(57)【要約】【課題】簡単な配管構成で所望の面内均一性を実現でき，しかも簡単な制御で付加ガスの供給にかかる時間を短縮する。【解決手段】ウエハの処理に先立って，処理ガス供給制御により処理ガス供給手段２１０からの処理ガスを第１，所定の分圧比で第２分岐配管２０４，２０６に分流し，次いで付加ガス供給制御により付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を設定流量にして供給する。【選択図】    図１
2007208194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を処理する処理室内にガスを供給するガス供給装置であって，
前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，
前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，
前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，
前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，
所定の付加ガスを供給する付加ガス供給手段と，
前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路と，
前記被処理基板の処理に先立って，前記処理ガス供給手段による処理ガス供給制御と，前記付加ガス供給手段による付加ガス供給制御を行う制御手段とを備え，
前記付加ガス供給制御は，前記付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を含むことを特徴とするガス供給装置。
【請求項２】
前記先出し流量は，前記付加ガスが流れる前記付加ガス供給流路の容積と，前記付加ガス供給流路から前記付加ガスが流れ込む前記第２分岐流路の圧力とに基づいて予め算出された値であることを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項３】
前記先出し流量は，前記所定時間内に前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な最大の流量として予め算出された値であることを特徴とする請求項２に記載のガス供給装置。
【請求項４】
前記付加ガス供給手段は，付加ガス供給源が接続される付加ガスラインを備え，
前記付加ガス供給制御は，前記算出された先出し流量が前記付加ガスラインの最大許容流量を超える場合には，その最大許容流量を先出し流量とし，その分だけ前記所定時間を長くする制御を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のガス供給装置。
【請求項５】
前記所定時間は，前記最大許容流量を先出し流量として付加ガスを供給したときに前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な時間として算出されたものであることを特徴とする請求項４に記載のガス供給装置。
【請求項６】
前記付加ガス供給流路の容積は，少なくとも前記第２分岐流路の容積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガス供給装置。
【請求項７】
前記第１分岐流路は，この流路を流れる処理ガスが前記処理室内の被処理基板表面上の中心部領域へ向けて供給されるように配設し，
前記第２分岐流路は，この流路を流れる処理ガスが前記被処理基板表面上の外周部領域へ向けて供給されるように配設したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガス供給装置。
【請求項８】
被処理基板を処理する処理室内にガスを供給するガス供給装置であって，
前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，
前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，
前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，
前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，
付加ガス供給源をそれぞれ接続する複数の付加ガスラインを備え，前記複数の付加ガスラインは下流側で合流するように構成した付加ガス供給手段と，
前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路と，
前記被処理基板の処理に先立って，前記処理ガス供給手段による処理ガス供給制御と，前記付加ガス供給手段による付加ガス供給制御を行う制御手段とを備え，
前記付加ガス供給制御は，前記各付加ガスラインの付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を含むことを特徴とするガス供給装置。
【請求項９】
前記各付加ガスラインにおける先出し流量は，前記所定時間内に前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な最大の流量として予め算出された先出し総流量を，前記各付加ガスラインの設定流量比と同じ比率で分配した値であることを特徴とする請求項８に記載のガス供給装置。
【請求項１０】
前記付加ガス供給制御は，前記各付加ガスラインにおける先出し流量のうち，付加ガスラインの最大許容流量を超えるものがある場合には，その最大許容流量をその付加ガスラインの先出し流量として，他の付加ガスラインの先出し流量と前記所定時間を再計算する制御を含むことを特徴とする請求項９に記載のガス供給装置。
【請求項１１】
被処理基板を処理する処理室と，この処理室内にガスを供給するガス供給装置と，前記ガス供給装置を制御する制御手段とを備える基板処理装置であって，
前記ガス供給装置は，前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，所定の付加ガスを供給する付加ガス供給手段と，前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路とを備え，
前記制御手段は，前記被処理基板の処理に先立って，前記処理ガス供給手段による処理ガス供給制御と，前記付加ガス供給手段による付加ガス供給制御を行い，
前記付加ガス供給制御は，前記付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
前記先出し流量は，前記付加ガスが流れる前記付加ガス供給流路の容積と，前記付加ガス供給流路から前記付加ガスが流れ込む前記第２分岐流路の圧力とに基づいて予め算出された値であることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記先出し流量は，前記所定時間内に前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な最大の流量として予め算出された値であることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
被処理基板を処理する処理室内にガスを供給するガス供給装置を用いるガス供給方法であって，
前記ガス供給装置は，前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，所定の付加ガスを供給する付加ガス供給手段と，前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路とを備え，
前記被処理基板の処理に先立って，予め設定された設定流量の処理ガスを前記処理ガス供給手段により供給する制御を行う工程と，
前記付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を行う工程と，
を有することを特徴とするガス供給方法。
【請求項１５】
前記処理ガスを供給する制御を行う工程の前に，
前記付加ガスが流れる前記付加ガス供給流路の容積と前記付加ガス供給流路から前記付加ガスが流れ込む前記第２分岐流路の圧力とに基づいて，所定時間内に前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な最大の流量を先出し流量として算出する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載のガス供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，処理室内にガスを供給するガス供給装置，基板処理装置，ガス供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板処理装置は，処理室内に所定のガスを供給して，半導体ウエハ，液晶基板などの被処理基板（以下，単に「基板」と称する）に対して成膜やエッチングなどの所定の処理を施すようになっている。
【０００３】
このような基板処理装置としては，例えばプラズマ処理装置が知られている。プラズマ処理装置は，例えば処理室内に基板を載置する載置台を兼ねる下部電極と，基板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とを配設して構成される。このような平行平板型のプラズマ処理装置では，処理室内の基板上にシャワーヘッドから所定のガスを供給した状態で両電極間に高周波電力を印加してプラズマを生成することによって，成膜やエッチングなど所定の処理を行うようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８-１５８０７２号公報
【特許文献２】特開平９-４５６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで，基板に対して成膜やエッチングなどの所定の処理を施すに当り，エッチングレートやエッチング選択比，成膜レートなどの処理特性を基板面内において均一にし，基板処理の面内均一性を向上することは，従来からの重要課題である。
【０００６】
このような観点から，例えば特許文献１，２では，シャワーヘッド内部を複数のガス室に仕切り，各ガス室ごとにガス供給配管を独立に接続し，基板面内の複数部位に任意の種類又は任意の流量で処理ガスを供給することが提案されている。これによれば，基板面内のガス濃度を局所的に調整して，エッチングの基板処理の面内均一性を向上することができる。
【０００７】
また，実際の基板処理に用いられるガスは，例えば基板の処理に直接関与する処理ガス，このような処理によって生じる反応生成物のデポ（堆積）をコントロールするためのガス，不活性ガス等のキャリアガスなど複数種のガスの組み合わせにより構成され，そのガス種は基板上の被処理材料やプロセス条件に応じて適宜選択して使用される。このため，例えば特許文献２に示すように，シャワーヘッドの各ガス室ごとにそれぞれ接続されたガス供給配管ごとにマスフローコントローラを設けて流量制御を行う必要がある。
【０００８】
しかしながら，このような従来の構成では，使用するガスの中に共通するガス種が含まれていても，各ガス室から供給するガスごとにそれぞれガス供給系が設けられ，別々に流量制御が行われるので，配管構成が複雑化し，各配管の流量制御も複雑化するため，例えば広い配管スペースが必要になり，さらに制御負担も増大してしまうという問題があった。
【０００９】
また，上記ガス供給系とは別個に付加ガス供給系を設け，ガス供給系のガスに付加ガス供給系からの所定量の付加ガスを加えることにより，処理室のガス室へ供給されるガスの成分を調整することも考えられる。ところが，例えば付加ガスが微量（例えば数ｓｃｃｍ）の場合，付加ガス供給系の配管の圧力がなかなか上昇しないため，付加ガスが付加ガス供給系の配管を通って処理室に到達するまでに時間がかかる。このため，処理室内でガス濃度が安定するまで時間がかかってしまい，スループットが低下する虞がある。
【００１０】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，簡単な配管構成で所望の面内均一性を実現でき，しかも簡単な制御で付加ガスの供給にかかる時間を短縮することができるガス供給装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，被処理基板を処理する処理室内にガスを供給するガス供給装置であって，前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，所定の付加ガスを供給する付加ガス供給手段と，前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路と，前記被処理基板の処理に先立って，前記処理ガス供給手段による処理ガス供給制御と，前記付加ガス供給手段による付加ガス供給制御を行う制御手段とを備え，前記付加ガス供給制御は，前記付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を含むことを特徴とするガス供給装置が提供される。
【００１２】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，被処理基板を処理する処理室と，この処理室内にガスを供給するガス供給装置と，前記ガス供給装置を制御する制御手段とを備える基板処理装置であって，前記ガス供給装置は，前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，所定の付加ガスを供給する付加ガス供給手段と，前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路とを備え，前記制御手段は，前記被処理基板の処理に先立って，前記処理ガス供給手段による処理ガス供給制御と，前記付加ガス供給手段による付加ガス供給制御を行い，前記付加ガス供給制御は，前記付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を含むことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１３】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，被処理基板を処理する処理室内にガスを供給するガス供給装置を用いるガス供給方法であって，前記ガス供給装置は，前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，所定の付加ガスを供給する付加ガス供給手段と，前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路とを備え，前記被処理基板の処理に先立って，予め設定された設定流量の処理ガスを前記処理ガス供給手段により供給する制御を行う工程と，前記付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を行う工程とを有することを特徴とするガス供給方法が提供される。
【００１４】
このような本発明によれば，処理ガス供給制御により処理ガス供給手段からの処理ガスは，第１，第２分岐流路に分流される。そして，付加ガス供給制御により，付加ガス供給手段からの付加ガスは付加ガス供給流路を介して第２分岐流路に合流される。こうして，第１分岐流路からは処理ガス供給手段からの処理ガスがそのまま処理室に供給され，第２分岐流路からは所定の付加ガスが付加されて処理ガスのガス成分や流量が調整された上で処理室に供給される。これにより，各分岐流路で共通するガス成分を有する処理ガスは共通の処理ガス供給手段から供給され，さらに第２分岐流路を流れる処理ガスには必要に応じて付加ガスが付加されてガス成分や流量を調整することができるので，必要最小限の配管数で足り，その分簡単な配管構成が可能となり，簡単な流量制御で所望の面内均一性を実現できる。
【００１５】
さらに，付加ガスを供給する際には，付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給するので，たとえ付加ガスの設定流量が微量な場合であっても，付加ガス供給流路の圧力を即時に上昇させることができる。これにより，付加ガスが早期に第２分岐流路に流れ込み易くなり，付加ガス供給にかかる時間を短くすることができ，スループットの低下を極力防止できる。
【００１６】
また，上記先出し流量は，前記付加ガスを流すための前記付加ガス供給流路の容積と，前記付加ガス供給流路から前記付加ガスが流れ込む前記第２分岐流路の圧力とに基づいて算出された値であることが好ましい。例えば前記所定時間内に前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な最大の流量として算出された値であることが好ましい。これによれば，短い時間で付加ガス供給流路の圧力を第２分岐流路の圧力まで上昇させることができる最適な先出し流量を算出することができるので，付加ガス供給流路からの付加ガスが第２分岐流路に流れ込んで処理室内へ到達し，圧力が安定するまでの時間を短縮することができる。
【００１７】
また，上記付加ガス供給手段は，付加ガス供給源が接続される付加ガスラインを備え，前記付加ガス供給制御は，前記算出された先出し流量が前記付加ガスラインの最大許容流量を超える場合には，その最大許容流量を先出し流量とし，その分だけ前記所定時間を長くする制御を含むようにしてもよい。この場合の前記所定時間は，例えば前記最大許容流量を先出し流量として付加ガスを供給したときに前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な時間として算出されたものであることが好ましい。これによれば，基板処理装置の構成に応じた最適な先出し時間によって先出し処理を行うことができ，付加ガスラインの最大許容流量を超えない範囲で最適な付加ガス供給制御を実行することができる。
【００１８】
また，上記付加ガス供給流路の容積は，少なくとも前記第２分岐流路の容積よりも小さいことが好ましい。こうすることによって，付加ガスの設定流量が処理ガスの設定流量に比して微量な場合でも，より短い時間で付加ガス供給流路の圧力を上昇させることができる。
【００１９】
また，上記第１分岐流路は，この流路を流れる処理ガスが前記処理室内の被処理基板表面上の中心部領域へ向けて供給されるように配設し，前記第２分岐流路は，この流路を流れる処理ガスが前記被処理基板表面上の外周部領域へ向けて供給されるように配設することが好ましい。これにより，被処理基板の中心部領域と外周部領域における処理の均一性を向上させることができる。
【００２０】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，被処理基板を処理する処理室内にガスを供給するガス供給装置であって，前記被処理基板を処理する処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，前記処理ガス供給手段からの処理ガスを流す処理ガス供給流路と，前記処理ガス供給流路から分岐して前記処理室の異なる部位にそれぞれ接続される第１分岐流路及び第２分岐流路と，前記処理ガス供給流路から前記各分岐流路に分流される処理ガスの分流量を前記各分岐流路内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段と，付加ガス供給源をそれぞれ接続する複数の付加ガスラインを備え，前記複数の付加ガスラインは下流側で合流するように構成した付加ガス供給手段と，前記付加ガス供給手段からの付加ガスを前記分流量調整手段より下流側で前記第２分岐流路に合流させる付加ガス供給流路と，前記被処理基板の処理に先立って，前記処理ガス供給手段による処理ガス供給制御と，前記付加ガス供給手段による付加ガス供給制御を行う制御手段とを備え，前記付加ガス供給制御は，前記各付加ガスラインの付加ガスの流量を予め設定された設定流量よりも大きい先出し流量にして供給を開始し，所定時間経過後に付加ガスの流量を前記設定流量にして供給する制御を含むことを特徴とするガス供給装置が提供される。
【００２１】
これによれば，付加ガス供給手段が複数の付加ガスラインにより構成される場合においても，各付加ガスラインごとの先出し流量で付加ガス供給制御を行うことにより，付加ガス供給にかかる時間を短くすることができ，スループットの低下を極力防止できる。
【００２２】
また，上記各付加ガスラインにおける先出し流量は，前記所定時間内に前記付加ガス供給流路の圧力が前記第２分岐流路の圧力に到達するために必要な最大の流量として予め算出された先出し総流量を，前記各付加ガスラインの設定流量比と同じ比率で分配した値であることが好ましい。これにより，各付加ガスラインの設定流量の比率に応じた先出し流量で付加ガス供給制御を行うことができる。
【００２３】
また，上記付加ガス供給制御は，前記各付加ガスラインにおける先出し流量のうち，付加ガスラインの最大許容流量を超えるものがある場合には，その最大許容流量をその付加ガスラインの先出し流量として，他の付加ガスラインの先出し流量と前記所定時間を再計算する制御を含むようにしてもよい。これによれば，各付加ガスラインの最大許容流量を超えない範囲で最適な付加ガス供給制御を実行することができる。これにより，基板処理装置の構成に応じた最適な先出し時間によって先出し処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば，簡単な配管構成で所望の面内均一性を実現でき，しかも簡単な制御で付加ガスの供給にかかる時間を短縮することができるガス供給装置等を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２６】
（基板処理装置の構成例）
先ず，本発明の実施形態にかかる基板処理装置について図面を参照しながら説明する。図１は，本実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を示す断面図である。ここでは，基板処理装置を平行平板型のプラズマエッチング装置として構成したものである。
【００２７】
基板処理装置１００は，略円筒形状の処理容器により構成される処理室１１０を有している。処理容器は，例えばアルミニウム合金により形成され，電気的に接地されている。また，処理容器の内壁面はアルミナ膜又はイットリウム酸化膜により被覆されている。
【００２８】
処理室１１０内には，基板としてのウエハＷを載置する載置台を兼ねる下部電極を構成するサセプタ１１６が配設されている。具体的には，サセプタ１１６は，処理室１１０内の底部略中央に絶縁板１１２を介して設けられた円柱状のサセプタ支持台１１４上に支持される。サセプタ１１６は，例えばアルミニウム合金により形成される。
【００２９】
サセプタ１１６の上部には，ウエハＷを保持する静電チャック１１８が設けられている。静電チャック１１８は，内部に電極１２０を有している。この電極１２０には，直流電源１２２が電気的に接続されている。静電チャック１１８は，直流電源１２２から電極１２０に直流電圧が印加されて発生するクーロン力により，その上面にウエハＷを吸着できるようになっている。
【００３０】
また，サセプタ１１６の上面には，静電チャック１１８の周囲を囲むように，フォーカスリング１２４が設けられている。なお，サセプタ１１６及びサセプタ支持台１１４の外周面には，例えば石英からなる円筒状の内壁部材１２６が取り付けられている。
【００３１】
サセプタ支持台１１４の内部には，リング状の冷媒室１２８が形成されている。冷媒室１２８は，例えば処理室１１０の外部に設置されたチラーユニット（図示せず）に，配管１３０ａ，１３０ｂを介して連通している。冷媒室１２８には，配管１３０ａ，１３０ｂを介して冷媒（冷媒液又は冷却水）が循環供給される。これにより，サセプタ１１６上のウエハＷの温度を制御することができる。
【００３２】
静電チャック１１８の上面には，サセプタ１１６及びサセプタ支持台１１４内を通るガス供給ライン１３２が通じている。このガス供給ライン１３２を介してウエハＷと静電チャック１１８との間にＨｅガスなどの伝熱ガス（バックサイドガス）を供給できるようになっている。
【００３３】
サセプタ１１６の上方には，下部電極を構成するサセプタ１１６と平行に対向する上部電極１３４が設けられている。サセプタ１１６と上部電極１３４との間には，プラズマ生成空間ＰＳが形成される。
【００３４】
上部電極１３４は，円板状の内側上部電極１３８と，この内側上部電極１３８の外側を囲むリング状の外側上部電極１３６とを備える。外側上部電極１３６と内側上部電極１３８との間には，リング状の誘電体１４２が介在されている。外側上部電極１３６と処理室１１０の内周壁との間には，例えばアルミナからなるリング状の絶縁性遮蔽部材１４４が気密に介在されている。
【００３５】
外側上部電極１３６には，給電筒１５２，コネクタ１５０，上部給電棒１４８，整合器１４６を介して第１高周波電源１５４が電気的に接続されている。第１高周波電源１５４は，４０ＭＨｚ以上（例えば６０ＭＨｚ）の周波数の高周波電圧を出力できる。
【００３６】
給電筒１５２は，例えば下面が開口した略円筒状に形成され，下端部が外側上部電極１３６に接続されている。給電筒１５２の上面中央部には，コネクタ１５０によって上部給電棒１４８の下端部が電気的に接続されている。上部給電棒１４８の上端部は，整合器１４６の出力側に接続されている。整合器１４６は，第１高周波電源１５４に接続されており，第１高周波電源１５４の内部インピーダンスと負荷インピーダンスを整合させることができる。
【００３７】
給電筒１５２の外側は，処理室１１０とほぼ同じ径の側壁を有する円筒状の接地導体１１１により覆われている。接地導体１１１の下端部は，処理室１１０の側壁上部に接続されている。接地導体１１１の上面中央部には，上述した上部給電棒１４８が貫通しており，接地導体１１１と上部給電棒１４８の接触部には，絶縁部材１５６が介在している。
【００３８】
内側上部電極１３８は，サセプタ１１６に載置されたウエハＷ上に所定のガスを噴出するシャワーヘッドを構成する。内側上部電極１３８は，多数のガス噴出孔１６０ａを有する円形状の電極板１６０と，電極板１６０の上面側を着脱自在に支持する電極支持体１６２を備える。電極支持体１６２は，電極板１６０とほぼ同じ径の円板状に形成される。
【００３９】
電極支持体１６２の内部には，円板状の空間からなるバッファ室１６３が形成されている。バッファ室１６３内には環状隔壁部材１６４が設けられており，この環状隔壁部材１６４によってバッファ室１６３内は円板状の空間からなる内側の第１バッファ室１６３ａとこの第１バッファ室１６３ａを囲むリング状の空間からなる外側の第２バッファ室１６３ｂとに区画される。この環状隔壁部材１６４は，例えばＯリングにより構成される。
【００４０】
ここで，サセプタ１１６上のウエハＷの中心部領域（センタ部）と，中心部領域を囲む外周部領域（エッジ部）とに分けて考えれば，第１バッファ室１６３ａはウエハＷのセンタ部に対向し，第２バッファ室１６３ｂはウエハＷのエッジ部に対向するように構成されている。
【００４１】
このような各バッファ室１６３ａ，１６３ｂの下面には，ガス噴出孔１６０ａが連通している。そして，ウエハＷのセンタ部には第１バッファ室１６３ａから所定のガスを噴出することができ，ウエハＷのエッジ部には第２バッファ室１６３ｂから所定のガスを噴出することができる。各バッファ室１６３ａ，１６３ｂにはそれぞれ，ガス供給装置２００から所定のガスが供給されるようになっている。
【００４２】
電極支持体１６２の上面には，図１に示すように下部給電筒１７０が電気的に接続されている。下部給電筒１７０は，上部給電棒１４８にコネクタ１５０を介して接続されている。下部給電筒１７０の途中には，可変コンデンサ１７２が設けられている。この可変コンデンサ１７２の静電容量を調整することによって，第１高周波電源１５４から高周波電圧を印加したときに外側上部電極１３６の直下に形成される電界強度と，内側上部電極１３８の直下に形成される電界強度との相対的な比率を調整することができる。
【００４３】
処理室１１０の底部には，排気口１７４が形成されている。排気口１７４は，排気管１７６を介して真空ポンプなどを備えた排気装置１７８に接続されている。この排気装置１７８によって処理室１１０内を排気することによって，処理室１１０内を所望の真空度に減圧することができる。
【００４４】
サセプタ１１６には，整合器１８０を介して第２高周波電源１８２が電気的に接続されている。第２高周波電源１８２は，例えば２ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲，例えば２ＭＨｚの周波数の高周波電圧を出力できる。
【００４５】
上部電極１３４の内側上部電極１３８には，ローパスフィルタ１８４が電気的に接続されている。ローパスフィルタ１８４は第１高周波電源１５４からの高周波を遮断し，第２高周波電源１８２からの高周波をグランド（ground）に通すためのものである。一方，下部電極を構成するサセプタ１１６には，ハイパスフィルタ１８６が電気的に接続されている。ハイパスフィルタ１８６は第１高周波電源１５４からの高周波をグランド（ground）に通すためのものである。
【００４６】
（ガス供給装置）
次に，ガス供給装置２００について図面を参照しながら説明する。図１は，処理ガスを処理室１１０内のウエハＷのセンタ部へ向けて供給する第１処理ガス（センタ部用処理ガス）と，ウエハＷのエッジ部へ向けて供給する第２処理ガス（エッジ部用処理ガス）の２つに分流する場合の例である。なお，本実施形態のように処理ガスを２つに分流する場合に限られず，３つ以上に分流するようにしてもよい。
【００４７】
ガス供給装置２００は，例えば図１に示すようにウエハ対して成膜やエッチングなどの所定の処理を施すための処理ガスを供給する処理ガス供給手段２１０と，所定の付加ガスを供給する付加ガス供給手段２２０とを備える。処理ガス供給手段２１０は処理ガス供給流路を構成する処理ガス供給配管２０２が接続され，処理ガス供給配管２０２からは第１分岐流路を構成する第１分岐配管２０４及び第２分岐流路を構成する第２分岐配管２０６が分岐している。なお，第１，第２分岐配管２０４，２０６は，分流量調整手段２３０の内部で分岐していてもよく，また分流量調整手段２３０の外部で分岐していてもよい。
【００４８】
これら第１，第２分岐配管２０４，２０６はそれぞれ，処理室１１０の上部電極１３４の異なる部位，例えば内側上部電極１３８の第１，第２バッファ室１６３ａ，１６３ｂに接続される。
【００４９】
ガス供給装置２００はさらに，第１，第２分岐配管２０４，２０６を流れる第１，第２処理ガスの分流量を第１，第２分岐配管２０４，２０６内の圧力に基づいて調整する分流量調整手段（フロースプリッタ）２３０を備える。また，上記付加ガス供給手段２２０はこの分流量調整手段２３０の下流側で付加ガス供給配管２０８を介して第２分岐配管２０６の途中に接続される。
【００５０】
このようなガス供給装置２００によれば，処理ガス供給手段２１０からの処理ガスは，分流量調整手段２３０によって分流量が調整されつつ，第１分岐配管２０４と第２分岐配管２０６に分流される。そして，第１分岐配管２０４を流れる第１処理ガスは第１バッファ室１６３ａを介してウエハＷのセンタ部に向けて供給され，第２分岐配管２０６を流れる第２処理ガスは第２バッファ室１６３ｂを介してウエハＷのエッジ部に向けて供給される。
【００５１】
このとき，付加ガス供給手段２２０から付加ガスが供給されると，その付加ガスは付加ガス供給配管２０８を通って第２分岐配管２０６に流れて，第２処理ガスと混合して第２バッファ室１６３ｂを介してウエハＷのエッジ部に向けて供給される。なお，ガス供給装置２００の具体的構成例は後述する。
【００５２】
基板処理装置１００には，その各部を制御する制御部３００が接続されている。制御部３００により，例えばガス供給装置２００における処理ガス供給手段２１０，付加ガス供給手段２２０，分流量調整手段２３０などの他，直流電源１２２，第１高周波電源１５４及び第２高周波電源１８２などが制御されるようになっている。
【００５３】
（ガス供給装置の具体的構成例）
次に，ガス供給装置２００の各部の具体的な構成例について説明する。図２は，ガス供給装置２００の具体的な構成例を示すブロック図である。ここでは，付加ガス供給手段が１つの付加ガスラインにより構成される場合について説明する。
【００５４】
処理ガス供給手段２１０は，例えば図２に示すように複数（例えば３つ）の処理ガスライン（１），（２），（３）が収容されたガスボックスにより構成される。各処理ガスライン（１），（２），（３）の上流側にはガス供給源２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃがそれぞれ構成されている。また各処理ガスライン（１），（２），（３）の下流側は合流して処理ガス供給配管２０２に接続される。これら処理ガスライン（１），（２），（３）にはそれぞれ，ガス供給源２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃからのガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃが設けられている。このような処理ガス供給手段２１０によれば，各ガス供給源２１２ａ〜２１２ｃからのガスは所定の流量比で混合されて処理ガス供給配管２０２に流れ出て，第１，第２分岐配管２０４，２０６に分流される。
【００５５】
ガス供給源２１２ａには例えば図２に示すようにエッチングガスとしてのフロロカーボン系のフッ素化合物，ＣＦ４，Ｃ４Ｆ６，Ｃ４Ｆ８，Ｃ５Ｆ８などのＣＸＦＹガスが封入される。ガス供給源２１２ｂには，例えばＣＦ系の反応生成物のデポをコントロールするガスとしての例えばＯ２ガスが封入され，ガス供給源２１２ｃには，キャリアガスとしての希ガス，例えばＡｒガスが封入されている。なお，処理ガス供給手段２１０のガス供給源の数は，図２に示す例に限られるものではなく，例えば１つでも，２つでもよく，また４つ以上設けてもよい。
【００５６】
一方，付加ガス供給手段２２０は例えば図２に示すように１つの付加ガスラインが収容されたガスボックスにより構成される。付加ガスラインの上流側にはガス供給源２２２ａが接続されている。また付加ガスラインの下流側は付加ガス供給配管２０８に接続されている。付加ガスラインにはガス供給源２２２ａからのガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ２２４ａが設けられている。このような付加ガス供給手段２２０によれば，ガス供給源２２２ａからのガスは付加ガス供給配管２０８に流れ出て，分流量調整手段２３０よりも下流側の第２分岐配管２０６へ供給される。
【００５７】
ガス供給源２２２ａには，例えばエッチングを促進可能なＣＸＦＹガス（例えばＣＦ４ガス）が封入されている。なお，ガス供給源２２２ａには，例えばＣＦ系の反応生成物のデポをコントロール可能なＯ２ガスを封入するようにしてもよい。また，付加ガス供給手段２２０のガス供給源の数は，図２に示す例に限られるものではなく，例えば２つ以上設けてもよい。
【００５８】
分流量調整手段２３０は，第１分岐配管２０４内の圧力を調整する圧力調整部２３２と，第２分岐配管２０６内の圧力を調整する圧力調整部２３４とを備える。具体的には，圧力調整部２３２は第１分岐配管２０４内の圧力を検出する圧力センサ２３２ａと第１分岐配管２０４の開閉度を調整するバルブ２３２ｂを備え，圧力調整部２３４は第２分岐配管２０６内の圧力を検出する圧力センサ２３４ａと第２分岐配管２０６の開閉度を調整するバルブ２３４ｂを備える。
【００５９】
圧力調整部２３２，２３４は圧力コントローラ２４０に接続されており，圧力コントローラ２４０は，制御部３００からの指令に応じて，各圧力センサ２３２ａ，２３４ａからの検出圧力に基づいて各バルブ２３２ｂ，２３４ｂの開閉度を調整する。例えば制御部３００は，圧力比制御によって分流量調整手段２３０を制御する。この場合，圧力コントローラ２４０は，第１，第２処理ガスが制御部３００からの指令による目標流量比になるように，すなわち第１，第２分岐配管２０４，２０６内の圧力が目標圧力比になるように，各バルブ２３２ｂ，２３４ｂの開閉度を調整する。なお，圧力コントローラ２４０は，分流量調整手段２３０に制御ボードとして内蔵してもよく，また分流量調整手段２３０とは別個で構成してもよい。また，圧力コントローラ２４０は制御部３００内に設けるようにしてもよい。
【００６０】
このような基板処理装置１００では，例えばウエハに対してエッチングなどの処理を行うのに先立って，ガス供給装置２００によって処理室１１０内に所定のガスが供給される。具体的には，先ず処理ガス供給手段２１０からの処理ガスの供給が開始され，分流量調整手段２３０は圧力比制御される。そして，第１，第２分岐配管２０４，２０６内の圧力比が目標圧力比に調整された後に，付加ガス供給手段２２０からの付加ガスが第２分岐配管２０６に供給される。
【００６１】
この場合，もし付加ガスを供給する際に，最初から設定流量の付加ガスを供給するように制御すると，付加ガスが付加ガス供給配管２０８を通って処理室に到達するまでに時間がかかる。例えば付加ガスが流れ込む第２分岐配管２０６には既に処理ガスが流れているので，ある程度の圧力が生じている。このため，付加ガスの設定流量が微量（例えば数ｓｃｃｍ）だと，付加ガス供給開始直後では，付加ガス供給配管２０８と第２分岐配管２０６の圧力差が大きいので，付加ガスが流れにくい。この場合，付加ガスは少しずつ付加ガス供給配管２０８に充填されるので付加ガス供給配管２０８の圧力も少しずつ上昇して，付加ガス供給配管２０８と第２分岐配管２０６の圧力差が小さくなると，第２分岐配管２０６に流れ込み易くなり，処理室１１０へも供給されるようになる。このように，最初から設定流量の付加ガスを供給するようにすると付加ガスの供給に時間がかかる。
【００６２】
そこで，本発明では，付加ガス供給直後にできるだけ早く付加ガス供給配管２０８の圧力を上げることができるように，図３に示すように付加ガスの流量を予め設定された設定流量ｆａよりも大きい先出し流量Ｆａにして供給を開始し（ｔ０），所定時間Ｔ（例えば数秒間）経過後に付加ガスの流量を設定流量ｆａにして供給する付加ガス供給制御（付加ガス供給処理）を行う。これにより，付加ガス供給配管２０８の圧力を即時に上昇させることができるので，付加ガスが第２分岐配管２０６へ流れ込み易くなる。これにより，付加ガス供給にかかる時間，すなわち付加ガスの供給を開始してからその付加ガスが処理室まで到達し，処理室内で圧力（ガス濃度）が安定するまでの時間を短縮でき，スループットの低下を極力防止できる。
【００６３】
このような付加ガス供給処理により，先出し流量Ｆａを変えて付加ガスを供給する実験を行った結果を図４，図５に示す。図４，図５はそれぞれ，付加ガスの設定流量ｆａが７ｓｃｃｍの場合に，先出し流量Ｆａを２１ｓｃｃｍ，５０ｓｃｃｍとしたときの実験結果である。先出し流量Ｆａを流す時間Ｔは，１ｓｅｃとした。図４，図５では，付加ガスとしてＯ２ガスを用い，処理室１１０のガス導入口にガス濃度測定器を取り付けて，Ｏ２ガスの濃度を検出した結果をグラフｙａ１，ｙｂ１に示したものである。図４，図５の縦軸にはガス濃度をとり，横軸には時間をとっている。これによれば，処理室のガス導入口に到達したＯ２ガスの流量に応じて，Ｏ２ガスの濃度が変化するので，このガス濃度変化により付加ガスが処理室へ到達する流量の変化がわかる。
【００６４】
図４，図５に示す実験結果によれば，先出し流量Ｆａが大きいほどガス濃度変化の傾きが大きくなっている。これにより，先出し流量Ｆａが大きいほど付加ガスが処理室へ到達してガス濃度が安定する時間が短くなることがわかる。実際に付加ガス供給開始から処理室へ到達し，付加ガス濃度が安定するまでの時間（付加ガス供給時間）を検出すると，図４の場合は略２６．１ｓｅｃ，図５の場合は略２０．２ｓｅｃであった。これに対して，付加ガスを最初から設定流量で供給する場合には数十ｓｅｃかかっていたので，本発明にかかる付加ガス供給処理を行うことにより，付加ガス供給時間が大きく短縮されることがわかった。
【００６５】
なお，上記のように付加ガス供給直後にできるだけ早く付加ガス供給配管２０８の圧力を上げるためには，付加ガス供給配管２０８の容積を小さくすればよい。さらに，付加ガス供給配管２０８の容積は，配管径と配管長さに依存するので，配管径や配管長さを小さくすることにより，より早く付加ガス供給配管２０８の圧力を上げることができる。
【００６６】
ここで，付加ガス供給配管２０８の配管径と配管長さを変えて付加ガス供給処理の実験を行った結果を図６，図７に示す。図６，図７はそれぞれ，図４，図５に示す先出し流量で付加ガスを供給した場合の実験結果である。
【００６７】
図６，図７に示すｙａ２，ｙｂ２はそれぞれ図４，図５で使用した付加ガス供給配管２０８を基準として，配管径が１／２の配管を使用した場合の具体例である。図６，図７に示すｙａ３，ｙｂ３はそれぞれ図４，図５で使用した付加ガス供給配管の途中に取り付けられるフィルタを基準として，長さがより短いフィルタを使用した場合の具体例である。
【００６８】
図６，図７に示すｙａ４，ｙｂ４は上記の配管径１／２の配管を使用するとともに，さらに上記の短いフィルタを使用した場合の具体例である。このように，本実験では付加ガス供給配管２０８の途中に設けられるフィルタの長さを変えることにより，配管の長さを変えたものである。
【００６９】
本実験において，付加ガスの供給を開始してからその付加ガスが処理室１１０へ到達し，ガス濃度が安定するまでの時間（付加ガス供給時間）は，図６に示すｙａ２，ｙａ３，ｙａ４の場合はそれぞれ，略１９．４ｓｅｃ，略２１ｓｅｃ，略１３．９ｓｅｃであった。また，図７に示すｙｂ２，ｙｂ３，ｙｂ４の場合はそれぞれ，略１０．９ｓｅｃ，略１０ｓｅｃ，略５．６ｓｅｃであった。
【００７０】
図６，図７に示す実験結果によれば，付加ガス供給配管２０８の配管径が小さいほど，またフィルタの長さ（配管長さ）が短いほど付加ガス供給時間が短くなることがわかる。しかも，先出し流量Ｆａを大きくして，さらに配管径を小さくし，フィルタの長さ（配管長さ）を短くした方が，より付加ガス供給時間が短くなる。
【００７１】
従って，付加ガス供給配管２０８の容積は，配管径や配管長さなどを調整することによって，より小さくすることが好ましい。例えば付加ガス供給配管２０８の容積を第２分岐配管２０６の容積よりも小さくすることによって，付加ガスの設定流量ｆａが処理ガスの設定流量ｆｍに比して微量な場合でも，より短い時間で付加ガス供給流路２０８の圧力を上昇させることができる。
【００７２】
このように，付加ガスの先出し流量Ｆａを大きくしていくと，付加ガス供給配管２０８の圧力の上昇も早くなって付加ガスもより流れやすくなるので，一時的に設定流量ｆａを超えてオーバーシュートしてから設定流量ｆａに安定するようになる（例えば図７に示すｙｂ４）。このようなオーバーシュートが生じた方が，ガス濃度が安定するまでの時間が短くなる。しかも，先出し流量Ｆａが大きいほど，オーバーシュートも大きくなり，ガス濃度が安定するまでの時間も短くなる。
【００７３】
ところが，このオーバーシュートが大きくなりすぎると，かえってガス濃度が安定するまでに時間がかかってしまう場合もある。例えば付加ガスが流れ込む第２分岐配管２０６の圧力に比して付加ガス供給配管２０８の圧力が高くなりすぎると，付加ガス一気に流れやすくなるので，オーバーシュートも大きくなり，ガス濃度が安定するまでに時間がかかってしまう。
【００７４】
そこで，本発明では，処理室１１０へガスを供給する前に，付加ガスの先出し流量Ｆａの最適値を算出した上で付加ガス供給処理を行う。先出し流量Ｆａの最適値としては，例えば所定時間内に付加ガス供給配管２０８の圧力が第２分岐配管２０６の圧力に到達する最大の流量とするのが好ましい。これにより，ガス供給装置の配管構成に応じた最適な先出し流量Ｆａを算出することができるので，付加ガス供給時間をより短くすることができる。
【００７５】
以下，本発明にかかる付加ガス供給処理について詳細に説明する。このような付加ガス供給処理は，例えば処理室１１０へ処理ガス，付加ガスを供給するための一連のガス供給処理の中で実行される。このようなガス供給処理は，例えば制御部３００に記憶されるプログラムによって実行される。
【００７６】
（制御部の構成例）
先ず，上記のようなガス供給処理を行う制御部３００の具体的構成例を図面を参照しながら説明する。図８は制御部３００の構成例を示すブロック図である。図８に示すように，制御部３００は，制御部本体を構成するＣＰＵ（中央処理装置）３１０，ＣＰＵ３１０が行う各種データ処理のために使用されるメモリエリア等を設けたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３２０，操作画面や選択画面などを表示する液晶ディスプレイなどで構成される表示手段３３０，オペレータによるプロセスレシピの入力や編集など種々のデータの入力及び所定の記憶媒体へのプロセスレシピやプロセス・ログの出力など種々のデータの出力などを行うことができるタッチパネルなどで構成される操作手段３４０，記憶手段３５０，インタフェース３６０を備える。
【００７７】
記憶手段３５０には，例えば基板処理装置１００の種々の処理（例えばガス供給処理，付加ガスの先出し処理など）を実行するための処理プログラム，その処理プログラムを実行するために必要な情報（例えばガス供給処理データ）などが記憶される。記憶手段３５０は，例えばメモリ，ハードディスク（ＨＤＤ）などにより構成される。ＣＰＵ３１０は必要に応じてプログラムデータ等を読み出して，各種の処理プログラムを実行する。例えばＣＰＵ３１０は，ウエハを処理するのに先立って処理室１１０内に所定のガスを供給するガス供給処理を実行する。このガス供給処理では，先ず付加ガスの先出し流量を算出する処理を行ってから，処理ガス供給処理（処理ガス供給制御）と付加ガス供給処理（付加ガス供給制御）を開始する。このようなガス供給処理は，記憶手段３５０に記憶されるガス供給処理データ３５２に基づいて実行される。
【００７８】
ガス供給処理データ３５２は，例えば図９に示すようなデータテーブルによって構成される。このデータテーブルには，少なくとも処理ガスと付加ガスのデータが記憶される。図９に示すデータテーブルには，処理ガスデータとして例えば処理ガスライン（１）〜（３）の設定流量ｆｍ（１）〜ｆｍ（３），処理ガス供給配管２０２を流れる処理ガス総流量ｆｍ（＝ｆｍ（１）＋ｆｍ（２）＋ｆｍ（３）），第１，第２処理ガスの流量比Ｃ：Ｅの各データを記憶する記憶領域が設けられている。第１，第２処理ガスの流量比Ｃ：Ｅは，例えば処理ガス総流量ｆｍに対する百分率で表すと，第２処理ガスの流量比Ｅは，Ｅ＝１００−Ｃにより容易に求めることができる。また，図９に示すデータテーブルには，付加ガスのデータとして例えば付加ガスラインの設定流量ｆａ，付加ガスの先出し流量Ｆａ，先出し流量Ｆａを流す所定時間である先出し時間Ｔの各データを記憶する記憶領域が設けられている。
【００７９】
これらガス供給処理データ３５２のうち，処理ガスについてのものと付加ガスについての設定流量については，例えばオペレータによる操作手段３４０の操作により予め設定可能である。これに対して，付加ガスの先出し流量Ｆａは後述する先出し流量算出処理によって算出される。また，先出し時間Ｔは予めデフォルト値（例えば１ｓｅｃ）に設定されている。なお，先出し時間Ｔは，例えばオペレータによる操作手段３４０の操作により変更可能である。
【００８０】
インタフェース３６０には，ＣＰＵ３１０により制御を行う分流量調整手段２３０，処理ガス供給手段２１０，付加ガス供給手段２２０などの各部が接続される。インタフェース３６０は，例えば複数のＩ／Ｏポートなどにより構成される。
【００８１】
上記ＣＰＵ３１０と，ＲＡＭ３２０，表示手段３３０，操作手段３４０，記憶手段３５０，インタフェース３６０等とは，制御バス，データバス等のバスラインにより接続されている。
【００８２】
（付加ガスの先出し流量算出処理）
このような制御部３００が行うガス供給処理では，実際に処理室１１０へのガス供給を実行するのに先だって，付加ガスの先出し流量を算出する。この先出し流量算出処理の具体例を図１０に示す。図１０に示すように制御部３００は，先ずステップＳ１１０にてガス供給処理データ３５２から取得される処理ガス総流量ｆｍと第１，第２処理ガスの流量比Ｃ：Ｅに基づいて，第２処理ガスの流量ｆｅを算出する。具体的には下記数式（１−１）に基づいて第２処理ガスの流量ｆｅを算出する。
【００８３】
ｆｅ＝［Ｎｅ・Ｅ／（Ｎｃ・Ｃ＋Ｎｅ・Ｅ）］・ｆｍ  ・・・（１−１）
【００８４】
上記数式（１−１）において，Ｃは第１処理ガスの流量比であり，Ｅは第２処理ガスの流量比である。Ｎｃ，Ｎｅは基板処理装置１００の構成（例えば上部電極１３４の構成）に依存する既知のパラメータであり，具体的にはＮｃはセンタ部すなわち第１バッファ室１６３ａのガス噴出孔１６０ａの数，Ｎｅはエッジ部すなわち第２バッファ室１６３ｂのガス噴出孔１６０ａの数である。
【００８５】
次いで，ステップＳ１２０にてガス供給処理データ３５２から付加ガスの設定流量ｆａを取得し，ステップＳ１３０にて第２分岐配管を流れるガス総流量Ｆｅ（＝第２処理ガスの流量ｆｅ＋付加ガスの設定流量ｆａ）を算出する。
【００８６】
続いて，ステップＳ１４０にて上記ガス総流量Ｆｅに基づいて第２分岐配管２０６内の圧力Ｐｅを算出する。具体的には例えば，付加ガスの設定流量ｆａが所定圧力（例えば５００ｓｃｃｍ）未満の場合には下記数式（１−２）によって求めることができる。この数式（１−２）において，ｐ１，ｐ２はパラメータであり，第２分岐配管内圧力換算係数である。これに対して，付加ガスの設定流量ｆａが所定圧力（例えば５００ｓｃｃｍ）以上の場合には下記数式（１−３）によって求めることができる。この数式（１−３）において，ｑ１，ｑ２はパラメータであり，第２分岐配管内圧力換算係数である。
【００８７】
Ｐｅ＝ｐ１・ｂｐ２    ・・・（１−２）
【００８８】
Ｐｅ＝ｑ１・ｂ＋ｑ２・・・（１−３）
【００８９】
次いで，ステップＳ１５０にて付加ガスの先出し流量Ｆａを算出して記憶する。具体的には先ず先出し時間Ｔを所定時間（例えば１ｓｅｃ）に固定し，算出した第２分岐配管内圧力Ｐｅに基づいて，例えば下記数式（１−４）によって先出し流量Ｆａを算出する。この数式（１−４）によれば，付加ガスを流すための付加ガス供給配管２０８の容積と，付加ガス供給配管２０８から付加ガスが流れ込む第２分岐配管２０６の圧力とに基づいて先出し流量Ｆａの最適値を算出することができる。
【００９０】
Ｆａ＝α・（Ｐｅ／Ｐ）・β・６０・ｖ／（Ｔ−γ）  ・・・（１−４）
【００９１】
上記数式（１−４）において，Ｐは大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）であり，ｖは付加ガス供給配管２０８の配管容積である。α，β，γは基板処理装置１００の構成に依存するパラメータであり，αは第１，第２処理ガスの圧力比に関する装置ごとのパラメータ，βは上記配管容積に関する装置ごとのパラメータ，γはオフセットに関する装置ごとのパラメータである。なお，αとβについては，まとめて１つのパラメータで表してもよいが，αとβに分けることにより，装置ごとのより細かい調整が可能となる。
【００９２】
このような数式（１−４）によれば，先出し時間（所定時間）Ｔ内に付加ガス供給配管内圧力が第２分岐配管内圧力Ｐｅに到達するために必要な最大の流量として先出し流量Ｆａを算出することができる。すなわち，短い時間（ここでは１ｓｅｃ）で付加ガス供給配管２０８の圧力を第２分岐配管内圧力Ｐｅまで上昇させることができる最適な先出し流量Ｆａを算出できる。これにより，付加ガス供給配管２０８からの付加ガスが第２分岐配管に流れ込んで処理室１１０内へ到達し，圧力が安定するまでの時間を短縮することができる。
【００９３】
そして，上記のように算出した付加ガスの先出し流量Ｆａを記憶する。具体的にはガス供給処理データ３５２における先出し流量Ｆａの記憶領域に記憶する。こうして，付加ガスの先出し流量Ｆａが得られると，先出し流量算出処理を終了し，続いて実際に処理室１１０へ各ガスを供給してウエハの処理を実行する。
【００９４】
ここで，上記先出し流量算出処理後に行われる処理の具体例を図１１に示す。図１１に示すように，先ずステップＳ２１０にてガス供給処理データ３５２から必要なデータ（処理ガスデータ及び付加ガスデータ）を取得する。
【００９５】
次に，ステップＳ２２０にて処理ガス供給手段２１０により処理ガス供給処理（処理ガス供給制御）を開始する。具体的には処理ガス供給手段２１０内の各処理ガスライン（１）〜（３）から設定流量ｆｍ（１）〜ｆｍ（３）で各ガスを供給する。例えばガス供給源２１２ａ〜２１２ｃのＣＸＦＹガス，Ｏ２ガス，Ａｒガスがそれぞれ設定流量ｆｍ（１），ｆｍ（２），ｆｍ（３）で供給が開始され，各ガスは混合されて所定の混合比のＣＸＦＹガス，Ｏ２ガス及びＡｒガスからなる混合ガスが生成され，その混合ガスが処理ガスとして処理ガス供給配管２０２へ流れる。
【００９６】
このとき，制御部３００は分流量調整手段２３０に対して例えば圧力比制御による処理ガスの分流量調整を行わせる。具体的には制御部３００が圧力比制御指令を発すると，分流量調整手段２３０は圧力コントローラ２４０の制御により圧力センサ２３２ａ，２３４ａの測定圧力に基づいてバルブ２３２ｂ，２３４ｂの開閉度を調整し，第１，第２分岐配管２０４，２０６の圧力比が目標圧力比になるように調整する。これにより，第１，第２分岐配管２０４，２０６を介して第１，第２バッファ室１６３ａ，１６３ｂにそれぞれ供給される第１，第２処理ガスの流量比が決まる。
【００９７】
そして，ステップＳ２３０にて第１，第２分岐配管２０４，２０６の各圧力が安定したか否かを判断する。各圧力が安定したと判断した場合はステップＳ２４０〜ステップＳ２７０にて付加ガス供給処理（付加ガス供給制御）を開始する。
【００９８】
すなわち，先ずステップＳ２４０にて付加ガス供給手段２２０内の付加ガスラインからのガスを先出し流量Ｆａで供給する。そして，ステップＳ２５０にて先出し時間Ｔ（ここでは１ｓｅｃ）が経過したか否かを判断する。
【００９９】
ステップＳ２５０にて先出し時間Ｔが経過したと判断した場合は，ステップＳ２６０にて付加ガスの流量を設定流量ｆａにして供給する。このような付加ガス供給処理によれば，付加ガス供給手段２２０からの付加ガスは，付加ガス供給配管２０８を介して第２分岐配管２０６へ供給されて早期に処理室１１０に到達し，その後は設定流量ｆａで処理室１１０へ第２処理ガスとともに供給される。
【０１００】
こうして，付加ガス供給手段２２０からは例えばガス供給源２２２ａからエッチングを促進可能なＣＸＦＹガス（例えばＣＦ４ガス）が設定流量ｆａで供給され，第２分岐配管２０６に合流し，第２分岐配管２０６を介して第２バッファ室１６３ｂへ供給される。これにより，第２バッファ室１６３ｂには，第１バッファ室１６３ａよりもＣＦ４ガスの多い処理ガスが供給される。これにより，第２バッファ室１６３ｂに供給される処理ガスのガス成分及び流量が決まる。
【０１０１】
そして，ステップＳ２７０にて第１，第２分岐配管２０４，２０６の各圧力が安定したか否かを判断する。ステップＳ２７０にて各圧力が安定したと判断した場合は，ステップＳ２８０にてウエハの処理を実行する。このようなガス供給処理によって，基板処理装置１００では，減圧雰囲気の下，サセプタ１１６上のウエハＷの中心部付近には，第１バッファ室１６３ａからの混合ガスが供給され，ウエハＷの外周部には，第２バッファ室１６３ｂからのＣＦ４ガスの多い混合ガスが供給される。これにより，ウエハＷの外周部におけるエッチング特性がウエハＷの中心部に対して相対的に調整され，ウエハＷの面内のエッチング特性を均一にすることができる。
【０１０２】
このような図１１に示す処理によれば，処理ガス供給手段２１０からの処理ガスは，第１，第２分岐配管２０４，２０６に分流され，第１分岐配管２０４からは処理ガス供給手段２１０からの処理ガスがそのまま処理室１１０に供給され，第２分岐配管２０６からは所定の付加ガスが付加されて処理ガスのガス成分や流量が調整された上で処理室１１０に供給される。これにより，処理ガス供給手段２１０からは各分岐配管２０４，２０６で共通するガス成分を有する処理ガスが供給され，第２分岐配管２０６を流れる処理ガスには必要に応じて付加ガスが付加されてガス成分や流量が調整される。
【０１０３】
このため，例えば各分岐配管で共通するガス成分の数が多い場合には，各分岐配管ごとに処理ガス源を設ける場合に比してより少ない配管数で足りる。このように，ガス供給装置２００の配管数を必要最小限にすることができるので，より簡単な配管構成でガス供給装置２００を構成することができる。しかも各分岐配管２０４，２０６の圧力に基づいて処理ガスの分流量を調整するので，簡単な制御で処理室１１０内の複数部位からガスを供給することができる。
【０１０４】
また，付加ガスは，最初の先出し時間Ｔ（例えば１ｓｅｃ）では設定流量ｆａよりも大きい先出し流量Ｆａで供給され，その後は設定流量ｆａで供給される。このため，最初から微量な設定流量ｆａで付加ガスが供給される場合に比して付加ガス供給配管２０８の圧力の上昇が早くなるので付加ガスが第２分岐配管２０６へ流れ込みやすくなる。これにより，付加ガスが供給されてから処理室１１０内に流れ込み，圧力（ガス濃度）が安定するまでの時間（付加ガス供給時間）を短縮することができる。さらに，付加ガスの先出し流量Ｆａは，付加ガス供給配管２０８の容積と圧力に基づいて算出された最適値であるため，基板処理装置の構成に応じた最適な先出し流量Ｆａによって先出し処理を行うことができる。これにより，基板処理装置ごとに付加ガス供給時間が最も短くなるように最適化することができる。
【０１０５】
ここで，上述した付加ガス供給処理により付加ガスを供給する実験を行った結果を図１２に示す。この実験では，処理ガス供給手段２１０からＡｒガスを流すとともに，付加ガス供給手段２２０からＯ２ガスを流して，各ガスの処理室１１０への到達状況を確認した。具体的には，先ずＡｒガスを設定流量１１００ｓｃｃｍで流し，次にＯ２ガスを最適な先出し流量４９．９ｓｃｃｍでｔ０から所定時間１ｓｅｃ流した後，Ｏ２ガスの流量を設定流量７ｓｃｃｍにした。図１２は，処理室１１０のガス導入口にガス濃度測定器を取り付けて，Ａｒガス，Ｏ２ガスの濃度を検出した結果をグラフに示したものである。図１２の縦軸にはガス濃度をとり，横軸には時間をとっている。これによれば，処理室のガス導入口に到達したＡｒガス，Ｏ２ガスの流量に応じて，Ａｒガス，Ｏ２ガスの濃度が変化するので，このガス濃度変化によりＡｒガス，Ｏ２ガスが処理室１１０へ到達する流量の変化がわかる。
【０１０６】
図１２に示す実験結果によれば，Ｏ２ガス供給開始ｔ０から時間Ｍ経過後にＯ２ガスの濃度が安定している。付加ガス供給時間に相当する時間Ｍは，４．５ｓｅｃであった。これに対して，Ｏ２ガスを最初から設定流量で供給する場合には付加ガス供給時間は数十秒であったので，本発明にかかる付加ガス供給処理を行うことにより，付加ガス供給時間が大きく短縮されることがわかる。
【０１０７】
なお，付加ガス供給に先立って分流量調整手段２３０に対して圧力一定制御による処理ガスの分流量調整を行わせるようにしてもよい。具体的には制御部３００が圧力一定制御指令を発すると，分流量調整手段２３０は圧力コントローラ２４０の制御により圧力センサ２３２ａ，２３４ａの測定圧力に基づいてバルブ２３２ｂ，２３４ｂの開閉度を調整し，第１分岐配管２０４の第１処理ガスの圧力が一定になるように調整する。
【０１０８】
これによれば，第２分岐配管２０６に付加ガスを供給したときに第２分岐配管２０６内の圧力が変動しても，第２分岐配管２０６へ流れるべき処理ガスが第１分岐配管２０４に流れ込むことを防止することができる。このため，付加ガス供給の前後で各分岐配管２０４，２０６に分流される処理ガスの流量比（分流比）が崩れることを防止することができ，所望の流量比で分流された処理ガスをウエハ表面上の異なる領域へ供給することができる。これにより，所望の面内均一性を実現することができる。
【０１０９】
（付加ガスラインの最大許容流量を考慮した付加ガス供給処理）
次に，付加ガス供給手段２２０の付加ガスラインの最大許容流量を考慮した場合の付加ガス供給処理について説明する。図１０に示す付加ガスの先出し流量算出処理では，先出し時間Ｔを所定時間（例えば１ｓｅｃ）に固定して先出し流量Ｆａを算出するので，先出し流量Ｆａの値によっては，付加ガスラインで流すことができる最大許容流量ｆｍａｘを超える場合も考えられる。このような場合には先出し流量Ｆａを流すことができない。
【０１１０】
そこで，このような場合は，最大許容流量ｆｍａｘを先出し流量Ｆａとし，その分だけ先出し時間Ｔを長くする補正を行うことが好ましい。そして，付加ガスを供給する際には，補正した先出し時間Ｔで最大許容流量ｆｍａｘを先出し流量Ｆａを流すことにより，最大許容流量ｆｍａｘを超えない範囲で最適な付加ガス供給処理を実行することができる。これにより，基板処理装置の構成に応じた最適な先出し時間Ｔによって付加ガス供給処理を行うことができる。
【０１１１】
ここで，付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘを考慮した先出し流量算出処理の具体例を図１３を参照しながら説明する。図１３に示す先出し流量算出処理は，ステップＳ１１０〜ステップＳ１５０までは，図１０に示すものと同様の処理を行う。
【０１１２】
その後，ステップＳ１６０にて算出した先出し流量Ｆａが付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘを超えるか否かを判断する。先出し流量Ｆａが付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘを超えないと判断した場合は一連の先出し流量算出処理を終了し，先出し流量Ｆａが付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘを超えると判断した場合は，ステップＳ１７０以降の先出し時間Ｔの補正処理を行う。
【０１１３】
具体的にはステップＳ１７０にて先出し流量Ｆａをその付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘに設定してガス供給処理データ３５２のデータテーブルに記憶する。次いで，ステップＳ１８０にて先出し時間Ｔを補正して記憶する。すなわち，先ず先出し流量Ｆａをその付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘとして固定し，下記数式（１−５）に基づいて先出し時間Ｔを算出する。この数式（１−５）は，数式（１−４）を先出し時間Ｔを求める数式に変形したものである。
【０１１４】
Ｔ＝α・（Ｐｅ／Ｐ）・β・６０・ｖ／Ｆａ＋γ  ・・・（１−５）
【０１１５】
上記数式（１−５）によれば，最大許容流量ｆｍａｘを先出し流量Ｆａとして付加ガスを供給したときに付加ガス供給配管２０８の圧力が第２分岐流路２０６の圧力に到達するために必要な時間として先出し時間Ｔを算出することができる。これによれば，基板処理装置の構成に応じた最適な先出し時間Ｔによって先出し処理を行うことができ，付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘを超えない範囲で最適な付加ガス供給制御を実行することができる。なお，この場合には，補正前の先出し流量よりも小さい最大許容流量を補正後の先出し流量とするので，その分だけ先出し時間Ｔが長くなるが，最初から設定流量の付加ガスを流す場合に比べれば，付加ガス供給時間は十分に短くすることができる。こうして算出された補正後の先出し時間Ｔをガス供給処理データ３５２のデータテーブルに記憶して，一連の先出し流量算出処理を終了する。
【０１１６】
（ガス供給装置の他の具体的構成例）
次に，ガス供給装置２００の各部の具体的な構成例について説明する。図１４は，ガス供給装置２００の他の具体的構成例を示すブロック図である。ここでは，付加ガス供給手段が複数の付加ガスラインにより構成される場合について説明する。
【０１１７】
図１４に示す付加ガス供給手段２２０は，図１４に示すように複数（例えば２つ）の付加ガスライン（１），（２）が収容されたガスボックスにより構成される。各付加ガスライン（１），（２）の上流側にはガス供給源２２２ａ，２２２ｂがそれぞれ接続されている。また各付加ガスライン（１），（２）の下流側は合流して付加ガス供給配管２０８に接続されている。各付加ガスライン（１），（２）にはそれぞれ，ガス供給源２２２ａ，２２２ｂからのガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ２２４ａ，２２４ｂが設けられている。このような付加ガス供給手段２２０によれば，各ガス供給源２２２ａ，２２２ｂからのガスは選択されて或は所定のガス流量比で混合されて，付加ガス供給配管２０８に流れ出て，分流量調整手段２３０よりも下流側の第２分岐配管２０６へ供給される。
【０１１８】
ガス供給源２２２ａには，例えばエッチングを促進可能なＣＸＦＹガスが封入され，ガス供給源２２２ｂには，例えばＣＦ系の反応生成物のデポをコントロール可能なＯ２ガスが封入されている。なお，付加ガス供給手段２２０のガス供給源の数は，図１４に示す例に限られるものではなく，例えば３つ以上設けてもよい。
【０１１９】
このように付加ガス供給手段が複数の付加ガスラインで構成される場合には，付加ガス供給処理においても，各付加ガスラインごとに先出し流量Ｆａを算出する必要がある。このような付加ガス供給処理を実行するためのガス供給処理データ３５２は例えば図１５に示すようなデータテーブルで構成される。このデータテーブルには，少なくとも処理ガスと付加ガスのデータが記憶される。
【０１２０】
図１５に示すデータテーブルにおける処理ガスのデータは，図９に示すものと同様であるため，その詳細な説明を省略する。図１５に示すデータテーブルには，付加ガスのデータとして例えば付加ガスライン（１），（２）の各設定流量ｆａ（１），ｆａ（２）と付加ガス総流量ｆａ（＝ｆａ（１）＋ｆａ（２）），付加ガスライン（１），（２）の各先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）と先出し総流量Ｆａ（＝Ｆａ（１）＋Ｆａ（２）），各先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）を流す時間である先出し時間Ｔの各データを記憶する記憶領域が設けられている。
【０１２１】
これらガス供給処理データ３５２のうち，処理ガスについてのものと付加ガスについての設定流量については，例えばオペレータによる操作手段３４０の操作により予め設定可能である。これに対して，付加ガスの各先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）及び先出し総流量Ｆａは後述の図１６に示す先出し流量算出処理によって算出される。また，先出し時間Ｔは予めデフォルト値（例えば１ｓｅｃ）に設定されている。なお，この先出し時間Ｔは，例えばオペレータによる操作手段３４０の操作により変更可能である。
【０１２２】
（付加ガスの先出し流量算出処理）
このようなガス供給処理データ３５２に基づいて，制御部３００は例えば図１６に示すような付加ガスの先出し流量算出処理を実行する。図１６に示すように制御部３００は，先ずステップＳ３１０にてガス供給処理データ３５２から取得される処理ガス総流量ｆｍと第１，第２処理ガスの流量比Ｃ：Ｅに基づいて，第２処理ガスの流量ｆｅを算出する。第２処理ガスの流量ｆｅは，例えばステップＳ１１０の場合と同様に算出する。
【０１２３】
次いで，ステップＳ３２０にてガス供給処理データ３５２から各付加ガスラインの設定流量の合計である設定総流量ｆａを取得し，ステップＳ３３０にて第２分岐配管を流れるガス総流量Ｆｅ（＝第２処理ガスの流量ｆｅ＋付加ガスの設定総流量ｆａ）を算出する。
【０１２４】
続いて，ステップＳ３４０にて上記ガス総流量Ｆｅに基づいて第２分岐配管２０６内の圧力Ｐｅを算出する。この圧力Ｐｅは例えばステップＳ１４０の場合と同様に算出する。次いで，ステップＳ３５０にて各付加ガスラインの先出し流量の合計である先出し総流量Ｆａを算出して記憶する。先出し総流量Ｆａは，ステップＳ１５０の場合と同様に算出される。
【０１２５】
次に，ステップＳ３６０にて付加ガスライン（１），（２）ごとに先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）を算出して記憶する。先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）は，付加ガスライン（１），（２）の設定流量ｆａ（１），ｆａ（２）と同じ比率になるように算出する。具体的には，下記数式（１−６）を利用して算出する。
【０１２６】
Ｆａ（ｘ）＝Ｆａ・（ｆ（ｘ）／ｆａ）  ・・・（１−６）
【０１２７】
上記数式（１−６）において，ｘは付加ガスラインの番号を示す。例えば付加ガスライン（１）はｘ＝１であり，付加ガスライン（２）はｘ＝２となる。ｆａは設定総流量であり，Ｆａは先出し総流量である。例えば付加ガスラインの設定流量がｆａ（１）＝１０ｓｃｃｍ，ｆａ（２）＝２０ｓｃｃｍの場合には，設定総流量はｆａ＝３０ｓｃｃｍであるので，先出し総流量がＦａ＝６０ｓｃｃｍと算出されれば，各付加ガスラインの先出し流量はそれぞれＦａ（１）＝２０ｓｃｃｍ，Ｆａ（２）＝４０ｓｃｃｍと算出される。
【０１２８】
こうして，各付加ガスラインの先出し流量が算出されると，一連の先出し流量算出処理を終了する。これによれば，各付加ガスラインの設定流量比で先出し流量の最適値を算出することができる。
【０１２９】
（付加ガスラインの最大許容流量を考慮した付加ガス供給処理）
次に，付加ガス供給手段２２０の各付加ガスラインの最大許容流量を考慮した場合の付加ガス供給処理について説明する。図１６に示す先出し流量算出処理では，付加ガスを供給する際の先出し時間Ｔを所定時間（例えば１ｓｅｃ）に固定して各付加ガスラインの先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）を算出するので，付加ガスラインによっては，算出された先出し流量がその付加ガスラインで流すことができる最大許容流量ｆｍａｘを超える場合も考えられる。このような場合には算出された先出し流量を流すことができない。例えば先出し流量Ｆａ（１）が最大許容流量ｆｍａｘ（１）を超えていなくても，先出し流量Ｆａ（２）が最大許容流量ｆｍａｘ（２）を超えている場合も考えられる。
【０１３０】
このような場合は，先出し流量Ｆａ（２）を最大許容流量ｆｍａｘ（２）に固定して，他の先出し流量Ｆａ（１）を補正するとともに，最大許容流量ｆｍａｘ（２）に応じて先出し時間Ｔを補正する。そして，付加ガスを供給する際には，補正した先出し時間Ｔで補正した先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）を流すことにより，すべての付加ガスラインにおいて最大許容流量ｆｍａｘを超えない範囲で最適な付加ガス供給処理を実行することができる。これにより，基板処理装置の構成に応じた最適な先出し時間Ｔによって付加ガス供給処理を行うことができる。これにより，基板処理装置ごとに付加ガス供給時間が最も短くなるように最適化することができる。
【０１３１】
ここで，各付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘを考慮した先出し流量算出処理の具体例を図１７を参照しながら説明する。図１７に示す先出し流量算出処理は，ステップＳ３１０〜ステップＳ３６０までは，図１６に示すものと同様の処理を行う。
【０１３２】
その後，ステップＳ３７０にて算出した各付加ガスライン（１），（２）の先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）のうち，その付加ガスラインの最大許容流量ｆｍａｘ（１），ｆｍａｘ（２）を超えるものがあるか否かを判断する。先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）のうち，付加ガスラインの最大許容流量を超えるものがないと判断した場合には一連の先出し流量算出処理を終了し，付加ガスラインの最大許容流量を超えるものがあると判断した場合は，ステップＳ３８０にて各先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）及び先出し時間Ｔの補正処理を行う。
【０１３３】
具体的にはステップＳ３８０にて先出し流量が最大許容流量を超える付加ガスラインの最大許容流量に合わせて各先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２）及び先出し時間Ｔを再計算して記憶する。上述したのと同様の具体例で説明すると，付加ガスラインの設定流量がｆａ（１）＝１０ｓｃｃｍ，ｆａ（２）＝２０ｓｃｃｍの場合，先出し総流量がＦａ＝６０ｓｃｃｍと算出されれば，各付加ガスラインの先出し流量はそれぞれＦａ（１）＝２０ｓｃｃｍ，Ｆａ（２）＝４０ｓｃｃｍと算出される。この場合に，付加ガスライン（２）の最大許容流量ｆｍａｘ（２）が３０ｓｃｃｍであるとすると，Ｆａ（２）＝４０ｓｃｃｍを流すことはできないので，先出し流量Ｆａ（２）＝ｆｍａｘ（２）＝３０ｓｃｃｍに設定する。これに応じて，設定流量比と同じ比率になるように先出し流量Ｆａ（１）を算出し直すと，Ｆａ（１）＝１５ｓｃｃｍとなる。従って，先出し総流量Ｆａ＝３０ｓｃｃｍ＋１５ｓｃｃｍ＝４５ｓｃｃｍとなるので，この値を数式（１−５）に代入して，先出し時間Ｔを算出することができる。
【０１３４】
そして，補正後の各先出し流量Ｆａ（１），Ｆａ（２），先出し総流量Ｆａ，先出し時間Ｔは，ガス供給処理データ３５２のデータテーブルに記憶して，一連の先出し流量算出処理を終了する。上述した図１６，図１７に示す先出し流量算出処理では，２つの付加ガスライン（１），（２）の先出し流量を算出する場合について説明したが，これに限定されるものではなく，付加ガス供給手段２２０が備える付加ガスラインの数に合わせて各先出し流量を算出する。
【０１３５】
なお，上記実施形態で説明した先出し流量算出処理（図１０，図１３，図１６，図１７）においては，例えばウエハ処理が複数ステップで構成され，各ステップごとに付加ガスの設定流量が異なる場合には，各ステップごとに付加ガスの先出し流量を算出することが好ましい。これにより，ウエハ処理のステップに応じた付加ガス供給処理を行うことができる。
【０１３６】
また，上記実施形態における第２分岐流路２０６は，処理ガス供給配管２０２から分岐する複数の分岐流路で構成し，これら各第２分岐流路に付加ガス供給手段２２０からの付加ガスを供給可能に構成してもよい。これによれば，ウエハの外周部領域をさらに複数の領域に分けてそれぞれの領域に処理ガスを供給するように構成することができるので，ウエハの外周部領域における処理の均一性をより細かく制御することができる。
【０１３７】
また，上記実施形態では，ガス供給装置２００から供給された処理ガスが，処理室１１０の上部からウエハＷに向けて噴出される場合について説明したが，必ずしもこれに限られるものではなく，処理室１１０の他の部分，例えば処理室１１０におけるプラズマ生成空間ＰＳの側面からも処理ガスが噴出されるようにしてもよい。これによれば，プラズマ生成空間ＰＳの上部と側部からそれぞれ所定の処理ガスを供給できるので，プラズマ生成空間ＰＳ内のガス濃度を調整することができる。これにより，ウエハの処理の面内均一性をさらに向上することができる。
【０１３８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３９】
例えば，上記実施形態では，分岐配管の分流量を圧力調整部により調整する場合を例に挙げて説明したが，これに限定されるものではなく，マスフローコントローラを用いて分岐配管の分流量を調整してもよい。また，基板処理装置としてプラズマエッチング装置に適用した場合を説明したが，処理ガスが供給される他の基板処理装置，例えばプラズマＣＶＤ装置，スパッタリング装置，熱酸化装置などの成膜装置に本発明を適用してもよい。さらに本発明は，被処理基板としてウエハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ），フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板処理装置やＭＥＭＳ(マイクロエレクトロメカニカルシステム)製造装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は，処理室内にガスを供給するガス供給装置，基板処理装置，ガス供給方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の実施形態にかかる基板処理装置の構成例を示す断面図である。
【図２】同実施形態にかかるガス供給装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】同実施形態にかかる付加ガス供給処理を行う場合の付加ガスの供給制御タイミングを示す図である。
【図４】ある先出し流量で付加ガス供給処理を行った実験結果を示すグラフである。
【図５】図４とは異なる先出し流量で付加ガス供給処理を行った実験結果を示すグラフである。
【図６】配管径などを変えて図４の先出し流量で付加ガス供給処理を行った実験結果を示すグラフである。
【図７】配管径などを変えて図５の先出し流量で付加ガス供給処理を行った実験結果を示すグラフである。
【図８】同実施形態にかかる制御部の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８に示すガス供給処理データのデータテーブルの構成例を示す図である。
【図１０】同実施形態にかかる先出し流量算出処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】先出し流量算出処理後に行う処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態にかかる付加ガス供給処理により付加ガスを供給する実験を行った結果
【図１３】付加ガスラインの最大許容流量を考慮した場合の先出し流量算出処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１４】同実施形態にかかるガス供給装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図８に示すガス供給処理データのデータテーブルの他の構成例を示す図である。
【図１６】同実施形態にかかる先出し流量算出処理の他の具体例を示すフローチャートである。
【図１７】付加ガスラインの最大許容流量を考慮した場合の先出し流量算出処理の他の具体例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４２】
１００      基板処理装置
１１０      処理室
１１１      接地導体
１１２      絶縁板
１１４      サセプタ支持台
１１６      サセプタ
１１８      静電チャック
１２０      電極
１２２      直流電源
１２４      フォーカスリング
１２６      内壁部材
１２８      冷媒室
１３０ａ，１３０ｂ      配管
１３２      ガス供給ライン
１３４      上部電極
１３６      外側上部電極
１３８      内側上部電極
１４２      誘電体
１４４      絶縁性遮蔽部材
１４６      整合器
１４８      上部給電棒
１５０      コネクタ
１５２      給電筒
１５６      絶縁部材
１６０      電極板
１６０ａ    ガス噴出孔
１６２      電極支持体
１６３      バッファ室
１６３ａ    第１バッファ室
１６３ｂ    第２バッファ室
１６４      環状隔壁部材
１７０      下部給電筒
１７２      可変コンデンサ
１７４      排気口
１７６      排気管
１７８      排気装置
１８０      整合器
１８４      ローパスフィルタ
１８６      ハイパスフィルタ
２００      ガス供給装置
２０２      処理ガス供給配管
２０４      第１分岐配管
２０６      第２分岐配管
２０８      付加ガス供給配管
２１０      処理ガス供給手段
２１２ａ〜２１２ｃ      ガス供給源
２１４ａ〜２１４ｃ      マスフローコントローラ
２２０      付加ガス供給手段
２２２ａ，２２２ｂ      ガス供給源
２２４ａ，２２４ｂ      マスフローコントローラ
２３０      分流量調整手段
２３２，２３４      圧力調整部
２３２ａ，２３４ａ      圧力センサ
２３２ｂ，２３４ｂ      バルブ
２４０      圧力コントローラ
３００      制御部
３１０      ＣＰＵ
３２０      ＲＡＭ
３３０      表示手段
３４０      操作手段
３５０      記憶手段
３５２      ガス供給処理データ
３６０      インタフェース
Ｗ        ウエハ
【図１】
2007208194.tif 000003
【図２】
2007208194.tif 000004
【図３】
2007208194.tif 000005
【図４】
2007208194.tif 000006
【図５】
2007208194.tif 000007
【図６】
2007208194.tif 000008
【図７】
2007208194.tif 000009
【図８】
2007208194.tif 000010
【図９】
2007208194.tif 000011
【図１０】
2007208194.tif 000012
【図１１】
2007208194.tif 000013
【図１２】
2007208194.tif 000014
【図１３】
2007208194.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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