと、
チャンバ出口に接続可能である第２のチャンバポートと、
導管ネットワークであって、第１の入口を第１の出口に結合し、第２の入口を第２の出口に結合し、それぞれのガス流について、第１の流路と第２の流路とをそれぞれの入口と出口との間に形成し、第１の流路はチャンバポートを通り抜け、第２の流路はチャンバポートを迂回するような上記導管ネットワークと、を備え、
ネットワークを通り抜けるガス流の経路を割り当てて、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流を第２の流路に沿って流れさせる経路割当段階、
を備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子層蒸着法（ＡＬＤ:"atomic layer deposition"）や化学蒸着法（ＣＶＤ）の技術において一般的に用いられている、例えば、通気運転型のガス切換装置などの処理チャンバにガスを出し入れする装置に関する。より詳しくは、本発明は、そうした装置内において、ガスの交差反応が生じる機会を低減できるように改良した、そうした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通気運転型のガス切換装置は、多重層薄膜の成長において、一般的に用いられている。２つの一般的な用途の例としては、Ａｌ2Ｏ3膜とＴｉＮ膜の製造がある。そうした用途においては、蒸着すべき２以上のガス種の源が提供される。また、パージガス源も提供される。ガス源と処理チャンバとの間において、切換装置を介し、ガスは、順次、処理チャンバに送り届けられる。あらゆる残留種、パージガス、及び副産物は、ポンプによって処理チャンバから排出される。
代表的に、蒸着すべき種の供給源の間において、パージガスは反応チャンバを通り抜ける。パージガスの目的は、あらゆる（蒸着されなかった）残留種を処理チャンバから除去して、チャンバに供給される次の種と反応することを防ぐことである。種の交差反応が生じると、多重層薄膜には不純物や欠陥が生じてしまう。
【０００３】
既存の通気運転型のガス切換装置においては、処理チャンバから排出されるガスは、真空ポンプにつながる共通の前置配管へと流れる。前置配管の内部においては、あらゆる残留種の交差反応が起こることがあり、この結果、前置配管の中には微粒子が蓄積して、ポンプの性能を害することになる。そのようにポンプ性能が低下すると、処理チャンバで製造される製品の品質も劣化する。さらに、影響を受けたポンプの修理及び保守に伴う処理のダウン時間は、製造コストを高騰させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、処理チャンバから排出される種についての交差反応を著しく低減できるような装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の観点によって提供される装置は、
チャンバ入口とチャンバ出口とを有するチャンバと、
第１のガス流を受け入れるための第１の入口と、
第２のガス流を受け入れるための第２の入口と、
第１のガス流を第１の真空ポンプへと出力する第１の出口と、
第２のガス流を第２の真空ポンプへと出力する第２の出口と、
導管ネットワークであって、第１の入口を第１の出口に結合し、第２の入口を第２の出口に結合し、それぞれのガス流について、第１の流路と第２の流路とをそれぞれの入口と出口との間に形成し、第１の流路はチャンバ入口とチャンバ出口とを通り抜け、第２の流路はチャンバを迂回するような上記導管ネットワークと、
ネットワークを通り抜けるガス流の経路を割り当てて、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流を第２の流路に沿って流れさせる経路割当手段と、
を備えていることを特徴としている。
【０００６】
第１のガス流を流すための第２の流路の一部分は、第２のガス流のための第２の流路と共通している。任意のガスについて、第１の流路は、第２の流路の当該ガスから隔離されている。
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第１のバルブ系統を備え、第１の入口からの第１のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てるべく、第１のバルブ系統を制御する制御手段と併用される。このコントローラは、第２の入口からの第２のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てるように構成されている。経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第２のバルブ系統を備え、選択された流路からの第１のガス流を第１の出口に割り当てるべく、第２のバルブ系統を制御する制御手段と併用される。このコントローラは、選択された流路からの第２のガス流を第２の出口に割り当てるように構成されている。提案された実施形態においては、単一のコントローラを設けて、第１のバルブ系統と第２のバルブ系統とを制御する。別の実施形態においては、それぞれのバルブ系統を制御するために別々のコントローラを設けても良い。
【０００７】
コントローラは、バルブ系統における各バルブ開度を制御すべく構成され、及び／又はバルブ系統におけるバルブが開かれている持続時間を制御すべく構成される。さらに、コントローラは、バルブ系統におけるバルブの開きに所定の遅れ時間を設けて、新たなガスが導入される前に、共通する導管部分のすべてのガスが確実に排気され終えるように構成される。
第３のガス流を受け入れるための第３の入口を備え、第３の入口は導管ネットワークによって第１の出口に接続されていて、第３のガス流について、第３の入口と第１の出口との間に、チャンバ入口とチャンバ出口とを通り抜けるような第１の流路が形成しても良い。経路割当手段は、第３のガス流が第１の流路に沿って流れるとき、第１及び第２のガス流は第２の流路を流れるようにガス流を割り当てるべく構成される。
さらに、導管ネットワークは、第３の入口を第１の出口に結合し、第３のガス流について、第３の入口と第１の出口との間にチャンバを迂回させて第２の流路を形成し、経路割当手段は、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流は第２の流路に沿って流れるように、ネットワークを通るガス流を迂回させるべく構成される。
経路割当手段は、導管ネットワークの内部に配置された第３のバルブ系統と、第３の入口からの第３のガス流を第１の流路及び第２の流路のうちのひとつに割り当てるべく、第３のバルブ系統を制御する制御手段とを備える。
チャンバ入口とチャンバ出口とは、チャンバ内における加工位置にわたって均一な流れの分布を提供すべく構成される。
【０００８】
本発明の第２の観点によって提供される装置は、チャンバに対してガスを出し入れする装置であって、この装置は、
第１のガス流を受け入れるための第１の入口と、
第２のガス流を受け入れるための第２の入口と、
第１のガス流を出力する第１の出口と、
第２のガス流を出力する第２の出口と、
チャンバ入口に接続可能である第１のチャンバポートと、
チャンバ出口に接続可能である第２のチャンバポートと、
導管ネットワークであって、第１の入口を第１の出口に結合し、第２の入口を第２の出口に結合し、それぞれのガス流について、第１の流路と第２の流路とをそれぞれの入口と出口との間に形成し、第１の流路はチャンバポートを通り抜け、第２の流路はチャンバポートを迂回するような上記導管ネットワークと、
ネットワークを通り抜けるガス流の経路を割り当てて、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流を第２の流路に沿って流れさせる経路割当手段と、
を備えていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の第３の観点によって提供される方法は、チャンバに対してガスを出し入れする方法であって、この方法は、
チャンバに導管ネットワークを接続する段階であって、この導管ネットワークが、
第１のガス流を受け入れるための第１の入口と、
第２のガス流を受け入れるための第２の入口と、
第１のガス流を出力する第１の出口と、
第２のガス流を出力する第２の出口と、
チャンバ入口に接続可能である第１のチャンバポートと、
チャンバ出口に接続可能である第２のチャンバポートと、
導管ネットワークであって、第１の入口を第１の出口に結合し、第２の入口を第２の出口に結合し、それぞれのガス流について、第１の流路と第２の流路とをそれぞれの入口と出口との間に形成し、第１の流路はチャンバポートを通り抜け、第２の流路はチャンバポートを迂回するような上記導管ネットワークと、を備え、
ネットワークを通り抜けるガス流の経路を割り当てて、あるガス流が第１の流路に沿って流れるとき、他方のガス流を第２の流路に沿って流れさせる経路割当段階、
を備えていることを特徴としている。
【００１０】
以下、例示の目的において、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すように、従来技術による通気運転型のガス切換装置は、ＡとＢとの２つのガス供給源を備えていて、これらはそれぞれ、一連のバルブ付き導管１３〜１８によって、処理チャンバ１１とポンプ１２とに接続されている。導管１３〜１６は、バルブ１３’〜１６’を具備していて、ポンプ１２へと流れるガスＡ及びＢの流れを制御すべく動作して、処理チャンバ１１を経由させるか、あるいは、導管１７を経由させて処理チャンバ１１を迂回させる。従って、いかなる時も、ガスＡ及びＢのうちの一方だけがチャンバに供給される。
第１のガスＡをチャンバ１１へと供給するには、バルブ１４’を開けば、第１のガスＡは導管１４を直接通って、チャンバ１１に流入し、導管１８を経由してポンプ１２へと排出される。第１のガスＡを送出している間、バルブ１５’及びバルブ１６’は閉じられたままに維持され、他方、バルブ１３’は開かれる。従って、第２のガスＢは、導管１３、導管１７、及び導管１８を通ってポンプ１２へと流れ、この流れはチャンバ１１を迂回して通る。第２のガスＢをチャンバ１１へと供給するには、バルブ１５’とバルブ１６’を開くと共に、バルブ１３’とバルブ１４’を閉じる。この構成においては、第２のガスＢは、導管１５を通ってチャンバ１１へ供給されてから、導管１８を経由してポンプ１２へと排出される。他方において、第１のガスＡは、導管１６、導管１７、及び導管１８を通ってポンプ１２へと流れ、この流れはチャンバ１１を完全に迂回して通る。
【００１２】
両方のガスＡ及びＢが共に、ポンプに隣接した導管１８を通り抜けてから、単一のポンプ１２で排出されることから、ガスの供給を切り換えた後、残留ガス同士に交差反応が生じる範囲が存在していることを認識されたい。
図２は、処理チャンバへガスを供給するための、改良された装置を示している。
図２に示すように、この装置は、３つの異なるガス１，２，３を処理チャンバ４へと供給するものである。代表的には、ひとつのガス３はパージガスであり、その他の２つのガス１及び２は、例えば、多重薄膜半導体製品や、多重層絶縁体などを形成させるべく、処理チャンバ４の内部で反応すべき処理ガスである。それぞれのガス供給源は、処理チャンバ４、及び、ポンプ７及び８のうちのひとつに、これらの間に設けられた導管ネットワーク６によって、接続される。導管ネットワーク６において、その上流側端部は、ガス１，２，３をネットワーク６に送り届けるものである、それぞれの入口導管２１，２２，２３によって、必要なガス１，２，３の各供給源に接続されている。ネットワーク６の下流側端部は、導管２６及び２７を介して、真空ポンプ７及び８に接続されて、ガスを排気できるようになっている。
【００１３】
この実施形態においては、入口２１，２２，２３と出口２６，２７との間には、ネットワーク６によって、３本の主たる流路が設けられている。第１の経路は、処理チャンバ４を通り抜けるように構成されている。チャンバ４の上流側には１本の導管２４が設けられ、この導管２４の端部には、チャンバの入口４ａに接続されるべきポート２４’を形成されている。チャンバ４の下流側には第２の導管２５が設けられ、この導管２５の端部には、チャンバの出口４ｂに接続されるべきポート２５’が形成されている。この実施形態においては、第２の経路と第３の経路とは、２つのバイパス導管２８及び２９として設けられる。これらの導管は、いかなる時も、チャンバの内部で実行されている処理には必要とされないガスのために、代替的な経路を提供する。代表的には、ネットワーク６に設けられる別々の流路の数は、ネットワークに供給されるガスの数と一致する（本実施形態においては３種類）。
【００１４】
ネットワーク６は、上述したネットワーク６の３本の別々の流路に沿って各ガス１，２，３の経路を割当てるために、２つのバンクをなした切換バルブ５ａ及び５ｂを備えている。これらのバルブは好ましくは、ソレノイドバルブなどの高速動作型のバルブであって、ひとつの流路から別の流路へと、異なるガス１，２，３を迅速に切り換える。コントローラ９は、これらのバンク５ａ及び５ｂのそれぞれに連通していて、処理チャンバ４において実行されている特定の処理に応じて、個別のバルブを自動的に切り換える。コントローラ９は、あらゆる特定の順序において、異なるバルブの動作を開始させることが出来るけれども、かかる動作タイミングを制御するだけでなく、特定のバルブが開かれている持続時間や、特定のバルブのバルブ開度をも制御する。タイミングの設定においては、片方のバンク５ａを他方のバンク５ｂよりも前に動作させるようにして、流路内に残されたガスが確実に排出された後に、続くガスがネットワークにおける当該部分に導入されるようにする。
【００１５】
図３には、ネットワーク６を構築するためのひとつの特定の構成によるバルブ及び導管を示しており、以下、同図を参照してその動作について説明する。
図２に示していたように、各入口導管２１，２２，２３は、ネットワークへの入口ポート２１’，２２’，２３’を形成し、同様に、各出口導管２６，２７は、ネットワークからの出口ポート２６’，２７’を形成している。図面を分かりやすくするために、図３においては導管だけを示している。
それぞれのガス１，２，３は、最初に、それぞれの入口導管２１，２２，２３へと供給される。
第１の処理ガス１をチャンバ４へと供給するときには（図２参照）、バルブ３１，３２，３３，４１，４２を開き、残りのバルブを閉じる。こうすれば、第１のガス１は、入口２１からバルブ３２を通り、導管２４を通り、チャンバ入口４ａを経由して処理チャンバ４へと流入する。処理段階において消費されなかったあらゆる残留ガス１は、チャンバ出口４ｂを経由して処理チャンバ４から送り出され、導管２５に入ってからバルブ４１と出口導管２６とを通ってポンプ７へと至る。
【００１６】
他方において、第２の処理ガス２は、直接、入口２２からバルブ３３を通り、導管２８及びバルブ４２を経て出口２７に達し、そこから真空ポンプ８で排気される。従って、このガスは、処理チャンバ４を完全に迂回することになり、第１の処理ガス１と混じり合うことはない。第３のガスは、ここではパージガス３であるが、その入口２３からバルブ３１及び導管２９を経て出口２６に達し、この出口は第１の処理ガス１の出口と共用されて、ここから真空ポンプ７で排気される。このような共用は、かかる共用によって、ガス同士が相互に反応して、上述したような堆積物や副産物であって、特に腐食特性をもち真空ポンプ７及び８の性能を劣化させたり運転を妨げるものが形成されないならば、任意のガスについて行われる。
【００１７】
代表的には、チャンバ４に次に導入されるガスはパージガス３であるから、第１の切換バンク５ａについてはコントローラ９により、バルブ３１及び３２を閉じ、また、これと同時に、切換バンク５ａにおいてバルブ３４及び３５を開く。これにより、第２の処理ガス２は影響を受けないままに残され、従前と同じく、入口２２から出口２７へと直接通過するが、第１の処理ガス１とパージガス３とについては流路が入れ替えられている。すなわち、第１の処理ガス１はいまや、入口２１からバルブ３５を通り、導管２９を迂回して出口２６へと達し、そこから真空ポンプ７で排気される。他方において、パージガス３は、入口２３からバルブ３４と導管２４とを介して、チャンバ入口４ａを経由して、処理チャンバ４へと流入する。そして、パージガス３は、チャンバ出口４ｂを経由して処理チャンバ４から導管２５へ入り、バルブ４１を通って出口２６に達し、そこから真空ポンプ７で排気される。
【００１８】
これに続く処理段階においては、第２の処理ガス２を処理チャンバへと送り届ける。その場合には、各ガス１，２，３を新たな流路に割り当てる必要があり、両方の切換バンク５ａ及び５ｂにおけるほとんどすべてのバルブを同時に動作させる必要がある。コントローラ９によって、バルブ３４，３５，３３，４１，４２は閉じられる一方、バルブ３１，３６，３７，４３，４４は開かれて、新たな設定による３本の流路が形成される。主たる流路が、第２の処理ガス２を処理チャンバ４へ供給する。第２のガス２は、入口２２からバルブ３７と導管２４とを介して、チャンバ入口４ａを経由して処理チャンバ４へと流入し、処理チャンバ内で製作中のウエハに対して、ガスの作用を施す。次に、すべての残留ガス２は、処理チャンバ４からチャンバ出口４ｂを経て、導管２５とバルブ４３とを通って出口２７へと達し、そこから真空ポンプ８によって排出される。この状態においては、第１の迂回ルートは、第１の処理ガス１を、入口２１からバルブ３６を介して、導管２８とバルブ４４を通して、出口２６へと導く。第２の迂回ルートは、ここではパージガス３である、第３のガスを、入口２３からバルブ３１を介して、導管２９を通して出口２６へと導き、ここで第１のガス１と混入してから真空ポンプ７で排出される。
【００１９】
従って、コントローラ９が、バルブ３１〜３７及び４１〜４４を適切に切換動作させることで、それぞれの３種のガス１，２，３に対し、２つの流路が、つまりチャンバ４を通り抜ける第１の流路と、チャンバ４を迂回する第２の流路とが、それぞれ設けられることになる。これにより、処理チャンバ４に、順番にかつ別々にガスを供給できると共に、それぞれの反応性の処理ガス１及び２をそれぞれに対応するポンプ７及び８によって輸送できる。これらの処理ガス１及び２は、ポンプの前置配管（出口２６及び出口２７の下流側に配置される）にガスが到達する前に、それぞれ固有のポンプ７及び８に割り当てられるので、交差反応を生じる機会はなく、従ってポンプ７及び８が粒子状物質で汚染されることもない。
【００２０】
上述した実施形態は容易に拡張でき、３以上の反応性ガスを扱えるように、迂回導管と関連するバルブとを切換バンク５ａ及び５ｂに追加できることは認識されるだろう。また、ポンプの数を増やせば、混じり合うと腐食性の副産物や粒子状堆積物を生成して、ポンプの運転や性能を害するようなガス同士を分離することができる。さらに、個別のポンプが必要になるのは、与えられた２以上のガスが互いに交差反応する場合だけである。交差反応することが無いのであれば、上述したタイプの構成を用いて、任意の２以上のガスに対して単一のポンプを用いても安全である。
ひとつの流路から別の流路へとガスの経路を変更すれば、それぞれのガスの流れを一定した安定状態におくことができ、絶えず律動的に送る必要はなくなる。これは、流体流れの過渡的特性を抑制するように働く。さらに、処理チャンバ４に単一の入口４ａと出口４ｂとを設けることで、チャンバの加工位置にわたって流れるガスの過渡的挙動が最小になるように、装置自体を構成できる。
【００２１】
ガス流れの過渡的特性をさらに抑制するためには、バランス流路を設ければ良く、つまり、異なる流路について、それらの長さと断面積を互いに匹敵させる。
そうした過渡的特性を可能な限り抑制できるならば、処理ガスにウエハを暴露させる時間を最短にすることができ、ツールのスループットを高めると共に資材の消費が最小になるので有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、通気運転型のガス切換装置を示している。
【図２】図２は、処理ガスとパージガスとをチャンバへ供給するための装置を示している。
【図３】図３は、図２に示した装置における経路割当機構を詳しく示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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