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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5871453
(24)【登録日】2016年1月22日
(45)【発行日】2016年3月1日
(54)【発明の名称】プラズマ処理装置，基板保持機構，基板位置ずれ検出方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/68 20060101AFI20160216BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20160216BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20160216BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 F
H01L21/68 R
H01L21/302 103
【請求項の数】16
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2010-116145(P2010-116145)
(22)【出願日】2010年5月20日
(65)【公開番号】特開2011-243834(P2011-243834A)
(43)【公開日】2011年12月1日
【審査請求日】2013年4月1日
(73)【特許権者】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120075
【弁理士】
【氏名又は名称】大山 浩明
(72)【発明者】
【氏名】東条 利洋
(72)【発明者】
【氏名】古屋 敦城
【審査官】
鈴木 和樹
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００８−１７２１７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−０４５０７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−１３９１７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０７−２３１０３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平０１−０１９１８６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開平０４−３５９５３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−０８３６６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−１１７００７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ２１／６７ − ２１／６８７
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマが生成される空間内で矩形の被処理基板を載置保持する基板保持機構であって，
前記被処理基板を載置保持する矩形の載置台と，
前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，
前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，
前記ガス孔を形成する領域よりも外側に，前記載置台を前記基板保持面まで貫通して形成され，複数の孔を形成した流路コマを嵌め込んだ複数の圧力検出孔と，
前記被処理基板の裏面にかかる圧力を，前記ガス流路の圧力とは別に，前記複数の圧力検出孔から直接検出する圧力センサと，
前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行う位置ずれ検出手段と，
を備えることを特徴とする基板保持機構。
前記被処理基板を載置保持する矩形の載置台と，
前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，
前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，
前記ガス孔を形成する領域よりも外側に，前記載置台を前記基板保持面まで貫通して形成され，複数の孔を形成した流路コマを嵌め込んだ複数の圧力検出孔と，
前記被処理基板の裏面にかかる圧力を，前記ガス流路の圧力とは別に，前記複数の圧力検出孔から直接検出する圧力センサと，
前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行う位置ずれ検出手段と，
を備えることを特徴とする基板保持機構。
【請求項2】
前記圧力センサからの検出圧力に基づいて，前記ガス供給源からのガス流量を調整する流量調整器を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板保持機構。
【請求項3】
前記圧力検出孔は，矩形の前記基板保持面の４つ角部にそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項２に記載の基板保持機構。
【請求項4】
前記圧力センサは，前記各圧力検出孔にそれぞれ別々に接続された複数の圧力センサであり，前記４つ角部における前記被処理基板の裏面圧力を検出することを特徴とする請求項３に記載の基板保持機構。
【請求項5】
前記位置ずれ検出手段は，前記各圧力センサからの検出圧力に基づいて，前記被処理基板の有無及び位置ずれ状態を判定することを特徴とする請求項４に記載の基板保持機構。
【請求項6】
前記４つ角部に形成された圧力検出孔は，前記複数のガス孔と連通路を介して連通したことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の基板保持機構。
【請求項7】
前記４つ角部に形成された圧力検出孔は，前記流量調整器を介して前記ガス供給源に接続したことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の基板保持機構。
【請求項8】
前記圧力検出孔は，前記基板保持面の４つ角部にそれぞれ形成されたものとは別に形成された他の圧力検出孔を含むことを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の基板保持機構。
【請求項9】
前記４つ角部に形成された圧力検出孔からの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれを検出し，
前記他の圧力検出孔からの検出圧力に基づいて前記流量調整器によるガス流量の調整を行うことを特徴とする請求項８に記載の基板保持機構。
前記他の圧力検出孔からの検出圧力に基づいて前記流量調整器によるガス流量の調整を行うことを特徴とする請求項８に記載の基板保持機構。
【請求項10】
請求項１〜９のいずれかに記載の基板保持機構を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項11】
プラズマが生成される空間内で矩形の被処理基板を載置保持する基板保持機構における基板位置ずれ検出方法であって，
前記基板保持機構は，
前記被処理基板を載置保持する矩形の載置台と，
前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，
前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，
前記ガス孔を形成する領域よりも外側に，前記載置台を前記基板保持面まで貫通して形成され，複数の孔を形成した流路コマを嵌め込んだ複数の圧力検出孔と，
前記被処理基板の裏面にかかる圧力を，前記ガス流路の圧力とは別に，前記複数の圧力検出孔から直接検出する圧力センサと，
前記ガス供給源からのガス流量を調整する流量調整器と，を備え，
前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行うとともに，前記流量調整器によるガス流量の調整を行うことを特徴とする基板位置ずれ検出方法。
前記基板保持機構は，
前記被処理基板を載置保持する矩形の載置台と，
前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，
前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，
前記ガス孔を形成する領域よりも外側に，前記載置台を前記基板保持面まで貫通して形成され，複数の孔を形成した流路コマを嵌め込んだ複数の圧力検出孔と，
前記被処理基板の裏面にかかる圧力を，前記ガス流路の圧力とは別に，前記複数の圧力検出孔から直接検出する圧力センサと，
前記ガス供給源からのガス流量を調整する流量調整器と，を備え，
前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行うとともに，前記流量調整器によるガス流量の調整を行うことを特徴とする基板位置ずれ検出方法。
【請求項12】
前記複数の圧力検出孔は，矩形の前記基板保持面の４つ角部にそれぞれ形成され，前記圧力センサはこれらの圧力検出孔にそれぞれ別々に接続された複数の圧力センサであり，
前記各圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の有無及び位置ずれ状態を判定することを特徴とする請求項１１に記載の基板位置ずれ検出方法。
前記各圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の有無及び位置ずれ状態を判定することを特徴とする請求項１１に記載の基板位置ずれ検出方法。
【請求項13】
前記被処理基板の位置ずれの有無は，前記各圧力センサで検出された前記４つ角部における検出圧力のすべてが設定圧力に到達したか否かにより判断し，
いずれかの検出圧力が設定圧力に到達していない場合には，前記被処理基板の有無及び位置ずれ状態を判定することを特徴とする請求項１２に記載の基板位置ずれ検出方法。
いずれかの検出圧力が設定圧力に到達していない場合には，前記被処理基板の有無及び位置ずれ状態を判定することを特徴とする請求項１２に記載の基板位置ずれ検出方法。
【請求項14】
前記被処理基板の有無及び位置ずれ状態の判定では，
前記各圧力センサで検出された前記４つ角部の検出圧力が均衡しており，かつ設定圧力に到達していない場合は，前記載置台上に前記被処理基板が無い状態である又は前記被処理基板が吸着不良状態であると判定し，
前記４つ角部の検出圧力のいずれかに不均衡が発生している場合は，前記載置台上の前記被処理基板が位置ずれ状態であると判定することを特徴とする請求項１３に記載の基板位置ずれ検出方法。
前記各圧力センサで検出された前記４つ角部の検出圧力が均衡しており，かつ設定圧力に到達していない場合は，前記載置台上に前記被処理基板が無い状態である又は前記被処理基板が吸着不良状態であると判定し，
前記４つ角部の検出圧力のいずれかに不均衡が発生している場合は，前記載置台上の前記被処理基板が位置ずれ状態であると判定することを特徴とする請求項１３に記載の基板位置ずれ検出方法。
【請求項15】
前記４つ角部の検出圧力のいずれかに不均衡が発生している場合は，前記４つ角部のうちの平行２角同士の不均衡であれば，一方向の基板平行ずれと判定し，
前記４つ角部のうちの３角と残りの１角との不均衡であれば，二方向の基板平行ずれと判定し，
前記４つ角部のうちの対角２角同士の不均衡であれば，基板斜行ずれと判定することを特徴とする請求項１４に記載の基板位置ずれ検出方法。
前記４つ角部のうちの３角と残りの１角との不均衡であれば，二方向の基板平行ずれと判定し，
前記４つ角部のうちの対角２角同士の不均衡であれば，基板斜行ずれと判定することを特徴とする請求項１４に記載の基板位置ずれ検出方法。
【請求項16】
処理室内に処理ガスを導入し，前記処理ガスのプラズマを発生させることによって，処理室内の載置台に載置保持された絶縁体からなる被処理基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，
前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，
前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，
前記ガス孔を形成する領域よりも外側に，前記載置台を前記基板保持面まで貫通して形成され，複数の孔を形成した流路コマを嵌め込んだ複数の圧力検出孔と，
前記被処理基板の裏面にかかる圧力を，前記ガス流路の圧力とは別に，前記複数の圧力検出孔から直接検出する圧力センサと，
前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行う位置ずれ検出手段と，
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，
前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，
前記ガス孔を形成する領域よりも外側に，前記載置台を前記基板保持面まで貫通して形成され，複数の孔を形成した流路コマを嵌め込んだ複数の圧力検出孔と，
前記被処理基板の裏面にかかる圧力を，前記ガス流路の圧力とは別に，前記複数の圧力検出孔から直接検出する圧力センサと，
前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行う位置ずれ検出手段と，
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は，フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等の大型基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置，基板保持機構，基板位置ずれ検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＦＰＤのパネル製造においては，一般にガラスなどの絶縁体からなる基板上に画素のデバイスまたは電極や配線等が形成される。このようなパネル製造の様々な工程のうち，エッチング，ＣＶＤ，アッシング，スパッタリング等の微細加工は，プラズマ処理装置によって行われる。プラズマ処理装置は，例えば減圧可能な処理容器内で基板を下部電極を構成するサセプタを備える載置台の上に載置し，サセプタに高周波電力を供給することによって，基板上に処理ガスのプラズマを形成し，このプラズマによって基板上にエッチングなどの所定の処理を行うようになっている。
【0003】
この場合，プラズマ処理中の発熱による温度上昇を抑えて基板の温度を一定に制御する必要がある。このため，チラー装置より温調された冷媒を載置台内の冷媒通路に循環供給すると同時に，Ｈｅガスなどの伝熱性の良いガス（伝熱ガス）を載置台の中を通して基板の裏面に供給して，基板を間接的に冷却する方式がよく用いられている。この冷却方式は，Ｈｅガスの供給圧力に抗して基板を載置台上に固定保持する必要があるため，載置台上に基板保持部を設け，例えば静電吸着力より基板保持部の基板保持面に基板を吸着保持するようになっている。
【0004】
載置台上の基板保持面に対して基板が位置ずれしていると，サセプタ上で基板保持面が露出するので，この状態でサセプタに高周波電力を印加してプラズマを発生させると，異常放電が発生してサセプタを損傷させる虞がある。従って，このような基板の位置ずれをプラズマを発生させる前に検出することができれば，異常放電の発生を未然に防ぐことができる。
【0005】
ＦＰＤ用基板は，半導体ウエハに比べてはるかにサイズが大きいため，半導体ウエハ用に開発された技術をそのまま適用しても，基板の位置ずれを正確に検出できないという問題がある。例えば特許文献１に記載の技術のように，載置台の上部に圧力測定孔を設け，圧力測定孔を介して圧力測定ガスを載置台と半導体ウエハとの間に供給して圧力測定ガスの圧力を監視するものがある。この方法では，例えば半導体ウエハがない場合や静電保持力が小さい場合には，圧力測定孔から圧力測定ガスが漏れて圧力が低下するため，その圧力を監視することによって，載置台上の半導体ウエハの有無や保持状態を検出するものであるが，半導体ウエハの位置ずれまでは検出できない。特許文献２に記載の技術も載置台の上部に圧力測定孔を設けて圧力を検出するものであるが，これについても上記と同様に位置ずれまでは検出できない。
【0006】
このようなＦＰＤ用基板の位置ずれを正確に検出するため，特許文献３の図１６Ａ，図１６Ｂに示すように伝熱ガスのガス孔形成領域を囲む枠部の４つ角部に位置ずれ検出孔を設け，これら位置ずれ検出孔をガス孔形成領域の凹部空間（ガス孔から伝熱ガスが排出される空間）に連通するようにした載置台の開発も進められている。これによれば，基板が位置ずれしていると，位置ずれ検出孔からガス漏れするのでガス孔に接続されたガス流路の圧力も変化する。これを圧力調整バルブ（ＰＣＶ）の内蔵マノメータでモニタリングすることで基板の位置ずれを検出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平０４−３５９５３９号公報
【特許文献2】特開平０７−２３１０３２号公報
【特許文献3】特開２００８−１７２１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら，近年ではＦＰＤ用基板のサイズがより一層大型化しており，これに伴って載置台のサイズも従来以上に大型化している。このような装置の大型化の傾向は今後も続くと考えられる。このように装置が大型化するほど，伝熱ガスのガス孔の数を増大させるとともに，これらガス孔に伝熱ガスを供給するガス流路も長くせざるを得なくなっている。
【0009】
ところが，このようにガス流路が長くなるほどコンダクタンスも悪くなるので，ガス流路による圧力損失が大きくなり，基板の裏面まで所望の圧力で伝熱ガスが供給され難くなる。このため，基板が位置ずれしている場合と位置ずれしていない場合とにおける伝熱ガスの漏れ流量の差が僅かになるので，基板の位置ずれ検出が難しくなり，その検出精度も低下してしまうという問題がある。
【0010】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，伝熱ガスのガス流路の圧力損失の影響をなくして基板の位置ずれ検出の精度を向上させることができるプラズマ処理装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，プラズマが生成される空間内で矩形の被処理基板を載置保持する基板保持機構であって，前記被処理基板を載置保持する矩形の載置台と，前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，前記基板保持面における前記ガス孔形成領域の外側に形成され，被処理基板の裏面にかかる圧力を検出する複数の圧力検出孔と，前記複数の圧力検出孔に接続された圧力センサと，前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行う位置ずれ検出手段と，を備えることを特徴とする基板保持機構が提供される。
【0012】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，プラズマが生成される空間内で矩形の被処理基板を載置保持する基板保持機構における基板位置ずれ検出方法であって，前記基板保持機構は，前記被処理基板を載置保持する矩形の載置台と，前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，前記基板保持面における前記ガス孔形成領域の外側に形成され，被処理基板の裏面にかかる圧力を検出する複数の圧力検出孔と，前記複数の圧力検出孔に接続された圧力センサと，前記ガス供給源からのガス流量を調整する流量調整器と，を備え，前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行うとともに，前記流量調整器によるガス流量の調整を行うことを特徴とする基板位置ずれ検出方法が提供される。
【0013】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，処理室内に処理ガスを導入し，前記処理ガスのプラズマを発生させることによって，処理室内の載置台に載置保持された絶縁体からなる被処理基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，前記載置台とその基板保持面に保持された被処理基板との間にガス供給源からのガスを供給するためのガス流路と，前記載置台の基板保持面に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板保持面上に案内する複数のガス孔と，前記基板保持面における前記ガス孔形成領域の外側に形成され，被処理基板の裏面にかかる圧力を検出する複数の圧力検出孔と，前記複数の圧力検出孔に接続された圧力センサと，前記圧力センサからの検出圧力に基づいて前記被処理基板の位置ずれ検出を行う位置ずれ検出手段と，を備えることを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
【0014】
このような本発明によれば，伝熱ガス用のガス孔とは別に複数の圧力検出孔を設け，これら圧力検出孔から基板裏面圧力を直接検出でき，その検出圧力に基づいて基板の位置ずれを検出できる。これにより，伝熱ガス用のガス孔による圧力損失の影響を受けずに被処理基板の位置ずれを検出できる。また，複数の圧力検出孔は，ガス孔形成領域の外側に形成するので，被処理基板が少しずれただけで圧力が変化するため，位置ずれ検出し易くなる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば，伝熱ガスのガス流路の圧力損失の影響をなくして基板の位置ずれ検出の精度を向上させることができるので，より大型の装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態にかかる処理装置の外観斜視図である。
【図2】同実施形態におけるプラズマ処理装置を構成する処理室の断面図である。
【図3】同実施形態における伝熱ガス供給機構の構成例を説明するための図である。
【図5】圧力調整バルブ（ＰＣＶ）の内蔵の圧力センサを用いて設定されたＨｅガス圧力と，基板裏面におけるＨｅガス圧力との関係をグラフに示した図である。
【図6】同実施形態における伝熱ガス制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図8A】位置ずれパターンを説明するための図であって，一方向の基板平行ずれが発生した場合の具体例を示したものである。
【図8B】位置ずれパターンを説明するための図であって，一方向の基板平行ずれが発生した場合の他の具体例を示したものである。
【図9A】位置ずれパターンを説明するための図であって，二方向の基板平行ずれが発生した場合の具体例を示したものである。
【図9B】位置ずれパターンを説明するための図であって，二方向の基板平行ずれが発生した場合の他の具体例を示したものである。
【図10A】位置ずれパターンを説明するための図であって，基板斜行ずれが発生した場合の具体例を示したものである。
【図10B】位置ずれパターンを説明するための図であって，基板斜行ずれが発生した場合の他の具体例を示したものである。
【図11】同実施形態における圧力検出孔の他の構成例を説明するための断面図である。
【図16】圧力検出孔の配置位置を説明するための図である。
【図17】圧力検出孔に嵌め込む流路コマの構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0018】
（プラズマ処理装置の構成例）先ず，本発明を複数のプラズマ処理装置を備えるマルチチャンバータイプの処理装置に適用した場合の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は，本実施形態にかかる処理装置１００の外観斜視図である。同図に示す処理装置１００は，フラットパネルディスプレイ用基板（ＦＰＤ用基板）Ｇに対してプラズマ処理を施すための３つのプラズマ処理装置を備える。プラズマ処理装置はそれぞれ処理室２００を備える。
【0019】
処理室２００内には，例えばＦＰＤ用基板Ｇを載置する載置台が設けられており，この載置台の上方に処理ガス（例えばプロセスガス）を導入するためのシャワーヘッドが設けられている。載置台は下部電極を構成するサセプタを備え，これと平行に対向して設けられるシャワーヘッドは上部電極としての機能も兼ねる。各処理室２００では同一の処理（例えばエッチング処理等）を行っても良いし，互いに異なった処理（例えばエッチング処理とアッシング処理等）を行うようにしても良い。なお，処理室２００内の具体的構成例については後述する。
【0020】
各処理室２００はそれぞれ，断面多角形状（例えば断面矩形状）の搬送室１１０の側面にゲートバルブ１０２を介して連結されている。搬送室１１０にはさらに，ロードロック室１２０がゲートバルブ１０４を介して連結されている。ロードロック室１２０には，基板搬出入機構１３０がゲートバルブ１０６を介して隣設されている。
【0021】
基板搬出入機構１３０にそれぞれ２つのインデクサ１４０が隣設されている。インデクサ１４０には，ＦＰＤ用基板Ｇを収納するカセット１４２が載置される。カセット１４２は複数枚（例えば２５枚）のＦＰＤ用基板Ｇが収納可能に構成されている。
【0022】
このようなプラズマ処理装置によってＦＰＤ用基板Ｇに対してプラズマ処理を行う際には，先ず基板搬出入機構１３０によりカセット１４２内のＦＰＤ用基板Ｇをロードロック室１２０内へ搬入する。このとき，ロードロック室１２０内に処理済みのＦＰＤ用基板Ｇがあれば，その処理済みのＦＰＤ用基板Ｇをロードロック室１２０内から搬出し，未処理のＦＰＤ用基板Ｇと置き換える。ロードロック室１２０内へＦＰＤ用基板Ｇが搬入されると，ゲートバルブ１０６を閉じる。
【0023】
次いで，ロードロック室１２０内を所定の真空度まで減圧した後，搬送室１１０とロードロック室１２０間のゲートバルブ１０４を開く。そして，ロードロック室１２０内のＦＰＤ用基板Ｇを搬送室１１０内の搬送機構（図示せず）により搬送室１１０内へ搬入した後，ゲートバルブ１０４を閉じる。
【0024】
搬送室１１０と処理室２００との間のゲートバルブ１０２を開き，上記搬送機構により処理室２００内の載置台に未処理のＦＰＤ用基板Ｇを搬入する。このとき，処理済みのＦＰＤ用基板Ｇがあれば，その処理済みのＦＰＤ用基板Ｇを搬出し，未処理のＦＰＤ用基板Ｇと置換える。
【0025】
処理室２００内では，処理ガスをシャワーヘッドを介して処理室内に導入し，下部電極或は上部電極，又は上部電極と下部電極の両方に高周波電力を供給することによって，下部電極と上部電極との間に処理ガスのプラズマを発生させることによって，載置台上に保持されたＦＰＤ用基板Ｇに対して所定のプラズマ処理を行う。
【0026】
（処理室の構成例）
【0027】
次に，処理室２００の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。ここでは，本発明のプラズマ処理装置を，例えばガラス基板などのＦＰＤ用の絶縁基板（以下，単に「基板」とも称する）Ｇをエッチングする容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）エッチング装置に適用した場合の処理室の構成例について説明する。図２は，処理室２００の概略構成を示す断面図である。
【0028】
図２に示す処理室２００は，例えば表面が陽極酸化処理（アルマイト処理）されたアルミニウムからなる略角筒形状の処理容器２０２を備える。処理容器２０２は接地されている。処理室２００内の底部には，下部電極を構成するサセプタ３１０を有する載置台３００が配設されている。載置台３００は，矩形の基板Ｇを固定保持する基板保持機構として機能し，矩形の基板Ｇに対応した矩形形状に形成される。この載置台の具体的構成例は後述する。
【0029】
載置台３００の上方には，サセプタ３１０と平行に対向するように，上部電極として機能するシャワーヘッド２１０が対向配置されている。シャワーヘッド２１０は処理容器２０２の上部に支持されており，内部にバッファ室２２２を有するとともに，サセプタ３１０と対向する下面には処理ガスを吐出する多数の吐出孔２２４が形成されている。このシャワーヘッド２１０は接地されており，サセプタ３１０とともに一対の平行平板電極を構成している。
【0030】
シャワーヘッド２１０の上面にはガス導入口２２６が設けられ，ガス導入口２２６にはガス導入管２２８が接続されている。ガス導入管２２８には，開閉バルブ２３０，マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３２を介して処理ガス供給源２３４が接続されている。
【0031】
処理ガス供給源２３４からの処理ガスは，マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３２によって所定の流量に制御され，ガス導入口２２６を通ってシャワーヘッド２１０のバッファ室２２２に導入される。処理ガス（エッチングガス）としては，例えばハロゲン系のガス，Ｏ２ガス，Ａｒガスなど，通常この分野で用いられるガスを用いることができる。
【0032】
処理室２００の側壁には基板搬入出口２０４を開閉するためのゲートバルブ１０２が設けられている。また，処理室２００の側壁の下方には排気口が設けられ，排気口には排気管２０８を介して真空ポンプ（図示せず）を含む排気装置２０９が接続される。この排気装置２０９により処理室２００の室内を排気することによって，プラズマ処理中に処理室２００内を所定の真空雰囲気（たとえば１０ｍＴｏｒｒ＝約１．３３Ｐａ）に維持することができる。
【0033】
（基板保持機構を適用した載置台の構成例）ここで，本発明にかかる基板保持機構を適用した載置台３００の具体的な構成例について図２，図３を参照しながら説明する。図３は，載置台３００の伝熱ガス供給機構の構成例を説明する図である。図３は，図２に示す載置台３００の上部分の断面を簡略化して示したものである。図３では，説明を簡単にするために図２に示す静電保持部３２０を省略している。図４Ａ，図４Ｂは，載置台３００の表面を上方から見た図である。図４Ａは，基板Ｇが載置されていない状態を示したものであり，図４Ｂは基板Ｇが位置ずれ無しで載置された状態を示したものである。
【0034】
図２に示すように，載置台３００は，絶縁性のベース部材３０２と，このベース部材３０２上に設けられる導電体（例えばアルミニウム）からなる矩形ブロック状のサセプタ３１０とを備える。なお，サセプタ３１０の側面は，図２に示すように絶縁被膜３１１で覆われている。
【0035】
サセプタ３１０上には，基板Ｇを基板保持面で保持する基板保持部の１例としての静電保持部３２０が設けられる。静電保持部３２０は，例えば下部誘電体層と上部誘電体層との間に電極板３２２を挟んで構成される。載置台３００の外枠を構成し，上記ベース部材３０２，サセプタ３１０，静電保持部３２０の周りを囲むように，例えばセラミックや石英の絶縁部材からなる矩形枠状の外枠部３３０が配設される。
【0036】
静電保持部３２０の電極板３２２には，直流（ＤＣ）電源３１５がスイッチ３１６を介して電気的に接続されている。スイッチ３１６は，例えば電極板３２２に対してＤＣ電源３１５と接地電位とを切り換えられるようになっている。なお，電極板３２２と直流（ＤＣ）電源３１５との間に，サセプタ３１０側からの高周波を遮断して，サセプタ３１０側の高周波がＤＣ電源３１５側に漏洩するのを阻止する高周波遮断部（図示しない）を設けてもよい。高周波遮断部は，１ＭΩ以上の高い抵抗値を有する抵抗器または直流を通すローパスフィルタで構成するのが好ましい。
【0037】
スイッチ３１６がＤＣ電源３１５側に切り換えられると，ＤＣ電源３１５からのＤＣ電圧が電極板３２２に印加される。このＤＣ電圧が正極性の電圧である場合，基板Ｇの上面には負の電荷（電子，負イオン）が引き付けられるようにして蓄積する。これにより，基板Ｇ上面の負の面電荷と電極板３２２との間に基板Ｇおよび上部誘電体層を挟んで互いに引き合う静電吸着力つまりクーロン力が働き，この静電吸着力で基板Ｇは載置台３００上に吸着保持される。スイッチ３１６がグランド側に切り換えられると，電極板３２２が除電され，これに伴って基板Ｇも除電され，上記クーロン力つまり静電吸着力が解除される。
【0038】
サセプタ３１０には，整合器３１２を介して高周波電源３１４の出力端子が電気的に接続されている。高周波電源３１４の出力周波数は，比較的高い周波数たとえば１３．５６ＭＨｚに選ばれる。サセプタ３１０に印加される高周波電源３１４からの高周波電力によって，基板Ｇの上には処理ガスのプラズマＰＺが生成され，基板Ｇ上に所定のプラズマエッチング処理が施される。
【0039】
サセプタ３１０の内部には冷媒流路３４０が設けられており，チラー装置（図示せず）から所定の温度に調整された冷媒が冷媒流路３４０を流れるようになっている。この冷媒によって，サセプタ３１０の温度を所定の温度に調整することができる。
【0040】
載置台３００は，静電保持部３２０の基板保持面と基板Ｇの裏面との間に伝熱ガス（例えばＨｅガス）を所定の圧力で供給する伝熱ガス供給機構を備える。伝熱ガス供給機構は，伝熱ガスをサセプタ３１０内部のガス流路３５２を介して基板Ｇの裏面に所定の圧力で供給するようになっている。
【0041】
伝熱ガス供給機構は，具体的には例えば図３に示すように構成される。すなわち，サセプタ３１０の上面及びその上の静電保持部３２０（図３では省略）にはガス孔３５４が多数設けられており，これらのガス孔３５４は上記ガス流路３５２に連通している。ガス孔３５４は，例えば基板保持面Ｌｓの外周から内側に離間したガス孔形成領域Ｒに所定間隔で多数配列されている。
【0042】
ガス流路３５２には，例えば伝熱ガスとしてＨｅガスを供給するＨｅガス供給源３６６が圧力調整バルブ（ＰＣＶ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ）３６２を介して接続されている。圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２は，ガス孔３５４側へ供給されるＨｅガスの圧力が所定の圧力になるように流量を調整するものである。
【0043】
圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２は，図示はしないが，例えばガス流路３５２を通流する伝熱ガスの圧力を測定する圧力センサ等を備えるとともに，図示しない流量調整バルブ（例えばピエゾバルブ），流量計（フローメータ），流量調整バルブであるピエゾバルブを制御するコントローラとが一体化されて構成されている。
【0044】
なお，図３ではガス流路３５２に圧力センサと流量調整バルブとが一体化された圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を用いた例を示したが，これに限られるものはなく，ガス流路３５２にこれら圧力センサと流量調整バルブとを別個に設けるようにしてもよい。
【0045】
また，このような圧力センサとしては，例えばマノメータ（例えばキャパシタンスマノメータ（ＣＭ））が挙げられる。この圧力センサとしては，その他のマノメータを用いることができ，流量調整バルブとしてもピエゾバルブに限らず，例えばソレノイドバルブであってもよい。
【0046】
これら圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２，Ｈｅガス供給源３６６はそれぞれ，処理装置１００の各部を制御する制御部４００に接続されている。制御部４００は，Ｈｅガス供給源３６６を制御してＨｅガスを流出させて，圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２に設定圧力をセットし，圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２にＨｅガスを所定の流量に調整させてガス流路３５２に供給する。圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２のコントローラは例えばＰＩＤ制御によりガス圧力が設定圧力になるようにピエゾバルブを制御してＨｅガス流量を制御する。これにより，Ｈｅガスは，ガス流路３５２及びガス孔３５４を通って基板Ｇの裏面に所定の圧力で供給される。
【0047】
ところで，このような伝熱ガス供給機構では，圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２に内蔵のマノメータでガス流路３５２の圧力を測定できるので，その測定したＨｅガスの圧力に基づいてＨｅガスの流量を制御できるとともに，内臓の流量計（フローメータ）を使用してＨｅガスの漏れ流量をモニタリングすることもできる。Ｈｅガスの漏れ流量は，基板Ｇの位置ずれによって変化するので，Ｈｅガスの漏れ流量をモニタリングすることで基板Ｇの位置ずれを検出できる。
【0048】
ところが，近年では基板Ｇのサイズがより一層大型化しており，これに伴って載置台３００のサイズも従来以上に大型化している。これに対応させるためには，Ｈｅガスのガス孔３５４の数を増大させるとともに，これらガス孔３５４にＨｅガスを供給するガス流路３５２も長くせざるを得なくなっている。
【0049】
このようにガス流路３５２が長くなるほどコンダクタンスも悪くなるので，ガス流路３５２による圧力損失が大きくなり基板Ｇの裏面まで所望の圧力でＨｅガスが供給され難くなる。このため，基板Ｇが位置ずれしている場合と位置ずれしていない場合とにおけるＨｅガスの漏れ流量の差が僅かになるので，基板Ｇの位置ずれ検出が難しくなり，その検出精度も低下してしまうという問題がある。
【0050】
ここで，大型の基板処理装置を用いて行った実験結果を参照しながら，より詳細に説明する。図５は，圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２の内蔵の圧力センサを用いて設定されたＨｅガス設定圧力と，基板Ｇの裏面に生じるＨｅガス圧力（基板裏面圧力）との関係をグラフに示したものである。図５において黒丸のグラフは基板裏面圧力の目標値である。これに対して白丸のグラフは外枠部３３０に近いガス孔３５４近傍における基板裏面圧力であり，白四角のグラフはガス孔３５４よりさらに外枠部３３０近傍における基板裏面圧力である。
【0051】
図５の黒丸で示すグラフのように，基板裏面圧力は圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２の設定圧力と同じであることが好ましい。ところが，大型の基板処理装置のようにガス流路３５２及びガス孔３５４の圧力損失によりコンダクタンスが低下している場合，基板裏面圧力は図５の白丸で示すグラフのように設定圧力よりも低下してしまう。ガス孔３５４より外枠部３３０近傍では基板裏面圧力はさらに低下する。これによれば基板Ｇの中央から外側に向かうほど，流路３５２も長くなりコンダクタンスも悪くなり，基板裏面圧力もより低下することが分かる。
【0052】
そこで，本実施形態では，図３に示すように載置台３００の基板載置面Ｌｓにおけるガス孔形成領域Ｒよりも外側に，基板載置面Ｌｓを貫通する複数の圧力検出孔３７０を配設し，これら圧力検出孔３７０から基板Ｇの裏面圧力（ここでは基板載置面Ｌｓの表面と基板Ｇの裏面との間の圧力）を直接検出するようにしている。これによれば，基板裏面圧力の低下が大きい部位に圧力検出孔３７０を複数設けて，その部位の圧力を検出できる。
【0053】
さらに，このような圧力検出孔３７０から検出された基板裏面圧力を用いて圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を制御すれば，圧力損失による基板裏面圧力の低下を補うようにＨｅガスの流量を制御できる。しかも，検出された基板裏面圧力は，基板Ｇの位置ずれ検出にも利用できる。これによれば，圧力損失の影響を受けずに測定された基板裏面圧力で位置ずれを検出できるので，位置ずれの検出精度を向上させることができる。また基板裏面圧力を直接検出しながらＨｅガスの流量を制御することで，基板裏面圧力が安定するまでの時間を短縮できる。
【0054】
以下，このような圧力検出孔３７０を備える本実施形態の載置台３００の構成についてより詳細に説明する。図３は，４つの圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄをガス孔３５４とは別系統により独立して設けた例である。図３に示す圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄはそれぞれ，サセプタ３１０から基板載置面Ｌｓの表面まで貫通して形成されている。
【0055】
ここでの圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄは図４Ａに示すように，基板載置面Ｌｓの４つの角部に配設されている。これらの配設位置は，図４Ｂに示すように基板Ｇが位置ずれなく載置されると，基板Ｇに隠れる位置である。各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄにはそれぞれ，図３に示す圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄが接続されている。このような圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄとしては，例えばキャパシタンスマノメータ（ＣＭ）が挙げられるが，その他のマノメータや圧力センサを用いてもよい。
【0056】
各圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄからの検出圧力は，制御部４００を介して圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２に入力され，圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２はこれらの検出圧力に基づいてＨｅガスの流量を制御するようになっている。このように各圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄによって直接検出した基板裏面圧力に基づいてＨｅガスの流量を制御することで，基板裏面圧力が安定するまでの時間を短縮できるとともに，安定後は設定圧力に保持することができる。
【0057】
また，基板載置面Ｌｓの４つ角部にそれぞれ圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄを別々に設けることにより，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄからの圧力を別々に検出できるので，これらの各検出圧力に基づいて基板ずれ判定など基板載置状態の確認も行う。基板Ｇの位置ずれのパターン（平行ずれ，斜行ずれなど）を判定することもできる。
【0058】
ここで，このような基板Ｇの位置ずれ判定を含む伝熱ガス制御の具体例を図面を参照しながら説明する。図６は，本実施形態における伝熱ガス制御のメインルーチンを示すフローチャートであり，図７は，図６に示す基板ずれ判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。伝熱ガス制御は，載置台３００上に基板Ｇが載置され静電吸着保持された後に制御部４００により実行される。
【0059】
先ず，図６に示すように制御部４００はステップＳ１１０にてＨｅガス供給源３６６から伝熱ガスであるＨｅガスをガス流路３５２に導入を開始し，ステップＳ１２０にて各圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄで基板裏面圧力を検出しながら，その各検出圧力が設定圧力になるように圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２による流量制御を開始する。
【0060】
具体的には，制御部４００は設定圧力を圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２にセットし，圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄからの各検出圧力をリアルタイムで出力してＨｅガスの流量を制御させる。すなわち，圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２は制御部４００から各検出圧力を入力すると，各検出圧力が設定圧力になるように自動的にバルブの開度を制御してＨｅガスの流量を調整する。
【0061】
このようにＨｅガスの供給が開始されると，ガス流路３５２や静電保持部３２０の基板保持面と基板Ｇの裏面との間に充填され始める。この場合，ガス流路３５２が長いほど，Ｈｅガスが完全に充填されてその圧力が安定するまでに時間がかかるが，ここでは裏面圧力を直接検出しながらＨｅガスの流量を調整するので，最初に充填されるまでは流量が多くなるように調整され，ある程度時間が経つと流量を微調整するように制御できるため，圧力が安定するまでの時間を短縮できる。
【0062】
次に，制御部４００は圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄの各検出圧力に基づいて基板載置状態の確認を行う（ステップＳ１３０，Ｓ２００，Ｓ３００）。すなわち，先ずステップＳ１３０にて制御部４００は各検出圧力のすべてが均衡しているか否かを判断する。なお，上述したようにＨｅガス導入開始直後の流量は多くなるので，ステップＳ１３０での判断は，流量がある程度安定するまで（所定時間経過まで）待ってから行うようにしてもよい。
【0063】
ステップＳ１３０にて各検出圧力が不均衡であると判断した場合は，ステップＳ２００にて基板ずれ判定処理を行い，ステップＳ３００にて基板ずれエラー処理を行う。ステップＳ３００の基板ずれエラー処理では，Ｈｅガスの供給を停止する共に，ステップＳ２００の判定結果をディスプレイに表示したり，アラームで報知したりする。なお，ステップＳ２００の基板ずれ判定処理についての具体例は後述する。
【0064】
これに対して，ステップＳ１３０にて各検出圧力のすべてが均衡していると判断した場合は，圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄの各検出圧力に基づいてＨｅガス供給状態の確認を行う（ステップＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１７０，Ｓ１７２）。すなわち，先ずステップＳ１４０にて各検出圧力のすべてが設定圧力に到達しているか否かを判断する。
【0065】
ステップ１４０にて各検出圧力のすべてが設定圧力に到達していると判断した場合は，ステップＳ１５０にて圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２のＨｅガス流量が所定値以下か否かを判断する。このとき，Ｈｅガス流量が所定値以下であると判断した場合は，ステップＳ１６０にて基板載置状態ＯＫ，Ｈｅガスの供給状態ＯＫと判断し，基板Ｇの処理を開始する。
【0066】
また，ステップＳ１４０にていずれかの検出圧力が設定圧力に到達していないと判断した場合，あるいはステップＳ１５０にてＨｅガス流量が所定値を超えていると判断した場合にはステップＳ１７０の処理に移る。
【0067】
ステップＳ１７０では，Ｈｅガス導入開始からの経過時間と予め設定されたタイムアウト時間を比較し，タイムアウト時間を超えたか否かを判断する。ステップＳ１７０にてタイムアウト時間を超えていないと判断した場合は，ステップＳ１２０に戻ってＨｅガスの流量制御を続行する。ステップＳ１７０にてタイムアウト時間を超えたと判断した場合は何らかの異常が発生しているため，ステップＳ１７２にて安定待ちエラー処理を行う。
【0068】
例えば各検出圧力のすべてが均衡しているのに（Ｓ１３０），Ｈｅガス流量が所定値を超えたまま（Ｓ１５０），タイムアウト時間を超えている場合（Ｓ１７０）には，載置台３００上に基板Ｇが載置されていなかったり，基板Ｇの吸着不良が発生している可能性がある。そこで，このような場合は，ステップＳ１７２にて安定待ちエラー処理を行うものとする。安定待ちエラー処理では，例えばＨｅガスの供給を停止すると共に，ディスプレイにエラー表示したり，アラームで報知したりする。
【0069】
ステップＳ１６０に基づいて基板Ｇの処理を開始した後は，圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄからの基板裏面の各検出圧力に基づくＨｅガスの流量制御が継続して行われる。これにより，ガス流路３５２などのコンダクタンスの影響を受けることなく，Ｈｅガスの基板裏面圧力を常に設定圧力に保持される。その後，ステップＳ１６２にて基板Ｇの処理の終了待ちを行い，処理終了と判断した場合にはステップＳ１６４にてＨｅガスの供給を停止し，圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２による流量制御も停止して一連の電熱ガス制御を終了する。
【0070】
なお，基板Ｇの処理を行っている間もステップＳ１３０，Ｓ２００，Ｓ３００の監視を行うようにしてもよい。これによれば，基板Ｇの処理中に基板載置状態の異常が発生したときでも異常放電のリスクを軽減できる。
【0071】
次に，図６に示す基板ずれ判定処理の具体例を図７を参照しながら説明する。ここでは，圧力センサ３８０ａ〜３８０ｄによって検出される圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄでの各検出圧力の不均衡パターンに応じて基板Ｇの位置ずれパターンを判定する。なお，載置台３００上の基板Ｇの有無や基板Ｇの静電吸着不良の有無については，ここでは判定されず，上述したようにステップＳ１７２にて安定待ちエラー処理となる。
【0072】
図７に示すように基板ずれ判定処理では，ステップＳ２１０，Ｓ２３０，Ｓ２５０にて圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄでの各検出圧力にどのような不均衡があるかを判断する。具体的にはステップＳ２１０では平行２角同士の検出圧力の不均衡か否かを判断し，ステップＳ２３０では３角と他の１角の検出圧力の不均衡か否かを判断し，ステップＳ２５０では対角２角同士の検出圧力の不均衡か否かを判断する。
【0073】
ステップＳ２１０にて平行２角同士の検出圧力の不均衡であると判断した場合は，ステップＳ２２０にて一方向の基板平行ずれと判定する。例えば図８Ａに示すように基板Ｇが圧力検出孔３７０ｃ，３７０ｄ側の一方向に平行にずれている場合は，平行する２角にある圧力検出孔３７０ａ，３７０ｂの検出圧力が，他の平行２角にある圧力検出孔３７０ｃ，３７０ｄの検出圧力よりも低くなるからである。
【0074】
また，図８Ｂに示すように基板Ｇが圧力検出孔３７０ａ，３７０ｃ側の一方向に平行にずれている場合は，平行する２角にある圧力検出孔３７０ｂ，３７０ｄの検出圧力が，他の平行２角にある圧力検出孔３７０ａ，３７０ｃの検出圧力よりも低くなる。ステップＳ２２０にて一方向の基板平行ずれと判定した場合は，図６に示すメインルーチンに戻り，ステップＳ３００にてその判定結果をディスプレイ表示しアラームで報知する。
【0075】
また，ステップＳ２３０にて３角と他の１角の検出圧力の不均衡であると判断した場合は，ステップＳ２４０にて二方向の基板平行ずれと判定する。これは例えば図９Ａに示すように，基板Ｇが圧力検出孔３７０ｃ，３７０ｄ側と圧力検出孔３７０ａ，３７０ｃ側の二方向に平行にずれている場合は，３角にある圧力検出孔３７０ａ，３７０ｂ，３７０ｄの検出圧力が，他の１角にある圧力検出孔３７０ｃの検出圧力よりも低くなるからである。
【0076】
また，図９Ｂに示すように基板Ｇが圧力検出孔３７０ａ，３７０ｂ側と圧力検出孔３７０ｂ，３７０ｄ側の二方向に平行にずれている場合は，３角にある圧力検出孔３７０ａ，３７０ｃ，３７０ｄの検出圧力が，他の１角にある圧力検出孔３７０ｂの検出圧力よりも低くなる。ステップＳ２４０にて二方向の基板平行ずれと判定すると，図６に示すメインルーチンに戻り，ステップＳ３００にてその判定結果をディスプレイ表示しアラームで報知する。
【0077】
ステップＳ２５０にて対角２角同士の検出圧力の不均衡であると判断した場合は，ステップＳ２６０にて基板斜行ずれと判定する。これは例えば図１０Ａに示すように，基板Ｇが左回りに斜行ずれしている場合は，対角２角にある圧力検出孔３７０ａ，３７０ｄの検出圧力が，他の対角２角にある圧力検出孔３７０ｂ，３７０ｃの検出圧力よりも低くなるからである。
【0078】
また，図１０Ｂに示すように基板Ｇが右回りに斜行ずれしている場合は，対角２角にある圧力検出孔３７０ｂ，３７０ｃの検出圧力が，他の対角２角にある圧力検出孔３７０ａ，３７０ｄの検出圧力よりも低くなる。このように，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄからの検出圧力の不均衡パターンに基づいて，基板Ｇの位置ずれパターンまで判定することができる。ステップＳ２６０にて基板斜行ずれと判定すると，図６に示すメインルーチンに戻り，ステップＳ３００にてその判定結果をディスプレイ表示しアラームで報知する。
【0079】
なお，ステップＳ２１０，Ｓ２３０，Ｓ２５０以外の検出圧力の不均衡がある場合は，ステップＳ２７０にて判定エラーとする。この場合は，例えば基板割れや圧力センサの故障など別の原因が発生している可能性があるからである。
【0080】
このように本実施形態によれば，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄを基板載置面Ｌｓの４つ角部にガス孔３５４とは独立して配設することで，基板裏面圧力を直接検出でき，その検出圧力に基づいて伝熱ガスの流量調整と基板Ｇの位置ずれ検出の両方を行うことができる。これにより，載置台３００の更なる大型化にも十分に対応できる。すなわち，ガス流路３５２が長くなったとしても，そのガス流路３５２の圧力損失を補うように伝熱ガスの流量調整ができ，基板Ｇの位置ずれ検出精度を向上させることができる。また，伝熱ガスの圧力が安定するまでの時間を短縮できるので，基板Ｇの位置ずれ検出にかかる時間も短縮できる。
【0081】
なお，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄの構成は図３に示すものに限定されるものではない。各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄにもＨｅガスを供給するように構成してもよい。具体的には例えば図１１に示すように各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄと連通路３７２を接続するようにしてもよい。これによれば，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄからも連通路３７２を介して基板載置面Ｌｓの４つの角部へＨｅガスが供給されるので，伝熱ガスの圧力が安定するまでの時間を短縮でき，しかも基板Ｇの位置ずれが発生したときは漏れ流量が増加するため，位置ずれをより検出し易くなる。
【0082】
また，図１２に示すように各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄに，Ｈｅガス供給源３６６を圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を介して直接接続するようにしてもよい。これによれば，ガス流路３５２の圧力損失の影響を受けることなく，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄにＨｅガスを供給できるので，伝熱ガスの圧力が安定するまでの時間を短縮でき，しかも基板Ｇの位置ずれが発生したときは漏れ流量が増加するため，位置ずれをより検出し易くなる。
【0083】
さらに図１３に示すように各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄに圧力センサを設けず，圧力センサ３６３及び流量計（フローメータ）３６４を内蔵する圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を用いて，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄからの圧力または総漏れ流量をモニタリングして，基板Ｇの位置ずれ有無だけを検出するようにしてもよい。
【0084】
さらに各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄとは別に基板裏面圧力を検出する他の圧力検出孔を配設してもよい。具体的には例えば図１４に示すように，基板載置面Ｌｓのガス孔形成領域Ｒの外側に，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄとは別の位置に他の圧力検出孔３７４を設けてもよい。他の圧力検出孔３７４には圧力センサ３８２を接続し，その検出圧力により圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を制御する。
【0085】
これによれば，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄでは基板Ｇの位置ずれだけを検出して，他の圧力検出孔３７４により圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を制御するための裏面圧力を検出するように役割分担することができる。
【0086】
さらに，各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄにＨｅガス供給源３６６を圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を介して直接接続する代わりに，図１５に示すように各圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄと連通路３７２を接続するようにしてもよい。この場合においても，他の圧力検出孔３７４の検出圧力により圧力調整バルブ（ＰＣＶ）３６２を調整するため，伝熱ガスの圧力が安定するまでの時間は短縮できる。
【0087】
なお，このような他の圧力検出孔３７４の配置位置としては，基板載置面Ｌｓのガス孔形成領域Ｒの外側部位（例えば図１６のＡ１部位）に配置する。この場合，他の圧力検出孔は１つだけ設けても，複数設けてもよい。複数設ける場合は，ガス孔形成領域Ｒの内側部位（例えば図１６のＡ２部位）や，ガス孔形成領域Ｒの中央部位（例えば図１６のＡ３部位）にさらに配置してもよい。
【0088】
また，上述した圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄ及び他の圧力検出孔３７４は，ガス孔３５４よりも大きい孔径にすることが好ましいが，露出したときに異常放電が発生することを防止するため，例えば図１７に示すような多数の孔３７８が形成された流路コマ３７６を嵌め込むようにしてもよい。これによれば，圧力検出孔３７０ａ〜３７０ｄ及び他の圧力検出孔３７４の径を大きくしても露出時の異常放電を防止することができる。しかも，流路コマ３７６に多数の孔３７８を設けることでコンダクタンスの低下も防止できる。
【0089】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0090】
例えば上記実施形態では，本発明を適用可能なプラズマ処理装置として，容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）処理装置を例に挙げて説明したが，必ずしもこれに限定されるものではなく，低圧で高密度のプラズマ生成を可能な誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）処理装置に本発明を適用してもよい。
【0091】
また，その他，プラズマ生成としてヘリコン波プラズマ生成，ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマ生成を用いたプラズマ処理装置等にも本発明を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0092】
本発明は，フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等の大型基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置，基板保持機構，基板位置ずれ検出方法に適用可能である。
【符号の説明】
【0093】
１００ 処理装置１０２，１０４，１０６ ゲートバルブ
１１０ 搬送室
１２０ ロードロック室
１３０ 基板搬出入機構
１４０ インデクサ
１４２ カセット
２００ 処理室
２０２ 処理容器
２０４ 基板搬入出口
２０８ 排気管
２０９ 排気装置
２１０ シャワーヘッド
２２２ バッファ室
２２４ 吐出孔
２２６ ガス導入口
２２８ ガス導入管
２３０ 開閉バルブ
２３２ マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２３４ 処理ガス供給源
３００ 載置台
３０２ ベース部材
３１０ サセプタ
３１１ 絶縁被膜
３１２ 整合器
３１４ 高周波電源
３１５ 直流電源
３１６ スイッチ
３２０ 静電保持部
３２２ 電極板
３３０ 外枠部
３４０ 冷媒流路
３５２ ガス流路
３５４ ガス孔
３６２ 圧力調整バルブ（ＰＣＶ）
３６３ 圧力センサ
３６４ 流量計（フローメータ）
３６６ Ｈｅガス供給源
３７０ 圧力検出孔
３７０ａ〜３７０ｄ 圧力検出孔
３７２ 連通路
３７４ 他の圧力検出孔
３７６ 流路コマ
３７８ 多数の孔
３８０ａ〜３８０ｄ 圧力センサ
３８２ 圧力センサ
４００ 制御部
Ｇ 基板
Ｌｓ 基板保持面
Ｒ ガス孔形成領域