载置台构造、基板处理装置以及基板处理装置的控制方法与流程

1.本公开涉及载置台构造、基板处理装置以及基板处理装置的控制方法。


背景技术：

2.作为基板的处理装置、例如成膜装置，有时需要进行极低温处理。例如，专利文献1提供了一种能够使所载置的基板在冷却至极低温的状态下旋转且冷却性能较高的载物台装置和处理装置。在该处理装置中，将自处理装置外部供给的冷却气体充分冷却，并向载物台与冷冻传热体之间的间隙供给，而将载物台冷却至极低温。
3.专利文献2提案了一种在真空腔室内一边对被处理物进行冷却一边将该被处理物保持为旋转自如的保持装置，该保持装置具有：载物台，其用于设置被处理物；旋转驱动单元，其将载物台支承为旋转自如；以及冷却单元，其对载物台进行冷却。在该保持装置中，冷却单元具有：冷却面板，其在载物台下方的空间以与该载物台的下表面存在间隙的方式相对地配置；传热轴体，其插入于旋转轴体内，与冷却面板的下表面抵接；以及冷冻机，其对传热轴体进行冷却。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2020-72249号公报
7.专利文献2：日本特许第6559347号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的问题
9.在使用了冷却气体等制冷剂的间接的方法、使用了粉状或糊状的热传导材料的局部的接触冷却、或者使用了这两者的冷却方法中，有时控制到目标冷却温度需要花费时间。
10.本公开提供能够使基板的冷却效率提高的载置台构造、基板处理装置以及基板处理装置的控制方法。
11.用于解决问题的方案
12.根据本公开的一技术方案，提供一种载置台构造，其具有：载置基板的载置台、冷却基板的冷冻机构、使所述载置台或所述冷冻机构升降的升降驱动部、以及设于所述冷冻机构与所述载置台的相对位置的触头，构成为能够利用由所述升降驱动部进行的所述载置台或所述冷冻机构的升降并隔着所述触头来使所述冷冻机构与所述载置台接触。
13.发明的效果
14.根据一技术方案，能够使基板的冷却效率提高。
附图说明
15.图1是表示一实施方式的基板处理装置的一个例子的剖面示意图。
16.图2是表示一实施方式的载置台构造的触头周边的一个例子的图。
17.图3是表示一实施方式的载置台构造的触头周边的图。
18.图4是表示一实施方式的载置台构造的触头周边的另一例子的图。
19.图5是表示一实施方式的基板处理装置的动作与触头的状态的一个例子的图。
20.图6是表示一实施方式的基板处理装置的控制方法的一个例子的流程图。
具体实施方式
21.以下，参照附图，说明用于实施本公开的方式。在各附图中，对相同结构部分标注相同的附图标记，有时省略重复的说明。
22.[基板处理装置]
[0023]
首先，参照图1，说明本公开的实施方式的基板处理装置100的一个例子。图1是表示实施方式的基板处理装置100的一个例子的纵剖视图。图1所示的基板处理装置100例如是在形成为真空气氛且利用处理气体执行基板处理的真空处理容器10的内部对作为被处理基板的半导体晶圆等基板w进行期望的成膜的装置。基板处理装置是pvd(physical vapor deposition：物理气相沉积)装置。
[0024]
基板处理装置100具有真空处理容器10、载置台20、冷冻装置30、旋转装置40、第一升降装置77和第二升降装置78。载置台20在真空处理容器10的内部载置基板w。旋转装置40使载置台20旋转。第一升降装置77使载置台20升降。第二升降装置78使冷冻装置30升降。基板处理装置100还具有控制冷冻装置30、旋转装置40、第一升降装置77、第二升降装置78等各种装置的控制部80。图示例的基板处理装置100具备使载置台20升降的第一升降装置77和使冷冻装置30升降的第二升降装置78这两个升降装置，但也可以是利用共用的升降装置使载置台20和冷冻装置30升降的形态。
[0025]
此外，后述的冷冻装置30的冷冻机31和冷连杆35是使基板w冷却的冷冻机构的一个例子。旋转装置40是使基板w旋转的旋转驱动部的一个例子。第一升降装置77和第二升降装置78是使基板或冷冻机构升降的升降驱动部的一个例子。
[0026]
在真空处理容器10的内部，在下方具有载置台20，在载置台20的上方，以相对于水平面具有规定的倾斜角θ的状态固定有多个靶保持件11。而且，在各靶保持件11的下表面安装有不同种类的靶t。倾斜角θ也可以是0
°
、即靶保持件11也可以固定为水平。
[0027]
真空处理容器10构成为，通过使真空泵等排气装置13工作，从而将其内部减压至真空。自处理气体供给装置(未图示)向真空处理容器10供给溅射成膜所需要的处理气体(例如氩(ar)、氪(kr)、氖(ne)等稀有气体、氮(n2)气体)。
[0028]
对靶保持件11施加有来自等离子体产生用电源(未图示)的交流电压或直流电压。在自等离子体产生用电源向靶保持件11和靶t施加交流电压时，在真空处理容器10的内部产生等离子体，对处于真空处理容器10的内部的稀有气体等进行离子化。然后，利用离子化了的稀有气体元素等对靶t进行溅射。所溅射的靶t的原子或分子在与靶t相对地保持于载置台20的基板w的表面沉积。
[0029]
通过靶t相对于基板w倾斜，从而能够调整自靶t溅射的溅射粒子向基板w入射的入射角，能够提高成膜于基板w的磁性膜等的膜厚的面内均匀性。在真空处理容器10的内部各靶保持件11设置为相同的倾斜角θ的情况下，使载置台20升降而使靶t与基板w之间的距离t1变化，由此，也能够使溅射粒子相对于基板w的入射角变化。因而，针对每个所应用的靶t，
以与各靶t成为适当的距离t1的方式对载置台20进行升降控制。
[0030]
靶t的数量没有特别限定，但从能够利用一个基板处理装置100依次对由不同种类的材料形成的不同种类的膜进行成膜的观点来看，优选在真空处理容器10的内部存在多个且不同种类的靶t。
[0031]
冷冻装置30具有冷冻机31和冷连杆35，成为在冷冻机31之上层叠冷连杆35的结构。在冷冻装置30的冷连杆35之上设有多个触头21a，隔着多个触头21a配设有载置台20。冷冻机31保持冷连杆35，能够将冷连杆35的上表面例如冷却至－30℃以下且－200℃左右的极低温。从冷却能力的观点来看，冷冻机31优选利用gm(gifford-mcmahon：吉福德-麦克马洪)循环的形态。
[0032]
冷连杆35固定于冷冻机31之上，该冷连杆35的上部收容于真空处理容器10的内部。冷连杆35由热传导性较高的铜(cu)等形成，其外形呈大致圆柱状。冷冻机31和冷连杆35以其中心与载置台20的中心轴线cl一致的方式配置。
[0033]
在冷连杆35和冷冻机31的内部配设有制冷剂供给流路51和制冷剂排出流路52。制冷剂供给流路51向冷连杆35与载置台20之间供给传热气体的制冷剂。制冷剂排出流路52将因来自载置台20的传热而升温了的制冷剂排出。制冷剂供给流路51和制冷剂排出流路52是设于冷冻机构并供给制冷剂等调温介质的流路的一个例子。
[0034]
制冷剂供给流路51和制冷剂排出流路52分别在位于冷冻机31的壁面的连接固定部31a、31b固定。制冷剂供给流路51和制冷剂排出流路52是设于冷冻装置30的供给调温介质的流路的一个例子。
[0035]
调温制冷剂(例如第一冷却气体)自制冷剂供给装置(未图示)供给，并在制冷剂供给流路51中流通。制冷剂供给流路51和制冷剂排出流路52的顶端在冷连杆35的上表面开口，向冷连杆35与载置台20之间的配置有弹簧26的空间供给第一冷却气体。作为向配置有弹簧26的空间供给的第一冷却气体，优选使用具有较高的热传导性的氦(he)气体。也可以是，以不腐蚀所述空间内的弹簧26等的方式使用非活性气体作为第一冷却气体。由此，能够提高冷连杆35与载置台20之间的空间的热导率，使基板w的冷却效率提高。
[0036]
自配置有弹簧26的空间排出来的制冷剂在制冷剂排出流路52中流通，并向制冷剂排出装置(未图示)排出。此外，制冷剂供给流路51和制冷剂排出流路52也可以由相同的流路形成。
[0037]
触头21a在冷冻装置30的冷连杆35侧设有多个。多个触头21a分别连接于多个弹簧26，以与载置台20相对的方式安装。多个弹簧26也可以是压缩螺旋弹簧等螺旋形状的弹簧。弹簧26是弹性体的一个例子。触头21a由热传导性较高的铜(cu)形成。但是，只要由具有较高的热传导性的材料构成即可。
[0038]
载置台20具有由用于载置基板w的上方的载置部25和下方的触头21b层叠而成的构造，载置部25和触头21b由热传导性较高的铜(cu)形成。但是，只要由具有较高的热传导性的材料构成即可。载置部25包含静电卡盘，静电卡盘具有埋设于电介质膜内的卡盘电极32。借助配线33向卡盘电极32施加有规定的电位。根据该结构，利用静电卡盘吸附基板w，而能够在载置台20的上表面保持基板w。
[0039]
在本实施方式中，具有在冷冻装置30的冷连杆35侧配置的多个触头21a和在载置台20侧配置的触头21b。能够利用使载置台20升降的第一升降装置77和使冷冻装置30升降
的第二升降装置78中的至少一者的升降，来使触头21a与触头21b接触、分离。也就是说，冷冻装置30的冷连杆35和载置台20能够隔着多个触头21a和触头21b接触。
[0040]
载置台20被外筒63所支承。外筒63以覆盖冷连杆35的上部的外周面的方式配设，该外筒63的上部进入于真空处理容器10的内部，并在真空处理容器10的内部支承载置台20。外筒63具有：圆筒部61，其具有比冷连杆35的外径略大的内径；和凸缘部62，其在圆筒部61的下表面向径向外方延伸，圆筒部61直接支承载置台20。圆筒部61和凸缘部62例如由不锈钢等金属形成。
[0041]
在凸缘部62的下表面连接有绝热构件64。绝热构件64具有与凸缘部62同轴地延伸的大致圆筒状，并固定于凸缘部62的下表面。绝热构件64由氧化铝等陶瓷形成。在绝热构件64的下表面设有磁性流体密封部69。
[0042]
磁性流体密封部69具有旋转部65、内侧固定部66、外侧固定部67和加热源68。旋转部65具有与绝热构件64同轴地延伸的大致圆筒状，并固定于绝热构件64的下表面。换言之，旋转部65隔着绝热构件64连接于外筒63。根据该结构，外筒63所具有的冷热向旋转部65的传导被绝热构件64阻断，从而能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度下降而密封性能劣化、产生结露。
[0043]
内侧固定部66借助磁性流体设于冷连杆35与旋转部65之间。内侧固定部66具有其内径大于冷连杆35的外径且其外径小于旋转部65的内径的大致圆筒状。外侧固定部67借助磁性流体设于旋转部65的外侧。外侧固定部67具有其内径大于旋转部65的外径的大致圆筒状。加热源68埋入于内侧固定部66的内部，对磁性流体密封部69的整体进行加热。根据该结构，能够抑制磁性流体密封部69的磁性流体的温度下降而密封性能劣化、产生结露。根据这些结构，在磁性流体密封部69中，旋转部65相对于内侧固定部66和外侧固定部67以气密状态旋转自如。即，外筒63借助磁性流体密封部69被支承为旋转自如。
[0044]
在外侧固定部67的上表面与真空处理容器10的下表面之间设有大致圆筒状的波纹管75。波纹管75是在上下方向上伸缩自如的金属制的波纹构造体。波纹管75包围冷连杆35的上部、外筒63的下部以及绝热构件64，将减压自如的真空处理容器10的内部空间与真空处理容器10的外部空间分离。
[0045]
在磁性流体密封部69的下方设有集电环73。集电环73具有包含金属环的旋转体71、包含刷的固定体72。旋转体71具有与磁性流体密封部69的旋转部65同轴地延伸的大致圆筒状，并固定于旋转部65的下表面。固定体72具有其内径略大于旋转体71的外径的大致圆筒状。集电环73与直流电源(未图示)电连接，将自直流电源供给的电力借助固定体72的刷和旋转体71的金属环向配线33供给。根据该结构，能够不在配线33产生扭曲等地自直流电源向卡盘电极施加电位。构成集电环73的旋转体71安装于旋转装置40。此外，集电环73也可以是刷构造以外的构造，例如，也可以是非接触供电构造、具有无水银的导电性液体的构造等。
[0046]
旋转装置40是具有转子41、定子45的直接驱动马达。转子41具有与集电环73所具有的旋转体71同轴地延伸的大致圆筒状，并固定于旋转体71。定子45具有其内径大于转子41的外径的大致圆筒状。根据以上的结构，当转子41旋转时，旋转体71、旋转部65、外筒63以及载置台20相对于冷连杆35相对地向x3方向旋转。此外，旋转装置也可以是直接驱动马达以外的形态，也可以是具备伺服马达和传动带的形态等。
[0047]
另外，在冷冻机31和冷连杆35的周围设有具有真空绝热双层构造的绝热体74。在图示例中，绝热体74设于冷冻机31与转子41之间以及冷连杆35的下部与转子41之间。根据该结构，能够抑制冷冻机31和冷连杆35的冷热向转子41传导。
[0048]
另外，冷冻机31固定于第一支承台70a的上表面，该第一支承台70a相对于第二升降装置78安装为升降自如。另外，旋转装置40、绝热体74固定于第二支承台70b的上表面，该第二支承台70b相对于第一升降装置77安装为升降自如。而且，在第一支承台70a的上表面与第二支承台70b的下表面之间设有包围冷冻机31的大致圆筒状的波纹管76。波纹管76也与波纹管75同样地是在上下方向上伸缩自如的金属制的波纹构造体。
[0049]
在载置台20设有供给第二冷却气体的第二冷却气体供给管34。第二冷却气体供给管34贯穿载置部25，自气体孔34a向基板w的下表面与载置部25的上表面之间供给he气体等第二冷却气体。第二冷却气体既可以是与在制冷剂供给流路51中流通的第一冷却气体不同的气体，也可以是相同的气体。作为第二冷却气体，也可以使用非活性气体。由此，能够提高基板w的下表面与载置部25的上表面之间的空间的热导率，使基板w的冷却效率提高。
[0050]
控制部80由计算机构成。控制部80包括利用连接总线相互连接的cpu(central processing unit：中央处理单元)、主存储装置、辅助存储装置、输入输出接口以及通信接口。主存储装置和辅助存储装置是能够由计算机读取的存储介质。
[0051]
cpu进行控制部80的整体的控制。cpu例如将存储于辅助存储装置的程序在主存储装置的作业区域以能够执行的方式展开，通过程序的执行来进行周边设备的控制，从而提供与规定的目的一致的功能。主存储装置存储cpu所执行的计算机程序、cpu所处理的数据等。主存储装置例如包含闪存、ram(random access memory：随机存取存储器)、rom(read only memory：只读存储器)。辅助存储装置将各种程序和各种数据读写自如地存储于存储介质。辅助存储装置是包含非易失性半导体存储器的硅磁盘、硬盘驱动器(hard disk drive：hdd)装置、固态硬盘装置等。另外，辅助存储装置也可以是cd、dvd、bd、usb(universal serial bus：通用串行总线)存储器、sd(secure digital：安全数字)存储卡等作为可拆装的存储介质。通信接口是与连接于控制部80之间的网络的接口。输入输出接口是在与连接于控制部80的设备之间进行数据的输入输出的接口，例示有键盘、触摸面板。控制部80借助输入输出接口接受来自操作输入设备的操作者的操作指示等。控制部80控制各种周边设备的动作。该周边设备包含冷冻装置30、旋转装置40、第一升降装置77、第二升降装置78等。
[0052]
如以上说明那样，基板处理装置100所具有的载置台构造具有：载置基板w的载置台20、冷却基板w的冷冻机构、使载置台20或冷冻机构升降的升降驱动部、以及设于冷冻机构与载置台20的相对位置的触头，构成为能够利用由升降驱动部进行的载置台20或冷冻机构的升降并隔着触头来使冷冻机构和载置台20接触。
[0053]
[触头的直接接触]
[0054]
接着，参照图2，说明一实施方式的载置台构造的触头周边。图2是表示一实施方式的载置台构造的触头周边的一个例子的图。
[0055]
在图1的基板处理装置100的结构要素中，冷冻装置30构成为利用第二升降装置78升降自如，载置台20构成为利用第一升降装置77升降自如。
[0056]
在成膜处理前，例如利用第二升降装置78使冷冻装置30上升，从而如图2的(a)的
接触时所示，能够使触头21a与触头21b直接接触。也可以是，在成膜处理前，利用第一升降装置77使载置台20下降，从而如图2的(a)的接触时所示，使触头21a与触头21b直接接触。
[0057]
另外，在成膜处理时，利用第一升降装置77例如使载置台20在真空处理容器10的内部上升，从而调整靶t与基板w之间的距离t1。该距离t1的调整根据所应用的靶t的种类而适当变更。另外，如图2的(b)所示，使触头21a与触头21b分离，以在成膜处理时一边使载置台20旋转一边进行成膜。由此，能够一边利用旋转装置40使载置台20旋转一边对基板w进行成膜。此外，在不需要调整距离t1的情况下，也可以代替使第一升降装置77上升而使第二升降装置78下降来使触头21a与触头21b分离。也可以利用第一升降装置77和第二升降装置78的同步控制来使触头21a与触头21b分离。以下，列举利用第二升降装置78使冷冻装置30升降的例子进行说明。
[0058]
在使用了冷却气体等制冷剂的间接的方法、使用了粉状或糊状的热传导材料的局部的接触冷却、或者使用了这两者的现有的冷却方法中，存在热导率较差而耗费冷却时间的情况。在该情况下，成膜处理时重复进行的热输入时的载置台20的升温的抑制、此时的向作为目标的冷却温度的迅速的恢复以及基板w的温度控制较为困难。
[0059]
相对于此，在本实施方式的基板处理装置100中，除了成膜处理过程中以外，隔着触头21a、21b使冷冻装置30的冷连杆35与载置台20物理接触。由此，在触头21a、21b的直接接触的作用下，自冷冻装置30向载置台20的热传导性升高，能够缩短基板w的冷却时间，能够使生产率提高。
[0060]
参照图3，继续进一步说明本实施方式的载置台构造。图3是表示一实施方式的载置台构造的触头周边的图。图3的(b)表示从图3的(a)的c－c方向观察的触头21a的面，图3的(c)表示从图3的(a)的d－d方向观察的触头21a下的弹簧26等的配置。
[0061]
在图2中，说明了多个触头21a与触头21b直接接触的结构。此时，由于载置部25和触头21b由热传导性较高的铜(cu)形成，因而触头21b与载置部25成为金属加工物彼此的接触部分。因此，如图2的(b)所示，将柔软且热传导性较好的铟片材23夹在触头21b与载置部25之间，避免金属加工物彼此的接触，防止产生金属污染。也可以使用铟片材23以外的金属片材。
[0062]
但是，载置台20并不限定于载置部25和触头21b的层叠体，如图3的(a)所示，也可以是载置部25与触头21b一体化而成为一个板的形态。在该情况下，成为多个触头21a与载置部25(凸部25a)直接接触的结构。
[0063]
在本实施方式中，与多个触头21a接触的载置部25的接触面是圆形状，且是平面。另外，如图3的(b)所示，与载置部25接触的多个触头21a的接触面是将与载置部25的接触面相同的直径的圆在内周侧分割为四部分、在外周侧分割为八部分而成的形状。如此，优选将触头21a分割为多个块，将触头21a的接触面分割为多个。在图3的(b)的例子中，触头21a被分割为12个块，而具有12个接触面。更详细而言，在内周侧设有具有相同的接触面积的接触面21a2的4个触头21a，在外周侧设有具有相同的接触面积的接触面21a1的8个触头21a。但是，触头21a的接触面的形状并不限定于此。触头21a的接触面的形状也可以是圆形，也可以是方形，也可以是其他的形状。此外，触头21a的分割而成的多个接触面21a1、21a2是平面。
[0064]
在触头21a未被分割的情况下，触头21a的接触面成为一个面，因此与载置部25接触有可能是局部接触。相对于此，通过分割为多个触头21a而将接触面分割，因而载置部25
的接触面容易与多个触头21a各自的接触面21a1、21a2进行面接触。由此，与触头21a的接触面未被分割的情况相比，多个触头21a与载置部25的接触面积增加，能够提高接触效率。
[0065]
如图3的(c)所示的一个例子那样，分别在被分割为12个块的触头21a各安装有一个弹簧26。通过在12个触头21a分别设置弹簧26，从而成为能够在多个触头21a与载置部25相接触时利用弹簧26来吸收施加于各个触头21a和载置部25的力的机构。换言之，利用弹簧26来吸收接触时所施加的力，从而能够避免在多个触头21a和载置部25产生破损。
[0066]
在使触头21a与载置部25接触时，触头21a与载置部25有可能不是笔直地抵接。因此，与使触头21a作为一张板地与载置部25接触相比，使触头21a分割地接触能够更高效地进行接触，接触面积较大。而且，通过设置多个弹簧26，从而能够利用弹性力顺畅地进行触头21a与载置部25的接触。
[0067]
此外，弹簧26优选配置于各个触头21a的中央，但并不限定于此。另外，弹簧26是弹性体的一个例子，弹性体能够是压缩螺旋弹簧、板簧状等。多个触头21a分别连接于多个弹簧26，并隔着多个弹簧26安装于冷冻装置30或载置台20。在图3的例子中，12个触头21a分别连接于12个弹簧26，并隔着12个弹簧26安装于冷冻装置30的冷连杆35的上表面。但是，触头21a也可以是一张板。在触头21a是一张板的情况下，也可以在触头21a与冷连杆35的上表面之间安装多个弹簧26。
[0068]
在本实施方式中，在多个触头21a配置有相同直径的压缩螺旋弹簧等弹簧26，并配置有相同个数的弹簧26。但是，例如，也可以在多个触头21a分别配置直径不同的弹簧26。由此，能够改变各触头21a的接触面21a1、21a2的向载置部25按压的按压程度。另外，也可以改变在多个触头21a分别配置的弹簧26的个数。由此，能够改变各触头21a的接触面21a1、21a2的向载置部25按压的按压程度。
[0069]
另外，如图3的(c)所示，也可以在各触头21a分别安装的弹簧26的周围设置铜板27。在图3的(c)的例子中，在各触头21a的弹簧26的周围各设有两张铜板27。铜板27由铜等热导率较高的金属等物质形成，以提高自冷冻装置30向多个触头21a的热传导。
[0070]
设于各触头21a的铜板27的个数并不限定于两张，也可以是一张或三张以上。铜板27配置于弹簧26的外侧，但并不限定于此，铜板27能够设于不妨碍弹簧26的伸缩动作的位置。例如，如图3的(c)所示，铜板27能够设于触头21a的上表面、侧面。也可以改变在多个触头21a分别配置的铜板27的个数。
[0071]
在自冷冻装置30隔着弹簧26对与多个触头21a直接接触的载置部25上的基板w进行冷却的情况下，存在由于弹簧26而使自冷冻装置30向多个触头21a的冷却能力变差的情况。因此，在多个触头21a设置多张作为传热构件的铜板27。由此，能够提高自冷冻装置30向多个触头21a的热导率，使载置台20和基板w的冷却效率提高。
[0072]
多个铜板27是与多个触头21a连接的多个传热构件的一个例子。传热构件并不限定于铜板27，也可以是导线。铜板27以不阻碍弹簧26的伸缩力、且使热交换性较好的方式具有一定程度地较薄、且热传导性较高的构造。换言之，以多个铜板27为一个例子的传热构件优选传热效率较高、且不具有弹簧的功能而不阻碍弹簧26的功能的结构。但是，在弹簧26自身由热导率较高的物质形成的情况下，也可以不设置铜板27。
[0073]
如以上说明那样，本实施方式的多个触头21a隔着多个弹簧26和多个铜板27安装于冷冻装置30。另外，利用升降驱动部使冷冻装置30升降，从而能够使多个触头21a与载置
台20直接接触。由此，能够提高传热效率而使基板w的冷却效率提高，并且抑制触头21a的接触面的破损，提供一种实现基板w的冷却时间的缩短的基板处理装置100。
[0074]
[其他的构造]
[0075]
设于冷连杆35与载置台20之间的触头也可以仅配置于冷连杆35侧，也可以仅配置于载置台20侧，也可以配置于冷连杆35侧和载置台20侧这两者。
[0076]
在基板处理装置100中，在每次基板w的成膜处理重复进行：在成膜处理时使触头自冷连杆35或载置台20分离，在成膜处理的前后使触头与冷连杆35或载置台20接触。因此，如图2和图3所示，优选利用硬质银镀层29、24对触头21a和/或触头21b的表面进行表面处理，以使触头21a、21b的表面兼顾对接触和分离而言的耐久性和热传导性。能够利用硬质银镀层29、24来抑制接触和分离时的触头21a、21b的接触面的磨损，兼顾触头21a、21b的耐久性和热传导性。不仅是触头21a、21b的接触面，除此以外的触头的面和载置部25的下表面(接触面)也可以利用硬质银镀层29、24进行表面处理。
[0077]
触头21a、21b的接触面是平面。以触头21a、21b的接触面的平面度为0.01mm以内、平面粗糙度ra为0.4以内的方式进行加工。由此，能够进一步增大触头21a与触头21b、或触头21a与载置部25的接触面积，提高热传导的效率，进一步使冷却效率提高。
[0078]
与触头21a连接的弹簧26和铜板27例如也可以如图4所示设于载置台20侧。在图4的例子中，在载置部25下的触头21b连接有弹簧26和铜板27，在弹簧26和铜板27的下方向以悬挂的方式配置有多个触头21a。在该例子中，多个触头21a设于载置台20侧，并与冷冻装置30的冷连杆35的上表面接触。
[0079]
作为触头的接触方式，也可以代替块形状的触头21a、21b，而使用具有热传导性和弹簧性的金属o形密封圈、金属弹性密封件(日文：
アクチシール
)等金属密封件。但是，块形状的触头21a、21b能够增大接触面积，冷却效率较高，因而若考虑到热交换性，则优选块形状的触头。金属o形密封圈、活动密封件等金属密封件也可以安装于块形状的触头21a、21b的接触面上。
[0080]
冷冻装置30的驱动方法、也就是第二升降装置78的驱动方法也可以是气缸或马达。其中，气缸仅通过控制气体的供给的接通、断开就能够进行冷冻装置30的升降，在控制容易的方面较好。冷冻装置30的升降也可以通过设置止挡件来控制气缸的供给从而控制冷冻装置30的冲程，该止挡件在触头21a与载置部25或触头21b抵接时对其进行检测而停止气体的供给。
[0081]
在利用马达进行冷冻装置30的驱动的情况下，需要滚珠丝杠等，与气缸的驱动相比，所需要的空间较大。另外，需要将马达与冷冻装置30同轴地设置，因而装置大型化。根据以上所述，采用利用气缸驱动冷冻装置30的方式，从而能够谋求节省空间。但是，也可以利用马达驱动冷冻装置30。
[0082]
如图2～图4所示，也可以在冷冻装置30和触头21a、21b的周围设置辐射板28。
[0083]
如以上说明那样，根据本实施方式的载置台构造和具有载置台构造的基板处理装置100，能够利用与冷冻装置30连结着的触头的接触构造，来谋求自冷冻装置30向载置台20的热传导性的提高。由此，能够提高基板的冷却效率，缩短基板w的冷却和恢复常温所需要的时间。
[0084]
[基板处理装置的动作和触头的接触/分离]
[0085]
接着，参照图5，说明基板处理装置100的动作和触头21a、21b的接触以及分离的状态。图5是表示一实施方式的基板处理装置100的动作和触头的状态的一个例子的图。
[0086]
基板处理装置100构成为，利用气缸使第二升降装置78升降，从而使冷冻装置30上下移动，并隔着触头21a、21b使冷冻装置30与载置台20接触和分离。由此，在基板处理装置100中，能够进行利用触头21a、21b实现的接触(直接)冷却。以下，依次说明利用基板处理装置100处理基板w时的触头21a、21b的接触和分离的状态。
[0087]
首先，如图5的(1)所示，在将基板w送入时，使第二升降装置78上升，从而将冷冻装置30抬起，并使触头21a、21b接触(图2的(a)的状态)。此时，旋转装置40的旋转动作停止，载置台20不进行旋转。
[0088]
接着，如图5的(2)所示，对卡盘电极32施加直流电压，在利用静电卡盘吸附了基板w的状态下对基板w进行冷却。接着图5的(1)，触头21a、21b是接触着的状态(图2的(a)的状态)。此时，旋转装置40的旋转动作停止。
[0089]
接着，如图5的(3)所示，在即将进行处理(例如成膜处理)之前，使第二升降装置78下降，从而使冷冻装置30下降，在处理的期间，使触头21a、21b分离(图2的(b)的状态)。此时，图2的(a)的由a所示的触头21a、21b的接触成为图2的(b)的由a所示的非接触(分离)的状态，图2的(a)的由b所示的弹簧26以图2的(b)的由b所示的方式伸长。另外，此时，进行旋转装置40的旋转动作，在载置台20旋转着的状态下，对基板w进行成膜处理。
[0090]
在本实施方式中，将冷却构造体(包含冷却侧的触头21a)设为具有较大的体积的块构造，从而能够谋求接触时的热传导性的提高。另外，例如将载置台20(被冷却侧的触头21b)设为具有较大的体积的块构造，从而能够提高分离时的蓄冷效率。
[0091]
另外，在触头设置弹簧26，从而降低接触时的磨损，能够提高接触压力的再现度。弹簧26也可以设于载置台侧，能够利用多个弹簧26调整接触时的按压压力。
[0092]
接着，停止对卡盘电极32施加直流电压，在利用除电处理使基板w不吸附于载置台20的状态下，如图5的(4)所示，将基板w送出。此时，不进行旋转装置40的旋转动作，载置台20不进行旋转。通过使第二升降装置78上升而使冷冻装置30上升，触头21a、21b成为接触着的状态(图2的(a)的状态)。
[0093]
接着，如图5的(5)所示，在将基板w送出后的空闲(等待基板w的送入)时，触头21a、21b保持接触着的状态(图2的(a)的状态)。此时，停止旋转装置40的旋转动作。在将下一基板w送入时，返回图5的(1)，执行图5的(1)～(5)的处理。
[0094]
[基板处理装置的控制方法]
[0095]
接着，参照图6，说明一实施方式的基板处理装置100的控制方法。图6是表示一实施方式的基板处理装置100的控制方法的一个例子的流程图。图6的处理利用控制部80进行控制。实线的箭头表示用于载置基板w的载置部25的温度正常的情况下的处理的方向，虚线的箭头表示载置部25的温度异常的情况下的处理的方向。
[0096]
在开始本处理时，控制部80控制为，在对在载置台20的载置部25载置着的基板w进行处理之前，利用第二升降装置78使冷冻装置30上升而使触头与冷冻装置30或载置部25接触(步骤s1)。
[0097]
利用步骤s1的控制，例如，在图2的(a)的例子中，触头21a隔着触头21b与载置部25接触。另外，例如，在图4的例子中，触头21a与冷连杆35接触。由此，控制部80自冷冻装置30
直接冷却载置部25(步骤s2)。在载置部25的温度到达饱和状态而载置部25稳定在预定温度的情况下(步骤s3)，控制部80将基板w送入(步骤s4)。此外，在步骤s3中载置部25的温度未达到饱和状态而载置部25的温度异常的情况下，控制部80不将基板w送入，而返回步骤s2。在步骤s2中，再次利用冷冻装置30冷却载置部25，重复进行步骤s2、s3的处理，直到载置部25的温度达到饱和状态。
[0098]
在步骤s4中将基板w送入了之后，控制部80控制为，对卡盘电极32施加直流电压，在利用静电卡盘吸附了基板w的状态下，对基板w进行接触冷却(步骤s5)。另外，控制部80控制为，自制冷剂供给流路51向配置有弹簧26的空间供给第一冷却气体(例如he气体)，自第二冷却气体供给管34向基板w的下表面与载置部25的上表面之间供给第二冷却气体(例如he气体)。
[0099]
接着，控制部80控制为，使触头21a自载置部25分离，以进行成膜处理(步骤s6)。由此，如图2的(b)所示，触头21a隔着触头21b自载置部25分离。但是，在成膜处理时不使载置台20旋转的情况下，也可以不执行步骤s6的处理而进入步骤s7。
[0100]
利用步骤s6，触头21a自载置部25分离，载置部25能够旋转。控制部80控制为，一边利用旋转装置40使载置部25旋转，一边对基板w进行期望的成膜处理(步骤s7)。但是，在不使载置部25旋转地进行成膜处理的情况下，控制部80在执行了步骤s6之后或不执行步骤s6而以不旋转的方式对基板w进行成膜处理。控制部80在对基板w进行了成膜处理之后停止载置台20的利用旋转装置40进行的旋转。
[0101]
接着，控制部80控制为，利用第二升降装置78使冷冻装置30上升，而使触头21a隔着触头21b与载置部25接触，利用冷冻装置30冷却载置部25(步骤s8)。然后，控制部80将基板w送出(步骤s9)，结束本处理。
[0102]
此外，在步骤s4～s8中，在由于载置部25的温度超过了预先确定的阈值的范围而判断为异常的情况下，控制部80中止处理(步骤s10)，并返回步骤s2的使触头21a、21b接触而冷却载置部25的处理。在该情况下，控制部80再次执行步骤s2以后的处理。
[0103]
另外，在图6的基板处理装置100的控制方法中，利用第二升降装置78使冷冻装置30升降而使触头相对于冷冻装置30或载置台20接触和分离。但是，并不限定于此，例如，也可以利用第一升降装置77使载置台20升降而使触头相对于冷冻装置30或载置台20接触和分离。
[0104]
应该认为，此次公开了的实施方式的载置台构造、基板处理装置以及基板处理装置的控制方法在所有方面均为例示，并不是限制性的。实施方式能够在不脱离添附的权利要求书及其主旨的范围内以各种各样的形态进行变形和改良。上述多个实施方式所记载的事项也能够在不矛盾的范围内采用其他的结构，另外，能够在不矛盾的范围内进行组合。