CN102468154B - 基板处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板处理方法，即使在放电开始后基板立即产生位置偏移，也能够尽早检测而立即中止处理，由此能够极力防止由于异常放电导致载置台损伤。该方法具有以下放电步骤：当通过开始提供导热气体而暂时上升的导热气体的流量降低并稳定之前成为规定的调压结束基准值以下时，对处理容器内提供高频电力来开始放电，在基板保持面上的被处理基板上产生上述处理气体的等离子体，在放电步骤中，在导热气体流量稳定之前的时刻设置多个判断点，在该判断点处，当由流量传感器检测出的导热气体流量超过规定的阈值时判断为存在基板偏移，针对每个判断点设定阈值，由此不需要等待导热气体流量的稳定就进行基板偏移判断。

Description

基板处理方法

技术领域

本发明涉及一种对平板显示器(FPD)用基板等大型基板实施等离子体处理的基板处理方法以及存储执行该方法的程序的存储介质。

背景技术

在制造FPD的面板的过程中，通常在由玻璃等绝缘体构成的基板上形成作为像素的器件或者电极、布线等。制造这种面板的各个工序中的蚀刻、CVD、灰化(ashing)、溅射等微细加工在多数情况下通过等离子体处理装置来进行。在等离子体处理装置中，例如在可减压的处理容器内将基板载置在载置台上，该载置台具备构成下部电极的基座(susceptor)，对基座提供高频电力，由此在基板上形成作为处理气体的等离子体，利用该等离子体在基板上进行蚀刻等规定处理。

在这种情况下，需要抑制由于等离子体处理中的发热所导致的温度上升而将基板的温度控制为固定。因此，广泛使用以下方式：对载置台内的制冷剂通路循环提供由冷却装置调温而得到的制冷剂，同时，使He气体等导热性良好的气体(导热气体)通过载置台中而提供给基板的背面，来间接地冷却基板。在该冷却方式中，在例如通过静电吸附力将基板吸附保持于基板保持部的基板保持面上的载置台中，能够对抗He气体的提供压力而在载置台上固定保持基板，因此优选使用。

另外，当在吸附保持基板时基板相对于载置台上的基板保持面产生位置偏移时，基板保持面在基座上露出，因此当在这种状态下对基座施加高频电力来产生等离子体时，有可能产生异常放电从而使基座损伤。因而，通过在产生等离子体前检测这种基板的位置偏移，能够预防异常放电的产生。

作为对基板的保持状态进行检测的方法，以往，例如存在专利文献1记载那样的技术：在载置台的上部设置压力测量孔，经由压力测量孔将压力测量气体提供到载置台与基板之间并监视压力测量气体的压力。在该方法中，例如在不存在基板的情况下、静电保持力小的情况下，气体从压力测量孔泄露而压力降低，因此通过监视该压力来对载置台上基板的有无、保持状态进行检测。

另外，在专利文献2中，即使在等离子体产生之后，如果是提供到载置台与基板之间的气体稳定之后，则在存在泄露的情况下压力降低，因此在气体足够稳定之后监视其压力变化来检测是否产生了泄露。

专利文献1：日本特开平04-359539号公报

专利文献2：日本特开2001-338914号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，由于基板的处理方法不同，有时在等离子体产生之后立即增加高频电力或者使导热气体压力上升，有时由此产生基板的位置偏移而产生气体泄漏。因而，即使如专利文献1那样仅在等离子体产生之前判断气体泄漏，但是无法检测其后由于基板偏移而产生的气体泄漏。另外，在如专利文献2那样等到气体的压力(流量)足够稳定之后监视气体泄漏的情况下，无法立即检测位置偏移，会产生异常放电。

关于这一点，通过对提供到载置台与基板之间的气体流量进行检测能够检测气体泄漏，但是当在等离子体产生之后立即增加高频电力或者使导热气体压力上升时，有时气体流量的变动变大，因此在等离子体产生之后立即监视气体流量来判断基板偏移非常困难。

因此，本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种基板处理方法等，在该基板处理方法中，在用于产生等离子体的放电开始之后，即使在导热气体流量稳定之前也能够判断基板偏移，由此，即使在放电开始之后基板立即产生位置偏移，也能够尽早检测出该位置偏移而立即中止处理，从而能够极力防止由于异常放电导致载置台损伤。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，根据本发明的观点，提供一种基板处理方法，对设置于等离子体处理装置的能够减压的处理容器内的被处理基板实施利用等离子体的处理，其中，上述等离子体处理装置具备：基板保持部，其配置于上述处理容器内，构成用于载置保持上述被处理基板的载置台；导热气体流路，其将来自导热气体提供源的导热气体提供到上述基板保持部与被保持在该基板保持部的基板保持面上的被处理基板之间；流量传感器，其检测向上述导热气体流路流出的导热气体流量；高频电源，其将用于产生上述等离子体的高频电力提供到上述处理容器内；以及处理气体提供部，其将通过上述高频电力被等离子体化的处理气体提供到上述处理容器内，该基板处理方法具有以下步骤：调压步骤，以使上述导热气体成为规定压力的方式，从上述导热气体提供源将上述导热气体提供到上述基板保持部与上述被处理基板之间；以及放电步骤，当通过开始提供上述导热气体而暂时上升的上述导热气体的流量降低并稳定之前导热气体的压力成为规定的调压结束基准值以下时，对上述处理容器内提供高频电力来开始放电，在上述基板保持面上的被处理基板上产生上述处理气体的等离子体，其中，在上述放电步骤中，在导热气体流量稳定之前的时刻设置多个判断点，在各判断点处，当由上述流量传感器检测出的导热气体流量超过规定的阈值时判断为存在基板偏移，针对每个判断点设定上述阈值，由此不需要等待上述导热气体流量的稳定就进行基板偏移判断。

为了解决上述问题，根据本发明的其它观点，提供一种存储介质，存储有使计算机执行以下基板处理方法的程序：该基板处理方法对设置于等离子体处理装置的能够减压的处理容器内的被处理基板实施利用等离子体的处理，其中，上述等离子体处理装置具备：基板保持部，其配置于上述处理容器内，构成用于载置保持上述被处理基板的载置台；导热气体流路，其将来自导热气体提供源的导热气体提供到上述基板保持部与被保持在该基板保持部的基板保持面上的被处理基板之间；流量传感器，其检测向上述导热气体流路流出的导热气体流量；高频电源，其将用于产生上述等离子体的高频电力提供到上述处理容器内；以及处理气体提供部，其将通过上述高频电力被等离子体化的处理气体提供到上述处理室处理容器内，该基板处理方法具有以下步骤：调压步骤，以使上述导热气体成为规定压力的方式，从上述导热气体提供源将上述导热气体提供到上述基板保持部与上述被处理基板之间；以及放电步骤，当通过开始提供上述导热气体而暂时上升的上述导热气体的流量降低并稳定之前成为规定的调压结束基准值以下时，对上述处理容器内提供高频电力来开始放电，在上述基板保持面上的被处理基板上产生上述处理气体的等离子体，其中，在上述放电步骤中，在导热气体流量稳定之前的时刻设置多个判断点，在该判断点处，当由上述流量传感器检测出的导热气体流量超过规定的阈值时判断为存在基板偏移，针对每个判断点设定上述阈值，由此不需要等待上述导热气体流量的稳定就进行基板偏移判断。

另外，优选根据上述导热气体的过去的流量或者流量变化量来决定各上述判断点的阈值。在这种情况下，上述过去的流量或者流量变化量可以是在本次基板处理之前执行的基板处理中的同一判断点的流量或者流量变化量的平均值，并且也可以是本次基板处理中紧挨着本次判断点的前一判断点的流量或者流量变化量。

另外，也可以是，在上述放电步骤中具有在开始放电之后使上述导热气体的压力上升的步骤的情况下，在压力即将上升之前停止上述基板偏移判断，在压力上升之后立即重新启动上述基板偏移判断。在这种情况下，优选从上述放电开始之后至上述导热气体的压力上升之前设定判断点，在进行上述基板偏移判断之后使上述导热气体的压力上升。另外，关于上述导热气体的压力上升之前的判断点，可以仅在上述导热气体的压力即将上升之前设定一个判断点来进行上述基板偏移判断。另外，关于上述导热气体的压力上升之前的判断点，也可以从放电开始之后至导热气体的压力上升之前设定多个判断点来进行上述基板偏移判断。此外，由上述高频电源向上述处理容器内提供上述高频电力例如是通过对设置于上述处理容器内的基座施加高频电力来进行的。

发明的效果

根据本发明，即使在放电开始之后，通过在导热气体流量稳定之前的时刻设置多个判断点，在该判断点处根据导热气体流量来判断基板偏移，针对每个判断点来设定阈值，从而不需要等待导热气体流量稳定就能够判断基板的位置偏移。由此，即使在放电开始之后基板立即产生位置偏移，也能够尽早检测出该偏移而立即中止处理，由此能够极力防止由于异常放电导致的载置台损伤。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的处理装置的外观立体图。

图2是该实施方式中的等离子体处理装置的截面图。

图3是用于说明该实施方式中的导热气体提供机构的结构例的图。

图4是用于说明该实施方式中的载置台的作用的图，是由于基板偏移而产生导热气体的泄露的情况。

图5是用于说明该实施方式中的载置台的作用的图，是在图4的状态下产生了等离子体的情况。

图6是用于说明比较例所涉及的基板处理的时序图。

图7是表示作为该实施方式中的基板处理的具体例的主例程的概要的流程图。

图8是表示作为图7示出的基板偏移判断处理的具体例的子例程的概要的流程图。

图9是用于说明本实施方式所涉及的基板处理的具体例的时序图。

图10是用于说明本实施方式所涉及的基板处理的变形例的时序图。

图11是用于说明本实施方式所涉及的基板处理的其它变形例的时序图。

图12是用于说明本实施方式所涉及的其它基板处理的时序图。

图13是表示图8示出的基板偏移判断处理的变形例的子例程的概要的流程图。

附图标记说明

100：基板处理装置；102、104、106：闸阀；110：输送室；120：加载互锁室；130：基板搬入搬出机构；140：送片器；142：盒；200：等离子体处理装置；202：腔室(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：喷出孔；226：气体导入口；228：气体导入管；230：开闭阀；232：质量流量控制器(MF C)；234：处理气体提供源；300：载置台；302：基底部件；310：基座；311：绝缘覆膜；312：匹配器；314：高频电源；315：直流电源；316：开关；320：静电保持部；322：电极板；330：外框部；340：制冷剂流路；352：气体流路；354：气体孔；362：压力控制阀(PCV)；364：流量传感器；366：导热气体提供源；400：控制部；410：操作部；420：存储部；G：基板。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有相同功能结构的结构要素附加相同的附图标记而省略重复说明。另外，在本说明书中，将1mTorr设为(10^-3×101325/760)Pa。

(基板处理装置的结构例)

首先，参照附图来说明将本发明应用于具备多个等离子体处理装置的多室型的基板处理装置的情况下的实施方式。图1是本实施方式所涉及的基板处理装置100的外观立体图。该图示出的基板处理装置100具备三个等离子体处理装置200，该三个等离子体处理装置200例如以玻璃基板等平板显示器用基板(FPD用基板)为被处理基板(以下，还简单称为“基板”)G，对该基板G实施等离子体处理。

等离子体处理装置200具备由处理容器构成的腔室，在该腔室内设置有载置台，该载置台载置基板G。在该载置台的上方设置有用于导入处理气体(例如工艺气体)的喷头。载置台具备构成其主体的作为下部电极的基座，与该基座平行且相对置地设置的喷头还兼备作为上部电极的功能。在各等离子体处理装置200中可以进行相同的处理(例如蚀刻处理等)，也可以进行相互不同的处理(例如蚀刻处理和灰化处理)。此外，后述等离子体处理装置200内的具体结构例。

各等离子体处理装置200分别经由闸阀102与截面为多边形(例如截面为矩形形状)的输送室110的侧面相连结。输送室110还经由闸阀104与加载互锁室120相连结。基板搬入搬出机构130隔着闸阀106与加载互锁室120相邻设置。

与基板搬入搬出机构130分别相邻地设置有两个送片器(Indexer)140。在送片器140上载置收纳基板G的盒142。盒142构成为能够收纳多片(例如25片)基板G。

在利用这种等离子体处理装置对基板G进行等离子体处理时，首先，通过基板搬入搬出机构130将盒142内的基板G搬入到加载互锁室120内。此时，如果在加载互锁室120内存在处理过的基板G，则将该处理过的基板G从加载互锁室120内搬出，替换为未处理的基板G。当将基板G搬入到加载互锁室120内时，关闭闸阀106。

接着，在将加载互锁室120内减压到规定的真空度之后，打开输送室110与加载互锁室120之间的闸阀104。然后，在将加载互锁室120内的基板G通过输送室110内的输送机构(未图示)搬入到输送室110内之后，关闭闸阀104。

打开输送室110与等离子体处理装置200之间的闸阀102，通过上述输送机构将未处理的基板G搬入到等离子体处理装置200的腔室内的载置台。此时，如果存在处理过的基板G，则搬出该处理过的基板G，替换为未处理的基板G。

在等离子体处理装置200的腔室内，将处理气体经由喷头导入到腔室内，并对下部电极或上部电极、或者对上部电极和下部电极两者提供高频电力，由此在下部电极与上部电极之间产生处理气体的等离子体，来对保持在载置台上的基板G进行规定的等离子体处理。

(等离子体处理装置的结构例)

接着，参照附图来说明等离子体处理装置200的具体结构例。在此，说明将本发明的等离子体处理装置应用于对基板G进行蚀刻的电容耦合型等离子体(CCP)蚀刻装置的情况下的结构例。图2是表示本实施方式所涉及的等离子体处理装置200的概要结构的截面图。

图2示出的等离子体处理装置200具备由大致方筒形状的处理容器构成的腔室202，该处理容器例如由表面被阳极氧化处理(alumite(注册商标)处理)过的铝构成。腔室202接地连接。在腔室202内的底部配置有载置台300，该载置台300具有构成下部电极的基座310。载置台300作为对矩形的基板G进行固定保持的基板保持机构而发挥功能，形成为与矩形的基板G对应的矩形形状。后述该载置台的具体结构例。

在载置台300的上方，以与基座310平行且相对置的方式，相对置地配置有作为上部电极而发挥功能的喷头210。喷头210被支承在腔室202的上部，内部具有缓冲室222，并且在与基座310相对置的下表面形成有喷出处理气体的多个喷出孔224。该喷头210接地连接，与基座310一起构成一对平行平板电极。

在喷头210的上表面设置有气体导入口226，在气体导入口226上连接有气体导入管228。处理气体提供源234经由开闭阀230、质量流量控制器(MFC)232与气体导入管228连接。它们构成处理气体提供部。

来自处理气体提供源234的处理气体被质量流量控制器(MFC)232控制成规定的流量，经过气体导入口226被导入到喷头210的缓冲室222。作为处理气体(蚀刻气体)，例如能够使用卤素类气体、O2气体、Ar气体等通常在本领域中使用的气体。

在腔室202的侧壁设置有闸阀102，该闸阀102用于打开和关闭基板搬入搬出口204。另外，在腔室202的侧壁下方设置有排气口，在排气口上经由排气管208连接有包括真空泵(未图示)的排气装置209。利用该排气装置209对腔室202的室内进行排气，由此在等离子体处理过程中能够将腔室202内保持为规定的真空气氛(例如10mTorr＝大约1.33Pa)。

在等离子体处理装置200上连接有控制部(整体控制装置)400，利用该控制部400对等离子体处理装置200各部进行控制。另外，在控制部400上连接有操作部410，该操作部410由操作员为了管理等离子体处理装置200而进行命令的输入操作等的键盘、将等离子体处理装置200的运转状态可视化显示的显示器构成，或者由具有输入操作终端功能和状态显示功能这两个功能的触摸面板构成。

并且，在控制部400上连接有存储部420，该存储部420存储有用于通过控制部400的控制来实现由等离子体处理装置200执行的各种处理(后述的基板处理等)的程序、执行程序所需的处理条件(制程)等。

在存储部420中例如存储有在基板处理中使用的多个处理条件(制程)、在后述的基板偏移判断处理中使用的导热气体流量的基准值(例如调压结束基准值、判断基准值等)、各判断点的阈值等。其中，处理条件是汇总对等离子体处理装置200各部进行控制的控制参数、设定参数等多个参数值而得到的。各处理条件例如具有处理气体的流量比、腔室内压力、高频电力等参数值。在等离子体处理装置200中，在使用这种处理条件来进行基板处理的情况下，能够通过搬入搬出基板G来在相同处理条件下对多个基板G进行连续处理。

此外，这些程序、处理条件可以存储在硬盘、半导体存储器中，并且也可以在储存在由CD-ROM、DVD等便携式计算机可读取的存储介质中的状态下设置于存储部420的规定位置处。

控制部400根据来自操作部410的指示等从存储部420读出期望的程序、处理条件来控制各部，由此执行等离子体处理装置200中的期望的处理。另外，能够通过来自操作部410的操作来编辑处理条件。

(应用了基板保持机构的载置台的结构例)

在此，参照图2、图3来说明本发明所涉及的应用了基板保持机构的载置台300的具体结构例。图3是说明载置台300的导热气体提供机构的结构例的图。图3是简化图2所示的载置台300的上部分的截面而进行示出的图。在图3中，为了使说明简单，省略了图2所示的静电保持部320。

如图2所示，载置台300具备绝缘性的基底部件302以及矩形块状的基座310，该基座310被设置在该基底部件302上，构成载置台300的主体，由导电体(例如铝)形成。此外，如图2所示，基座310的侧面被绝缘覆膜311覆盖。

在基座310上设置有将基板G保持在基板保持面上的作为基板保持部的一例的静电保持部320。静电保持部320例如构成为在下部电介质层与上部电介质层之间夹持电极板322。配置例如由陶瓷、石英这种绝缘部件构成的矩形框状的外框部330，以构成载置台300的外框，包围上述基底部件302、基座310、静电保持部320周围。

静电保持部320的电极板322经由开关316与直流(DC)电源315电连接。开关316例如将电极板322的电位切换为DC电源315或接地电位。此外，也可以是，在电极板322与直流(DC)电源315之间设置高频阻断部(未图示)，该高频阻断部(未图示)阻断来自基座310侧的高频来阻止基座310侧的高频向DC电源315侧泄露。高频阻断部优选由具有1MΩ以上的高电阻值的电阻器或者由使直流通过的低通滤波器构成。

当开关316切换到DC电源315侧时，来自DC电源315的DC电压被施加到电极板322。在该DC电压为正极性的电压的情况下，负的电荷(电子、负离子)被吸引并蓄积在基板G的上表面。由此，在基板G上表面的负的面电荷与电极板322之间，隔着基板G和上部电介质层而相互吸引的库仑力即静电吸引力起作用，利用该静电吸附力将基板G吸附保持在载置台300上。当开关316切换到接地侧时，停止向电极板322提供DC电压，并且，根据需要经过规定的除电工艺来去除静电保持部320上表面(基板保持面)和基板G的电荷，从而上述静电吸附力被解除。

高频电源314的输出端子经由匹配器312与基座310电连接。将高频电源314的输出频率例如选择为13.56MHz。利用从高频电源314施加到基座310的高频电力，来在基板G上生成处理气体的等离子体PZ，在基板G上实施规定的等离子体蚀刻处理。

在基座310的内部设置有制冷剂流路340，被调整为规定温度的制冷剂从冷却装置(未图示)流向制冷剂流路340。能够利用该制冷剂将基座310的温度调整为规定温度。

载置台300具备导热气体提供机构，该导热气体提供机构以规定压力向静电保持部320的基板保持面与基板G的背面之间提供导热气体(例如He气体)。导热气体提供机构以规定压力将导热气体经由基座310内部的气体流路352提供到基板G的背面。

具体地说，导热气体提供机构例如如图3所示那样构成。即，在基座310的上表面以及图2示出的静电保持部320(在图3中省略)上设置有多个气体孔354，这些气体孔354与上述气体流路352相连通。例如在基板保持面Ls的从外周向内侧与外周分离的气体孔形成区域R内以规定间隔排列设置多个气体孔354。

导热气体提供源366例如经由压力调整阀(PCV：PressureControl Valve)362与气体流路352连接，该导热气体提供源366提供导热气体(例如He气体)。压力调整阀(PCV)362调整流量，使得提供到气体孔354侧的导热气体压力成为规定压力。

压力调整阀(PCV)362例如是将对导热气体流量进行测量的流量传感器(flowmeter)364、未图示的压力传感器、流量调整阀(例如压电阀)以及对该流量调整阀进行控制的控制器一体化而构成的。

此外，在图3中示出了使用将流量传感器364、压力传感器、流量调整阀一体化而构成的压力调整阀(PCV)362的例子，但是并不限于此，也可以将流量传感器364、压力传感器、流量调整阀分别独立地设置在气体流路352上。

另外，作为这种压力传感器，例如可举出压力机(例如电容压力机(CM))。作为流量调整阀也并不限于压电阀，例如也可以是电磁阀。

压力调整阀(PCV)362、导热气体提供源366分别与控制部400相连接，该控制部400对基板处理装置100各部进行控制。控制部400控制导热气体提供源366以使导热气体流出，对压力调整阀(PCV)362设置设定压力，使用压力调整阀(PCV)362将导热气体调整为规定的流量而提供给气体流路352。压力调整阀(PCV)362的控制器例如通过PID控制来控制压电阀使气体压力成为设定压力，从而控制导热气体流量。由此，以规定的压力通过气体流路352和气体孔354将导热气体提供到基板G的背面。

另外，在这种导热气体提供机构中，能够利用内置于压力调整阀(PCV)362内的压力传感器对气体流路352的压力进行测量，因此能够根据测量得到的该导热气体压力来控制导热气体流量，并且能够使用内置的流量传感器364监视导热气体的流量来检测是否产生了泄露。导热气体的泄露会因为基板G的位置偏移而发生变化，因此通过监视导热气体的流量能够检测基板G的位置偏移。

例如图4所示，在基板G发生位置偏移的情况下，导热气体从气体孔354的形成区域R上的没有基板G的部分泄露，因此导热气体的流量会变得大于没有产生泄露的情况下的流量。因而，通过监视导热气体的流量能够检测基板G的位置偏移。

当如图4所示那样基板G发生位置偏移时，基座310上的一部分(基板保持面的一部分)露出，因此，当保持这种状态而如图5所示那样产生等离子体PZ时，发生异常放电而对基座310或者基板保持面带来损伤，有可能损伤载置台300。

因此，从预防等离子体产生后的异常放电的观点来看，优选在产生等离子体PZ之前通过监视导热气体流量来检测基板G的位置偏移。另外，存在由于在等离子体产生之后立即增加高频电力或者使导热气体压力上升而导热气体流量的变动大的情况，因此，如果等待至导热气体流量足够稳定之后监视导热气体流量，则能够高精度地检测基板G的位置偏移。

参照图6来更具体地说明这些点。图6是表示进行在等离子体产生之后立即改变导热气体压力和高频电力的施加电压的基板处理的情况下导热气体流量的变化的时序图。在图6中，作为具体例而举出使导热气体压力和高频电力分阶段地上升的基板处理。

如图6所示，在基板处理中，首先通过调压步骤来调整导热气体的压力，之后执行放电步骤，在该放电步骤中施加高频电力来产生等离子体PZ。此时，在调压步骤中将导热气体压力设定为第一压力(例如1.5Torr)，开始提供导热气体(t 1)。

于是，导热气体流量急剧上升并被提供到基板G下侧，当蓄积到某种程度之后逐渐变小。监视此时的导热气体的流量，在其成为预先设定的调压结束基准值以下的时刻，施加高频电力而开始放电。由此，产生等离子体PZ，开始放电步骤。特别是，近年来基板G的尺寸更进一步大型化，随之载置台300的尺寸也大型化到大于等于以往尺寸，因此到导热气体流量足够稳定为止耗费时间。因此，调压结束基准值是将某种程度稳定的时刻(t2)的流量设定为基准。

此时，在虽然经过了超时时间但导热气体流量仍没有成为调压结束基准值以下的情况下，考虑为发生了基板偏移而导热气体发生了泄露，因此中止基板处理，不进行用于产生等离子体的放电。由此，能够预防异常放电。

之后，在放电步骤中使导热气体压力上升(例如3Torr)，也使高频电力变大。此时，当使导热气体的设定压力上升时，导热气体的流量暂时地急剧上升，之后逐渐变小，导热气体的压力达到设定压力。这样，紧接在开始放电步骤之后，导热气体流量的变化变大，并且其流量变化也根据处理条件不同而发生变化，因此决定用于判断基板G位置偏移的导热气体流量的判断基准值非常困难。

因此，以往，在开始用于产生等离子体PZ的放电之后(经过t2之后)监视导热气体流量的情况下，从放电开始(t2)起经过规定的延迟时间之后(t4)，即等待到放电步骤中导热气体流量足够稳定的时刻之后，开始监视导热气体流量，在其稳定后的流量发生变化时以产生泄露而判断为基板的位置偏移。具体地说，一样地设定低于调压结束基准值的判断基准值，在超过该判断基准值的情况下判断为基板G产生位置偏移。

然而，如图6的放电步骤所示，当在等离子体产生之后立即增加高频电力或者使导热气体压力上升时，有时会由此而在t2至t4之间基板G产生位置偏移。即使在这种情况下，仍在经过t4之后开始监视导热气体流量，在t2～t4之间不进行监视，因此无法立即检测位置偏移，导致发生异常放电而使载置台300受损。

因此，在本实施方式中，即使在放电开始之后，通过从导热气体流量稳定之前的时刻起设置多个判断点，在该判断点处通过导热气体流量来判断基板G的位置偏移，针对每个判断点设定阈值，从而不需要等待导热气体流量的稳定(不需要等到经过t4)就能够判断基板G的位置偏移。由此，即使在等离子体产生之后基板G立即产生位置偏移，也能够尽早检测出该位置偏移。因而，如果基板G产生位置偏移则立即中止处理，由此能够极力防止由于异常放电导致载置台300损伤。

参照附图来说明包括这种本实施方式中的基板G的位置偏移判断的基板处理的具体例。图7是表示作为本实施方式中的基板处理的具体例的主例程的概要的流程图。图8是表示作为图7示出的基板偏移判断处理的具体例的子例程的概要的流程图。图9是表示图7、图8的处理中的时序的图。在此，与图6同样地，作为具体例而举出使导热气体压力和高频电力分阶段地上升的基板处理。

控制部400根据规定的程序对载置在载置台300上的基板G执行图7示出的基板处理。在该基板处理中，首先进行调压步骤(步骤S110～S130)，之后通过放电步骤(步骤S140～S190)进行利用等离子体的处理。

具体地说，在步骤S110中将腔室202内减压到规定的真空压力，将处理气体从喷头210导入到腔室202内，在步骤S120中开始导入导热气体。于是，如图9所示，导热气体流量急剧上升并被提供到基板G下侧，当蓄积到某种程度之后逐渐变小。

然后，在步骤S130中通过压力调整阀(PCV)的流量传感器364来监视导热气体流量，判断导热气体流量是否成为调压结束基准值以下。此时，在判断为导热气体流量不是调压结束基准值以下的情况下，在步骤S132中将从开始导入导热气体起的经过时间与预先设定的超时时间进行比较，判断是否超过超时时间。

在步骤S132中判断为没有超过超时时间的情况下，返回到步骤S130继续监视导热气体流量。在步骤S132中判断为超过了超时时间的情况下，导热气体发生泄露的可能性高，因此在步骤S134中进行稳定等待报错处理。

例如有可能在载置台300上没有载置基板G，或者产生基板G吸附不良，或者产生基板G的位置偏移。因此，在这种情况下，在步骤S134中进行稳定等待报错处理。在稳定等待报错处理中，例如停止提供导热气体，并且在操作部410的显示器中进行报错显示或者使用报警器来通知。

与此相对，在判断为导热气体流量为调压结束基准值以下的情况下，判断为基板载置状态正常(OK)，导热气体的提供状态正常(OK)，通过步骤S140以后的放电步骤来开始对基板G的处理。具体地说，在步骤S140中施加第一高频电力(例如5kW)，产生处理气体的等离子体PZ。

接着，在步骤S150中使导热气体的压力上升，在步骤S160中施加第二高频电力，该第二高频电力高于第一高频电力。此时，如图9所示，导热气体流量暂时急剧上升，之后逐渐变小。

在本实施方式中，通过步骤S150、S160之后、即紧接在导热气体暂时急剧上升之后的导热气体流量来执行基板偏移判断处理(步骤S200)。具体地说，如图8所示，在步骤S210中判断是否为判断点。

例如将导热气体压力上升(t3)起的经过时间与预先设定的多个判断点(判断点的时间)进行比较，每当到判断点时执行步骤S220以后的处理。图9示出的白色圆圈为判断点的时刻，在图9中，首个判断点为tp。以规定间隔来设定判断点，越是缩短该间隔越能够实时地进行判断。

在步骤S210中判断为是判断点的情况下，在步骤S220中将该判断点的导热气体流量存储到存储部420。这是为了设定对下一个基板进行处理时的相同判断点的阈值。

接着，在步骤S230中将根据上一次以及上一次之前的基板处理中相同判断点的导热气体流量而设定的阈值与该判断点的导热气体流量进行比较。作为该情况下的阈值，可以是在上一次以及上一次之前的基板处理中实际的导热气体流量的平均值，也可以是对该平均值进一步加上规定的允许流量而得到的值。此外，为了提高基板偏移判断的精度，在设定阈值时使用的导热气体流量使用没有产生基板偏移的情况下的导热气体流量。

然后，在步骤S240中判断该判断点的导热气体流量是否为阈值以下。在判断为导热气体流量不是阈值以下的情况下，在步骤S242中判断为存在基板偏移的异常，在步骤S244中进行基板偏移报错处理。在基板偏移报错处理中，例如暂时中止基板处理，在显示器中显示判断结果或者使用报警器来通知。

在步骤S240中判断为导热气体流量为阈值以下的情况下，视为不存在基板偏移，返回到图7的处理，在步骤S180中继续进行基板处理直到经过预先设定的处理时间(工艺处理时间)为止，每当到各判断点时根据对该判断点设定的阈值来判断基板偏移。当在步骤S180中判断为经过处理时间时，在步骤S190中停止高频电力，停止处理气体和导热气体，从而结束一系列基板处理。

由此，如图9所示，能够在放电步骤中从导热气体稳定的时刻(t4)之前的时刻tp起进行基板偏移判断，因此。例如即使在使导热气体压力上升之后或使高频电力上升之后而经过t4之前产生基板偏移的情况下，也能够在导热气体稳定的时刻(t4)之前检测该基板偏移，能够立即中止处理。由此，能够极力防止由于异常放电导致载置台300损伤。

另外，通过使用过去的基板处理中的相同判断点的实际导热气体流量，能够将各判断点的阈值分别设定为更可靠的阈值。例如，实际导热气体流量根据每个等离子体处理装置200、每个处理条件而微妙地变化，因此能够自动地设定与之相应的可靠的阈值。由此，能够提高基板偏移判断的精度。

此外，上述阈值可以使用在各判断点对导热气体流量进行比较时分别算出并设定的阈值，另外，也可以将在存储导热气体流量时算出、设定并存储的基板处理的阈值使用在下一个基板处理的相同判断点的判断中。

另外，作为各判断点的阈值，也可以使用该导热气体流量的变化量来代替过去的基板处理中的相同判断点的实际导热气体流量。在这种情况下，能够将图8示出的步骤S230、S240中的“流量”替换为“流量的变化量”来进行应用。根据基板处理的处理条件(处理气体的种类、腔室内压力等)不同，静电保持部320的上表面电位微妙地变化，因此并不限于导热气体流量减少或者固定，还有时会稍稍地逐渐上升。

在这种情况下也是，通过如上所述使用导热气体流量的变化量作为各判断点的阈值，即使导热气体流量上升，如果在各判断的变化量没有大到阈值以上，也能够判断为是没有泄露、不存在基板偏移的正常状态。

另外，这样设定的阈值根据实际流量不同而产生变动，因此也可以是预先设定固定阈值，在与该固定阈值相比较变得过于大的情况下，复位至该固定阈值。

另外，在图9示出的基板处理中，还有可能在变为调压结束基准值以下的时刻(t2)施加相对较低的第一高频电力来开始放电步骤之后产生基板偏移。因此也可以是在导热气体的压力即将上升时，也根据此时的导热气体流量来判断基板偏移。

具体地说也可以是例如图10所示，在导热气体的压力即将上升的时刻(ta)也测量导热气体流量，判断该导热气体流量是否成为比调压结束基准值低的判断基准值以下。此时，在导热气体的压力即将上升的时刻(ta)判断为成为判断基准值以下的情况下正常，在判断为没有成为判断基准值以下的情况下，有可能由于基板偏移而发生了泄露。

因此，在判断为成为判断基准值以下的情况下继续进行基板处理，在判断为不是判断基准值以下的情况下，与图8的步骤S244同样地通过基板偏移报错处理来暂时中止基板处理。由此，即使在开始放电步骤之后基板G发生位置偏移，也能够在使高频电力上升之前的导热气体的压力即将上升时进行检测而中止基板处理，因此能够极力防止由于高频电力上升之后的异常放电导致载置台300损伤。

另外，不仅是导热气体的压力即将上升的时刻(ta)，例如图11所示，也可以在开始放电步骤的时刻(t2)起至导热气体的压力即将上升(ta)为止的期间设定多个判断点来进行判断。在这种情况下，与图8示出的基板偏移处理同样地，也可以使用根据上一次以及上一次之前的相同判断点的流量而设定的阈值来进行判断。

然后，在各判断点判断为成为阈值以下的情况下，继续进行基板处理，在判断为不是阈值以下的情况下，与图8的步骤S244同样地，通过基板偏移报错处理来暂时中止基板处理。由此，即使在开始放电步骤之后基板G发生位置偏移，也能够立即检测出该位置偏移而中止基板处理，因此能够极力防止由于异常放电导致载置台300损伤。

另外，根据上述图10、图11的处理，在施加不易产生异常放电的范围内且能够提高对基板的吸附力这种程度的相对较低的第一高频电力之后测量导热气体流量，由此能够可靠地检测出泄露的发生。然后，能够在确认没有发生导热气体泄露之后施加第二高频电力，通过该放电来进行基板处理。

此前，举例说明了在放电步骤开始之后立即使导热气体的压力上升的情况，但是在不使导热气体的压力上升的情况下，也能够应用本实施方式中的基板处理。在此，图12示出紧接在放电步骤开始之后没有使导热气体的压力上升的情况的时序图。在图12示出的情况下没有使导热气体的压力上升，因此导热气体流量在放电开始(t2)之后没有发生大变化，缓慢地减少至稳定。

在这种情况下，能够省略图7示出的步骤S150来应用。另外，这样在放电步骤之后导热气体没有大变化的情况下，也可以如图12所示，从放电步骤开始(步骤S140)起进行基板偏移判断处理(步骤S200)。由此，即使在放电步骤开始之后，通过从导热气体流量稳定之前的时刻(t2)起设置多个判断点，在该判断点处根据导热气体流量来判断基板G的位置偏移，针对每个判断点设定阈值，也能够从导热气体流量稳定的时刻(t4)之前的时刻(t2)起进行基板偏移判断处理。由此，能够不需要等待导热气体流量稳定(不等待经过t4)就能够尽早检测基板偏移，因此能够极力防止由于异常放电导致载置台300损伤。

另外，在图8示出的基板偏移判断处理中，举例说明了使用过去的基板处理中的相同判断点的实际导热气体流量分别作为各判断点的阈值的情况，但是各判断点的阈值并不限于此，例如也可以将相同基板处理中的前一判断点的实际导热气体流量设定为阈值。

在此，图13示出将各判断点的阈值分别设定为前一判断点的实际导热气体流量的情况下的基板偏移判断处理。在图13中，将图8的步骤S230替换为步骤S232、S234。

具体地进行说明，在图13的步骤S210中判断为是判断点的情况下，在步骤S220中将该判断点的导热气体流量存储到存储部420。在此，是用于设定相同基板处理中的下一个判断点的阈值。

接着，在步骤S232中判断是否为首个判断点，在判断为是首个判断点的情况下，返回到步骤S210的处理而直接判断是否成为下一个判断点。这是由于首个判断点没有前一判断点，因此从下一个以后的判断点起根据前一判断点的导热气体流量来设定阈值。此外，也可以在首个判断点时将根据过去的基板处理的相同判断点的导热气体流量而求出的默认值用作阈值，来判断基板偏移。

然后，在步骤S232中判断为不是首个判断点的情况下，在步骤S234中将根据其前一判断点的导热气体流量而设定的阈值与该判断点的导热气体流量进行比较。作为该情况下的阈值，可以是前一判断点的实际导热气体流量的值，也可以是对该值进一步加上规定的允许流量而得到的值。

然后，在步骤S240中判断该判断点的导热气体流量是否为阈值以下。在导热气体流量不是阈值以下的情况下，在步骤S242中判断为存在基板偏移的异常，在步骤S244中进行基板偏移报错处理。在基板偏移报错处理中，例如暂时中止基板处理，并在显示器中显示判断结果或者使用报警器来进行通知。

在步骤S240中判断为导热气体流量为阈值以下的情况下，视为不存在基板偏移，返回到图7的处理，在步骤S180中继续进行基板处理直到经过预先设定的处理时间(工艺处理时间)为止，每当到各判断点时根据对该判断点设定的阈值来判断基板偏移。

具体地说，在图13示出的基板偏移判断处理中，使用相同基板处理中的前一判断点的实际导热气体流量分别作为各判断点的阈值，因此在与前一流量相同或者低于前一流量的情况下判断为正常，在超过前一流量的情况下判断为导热气体发生泄露而存在基板偏移。这是因为考虑到在产生基板偏移的情况下，应该从产生基板偏移的时刻起产生泄露，因此导热气体流量比前一判断点的流量多出泄露的量。

通过这种图13示出的基板偏移判断处理，也能够如图9、图12所示那样，在放电步骤中从导热气体稳定的时刻(t4)之前的时刻(图9示出的tp或者图12示出的t2)起进行基板偏移判断，因此例如在使导热气体的压力上升之后、使高频电力上升之后产生基板偏移的情况下，也能够在导热气体稳定的时刻(t4)之前检测出该基板偏移，能够立即中止处理。由此，能够极力防止由于异常放电导致载置台300损伤。并且，越是缩短各判断点的间隔，越能够实时地判断基板偏移。

此外，在图13示出的基板偏移判断处理中，与图9示出的情况同样，也能够使用该导热气体流量的变化量来代替前一判断点的实际导热气体流量作为各判断点的阈值。在这种情况下，能够将图13示出的步骤S234、S240中的“流量”替换为“流量的变化量”来进行应用。由此，不仅在导热气体流量减少或者成为固定的情况下，而且在稍稍地逐渐上升的情况下也是，如果在各判断点变化量没有大到阈值以上，则能够判断为是没有泄露、不存在基板偏移的正常状态。

另外，将存储了实现上述实施方式的功能的软件的程序的存储介质等介质提供给系统或者装置，由该系统或者装置的计算机(或者CPU、MPU)读取并执行存储在存储介质等介质中的程序，也能够达成本发明。

在这种情况下，从存储介质等介质读取出的程序本身实现上述实施方式的功能，存储了该程序的存储介质等介质构成本发明。作为用于提供程序的存储介质等介质，例如可举出软盘(注册商标)、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、磁带、非易失性存储卡以及ROM等。另外，还能够通过网络将程序下载到介质来进行提供。

此外，不仅是通过计算机执行读取出的程序来实现上述实施方式的功能，根据该程序的指示，由在计算机上运转的OS等进行实际处理的一部分或者全部，通过该处理来实现上述实施方式的功能也包括在本发明中。

并且，从存储介质等介质读取出的程序被写入到插入计算机的功能扩展卡、与计算机相连接的功能扩展单元所具备的存储器之后，根据该程序的指示，由该功能扩展卡、功能扩展单元所具备的CPU等实现实际处理的一部分或者全部，通过该处理来实现上述实施方式的功能也包括在本发明中。

以上，参照附图说明了本发明的优选实施方式，但是，本发明当然并不限于上述例子。对于本领域技术人员来说，在权利要求书所记载的范畴内能够想得到各种变更例或者修改例是显而易见的，认为这些也当然属于本发明的技术范围内。

例如在上述各实施方式中，说明了对基座施加高频来产生等离子体的情况，但是也可以是除了对基座施加高频以外的方法，例如通过电容耦合放电在上部施加等离子体生成用的高频，通过电感耦合型的放电来生成等离子体，以及通过微波来生成等离子体。如果基板保持面露出，则通过这些方法中的任一方法产生的等离子体都能够导致相同的异常放电，因此将用于产生等离子体的高频提供给处理容器内的提供方法并不限于上述各实施方式中所说明的方法。

产业上的可利用性

本发明能够应用于基板处理方法以及存储执行该方法的程序的存储介质。

Claims (10)

1.一种基板处理方法，对设置于等离子体处理装置的能够减压的处理容器内的被处理基板实施利用等离子体的处理，其中，

上述等离子体处理装置具备：

基板保持部，其配置于上述处理容器内，构成用于载置保持上述被处理基板的载置台；

导热气体流路，其将来自导热气体提供源的导热气体提供到上述基板保持部与被保持在该基板保持部的基板保持面上的被处理基板之间；

流量传感器，其检测向上述导热气体流路流出的导热气体流量；

高频电源，其将用于产生上述等离子体的高频电力提供到上述处理容器内；以及

处理气体提供部，其将通过上述高频电力被等离子体化的处理气体提供到上述处理容器内，

该基板处理方法具有以下步骤：

调压步骤，以使上述导热气体成为规定压力的方式，从上述导热气体提供源将上述导热气体提供到上述基板保持部与上述被处理基板之间；以及

放电步骤，当通过开始提供上述导热气体而暂时上升的上述导热气体的流量降低并稳定之前成为规定的调压结束基准值以下时，对上述处理容器内提供高频电力来开始放电，在上述基板保持面上的被处理基板上产生上述处理气体的等离子体，

其中，在上述放电步骤中，在导热气体流量稳定之前的时刻设置多个判断点，在各判断点处，当由上述流量传感器检测出的导热气体流量超过规定的阈值时判断为存在基板偏移，针对每个判断点设定上述阈值，由此不需要等待上述导热气体流量的稳定就进行基板偏移判断。

2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，

根据上述导热气体的过去的流量或者流量变化量来决定各上述判断点的阈值。

3.根据权利要求2所述的基板处理方法，其特征在于，

上述过去的流量或者流量变化量是在本次基板处理之前执行的基板处理中的同一判断点的流量或者流量变化量的平均值。

4.根据权利要求2所述的基板处理方法，其特征在于，

上述过去的流量或者流量变化量是本次基板处理中紧挨着本次判断点的前一判断点的流量或者流量变化量。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，

在上述放电步骤中具有在开始放电之后使上述导热气体的压力上升的步骤的情况下，在压力即将上升之前停止上述基板偏移判断，在压力上升之后立即重新启动上述基板偏移判断。

6.根据权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于，

从上述放电开始之后至上述导热气体的压力上升之前设定判断点，在进行上述基板偏移判断之后使上述导热气体的压力上升。

7.根据权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于，

关于上述导热气体的压力上升之前的判断点，仅在上述导热气体的压力即将上升之前设定一个判断点来进行上述基板偏移判断。

8.根据权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于，

关于上述导热气体的压力上升之前的判断点，从放电开始之后至导热气体的压力上升之前设定多个判断点来进行上述基板偏移判断。

9.根据权利要求1～4、6～8中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，

由上述高频电源向上述处理容器内提供上述高频电力是通过对设置于上述处理容器内的基座施加高频电力来进行的。

10.根据权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于，

由上述高频电源向上述处理容器内提供上述高频电力是通过对设置于上述处理容器内的基座施加高频电力来进行的。

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