CN104241087A - 基板处理方法和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理方法和基板处理装置。在一种使用传热气体进行基板的温度控制的工艺中，维持基板面内的处理的均匀性。基板处理方法包括：将处理容器内调节为成为真空状态的压力P0的步骤；在利用升降销(85)使基板S从载置台(5)的上表面离开的状态下，对处理容器(1)内导入调压气体，将处理容器(1)内调节为比压力P0高的压力P1的步骤；使升降销(85)下降来将基板载置于载置台(5)的步骤；从处理容器(1)内将调压气体排气的步骤；和一边将传热空间的压力维持为P2，一边对处理容器内导入处理气体，对基板S进行处理的步骤。

Description

基板处理方法和基板处理装置
技术领域
本发明涉及对基板进行规定的处理的基板处理方法和使用该处理方法的基板处理装置。
背景技术
在平板显示器(FPD)的制造工序中，进行对作为被处理体的基板实施的等离子体蚀刻处理。等离子体蚀刻处理例如在配置有一对平行平板电极(上部电极和下部电极)的处理容器内，在作为下部电极发挥作用的载置台载置基板，对电极的至少一方施加高频电力而在电极之间形成高频电场。利用该高频电场形成处理气体的等离子体，利用该等离子体对基板上的材料膜进行蚀刻处理。
等离子体蚀刻处理期间，向载置于载置台的基板的背面侧供给例如He气体等传热气体，对基板温度进行控制(例如专利文献1、2)。传热气体被从设置于载置基板的载置台的多个气孔供给。
近年来，FPD用的玻璃基板正在大型化，有时其一边的长度超过2m。另一方面，形成在基板上的设备逐年趋向微小化。如上所述，由于基板的大型化和设备的微小化的进展，产生以下的问题。
首先，伴随基板的大面积化，与以前相比，传热气体的温度控制变难，容易产生基板面内的温度的不均匀。当在基板面内的温度为不均匀的状态下进行蚀刻时，难以进行基板面内的均匀的蚀刻。为了使温度在基板面内均匀，考虑增加载置台的气孔，提高对基板的背面侧的传热气体的供给效率。但是，在接近气孔的部位的基板表面，有时产生蚀刻不均。其原因为，在从气孔被喷射的传热气体直接喷射到的区域和直接喷射到的区域以外的区域，基板表面侧的蚀刻速率和蚀刻精度产生差别。因此，当不必要地增加气孔的数量时，有时反而难以实现基板面内的处理的均匀化。而且，蚀刻不均对产品的成品率造成的影响，设备越微小时影响越大。根据这种理由，通过增加传热气体用的气孔的数量来改善基板面内的温度控制效率的方法存在限制。
如上所述，当考虑对设备的影响时，优选传热气体用的气孔的数量较少。但是，当基板为大型时，将传热气体均匀地充填到基板的背面侧需要时间，因此，与现状相比减少背面冷却用的气孔的数量的情况下，存在大幅降低蚀刻工艺的生产量的缺点。所以，当减少气孔的数量时，大型化趋向的基板面内的均匀的温度控制变得越发困难。
现有专利文献
专利文献1：国际公开WO2002/065532号(图1等)
发明内容
发明想要解决的技术问题
本发明是基于上述情况而完成的，其第一目的为在使用传热气体进行基板的温度控制的工艺中，维持基板面内的处理的均匀性。另外，本发明第二目的为在使用传热气体进行基板的温度控制的工艺中，大幅降低背面冷却(back cooling)用的气孔的数量。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的基板处理方法是一边对基板的背面侧供给传热气体一边进行处理的基板处理方法。该处理方法使用处理装置进行，该处理装置包括：收纳被处理体、并能将内部保持为真空的处理容器；在上述处理容器内载置上述基板，且具有向上述基板的背面侧喷射上述传热气体的多个气孔的载置台；以相对于上述载置台的上表面能够伸出退回移位的方式设置的、在使上述基板从上述载置台的上表面离开的位置进行支承的支承部件；对上述处理容器内供给气体的第一气体供给路径；与上述气孔连通的第二气体供给路径；和设置在上述第一气体供给路径，调节上述气体的供给流量的流量调节装置；检测上述处理容器内的压力的压力检测装置；与上述处理容器连接的排气路径；可变地调节上述排气路径的流导(conductance)的阀；和与上述排气路径连接的排气装置。
而且，本发明的基板处理方法包括：在由上述支承部件使上述基板从上述载置台的上表面离开的状态下，将上述处理容器内调节为成为真空状态的压力P0的步骤；在由上述支承部件使上述基板从上述载置台的上表面离开的状态下，经由上述第一气体供给路径对上述处理容器内导入调压气体，将上述处理容器内调节为比上述压力P0高的压力P1的步骤；在将上述处理容器内保持为上述压力P1的状态下，使上述支承部件下降来将上述基板载置于上述载置台的步骤；在将上述基板载置于上述载置台的状态下，停止对上述处理容器内导入的调压气体，经由上述第二气体供给路径和上述气孔向上述基板的背面侧供给上述传热气体，将上述基板与上述载置台之间的传热空间保持为压力P2的步骤；和一边维持上述传热空间的上述压力P2，一边经由上述第一气体供给路径对上述处理容器内导入处理气体，将除了上述传热空间的上述处理容器内调节为压力P3，对上述基板进行处理的步骤。
本发明的基板处理方法中，在将上述传热空间保持为压力P2的步骤中，从上述处理容器内将上述调压气体排气。
本发明的基板处理方法中，上述压力P0、P1、P2的关系为P1≥P2＞P0。
本发明的基板处理方法中，作为上述调压气体使用与上述传热气体相同种类的气体。在该情况下，上述调压气体和上述传热气体可以为氦气或氮气。
本发明的基板处理方法中，作为上述调压气体使用与上述传热气体不同种类的气体。在该情况下，上述调压气体为氮气或氦气，上述传热气体可以为氦气或氮气。
本发明的基板处理方法中，在将上述调压气体排气的步骤中，可使上述处理容器内降低至上述压力P0。
本发明的基板处理方法中，可从上述气孔对上述基板的背面的外周部喷射上述传热气体。在该情况下，上述气孔可以是向从上述基板的端部起5mm以上20mm以下的范围内的背面喷射上述传热气体的气孔。
本发明的基板处理方法，可以是对上述基板进行等离子体处理的基板处理方法。
本发明的基板处理装置是一边对基板的背面侧供给传热气体一边进行处理的基板处理装置。该基板处理装置包括：收纳被处理体并能将内部保持为真空的处理容器；在上述处理容器内载置上述基板、且具有向上述基板的背面侧喷射上述传热气体的多个气孔的载置台；以相对于上述载置台的上表面能够伸出退回移位的方式设置的、在使上述基板从上述载置台的上表面离开的位置进行支承的支承部件；对上述处理容器内供给气体的第一气体供给路径；与上述气孔连通的第二气体供给路径；设置在上述第一气体供给路径，调节上述气体的供给流量的流量调节装置；检测上述处理容器内的压力的压力检测装置；与上述处理容器连接的排气路径；可变地调节上述排气路径的流导的阀；与上述排气路径连接的排气装置；和控制上述基板处理装置的各构成部来对上述基板进行处理的控制部。
本发明的基板处理装置中，上述控制部进行控制，使得该基板处理装置实施如下步骤：在由上述支承部件使上述基板从上述载置台的上表面离开的状态下，将上述处理容器内调节为成为真空状态的压力P0的步骤；在由上述支承部件使上述基板从上述载置台的上表面离开的状态下，经由上述第一气体供给路径对上述处理容器内导入调压气体，将上述处理容器内调节为比上述压力P0高的压力P1的步骤；在将上述处理容器内保持为上述压力P1的状态下，使上述支承部件下降来将上述基板载置于上述载置台的步骤；在将上述基板载置于上述载置台的状态下，停止对上述处理容器内导入的调压气体，经由上述第二气体供给路径和上述气孔向上述基板的背面侧供给上述传热气体，将上述基板与上述载置台之间的传热空间保持为压力P2的步骤；和一边维持上述传热空间的上述压力P2，一边经由上述第一气体供给路径向上述处理容器内导入处理气体，将除了上述传热空间的上述处理容器内调节为压力P3，对上述基板进行处理的步骤。
本发明的基板处理装置，在将上述传热空间保持为压力P2的步骤中，可从上述处理容器内将上述调压气体排气。
本发明的基板处理装置中，上述压力P0、P1、P2的关系可以为P1≥P2＞P0。
本发明的基板处理装置中，上述气孔可于与上述基板的背面的外周部相对的区域偏集设置。在该情况下，上述气孔可于与从上述基板的端部起5mm以上20mm以下的范围内的背面相对的区域偏集设置。
本发明的基板处理装置中，上述基板处理装置是还可包括用于在上述处理容器内生成等离子体的高频电源的等离子体处理装置。
发明效果
本发明的基板处理方法，在由支承部件使基板从载置台的上表面离开的状态下，进行将调压气体导入处理容器内调压的步骤后，通过将基板载置于载置台，能够使传热气体容易充满基板的背面侧的传热空间。从而，提高传热气体的传热效率，能够提高基板面内的处理的均匀性。
另外，在本发明的基板处理装置中，能够使传热气体容易充满基板的背面侧的空间，所以能够大幅减少传热气体用的气孔的数量。从而，能够减少气孔导致的蚀刻不均的产生，能够提高基板面内的处理的均匀性。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的等离子体蚀刻装置的一例的概略截面图。
图2A是将载置台的上表面的主要部分放大表示的俯视图。
图2B是图2A的IIB-IIB线的向视截面图。
图3是表示图1的控制部的硬件构成的框图。
图4是表示本发明的一实施方式的基板处理方法的工序步骤的时序图(timing chat)。
图5是说明本发明的一实施方式的基板处理方法的主要的工序的处理容器内的状态的工序图。
图6是接着图5说明工序的图。
图7是接着图6说明工序的图。
图8是接着图7说明工序的图。
图9是接着图8说明工序的图。
图10是接着图9说明工序的图。
图11是表示作为比较例的现有技术的基板处理方法的主要的工序中的处理容器内的状态的工序图。
附图标记说明
1…处理容器；1a…底壁；1b、1b1，1b2…侧壁；1c…盖体；3…密封部件；5…载置台；5a…基材；7…下部基材；8…绝缘部件；15…喷淋头；15a…气体扩散空间；15b…气体排出孔；17…气体导入口；19…气体供给管；21A，21B…阀；23A、23B…质量流量控制器；25…气体供给源；27…排气用开口；29…排气管；31…排气装置；33…基板搬送用开口；35…闸阀；37…O型环；39…供电线；41…匹配箱(M.B.)；43…高频电源；45…供电用开口；50…传热空间；67…第一绝缘层；69…电极；71…第二绝缘层；100…等离子体蚀刻装置；S…基板。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。首先，参照图1说明本发明的一实施方式的等离子体蚀刻装置。如图1所示，等离子体蚀刻装置100构成为对FPD用的矩形的基板S进行蚀刻的电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置。此外，作为FPD能够列举液晶显示器(LCD)、电致发光(Electro Luminescence；EL)显示器、等离子体显示器面板(PDP)等。尤其是等离子体蚀刻装置100适合对大型的基板S例如长边的长度为1m以上的玻璃基板进行处理。
＜处理容器＞
该等离子体蚀刻装置100具有表面经过阳极氧化处理(氧化铝膜处理(alumite treatment))的铝形成的成形为角筒形状的处理容器1。处理容器1包括底壁1a、4个侧壁1b(仅图示侧壁1b1、1b2的两个)。另外，处理容器1的上部与盖体1c接合。
盖体1c构成为由未图示的开闭机构能够打开和关闭。在关闭盖体1c的状态下，盖体1c与各侧壁1b的接合部分通过O型环等的密封部件3密封，来保持处理容器1内的气密性。
＜载置台＞
处理容器1内设置有载置基板S的载置台5。处理容器1内的底部配置有绝缘部件6和设置在该绝缘部件6上的下部基材7。该在下部基材7上设置有能够载置基板S的载置台5。载置台5也用作下部电极，具有由铝、不锈钢(SUS)等的导电性材料形成的基材5a。基材5a、下部基材7和绝缘部件6的侧部由绝缘部件8包围。利用绝缘部件8确保载置台5的侧面的绝缘性，来防止等离子体处理时的异常放电。
载置台5在基材5a的上表面从下依次具有由第一绝缘层67、电极69和第二绝缘层71叠层而形成的静电吸附机构。通过从直流电源73经由供电线75对第一绝缘层67和第二绝缘层71之间的电极69施加直流电压，例如能够通过库仑力对基板S进行静电吸附。在载置有基板S的状态下，在第二绝缘层71的上表面与基板S的背面之间形成有在将基板S吸附保持的状态下用于充填后述的传热气体的间隙的传热空间50。此外，由于传热空间50的高度极小，因此在图1中仅表示其位置。
另外，载置台5具有以相对于其上表面能够伸出退回移位的方式设置的、在将基板S从载置台5的上表面离开的位置进行支承的作为支承部件的多个升降销(在图1中省略图示)。
＜气体供给机构＞
在载置台5的上方设置有与该载置台5平行且相对的作为上部电极发挥作用的喷淋头15。喷淋头15被支承于处理容器1的上部的盖体1c。喷淋头15呈中空状，在其内部设置有气体扩散空间15a。另外，喷淋头15的下表面(与载置台5对置的面)形成有排出作为处理气体的蚀刻气体的多个气体排出孔15b。该喷淋头15接地，与载置台5一起构成一对平行平板电极。
在喷淋头15的上部中央附近设置有气体导入口17。该气体导入口17与作为第一气体供给路径的气体供给管19连接。该气体供给管19设置有两个阀21A、21A和质量流量控制器(MFC)23A。而且，气体供给管19的另一端侧与供给例如作为处理气体的蚀刻气体、调压气体、传热气体等的气体供给源25连接。此外，作为蚀刻气体例如能够使用卤素类气体、O2气体之外，也能够使用Ar气体等的稀有气体等。
＜排气机构＞
在靠近上述处理容器1内的四个转角的位置，在底壁1a的四处形成有作为贯通开口部的排气用开口27(仅图示两个)。各排气用开口27与排气管29连接。排气管29在其端部具有凸缘部29a，该凸缘部29a和底壁1a之间以隔着O型环(图示省略)的状态被固定。排气管29与排气装置31连接。排气装置31具备例如分子泵等的真空泵，由此能够将处理容器1内抽真空至规定的减压气氛。另外，排气管29设置有可变地调节排气路径的流导的APC阀32。
＜基板搬入出口＞
在处理容器1的侧壁1b1设置有基板搬送用开口33。该基板搬送用开口33由闸阀35开闭，能够在相邻的搬送室(省略图示)之间搬送基板S。闸阀35在与侧壁1b1之间隔着作为第一密封部件的O型环37的状态下使用螺钉等的固定部件固定于侧壁1b1。
＜高频电源＞
下部基材7与供电线39连接。该供电线39经由匹配箱(M.B.)41与高频电源43连接。由此，从高周波电源43例如将13.56MHz的高频电力经由下部基材7供给至作为下部电极的载置台5。此外，供电线39经由形成在底壁1a的作为贯通开口部的供电用开口45导入处理容器1内。
＜背面冷却(back cooling)机构＞
在底壁1a、绝缘部件6和下部基材7形成有贯通它们的气体通路77。该气体通路77经由传热气体供给管78与气体供给源25连接。该传热气体供给管78设置有两个阀21B、21B、质量流量控制器(MFC)23B和PCV(Pressure Control Valve)24。而且，能够经由气体通路77将传热气体例如He气体等供给至基板S的背面侧的传热空间50。即，载置台5具有对基板S的背面供给传热气体进行冷却的背面冷却机构。供给至气体通路77的传热气体经由形成在下部基材7与基材5a的边界的气体存积部79暂时在水平方向上扩散之后，从贯通基材5a、第一绝缘膜67和第二绝缘膜71形成的多个气孔81喷出至基板S的背侧。这样，载置台5的冷热被传递至基板S，将基板S维持在规定的温度。从而，能够使从载置台5向基板S的热传递在基板S的面内均匀，能够防止蚀刻不均的产生。
图2A是将载置台5的上表面的主要部分放大表示的俯视图。另外，图2B是图2A的IIB－IIB线的向视截面图。本实施方式的等离子体蚀刻装置100中，通过执行后述的处理步骤，能够使传热气体容易地充满基板S的背面侧的传热空间50，所以如图2A和图2B所示，多个气孔81在与基板S的背面的外周部相对的区域偏集设置。更具体来讲，气孔81在载置台5中与从基板S的端部起的距离L为5mm以上20mm以下的范围内相对的区域偏集设置。从基板S的端部起的距离L为5mm以上20mm以下的范围内为形成设备的区域之外，所以即使在该部位产生蚀刻不均，也不影响成品率。像这样，在本实施方式的等离子体蚀刻装置100中，在与基板S的设备形成区域相对的载置台5的区域中，能够大幅削减传热气体用的气孔81的数量，优选能够消除该区域中的气孔81，因此，能够减少气孔81导致的蚀刻不均的产生。
下部基材7的内部设置有传热介质室83。该传热介质室83经由传热介质导入管83A被导入例如氟类液体等的传热介质，且传热介质经由传热介质排出管83b排出而进行循环。该传热介质的热(例如冷热(れいねつ))经由下部基材7、载置台5和传热气体被传递至基板S，进行基板S的温度调节。
＜压力检测装置＞
等离子体蚀刻装置100设置有测量处理容器1内的压力的压力计88。压力计88与后述的控制部90连接，将处理容器1内的压力的测量结果实时地提供至控制部90。
＜控制部＞
等离子体蚀刻装置100的各构成部与控制部90连接，由控制部90统一控制。控制部90是控制等离子体蚀刻装置100的各构成部的模块控制器(Module Controller)。控制部90与未图示的I/O模块连接。该I/O模块具有多个I/O部，与等离子体蚀刻装置100的各终端设备连接。I/O部设置有用于控制数字信号、模拟信号和串行信号的输入输出的I/O端口。对各终端设备的控制信号各自从I/O部输出。另外，从各终端设备输出的信号各自被输入I/O部。在等离子体蚀刻装置100中，作为与I/O部连接的终端设备例如能够列举有质量流量控制器(MFC)23A、23B、APC阀32、排气装置31、高频电源43等。
接着，参照图3说明控制部90的硬件构成的一个例子。控制部90包括：主控制部101、键盘、鼠标等的输入装置102；打印机等的输出装置103；显示装置104；存储装置105；外部接口106以及将它们彼此连接的母线107。主控制部101包括CPU(中央处理装置)111、RAM(随机存取存储器)112和ROM(只读存储器)113。存储装置105只要能够存储信息，可以为任何形式，例如为硬盘装置或光盘装置。另外，存储装置105对计算机可读取的记录介质115记录信息，另外从记录介质115读取信息。记录介质115只要能够读取信息，可以为任何形式，例如为硬盘、光盘、闪存等。记录介质115可以是记录有本实施方式的基板处理方法的处理方案的记录介质。
在控制部90中，CPU111将RAM112用作工作区域，执行收纳在ROM113或存储装置105中的程序，能够在本实施方式的等离子体蚀刻装置100中对基板S执行等离子体蚀刻处理。
＜处理步骤＞
接着，说明如以上方式构成的等离子体蚀刻装置100的处理动作。图4是表示等离子体蚀刻装置100中进行的本发明的一实施方式的基板处理方法的处理步骤的时序图。另外，图5～10是说明该处理步骤的主要的工序的处理容器1内的状态的工序图。本实施方式中优选的处理步骤，如图4所示，能够包含工序1～工序5。
(准备工序)
首先，作为前阶段的处理，在打开闸阀35的状态下，将基板S通过未图示的搬送装置的叉子，经由基板搬送用开口33搬入处理容器1内，交接给升降销85。
(工序1)
工序1中，如图5所示，在利用升降销85使基板S从载置台5的上表面离开的状态下，将处理容器1内调节为作为真空状态的压力P0。即，在搬入基板后，关闭闸阀35，使排气装置31动作，将处理容器1内抽真空至压力P0(抽空状态)。如图4所示，在该工序1的阶段中，均不供给调压气体G1、传热气体G2、蚀刻气体G3的任何气体。
(工序2)
在工序2中，如图6所示，在利用升降销85使基板S从载置台5的上表面离开的状态下，经由作为第一气体供给路径的气体供给管19对处理容器1内导入调压气体G1，将处理容器1内调节为比压力P0大的压力P1。即，在由升降销85保持基板S的状态下，使排气装置31动作，打开阀21A、21A，从气体供给源25将调压气体G1经由气体供给管19、气体导入口17导入喷淋头15的气体扩散空间15a。此时，通过质量流量控制器23A进行调压气体G1的流量控制。另外，通过APC阀32调节排气路径的流导。导入气体扩散空间15a的调压气体G1进一步经由多个排出孔15b均匀地排出至处理容器1内，处理容器1内被维持为压力P1。此外，如图4所示，在该工序2的阶段中，不供给传热气体G2和蚀刻气体G3。另外，在工序2中，排气装置31的排气强度设定为比工序1弱的调压。
(工序3)
在工序3中，如图7所示，在将处理容器1内保持为压力P1的状态下，使升降销85下降将基板S载置在载置台5。由此，基板S被设置在载置台5上。在基板S的背面和载置台5的上表面之间形成传热空间50。另外，基板S的背面侧的传热空间50成为被封入有调压气体G1的状态，因此，基板S和载置台5之间的传热空间50内的压力与压力P1大致相等。此外，如图4所示，在该工序3的阶段，不供给传热气体G2和蚀刻气体G3。另外，工序3中，排气装置31的排气强度设定为比工序1弱的调压。
(工序4)
在工序4中，如图8所示，在停止对处理容器1内的调压气体G1的导入，并且，将基板S静电吸附后，开始供给传热气体G2。基板S的静电吸附通过从直流电源73经由供电线75对第一绝缘层67和第二绝缘层71之间的电极69施加直流电压而形成。然后，打开阀21B、21B，将气体供给源25的传热气体G2经由作为第二气体供给路径的传热气体供给管78、气体通路77、气体存积部79从多个气孔81向基板S的背面侧喷射，将基板S与载置台5之间的传热空间50调节为压力P2。此时，通过质量流量控制器23B和PCV24进行传热气体G2的流量控制，将传热空间50的压力调压为P2。在此，在前阶段的工序3中，基板S的背面侧的传热空间50中封入有调压气体G1，传热空间50内的压力为大致接近压力P1的状态，因此能够在短时间内快速地进行对压力P2的调节。另外，即使在调压气体G1和传热气体G2为不同种类的气体的情况下，也容易置换为传热气体G2。此外，在该工序4中，作为调压气体G1使用可能对等离子体蚀刻处理带来影响的气体种的情况下，如图4和图8所示，通过排气装置31进行处理容器1内的调压气体G1的排气，优选使处理容器1内的传热空间50以外的空间降低至压力P0。如图4所示，在该工序4的阶段中，仍不供给蚀刻气体G3。另外，工序4中，排气装置31的排气强度设置为与工序1同等的抽空。
(工序5)
在工序5中，在工序4之后，持续供给传热气体G2，一边维持传热空间50的压力P2，一边如图9所示，对处理容器1内导入蚀刻气体G3，将除了传热空间50的处理容器1内调节为压力P3，对基板S进行等离子体蚀刻处理。在该工序5中，打开阀21A、21A，从气体供给源25将蚀刻气体G3经由气体供给管19、气体导入口17导入喷淋头15的气体扩散空间15a。此时，通过质量流量控制器23A进行蚀刻气体G3的流量控制。导入气体扩散空间15a的蚀刻气体G3还经由多个气体排出孔15b被均匀地排出到载置在载置台5上的基板S。此时，处理容器1内的传热空间50以外的空间的压力P3能够根据目的为蚀刻处理的内容适宜地设定。在该状态下，从高频电源43对载置台5施加高频电力。由此，在作为下部电极的载置台5和作为上部电极的喷淋头15之间产生高频电场，蚀刻气体G3分离而等离子体化。利用该等离子体，对基板S实施蚀刻处理。此外，在工序5中，排气装置31的排气强度设定为比工序1弱的调压。
(结束工序)
在对基板S实施规定时间的蚀刻处理之后，停止从高频电源43施加高频电力。另外，关闭阀21A、21A，停止蚀刻气体G3的导入之后，如图10所示，使处理容器1内减压至规定的压力，并且，利用升降销85使基板S上升至搬送位置。此外，在本工序中，优选使处理容器1内降低至压力P0。接着，打开闸阀35，从载置台5将基板S交接至未图示的搬送装置的叉子，从处理容器1的基板搬送用开口33搬出基板S。通过以上的操作，对基板S的等离子体蚀刻处理结束。
通过反复进行以上的处理步骤，能够对多个基板S进行等离子体蚀刻处理。
此外，作为调压气体G1使用对等离子体蚀刻处理没有影响的气体种类的情况下，在工序4中，也可不进行调压气体G1的排气。
在以上的处理步骤中，优选处理容器1内的压力P0、P1和传热空间50的P2的关系为P1≥P2＞P0，更优选P1＝P2。例如，作为压力P0优选处于0～0.67Pa的范围内，优选0.13Pa左右，作为压力P1优选处于100～300Pa的范围内，优选200Pa左右，作为压力P2优选处于100～300Pa的范围内，优选200Pa左右。像这样，在工序2和工序3中，预先将处理容器1内的压力P1设定为在工序5中设定的传热空间50的压力P2以上，使得成为在基板S的背面侧的传热空间50中封入有调压气体G1的状态。在此，作为调压气体G1使用与传热气体G2相同种类的气体的情况下，能够将封入传热空间50的调压气体G1原样地用作传热气体G2，因此，能够快速且有效地进行基板S的温度调节。另一方面，作为调压气体G1使用与传热气体G2不同种类的气体的情况下，封入传热空间50的状态下的调压气体G1在工序4以后容易置换为传热气体G2，能够快速且有效地进行基板S的温度调节。这样，能够提高从载置台5对基板S的热传导效率，能够抑制基板S的面内的温度的不均匀。其结果，例如能够防止蚀刻不均等的处理的不均匀。
作为在以上的处理步骤中使用的调压气体G1能够使用与传热气体G2相同种类的气体。在该情况下，作为调压气体G1和传热气体G2例如优选使用氦气、氮气等。
另外，作为调压气体G1也能够使用与传热气体G2不同种类的气体。例如当调压气体G1为氮气时，作为传热气体G2能够使用氦气，当调压气体G1为氦气时，作为传热气体G2能够使用氮气。
接着，与现有技术相比，说明本发明的作用效果。图11是说明作为比较例的、现有技术的基板处理方法的主要的工序中的处理容器内的状态的工序图。图11的(a)表示与上述实施方式的工序1对应的工序(参照图5)。即，在搬入基板后，关闭闸阀35，在利用升降销85使基板S从载置台5的上表面离开的状态下，使排气装置31动作，将处理容器1内调节为作为真空状态的压力P0。
接着，图11的(b)表示与上述实施方式的工序3对应的工序(参照图7)。但是，与工序3不同，在将处理容器1内保持为压力P0(抽空状态)的状态下，使升降销85下降来将基板S载置在载置台5。由此，基板S被设置在载置台5上。在基板S的背面和载置台5的上表面之间形成传热空间50。
接着，图11的(c)中，在载置台5载置有基板S的状态下，对电极69从直流电源73经由供电线75施加直流电压，对基板S进行静电吸附。而且，经由作为第二气体供给路径的传热气体供给管78、气体通路77、气体存积部79从多个气孔81对基板S的背面侧供给传热气体G2，将基板S与载置台5之间的传热空间50保持为压力P2，并且，经由气体供给管19对处理容器1内导入蚀刻气体G3，将除了传热空间50的处理容器1内调节为压力P3，对基板S进行处理。
如图11的(a)～(c)所示，现有技术的基板处理方法在图4的时序图中，不设置与工序2和工序4相当的工序。即，从使处理容器1内为压力P0的状态[图11的(a)]，直接对载置台5载置基板S[图11的(b)]，开始蚀刻气体G3和传热气体G2的导入[图11的(c)]。因此，基板S为大型时，将传热气体均匀地充填至基板S的背面侧的传热空间50需要时间，导致生产量的降低，并且，难以控制传热气体的温度，存在容易产生基板S的面内的温度的不均匀的问题。另外，需要遍及载置台5的整个面设置多个传热气体用的气孔81。
对此，在本实施方式的基板处理方法中，在工序2中，进行利用升降销85使基板S从载置台5的上表面离开的状态下，对处理容器1内导入调压气体G1，将处理容器1内调节为比压力P0大的压力P1的步骤之后，在工序3中将基板S载置在载置台5。由此，能够使传热气体G2容易充满基板S的背面侧的传热空间50。从而，能够提高传热气体G2的传热効率，能够提高基板S的面内的处理的均匀性。
另外，在本实施方式的等离子体蚀刻装置100中，能够使传热气体G2容易充满基板S的背面侧的传热空间50，所以与现有技术相比能够大幅减少传热气体G2用的气孔81的数量。具体而言，能够将多个气孔81在与基板S的背面的外周部相对的区域偏集设置。例如，在本实施方式的等离子体蚀刻装置100中，如图2A和图2B所示，气孔81在载置台5中与从基板S的端部起的距离L为5mm以上20mm以下的范围内相对的区域偏集设置。从基板S的端部起的距离L为5mm以上20mm以下的范围内是形成设备区域之外的区域，所以即使在该部位产生蚀刻不均，也不影响成品率。像这样，在本实施方式的等离子体蚀刻装置100中，在与基板S的设备形成区域相对的载置台5上的区域中，能够大幅削减传热气体用的气孔81的数量，能够减少气孔81导致的蚀刻不均的产生。由此，能够提高基板S的面内的处理的均匀性。
以上，以本发明的实施方式例示的目的详细地进行了说明，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，本发明不限于以FPD用基板为处理对象的等离子体处理装置，例如也能够适用于以半道体基板为处理对象的等离子体处理容器。另外，不限于等离子体蚀刻装置，例如也能够适用于进行等离子体灰化处理的灰化装置、进行等离子体于CVD处理、等离子体扩散处理的等离子体成膜装置、其它的等离子体处理装置。
另外，在上述实施方式中，采用从蚀刻气体、调压气体和共通的气体供给源25供给传热气体G2的构成，但也能够另外设置传热气体专用的供给源，从其将传热气体G2供给至传热空间50。

Claims (17)

1.一种基板处理方法，其为使用处理装置一边对基板的背面侧供给传热气体一边进行处理的基板处理方法，所述基板处理方法的特征在于：
所述处理装置包括：
收纳被处理体、并能将内部保持为真空的处理容器；
在所述处理容器内载置所述基板、且具有向所述基板的背面侧喷射所述传热气体的多个气孔的载置台；
以相对于所述载置台的上表面能够伸出退回地移位的方式设置的、将所述基板支承在从所述载置台的上表面离开的位置的支承部件；
对所述处理容器内供给气体的第一气体供给路径；
与所述气孔连通的第二气体供给路径；
设置在所述第一气体供给路径，调节所述气体的供给流量的流量调节装置；
检测所述处理容器内的压力的压力检测装置；
与所述处理容器连接的排气路径；
可变地调节所述排气路径的流导的阀；和
与所述排气路径连接的排气装置，
所述基板处理方法包括：
在由所述支承部件使所述基板从所述载置台的上表面离开的状态下，将所述处理容器内调节为成为真空状态的压力P0的步骤；
在由所述支承部件使所述基板从所述载置台的上表面离开的状态下，经由所述第一气体供给路径对所述处理容器内导入调压气体，将所述处理容器内调节为比所述压力P0高的压力P1的步骤；
在将所述处理容器内保持为所述压力P1的状态下，使所述支承部件下降来将所述基板载置于所述载置台的步骤；
在将所述基板载置于所述载置台的状态下，停止对所述处理容器内导入调压气体，经由所述第二气体供给路径和所述气孔向所述基板的背面侧供给所述传热气体，将所述基板与所述载置台之间的传热空间保持为压力P2的步骤；和
一边维持所述传热空间的所述压力P2，一边经由所述第一气体供给路径对所述处理容器内导入处理气体，将除了所述传热空间的所述处理容器内调节为压力P3，对所述基板进行处理的步骤。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于：
在将所述传热空间保持为压力P2的步骤中，从所述处理容器内将所述调压气体进行排气。
3.如权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于：
所述压力P0、P1、P2的关系为P1≥P2＞P0。
4.如权利要求1～3中任一项所述的基板处理方法，其特征在于：
作为所述调压气体，使用与所述传热气体相同种类的气体。
5.如权利要求4所述的基板处理方法，其特征在于：
所述调压气体和所述传热气体为氦气。
6.如权利要求1～3中任一项所述的基板处理方法，其特征在于：
作为所述调压气体，使用与所述传热气体不同种类的气体。
7.如权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于：
所述调压气体为氮气或氦气，所述传热气体为氦气或氮气。
8.如权利要求1～7中任一项所述的基板处理方法，其特征在于：
在将所述调压气体排气的步骤中，使所述处理容器内下降至所述压力P0。
9.如权利要求1～8中任一项所述的基板处理方法，其特征在于：
从所述气孔向所述基板的背面的外周部喷射所述传热气体。
10.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于：
所述气孔向从所述基板的端部起5mm以上20mm以下的范围内的背面喷射所述传热气体。
11.如权利要求1～10中任一项所述的基板处理方法，其特征在于：
对所述基板进行等离子体处理。
12.一种基板处理装置，其为一边对基板的背面侧供给传热气体一边进行处理的基板处理装置，所述基板处理装置的特征在于：
所述基板处理装置包括：
收纳被处理体、并能将内部保持为真空的处理容器；
在所述处理容器内载置所述基板、且具有向所述基板的背面侧喷射所述传热气体的多个气孔的载置台；
以相对于所述载置台的上表面能够伸出退回地移位的方式设置的、将所述基板支承在从所述载置台的上表面离开的位置的支承部件；
对所述处理容器内供给气体的第一气体供给路径；
与所述气孔连通的第二气体供给路径；
设置在所述第一气体供给路径，调节所述气体的供给流量的流量调节装置；
检测所述处理容器内的压力的压力检测装置；
与所述处理容器连接的排气路径；
可变地调节所述排气路径的流导的阀；
与所述排气路径连接的排气装置；和
控制所述基板处理装置的各构成部来对所述基板进行处理的控制部，
所述控制部进行控制，使得该基板处理装置实施如下步骤：
在由所述支承部件使所述基板从所述载置台的上表面离开的状态下，将所述处理容器内调节为成为真空状态的压力P0的步骤；
在由所述支承部件使所述基板从所述载置台的上表面离开的状态下，经由所述第一气体供给路径对所述处理容器内导入调压气体，将所述处理容器内调节为比所述压力P0高的压力P1的步骤；
在将所述处理容器内保持为所述压力P1的状态下，使所述支承部件下降来将所述基板载置于所述载置台的步骤；
在将所述基板载置于所述载置台的状态下，停止对所述处理容器内导入调压气体，经由所述第二气体供给路径和所述气孔向所述基板的背面侧供给所述传热气体，将所述基板与所述载置台之间的传热空间保持为压力P2的步骤；和
一边维持所述传热空间的所述压力P2，一边经由所述第一气体供给路径对所述处理容器内导入处理气体，将除了所述传热空间的所述处理容器内调节为压力P3，对所述基板进行处理的步骤。
13.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于：
在将所述传热空间保持为压力P2的步骤中，从所述处理容器内将所述调压气体排气。
14.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于：
所述压力P0、P1、P2的关系为P1≥P2＞P0。
15.如权利要求12～14中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：
所述气孔于与所述基板的背面的外周部相对的区域偏集设置。
16.如权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于：
所述气孔于与从所述基板的端部起5mm以上20mm以下的范围内的背面相对的区域偏集设置。
17.如权利要求12～16中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：
所述基板处理装置为还包括用于在所述处理容器内生成等离子体的高频电源的等离子体处理装置。
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