JP4594800B2 - 基板処理方法、基板処理プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理方法、基板処理プログラム及び記憶媒体に関し、特に、表面に処理を施す基板の裏面に向けてヘリウムガスを供給する基板処理方法に関する。

従来、プラズマ処理装置の処理室（以下、「チャンバ」という。）内において、基板は冷却機構を有する載置台に載置され、該基板にプラズマ処理が施される。基板にプラズマ処理が施される間、載置台及び基板の裏面の間には伝熱ガス、例えば、ヘリウム（He）ガスが供給され、該ヘリウムガスが基板の熱を載置台に伝達することによって基板の温度が制御される（例えば、特許文献１参照。）。

ヘリウムガスは、載置台の下方に配設された伝熱ガス供給装置（Back Pressure Unit）から供給されるが、伝熱性維持のために、所定の流量及び圧力で供給される。そこで、従来の伝熱ガス供給装置は、配管及びヘリウムガス供給源の他に、ヘリウムガスの供給流量・圧力制御のためのＭＦＣ（Mass Flow Controller）やＰＣＶ（Pressure Control Valve）を備えている。このＭＦＣやＰＣＶは、プラズマ処理におけるガスの流量や圧力を規定するメニュー（以下、「レシピ」という。）に応じて、ヘリウムガスの流量や圧力を調整する。

また、基板が載置台から除去されると、ヘリウムガス供給源はヘリウムガスの供給を中止し、配管内の圧力は低下する。したがって、新たな基板を載置台に載置してプラズマ処理を施す場合には、配管内の圧力をレシピに規定される所定の圧力まで上昇させる必要がある。

近年、スループット向上の観点からプラズマ処理における諸工程に要する時間の短縮が試みられている。上述した配管内の圧力上昇については、基板が載置台に載置された後、プラズマ処理に先立って、配管内にレシピに規定される所定の流量より多い流量でヘリウムガスを供給する、いわゆる、加速シーケンスが適用されている。これにより、伝熱ガス供給装置における配管の圧力上昇に要する時間が短縮される。

この加速シーケンスでは、レシピに規定されるヘリウムガスの所定の圧力の絶対値に応じてヘリウムガスの増加流量が設定される。すなわち、加速シーケンスでは、配管内の圧力を０から所定の圧力まで上昇させることを前提として、ヘリウムガスの増加流量が設定される。
特開２００２−２５２２７１号公報

しかしながら、通常、配管内には、以前に施したプラズマ処理において供給されたヘリウムガス等が残存するため、加速シーケンスを開始する時点における配管内の圧力は、必ずしも０ではない。

したがって、レシピに規定されるヘリウムガスの所定の圧力の絶対値に応じて設定されたヘリウムガスの増加流量は、レシピに規定されるヘリウムガスの所定の圧力に到達するために必要な流量に対して過剰であり、そのため、配管内の圧力が所定の圧力をオーバーシュートする等、伝熱ガス供給装置の制御性が悪化するという問題があった。

また、この伝熱ガス供給装置の制御性の悪化は、所定の圧力への到達の遅延を招き、その結果、スループットの低下を招くことがあった。

本発明の目的は、伝熱ガス供給装置の制御性の悪化を防止することができる基板処理方法、基板処理プログラム及び記憶媒体を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理方法は、基板を収容する処理室と、該処理室内に配置され且つ前記基板を載置する載置台と、該載置台の温度を調整する温度調整装置と、配管を有し且つ前記載置台及び前記基板の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給装置とを備える基板処理装置において前記基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、前記配管を真空引きする真空引きステップと、前記真空引きステップにより真空引きされた配管内の圧力を測定する配管圧力測定ステップと、前記測定された配管内の圧力及び前記所定の処理における配管内の圧力として規定された所定の圧力の圧力差に応じて、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定する伝熱ガス流量設定ステップと、前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流す伝熱ガス流量制御ステップと、前記基板に前記所定の処理を施す基板処理ステップとを有することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項２記載の基板処理プログラムは、基板を収容する処理室と、該処理室内に配置され且つ前記基板を載置する載置台と、該載置台の温度を調整する温度調整装置と、配管を有し且つ前記載置台及び前記基板の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給装置とを備える基板処理装置において、前記基板に所定の処理を施す基板処理方法をコンピュータに実行させる基板処理プログラムであって、前記配管を真空引きする真空引きモジュールと、前記真空引きモジュールにより真空引きされた配管内の圧力を測定する配管圧力測定モジュールと、前記測定された配管内の圧力及び前記所定の処理における配管内の圧力として規定された所定の圧力の圧力差に応じて、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定する伝熱ガス流量設定モジュールと、前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流す伝熱ガス流量制御モジュールと、前記基板に前記所定の処理を施す基板処理モジュールとを有することを特徴とする。

請求項３記載の基板処理プログラムは、請求項２記載の基板処理プログラムにおいて、前記圧力差と、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量とはテーブルにおいて対応付けられ、前記伝熱ガス流量設定モジュールは、前記テーブルに基づいて前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定することを特徴とする。

請求項４記載の基板処理プログラムは、請求項３記載の基板処理プログラムにおいて、前記伝熱ガス流量制御モジュールは、所定の時間の間だけ、前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流すことを特徴とする。

請求項５記載の基板処理プログラムは、請求項４記載の基板処理プログラムにおいて、前記所定の時間は、前記圧力差と前記テーブルにおいて対応付けられていることを特徴とする。
請求項６に記載の基板処理プログラムは、請求項３乃至５のいずれか１項記載の基板処理プログラムにおいて、前記テーブルに設定される圧力差は、０．１から、前記伝熱ガスの流量及び圧力を規定するメニューにより設定される設定圧力の絶対値までに亘って設定されていることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項７記載の記憶媒体は、基板を収容する処理室と、該処理室内に配置され且つ前記基板を載置する載置台と、該載置台の温度を調整する温度調整装置と、配管を有し且つ前記載置台及び前記基板の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給装置とを備える基板処理装置において、前記基板に所定の処理を施す基板処理方法をコンピュータに実行させる基板処理プログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板処理プログラムは、前記配管を真空引きする真空引きモジュールと、前記真空引きモジュールにより真空引きされた配管内の圧力を測定する配管圧力測定モジュールと、前記測定された配管内の圧力及び前記所定の処理における配管内の圧力として規定された所定の圧力の圧力差に応じて、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定する伝熱ガス流量設定モジュールと、前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流す伝熱ガス流量制御モジュールと、前記基板に前記所定の処理を施す基板処理モジュールとを有することを特徴とする。

請求項１記載の基板処理方法、請求項２記載の基板処理プログラム及び請求項７記載の記憶媒体によれば、基板に所定の処理を施す基板処理装置において、伝熱ガス供給装置の配管内の圧力が測定され、該測定された配管内の圧力及び所定の処理における配管内の圧力として規定された所定の圧力の圧力差に応じて、配管に流す伝熱ガスの流量が設定され、設定された流量で伝熱ガスが配管に流される。したがって、設定された伝熱ガスの流量は、上記規定された所定の圧力に到達するために適した流量となり、伝熱ガス供給装置の制御性の悪化を防止することができる。また、上記規定された所定の圧力への迅速に到達することができ、その結果、スループットを向上することができる。
また、配管を真空引きし、配管が真空引きされた後に、配管を流れる伝熱ガスの圧力が測定されるので、伝熱ガスの流れが安定した状態で該圧力を計測することができ、その結果、伝熱ガス供給装置の制御性の精度を向上することができる。

請求項３記載の基板処理プログラムによれば、圧力差と、配管に流す伝熱ガスの流量とはテーブルにおいて対応付けられ、該テーブルに基づいて配管に流す伝熱ガスの流量が設定されるので、伝熱ガスの流量を迅速に設定することができ、もってスループットをより向上することができる。

請求項４記載の基板処理プログラムによれば、所定の時間の間だけ、設定された流量で伝熱ガスを配管に流すので、上記規定された所定の圧力に到達する適切なタイミングで設定された流量による伝熱ガスの供給を停止することができ、もって、伝熱ガス供給装置の制御性の悪化を確実に防止することができる。

請求項５記載の基板処理プログラムによれば、所定の時間は圧力差とテーブルにおいて対応付けられているので、所定の時間を迅速に決定することができ、もってスループットをさらに向上することができる。
請求項６記載の基板処理プログラムによれば、テーブルに設定される圧力差は、０．１から、伝熱ガスの流量及び圧力を規定するメニューにより設定される設定圧力の絶対値までに亘って設定されているので、測定された配管内の圧力に基づく差圧はテーブルにおいてほぼ存在することになり、もって、基板処理前伝熱ガス圧上昇処理を円滑に実行することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

まず、本実施の形態に係る基板処理装置が適用される基板処理装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置の概略構成を示す平面図である。

図１において、基板処理装置１は、半導体デバイス用の基板としてのウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗに反応性イオンエッチング（以下、「ＲＩＥ」という。）処理を施す複数のプロセスシップ１１と、複数のプロセスシップ１１がそれぞれ接続された矩形状の共通搬送室としてのローダーユニット９とを備える。

ローダーユニット９には、上述したプロセスシップ１１の他、２５枚のウエハＷを収容する容器としてのフープ（Front Opening Unified Pod）１４がそれぞれ載置される３つのフープ載置台１５と、フープ１４から搬出されたウエハＷの位置をプリアライメントするオリエンタ１６とが接続されている。

複数のプロセスシップ１１は、ローダーユニット９の長手方向における側壁に接続されると共にローダーユニット９を挟んで３つのフープ載置台１５と対向するように配置され、オリエンタ１６はローダーユニット９の長手方向に関する一端に配置される。

ローダーユニット９は、内部に配置された、ウエハＷを搬送する搬送アーム機構１９と、各フープ載置台１５に対応するように側壁に配置されたウエハＷの投入口としての３つのロードポート２０とを有する。搬送アーム機構１９は、フープ載置台１５に載置されたフープ１４からウエハＷをロードポート２０経由で取り出し、該取り出したウエハＷをプロセスシップ１１やオリエンタ１６へ搬出入する。

プロセスシップ１１は、ウエハＷにＲＩＥ処理を施す真空容器としてのプラズマ処理装置１２と、該プラズマ処理装置１２にウエハＷを受け渡す搬送アーム２６を内蔵するロード・ロックユニット２７とを有する。

プロセスシップ１１では、ローダーユニット９の内部の圧力は大気圧に維持される一方、プラズマ処理装置１２の内部圧力は真空に維持される。そのため、ロード・ロックユニット２７は、プラズマ処理装置１２との連結部に真空ゲートバルブ２９を備えると共に、ローダーユニット９との連結部に大気ゲートバルブ３０を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。

ロード・ロックユニット２７の内部には、略中央部に搬送アーム２６が設置され、該搬送アーム２６よりプラズマ処理装置１２側に第１のバッファ３１が設置され、搬送アーム２６よりローダーユニット９側には第２のバッファ３２が設置される。第１のバッファ３１及び第２のバッファ３２は、搬送アーム２６の先端部に配置されたウエハＷを支持する支持部３３が移動する軌道上に配置され、ＲＩＥ処理が施されたウエハＷを一時的に支持部３３の軌道の上方に待避させることにより、ＲＩＥ未処理のウエハＷとＲＩＥ処理済みのウエハＷとのプラズマ処理装置１２における円滑な入れ換えを可能とする。

また、基板処理装置１は、プロセスシップ１１、ローダーユニット９、及びオリエンタ１６（以下、まとめて「各構成要素」という。）の動作を制御する後述のシステムコントローラ（図示しない）と、ローダーユニット９の長手方向に関する一端に配置されたオペレーションコントローラ１３とを備える。

システムコントローラは、ＲＩＥ処理に対応するプログラムに応じて各構成要素の動作を制御し、オペレーションコントローラ１３は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部を有し、該表示部は各構成要素の動作状況を表示する。

なお、本実施の形態においては、１つの基板処理装置１について説明したが、ウエハＷに所望のプラズマ処理を施す際、１つの基板処理装置１だけではなく複数、例えば、２つの基板処理装置１における、都合４つのプロセスシップ１１を用いて所望のプラズマ処理を４つの処理段階に分けて実行してもよい。

図２は、図１におけるプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。

図２において、プラズマ処理装置１２は、内壁にアルマイトコーティングが施されているアルミニウム製の円筒型チャンバ３４を有し、該チャンバ３４内には、例えば、直径が３００ｍｍのウエハＷを載置する載置台としての円柱状のサセプタ３５が配置されている。

プラズマ処理装置１２では、チャンバ３４の内側壁とサセプタ３５の側面とによって、サセプタ３５上方の気体分子をチャンバ３４の外へ排出する流路として機能する排気路３６が形成される。この排気路３６の途中にはプラズマの漏洩を防止する環状のバッフル板３７が配置される。また、排気路３６におけるバッフル板３７より下流の空間は、サセプタ３５の下方へ回り込み、可変式バタフライバルブである自動圧力制御弁（Automatic Pressure Control Valve）（以下、「ＡＰＣバルブ」という。）６４に連通する。ＡＰＣバルブ６４は、アイソレータ（Isolator）６５を介して真空引き用の排気ポンプであるターボ分子ポンプ（Turbo Molecular Pump）（以下、「ＴＭＰ」という。）６６に接続され、ＴＭＰ６６は、バルブＶ３６を介して排気ポンプであるドライポンプ（以下、「ＤＰ」という。）３８に接続されている。ＡＰＣバルブ６４、アイソレータ６５、ＴＭＰ６６、バルブＶ３６及びＤＰ３８によって構成される排気流路（以下、「本排気ライン」という。）は、ＡＰＣバルブ６４によってチャンバ３４内の圧力制御を行い、さらにＴＭＰ６６及びＤＰ３８によってチャンバ３４内をほぼ真空状態になるまで減圧する。

また、配管６７がアイソレータ６５及びＴＭＰ６６の間からバルブＶ３７を介してＤＰ３８に接続されている。配管６７及びバルブＶ３７（以下、「バイパスライン」という。）は、ＴＭＰ６６をバイパスして、ＤＰ３８によってチャンバ３４内を粗引きする。

サセプタ３５には下部電極用の高周波電源４１が給電棒４２及び整合器（Matcher）４３を介して接続されており、該下部電極用の高周波電源４１は、所定の高周波電力をサセプタ３５に供給する。これにより、サセプタ３５は下部電極として機能する。また、整合器４３は、サセプタ３５からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ３５への供給効率を最大にする。

サセプタ３５の内部上方には、導電膜からなる円板状のＥＳＣ電極板４４が配置されている。ＥＳＣ電極板４４には直流電源４５が電気的に接続されている。ウエハＷは、直流電源４５からＥＳＣ電極板４４に印加された直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってサセプタ３５の上面に吸着保持される。また、サセプタ３５の上方には、サセプタ３５の上面に吸着保持されたウエハＷの周りを囲うように円環状のフォーカスリング４６が配設される。このフォーカスリング４６は、後述する空間Ｓに露出し、該空間Ｓにおいて生成されたイオンやラジカルをウエハＷの表面に向けて収束し、ＲＩＥ処理の効率を向上させる。

また、サセプタ３５の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室４６（温度調整装置）が設けられる。この冷媒室４６には、チラーユニット（図示せず）から冷媒用配管４０を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水が循環供給され、当該冷媒の温度によってサセプタ３５上面に吸着保持されたウエハＷの処理温度が制御される。

サセプタ３５の上面のウエハＷが吸着保持される部分（以下、「吸着面」という。）には、ウエハＷの周縁部に対向する複数の周縁伝熱ガス供給孔４７と、ウエハＷの中央部に対向する複数の中央伝熱ガス供給孔４８とが開口している。

これらの周縁伝熱ガス供給孔４７及び中央伝熱ガス供給孔４８は、それぞれサセプタ３５内部に配置された２つの伝熱ガス供給ライン４９，５０を介して伝熱ガス供給部５１に接続され、該伝熱ガス供給部５１は伝熱ガスとしてのヘリウムガスを、周縁伝熱ガス供給孔４７及び中央伝熱ガス供給孔４８を介して吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する。これらの周縁伝熱ガス供給孔４７及び中央伝熱ガス供給孔４８、２つの伝熱ガス供給ライン４９，５０並びに伝熱ガス供給部５１は、伝熱ガス供給装置を構成する。

また、サセプタ３５の吸着面には、サセプタ３５の上面から突出自在なリフトピンとしての複数のプッシャーピン５２が配置されている。これらのプッシャーピン５２は、モータ（図示せず）とボールねじ（図示せず）を介して接続され、ボールねじによって直線運動に変換されたモータの回転運動に起因して吸着面から自在に突出する。ウエハＷにＲＩＥ処理を施すためにウエハＷを吸着面に吸着保持するときには、プッシャーピン５２はサセプタ３５に収容され、ＲＩＥ処理が施されたウエハＷをチャンバ３４から搬出するときには、プッシャーピン５２はサセプタ３５の上面から突出してウエハＷをサセプタ３５から離間させて上方へ持ち上げる。

チャンバ３４の天井部には、サセプタ３５と対向するようにガス導入シャワーヘッド５３が配置されている。ガス導入シャワーヘッド５３には整合器５４を介して上部電極用の高周波電源５５が接続されており、上部電極用の高周波電源５５は所定の高周波電力をガス導入シャワーヘッド５３に供給するので、ガス導入シャワーヘッド５３は上部電極として機能する。なお、整合器５４の機能は上述した整合器４３の機能と同じである。

ガス導入シャワーヘッド５３は、多数のガス穴５６を有する下面の上部電極板５７と、該上部電極板５７を着脱可能に支持する電極支持体５８とを有する。また、該電極支持体５８の内部にはバッファ室５９が設けられ、このバッファ室５９には処理ガス供給部（図示せず）からの処理ガス導入管６０が接続されている。この処理ガス導入管６０の途中には配管インシュレータ６１が配置されている。この配管インシュレータ６１は絶縁体からなり、ガス導入シャワーヘッド５３へ供給された高周波電力が処理ガス導入管６０によって処理ガス供給部へリークするのを防止する。ガス導入シャワーヘッド５３は、処理ガス導入管６０からバッファ室５９へ供給された処理ガスをガス穴５６を経由してチャンバ３４内へ供給する。

また、チャンバ３４の側壁には、プッシャーピン５２によってサセプタ３５から上方へ持ち上げられたウエハＷの高さに対応する位置にウエハＷの搬出入口６２が設けられ、搬出入口６２には、該搬出入口６２を開閉するゲートバルブ６３が取り付けられている。

このプラズマ処理装置１２のチャンバ３４内では、上述したように、サセプタ３５及びガス導入シャワーヘッド５３に高周波電力を供給して、サセプタ３５及びガス導入シャワーヘッド５３の間の空間Ｓに高周波電力を印加することにより、該空間Ｓにおいてガス導入シャワーヘッド５３から供給された処理ガスから高密度のプラズマを発生させ、該プラズマによってウエハＷにＲＩＥ処理を施す。

具体的には、このプラズマ処理装置１２では、ウエハＷにＲＩＥ処理を施す際、先ずゲートバルブ６３を開弁し、加工対象のウエハＷをチャンバ３４内に搬入し、さらに、直流電圧をＥＳＣ電極板４４に印加することにより、搬入されたウエハＷをサセプタ３５の吸着面に吸着保持する。また、ガス導入シャワーヘッド５３より処理ガス（例えば、所定の流量比率のＣＦ₄ガス、Ｏ₂ガス及びＡｒガスから成る混合ガス）を所定の流量および流量比でチャンバ３４内に供給すると共に、ＡＰＣバルブ６４等によりチャンバ３４内の圧力を所定値に制御する。さらに、サセプタ３５及びガス導入シャワーヘッド５３によりチャンバ３４内の空間Ｓに高周波電力を印加する。これにより、ガス導入シャワーヘッド５３より導入された処理ガスをプラズマ化して、空間Ｓにおいてイオンやラジカルを生成し、該生成されるラジカルやイオンをフォーカスリング４６によってウエハＷの表面に収束し、ウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチングする。

図３は、図２における伝熱ガス供給部の概略構成を示す配管図である。

図３において、伝熱ガス供給部５１は、伝熱ガス供給ライン４９に接続されて、伝熱ガス供給ライン４９及び周縁伝熱ガス供給孔４７を介してヘリウムガスを吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する周縁伝熱ガス供給系６８と、伝熱ガス供給ライン５０に接続されて、伝熱ガス供給ライン５０及び中央伝熱ガス供給孔４８を介してヘリウムガスを吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する中央伝熱ガス供給系６９とからなる。

周縁伝熱ガス供給系６８は本排気管７０及び副排気管７１を有する。本排気管７０の一端は伝熱ガス供給ライン４９に接続され、本排気管７０の他端はヘリウムガスを該本排気管７０に供給するヘリウムガス供給源７２に接続される。また、本排気管７０には、ヘリウムガス供給源７２から伝熱ガス供給ライン４９へ向けて、フィルタ１０２、バルブＶ４４、ＭＦＣ７３、ＣＭ（Capacity Manometer）７４、ＡＣＣ（Accumulator）７５及びバルブＶ６６が順に配置されている。

本排気管７０において、フィルタ１０２はヘリウムガス供給源７２から供給されるヘリウムガスに含まれる塵芥等を除去し、バルブＶ４４はヘリウムガス供給源７２から本排気管７０へのヘリウムガスの供給を制御し、ＭＦＣ７３は本排気管７０を流れるヘリウムガスの流量を制御し、ＣＭ７４は本排気管７０を流れるヘリウムガスの圧力を測定し、ＡＣＣ７５は本排気管７０を流れるヘリウムガスを一時的に蓄積し、バルブＶ６６は本排気管７０から伝熱ガス供給ライン４９へのヘリウムガスの供給を制御する。また、本排気管７０はバルブＶ６８を介してＡＰＣバルブ６４及びアイソレータ６５の間の配管に接続されている。

副排気管７１の一端は後述する中央伝熱ガス供給系６９の副排気管７８に接続され、副排気管７１の他端はＭＦＣ７３及びＣＭ７４の間において本排気管７０に接続される。また、副排気管７１には、本排気管７０から副排気管７８へ向けて、バルブＶ４６及びＰＣＶ７６が順に配置されている。

副排気管７１において、バルブＶ４６は本排気管７０から副排気管７８へのヘリウムガスの流れを制御し、ＰＣＶ７６は副排気管７１を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。また、副排気管７１は副排気管７８を介してバルブＶ３７及びＤＰ３８の間の配管に接続されている。

周縁伝熱ガス供給系６８では、ヘリウムガスを吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する際、バルブＶ４４、バルブＶ４６及びバルブＶ６６が開弁されると共に、ＭＦＣ７３が本排気管７０を流れるヘリウムガスの流量を制御し、ＰＣＶ７６が副排気管７１を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。このとき、バルブＶ４６が開弁されて本排気管７０が副排気管７１と連通しているので、ＰＣＶ７６は結果として本排気管７０を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。

なお、周縁伝熱ガス供給系６８は、ＭＦＣ７３及びＰＣＶ７３を備えるが、ＭＦＣ７３の代わりにＰＣＶを備え、ＰＣＶ７３の代わりにオリフィスを備えてもよく、この場合におけるオリフィスの直径は、例えば、０．２ｍｍであるのが好ましい。

中央伝熱ガス供給系６９は本排気管７７及び副排気管７８を有する。本排気管７７の一端は伝熱ガス供給ライン５０に接続され、本排気管７７の他端はヘリウムガスを該本排気管７７に供給するヘリウムガス供給源７９に接続される。また、本排気管７７には、ヘリウムガス供給源７９から伝熱ガス供給ライン５０へ向けて、フィルタ１０３、バルブＶ４３、ＭＦＣ８０、ＣＭ８１、ＡＣＣ８２及びバルブＶ６５が順に配置されている。

本排気管７７において、フィルタ１０３はヘリウムガス供給源７９から供給されるヘリウムガスに含まれる塵芥等を除去し、バルブＶ４３はヘリウムガス供給源７９から本排気管７７へのヘリウムガスの供給を制御し、ＭＦＣ８０は本排気管７７を流れるヘリウムガスの流量を制御し、ＣＭ８１は本排気管７７を流れるヘリウムガスの圧力を測定し、ＡＣＣ８２は本排気管７７を流れるヘリウムガスを一時的に蓄積し、バルブＶ６５は本排気管７７から伝熱ガス供給ライン５０へのヘリウムガスの供給を制御する。また、本排気管７７も、本排気管７０と同様に、バルブＶ６７を介してＡＰＣバルブ６４及びアイソレータ６５の間の配管に接続されている。

副排気管７８の一端はバルブＶ３７及びＤＰ３８の間の配管に接続され、副排気管７８の他端はＭＦＣ８０及びＣＭ８１の間において本排気管７７に接続される。また、副排気管７８には、本排気管７７からバルブＶ３７及びＤＰ３８の間の配管に向けて、バルブＶ４５及びＰＣＶ８３が順に配置されている。

副排気管７８において、バルブＶ４５は本排気管７７から副排気管７８へのヘリウムガスの流れを制御し、ＰＣＶ８３は副排気管７８を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。

中央伝熱ガス供給系６９では、ヘリウムガスを吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する際、バルブＶ４３、バルブＶ４５及びバルブＶ６５が開弁されると共に、ＭＦＣ８０が本排気管７７を流れるヘリウムガスの流量を制御し、ＰＣＶ８３が副排気管７８を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。このとき、バルブＶ４５が開弁されて本排気管７７が副排気管７８と連通しているので、ＰＣＶ８３は結果として本排気管７７を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。

中央伝熱ガス供給系６９は、ＭＦＣ８０及びＰＣＶ８３を備えるが、ＭＦＣ８０の代わりにＰＣＶを備え、ＰＣＶ８３の代わりにオリフィスを備えてもよく、この場合におけるオリフィスの直径は、例えば、０．２ｍｍであるのが好ましい。

なお、バルブＶ６５、バルブＶ６６、バルブＶ６７及びバルブＶ６８は、それぞれ開閉センサを備える。

図４は、本実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置におけるサセプタの吸着面近傍における伝熱ガス供給装置の概略構成を示す拡大断面図であり、（Ａ）は図１におけるサセプタの吸着面近傍における伝熱ガス供給装置の概略構成を示す拡大断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す伝熱ガス供給装置の変形例を示す拡大断面図である。

図４（Ａ）において、吸着面上には互いに径が異なる２つの円環状の内側円環状凸部８４及び外側円環状凸部８５が同心円状に配設されている。内側円環状凸部８４の中心はウエハＷの中心とほぼ一致し、外側円環状凸部８５の中心もウエハＷの中心とほぼ一致する。

これらの内側円環状凸部８４及び外側円環状凸部８５はウエハＷを担持する。ウエハＷはＥＳＣ電極板４４によってサセプタ３５に吸着保持されるため、ウエハＷと内側円環状凸部８４及び外側円環状凸部８５の上部とが密着する。

中央伝熱ガス供給孔４８は、内側円環状凸部８４及びウエハＷで囲まれた空間Ｓｃに向けて開口し、該空間Ｓｃにヘリウムガスを供給する。また、周縁伝熱ガス供給孔４７は、内側円環状凸部８４、外側円環状凸部８５及びウエハＷに囲まれた空間Ｓｏに向けて開口し、該空間Ｓｏにヘリウムガスを供給する。空間Ｓｏ及び空間Ｓｃに供給されたヘリウムガスは、それぞれ当該空間からほとんど外へ流出することがないため、これにより、ウエハＷの熱がヘリウムガスを媒介してサセプタ３５へ効率良く伝達される。

図４（Ａ）に示すように、ウエハＷの外径は、吸着面の外径よりも大きいため、ウエハＷの外縁部はヘリウムガスに接触することがない。そのため、ウエハＷの外縁部の温度がウエハＷの中央部の温度より上昇し易くなる。伝熱ガス供給装置は、これに対応して、周縁伝熱ガス供給孔４７のヘリウムガスの供給圧力を中央伝熱ガス供給孔４８のヘリウムガスの供給圧力より高くし、空間Ｓｏの熱伝達効率を空間Ｓｃの熱伝達効率よりも高くする。これにより、ウエハＷの外縁部がウエハＷの中心部より効率良く冷却されて、ウエハＷの温度を均一にすることができる。

図４（Ｂ）に示す伝熱ガス供給装置の変形例は、上述した内側円環状凸部８４、外側円環状凸部８５、周縁伝熱ガス供給孔４７及び中央伝熱ガス供給孔４８に加え、内側円環状凸部８４及び外側円環状凸部８５の間において、これらと同心円状に配設された中間円環状凸部８６と、該中間円環状凸部８６、内側円環状凸部８４及びウエハＷに囲まれた空間Ｓｍに向けて開口し、該空間Ｓｍの圧力を制御する中間伝熱ガス制御孔８７とを備える。

図４（Ｂ）の伝熱ガス供給装置の変形例では、空間Ｓｏの高圧のヘリウムガスが中間円環状凸部８６及びウエハＷの微小な隙間から微小漏れしても、該微小漏れしたヘリウムガスを中間伝熱ガス制御孔８７が吸引する等して空間Ｓｍの圧力を制御することにより、空間Ｓｃにおける圧力を一定に維持することができる。その結果、ウエハＷの中央部が過冷却されるのを防止して、ウエハＷの温度を確実に均一にすることができる。

なお、図４（Ｂ）では圧力が制御される空間Ｓｍを空間Ｓｏ及び空間Ｓｃの間において１つだけ設けたが、空間Ｓｍの数はこれに限られず、２以上の空間Ｓｍを空間Ｓｏ及び空間Ｓｃの間に設けてもよい。これにより、さらに確実にウエハＷの温度を均一にすることができる。

図５は、図１の基板処理装置におけるシステムコントローラの概略構成を示す図である。

図５において、システムコントローラは、ＥＣ（Equipment Controller）８９と、複数、例えば、３つのＭＣ（Module Controller）９０，９１，９２と、ＥＣ８９及び各ＭＣを接続するスイッチングハブ９３とを備える。該システムコントローラはＥＣ８９からＬＡＮ（Local Area Network）１０１を介して、基板処理装置１が設置されている工場全体の製造工程を管理するＭＥＳ（Manufacturing Execution System）としてのＰＣ８８に接続されている。ＭＥＳは、システムコントローラと連携して工場における工程に関するリアルタイム情報を基幹業務システム（図示しない）にフィードバックすると共に、工場全体の負荷等を考慮して工程に関する判断を行う。

ＥＣ８９は、各ＭＣを統括して基板処理装置１全体の動作を制御する統括制御部である。また、ＥＣ８９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を有し、オペレーションコントローラ１３においてユーザ等によって指定されたウエハＷの処理方法のメニュー、すなわち、レシピに対応するプログラムに応じてＣＰＵが各ＭＣに制御信号を送信することにより、プロセスシップ１１及びローダーユニット９の動作を制御する。

スイッチングハブ９３は、ＥＣ８９からの制御信号に応じてＥＣ８９の接続先としてのＭＣを切り替える。

ＭＣ９０，９１，９２は、プロセスシップ１１及びローダーユニット９の動作を制御する制御部である。各ＭＣも、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を有し、後述するエンドデバイスへ制御信号を送信する。なお、図１の基板処理装置１が有するシステムコントローラは、複数のプロセスシップ１１及び１つローダーユニット９を制御するために、プロセスシップ１１やローダーユニット９の数に対応した数のＭＣを有するが、図５では３つのＭＣが示されている。

各ＭＣは、ＤＩＳＴ（Distribution）ボード９６によってＧＨＯＳＴネットワーク９５を介して各Ｉ／Ｏ（入出力）モジュール９７，９８，９９にそれぞれ接続される。ＧＨＯＳＴネットワーク９５は、ＭＣが有するＭＣボードに搭載されたＧＨＯＳＴ（General High-Speed Optimum Scalable Transceiver）と称されるＬＳＩによって実現されるネットワークである。ＧＨＯＳＴネットワーク９５には、最大で３１個のＩ／Ｏモジュールを接続可能であり、ＧＨＯＳＴネットワーク９５では、ＭＣがマスタに該当し、Ｉ／Ｏモジュールがスレーブに該当する。

Ｉ／Ｏモジュール９７は、１つのプロセスシップ１１における各構成要素（以下、「エンドデバイス」という。）に接続された複数のＩ／Ｏ部１００からなり、各エンドデバイスへの制御信号及び各エンドデバイスからの出力信号の伝達を行う。Ｉ／Ｏモジュール９７においてＩ／Ｏ部１００に接続されるエンドデバイスには、例えば、プラズマ処理装置１２における伝熱ガス供給部５１の各構成要素である、バルブＶ４３，Ｖ４４，Ｖ４５，Ｖ４６，Ｖ６５，Ｖ６６、ＭＦＣ７３，８０、ＣＭ７４，８１、ＡＣＣ７５，８２及びＰＣＶ７６，８３等が該当する。

なお、Ｉ／Ｏモジュール９８，９９は、Ｉ／Ｏモジュール９７と同様の構成を有し、プロセスシップ１１に対応するＭＣ９１及びＩ／Ｏモジュール９８の接続関係、並びにローダーユニット９に対応するＭＣ９２及びＩ／Ｏモジュール９９の接続関係も、上述したＭＣ９０及びＩ／Ｏモジュール９７の接続関係と同様の構成であるため、これらの説明を省略する。

また、各ＧＨＯＳＴネットワーク９５には、Ｉ／Ｏ部１００におけるデジタル信号、アナログ信号及びシリアル信号の入出力を制御するＩ／Ｏボード（図示しない）も接続される。

基板処理装置１において、後述するＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理を実行する際には、該処理に対応するプログラムに応じてＥＣ８９のＣＰＵが、スイッチングハブ９３、ＭＣ９０、ＧＨＯＳＴネットワーク９５及びＩ／Ｏモジュール９７におけるＩ／Ｏ部１００を介して、所望のエンドデバイスに制御信号を送信することにより、伝熱ガス供給部５１においてＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理を実行する。

具体的には、ＣＰＵが、バルブＶ４３，Ｖ４４，Ｖ４５，Ｖ４６，Ｖ６５，Ｖ６６、ＭＦＣ７３，８０及びＰＣＶ７６，８３に制御信号を送信することにより、周縁伝熱ガス供給孔４７及び中央伝熱ガス供給孔４８を介して吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給されるヘリウムガスの流量及び圧力を制御する。

図５のシステムコントローラでは、複数のエンドデバイスがＥＣ８９に直接接続されることなく、該複数のエンドデバイスに接続されたＩ／Ｏ部１００がモジュール化されてＩ／Ｏモジュールを構成し、該Ｉ／ＯモジュールがＭＣ及びスイッチングハブ９３を介してＥＣ８９に接続されるため、通信系統を簡素化することができる。

また、ＥＣ８９のＣＰＵが送信する制御信号には、所望のエンドデバイスに接続されたＩ／Ｏ部１００のアドレス、及び当該Ｉ／Ｏ部１００を含むＩ／Ｏモジュールのアドレスが含まれているため、スイッチングハブ９３は制御信号におけるＩ／Ｏモジュールのアドレスを参照し、ＭＣのＧＨＯＳＴが制御信号におけるＩ／Ｏ部１００のアドレスを参照することによって、スイッチングハブ９３やＭＣがＣＰＵに制御信号の送信先の問い合わせを行う必要を無くすことができ、これにより、制御信号の円滑な伝達を実現することができる。

また、ＭＣ９０は、ＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理等において、ＧＨＯＳＴネットワーク９５及びＩ／Ｏモジュール９７におけるＩ／Ｏ部１００を介して伝熱ガス供給部５１を監視し、周縁伝熱ガス供給系６８や中央伝熱ガス供給系６９のヘリウムガス（以下、「供給系ヘリウムガス」という。）の圧力が所定の時間内に所定の安定条件を満たさない場合、供給系ヘリウムガスが所定の安定条件から逸脱した場合、ウエハＷの裏面及び載置台の間からのヘリウムガスのリーク発生に伴う、供給系ヘリウムガスの圧力低下を検知した場合、又はウエハＷの裏面の真空引き後において供給系ヘリウムガスの圧力が所定値を超える場合には、以降のウエハＷの搬送を禁止する旨を伝えるためのインターロック（Ｉ／Ｌ）信号を、スイッチングハブ９３を介してＥＣ８９へ送信する。該インターロック信号を受信したＥＣ８９は、スイッチングハブ９３を介して、ローダーユニット９の動作を制御するＭＣ９２へウエハＷの搬送を禁止するウエハ搬送禁止信号を送信する。該ウエハ搬送禁止信号を受信したＭＣ９２は、ウエハの搬送に関連するエンドデバイスの動作を制御してウエハＷの搬送を中止する。

図６は、図２における伝熱ガス供給部のＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理のシーケンス図である。

図６において、チャンバ３４内に加工対象のウエハＷが搬入され、該ウエハＷがサセプタ３５の吸着面上に載置され、さらに、ＥＳＣ電極板４４によって吸着保持されると、バルブＶ４３，Ｖ４４，Ｖ６５，Ｖ６６が開弁すると共に、バルブＶ６７，Ｖ６８も開弁する。これにより、周縁伝熱ガス供給系６８及び中央伝熱ガス供給系６９は、ＴＭＰ６６及びＤＰ３８と連通するため、本排気管７０，７７及び副排気管７１，７８がＴＭＰ６６及びＤＰ３８によって真空引きされる。このとき、同時に、伝熱ガス供給ライン４９，５０も真空引きされる。

その後、所定の時間（DeleyT）が経過すると、後述するようにＣＭ７４，７５が、それぞれ本排気管７０，７１を流れるヘリウムガスの圧力を測定することによって周縁伝熱ガス供給系６８及び中央伝熱ガス供給系６９のライン圧をチェックする。

次いで、後述する加速シーケンスが開始されると、バルブＶ６７，Ｖ６８が閉弁すると共に、ＰＣＶ７６，８３が起動して本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。また、図示されていないが、ＭＦＣ７３，８０が起動して本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの流量を制御する。

その後、加速シーケンスが終了し、ウエハＷにＲＩＥ処理が施される間も、バルブＶ４３，Ｖ４４，Ｖ６５，Ｖ６６は開弁し、バルブＶ６７，Ｖ６８は閉弁し、ＰＣＶ７６，８３は作動し、且つＭＦＣ７３，８０は作動し続ける。これにより、ウエハＷにＲＩＥ処理が施される間においても、本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの圧力は制御され、本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの流量も制御される。

上述した従来の加速シーケンスでは、ＭＦＣ７３，８０が制御する本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの流量（以下、「加速流量」という。）は、本排気管７０，７７内の圧力を０からＲＩＥ処理のレシピに規定されたヘリウムガスの設定供給圧力（以下、「レシピ設定圧力」という。）まで上昇させることを前提として設定される。このため、従来の加速シーケンスにおける加速流量は、レシピ設定圧力に到達するために必要な流量より多くなり、伝熱ガス供給部５１の制御性が悪化する。したがって、加速流量の設定方法を見直す必要がある。

本実施の形態に係る基板処理方法は、これに対応して、測定された本排気管７０，７７内の圧力と、レシピ設定圧力との差圧（以下、単に「差圧」という。）に基づいて加速流量を設定する。差圧と加速流量とは、下記表１に示すような加速シーケンス用テーブルにおいて対応付けられている。該加速シーケンス用テーブルは、当該伝熱ガス供給部５１に対応するＭＣ（例えば、ＭＣ９０）が有するＨＤＤに格納されている。

この加速シーケンス用テーブルでは、ＲＩＥ処理のレシピに規定されたヘリウムガスの設定流量（以下、「レシピ設定流量」という。）と、差圧とに応じて加速流量が規定され、さらに、加速流量でヘリウムガスを本排気管７０，７７に流す時間（以下、「加速時間」という）が規定されている。加速シーケンス用テーブルは、ウエハＷにＲＩＥ処理を施す前に、プラズマ処理装置１２において、レシピ設定流量、差圧、加速流量及び加速時間の組み合わせを幾つか設定して実際に加速シーケンスを実行し、各レシピ設定流量及び各差圧における最適な加速流量及び加速時間、すなわち、本排気管７０，７７の圧力がレシピ設定圧力をオーバーシュートすることなく、該レシピ設定圧力に短時間で到達できる加速流量及びその加速時間を選択し、該選択された加速流量及び加速時間をレシピ設定流量及び差圧に対応付けることによって作成される。

加速シーケンス用テーブル作成時に設定される差圧は、ほぼ０からレシピ設定圧力の絶対値までに亘って設定されるのがよい。これにより、測定された本排気管７０，７７内の圧力に基づく差圧は加速シーケンス用テーブルにおいて必ず存在することになり、もって、後述するＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理を円滑に実行することができる。

なお、この加速シーケンス用テーブルはプラズマ処理装置の種類毎に作成される。ＭＣは、複数のプラズマ処理装置に対応した加速シーケンス用テーブルを備え、プラズマ処理装置が変更される毎に、使用する加速シーケンス用テーブルを変更する。

図７は、図２における伝熱ガス供給部のＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理を含むプロセス処理のフローチャートである。

該処理は、ＥＣ８９のＣＰＵ等が、該ＥＣ８９のＨＤＤ等に格納されたプロセス処理のプログラムに応じて実行する。また、ユーザは、プロセス処理におけるＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理において上記加速シーケンス用テーブルに基づく加速シーケンスの実行を所望する場合には、上記プログラムの実行前に、オペレーションコントローラ１３の表示部に表示された処理メニューから上記加速シーケンス用テーブルに基づく加速シーケンスを示す選択肢「ＣＴ１」を選択し、さらに該「ＣＴ１」が選択されたときに表示部に表示される選択肢「差圧による加速シーケンス」を選択する。

また、選択肢「ＣＴ１」が選択されると表示部に選択肢「ディレイ時間設定」が表示され、ユーザが該選択肢「ディレイ時間設定」を選択すると、後述するステップＳ７２の伝熱ガス供給ライン４９，５０等の真空引きの開始から、後述するステップＳ７４の周縁伝熱ガス供給系６８及び中央伝熱ガス供給系６９のライン圧のチェックの開始までの遅れ時間であるディレイ時間（DelayT）を入力可能な入力欄が表示される。ユーザが所望のディレイ時間を設定したいときは、この入力欄に所望のディレイ時間を入力する。

図７において、まず、ガス導入シャワーヘッド５３が処理ガスをチャンバ３４内へ供給すると共に、ＡＰＣバルブ６４が開いてチャンバ３４内を所定の圧力に維持する。その後、チャンバ３４内に加工対象のウエハＷを搬入し、該ウエハＷをサセプタ３５の吸着面上に載置し、ＥＳＣ電極板４４に直流電圧を印加して該ウエハＷを吸着保持する（ステップＳ７１）。

その後、チャンバ３４内の圧力が所定値に安定すると、ＡＰＣバルブ６４が所定量だけ閉じ、次いで、バルブＶ４３，Ｖ４４，Ｖ６５，Ｖ６６，Ｖ６７，Ｖ６８が開弁し、ＴＭＰ６６及びＤＰ３８が本排気管７０，７７、副排気管７１，７８及び伝熱ガス供給ライン４９，５０を真空引きする（ステップＳ７２）。

その後、伝熱ガス供給ライン４９，５０等の真空引きの開始からユーザによって入力された所望のディレイ時間（DelayT）が経過したか否かを判別し（ステップＳ７３）、ディレイ時間が経過していないときには、ステップＳ７３に戻り、ディレイ時間が経過しているときには、ステップＳ７４に進む。なお、ユーザによって所望のディレイ時間が入力されていないときは、ＭＣのＨＤＤ等に格納されているデフォルト値としてのディレイ時間が使用される。

続くステップＳ７４では、ＣＭ７４，７５がそれぞれ本排気管７０，７１を流れるヘリウムガスの圧力を測定することによって周縁伝熱ガス供給系６８及び中央伝熱ガス供給系６９のライン圧をチェックする（配管圧力測定ステップ）。

次いで、測定された本排気管７０，７７内の圧力と、レシピ設定圧力との差圧を算出し、該算出された差圧及びレシピ設定流量に基づいて、上記加速シーケンス用テーブルから加速流量及び加速時間を選択して、これらを加速シーケンスにおける加速流量及び加速時間として設定する（ステップＳ７５）（伝熱ガス流量設定ステップ）。

次いで、バルブＶ６７，Ｖ６８が閉弁すると共に、ＭＦＣ７３，８０を起動させて本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの流量を設定された加速流量に制御して加速シーケンスを実行する（ステップＳ７６）（伝熱ガス流量制御ステップ）。このとき、ＰＣＶ７６，８３も起動させて本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの圧力を制御する。

また、加速シーケンスの間、周縁伝熱ガス供給系６８及び中央伝熱ガス供給系６９のライン圧はＣＭ７４，７５によってチェックされ、該チェックされたライン圧は、オペレーションコントローラ１３の表示部に表示された装置状態モニタ画面（図８）における（「Ｐ／Ｃ」で示される）各プラズマ処理装置の項目「圧力」の「状態値」の欄に示される。なお、項目「圧力」の「設定値」にはレシピ設定圧力が示される。これにより、ユーザは周縁伝熱ガス供給系６８及び中央伝熱ガス供給系６９のライン圧がレシピ設定圧力に達するのに要する残時間を推定することができる。

その後、設定された加速時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ７７）、該加速時間が経過していないときには、ステップＳ７６に戻り、該加速時間が経過しているときには、加速シーケンスを終了する。

ＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理の終了後、ウエハＷにＲＩＥ処理が施される間、バルブＶ４３，Ｖ４４，Ｖ６５，Ｖ６６，Ｖ６７，Ｖ６８は閉弁し、ＰＣＶ７６，８３は作動し、且つＭＦＣ７３，８０は作動し続ける。このとき、本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの流量はレシピ設定流量に制御され、本排気管７０，７７を流れるヘリウムガスの圧力はレシピ設定圧力に制御される。

次いで、下部電極用の高周波電源４１からサセプタ３５へ高周波電力を供給すると共に、上部電極用の高周波電源５５からガス導入シャワーヘッド５３へ高周波電力を供給することにより、ＲＩＥ処理を実行する。

ＲＩＥ処理の開始から所定の時間経過後、下部電極用の高周波電源４１及び上部電極用の高周波電源５５が高周波電力の供給を停止すると共に、伝熱ガス供給部５１が吸着面及びウエハＷの裏面の間隙へのヘリウムガスの供給を停止しする。

次いで、ＥＳＣ電極板４４を除電し、ガス導入シャワーヘッド５３がチャンバ３４内への処理ガスの供給を停止して本処理を終了する。

上述した本実施の形態に係る基板処理方法によれば、ＲＩＥ処理に先立って、本排気管７０，７１を流れるヘリウムガスの圧力が測定され、測定された本排気管７０，７７内の圧力とレシピ設定圧力との差圧に基づいて、上記加速シーケンス用テーブルから加速流量及び加速時間が選択されて加速シーケンスにおける加速流量及び加速時間として設定され、該設定された加速流量でヘリウムガスが本排気管７０，７１に流される。したがって、設定された加速流量は、レシピ設定圧力に到達するために適した流量となり、伝熱ガス供給部５１の制御性の悪化を防止することができる。また、レシピ設定圧力への迅速に到達することができ、その結果、スループットを向上することができる。

また、上記差圧と、加速流量及び加速時間とは加速シーケンス用テーブルにおいて対応付けられ、該加速シーケンス用テーブルに基づいて加速流量及び加速時間が選択されて設定されるので、加速流量及び加速時間を迅速に設定することができ、もってスループットをより向上することができる。

また、加速時間の間だけ、加速流量でヘリウムガスを本排気管７０，７１に流すので、レシピ設定圧力に到達する適切なタイミングで加速流量によるヘリウムガスの供給を停止することができ、もって、伝熱ガス供給部５１の制御性の悪化を確実に防止することができる。

さらに、伝熱ガス供給ライン４９，５０等の真空引きの開始からディレイ時間が経過した後に、本排気管７０，７１を流れるヘリウムガスの圧力が測定されるので、ヘリウムガスの流れが安定した状態で該圧力を計測することができ、もって伝熱ガス供給部５１の制御性の精度を向上することができる。なお、ディレイ時間はユーザによって入力することができるので、ユーザが使用経験に基づいて基板処理装置１におけるディレイ時間を変更することができ、最適なスループットを実現することができる。

なお、上述したＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理の実行中に伝熱ガス供給部５１において不具合が発生すると、該処理が中断され（インターロックされ）、その後のＲＩＥ処理も実行されない。不具合としては、ディレイ時間が経過した後における本排気管７０，７１を流れるヘリウムガスの圧力の不安定やＭＦＣ７３，８０によるヘリウムガスの流量の制御中における本排気管７０，７１を流れるヘリウムガスの圧力の不安定等が該当する。

上述したプラズマ処理装置１２における伝熱ガス供給部の構成は、上述した伝熱ガス供給部５１の構成に限られず、中央伝熱ガス供給孔４８及び伝熱ガス供給ライン４９へ個別にヘリウムガスを供給できる構成であればよく、例えば、図９に示すように、ＡＣＣを備えない構成であってもよい。なお、図９の本排気ライン及びバイパスラインは、プラズマ処理装置１２の本排気ライン及びバイパスラインと異なる。図９における本排気ラインでは、ＡＰＣバルブ６４がアイソレータ６５及びＴＭＰ６６の間に配置される。また、図９におけるバイパスラインはアイソレータ６５、ＡＰＣバルブ６４及びＴＭＰ６６をバイパスする。

上述した本実施の形態では、加速シーケンス用テーブル及びＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理のプログラムは、当該伝熱ガス供給部５１に対応するＭＣが有するＨＤＤに格納されているが、これらはＥＣ８９のＨＤＤ等に格納されていてもよい。

上述した本実施の形態では、プラズマ処理装置がエッチング処理装置である場合について説明したが、本発明が適用可能なプラズマ処理装置はこれに限られず、ウエハＷの裏面及び載置台の間にヘリウムガスを供給する伝熱ガス供給部を備えるプラズマ処理装置、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）装置であってもよい。

また、本発明が適用可能な基板処理装置は、図１に示すような互いに平行に配された複数のプロセスシップを備えるパラレルタイプの基板処理装置に限られず、図１０や図１１に示すように、複数のプラズマ処理装置が放射状に配置された基板処理装置も該当する。

図１０は、本実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置の第１の変形例の概略構成を示す平面図である。なお、図１０においては、図１の基板処理装置１における構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１０において、基板処理装置１３７は、平面視六角形のトランスファユニット１３８と、該トランスファユニット１３８の周囲において放射状に配置された４つのプラズマ処理装置１３９〜１４２と、ローダーユニット９と、トランスファユニット１３８及びローダーユニット９の間に配置され、トランスファユニット１３８及びローダーユニット９を連結する２つのロード・ロックユニット１４３，１４４とを備える。

トランスファユニット１３８及び各プラズマ処理装置１３９〜１４２は内部の圧力が真空に維持され、トランスファユニット１３８と各プラズマ処理装置１３９〜１４２とは、それぞれ真空ゲートバルブ１４５〜１４８を介して接続される。

基板処理装置１３７では、ローダーユニット９の内部圧力が大気圧に維持される一方、トランスファユニット１３８の内部圧力は真空に維持される。そのため、各ロード・ロックユニット１４３，１４４は、それぞれトランスファユニット１３８との連結部に真空ゲートバルブ１４９，１５０を備えると共に、ローダーユニット９との連結部に大気ドアバルブ１５１，１５２を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。また、各ロード・ロックユニット１４３，１４４はローダーユニット９及びトランスファユニット１３８の間において受渡されるウエハＷを一時的に載置するためのウエハサセプタ１５３，１５４を有する。

トランスファユニット１３８はその内部に配置された屈伸及び旋回自在になされたフロッグレッグタイプの搬送アーム１５５を有し、該搬送アーム１５５は、各プラズマ処理装置１３９〜１４２や各ロード・ロックユニット１４３，１４４の間においてウエハＷを搬送する。

各プラズマ処理装置１３９〜１４２は、それぞれＲＩＥ処理が施されるウエハＷを載置するサセプタ１５６〜１５９を有する。ここで、各プラズマ処理装置１３９〜１４２は基板処理装置１におけるプラズマ処理装置１２と同様の構成を有する。

なお、基板処理装置１３７における各構成要素の動作は、基板処理装置１におけるシステムコントローラと同様の構成を有するシステムコントローラによって制御される。

図１１は、本実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置の第２の変形例の概略構成を示す平面図である。なお、図１１においては、図１の基板処理装置１及び図１０の基板処理装置１３７における構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１１において、基板処理装置１６０は、図１０の基板処理装置１３７に対して、２つのプラズマ処理装置１６１，１６２が追加され、これに対応して、トランスファユニット１６３の形状も基板処理装置１３７におけるトランスファユニット１３８の形状と異なる。追加された２つのプラズマ処理装置１６１，１６２は、それぞれ真空ゲートバルブ１６４，１６５を介してトランスファユニット１６３と接続されると共に、ウエハＷのサセプタ１６６，１６７を有する。

また、トランスファユニット１６３は、２つのスカラアームタイプの搬送アームからなる搬送アームユニット１６８を備える。該搬送アームユニット１６８は、トランスファユニット１６３内に配設されたガイドレール１６９に沿って移動し、各プラズマ処理装置１３９〜１４２，１６１，１６２や各ロード・ロックユニット１４３，１４４の間においてウエハＷを搬送する。

なお、基板処理装置１６０における各構成要素の動作も、基板処理装置１におけるシステムコントローラと同様の構成を有するシステムコントローラによって制御される。

また、上述した本実施の形態では、処理される基板が半導体ウエハであったが、処理される基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。

さらに、上述した本実施の形態では、伝熱ガスとしてヘリウムガスが用いられたが、伝熱ガスはこれに限られず、その他の希ガス等を用いてもよい。

本発明の目的は、上述した本実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータ、例えば、ＥＣ８９に供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した本実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。

また、ＣＰＵが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

本発明の実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 図１におけるプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。 図２における伝熱ガス供給部の概略構成を示す配管図である。 本実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置におけるサセプタの吸着面近傍における伝熱ガス供給装置の概略構成を示す拡大断面図であり、（Ａ）は図１におけるサセプタの吸着面近傍における伝熱ガス供給装置の概略構成を示す拡大断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す伝熱ガス供給装置の変形例を示す拡大断面図である。 図１の基板処理装置におけるシステムコントローラの概略構成を示す図である。 図２における伝熱ガス供給部のＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理のシーケンス図である。 図２における伝熱ガス供給部のＲＩＥ処理前ヘリウムガス圧上昇処理のフローチャートである。 図１におけるオペレーションコントローラの表示部に表示された装置状態モニタ画面を示す図である。 図３の伝熱ガス供給部の変形例の概略構成を示す配管図である。 本実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置の第１の変形例の概略構成を示す平面図である。 本実施の形態に係る基板処理方法が適用される基板処理装置の第２の変形例の概略構成を示す平面図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
Ｓ，Ｓｃ，Ｓｏ，Ｓｍ 空間
１，１３７，１６０ 基板処理装置
９ ローダーユニット
１１ プロセスシップ
１２，１３９〜１４２，１６１，１６２ プラズマ処理装置
１３ オペレーションコントローラ
１４ フープ
１５ フープ載置台
１６ オリエンタ
１９ 搬送アーム機構
２０ ロードポート
２６，１５５ 搬送アーム
２７，１４３，１４４ ロード・ロックユニット
２９，１４５〜１４８，１４９，１５０，１６４，１６５ 真空ゲートバルブ
３０ 大気ゲートバルブ
３１ 第１のバッファ
３２ 第２のバッファ
３３ 支持部
３４ チャンバ
３５，１５６〜１５９，１６６，１６７ サセプタ
３６ 排気路
３７ バッフル板
３８ ＤＰ
４０ 冷媒用配管
４１ 下部電極用の高周波電源
４２ 給電棒
４３，５４ 整合器
４４ ＥＳＣ電極板
４５ 直流電源
４６ フォーカスリング
４７ 周縁伝熱ガス供給孔
４８ 中央伝熱ガス供給孔
４９，５０ 伝熱ガス供給ライン
５１ 伝熱ガス供給部
５２ プッシャーピン
５３ ガス導入シャワーヘッド
５５ 上部電極用の高周波電源
５６ ガス穴
５７ 上部電極板
５８ 電極支持体
５９ バッファ室
６０ 処理ガス導入管
６１ 配管インシュレータ
６２ 搬出入口
６３ ゲートバルブ
６４ ＡＰＣバルブ
６５ アイソレータ
６６ ＴＭＰ
６７ 配管
６８ 周縁伝熱ガス供給系
６９ 中央伝熱ガス供給系
７０，７７ 本排気管
７１，７８ 副排気管
７２，７９ ヘリウムガス供給源
７３，８０ ＭＦＣ
７４，８１ ＣＭ
７５，８２ ＡＣＣ
７６，８３ ＰＣＶ
８４ 内側円環状凸部
８５ 外側円環状凸部
８６ 中間円環状凸部
８７ 中間伝熱ガス制御孔
８８ ＰＣ
８９ ＥＣ
９０，９１，９２ ＭＣ
９５ ＧＨＯＳＴネットワーク
９６ ＤＩＳＴボード
９７，９８，９９ Ｉ／Ｏモジュール
１００ Ｉ／Ｏ部
１０１ ＬＡＮ
１３８，１６３ トランスファユニット
１５１，１５２ 大気ドアバルブ
１５３，１５４ ウエハ載置台
１６８ 搬送アームユニット
１６９ ガイドレール
Ｖ３６，Ｖ３７，Ｖ４３〜Ｖ４６，Ｖ６５〜Ｖ６８ バルブ

Claims (7)

1. 基板を収容する処理室と、該処理室内に配置され且つ前記基板を載置する載置台と、該載置台の温度を調整する温度調整装置と、配管を有し且つ前記載置台及び前記基板の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給装置とを備える基板処理装置において前記基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、
   前記配管を真空引きする真空引きステップと、
   前記真空引きステップにより真空引きされた配管内の圧力を測定する配管圧力測定ステップと、
   前記測定された配管内の圧力及び前記所定の処理における配管内の圧力として規定された所定の圧力の圧力差に応じて、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定する伝熱ガス流量設定ステップと、
   前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流す伝熱ガス流量制御ステップと、
   前記基板に前記所定の処理を施す基板処理ステップとを有することを特徴とする基板処理方法。
2. 基板を収容する処理室と、該処理室内に配置され且つ前記基板を載置する載置台と、該載置台の温度を調整する温度調整装置と、配管を有し且つ前記載置台及び前記基板の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給装置とを備える基板処理装置において、前記基板に所定の処理を施す基板処理方法をコンピュータに実行させる基板処理プログラムであって、
   前記配管を真空引きする真空引きモジュールと、
   前記真空引きモジュールにより真空引きされた配管内の圧力を測定する配管圧力測定モジュールと、
   前記測定された配管内の圧力及び前記所定の処理における配管内の圧力として規定された所定の圧力の圧力差に応じて、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定する伝熱ガス流量設定モジュールと、
   前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流す伝熱ガス流量制御モジュールと、
   前記基板に前記所定の処理を施す基板処理モジュールとを有することを特徴とする基板処理プログラム。
3. 前記圧力差と、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量とはテーブルにおいて対応付けられ、
   前記伝熱ガス流量設定モジュールは、前記テーブルに基づいて前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定することを特徴とする請求項２記載の基板処理プログラム。
4. 前記伝熱ガス流量制御モジュールは、所定の時間の間だけ、前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流すことを特徴とする請求項３記載の基板処理プログラム。
5. 前記所定の時間は前記圧力差と前記テーブルにおいて対応付けられていることを特徴とする請求項４記載の基板処理プログラム。
6. 前記テーブルに設定される圧力差は、０．１から、前記伝熱ガスの流量及び圧力を規定するメニューにより設定される設定圧力の絶対値までに亘って設定されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載の基板処理プログラム。
7. 基板を収容する処理室と、該処理室内に配置され且つ前記基板を載置する載置台と、該載置台の温度を調整する温度調整装置と、配管を有し且つ前記載置台及び前記基板の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給装置とを備える基板処理装置において、前記基板に所定の処理を施す基板処理方法をコンピュータに実行させる基板処理プログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板処理プログラムは、
   前記配管を真空引きする真空引きモジュールと、
   前記真空引きモジュールにより真空引きされた配管内の圧力を測定する配管圧力測定モジュールと、
   前記測定された配管内の圧力及び前記所定の処理における配管内の圧力として規定された所定の圧力の圧力差に応じて、前記配管に流す前記伝熱ガスの流量を設定する伝熱ガス流量設定モジュールと、
   前記設定された流量で前記伝熱ガスを前記配管に流す伝熱ガス流量制御モジュールと、
   前記基板に前記所定の処理を施す基板処理モジュールとを有することを特徴とする記憶媒体。

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