CN101226894B - 基板保持机构和等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板保持机构，该基板保持机构包括：用于向载置台(300)和保持在该载置台(300)的基板保持面上的基板(G)之间供给气体的气体流路(352)；将来自气体流路的气体导向基板保持面上的多个气孔(354)；比被处理基板的周边向外侧仅离开规定的错位容许量(b)并沿周边配设的、以比载置台的基板保持面高的方式突出的错位检测用突起(332)；测定流路的压力的压力表(363)；和当将基板保持在载置台上时，根据来自压力测定机构的检测压力对来自气孔的气体的泄漏量进行检测，根据该检测结果对是否有规定的错位容许量以上的基板的错位进行检测的控制部(400)。

Description

基板保持机构和等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及保持液晶显示器(Liquid Crystal Display)、电致发光显示器(Electro-Luminescence Display)等平板显示器(Flat Panel Display)的基板保持机构和等离子体处理装置。

背景技术

在平板显示器(FPD)的面板制造中，一般在由玻璃等绝缘体构成的基板上形成像素的元件或电极和配线等。在这样的面板制造的各种工序中，利用等离子体处理装置进行蚀刻、CVD、灰化、溅射等细微加工。等离子体处理装置，例如在可减压的处理容器内将基板载置在具备构成下部电极的基座的载置台的上面，向基座供给高频电力，由此，在基板上形成处理气体的等离子体，并且通过该等离子体在基板上进行蚀刻等规定的处理。

在这种情况下，有必要抑制由等离子体处理中的放热而引起的温度上升从而稳定地控制基板的温度。为此，多采用如下方式，即，在从冷机装置向载置台内的冷却剂流路循环供给已调温的冷却剂的同时，使氦气等传热性良好的气体(传热气体)通过载置台的内部供向基板的背面，间接冷却基板。该冷却方式，因为有必要抵挡氦气的供给压力将基板固定保持在载置台上，所以在载置台上设置有基板保持部，例如利用静电吸附力将基板吸附保持在基板保持部的基板保持面上。

一旦基板相对载置台上的基板保持面错位，基板保持面就从基座露出，因此如果在该状态下对基座施加高频电力产生等离子体，就存在发生异常放电使基座损伤的可能性。因此，如果能在产生等离子体之前检测出这样的基板的错位，就能够预先防止异常放电的发生。

但是，近年来FPD用的绝缘基板对大型化的要求越来越强。这样的FPD用的基板与半导体晶片相比尺寸非常大，因此即使使用搬送臂等搬送机构也极难准确地将基板载置在载置台上。因此，在使用FPD用的基板的情况下，有必要在不发生异常放电的范围内容许基板某种程度的错位。

作为针对这样的错位的对策方法，例如已知在专利文献1、2中公开了半导体晶片的技术。这些的技术为，通过在边缘环上形成倾斜面，在载置有半导体晶片的区域的外侧设置倾斜的突起，即使半导体晶片产生错位，其端部卡在边缘环或突起的斜面上，也能够在倾斜面上滑落从而修正错位。

但是，就这样的技术而言，在与半导体晶片相比尺寸非常大的FPD用的基板中其重量也比半导体晶片大，因此即使FPD用的基板的端部卡在边缘环或突起的斜面上，也难以从斜面上滑落，很可能一直保持搁浅的状态而不能修正错位。

另外，例如专利文献3中公开的技术所示，在载置台的上部设置压力测定孔，通过压力测定孔向载置台和半导体晶片之间供给压力测定气体并监视压力测定气体的压力。在该方法中，例如在没有半导体晶片的情况或静电保持力小的情况下，从压力测定孔泄漏压力测定气体从而使压力降低，因此通过监视其压力来对载置台上的半导体晶片的有无和保持状态进行检测。但是，该方法不能检测出半导体晶片的错位。

专利文献1：日本特开2005-116645号公报

专利文献2：日本特开平11-186370号公报

专利文献3：日本特开平4-359539号公报

发明内容

在此，本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在某种程度上容许被处理基板的错位，并能够预先防止异常放电的发生的基板保持机构和等离子体处理装置。

为了解决上述课题，根据本发明具有的观点，提供一种在生成等离子体的空间内载置保持由绝缘体构成的矩形的被处理基板的基板保持机构，其特征在于，包括：载置保持上述被处理基板的矩形的载置台；用于向上述载置台和保持在该载置台的基板保持面上的被处理基板之间供给气体的气体流路；在上述载置台的基板保持面形成的、将来自上述气体流路的气体导向上述基板保持面上的多个气孔；以使形成有上述气孔的区域成为上述基板保持面的内侧的方式，遍及上述气孔形成区域整个面而形成的凹部；在上述基板保持面的上述气孔形成区域的外周形成的框部；在上述框部形成的多个基板错位检测孔；连通上述基板错位检测孔和上述凹部的连通路；对上述流路的压力进行测定的压力测定机构；和在将被处理基板保持在上述载置台上时，根据来自上述压力测定机构的检测压力对来自上述气孔的气体的泄漏量进行检测，并根据该检测结果对上述被处理基板是否有上述规定的错位容许量以上的错位进行检测的错位检测机构。

根据这样的构成的本发明，传热气体(例如氦气)通过连通路流向基板错位检测孔。因此，在被处理基板不发生错位的情况下，因为基板错位检测孔被被处理基板堵塞所以气体不泄漏，与此相对，在被处理基板发生基板保持面的一部分露出那样的错位的情况下，从基板错位检测孔流出的气体的泄漏量增大，因此能够检测出错位。由此，在某种程度上容许被处理基板的错位，同时能够预先防止由被处理基板的错位而引起的异常放电的发生。

在这种情况下，上述基板错位检测孔优选形成在上述框部的4个角部。仅仅利用这4个基板错位检测孔，不仅在被处理基板相对基板保持面平行错位的情况下，而且在被处理基板相对基板保持面斜行错位的情况下，也能够检测出被处理基板的错位。另外，也可以在上述凹部的下面，设置在形成有该凹部的区域内保持基板的多个凸部。

为了解决上述问题，根据本发明其它的观点，提供一种在生成等离子体的空间内载置保持由绝缘体构成的被处理基板的基板保持机构，其特征在于，包括：载置保持上述被处理基板的载置台；用于向上述载置台和保持在该载置台的基板保持面上的被处理基板之间供给气体的气体流路；在上述载置台的基板保持面形成的、将来自上述气体流路的气体导向上述基板保持面上的多个气孔；当上述被处理基板位于上述载置台的基板保持面的基准位置时，比该被处理基板的周边向外侧仅离开规定的错位容许量并沿上述周边配设的，以比上述载置台的基板保持面高的方式突出的错位检测用突起；对上述气体流路的压力进行测定的压力测定机构；和在将被处理基板保持在上述载置台上时，根据来自上述压力测定机构的检测压力对来自上述气孔的气体的泄漏量进行检测，并根据该检测结果对上述被处理基板是否有上述规定的错位容许量以上的错位进行检测的错位检测机构。

为了解决上述课题，根据本发明其它的观点，提供一种通过向处理容器内导入处理气体并产生上述处理气体的等离子体，对处理室内的载置台上载置保持的由绝缘体构成的被处理基板实施规定的等离子体处理的等离子体处理装置，其特征在于，包括：用于向上述载置台和保持在该载置台的基板保持面上的被处理基板之间供给气体的气体流路；在上述载置台的基板保持面形成的、将来自上述气体流路的气体引导到上述基板保持面上的多个气孔；当上述被处理基板位于上述载置台的基板保持面的基准位置时，比该被处理基板的周边向外侧仅离开规定的错位容许量并沿上述周边配设的，以比上述载置台的基板保持面高的方式突出的错位检测用突起；对上述气体流路的压力进行测定的压力测定机构；和在将被处理基板保持在上述载置台上时，根据来自上述压力测定机构的检测压力对来自上述基板错位检测孔的气体的泄漏量进行检测，根据该检测结果对上述被处理基板是否有上述规定的错位容许量以上的错位进行检测的错位检测机构。

根据这样构成的本发明，通过从被处理基板的基准位置仅离开规定的错位容许量形成错位检测用突起，当被处理基板超过规定的错位容许量而错位时，被处理基板的一部分搁浅在错位检测用突起上，使来自气孔的气体的泄漏量增大，因此能够检测出被处理基板的错位。由此，因为能够在被处理基板上形成等离子体之前检测出错位，所以在某种程度上容许被处理基板的错位，同时能够预先防止由被处理基板的错位而引起的异常放电的发生。

在这种情况下，上述错位容许量优选设定为在将被处理基板保持在上述载置台上时上述载置台的基板保持面不露出的范围内。由此，不用说在例如基板偏离传热气体的气孔形成区域的程度较大的错位的情况，即时在基板保持面的一部分露出程度较小的错位的情况下，传热气体从气孔的泄漏量增大，因此能够检测出错位。由此，在某种程度上容许被处理基板的错位，同时能够预先防止由被处理基板的错位而引起的异常放电的发生。

另外，上述载置台例如具备：基座；设置在上述基座上，将上述被处理基板保持在上述基板保持面上的基板保持部；和以包围上述基座和上述基板保持部的周围的方式配置的外框部，上述错位检测用突起例如形成在上述外框部的上部。由此，能够以将错位检测用突起形成在上述外框部的上部的筒单构成，对被处理基板的错位进行检测，能够预先防止异常放电的发生。

另外，令上述基板保持面的尺寸仅比上述被处理基板的尺寸小尺寸2a、令上述错位容许量为尺寸b时，各尺寸a、b的关系优选为a＞b。通过将错位检测用突起配置在这样的位置，例如即使被处理基板从基准位置错位，因为在被处理基板不搁浅在错位检测用突起的位置上，基板保持面的一部分不露出所以能够容许错位。与此相对，在基板保持面的一部分露出那样的被处理基板的错位的情况下，被处理基板搁浅在错位检测用突起上，因此从气孔流出的气体的泄漏量增大，因此能够检测出这些错位。由此，在某种程度上容许被处理基板的错位，同时能够预先防止由被处理基板的错位而引起的异常放电的发生。

另外，令上述外框部的上部的高度为h1、令上述错位检测用突起的上部的高度为h2、令上述基板保持面的高度为h时，上述各高度h1、h、h2的关系优选为h1≤h＜h2。通过将错位检测用突起配置在这样的位置，在被处理基板搁浅在错位检测用突起上时，能够从基板保持面抬起被处理基板因此能够使来自气孔的气体的泄漏量增大。

另外，也可以将上述错位检测用突起例如沿着上述被处理基板的周边形成框状，或者，也可以将上述错位检测用突起形成为棋子(駒)状，沿着上述被处理基板的周边设置多个该棋子状的错位检测用突起。利用这样的错位检测用突起，能够以仅在需要的位置上安装错位检测用突起的极其简单的结构对被处理基板的错位进行检测。另外，也可以以能够装卸的方式设置上述错位检测用突起。由此，错位检测用突起332的交换变容易。另外，能够按照基板的形状等将配置改变到适当的位置上，同时能够交换成适当形状的错位检测用突起。

另外，上述基板保持部也可以通过在例如下部电介质层和上部电介质层之间夹着电极板而构成，并且通过由向所述电极板施加规定的电压而产生的静电吸附力，将上述被处理基板吸附保持在上述基板保持面上。

根据本发明，提供一种在某种程度上容许被处理基板的错位，并能够预先防止异常放电的发生的基板保持机构和等离子体处理装置。

附图说明

图1为本发明的实施方式的处理装置的外观立体图。

图2为构成上述实施方式的等离子体处理装置的处理室的截面图。

图3为用于说明载置台的传热气体供给机构的构成例的图。

图4为用于说明现有的载置台的作用的图，为基板的错位大到从气孔形成区域R离开的程度的情况。

图5为用于说明现有的载置台的作用的图，为基板的错位微小到不从气孔形成区域R离开的程度的情况。

图6为用于说明上述实施方式的载置台的作用的图，为能够容许基板的错位的情况。

图7为用于说明现有的载置台的作用的图，为不能够容许基板的错位的情况。

图8为用于说明上述实施方式中的错位检测用突起的构成例的立体图。

图9为用于说明该实施方式中的错位检测用突起的其它的构成例的立体图。

图10为用于说明图9所示的错位检测用突起的具体例的截面图。

图11为用于说明图9所示的错位检测用突起的变形例的截面图。

图12为用于说明图9所示的错位检测用突起的其它的变形例的截面图。

图13为用于说明上述实施方式中的错位检测用突起的其它的构成例的立体图。

图14为用于说明上述实施方式中的错位检测用突起的其它的构成例的立体图。

图15A为用于说明上述实施方式的载置台的基板保持面的其它的构成例的图，是从上方看载置台的情况的平面图。

图15B为图15A的P1-P1′截面图。

图16A为用于说明上述实施方式的载置台的基板保持面的其它的构成例的图，是从上方看载置台的情况的平面图。

图16B为图16A的P2-P2′截面图。

图17为表示基板相对图16A所示的载置台的基板保持面平行错位的情况的图。

图18为表示基板相对图16A所示的载置台的基板保持面斜行错位的情况的图。

符号说明

100处理装置

102、104、106闸阀

110搬送室

120负载锁定室

130基板搬入搬出机构

140分度器

142盒

200处理室

202处理容器

204基板搬入搬出口

208排气管

209排气装置

210喷头

222缓冲室

224吐出孔

226气体导入口

228气体导入管

230开闭阀

232质量流量控制器

234处理气体供给源

300载置台

302底座部件

310基座

311绝缘覆膜

312耦合器

314高频电源

315DC电源

316开关

317基板错位检测孔

318连通路

320静电保持部

322电极板

330外框部

332错位检测用突起

333外框部

340冷却剂流路

352气体流路

354气孔

356凹部

358框部

362压力调整阀(PCV)

363压力表

364气体供给源

400控制部

G基板

具体实施方式

以下，参照附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

另外，在本说明书和图面中，对实质上具有相同的功能结构的构成要素附与相同的符号，省略重复说明。

(等离子体处理装置的结构例)

首先，对本发明适用于具备多个等离子体处理装置的多腔室型的处理装置时的实施方式参照附图进行说明。图1为本实施方式的处理装置100的外观立体图。同图所示的处理装置100具备用于对平板显示器用基板(FPD用基板)G实施等离子体处理的3个等离子体处理装置。等离子体处理装置分别具备处理室200。

在处理室200内例如设置有载置FPD用基板G的载置台，在该载置台的上方设置有用来导入处理气体的喷头。载置台具有构成下部电极的基座，与他平行相对设置的喷头兼具作为下部电极的功能。在各个处理室200中既可以进行相同的处理(例如蚀刻处理等)，也可以进行相异的处理(例如蚀刻处理和灰化处理等)。其中，关于处理室200内的具体结构例在后面叙述。

各处理室200隔着闸阀102分别与截面为多角形状(例如截面为矩形形状)的搬送室110的侧面连结。进一步，在搬送室110上隔着闸阀104连结有负载锁定室120。基板搬入搬出机构130隔着闸阀106相邻设置在负载锁定室120上。

在基板搬入搬出机构130上分别相邻设置有2个分度器140。在分度器140上载置有收纳FPD用基板G的盒142。盒142构成为可收纳多块(例如25块)FPD用基板G。

在利用这样的等离子体处理装置对FPD用基板G进行等离子体处理时，首先利用基板搬入搬出机构130将盒142内的FPD用基板G搬入负载锁定室120内。此时，如果在负载锁定室120内存在处理完成的FPD用基板G，那么将该处理完成的FPD用基板G从负载锁定室120内搬出，与未处理的FPD用基板G置换。一旦将FPD用基板G搬入到负载锁定室120内，就关闭闸阀106。

接着，在将负载锁定室120内减压至规定的真空度之后，打开搬送室110和负载锁定室120之间的闸阀104。然后，在通过搬送室110内的搬送机构(图中未示)将负载锁定室120内的FPD用基板G搬入到搬送室110内之后，关闭闸阀104。

打开搬送室110和处理室200之间的闸阀102，通过上述搬送机构将未处理的FPD用基板G搬到处理室200内的载置台上。此时，如果存在处理完成的FPD用基板G，那么将该处理完成的FPD用基板G搬出，与未处理的FPD用基板G置换。

在处理室200内，通过喷头向处理室内导入处理气体，并向下部电极或上部电极，或同时向上部电极和上部电极两者供给高频电力，由此，通过在下部电极和上部电极之间使处理气体发生等离子体，对保持在载置台上的FPD用基板G进行规定的等离子体处理。

(处理室的结构例)

接着，参照附图对处理室200的具体结构例进行说明。在此，对将本发明的等离子体处理装置适用于例如蚀刻玻璃基板等FPD用绝缘基板(以下简称基板)G的电容耦合等离子体(CCP：CapacitivelyCoupled Plasma)蚀刻装置时的处理室的结构例进行说明。图2为表示处理室200的概略结构的截面图。

图2所示的处理室200具备例如由表面进行过阳极氧化处理(铝阳极化处理)的铝构成的大致方形形状的处理容器202。处理容器202接地。在处理室200内的底部配设有具有构成下部电极的基座310的载置台300。载置台300作为固定保持矩形的基板G的基板保持机构发挥作用，形成为与矩形的基板G对应的矩形形状。在后面对该载置台的具体结构例进行阐述。

在载置台300的上方，以与基座310平行相对的方式，相对配置有作为上部电极而发挥作用的喷头210。喷头210被支撑在处理容器202的上部，在内部具有缓冲室222，同时在与基座310相对的下面形成有多个喷出处理气体的吐出孔224。该喷头210接地，与基座310一起构成一对平行电极。

在喷头210的上面形成有气体导入口226，气体导入管228连接在气体导入口226上。在气体导入管228上，通过开闭阀230、质量流量控制器(MFC)232连接有处理气体供给源234。

来自处理气体供给源234的处理气体，通过质量流量控制器(MFC)232被控制为规定的流量，通过气体导入口226导入喷头210的缓冲室222内。作为处理气体(蚀刻气体)，例如能够使用卤系的气体、O₂气体、Ar气体等通常在该领域使用的气体。

在处理室200的侧壁上设置有用于开闭基板搬入搬出口204的闸阀102。另外，在处理室200的侧壁的下方设置有排气口，具有真空泵(图中未示)的排气装置209通过排气管208与排气口连接。通过利用该排气装置209对处理室200的室内进行排气，能够在等离子体处理中将处理室200内维持在规定的真空气氛(例如10mTorr＝约1.33Pa)。

(适用基板保持机构的载置台的结构例)

在此，参照图2、图3对适用本发明的基板保持机构的载置台300的具体结构例进行说明。图3为说明载置台300的传热气体供给机构的结构例的图。图3简略表示图2所示的载置台300的上部分的截面。在图3中，为了说明简单，省略图2所示的静电保持部320。

如图2所示，载置台300具备：绝缘性的底座部件302；和设置在该底座部件302上的由导电体(例如铝)构成的矩形块状的基座310。另外，以图2所示的绝缘覆膜311覆盖基座310的侧面。

在基座310上，作为在基板保持面保持基板G的一个例子设置有静电保持部320。静电保持部320例如在下部电介质层和上部电介质层之间夹着电极板322而构成。以构成载置台300的外框，并且包围上述底座部件302、基座310、静电保持部320的周围的方式，配置例如由陶瓷或石英的绝缘部件构成的矩形框状的外框部330。

另外，静电保持部320的下部电介质层和上部电介质层，其体积电阻率为1×10¹⁴Ω·cm以上的绝缘体，优选为例如由以氧化铝(Al₂O₃)和氧化锆(ZrO₂)的至少一种为主成分的陶瓷构成。电极板322为任意的导电体材料即可，例如由钨构成。通过公知的等离子体喷镀法，能够在基座310上依次重叠形成下部电介质层、电极板322、上部电介质层这3层。

直流(DC)电源315通过开关316电连接在静电保持部320的电极板322上。开关316例如能够将电极板322切换到DC电源315和接地电位。另外，也可以在电极板322和直流(DC)电源315之间设置高频隔断部(未图示)，隔断来自基座310侧的高频，阻止基座310侧的高频向DC电源315侧泄漏。高频隔断部优选为由具有1MΩ以上的高电阻值的电阻器或流通直流的低通滤波器构成。

如果将开关316切换到DC电源315，来自DC电源315的DC电压就施加到电极板322上。当该DC电压为正极性的电压时，在基板G的上面负电荷(电子、负离子)以被吸引的方式蓄积。由此，在基板G上面的负的面电荷与电极板322之间，夹着基板G和上部电介质层并相互牵引的静电吸附力即库伦力起作用，利用该静电吸附力将基板G吸附保持在载置台300上。如果将开关316切换到接地侧，电极板322除电，与此同时基板G也除电，上述库伦力即静电吸附力就被解除。

高频电源314的输出端子通过耦合器312电连接在基座310上。高频电源314的输出频率选择比较高的频率例如13.56MHz。来自高频电源314的高频电力可兼用在等离子体发生用和偏压用上。即，通过在等离子体处理中向基座310施加来自高频电源314的高频电力，在基板G上生成处理气体的等离子体PZ，同时等离子体PZ中的离子被拉到基板G的上面(被处理面)。由此，在基板G上实施规定的等离子体蚀刻处理。

在基座310的内部设置有冷却剂流路340，由冷机装置(未图示)调整到规定温度的冷却剂在冷却剂流路340中流动。通过该冷却剂，能够将基座310的温度调整到规定的温度。

载置台300具备以规定的压力向静电保持部320的基板保持面和基板G之间供给传热气体(例如氦气)的传热气体供给机构。传热气体供给机构将传热气体通过基座310内部的气体流路352以规定的压力供给到基板G的背面。

传热气体供给机构具体而言例如如图3所示那样构成。即，在基座310的上面和静电保持部320设置有多个气孔354，这些气孔354与上述气体流路352连通。例如如15A、15B所示，在从基板保持面外周向内例如尺寸c内侧的气孔形成区域R上以规定的间隔排列大量气孔354。

在气体流路352上，例如通过压力调整阀(PCV：Pressure ControlValve)362连接有供给作为传热气体的氦气的氦气供给源364。压力控制阀(PCV)362控制流量，使得向气孔354供给的氦气的压力为规定的压力。

压力控制阀(PCV)362例如具备作为对在气体流路352中流通的传热气体的压力进行测定的压力测定机构的一例的压力表(例如电容压力表(CM))363，同时与对未图示的流量调节阀(例如压电阀)、流量计、作为流量调节阀的压电阀进行控制的控制器一体化地构成。然后，根据利用压力表363测定的氦气的压力，控制器以通过例如PID控制使气体压力一定的方式对压电阀进行控制从而控制氦气流量。

这些压力调整阀(PCV)362、氦气供给源364分别与控制处理装置100的各部的控制部400连接。控制部400控制氦气供给源364使氦气流出，通过压力调整阀(PCV)362将氦气调整到规定的流量并向气体流路352供给。由此，氦气通过气体流路352和气孔354以规定的压力供给到基板G的背面。此时，控制部400通过压力调整阀(PCV)362的压力表363测定气体流路352的压力，并能够根据测定的压力监视例如静电吸附基板G时的氦气的泄漏量。

另外，如上所述，在气体流路352中使用压力表363与流路调整阀一体化的压力调整阀(PCV)362，但并不限定于此，也可以在气体流路352上分别设置压力表363与流路调整阀。另外，作为压力表也并不限定于电量压力表，可使用各种的压力表，流量调节阀也并不限定于压电阀，例如也可以为电磁阀。

因为如果基板错位，那么这样的传热气体(例如氦气)的泄漏量就会发生变化，所以本发明者对通过传热气体的泄漏量能否检测出基板的错位进行了研究。但是，就与半导体晶片相比尺寸极大的FPD用基板而言，存在独自的问题。

像FPD基板那样的尺寸极大的基板G，与比FPD用基板更小尺寸的半导体晶片相比，即使使用搬送臂等搬送机构，也极难将其准确地载置在载置台上。因此，以往为了容许某种程度的基板G的错位，例如如图4、图5所示，令外框部333的上面与载置台301的载置面(静电保持部的基板保持面)为大致相同的高度，外框部333的上面不从载置台301的载置面突出。

在这样的构成中，在例如如图4所示基板G错位大到离开氦气的气孔354的形成区域R那样的情况下，氦气从气孔354的形成区域R上的没有基板G的部分泄漏，因此氦气的泄漏量增大。因此，在这种情况下，认为能够通过监视控制氦气的泄漏量而检测出基板G错位。

与此相对，如图5所示，在基板G不从氦气的气孔354的形成区域R离开那样的微小的错位的情况下，因为气孔354的形成区域R上存在基板G，所以氦气的泄漏量几乎不发生变化，因此不能检测出基板G错位。

但是，即使基板G的错位为不从氦气的气孔354的形成区域R离开的程度，一旦基座310上的一部分(基板保持面的一部分)露出，如图5所示，在基板G上形成等离子体PZ时就存在发生异常放电从而使基座310受到损伤的可能性。

因此，在本实施方式中，通过在外框部的上部从基板的基准位置仅离开规定的基板错位容许量而形成位置错位检测用突起，在基板发生超过规定的位置错位容许量的错位的情况下，基板的一部分搁浅在位置检测用突起上导致从气孔流出的传热气体的泄漏量增大，通过利用这种现象，能够检测出基板的错位。

由此，不用说例如基板脱离传热气体的气孔形成区域那样程度大的错位的情况，即使是露出基座上的一部分(基板保持面的一部分)那样微小的错位的情况下，因为传热气体从气孔的泄漏量增大，所以能够检测出错位。例如利用控制部400，根据在气体流路352中流通的传热气体的压力，由压力调整阀(PCV)362的压力表363所检测的压力来监视传热气体的泄漏量，当泄漏量超过预先设定值时，能够判断基板G错位。这样，控制部400构成基板G的错位检测机构。由此，因为能够在基板G上形成等离子体PZ之前检测出错位，所以能够预先防止因基板的错位而引起的异常放电的发生。

参照附图对这样的本实施方式的错位检测用突起的结构例进行说明。图3是在外框部330的上部形成阶梯，将该阶梯作为错位检测用突起332时的具体示例。

以图3为例，对错位检测用突起332的配置例进行说明。如图3所示，令基板G的尺寸为L_G，载置台300的基板保持面，即静电保持部320的基板保持面的尺寸为L_S。其中，这里的尺寸表示基板G等的矩形形状的任意一边的长度。

这时，令基板保持面的尺寸L_S仅比基板G的尺寸L_G尺寸小2a。即，如果基板保持面与基板G的中心一致，并且令基板G的各边与基板保持面的各边平行那样的基板G的位置为基准位置，当基板G在基准位置上时，基板G的周端部在整个周面从基板保持面伸出正好a的尺寸。

另外，当假设基板G位于基准位置上时，如果在离开基板G的周边正好尺寸b的位置上形成错位检测用突起332，那么上述各尺寸a、b的关系优选为a＞b。通过将错位检测用突起332配置在这样的位置上，如图6所示，即使基板G从基准位置错位，在基板G不搁浅在错位检测用突起332的位置上，基座310上的一部分(基板保持面的一部分)也不露出。该尺寸b为错位容许量，从基板G的周边到尺寸b的范围为基座310上的一部分(基板保持面的一部分)不露出的范围，因为在该范围内不发生异常放电，所以成为能够容许基板G的错位的范围。

与此相对，如图7所示，在基板G错位以致基座310上的一部分(基板保持面的一部分)露出那样的情况下，因为基板G搁浅在错位检测用突起332上，所以从气孔354流出的氦气的泄漏量增大，因此能够检测出这些错位。由此，某种程度容许被处理基板的错位，同时能够预先防止由基板G的错位而引起的异常放电的发生。

进一步，如果令外框部330的上部(与错位检测用突起332相比靠内侧的低的部分)的高度为h1，错位检测用突起332的上部的高度为h2，基板保持面的高度为h，那么上述各高度h1、h、h2的关系优选为h1≤h＜h2。通过将错位检测用突起332配置在这样的位置上，在基板G搁浅在错位检测用突起332上时，因为能够从基板保持面抬起基板G所以能够使从气孔354流出的氦气的泄漏量增大。

另外，利用在外框部330的上部形成错位检测用突起332这样简单的结构，能够检测出基板G的错位，能够预先防止由基板G的错位而引起的异常放电的发生。错位检测用突起332是当基板G位于基板保持面的基准位置上时，沿着基板G的外周形成的。例如如图8所示，错位检测用突起332，在外框部330上，从位于虚线所示的基板保持面的基准位置的基板G仅离开与上述错位容许量相当的尺寸b的位置起，在外侧遍及外框部330的全周而形成。另外，外框部330并不一定要一体地构成，例如也可以由多个分割的框部件组合而成的分割结构构成。另外，就错位检测用突起332而言，既可以由一体构成，也可以由分割结构构成。

另外，如图9所示，也可以沿着基板G的外周配置多个形成为棋子状的错位检测用突起332。这时，例如沿着基板G的短边一个一个地配置，沿着长边每两个等间距地配置。其中，错位检测用突起332的个数并不限定于此。例如，也可以沿着基板G的各边设置2个或3个以上的错位检测用突起332，另外也可以将设置在基板G的各边的错位检测用突起332设为相同个数，也可以设为不同的个数。

作为这样的棋子状的错位检测用突起332，可以如图10所示，在外框部330的上面与外框部330一体地构成，也可以如图11、图12所示，以与外框部330为不同体且能够装卸的方式构成。图11为在错位检测用突起332的下侧设置螺丝部，螺丝固定在外框部330时的例子。另外，图12为在错位检测用突起332上设置螺丝孔，螺丝通过该螺丝孔而螺丝固定时的例子。这样，通过将错位检测用突起332可装卸地设置在外框部330上，易于进行错位检测用突起332的交换。另外，能够按照基板G的形状等将其配置改变到适当的位置上，同时能够交换成适当形状的错位检测用突起。

另外，错位检测用突起332，既可以如图13所示，在令基板G位于基板保持面的基准位置的情况下，沿基板G的外周形成为框状，另外，也可以如图14所示，将L字状的错位检测用突起332以螺丝分别固定在4个角部上。如果是这样的棋子状的错位检测用突起332，通过以螺丝分别固定在外框部的上部这种极其简单的构成，能够检测出基板G的错位。另外，外框部330不一定要一体地构成，例如也可以由多个分割的框部件组合而成的分割结构构成。另外，就图13所示的错位检测用突起332而言，既可以一体构成，也可以由分割结构构成。

另外，上述载置台300的基板保持面的结构并不限定于图3所示的结构。例如也可以如图15A、15B所示，在基板保持面上在整个气孔354的形成区域R设置极浅的凹部356。通过该凹部356，能够在气孔形成区域R和基板G之间形成空间，从各气孔354喷出的氦气进入由凹部356形成的空间内，因此，能够利用氦气对基板G的面内进行更均等地温度调整。另外，在上述凹部356的下面，在形成有该凹部356的区域内以格子状设置有多个保持基板G的凸部355。

在这种情况下，如图15A、15B所示，通过在气孔形成区域R设置凹部356，在其整个外周以尺寸c的宽度形成框部358。因此，通过利用静电吸附力将基板G保持在基板保持面上，基板G被规定的压力按压在框部358，因此密封氦气。

另外，如图16A、16B所示，也可以在该框部358上形成基板错位检测孔317，并形成用于使该基板错位检测孔317和凹部356和基板G形成的空间连通的连通路318。另外，在这种情况下，如图16A所示，优选将基板错位检测孔317设置在例如框部358的4个角部。

氦气通过连通路318流向这样的基板错位检测孔317。因此，例如如图16A所示，在基板G不错位的情况下，因为基板错位检测孔317被基板G堵塞所以氦气不泄漏，与此相对，例如如图17、图18所示，在基板G错位导致基座310上的一部分(基板保持面的一部分)露出的情况下，从基板错位检测孔317流出的氦气的泄漏量增大，因此能够检测出错位。由此，某种程度容许基板G的错位，而且能够预先防止由基板G的错位而引起的异常放电的发生。

另外，因为将基板错位检测孔317设置在框部358的4个角部上，所以仅利用该4个基板错位检测孔317，例如，如图17所示，不仅在基板G相对基板保持面平行错位的情况下，而且如图18所示，在基板G相对基板保持面斜行错位的情况下，也能够检测出基板G的错位。

另外，如上所述，在形成如图16A、16B所示那样的基板错位检测孔317的情况下，因为通过基板错位检测孔317能够检测出基板G的错位，因此不一定要设置如图3所示那样的错位检测用突起332。具体而言，也能够在如图4所示的载置台301的基板保持面上形成如图16A、16B所示那样的基板错位检测孔317。

以上，参照图面对本发明优选的实施方式进行了说明，但是本发明当然不限定于上述实施例。如果是本行业的从业者，在专利申请的范围所记载的范畴内，显然能够想到各种变形例或修正例，就此而言当然也隶属于本发明的技术范围内。

例如在上述实施方式中，作为能够适用本法明的等离子体处理装置，虽然以电容耦合等离子体(CCP)处理装置为例进行了说明，但并不限定于此，也可以将本发明应用于在低压下生成高密度的等离子体的诱导结合等离子体(ICP)处理装置。

另外，其它的，作为等离子体生成，在使用螺旋波等离子体(helicon-wave-plasma)生成、ECR(Electron Cyclotron Resonance：电子回旋共振)等离子体生成的等离子体处理装置中也能够应用本发明。

产业上的利用可能性

本发明能够应用于基板保持机构和等离子体处理装置中。

Claims (13)

1.一种基板保持机构，在生成等离子体的空间内载置保持由绝缘体构成的矩形的被处理基板，其特征在于，包括：

载置保持所述被处理基板的矩形的载置台；

用于向所述载置台和保持在该载置台的基板保持面上的被处理基板之间供给气体的气体流路；

在所述载置台的基板保持面形成的、将来自所述气体流路的气体导向所述基板保持面上的多个气孔；

以使形成所述气孔的区域成为所述基板保持面的内侧的方式，遍及所述气孔形成区域整个面而形成的凹部；

在所述基板保持面的所述气孔形成区域的外周形成的框部；

在所述框部形成的多个基板错位检测孔；

连通所述基板错位检测孔和所述凹部的连通路；

对所述气体流路的压力进行测定的压力测定机构；和

在将被处理基板保持在所述载置台上时，根据来自所述压力测定机构的检测压力对来自所述气孔的气体的泄漏量进行检测，并根据该检测结果对所述被处理基板是否有规定的错位容许量以上的错位进行检测的错位检测机构。

2.如权利要求1所述的基板保持机构，其特征在于：

所述基板错位检测孔形成在所述框部的4个角部。

3.如权利要求1所述的基板保持机构，其特征在于：

在所述凹部的下面，设置有在形成有该凹部的区域内保持所述基板的多个凸部。

4.一种基板保持机构，在生成等离子体的空间内载置保持由绝缘体构成的被处理基板，其特征在于，包括：

载置保持所述被处理基板的载置台；

用于向所述载置台和保持在该载置台的基板保持面上的被处理基板之间供给气体的气体流路；

在所述载置台的基板保持面形成的、将来自所述气体流路的气体导向所述基板保持面上的多个气孔；

当所述被处理基板位于所述载置台的基板保持面的基准位置时，比该被处理基板的周边向外侧仅离开规定的错位容许量并沿所述周边配设的，以比所述载置台的基板保持面高的方式突出的错位检测用突起；

对所述气体流路的压力进行测定的压力测定机构；和

在将被处理基板保持在所述载置台上时，根据来自所述压力测定机构的检测压力对来自所述气孔的气体的泄漏量进行检测，根据该检测结果对所述被处理基板是否有所述规定的错位容许量以上的错位进行检测的错位检测机构。

5.如权利要求4所述的基板保持机构，其特征在于：

所述错位容许量设定在当将被处理基板保持在所述载置台上时所述载置台的基板保持面不露出的范围。

6.如权利要求4所述的基板保持机构，其特征在于：

所述载置台包括：基座；设置在所述基座上，在所述基板保持面上保持所述被处理基板的基板保持部；和以包围所述基座和所述基板保持部的周围的方式配置的外框部，

所述错位检测用突起形成在所述外框部的上部。

7.如权利要求6所述的基板保持机构，其特征在于：

令所述基板保持面的尺寸为仅比所述被处理基板的尺寸小2a的尺寸、令所述错位容许量为尺寸b时，各尺寸a、b的关系为a＞b。

8.如权利要求7所述的基板保持机构，其特征在于：

令所述外框部的上部的高度为h1、所述错位检测用突起的上部的高度为h2、所述基板保持面的高度为h时，各所述高度h1、h、h2的关系为h1≤h＜h2。

9.如权利要求6所述的基板保持机构，其特征在于：

所述错位检测用突起沿所述被处理基板的周边形成为框状。

10.如权利要求6所述的基板保持机构，其特征在于：

所述错位检测用突起形成为棋子状，

沿所述被处理基板的周边设置有多个所述棋子状的错位检测用突起。

11.如权利要求4所述的基板保持机构，其特征在于：

所述错位检测用突起以能够装卸的方式设置。

12.如权利要求6所述的基板保持机构，其特征在于：

所述基板保持部通过在下部电介质层和上部电介质层之间夹着电极板而构成，并且利用通过向所述电极板施加规定的电压而产生的静电吸附力，将所述被处理基板吸附保持在所述基板保持面上。

13.一种等离子体处理装置，其通过向处理室内导入处理气体并产生所述处理气体的等离子体，对处理室内的载置台上载置保持的由绝缘体构成的被处理基板实施规定的等离子体处理，其特征在于，包括：

用于向所述载置台和保持在该载置台的基板保持面上的被处理基板之间供给气体的气体流路；

在所述载置台的基板保持面形成的、将来自所述气体流路的气体导向所述基板保持面上的多个气孔；

当所述被处理基板位于所述载置台的基板保持面的基准位置时，比该被处理基板的周边向外侧仅离开规定的错位容许量并沿所述周边配设的，以比所述载置台的基板保持面高的方式突出的错位检测用突起；

对所述气体流路的压力进行测定的压力测定机构；和

在将被处理基板保持在所述载置台上时，根据来自所述压力测定机构的检测压力对来自所述气孔的气体的泄漏量进行检测，根据该检测结果对所述被处理基板是否有所述规定的错位容许量以上的错位进行检测的错位检测机构。

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