CN100580870C - 传热气体供给机构、供给方法及基板处理装置、处理方法 - Google Patents

传热气体供给机构、供给方法及基板处理装置、处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及传热气体供给机构、供给方法及基板处理装置、处理方法。其能在短时间内供给使载置台与玻璃基板间的空间变成设定压力的量的传热气体，并能将该空间正确保持在设定压力。传热气体供给机构(3)包括：用于向基座与基板间的空间(D)供给传热气体的传热气体供给源(30)；用于暂时贮存来自该传热气体供给源的传热气体的传热气体罐(31)；一端与该传热气体供给源连接，另一端与该空间连接着的第一传热气体流路(34)；及从该第一传热气体流路分支并与该传热气体罐连接着的第二传热气体流路(35)，经由该第一及第二传热气体流路，传热气体从传热气体供给源暂时贮存在该传热气体罐，贮存在该传热气体罐的传热气体被供给该空间。

Description

传热气体供给机构、供给方法及基板处理装置、处理方法
技术领域
本发明涉及传热气体供给机构及传热气体供给方法、以及包括这样的传热气体供给机构及传热气体供给方法的基板处理装置及基板处理方法，这些机构、装置及方法按照能够对平板显示器(FPD)用玻璃基板等的被处理基板进行温度调节的方式，向载置台和被处理基板之间的空间供给传热气体，其中上述被处理基板在载置于处理容器内的上述载置台上的状态下被实施规定处理，
背景技术
在FPD的制造工艺过程中，为了对作为被处理基板的FPD用的玻璃基板实施蚀刻处理或成膜处理等规定的处理，使用等离子体蚀刻装置或等离子体CVD成膜装置等的等离子体处理装置。在等离子体处理装置中，一般情况下，是在玻璃基板被载置在处理容器内的载置台上的状态下，通过在向处理容器内供给处理气体的同时产生高频电场而生成的处理气体的等离子体，对玻璃基板进行处理。
在现有技术中，在进行上述这种处理时，为了避免所生成的等离子体等导致玻璃基板的温度变化，例如为了避免温度上升，利用被设置在载置台上的调温机构对玻璃基板进行调温，例如对其进行冷却，为了确保进行调温机构与玻璃基板之间的热传导、保持玻璃基板的面内温度的均一，向载置台与玻璃基板之间的空间供给He气体等传热气体。一般，传热气体是按照下述方式供给的，经由一端与传热气体供给源连接、另一端与载置台和玻璃基板的空间连接着的配管等流路，利用压力控制阀(PCV)等压力检测部以及流量调整阀，将其保持在规定的压力例如200～1330Pa(1.5～10Torr)。
但是，近来，FPD朝着大型化的方向发展，甚至也出现了一边超过2m的巨大玻璃基板，载置台与玻璃基板之间的空间或流路等被传热气体充满的空间容量(以下，记作传热气体充满空间)也随之变大。另外，为了进一步提高由传热气体而导致的玻璃基板面内温度的均一性，也使用有上面被锤压凸出(emboss)加工过的载置台，载置台与玻璃基板之间的空间有进一步扩大的趋势。因此，从开始供给传热气体至达到设定压力则需要很长的时间，于是就会出现装置的处理能力下降这样的问题。
因此，为了使从开始供给传热气体快速达到设定压力，已经提出一种技术方案，该方案是构成如下结构，在流路的中间部设置可暂时填充传热气体的罐(tank)，在该罐中按照与设定压力对应的压力填充来自供给源的传热气体，通过打开罐而使传热气体充满空间瞬间被压力为设定压力或接近设定压力的传热气体充满(例如参照专利文献1)。
如果使用上述这种技术，那么，通常情况下，由于传热气体从载置台与玻璃基板的缝隙漏出等而发生压力损失，因此，如果仅打开罐来放出被填充的传热气体，则难以将传热气体充满空间调整为设定压力，必须从供给源重新补充压力不足部分的传热气体。因此，为了能够在测定流路压力的同时调整来自供给源的传热气体的供给，多数情况下是在流路的供给源与罐之间设置PCV。但是，在这种情况下，由于在PCV的下游侧存在成为较大空间的罐，因此，在传热气体充满空间中充满着传热气体时，PCV无法检测出在玻璃基板的载置状态有异常的情况等时所产生的微妙的压力变化，PCV的压力响应性受损，于是就有可能与实际的压力出现偏差。如果包括载置台与玻璃基板之间的空间的传热气体充满空间的压力出现偏差，那么，就会导致玻璃基板的处理质量下降。
【专利文献1】日本特开平7-321184号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述这种情况产生的，其目的在于，提供一种能够在短时间内供给使载置台与被处理基板之间的空间变成设定压力的这样的量的传热气体，而且能够正确地将该空间保持在设定压力的传热气体供给机构以及传热气体供给方法、具备这样的传热气体供给机构的基板处理装置、包括这样的传热气体供给方法的基板处理方法、以及存储着用于执行这样的基板处理方法的控制程序的计算机可读取的存储介质。
为了解决上述课题，在本发明的第一观点中提供一种传热气体供给机构，其特征在于，上述传热气体供给机构，按照能够对被处理基板进行温度调节的方式，向载置台和被处理基板之间的空间供给传热气体，其中上述被处理基板在载置于处理容器内的上述载置台上的状态下被实施规定处理，该传热气体供给机构包括：用于向上述空间供给传热气体的传热气体供给源；用于暂时贮存来自上述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；第一传热气体流路，其一端与上述传热气体供给源连接，另一端与上述空间连接，并且将来自上述传热气体供给源的传热气体导入上述空间；和第二传热气体流路，其从上述第一传热气体流路分支并与上述传热气体罐连接，将上述第一传热气体流路的传热气体导入上述传热气体罐，并将贮存在上述传热气体罐中的传热气体导入上述第一传热气体流路，其中，传热气体从上述传热气体供给源被暂时贮存在上述传热气体罐中，贮存在上述传热气体罐中的传热气体被供给上述空间。
在本发明的第一观点中，有一种优选实施方式，包括设置在上述第一传热气体流路中，对上述空间以及上述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，并按照使上述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在上述传热气体罐中的传热气体供给上述空间，根据需要从上述传热气体供给源向上述空间供给传热气体。在这种情况下，还有一种优选实施方式，上述压力检测部被设置在比上述第一传热气体流路的与上述第二传热气体流路的分支部还靠向上游的上游侧。
另外，在本发明的第二观点中提供一种基板处理装置，其特征在于，包括：收容被处理基板的处理容器；设置在上述处理容器内，载置被处理基板的载置台；对载置在上述载置台上的被处理基板实施规定处理的处理机构；和至少在上述处理机构的处理时，按照调节被处理基板的温度的方式，向在上述载置台与被处理基板之间形成的调温空间供给传热气体的传热气体供给机构，其中，上述传热气体供给机构包括：用于向上述空间供给传热气体的传热气体供给源；用于暂时贮存来自上述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；第一传热气体流路，其一端与上述传热气体供给源连接，另一端与上述空间连接，并且将来自上述传热气体供给源的传热气体导入上述空间；和第二传热气体流路，其从上述第一传热气体流路分支并与上述传热气体罐连接，将上述第一传热气体流路的传热气体导入上述传热气体罐，并将贮存在上述传热气体罐中的传热气体导入上述第一传热气体流路，其中，传热气体从上述传热气体供给源被暂时贮存在上述传热气体罐中，贮存在上述传热气体罐中的传热气体被供给上述空间。
在本发明的第二观点中，有一种优选实施方式，上述传热气体供给机构包括：设置在上述第一传热气体流路中，对上述空间以及上述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，并，按照使上述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在上述传热气体罐中的传热气体供给上述空间，根据需要从上述传热气体供给源向上述空间供给传热气体。在这种情况下，还有另一种优选实施方式，上述压力检测部被设置在比上述第一传热气体流路的与上述第二传热气体流路的分支部还靠向上游的上游侧。
另外，在这种情况下，还有另一种优选实施方式，包括根据上述压力检测部的检测值对上述处理机构以及上述传热气体供给机构进行控制的控制部，上述控制部进行如下控制：在上述处理机构的处理前，通过上述传热气体供给机构供给传热气体，并且该传热气体的量是按照使上述压力检测部的检测值成为比上述规定值还低的值的方式设定的，根据上述压力检测部的检测值来判断基板在上述载置台上的载置状态是否正常，在判断出载置状态正常的情况下，通过上述传热气体供给机构供给传热气体，并且该传热气体的量是使得上述压力检测部的检测值成为上述规定值的量，同时，通过上述处理机构对被处理基板进行处理。再者，在这种情况下，还有另一种优选实施方式，上述传热气体罐设置有2个，上述控制部进行如下控制：在上述处理机构的处理前，供给被贮存在上述一个传热气体罐中的传热气体，根据上述压力检测部的检测值来判断基板在上述载置台上的载置状态是否正常，在判断出载置状态正常的情况下，供给被贮存在上述另一个传热气体罐中的传热气体，根据需要供给来自上述传热气体供给源的传热气体，同时，能够通过上述处理机构对被处理基板进行处理。或者，上述第二传热气体流路分别具有用于将上述第一传热气体流路的传热气体导入上述传热气体罐中的流路；以及将贮存在上述传热气体罐中的传热气体导入上述第一传热气体流路中的流路，上述控制部进行如下控制：在上述处理机构的处理前，供给被贮存在上述传热气体罐中的传热气体，根据上述压力检测部的检测值判断基板在上述载置台上的载置状态是否正常，同时使来自上述传热气体供给源的传热气体再次贮存在上述传热气体罐中，在判断出载置状态正常的情况下，供给被再次贮存在上述传热气体罐中的传热气体，根据需要供给来自上述传热气体供给源的传热气体，同时，能够通过上述处理机构对被处理基板进行处理。
在以上的本发明的第二观点中，优选，上述处理机构包括：向上述处理容器内供给处理气体的处理气体供给机构；对上述处理容器内进行排气的排气机构；和在上述处理容器内生成上述处理气体的等离子体的等离子体生成机构，该处理机构对被处理基板实施等离子体处理。
另外，在本发明的第三观点中提供一种传热气体供给方法，其特征在于，上述传热气体供给方法，按照能够对被处理基板进行温度调节的方式，向载置台和被处理基板之间的空间供给传热气体，其中上述被处理基板在载置于处理容器内的上述载置台上的状态下被实施规定处理，该方法要准备：用于向上述空间供给传热气体的传热气体供给源；用于暂时贮存来自上述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；第一传热气体流路，其一端与上述传热气体供给源连接，另一端与上述空间连接，并且将来自上述传热气体供给源的传热气体导入上述空间；和第二传热气体流路，其从上述第一传热气体流路分支并与上述传热气体罐连接，将上述第一传热气体流路的传热气体导入上述传热气体罐，并将贮存在上述传热气体罐中的传热气体导入上述第一传热气体流路，并且，将传热气体从上述传热气体供给源暂时贮存在上述传热气体罐中，将贮存在上述传热气体罐中的传热气体供给上述空间。
在本发明的第三观点中，有一种优选实施方式，在上述第一传热气体流路中设置对上述空间以及上述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，并按照使上述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在上述传热气体罐中的传热气体供给上述空间，根据需要将来自上述传热气体供给源的传热气体供给上述空间。
另外，在本发明的第四观点中提供一种基板处理方法，其特征在于，包括：将被处理基板收容在处理容器内，并载置在设置于该处理容器内的载置台上的工序；对载置在上述载置台上的被处理基板实施规定处理的工序；和至少在上述规定的处理工序中，按照能够对被处理基板进行温度调节的方式向上述载置台与被处理基板之间的空间供给传热气体的工序，其中，在上述传热气体供给工序中，准备：用于向上述空间供给传热气体的传热气体供给源；用于暂时贮存来自上述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；第一传热气体流路，其一端与上述传热气体供给源连接，另一端与上述空间连接，并且将来自上述传热气体供给源的传热气体导入上述空间；和第二传热气体流路，其从上述第一传热气体流路分支并与上述传热气体罐连接，将上述第一传热气体流路的传热气体导入上述传热气体罐，并将贮存在上述传热气体罐中的传热气体导入上述第一传热气体流路，并且，将传热气体从上述传热气体供给源暂时贮存在上述传热气体罐中，将贮存在上述传热气体罐中的传热气体供给上述空间。
在本发明的第四观点中，有一种优选实施方式，在上述传热气体供给工序中，在上述第一传热气体流路中设置对上述空间以及上述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，并按照使上述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在上述传热气体罐中的传热气体供给上述空间，根据需要将来自上述传热气体供给源的传热气体供给上述空间。
在这种情况下，还有另一种优选实施方式，在上述传热气体供给工序中，在上述规定的处理工序前，供给按照使上述压力检测部的检测值成为比上述规定值还低的值的方式设定的量的传热气体，根据上述压力检测部的检测值来判断基板在上述载置台上的载置状态是否正常，在判断出载置状态正常的情况下，在上述规定的处理工序时，供给使上述压力检测部的检测值成为上述规定值的量的传热气体。此外，在这种情况下，还有另一种优选实施方式，在上述传热气体供给工序中，设置有2个上述传热气体罐，在上述规定的处理工序前，供给被贮存在上述一个传热气体罐中的传热气体，根据上述压力检测部的检测值来判断基板在上述载置台上的载置状态是否正常，在判断出载置状态正常的情况下，在上述规定的处理工序时，供给被贮存在上述另一个传热气体罐中的传热气体，根据需要能够供给来自上述传热气体供给源的传热气体。或者，在上述传热气体供给工序中，分别设置用于将上述第一传热气体流路的传热气体导入上述传热气体罐中的流路、以及用于将贮存在上述传热气体罐中的传热气体导入上述第一传热气体流路中的流路，而构成有上述第二传热气体流路，在上述规定的处理工序前，供给贮存在上述传热气体罐中的传热气体，根据上述压力检测部的检测值判断基板在上述载置台上的载置状态是否正常，同时将上述传热气体供给源的传热气体再次贮存在上述传热气体罐中，在判断出载置状态正常的情况下，在上述规定的处理工序时，供给再次贮存在上述传热气体罐中的传热气体，根据需要能够供给来自上述传热气体供给源的传热气体。
再者，在本发明的第五观点中提供一种计算机可读取的存储介质，其特征在于，其存储着在计算机上运行的控制程序，上述控制程序在执行时按照实施上述基板处理方法的方式使计算机控制处理装置。
根据本发明，预先设置有第一传热气体流路，其一端与上述传热气体供给源连接，另一端与载置台和被处理基板之间的空间连接，并且将来自传热气体供给源的传热气体导入该空间；以及第二传热气体流路，其从第一传热气体流路分支并与上述传热气体罐连接，将第一传热气体流路的传热气体导入传热气体罐中，将被贮存在传热气体罐中的传热气体导入第一传热气体流路中，并且，由于从传热气体供给源将传热气体暂时贮存在传热气体罐中，将被贮存在传热气体罐中的传热气体供给载置台和被处理基板之间的空间，因此，能够在短时间内供给使得载置台和被处理基板之间的空间变成设定压力的量的传热气体，而且，在供给来自传热气体罐的传热气体之后，能够将作为较大空间的传热气体罐从第一传热气体流路分离，所以，通过在第一传热气体流路中设置PCV等压力检测部，就能够迅速并且正确地将载置台和被处理基板之间的空间保持为设定压力。因此，能够实现被处理基板的处理时间的缩短以及处理质量的提高。
附图说明
图1是作为本发明所涉及的基板处理装置的一实施方式的等离子体蚀刻装置的大致截面图。
图2是构成等离子体蚀刻装置的传热气体供给机构的示意图。
图3是现有技术的传热气体供给机构的示意图。
图4表示在利用本实施方式的传热气体供给机构以及现有技术的传热气体供给机构供给传热气体时，到被保持为规定压力为止的时间的测量结果。
图5是传热气体供给机构的第一变形例的示意图。
图6是传热气体供给机构的第二变形例的示意图。
符号说明
1：等离子体蚀刻装置(基板处理装置：等离子体处理装置)
2：腔室(处理容器)
3：传热气体供给机构
4：基座(载置台)
15：处理气体供给管
18：处理气体供给源
19：排气管
20：排气装置
25：高频电源
30：传热气体供给源
31、32：传热气体罐
33：传热气体管线(传热气体流路)
34：第一传热气体管线(第一传热气体流路)
35、36：第二传热气体管线(第二传热气体流路)
35b、36b：上游侧管线(上游侧流路)
35c、36c：下游侧管线(下游侧流路)
38：压力控制阀
50：工艺控制器
51：用户接口
52：存储部
53：单元控制器(unit controller)
G：玻璃基板(被处理基板)
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是作为本发明所涉及的基板处理装置的一实施方式的等离子体蚀刻装置的大致截面图，图2是构成等离子体蚀刻装置的传热气体供给机构的示意图。
该等离子体蚀刻装置1作为对FPD用的玻璃基板(以下简称“基板”)G进行蚀刻处理的电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置而构成。作为FPD能够列举出，液晶显示器(LCD)、电致发光(ElectroLuminescence；EL)显示器、和等离子体显示面板(PDP)等。等离子体蚀刻装置1具有作为收容基板G的处理容器的腔室2。腔室2由例如表面被防蚀铝处理(阳极氧化处理)过的铝构成，并与基板G的形状对应而形成为四角筒形状。
在腔室2内的底壁上设置有作为载置基板G的载置台的基座4。基座4与基板G的形状相对应而形成为四角板状或柱状，它具有由金属等导电性材料构成的基底4a；由覆盖基底4a的周边的绝缘材料构成的绝缘部件4b；和按照覆盖基底4a及绝缘部件4b的底部的方式而设置并且由对它们进行支承的绝缘材料构成的绝缘部件4c。在基底4a上连接着用于供给高频电力的供电线23，在该供电线23上连接有匹配器24以及高频电源25。从高频电源25向基座4供给例如13.56MHz的高频电力，由此，基座4构成为具有下部电极的功能。另外，在基底4a中内置有用于吸附所载置着的基板G的静电吸附机构、以及由用于对所载置着的基板G进行温度调节的制冷剂流路等冷却单元等组成的温度调节机构(图中均未表示)。
在基底4a的表面以突起状形成有由电介质材料构成的多个凸部4d，这些凸部4d处于被绝缘部件4b包围其周围的状态。绝缘部件4b的上面和凸部4d的上端部具有相同的高度，当玻璃基板G被载置在基座4上时，变成与绝缘部件4b的上面以及凸部4d的上端部接触的状态。这样，当基板G被载置在基座4上时，在基板G与基座4之间形成空间D。
在腔室2的上部或上壁，与基座4相对而设置有向腔室2内供给处理气体同时具有作为上部电极功能的喷头11。喷头11形成有使处理气体在内部扩散的气体扩散空间12，同时，在下表面或者与基座4的相对面形成有吐出处理气体的多个吐出孔13。该喷头11被接地，并与基座4共同构成了一对平行平板电极。
在喷头11的上表面设置有气体导入口14，该气体导入口14与处理气体供给管15连接，该处理气体供给管15经由阀16以及质量流量控制器17与处理气体供给源18连接。从处理气体供给源18供给用于蚀刻的处理气体。作为处理气体能够使用卤素类气体、O2气、Ar气等通常在该领域中使用的气体。
在腔室2的底壁上连接着排气管19，该排气管19与排气装置20连接，并设置有图中未示的压力调整阀。排气装置20具有涡轮分子泵等真空泵，这样，就能排出腔室2内的气体而将其抽真空至规定的减压气氛。其结构为，在腔室2的侧壁上形成有用于搬入搬出基板G的搬入搬出口21，同时，设置有开合该搬入搬出口21的闸阀22，当搬入搬出口21开放时，利用图中未示的搬送单元向搬入搬出腔室2的内外搬送基板G。
在腔室2的底壁以及基座4上，例如在基座4的周边部位置隔开间隔地形成有多个贯通它们的通插孔7。在各通插孔7中，以能够相对于基座4的基板载置面突出没入的方式插入有从下方支承基板G并使其升降的升降销8。在各个升降销8的下部形成有法兰部26，在各个法兰部26上连接有以围绕升降销8的方式而设置的能够伸缩的波形管27的一个端部(下端部)，该波形管27的另一个端部(上端部)与腔室2的底壁连接着。这样，波形管27随着升降销8的升降而伸缩，并且对通插孔7与升降销8的间隙进行密封。
为了确保在被载置的基板G和调温机构之间进行传热以使基板G被调节为预期的温度，在基座4上连接着向基板G和基座4的空间D供给传热气体的传热气体供给机构3。传热气体供给机构3具有：用于向空间D供给传热气体的传热气体供给源30；用于暂时贮存或填充来自传热气体供给源30的传热气体的两个传热气体罐(tank)31、32；和用于将传热气体供给源30的传热气体导入传热气体罐31、32中，并且将传热气体供给源30的传热气体以及传热气体罐31、32的传热气体导入空间D的传热气体管线33(传热气体流路)。传热气体供给源30以及传热气体罐31、32被配置在腔室2外，传热气体管线33按照与空间D连通的方式贯通腔室2的底壁以及基座4并与它们相连。
传热气体管线33具有：一个端部与传热气体供给源30连接，另一端部与空间D连通的第一传热气体管线34(第一传热气体流路)；从第一传热气体管线34分支并分别与传热气体罐31、32连接着的第二传热气体管线35、36(第二传热气体流路)；和从第一传热气体管线34分支的并且用于排出第一传热气体管线34内的传热气体的传热气体排出管线37。传热气体排出管线37例如构成为与排气管19连接，将第一传热气体管线34内的传热气体向排气管19内传送。
在第一传热气体管线34中，在比其与第二传热气体管线35、36的连接部(分支部)还靠向上游的上游侧设置有压力控制阀(PCV)38，在比其与第二传热气体管线35、36的连接部还靠向下游的下游侧设置有阀34a。另外，第二传热气体管线35、36以及传热气体排出管线37中也分别设置有阀35a、36a、37a。压力控制阀38构成为具有对空间D以及传热气体管线33内的压力进行检测的压力检测部，根据该压力检测部的检测值来调整传热气体的流量。
等离子体蚀刻装置1的各个构成部分被具有微处理器(计算机)的工艺控制器50所控制。在该工艺控制器50上，连接着用户接口51，该用户接口由工序过程管理者为管理等离子体蚀刻装置1而进行命令输入操作等的键盘以及可视化地显示等离子体蚀刻装置1的运转情况的显示器等构成；以及存储部52，其存储着对用于在工艺控制器50的控制下而实现在等离子体蚀刻装置1中所实施的处理的控制程序和处理条件数据等进行记录的方案。根据需要，按照来自用户接口51的指示等从存储部52中调取任意的方案并使其在工艺控制器50中运行，这样，就能在工艺控制器50的控制下实施在等离子体蚀刻装置1中的处理。上述方案可以被存储在例如CD-ROM、硬盘、闪存等计算机能够读取的存储介质中，或者也可以从其它的装置例如通过专线随时进行传送，以加以利用。
更具体地来讲，如图2所示，传热气体供给机构3的压力控制阀38以及各阀34a、35a、36a、37a被与工艺控制器50连接着的单元控制器53所控制。根据需要，按照从用户接口51发出的指示等，工艺控制器50从存储部52中调出任意的方案并使其由单元控制器53所控制。
在采用上述方式构成的等离子体蚀刻装置1中，首先，在利用排气装置20排出腔室2内的气体并减压的状态下，从被开放着的搬入搬出口21中由图中未示的搬送单元搬入基板G，之后使各升降销8上升，利用各升降销8从搬送单元接收基板G并支承基板。搬送单元从搬入搬出口21退出至腔室2外之后，利用闸阀22关闭搬入搬出口21，并且，使各升降销8下降并使其没入基座4的基板载置面，使基板G载置在基座4上。
在关闭搬入搬出口21并将基板G载置到基座4上之后，在利用质量流量控制器17调整来自处理气体供给源18的处理气体的流量的同时经由处理气体供给管15、气体导入口14以及喷头11向腔室2内供给该处理气体，并且通过设置在排气管19中的压力调整阀将腔室2内调整至规定的压力，在此状态下，向静电吸附机构施加直流电压从而使基板G吸附在基座4上。
此时，为了利用预先就在动作着并且被内置在基座4中的调温机构有效地对基板G进行温度调节，利用传热气体供给机构3向基板G和基座4的空间D供给传热气体。此处的传热气体的供给是通过打开阀34a以及阀35a，在基板G搬入搬出时放出从传热气体供给源30被预先填充在传热气体罐31中的传热气体而进行的。对于被预先填充在传热气体罐31中的传热气体的压力P1来说，如果设定传热气体罐31的容量为a，由空间D以及传热气体供给时在传热气体管线33中变成与空间D相同压力的部分(主要是第一传热气体供给管34)所构成的传热气体充满空间的容量为x，被供给的传热气体的设定压力为P0，那么，优选该传热气体的压力P1是满足关系式P1×a＝P0×(x+a)的值。这样就能够在开放阀34a以及阀35a时，使包括空间D的传热气体充满空间的传热气体的压力瞬间达到设定压力P0或接近设定压力P0。此处的传热气体的设定压力P0可以设定为比后述的等离子体蚀刻处理时被供给的传热气体的设定压力P3、例如400Pa(3Torr)还低的压力，例如200Pa(1.5Torr)。作为此时的具体例子，如果传热气体充满空间的容量x为不足0.9l，传热气体罐31的容量a为0.1l，那么，被填充在传热气体罐31中的传热气体的压力P1能够设定为1870Pa(14Torr)左右。再者，在只有被填充在传热气体罐31中的传热气体未达到设定压力P0的情况下，也可以从传热气体供给源30供给传热气体来进行补充。包括空间D的传热气体充满空间的传热气体的压力以及被填充在传热气体罐31中的传热气体的压力能够通过压力控制阀38检测出来。在放出已被填充在传热气体罐31中的传热气体之后关闭阀35a，这样，由于在设置有压力控制阀38的第一传热气体管线34上不存在传热气体罐31、32这样大的空间，因此，压力控制阀38能够正确地检测出传热气体压力的微妙的变化，而且，根据该检测值则能够立即调整来自传热气体供给源30的传热气体的供给量。
在将传热气体罐31的传热气体供给空间D之后，在基板G发生缺损或位置偏离等而未被正常地载置在基座4上的情况下，传热气体从基板G与基座4的缝隙漏出，因此，压力检测部的检测值变得比设定压力、例如200Pa(1.5Torr)低，或者，来自传热气体供给源30的传热气体的补充供给量比正常时增多。因此，从传热气体罐31供给传热气体后，能够根据压力控制阀38的压力检测部的检测值来判断基板G在基座4上的载置状态是否正常。
例如，在压力检测部的检测值稳定在设定压力或接近设定压力，判断出基板G在基座4上的载置状态正常的情况下，从高频电源25经由匹配器24在基座4上施加高频电力，在作为下部电极的基座4与作为上部电极的喷头11之间产生高频电场，从而使腔室2内的处理气体等离子体化。另外，此时，打开阀36a，继续放出从传热气体供给源30被预先填充在传热气体罐32中的传热气体。对于被预先填充在传热气体罐32中的传热气体的压力P2来说，如果设定传热气体罐32的容量为b，传热气体的设定压力为P3，那么，优选其是满足关系式P2×b＝(P3-P0)×(x+b)的值。这样就能够在打开阀36a时，使包括空间D的传热气体充满空间的传热气体的压力瞬间达到设定压力P3、例如400Pa(3Torr)或者接近设定压力P3。作为具体的例子，如果包括空间D的传热气体充满空间的容量x为不足0.9l，传热气体罐32的容量b为0.1l，那么，被填充在传热气体罐32中的传热气体的压力P2能够设定为1870Pa(14Torr)左右。再者，放出已被填充在传热气体罐32中的传热气体，关闭阀36a之后，在包括空间D的传热气体充满空间的传热气体的压力未达到设定压力P3的情况下，按照使其成为设定压力P3的方式从传热气体供给源30供给传热气体。在此状态下，通过处理气体的等离子体对基板G实施蚀刻处理。
另一方面，例如，在压力检测部的检测值缓慢下降而变得比设定压力低，或者来自传热气体供给源30的传热气体的补充供给量比正常时增多，判断出基板G在基座4上的载置状态为异常的情况下，通过用户接口51发出警告等信息，然后，在将基板G在基板4上的载置状态改成正常之后，向基座4施加高频电力以及从传热气体罐32供给传热气体。
对基板G实施蚀刻处理后，停止从高频电源25施加高频电力，并且停止处理气体以及传热气体的供给，打开阀37a并通过传热气体排出管线37排出传热气体。解除静电吸附机构对基板G的吸附，并对基板G实施除电处理。接着，通过闸阀22打开搬入搬出口21，并且使升降销8上升，使基板G从基座4向上方离开。之后，在图中未示的搬送机构从搬入搬出口21进入腔室2内之后，使升降销8下降，并将基板G移送给搬送机构。之后，基板G被搬送机构从搬入搬出口21搬出至腔室2外。在基板G的搬入搬出时，按照规定的压力将来自传热气体供给源30的传热气体预先填充在传热气体罐31、32中。
再者，在本实施方式中，对于在等离子体蚀刻处理前向空间D供给比预期的设定压力还低的压力的传热气体所使用着的传热气体罐记作符号31，其次，对于在等离子体蚀刻处理时向空间D供给所预期的设定压力的传热气体所使用着的传热气体罐记作符号32，但是它们也可以更换使用。
在本实施方式中，传热气体管线33包括第一传热气体管线34和第二传热气体管线35、36，其中，该传热气体管线33将来自传热气体供给源30的传热气体导入用于预先贮存该传热气体的传热气体罐31、32中，并且将来自传热气体供给源30的传热气体以及被贮存在传热气体罐31、32中的传热气体导入基座4与基板G之间的空间D；该第一传热气体管线34的一端与传热气体供给源30连接着，另一端与空间D连接着；该第二传热气体管线35、36从第一传热气体管线34分支并分别与传热气体罐31、32连接着。经由第一传热气体管线34以及第二传热气体管线35、36，从传热气体供给源30将被填充在传热气体罐31、32中的传热气体供给空间D，根据需要，通过第一传热气体管线34将来自传热气体供给源30的传热气体供给空间D，因此，即使在因设置在基座4上表面的凸部4d而在基座4与基板G之间形成有大的空间D的情况下，也能够在短时间内供给使该空间D变成设定压力的量的传热气体。而且，关闭设在第二传热气体管线35、36中的阀35a、36a，能使作为较大空间的传热气体罐31、32与第一传热气体管线34隔离，因此，能够通过设在第一传热气体管线中的压力控制阀38来正确地保持传热气体的压力。因此，不仅能够缩短基板G的处理时间，同时也能够提高基板G的处理质量。
在本实施方式中，由于在第一传热气体管线34与第二传热气体管线35、36的连接部的上游侧设置压力控制阀38，因此，通过该压力控制阀38则能够检测出包括空间D及第一传热气体管线34的传热气体充满空间的压力，同时也能够检测出被预先填充在传热气体罐31、32中的传热气体的压力。
在本实施方式中，由于在等离子体蚀刻处理前，供给使得压力控制阀38的压力检测部的检测值变为比等离子体蚀刻处理时的设定压力值、例如400Pa(3Torr)还低的值、例如200Pa(1.5Torr)的、这样的量的传热气体，然后根据压力检测部的检测值判断基板G在基座4上的载置状态是否正常，在判断出载置状态正常的情况下，供给使得压力检测部的检测值变成设定压力值、例如400Pa(3Torr)这样的量的传热气体，并且进行等离子体蚀刻处理，因此，能够防止基板G在基座4上的载置状态处于异常而对基板G进行等离子体蚀刻处理这样的状况，防止装置内部件例如基座4的破损，同时能够提高基板G的处理效率。在本实施方式中，设置两个传热气体罐31、32，使用传热气体罐31来进行用于对等离子体蚀刻处理前的基板G的载置状态进行判断的传热气体的供给，使用传热气体罐32来进行等离子体蚀刻处理时的传热气体的供给，因此，能够迅速地进行等离子体蚀刻处理前的传热气体的供给以及等离子体蚀刻处理时的传热气体的供给。
下面，使用本实施方式的等离子体蚀刻装置1，在基板G被载置在基座4上的状态下，测定从直流电压被施加在内置于基座4中的静电吸附机构上的时刻开始至向基板G与基座4之间的空间D供给填充在传热气体供给机构3的传热气体罐31中的传热气体、并且被供给的传热气体的压力稳定在设定压力左右的时刻为止的时间(以下记作稳定时间)。传热气体供给时被传热气体充满的空间D以及传热气体管线33内的总容量x设为不足0.9l，传热气体的设定压力P1设为200Pa(1.5Torr)。于是，根据关系式P1×a＝P0×(x+a)，对将传热气体罐31的容量a设为0.25l，并且传热气体罐31的传热气体的填充压力P1设为930Pa(7Torr)的情况，以及传热气体罐31的容量a设为0.1l，并且传热气体罐31的传热气体的填充压力P1设为1870Pa(14Torr)的情况分别进行了测定。另外，作为比较例，如图3所示，使用将来自传热气体供给源30的传热气体经由供给管线A供给空间D的传热气体供给机构B进行测定。另外，供给管线A作为与第一供给管线34大致相等的容量。测定结果分别如图4(a)～(c)所示。
在设置于本实施方式的等离子体蚀刻装置1中的传热气体供给机构3中，在将传热气体罐31的容量a设为0.25l，并且传热气体罐31的传热气体的填充压力P1设为930Pa(7Torr)的情况下，如图4(a)所示，稳定时间大约为10.5秒；在传热气体罐31的容量a设为0.1l，并且传热气体罐31的传热气体的填充压力P1设为1870Pa(14Torr)的情况下，如图4(b)所示，稳定时间大约为8.5秒。与此相对，在比较例的传热气体供给机构B中，如图4(c)所示，稳定时间为16秒。即可以确认，通过使用传热气体供给机构3，与使用现有技术的传热气体供给机构B的情况相比，能够大幅缩短到传热气体的供给压力被保持在设定压力为止的时间，即基板G的处理时间。还可以确认，通过进一步缩小传热气体罐31的容量并提高传热气体的填充压力，就能够进一步缩短传热气体的供给压力被保持到设定压力为止的时间。
下面，对传热气体供给机构3的变形例进行说明。
图5是传热气体供给机构3的第一变形例的示意图。
在传热气体供给机构3中，如前所述，能够按照使其一端与传热气体罐31、32连接的方式设置从第一传热气体管线34分支的第二传热气体管线35、36，但是并不局限于此，如图5所示，也可以按照使其两个端部从第一传热气体管线34分支，在中间部与传热气体罐31、32连接的方式设置第二传热气体管线35、36。在这种情况下，在第二传热气体管线35(36)的比传热气体罐31靠向上游的上游侧以及靠向下游的下游侧分别设置阀35d(36d)、35e(36e)，在传热气体罐31、32上分别设置测量被填充在该传热气体罐31、32中的传热气体的压力的压力计等压力检测单元31a、32a。另外，压力控制阀38能够按照位于第二传热气体管线35、36的上游侧端部和下游侧端部之间的方式而设在第一传热气体管线34中。在这种情况下，第二传热气体管线35、36分别具有：将第一传热气体管线34的传热气体导入传热气体罐31、32中的上游侧管线35b、36b(上游侧流路)；以及将被填充在传热气体罐31、32中的传热气体导入第一传热气体管线34中的下游侧管线35c、36c(下游侧流路)，因此，在将被填充在传热气体罐31、32中的传热气体通过下游侧管线35c、36c而供给空间D之后，关闭阀35e、36e，并利用压力控制阀38来保持空间D的压力的期间，能够使来自传热气体供给源30的传热气体通过上游侧管线35b、36b而填充至传热气体罐31、32中。即，即使在处理基板G时，也能够在传热气体罐31、32中再次填充传热气体。因此，在基板G的搬入搬出时不必向传热气体罐31、32中填充传热气体，能够缩短对基板进行处理的之间的间隔并进一步提高总处理能力。再者，此处，虽然使上游侧管线35b、36b汇合并与第一传热气体管线34连接，但是，也可以分别与第一传热气体管线34连接。另外，也可以使下游侧管线35c、36c汇合并与第一传热气体管线34连接。
图6是传热气体供给机构3的第二变形例的示意图。
在传热气体供给机构3中，如图6所示，也可以仅设置一个传热气体罐31以及一条第二传热气体管线35，按照其两个端部从第一传热气体管线34分支，并且在中间部与传热气体罐31连接的方式设置第二传热气体管线35。在此情况下，也分别具有将第一传热气体管线34的传热气体导入传热气体罐31中的上游侧管线35b、以及将被填充在传热气体罐31中的传热气体导入第一传热气体管线34中的下游侧管线35c。因此，利用一个传热气体罐31则能够进行等离子体蚀刻处理前的传热气体的供给以及等离子体蚀刻处理时的传热气体的供给，这样则能够到达简化装置的目的，同时可进一步提高总处理能力。
以上说明了本发明的最佳实施方式，但是，本发明并不局限于上述实施方式，可以有各种各样的改变。在上述实施方式中，将对基板与基座中间的空间以及传热气体管线内的压力进行检测的压力检测部设置在第一传热气体管线与第二传热气体管线或者与下游侧管线的分支部的上游侧，但是，并不局限于此，也可以将压力检测部设置在第一传热气体管线与第二传热气体管线或者与下游侧管线的分歧部的下游侧。另外，在上述实施方式中，对应用在向下部电极施加高频电力的RIE式的电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置中的例子进行了说明，但是，并不局限于此，也能够应用在灰化、CVD成膜等其它的等离子体处理装置中，而且，也能应用在将基板载置在载置台上进行处理的、等离子体处理装置以外的所有普遍的基板处理装置中。另外，在上述实施方式中，对应用在FPD用的玻璃基板中的例子进行了说明，但并不局限于此，也能够应用在半导体基板等的所有普遍的基板中。

Claims (17)

1.一种传热气体供给机构，其特征在于，
所述传热气体供给机构，按照能够对被处理基板进行温度调节的方式，向载置台和被处理基板之间的空间供给传热气体，其中所述被处理基板在载置于处理容器内的所述载置台上的状态下被实施规定处理，
该传热气体供给机构包括：
用于向所述空间供给传热气体的传热气体供给源；
用于暂时贮存来自所述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；
第一传热气体流路，其一端与所述传热气体供给源连接，另一端与所述空间连接，并且将来自所述传热气体供给源的传热气体导入所述空间；和
第二传热气体流路，其从所述第一传热气体流路分支并与所述传热气体罐连接，将所述第一传热气体流路的传热气体导入所述传热气体罐，并将贮存在所述传热气体罐中的传热气体导入所述第一传热气体流路，其中，
传热气体从所述传热气体供给源被暂时贮存在所述传热气体罐中，贮存在所述传热气体罐中的传热气体被供给所述空间。
2.根据权利要求1所述的传热气体供给机构，其特征在于，
包括设置在所述第一传热气体流路中，对所述空间以及所述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，
按照使所述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在所述传热气体罐中的传热气体供给所述空间，根据需要从所述传热气体供给源向所述空间供给传热气体。
3.根据权利要求2所述的传热气体供给机构，其特征在于，
所述压力检测部被设置在比所述第一传热气体流路的与所述第二传热气体流路的分支部还靠向上游的上游侧。
4.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
收容被处理基板的处理容器；
设置在所述处理容器内，载置被处理基板的载置台；
对载置在所述载置台上的被处理基板实施规定处理的处理机构；和
至少在所述处理机构的处理时，按照调节被处理基板的温度的方式向在所述载置台与被处理基板之间形成的调温空间供给传热气体的传热气体供给机构，其中，
所述传热气体供给机构包括：
用于向所述空间供给传热气体的传热气体供给源；
用于暂时贮存来自所述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；
第一传热气体流路，其一端与所述传热气体供给源连接，另一端与所述空间连接，并且将来自所述传热气体供给源的传热气体导入所述空间；和
第二传热气体流路，其从所述第一传热气体流路分支并与所述传热气体罐连接，将所述第一传热气体流路的传热气体导入所述传热气体罐，并将贮存在所述传热气体罐中的传热气体导入所述第一传热气体流路，其中，
传热气体从所述传热气体供给源被暂时贮存在所述传热气体罐中，贮存在所述传热气体罐中的传热气体被供给所述空间。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述传热气体供给机构包括：
设置在所述第一传热气体流路中，对所述空间以及所述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，
按照使所述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在所述传热气体罐中的传热气体供给所述空间，根据需要从所述传热气体供给源向所述空间供给传热气体。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
所述压力检测部被设置在比所述第一传热气体流路的与所述第二传热气体流路的分支部还靠向上游的上游侧。
7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
包括根据所述压力检测部的检测值对所述处理机构以及所述传热气体供给机构进行控制的控制部，
所述控制部进行如下控制：
在所述处理机构的处理前，通过所述传热气体供给机构供给传热气体，并且该传热气体的量是按照使所述压力检测部的检测值成为比所述规定值还低的值的方式设定的，根据所述压力检测部的检测值来判断基板在所述载置台上的载置状态是否正常，
在判断出载置状态正常的情况下，通过所述传热气体供给机构供给传热气体，并且该传热气体的量是使得所述压力检测部的检测值成为所述规定值的量，同时，通过所述处理机构对被处理基板进行处理。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，
所述传热气体罐设置有2个，
所述控制部进行如下控制：
在所述处理机构的处理前，供给被贮存在所述一个传热气体罐中的传热气体，根据所述压力检测部的检测值来判断基板在所述载置台上的载置状态是否正常，
在判断出载置状态正常的情况下，供给被贮存在所述另一个传热气体罐中的传热气体，根据需要供给来自所述传热气体供给源的传热气体，同时，通过所述处理机构对被处理基板进行处理。
9.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第二传热气体流路分别具有用于将所述第一传热气体流路的传热气体导入所述传热气体罐中的流路；以及将贮存在所述传热气体罐中的传热气体导入所述第一传热气体流路中的流路，
所述控制部进行如下控制：
在所述处理机构的处理前，供给被贮存在所述传热气体罐中的传热气体，根据所述压力检测部的检测值判断基板在所述载置台上的载置状态是否正常，同时使来自所述传热气体供给源的传热气体再次贮存在所述传热气体罐中，
在判断出载置状态正常的情况下，供给被再次贮存在所述传热气体罐中的传热气体，根据需要供给来自所述传热气体供给源的传热气体，同时，通过所述处理机构对被处理基板进行处理。
10.根据权利要求4～9中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理机构包括：向所述处理容器内供给处理气体的处理气体供给机构；对所述处理容器内进行排气的排气机构；和在所述处理容器内生成所述处理气体的等离子体的等离子体生成机构，该处理机构对被处理基板实施等离子体处理。
11.一种传热气体供给方法，其特征在于，
所述传热气体供给方法，按照能够对被处理基板进行温度调节的方式，向载置台和被处理基板之间的空间供给传热气体，其中所述被处理基板在载置于处理容器内的所述载置台上的状态下被实施规定处理，该方法要准备：
用于向所述空间供给传热气体的传热气体供给源；
用于暂时贮存来自所述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；
第一传热气体流路，其一端与所述传热气体供给源连接，另一端与所述空间连接，并且将来自所述传热气体供给源的传热气体导入所述空间；和
第二传热气体流路，其从所述第一传热气体流路分支并与所述传热气体罐连接，将所述第一传热气体流路的传热气体导入所述传热气体罐，并将贮存在所述传热气体罐中的传热气体导入所述第一传热气体流路，
将传热气体从所述传热气体供给源暂时贮存在所述传热气体罐中，将贮存在所述传热气体罐中的传热气体供给所述空间。
12.根据权利要求11所述的传热气体供给方法，其特征在于，
在所述第一传热气体流路中设置对所述空间以及所述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，
按照使所述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在所述传热气体罐中的传热气体供给所述空间，根据需要将来自所述传热气体供给源的传热气体供给所述空间。
13.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
将被处理基板收容在处理容器内，并载置在设置于该处理容器内的载置台上的工序；
对载置在所述载置台上的被处理基板实施规定处理的工序；和
至少在所述规定的处理工序中，按照能够对被处理基板进行温度调节的方式向所述载置台与被处理基板之间的空间供给传热气体的工序，
在所述传热气体供给工序中，准备：
用于向所述空间供给传热气体的传热气体供给源；
用于暂时贮存来自所述传热气体供给源的传热气体的传热气体罐；
第一传热气体流路，其一端与所述传热气体供给源连接，另一端与所述空间连接，并且将来自所述传热气体供给源的传热气体导入所述空间；和
第二传热气体流路，其从所述第一传热气体流路分支并与所述传热气体罐连接，将所述第一传热气体流路的传热气体导入所述传热气体罐，并将贮存在所述传热气体罐中的传热气体导入所述第一传热气体流路，
将传热气体从所述传热气体供给源暂时贮存在所述传热气体罐中，将贮存在所述传热气体罐中的传热气体供给所述空间。
14.根据权利要求13所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述传热气体供给工序中，
在所述第一传热气体流路中设置对所述空间以及所述传热气体流路内的压力进行检测的压力检测部，
按照使所述压力检测部的检测值成为规定值的方式，将贮存在所述传热气体罐中的传热气体供给所述空间，根据需要将来自所述传热气体供给源的传热气体供给所述空间。
15.根据权利要求14所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述传热气体供给工序中，
在所述规定的处理工序前，供给按照使所述压力检测部的检测值成为比所述规定值还低的值的方式设定的量的传热气体，根据所述压力检测部的检测值来判断基板在所述载置台上的载置状态是否正常，
在判断出载置状态正常的情况下，在所述规定的处理工序时，供给使所述压力检测部的检测值成为所述规定值的量的传热气体。
16.根据权利要求15所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述传热气体供给工序中，
设置有2个所述传热气体罐，
在所述规定的处理工序前，供给被贮存在所述一个传热气体罐中的传热气体，根据所述压力检测部的检测值来判断基板在所述载置台上的载置状态是否正常，
在判断出载置状态正常的情况下，在所述规定的处理工序时，供给被贮存在所述另一个传热气体罐中的传热气体，根据需要供给来自所述传热气体供给源的传热气体。
17.根据权利要求15所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述传热气体供给工序中，
分别设置用于将所述第一传热气体流路的传热气体导入所述传热气体罐中的流路、以及用于将贮存在所述传热气体罐中的传热气体导入所述第一传热气体流路中的流路，而构成有所述第二传热气体流路，
在所述规定的处理工序前，供给贮存在所述传热气体罐中的传热气体，根据所述压力检测部的检测值判断基板在所述载置台上的载置状态是否正常，同时将所述传热气体供给源的传热气体再次贮存在所述传热气体罐中，
在判断出载置状态正常的情况下，在所述规定的处理工序时，供给再次贮存在所述传热气体罐中的传热气体，根据需要供给来自所述传热气体供给源的传热气体。
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