(57)【要約】【課題】  載置台とガラス基板との間の空間が設定圧力となるような量の伝熱ガスを短時間で供給することができ、しかも、この空間を設定圧力に正確に保持することができる伝熱ガス供給機構を提供する。【解決手段】  伝熱ガス供給機構３は、サセプタ４と基板Ｇとの間の空間Ｄに伝熱ガスを供給するための伝熱ガス供給源３０と、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンク３１と、一端が伝熱ガス供給源３０、他端が空間Ｄに接続された第１の伝熱ガス流路３４と、第１の伝熱ガス流路３４から分岐して伝熱ガスタンク３１に接続された第２の伝熱ガス流路３５とを具備し、第１および第２の伝熱ガス流路３４、３５を介し、伝熱ガスが伝熱ガス供給源３０から伝熱ガスタンク３１に一旦貯留され、伝熱ガスタンク３１に貯留された伝熱ガスが空間Ｄに供給される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内の載置台に載置された状態で所定の処理が施される被処理基板の温度調節が可能なように前記載置台と被処理基板との間の空間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給機構であって、
伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、
前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、
一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、
前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路と
を具備し、
伝熱ガスが前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留され、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給されることを特徴とする伝熱ガス供給機構。
【請求項２】
前記第１の伝熱ガス流路に設けられた、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を具備し、
前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給され、必要に応じて前記伝熱ガス供給源から伝熱ガスが前記空間に供給されることを特徴とする請求項１に記載の伝熱ガス供給機構。
【請求項３】
前記圧力検出部は、前記第１の伝熱ガス流路の前記第２の伝熱ガス流路との分岐部よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の伝熱ガス供給機構。
【請求項４】
被処理基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内に設けられた、被処理基板が載置される載置台と、
前記載置台に載置された被処理基板に対して所定の処理を施す処理機構と、
少なくとも前記処理機構による処理時に、被処理基板の温度が調節されるように前記載置台と被処理基板との間に形成された温調空間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給機構と
を具備する基板処理装置であって、
前記伝熱ガス供給機構は、
伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、
前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、
一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、
前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路と
を具備し、
伝熱ガスが前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留され、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
前記伝熱ガス供給機構は、
前記第１の伝熱ガス流路に設けられた、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を具備し、
前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給され、必要に応じて前記伝熱ガス供給源から伝熱ガスが前記空間に供給されることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記圧力検出部は、前記第１の伝熱ガス流路の前記第２の伝熱ガス流路との分岐部よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記圧力検出部による検出値に基づいて前記処理機構および前記伝熱ガス供給機構を制御する制御部を具備し、
前記制御部は、
前記処理機構による処理前に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値よりも低い値となるように設定された量の伝熱ガスを前記伝熱ガス供給機構によって供給させて、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、
載置状態が正常であると判断した場合に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値となるような量の伝熱ガスを前記伝熱ガス供給機構によって供給させるとともに、前記処理機構によって被処理基板を処理させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記伝熱ガスタンクは２つ設けられており、
前記制御部は、
前記処理機構による処理前に、前記一方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給させて、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、
載置状態が正常であると判断した場合に、前記他方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給させ、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給させるとともに、前記処理機構によって被処理基板を処理させることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記第２の伝熱ガス流路は、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導くための流路と、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導くための流路とを別個に有しており、
前記制御部は、
前記処理機構による処理前に、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給させて、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断するとともに、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに再び貯留させ、
載置状態が正常であると判断した場合に、前記伝熱ガスタンクに再び貯留された伝熱ガスを供給させ、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給させるとともに、前記処理機構によって被処理基板を処理させることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記処理機構は、前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、前記処理容器内を排気する排気機構と、前記処理容器内に前記処理ガスのプラズマを生成するプラズマ生成機構とを有し、被処理基板に対してプラズマ処理を施すことを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
処理容器内の載置台に載置された状態で所定の処理が施される被処理基板の温度調節が可能なように前記載置台と被処理基板との間の空間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給方法であって、
伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、
前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、
一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、
前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路と
を準備し、
伝熱ガスを前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留し、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給することを特徴とする伝熱ガス供給方法。
【請求項１２】
前記第１の伝熱ガス流路に、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を設け、
前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に供給することを特徴とする請求項１１に記載の伝熱ガス供給方法。
【請求項１３】
被処理基板を処理容器内に収容し、この処理容器内に設けられた載置台に載置する工程と、
前記載置台に載置された被処理基板に対して所定の処理を施す工程と、
少なくとも前記所定の処理工程に、被処理基板の温度調節が可能なように前記載置台と被処理基板との間の空間に伝熱ガスを供給する工程と
を含む基板処理方法であって、
前記伝熱ガス供給工程では、
伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路とを準備し、
伝熱ガスを前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留し、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１４】
前記伝熱ガス供給工程では、
前記第１の伝熱ガス流路に、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を設け、
前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に供給することを特徴とする請求項１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記伝熱ガス供給工程では、
前記所定の処理工程前に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値よりも低い値となるように設定された量の伝熱ガスを供給して、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、
載置状態が正常であると判断した場合に、前記所定の処理工程時に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値となるような量の伝熱ガスを供給することを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記伝熱ガス供給工程では、
前記伝熱ガスタンクを２つ設けておき、
前記所定の処理工程前に、前記一方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給して、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、
載置状態が正常であると判断した場合に、前記所定の処理工程時に、前記他方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給することを特徴とする請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記伝熱ガス供給工程では、
前記第２の伝熱ガス流路を、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導くための流路と、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導くための流路とを別個に設けて構成しておき、
前記所定の処理工程前に、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給して、前記圧力検出部の検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断するとともに、前記伝熱ガス供給源の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに再び貯留し、
載置状態が正常であると判断した場合に、前記所定の処理工程時に、前記伝熱ガスタンクに再び貯留された伝熱ガスを供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給することを特徴とする請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に請求項１３から請求項１７のいずれか１項に記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理容器内の載置台に載置された状態で所定の処理が施されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等の被処理基板の温度調節が可能なように載置台と被処理基板との間の空間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給機構および伝熱ガス供給方法、ならびにこのような伝熱ガス供給機構および伝熱ガス供給方法を含む基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤの製造プロセスにおいては、被処理基板であるＦＰＤ用のガラス基板に対してエッチング処理や成膜処理等の所定の処理を施すために、プラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ成膜装置等のプラズマ処理装置が用いられている。プラズマ処理装置では一般的に、ガラス基板が、処理容器内の載置台上に載置された状態で、処理容器内に処理ガスを供給しつつ高周波電界を発生させることにより生成された処理ガスのプラズマによって処理される。
【０００３】
このような処理の際には、生成されたプラズマ等によるガラス基板の温度変化、例えば温度上昇を回避するため、載置台に設けられた温調機構によってガラス基板を温度調節、例えば冷却することが行われており、温調機構とガラス基板との熱伝達が確実に行われてガラス基板の面内温度が均一に保たれるように、載置台とガラス基板との間の空間にＨｅガス等の伝熱ガスを供給することが行われている。伝熱ガスは一般的に、一端が伝熱ガス供給源に、他端が載置台とガラス基板との空間に接続された配管等の流路を介し、圧力制御バルブ（ＰＣＶ）等の圧力検出部および流量調整弁によって所定の圧力、例えば２００〜１３３０Ｐａ（１．５〜１０Ｔｏｒｒ）に保持されるように供給される。
【０００４】
ところで、近時、ＦＰＤの大型化が指向され、一辺が２ｍを超えるような巨大なガラス基板も出現するに至っており、これに伴って載置台とガラス基板との間の空間や流路等の伝熱ガスで満たされる空間容量（以下、伝熱ガス充満空間と記す）が大きくなってきている。また、伝熱ガスによるガラス基板の面内温度の均一性をより向上させるために、上面がエンボス加工された載置台も用いられており、載置台とガラス基板との間の空間がさらに大きくなる傾向にある。このため、伝熱ガスの供給を開始してから設定圧力に達するまでに長い時間を要し、装置のスループットが低下してしまうという問題を有している。
【０００５】
そこで、伝熱ガスの供給開始から設定圧力に速やかに到達させるため、流路の中間部に伝熱ガスを一時的に充填可能なタンクを設け、このタンクに供給源からの伝熱ガスを設定圧力に対応する圧力で充填しておき、タンクを開放することにより伝熱ガス充満空間が瞬時に設定圧力または設定圧力に近似した圧力の伝熱ガスで満たされるように構成した技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
このような技術では通常、載置台とガラス基板との隙間から伝熱ガスが漏出するなどして圧力損失が生じるため、タンクを開放して充填された伝熱ガスを放出するだけでは伝熱ガス充満空間を設定圧力に調整することが難しく、不足圧力分の伝熱ガスを供給源から新たに補填する必要がある。したがって、流路の圧力を測定しつつ供給源からの伝熱ガスの供給を調整することができるように、ＰＣＶを流路の供給源とタンクとの間に設ける場合が多い。ところが、この場合には、ＰＣＶの下流側に大きな空間となるタンクが存在するため、伝熱ガス充満空間に伝熱ガスを満たした際に、ＰＣＶがガラス基板の載置状態に異常がある場合等に生じる微妙な圧力変化を検知することができず、ＰＣＶの圧力応答性が損なわれて実際の圧力にばらつきが生じるおそれがある。載置台とガラス基板との間の空間を含む伝熱ガス充満空間の圧力にばらつきが生じると、ガラス基板の処理品質の低下につながる。
【特許文献１】特開平７−３２１１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、載置台と被処理基板との間の空間が設定圧力となるような量の伝熱ガスを短時間で供給することができ、しかも、この空間を設定圧力に正確に保持することができる伝熱ガス供給機構および伝熱ガス供給方法、このような伝熱ガス供給機構を備えた基板処理装置、このような伝熱ガス供給方法を含む基板処理方法、ならびにこのような基板処理方法を実行させるための制御プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点では、処理容器内の載置台に載置された状態で所定の処理が施される被処理基板の温度調節が可能なように前記載置台と被処理基板との間の空間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給機構であって、伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路とを具備し、伝熱ガスが前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留され、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給されることを特徴とする伝熱ガス供給機構を提供する。
【０００９】
本発明の第１の観点において、前記第１の伝熱ガス流路に設けられた、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を具備し、前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給され、必要に応じて前記伝熱ガス供給源から伝熱ガスが前記空間に供給されることが好ましく、この場合に、前記圧力検出部は、前記第１の伝熱ガス流路の前記第２の伝熱ガス流路との分岐部よりも上流側に設けられていることがなお好ましい。
【００１０】
また、本発明の第２の観点では、被処理基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に設けられた、被処理基板が載置される載置台と、前記載置台に載置された被処理基板に対して所定の処理を施す処理機構と、少なくとも前記処理機構による処理時に、被処理基板の温度が調節されるように前記載置台と被処理基板との間に形成された温調空間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給機構とを具備する基板処理装置であって、前記伝熱ガス供給機構は、伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路とを具備し、伝熱ガスが前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留され、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給されることを特徴とする基板処理装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２の観点において、前記伝熱ガス供給機構は、前記第１の伝熱ガス流路に設けられた、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を具備し、前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスが前記空間に供給され、必要に応じて前記伝熱ガス供給源から伝熱ガスが前記空間に供給されることが好ましく、この場合に、前記圧力検出部は、前記第１の伝熱ガス流路の前記第２の伝熱ガス流路との分岐部よりも上流側に設けられていることがなお好ましい。
【００１２】
また、この場合に、前記圧力検出部による検出値に基づいて前記処理機構および前記伝熱ガス供給機構を制御する制御部を具備し、前記制御部は、前記処理機構による処理前に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値よりも低い値となるように設定された量の伝熱ガスを前記伝熱ガス供給機構によって供給させて、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、載置状態が正常であると判断した場合に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値となるような量の伝熱ガスを前記伝熱ガス供給機構によって供給させるとともに、前記処理機構によって被処理基板を処理させることがなお好ましい。さらに、この場合に、前記伝熱ガスタンクは２つ設けられており、前記制御部は、前記処理機構による処理前に、前記一方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給させて、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、載置状態が正常であると判断した場合に、前記他方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給させ、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給させるとともに、前記処理機構によって被処理基板を処理させることができ、あるいは、前記第２の伝熱ガス流路は、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導くための流路と、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導くための流路とを別個に有しており、前記制御部は、前記処理機構による処理前に、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給させて、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断するとともに、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに再び貯留させ、載置状態が正常であると判断した場合に、前記伝熱ガスタンクに再び貯留された伝熱ガスを供給させ、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給させるとともに、前記処理機構によって被処理基板を処理させることができる。
【００１３】
また、以上の本発明の第２の観点において、前記処理機構は、前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、前記処理容器内を排気する排気機構と、前記処理容器内に前記処理ガスのプラズマを生成するプラズマ生成機構とを有し、被処理基板に対してプラズマ処理を施すことが好適である。
【００１４】
また、本発明の第３の観点では、処理容器内の載置台に載置された状態で所定の処理が施される被処理基板の温度調節が可能なように前記載置台と被処理基板との間の空間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給方法であって、伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路とを準備し、伝熱ガスを前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留し、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給することを特徴とする伝熱ガス供給方法を提供する。
【００１５】
本発明の第３の観点において、前記第１の伝熱ガス流路に、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を設け、前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に供給することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の第４の観点では、被処理基板を処理容器内に収容し、この処理容器内に設けられた載置台に載置する工程と、前記載置台に載置された被処理基板に対して所定の処理を施す工程と、少なくとも前記所定の処理工程に、被処理基板の温度調節が可能なように前記載置台と被処理基板との間の空間に伝熱ガスを供給する工程とを含む基板処理方法であって、前記伝熱ガス供給工程では、伝熱ガスを前記空間に供給するための伝熱ガス供給源と、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを一時的に貯留するための伝熱ガスタンクと、一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が前記空間に接続され、前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に導く第１の伝熱ガス流路と、前記第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導き、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路とを準備し、伝熱ガスを前記伝熱ガス供給源から前記伝熱ガスタンクに一旦貯留し、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給することを特徴とする基板処理方法を提供する。
【００１７】
本発明の第４の観点において、前記伝熱ガス供給工程では、前記第１の伝熱ガス流路に、前記空間および前記伝熱ガス流路内の圧力を検出する圧力検出部を設け、前記圧力検出部による検出値が所定値となるように、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記空間に供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを前記空間に供給することが好ましい。
【００１８】
この場合に、前記伝熱ガス供給工程では、前記所定の処理工程前に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値よりも低い値となるように設定された量の伝熱ガスを供給して、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、載置状態が正常であると判断した場合に、前記所定の処理工程時に、前記圧力検出部による検出値が前記所定値となるような量の伝熱ガスを供給することがなお好ましい。さらに、この場合に、前記伝熱ガス供給工程では、前記伝熱ガスタンクを２つ設けておき、前記所定の処理工程前に、前記一方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給して、前記圧力検出部による検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断し、載置状態が正常であると判断した場合に、前記所定の処理工程時に、前記他方の伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給することができ、あるいは、前記伝熱ガス供給工程では、前記第２の伝熱ガス流路を、前記第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに導くための流路と、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを前記第１の伝熱ガス流路に導くための流路とを別個に設けて構成しておき、前記所定の処理工程前に、前記伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを供給して、前記圧力検出部の検出値から基板の前記載置台への載置状態が正常であるか否かを判断するとともに、前記伝熱ガス供給源の伝熱ガスを前記伝熱ガスタンクに再び貯留し、載置状態が正常であると判断した場合に、前記所定の処理工程時に、前記伝熱ガスタンクに再び貯留された伝熱ガスを供給し、必要に応じて前記伝熱ガス供給源からの伝熱ガスを供給することができる。
【００１９】
さらに、本発明の第５の観点では、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に前記の基板処理方法が行われるように、コンピュータに処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一端が前記伝熱ガス供給源に、他端が載置台と被処理基板との間の空間に接続され、伝熱ガス供給源からの伝熱ガスをこの空間に導く第１の伝熱ガス流路と、第１の伝熱ガス流路から分岐して前記伝熱ガスタンクに接続され、第１の伝熱ガス流路の伝熱ガスを伝熱ガスタンクに導き、伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを第１の伝熱ガス流路に導く第２の伝熱ガス流路とを設けておき、伝熱ガスを伝熱ガス供給源から伝熱ガスタンクに一旦貯留し、伝熱ガスタンクに貯留された伝熱ガスを載置台と被処理基板との間の空間に供給するため、載置台と被処理基板との間の空間が設定圧力となるような量の伝熱ガスを短時間で供給することができ、しかも、伝熱ガスタンクからの伝熱ガス供給後には、大きな空間である伝熱ガスタンクを第１の伝熱ガス流路から分離することができるため、第１の伝熱ガス流路にＰＣＶ等の圧力検出部を設けることにより、載置台と被処理基板との間の空間を設定圧力に迅速かつ正確に保持することができる。したがって、被処理基板の処理時間の短縮および処理品質の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る基板処理装置の一実施形態であるプラズマエッチング装置の概略断面図であり、図２はプラズマエッチング装置を構成する伝熱ガス供給機構の概略図である。
【００２２】
このプラズマエッチング装置１は、ＦＰＤ用のガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｇに対してエッチングを行う容量結合型平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。プラズマエッチング装置１は、基板Ｇを収容する処理容器としてのチャンバー２を備えている。チャンバー２は、例えば、表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなり、基板Ｇの形状に対応して四角筒形状に形成されている。
【００２３】
チャンバー２内の底壁には、基板Ｇを載置する載置台としてのサセプタ４が設けられている。サセプタ４は、基板Ｇの形状に対応して四角板状または柱状に形成されており、金属等の導電性材料からなる基材４ａと、基材４ａの周縁を覆う絶縁材料からなる絶縁部材４ｂと、基材４ａおよび絶縁部材４ｂの底部を覆うように設けられてこれらを支持する絶縁材料からなる絶縁部材４ｃとを有している。基材４ａには、高周波電力を供給するための給電線２３が接続されており、この給電線２３には整合器２４および高周波電源２５が接続されている。高周波電源２５からは例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力がサセプタ４に供給され、これにより、サセプタ４が下部電極として機能するように構成されている。また、基材４ａには、載置された基板Ｇを吸着するための静電吸着機構と、載置された基板Ｇの温度を調節するための冷媒流路等の冷却手段などからなる温度調節機構とが内蔵されている（いずれも図示せず）。
【００２４】
基材４ａの表面には、誘電体材料からなる複数の凸部４ｄが突起状に形成されており、これら凸部４ｄは、絶縁部材４ｂに周囲を囲まれた状態になっている。絶縁部材４ｂの上面と凸部４ｄの上端部とは同じ高さとなっており、ガラス基板Ｇは、サセプタ４上に載置された際に、絶縁部材４ｂの上面および凸部４ｄの上端部に接触した状態となる。これにより、基板Ｇがサセプタ４上に載置された際には、基板Ｇとサセプタ４との間に空間Ｄが形成される。
【００２５】
チャンバー２の上部または上壁には、チャンバー２内に処理ガスを供給するとともに上部電極として機能するシャワーヘッド１１が、サセプタ４と対向するように設けられている。シャワーヘッド１１は、内部に処理ガスを拡散させるガス拡散空間１２が形成されているとともに、下面またはサセプタ４との対向面に処理ガスを吐出する複数の吐出孔１３が形成されている。このシャワーヘッド１１は接地されており、サセプタ４とともに一対の平行平板電極を構成している。
【００２６】
シャワーヘッド１１の上面にはガス導入口１４が設けられ、このガス導入口１４には、処理ガス供給管１５が接続されており、この処理ガス供給管１５には、バルブ１６およびマスフローコントローラ１７を介して、処理ガス供給源１８が接続されている。処理ガス供給源１８からは、エッチングのための処理ガスが供給される。処理ガスとしては、ハロゲン系のガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス等、通常この分野で用いられるガスを用いることができる。
【００２７】
チャンバー２の底壁には排気管１９が接続されており、この排気管１９には排気装置２０が接続され、図示しない圧力調整弁が設けられている。排気装置２０はターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これによりチャンバー２内を排気して所定の減圧雰囲気まで真空引き可能なように構成されている。チャンバー２の側壁には、基板Ｇを搬入出するための搬入出口２１が形成されているとともに、この搬入出口２１を開閉するゲートバルブ２２が設けられており、搬入出口２１の開放時に、図示しない搬送手段によって基板Ｇがチャンバー２内外に搬入出されるように構成されている。
【００２８】
チャンバー２の底壁およびサセプタ４には、これらを貫通する挿通孔７が、例えばサセプタ４の周縁部位置に間隔をあけて複数形成されている。各挿通孔７には、基板Ｇを下方から支持して昇降させるリフターピン８がサセプタ４の基板載置面に対して突没可能に挿入されている。各リフターピン８の下部にはフランジ２６が形成されており、各フランジ２６には、リフターピン８を囲繞するように設けられた伸縮可能なベローズ２７の一端部（下端部）が接続され、このベローズ２７の他端部（上端部）は、チャンバー２の底壁に接続されている。これにより、ベローズ２７は、リフターピン８の昇降に追従して伸縮するとともに、挿通孔７とリフターピン８との隙間を密封している。
【００２９】
サセプタ４には、載置された基板Ｇと温調機構との間で確実に熱伝達が行われて基板Ｇが所望の温度に調節されるように、基板Ｇとサセプタ４との空間Ｄに伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給機構３が接続されている。伝熱ガス供給機構３は、伝熱ガスを空間Ｄに供給するための伝熱ガス供給源３０と、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスを一時的に貯留または充填するための２つの伝熱ガスタンク３１、３２と、伝熱ガス供給源３０の伝熱ガスを伝熱ガスタンク３１、３２に導くとともに、伝熱ガス供給源３０の伝熱ガスおよび伝熱ガスタンク３１、３２の伝熱ガスを空間Ｄに導くための伝熱ガスライン３３（伝熱ガス流路）とを備えている。伝熱ガス供給源３０および伝熱ガスタンク３１、３２は、チャンバー２外に配置され、伝熱ガスライン３３は、空間Ｄと連通するようにチャンバー２の底壁およびサセプタ４を貫通してこれらに接続されている。
【００３０】
伝熱ガスライン３３は、一端部が伝熱ガス供給源３０に接続され、他端部が空間Ｄに連通する第１の伝熱ガスライン３４（第１の伝熱ガス流路）と、第１の伝熱ガスライン３４から分岐して伝熱ガスタンク３１、３２にそれぞれ接続された第２の伝熱ガスライン３５、３６（第２の伝熱ガス流路）と、第１の伝熱ガスライン３４から分岐する、第１の伝熱ガスライン３４内の伝熱ガスを排出するための伝熱ガス排出ライン３７とを有している。伝熱ガス排出ライン３７は、例えば、排気管１９に接続され、第１の伝熱ガスライン３４内の伝熱ガスを排気管１９内に送るように構成されている。
【００３１】
第１の伝熱ガスライン３４には、第２の伝熱ガスライン３５、３６との接続部（分岐部）よりも上流側に圧力制御バルブ（ＰＣＶ）３８が設けられ、第２の伝熱ガスライン３５、３６との接続部よりも下流側にバルブ３４ａが設けられている。また、第２の伝熱ガスライン３５、３６および伝熱ガス排出ライン３７にもそれぞれバルブ３５ａ、３６ａ、３７ａが設けられている。圧力制御バルブ３８は、空間Ｄおよび伝熱ガスライン３３内の圧力を検出する圧力検出部を有し、この圧力検出部による検出値に基づいて伝熱ガスの流量を調整するように構成されている。
【００３２】
プラズマエッチング装置１の各構成部は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）を備えたプロセスコントローラ５０によって制御される。このプロセスコントローラ５０には、工程管理者がプラズマエッチング装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやプラズマエッチング装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェイス５１と、プラズマエッチング装置１で実行される処理をプロセスコントローラ５０の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部５２とが接続されている。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェイス５１からの指示等にて任意のレシピを記憶部５２から呼び出してプロセスコントローラ５０に実行させることで、プロセスコントローラ５０の制御下でプラズマエッチング装置１での処理が行われる。また、前記レシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりすることも可能である。
【００３３】
また、より具体的に、伝熱ガス供給機構３の圧力制御バルブ３８および各バルブ３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７ａは、図２に示すように、プロセスコントローラ５０に接続されたユニットコントローラ５３によって制御される構成となっている。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェイス５１からの指示等にてプロセスコントローラ５０が任意のレシピを記憶部５２から呼び出してユニットコントローラ５３に制御させる。
【００３４】
このように構成されたプラズマエッチング装置１においては、まず、排気装置２０によってチャンバー２内を排気して減圧した状態で、基板Ｇが開放された搬入出口２１から図示しない搬送手段によって搬入されたら、各リフターピン８を上昇させ、各リフターピン８によって基板Ｇを搬送手段から受け取って支持させる。搬送手段が搬入出口２１からチャンバー２外に退出したら、ゲートバルブ２２によって搬入出口２１を閉塞するとともに、各リフターピン８を下降させてサセプタ４の基板載置面に没入させ、基板Ｇをサセプタ４に載置させる。
【００３５】
搬入出口２１を閉塞して基板Ｇをサセプタ４に載置したら、処理ガス供給源１８からの処理ガスを、マスフローコントローラ１７によって流量調整しつつ、処理ガス供給管１５、ガス導入口１４およびシャワーヘッド１１を介してチャンバー２内に供給するとともに、排気管１９に設けられた圧力調整弁によってチャンバー２内の所定の圧力に調整し、この状態で、静電吸着機構に直流電圧を印加して基板Ｇをサセプタ４に吸着させる。
【００３６】
この際に、あらかじめ作動している、サセプタ４に内蔵された温調機構による温度調節が基板Ｇに対して効率よく行われるように、伝熱ガス供給機構３によって基板Ｇとサセプタ４との空間Ｄに伝熱ガスを供給する。ここでの伝熱ガスの供給は、バルブ３４ａおよびバルブ３５ａを開き、基板Ｇの搬入出時にあらかじめ伝熱ガス供給源３０から伝熱ガスタンク３１に充填させておいた伝熱ガスを放出することによって行う。あらかじめ伝熱ガスタンク３１に充填される伝熱ガスの圧力Ｐ１は、伝熱ガスタンク３１の容量をａ、空間Ｄおよび伝熱ガス供給時に伝熱ガスライン３３において空間Ｄと同圧になる部分（主に第１の伝熱ガス供給ライン３４）からなる伝熱ガス充満空間の容量をｘ、供給される伝熱ガスの設定圧力をＰ０とすると、Ｐ１×ａ＝Ｐ０×（ｘ＋ａ）の関係式を満たす値であることが好ましい。これにより、バルブ３４ａおよびバルブ３５ａを開いた際に、空間Ｄを含む伝熱ガス充満空間の伝熱ガスの圧力を瞬時に設定圧力Ｐ０または設定圧力Ｐ０近傍に到達させることが可能となる。ここでの伝熱ガスの設定圧力Ｐ０は、後述するプラズマエッチング処理時に供給される伝熱ガスの設定圧力Ｐ３、例えば４００Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）よりも低い圧力、例えば２００Ｐａ（１．５Ｔｏｒｒ）に設定することができる。この場合の具体例として、伝熱ガス充満空間の容量ｘが０．９ｌ弱であり、伝熱ガスタンク３１の容量ａが０．１ｌであるとすると、伝熱ガスタンク３１に充填される伝熱ガスの圧力Ｐ１は１８７０Ｐａ（１４Ｔｏｒｒ）程度に設定することができる。なお、伝熱ガスタンク３１に充填された伝熱ガスのみでは設定圧力Ｐ０に達しない場合には、伝熱ガス供給源３０から伝熱ガスを供給して補填してもよい。空間Ｄを含む伝熱ガス充満空間の伝熱ガスの圧力および伝熱ガスタンク３１に充填される伝熱ガスの圧力は、圧力制御バルブ３８によって検出することができる。伝熱ガスタンク３１に充填させておいた伝熱ガスを放出後、バルブ３５ａを閉じることにより、圧力制御バルブ３８が設けられた第１の伝熱ガスライン３４上には伝熱ガスタンク３１、３２のような大きな空間が存在しないため、圧力制御バルブ３８は、伝熱ガスの圧力の微妙な変化を正確に検出することができ、しかも、この検出値に基づいて伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスの供給量を即座に調整することができる。
【００３７】
伝熱ガスタンク３１の伝熱ガスを空間Ｄに供給した後、基板Ｇが欠損していたり位置ずれを起こしたりしていてサセプタ４に正常に載置されていない場合には、基板Ｇとサセプタ４との隙間から伝熱ガスが漏出するため、圧力検出部の検出値は設定圧力、例えば２００Ｐａ（１．５Ｔｏｒｒ）よりも低くなり、あるいは、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスの補填供給量が正常時よりも多くなる。そこで、伝熱ガスタンク３１からの伝熱ガスの供給後、圧力制御バルブ３８の圧力検出部の検出値から基板Ｇのサセプタ４への載置状態が正常であるか否かを判断することができる。
【００３８】
そして、例えば、圧力検出部の検出値が設定圧力または設定圧力近傍で安定し、基板Ｇのサセプタ４への載置状態が正常であると判断した場合に、高周波電源２５から整合器２４を介してサセプタ４に高周波電力を印加し、下部電極としてのサセプタ４と上部電極としてのシャワーヘッド１１との間に高周波電界を生じさせてチャンバー２内の処理ガスをプラズマ化させる。また、この際に、バルブ３６ａを開き、あらかじめ伝熱ガス供給源３０から伝熱ガスタンク３２に充填させておいた伝熱ガスをさらに放出する。あらかじめ伝熱ガスタンク３２に充填される伝熱ガスの圧力Ｐ２は、伝熱ガスタンク３２の容量をｂ、伝熱ガスの設定圧力をＰ３とすると、Ｐ２×ｂ＝（Ｐ３−Ｐ０）×（ｘ＋ｂ）の関係式を満たす値であることが好ましい。これにより、バルブ３６ａを開いた際に、空間Ｄを含む伝熱ガス充満空間の伝熱ガスの圧力を瞬時に設定圧力Ｐ３、例えば４００Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）、または設定圧力Ｐ３近傍に到達させることが可能となる。具体例として、空間Ｄを含む伝熱ガス充満空間の容量ｘが０．９ｌ弱であり、伝熱ガスタンク３２の容量ｂが０．１ｌであるとすると、伝熱ガスタンク３２に充填される伝熱ガスの圧力Ｐ２は１８７０Ｐａ（１４Ｔｏｒｒ）程度に設定することができる。なお、伝熱ガスタンク３２に充填させておいた伝熱ガスを放出し、バルブ３６ａを閉じた後、空間Ｄを含む伝熱ガス充満空間の伝熱ガスの圧力が設定圧力Ｐ３に達しない場合には、設定圧力Ｐ３となるように伝熱ガス供給源３０から伝熱ガスを供給する。この状態で、処理ガスのプラズマによって基板Ｇにエッチング処理が施されることとなる。
【００３９】
一方、例えば、圧力検出部の検出値が徐々に低下して設定圧力よりも低くなり、あるいは、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスの補填供給量が正常時よりも多くなり、基板Ｇのサセプタ４への載置状態が異常であると判断された場合には、ユーザーインターフェイス５１を介して警告等のメッセージを出した上で、基板Ｇのサセプタ４への載置状態を正常に修正した後、サセプタ４への高周波電力の印加および伝熱ガスタンク３２から伝熱ガスの供給を行う。
【００４０】
基板Ｇにエッチング処理を施したら、高周波電源２５からの高周波電力の印加を停止するとともに、処理ガスおよび伝熱ガスの供給を停止し、バルブ３７ａを開いて伝熱ガスを伝熱ガス排出ライン３７を介して排出する。さらに、静電吸着機構による基板Ｇの吸着を解除し、基板Ｇに除電処理を施す。次に、ゲートバルブ２２によって搬入出口２１を開放するとともに、リフターピン８を上昇させ、基板Ｇをサセプタ４から上方に離間させる。その後、図示しない搬送機構が搬入出口２１からチャンバー２内に進入してきたら、リフターピン８を下降させ、基板Ｇを搬送機構に移し換える。その後、基板Ｇは、搬送機構によって搬入出口２１からチャンバー２外に搬出される。基板Ｇの搬入出の際には、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスを伝熱ガスタンク３１、３２に所定の圧力で充填しておく。
【００４１】
なお、本実施形態では、プラズマエッチング処理前に空間Ｄに所望する設定圧力よりも低い圧力の伝熱ガスを供給するのに用いられる伝熱ガスタンクを符号３１とし、次いで、プラズマエッチング処理時に空間Ｄに所望する設定圧力の伝熱ガスを供給するのに用いられる伝熱ガスタンクを符号３２としたが、これらは入れ替えて用いてもよい。
【００４２】
本実施形態では、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスをあらかじめ貯留させておくための伝熱ガスタンク３１、３２に導くとともに、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスおよび伝熱ガスタンク３１、３２に貯留された伝熱ガスをサセプタ４と基板Ｇとの間の空間Ｄに導く伝熱ガスライン３３を、一端が伝熱ガス供給源３０に、他端が空間Ｄに接続された第１の伝熱ガスライン３４と、第１の伝熱ガスライン３４から分岐して伝熱ガスタンク３１、３２にそれぞれ接続された第２の伝熱ガスライン３５、３６とから構成し、第１の伝熱ガスライン３４および第２の伝熱ガスライン３５、３６を介し、伝熱ガス供給源３０から伝熱ガスタンク３１、３２に充填された伝熱ガスを空間Ｄに供給し、必要に応じ、第１の伝熱ガスライン３４を介して伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスを空間Ｄに供給するため、サセプタ４の上面に設けられた凸部４ｄによってサセプタ４と基板Ｇとの間に大きな空間Ｄが形成されている場合であっても、この空間Ｄが設定圧力となるような量の伝熱ガスを短時間で供給することができる。しかも、第２の伝熱ガスライン３５、３６に設けられたバルブ３５ａ、３６ａを閉じて、大きな空間である伝熱ガスタンク３１、３２を第１の伝熱ガスライン３４から隔絶することができるため、第１の伝熱ガスラインに設けられた圧力制御バルブ３８によって伝熱ガスの圧力を正確に保持することができる。したがって、基板Ｇの処理時間を短縮するとともに、基板Ｇの処理品質を高めることが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態では、圧力制御バルブ３８を第１の伝熱ガスライン３４の第２の伝熱ガスライン３５、３６との接続部よりも上流側に設けたため、この圧力制御バルブ３８により、空間Ｄおよび第１の伝熱ガスライン３４を含む伝熱ガス充満空間の圧力とともに、伝熱ガスタンク３１、３２にあらかじめ充填される伝熱ガスの圧力も検出することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、プラズマエッチング処理前に、圧力制御バルブ３８の圧力検出部による検出値が、プラズマエッチング処理時の設定圧力値、例えば４００Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）よりも低い値、例えば２００Ｐａ（１．５Ｔｏｒｒ）となるような量の伝熱ガスを供給して、圧力検出部による検出値から基板Ｇのサセプタ４への載置状態が正常であるか否かを判断し、載置状態が正常であると判断した場合に、圧力検出部による検出値が設定圧力値、例えば４００Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）となるような量の伝熱ガスを供給するとともに、プラズマエッチング処理を行うため、基板Ｇのサセプタ４への載置状態が異常のまま、基板Ｇをプラズマエッチング処理するような事態を防ぐことが可能となり、装置内部品、例えばサセプタ４の破損を防止しつつ、基板Ｇの処理効率を高めることが可能となる。さらに、本実施形態では、２つの伝熱ガスタンク３１、３２を設け、プラズマエッチング処理前の基板Ｇの載置状態を判断するための伝熱ガスの供給を伝熱ガスタンク３１を用いて行い、プラズマエッチング処理時の伝熱ガスの供給を伝熱ガスタンク３２を用いて行うため、プラズマエッチング処理前の伝熱ガスの供給およびプラズマエッチング処理時の伝熱ガスの供給をいずれも迅速に行うことができる。
【００４５】
次に、本実施形態のプラズマエッチング装置１を用い、基板Ｇがサセプタ４に載置された状態で、サセプタ４に内蔵された静電吸着機構に直流電圧が印加された時点から、基板Ｇとサセプタ４との間の空間Ｄに伝熱ガス供給機構３の伝熱ガスタンク３１に充填した伝熱ガスを供給し、供給された伝熱ガスの圧力が設定圧力程度に安定する時点までの時間（以下、安定時間と記す）を測定した。伝熱ガス供給時に伝熱ガスの満たされる空間Ｄおよび伝熱ガスライン３３内の合計容量ｘは０．９ｌ弱とし、伝熱ガスの設定圧力Ｐ１は２００Ｐａ（１．５Ｔｏｒｒ）とした。そして、Ｐ１×ａ＝Ｐ０×（ｘ＋ａ）の関係式を基に、伝熱ガスタンク３１の容量ａを０．２５ｌとし、かつ伝熱ガスタンク３１の伝熱ガスの充填圧Ｐ１を９３０Ｐａ（７Ｔｏｒｒ）とした場合と、伝熱ガスタンク３１の容量ａを０．１ｌとし、かつ伝熱ガスタンク３１の伝熱ガスの充填圧Ｐ１を１８７０Ｐａ（１４Ｔｏｒｒ）とした場合とについてそれぞれ測定を行った。また、比較例として、図３に示すように、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスを、供給ラインＡを介して空間Ｄに供給する伝熱ガス供給機構Ｂを用いて計測を行った。なお、供給ラインＡは、第１の供給ライン３４とほぼ等しい容量とした。測定結果を図４（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示す。
【００４６】
本実施形態のプラズマエッチング装置１に設けられた伝熱ガス供給機構３では、伝熱ガスタンク３１の容量ａを０．２５ｌとし、かつ伝熱ガスタンク３１の伝熱ガスの充填圧Ｐ１を９３０Ｐａ（７Ｔｏｒｒ）とした場合に、図４（ａ）に示すように安定時間が約１０．５秒であり、伝熱ガスタンク３１の容量ａを０．１ｌとし、かつ伝熱ガスタンク３１の伝熱ガスの充填圧Ｐ１を１８７０Ｐａ（１４Ｔｏｒｒ）とした場合に、図４（ｂ）に示すように安定時間が約８．５秒であった。これに対して、比較例の伝熱ガス供給機構Ｂでは、図４（ｃ）に示すように安定時間が１６秒であった。すなわち、伝熱ガス供給機構３を用いることにより、従来型の伝熱ガス供給機構Ｂを用いた場合と比較して、伝熱ガスの供給圧が設定圧力に保持されるまでの時間、すなわち基板Ｇの処理時間を大幅に短縮できることが確認された。また、伝熱ガスタンク３１の容量をより小さくして伝熱ガスの充填圧力を高めることにより、伝熱ガスの供給圧が設定圧力に保持されるまでの時間を一層短縮できることが確認された。
【００４７】
次に、伝熱ガス供給機構３の変形例について説明する。
【００４８】
図５は伝熱ガス供給機構３の第１の変形例を示す図である。
伝熱ガス供給機構３においては、前述のように、第１の伝熱ガスライン３４から分岐する第２の伝熱ガスライン３５、３６を、一端が伝熱ガスタンク３１、３２に接続されるように設けることができるが、これに限らず、図５に示すように、第２の伝熱ガスライン３５、３６を、両端部が第１の伝熱ガスライン３４から分岐し、中間部に伝熱ガスタンク３１、３２が接続されるように設けてもよい。この場合には、第２の伝熱ガスライン３５（３６）の伝熱ガスタンク３１よりも上流側におよび下流側にそれぞれバルブ３５ｄ（３６ｄ）、３５ｅ（３６ｅ）が設けられ、伝熱ガスタンク３１、３２にはそれぞれ、この伝熱ガスタンク３１、３２に充填される伝熱ガスの圧力を計測する圧力計等の圧力検出手段３１ａ、３２ａが設けられる。また、圧力制御バルブ３８は、第２の伝熱ガスライン３５、３６の上流側端部と下流側端部との間に位置するように、第１の伝熱ガスライン３４に設けることができる。この場合には、第２の伝熱ガスライン３５、３６がそれぞれ、第１の伝熱ガスライン３４の伝熱ガスを伝熱ガスタンク３１、３２に導く上流側ライン３５ｂ、３６ｂ（上流側流路）と、伝熱ガスタンク３１、３２に充填された伝熱ガスを第１の伝熱ガスライン３４に導く下流側ライン３５ｃ、３６ｃ（下流側流路）とを別個に有するため、伝熱ガスタンク３１、３２に充填された伝熱ガスを下流側ライン３５ｃ、３６ｃを介して空間Ｄに供給した後、バルブ３５ｅ、３６ｅを閉じ、圧力制御バルブ３８によって空間Ｄの圧力を保持している間に、伝熱ガス供給源３０からの伝熱ガスを上流側ライン３５ｂ、３６ｂを介して伝熱ガスタンク３１、３２に充填することができる。すなわち、基板Ｇの処理時であっても、伝熱ガスタンク３１、３２に伝熱ガスを再充填することができる。したがって、基板Ｇの搬入出時に伝熱ガスタンク３１、３２への伝熱ガスの充填を行う必要がなく、基板を処理する間のインターバルを短縮してスループットを一層高めることが可能となる。なお、ここでは、上流側ライン３５ｂ、３６ｂを合流させて第１の伝熱ガスライン３４に接続したが、別々に第１の伝熱ガスライン３４に接続してもよい。また、下流側ライン３５ｃ、３６ｃを合流させて第１の伝熱ガスライン３４に接続してもよい。
【００４９】
図６は伝熱ガス供給機構３の第２の変形例を示す図である。
また、伝熱ガス供給機構３においては、図６に示すように、１つの伝熱ガスタンク３１および一本の第２の伝熱ガスライン３５のみとし、第２の伝熱ガスライン３５を、両端部が第１の伝熱ガスライン３４から分岐し、中間部に伝熱ガスタンク３１が接続されるように設けてもよい。この場合にも、第１の伝熱ガスライン３４の伝熱ガスを伝熱ガスタンク３１に導く上流側ライン３５ｂと、伝熱ガスタンク３１に充填された伝熱ガスを第１の伝熱ガスライン３４に導く下流側ライン３５ｃとを別個に有する。したがって、１つの伝熱ガスタンク３１によってプラズマエッチング処理前の伝熱ガスの供給およびプラズマエッチング処理時の伝熱ガスの供給を行うことができ、これにより、装置の簡略化を図りつつ、スループットを一層高めることが可能となる。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記実施形態では、基板とサセプタとの間の空間および伝熱ガスライン内の圧力を検出する圧力検出部を第１の伝熱ガスラインの第２の伝熱ガスラインまたは下流側ラインとの分岐部よりも上流側に設けたが、これに限らず、圧力検出部を第１の伝熱ガスラインの第２の伝熱ガスラインまたは下流側ラインとの分岐部よりも下流側に設けてもよい。また、上記実施形態では、下部電極に高周波電力を印加するＲＩＥタイプの容量結合型平行平板プラズマエッチング装置に適用した例について説明したが、これに限らず、アッシング、ＣＶＤ成膜等の他のプラズマ処理装置に適用可能であり、さらに、基板を載置台に載置して処理する、プラズマ処理装置以外の基板処理装置全般にも適用可能である。また、上記実施形態ではＦＰＤ用のガラス基板に適用した例について説明したが、これに限らず、半導体基板等の基板全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施形態であるプラズマエッチング装置の概略断面図である。
【図２】プラズマエッチング装置を構成する伝熱ガス供給機構の概略図である。
【図３】従来型の伝熱ガス供給機構の概略図である。
【図４】本実施形態の伝熱ガス供給機構および従来型の伝熱ガス供給機構によって伝熱ガスを供給した際に所定の圧力に保持されるまでの時間の計測結果を示す図である。
【図５】伝熱ガス供給機構の第１の変形例を示す図である。
【図６】伝熱ガス供給機構の第２の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：プラズマエッチング装置（基板処理装置：プラズマ処理装置）
２：チャンバー（処理容器）
３：伝熱ガス供給機構
４：サセプタ（載置台）
１５：処理ガス供給管
１８：処理ガス供給源
１９：排気管
２０：排気装置
２５：高周波電源
３０：伝熱ガス供給源
３１、３２：伝熱ガスタンク
３３：伝熱ガスライン（伝熱ガス流路）
３４：第１の伝熱ガスライン（第１の伝熱ガス流路）
３５、３６：第２の伝熱ガスライン（第２の伝熱ガス流路）
３５ｂ、３６ｂ：上流側ライン（上流側流路）
３５ｃ、３６ｃ：下流側ライン（下流側流路）
３８：圧力制御バルブ
５０：プロセスコントローラ
５１：ユーザーインターフェイス
５２：記憶部
５３：ユニットコントローラ
Ｇ：ガラス基板（被処理基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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