特開 2023-42028 基板搬送位置のずれ量検知方法及び基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042028

(43)【公開日】2023-03-27

(54)【発明の名称】基板搬送位置のずれ量検知方法及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20230317BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20230317BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20230317BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101B

H01L21/68 G

H01L21/68 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021149088

(22)【出願日】2021-09-14

(71)【出願人】

【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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高良 穣二

(72)【発明者】

【氏名】木村 友里

【テーマコード（参考）】

5F004

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F004AA01

5F004BB12

5F004BB13

5F004BB22

5F004BB23

5F004BB26

5F004CA04

5F004CA06

5F004DB03

5F004DB07

5F131AA02

5F131BA19

5F131CA06

5F131CA18

5F131DA42

5F131DD53

5F131DD93

5F131EA03

5F131EB12

5F131EB13

5F131EB81

5F131FA32

5F131KB30

5F131KB53

(57)【要約】

【課題】静電チャックと基板との相対的な位置のずれ量を検知できること。
【解決手段】基板搬送位置のずれ量検知方法は、ａ）基板支持面を基板支持面内で同一温度に設定する工程と、ｂ）基板の上に形成された第１のエッチング対象膜をエッチングする工程と、ｃ）第１のエッチング対象膜の第１のエッチングレートを取得する工程と、ｄ）基板支持面の温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に高くなるように、あるいは、中心部から周縁部へと徐々に低くなるように設定する工程と、ｅ）基板の上に形成された第１のエッチング対象膜と同種の第２のエッチング対象膜をエッチングする工程と、ｆ）第２のエッチング対象膜の第２のエッチングレートを取得する工程と、ｇ）取得した第１のエッチングレートと、第２のエッチングレートとの差分を算出する工程と、ｆ）算出した差分に基づいて、基板のずれ量を算出する工程と、を有する。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理装置における基板搬送位置のずれ量検知方法であって、
前記基板処理装置は、
基板支持面を有する載置台がチャンバの内部に設けられたプロセスモジュールと、
前記基板支持面の温度を同心円状に制御可能な制御部と、を備え、
ａ）前記基板支持面を前記基板支持面内で同一温度に設定する工程と、
ｂ）基板の上に形成された第１のエッチング対象膜をエッチングする工程と、
ｃ）前記第１のエッチング対象膜のエッチングレートである第１のエッチングレートを取得する工程と、
ｄ）前記基板支持面の温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に高くなるように、あるいは、前記中心部から前記周縁部へと徐々に低くなるように設定する工程と、
ｅ）前記基板の上に形成された第１のエッチング対象膜と同種の第２のエッチング対象膜をエッチングする工程と、
ｆ）前記第２のエッチング対象膜のエッチングレートである第２のエッチングレートを取得する工程と、
ｇ）取得した前記第１のエッチングレートと、前記第２のエッチングレートとの差分を算出する工程と、
ｈ）算出した前記差分に基づいて、前記基板のずれ量を算出する工程と、
を有する基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項2】

前記第１のエッチングレート及び前記第２のエッチングレートは、前記基板の中心を通り異なる２方向のエッチングレートをそれぞれ含む、
請求項１に記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項3】

前記異なる２方向のエッチングレートは、互いに直交する２方向のエッチングレートである、
請求項２に記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項4】

前記ｇ）は、前記基板の中心を通る同一方向の直線上の前記第１のエッチングレートと、前記第２のエッチングレートとの差分をそれぞれ算出し、
前記ｈ）は、前記直線上のそれぞれの差分をグラフで表した場合における前記基板の中心から両側の周縁部までの各区間において、特定の対応する範囲についてそれぞれ直線近似式を求め、それぞれの前記直線近似式に基づいて、前記ずれ量を算出する、
請求項１～３のいずれか１つに記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項5】

前記基板支持面は、同心円状に少なくとも２つの温度制御領域を有する、
請求項１～４のいずれか１つに記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項6】

前記載置台は、前記基板支持面の外周側に環状のリング支持面を有し、
前記ａ）は、前記基板支持面の温度及び前記リング支持面の温度を同一温度に設定し、
前記ｄ）は、前記基板支持面及び前記リング支持面の温度を同心円状に前記中心部から前記周縁部さらに前記リング支持面へと徐々に高くなるように、あるいは、前記中心部から前記周縁部さらに前記リング支持面へと徐々に低くなるように設定する、
請求項１～５のいずれか１つに記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項7】

前記第１のエッチングレート及び前記第２のエッチングレートは、前記基板上に形成されたシリコン含有膜又は有機膜のエッチングレートである、
請求項１～６のいずれか１つに記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項8】

前記シリコン含有膜は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜である、
請求項７に記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項9】

さらに、
ｉ）算出した前記ずれ量に基づいて、前記基板の搬送位置を調整する、
請求項１～８のいずれか１つに記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項10】

前記基板処理装置は、前記基板のエッチングレートを測定する測定部を備え、
前記第１のエッチングレート及び前記第２のエッチングレートは、前記測定部で測定されて取得される、
請求項１～９のいずれか１つに記載の基板搬送位置のずれ量検知方法。

【請求項11】

基板処理装置であって、
前記基板処理装置は、
基板支持面を有する載置台がチャンバの内部に設けられたプロセスモジュールと、
基板のエッチングレートを測定する測定部と、
前記基板支持面の温度を同心円状に制御可能な制御部と、を備え、
ａ）前記制御部は、前記基板支持面を基板支持面内で同一温度に設定するよう前記基板処理装置を制御するように構成され、
ｂ）前記制御部は、前記基板の上に形成された第１のエッチング対象膜をエッチングするよう前記基板処理装置を制御するように構成され、
ｃ）前記制御部は、前記第１のエッチング対象膜のエッチングレートである第１のエッチングレートを取得するよう前記基板処理装置を制御するように構成され、
ｄ）前記制御部は、前記基板支持面の温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に高くなるように、あるいは、前記中心部から前記周縁部へと徐々に低くなるように設定するよう前記基板処理装置を制御するように構成され、
ｅ）前記制御部は、前記基板の上に形成された第１のエッチング対象膜と同種の第２のエッチング対象膜をエッチングするよう前記基板処理装置を制御するように構成され、
ｆ）前記制御部は、前記第２のエッチング対象膜のエッチングレートである第２のエッチングレートを取得するよう前記基板処理装置を制御するように構成され、
ｇ）前記制御部は、取得した前記第１のエッチングレートと、前記第２のエッチングレートとの差分を算出するよう前記基板処理装置を制御するように構成され、
ｈ）前記制御部は、算出した前記差分に基づいて、前記基板のずれ量を算出するよう前記基板処理装置を制御するように構成される、
基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板搬送位置のずれ量検知方法及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

基板処理装置でエッチング処理を行う場合において、静電チャック（ＥＳＣ：Electric Static Chuck）は、消耗するため定期的に交換される。交換されたＥＳＣは、設置位置に誤差を含むため、ＥＳＣと基板との相対位置のズレに繋がり、基板の特性に大きな悪影響を与えることが知られている。これに対し、サセプタと基板との相対位置の誤差を補正するために、基板の搬送位置を目視で確認しながら位置座標を制御部に記憶させる、いわゆるティーチングを行うことが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－１２７０６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、静電チャックと基板との相対的な位置のずれ量を検知できる基板搬送位置のずれ量検知方法及び基板処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板搬送位置のずれ量検知方法は、基板処理装置における基板搬送位置のずれ量検知方法であって、基板処理装置は、基板支持面を有する載置台がチャンバの内部に設けられたプロセスモジュールと、基板支持面の温度を同心円状に制御可能な制御部と、を備え、ａ）基板支持面を基板支持面内で同一温度に設定する工程と、ｂ）基板の上に形成された第１のエッチング対象膜をエッチングする工程と、ｃ）第１のエッチング対象膜のエッチングレートである第１のエッチングレートを取得する工程と、ｄ）基板支持面の温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に高くなるように、あるいは、中心部から周縁部へと徐々に低くなるように設定する工程と、ｅ）基板の上に形成された第１のエッチング対象膜と同種の第２のエッチング対象膜をエッチングする工程と、ｆ）第２のエッチング対象膜のエッチングレートである第２のエッチングレートを取得する工程と、ｇ）取得した第１のエッチングレートと、第２のエッチングレートとの差分を算出する工程と、ｆ）算出した差分に基づいて、基板のずれ量を算出する工程と、を有する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の一実施形態における基板処理装置の一例を示す横断平面図である。

【図2】図２は、本実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す図である。

【図3】図３は、本実施形態における基板支持部の本体部の温度制御領域の一例を示す図である。

【図4】図４は、本実施形態における基板支持部の本体部の断面の一例を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態における各エッチング処理の温度条件の一例を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態におけるコンター図とＸ，Ｙ方向のエッチングレートのグラフの一例を示す図である。

【図7】図７は、本実施形態におけるＸ，Ｙ方向のエッチングレートの差分を示すグラフとコンター図の一例を示す図である。

【図8】図８は、本実施形態におけるＸ方向のエッチングレートの差分を示すグラフから直線近似式により重心のずれ量を算出する一例を示す図である。

【図9】図９は、本実施形態におけるＹ方向のエッチングレートの差分を示すグラフから直線近似式により重心のずれ量を算出する一例を示す図である。

【図10】図１０は、本実施形態におけるＥＳＣ中心に対するウエハ中心のずれ量の一例を示す図である。

【図11】図１１は、本実施形態におけるずれ量検知処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、開示する基板搬送位置のずれ量検知方法及び基板処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。

【0009】

上述のように、ＥＳＣ中心と基板中心とのズレがあると、ＲＦ（Radio Frequency）特性や温度特性が不均一となり、エッチングレートやエッチング形状の面内不均一性に繋がる。この様なＥＳＣと基板の相対位置の誤差をチャンバ内に組み付け後に数値化することは困難である。そこで、正確かつ簡便に静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知することが期待されている。

【0010】

［基板処理装置の構成］
図１は、本開示の一実施形態における基板処理装置の一例を示す横断平面図である。図１に示す基板処理装置１は、枚葉で基板（以下、ウエハともいう。）にプラズマ処理等の各種処理を施すことが可能な基板処理装置である。

【0011】

図１に示すように、基板処理装置１は、トランスファモジュール１０と、６つのプロセスモジュール２０と、ローダモジュール３０と、２つのロードロックモジュール４０と、を備える。

【0012】

トランスファモジュール１０は、平面視において略五角形状を有する。トランスファモジュール１０は、真空室を有し、内部に搬送機構１１が配置されている。搬送機構１１は、ガイドレール（図示せず）と、２つのアーム１２と、各アーム１２の先端に配置されてウエハを支持するフォーク１３とを有する。各アーム１２は、スカラアームタイプであり、旋回、伸縮自在に構成されている。搬送機構１１は、ガイドレールに沿って移動し、プロセスモジュール２０やロードロックモジュール４０の間でウエハを搬送する。なお、搬送機構１１は、プロセスモジュール２０やロードロックモジュール４０の間でウエハを搬送することが可能であればよく、図１に示される構成に限定されるものではない。例えば、搬送機構１１の各アーム１２は、旋回、伸縮自在に構成されると共に、昇降自在に構成されていてもよい。

【0013】

プロセスモジュール２０は、トランスファモジュール１０の周りに放射状に配置されてトランスファモジュール１０に接続されている。なお、プロセスモジュール２０は、プラズマ処理装置の一例である。プロセスモジュール２０は、処理室を有し、内部に配置された円柱状の基板支持部２１（載置台）を有する。基板支持部２１は、上面から突出自在な複数の細棒状の３つのリフトピン２２を有する。各リフトピン２２は平面視において同一円周上に配置され、基板支持部２１の上面から突出することによって基板支持部２１に載置されたウエハを支持して持ち上げると共に、基板支持部２１内へ退出することによって支持するウエハを基板支持部２１へ載置させる。プロセスモジュール２０は、基板支持部２１にウエハが載置された後、内部を減圧して処理ガスを導入し、さらに内部に高周波電力を印加してプラズマを生成し、プラズマによってウエハにプラズマ処理を施す。トランスファモジュール１０とプロセスモジュール２０とは、開閉自在なゲートバルブ２３で仕切られている。

【0014】

ローダモジュール３０は、トランスファモジュール１０に対向して配置されている。ローダモジュール３０は、直方体状であり、大気圧雰囲気に保持された大気搬送室である。ローダモジュール３０の長手方向に沿った一の側面には、２つのロードロックモジュール４０が接続されている。ローダモジュール３０の長手方向に沿った他の側面には、３つのロードポート３１が接続されている。ロードポート３１には、複数のウエハを収容する容器であるＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod)（図示せず）が載置される。ローダモジュール３０の短手方向に沿った一の側面には、アライナ３２が接続されている。また、ローダモジュール３０内には、搬送機構３５が配置されている。さらに、ローダモジュール３０の短手方向に沿った他の側面には、測定部３８が接続されている。

【0015】

アライナ３２は、ウエハの位置合わせを行う。アライナ３２は、駆動モータ（図示せず）によって回転される回転ステージ３３を有する。回転ステージ３３は、例えばウエハの直径よりも小さい直径を有し、上面にウエハを載置した状態で回転可能に構成されている。回転ステージ３３の近傍には、ウエハの外周縁を検知するための光学センサ３４が設けられている。アライナ３２では、光学センサ３４により、ウエハの中心位置及びウエハの中心に対するノッチの方向が検出され、ウエハの中心位置及びノッチの方向が所定位置及び所定方向となるように、後述のフォーク３７にウエハが受け渡される。これにより、ロードロックモジュール４０内においてウエハの中心位置及びノッチの方向が所定位置及び所定方向となるように、ウエハの搬送位置が調整される。

【0016】

搬送機構３５は、ガイドレール（図示せず）と、アーム３６と、フォーク３７とを有する。アーム３６は、スカラアームタイプであり、ガイドレールに沿って移動自在に構成されると共に、旋回、伸縮、昇降自在に構成される。フォーク３７は、アーム３６の先端に配置されてウエハを支持する。ローダモジュール３０では、搬送機構３５が各ロードポート３１に載置されたＦＯＵＰ、アライナ３２、測定部３８及びロードロックモジュール４０の間でウエハを搬送する。なお、搬送機構３５は、ＦＯＵＰ、アライナ３２、測定部３８及びロードロックモジュール４０の間でウエハを搬送することが可能であればよく、図１に示される構成に限定されるものではない。

【0017】

測定部３８は、プロセスモジュール２０においてエッチング処理が終了したウエハについてエッチング量を測定する。測定部３８は、測定したエッチング量とエッチング処理の時間とに基づいて、エッチングレートを算出する。つまり、測定部３８は、エッチングレートを測定する。測定部３８は、測定したエッチングレートを後述する制御装置５０に出力する。なお、測定部３８は、ローダモジュール３０に隣接した位置に限定されず、ローダモジュール３０の内部に配置されていてもよい。

【0018】

ロードロックモジュール４０は、トランスファモジュール１０とローダモジュール３０との間に配置されている。ロードロックモジュール４０は、内部を真空、大気圧に切り換え可能な内圧可変室を有し、内部に配置された円柱状のステージ４１を有する。ロードロックモジュール４０は、ウエハをローダモジュール３０からトランスファモジュール１０へ搬入する際、内部を大気圧に維持してローダモジュール３０からウエハを受け取った後、内部を減圧してトランスファモジュール１０へウエハを搬入する。また、ウエハをトランスファモジュール１０からローダモジュール３０へ搬出する際、内部を真空に維持してトランスファモジュール１０からウエハを受け取った後、内部を大気圧まで昇圧してローダモジュール３０へウエハを搬入する。ステージ４１は、上面から突出自在な複数の細棒状の３つのリフトピン４２を有する。各リフトピン４２は平面視において同一円周上に配置され、ステージ４１の上面から突出することによってウエハを支持して持ち上げると共に、ステージ４１内へ退出することによって支持するウエハをステージ４１へ載置させる。ロードロックモジュール４０とトランスファモジュール１０とは、開閉自在なゲートバルブ（図示せず）で仕切られている。また、ロードロックモジュール４０とローダモジュール３０とは、開閉自在なゲートバルブ（図示せず）で仕切られている。

【0019】

基板処理装置１は、制御装置５０を有する。制御装置５０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、補助記憶装置等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は補助記憶装置に格納されたプログラムに基づいて動作し、基板処理装置１の各構成要素の動作を制御する。

【0020】

［プロセスモジュール２０の構成］
次に、プロセスモジュール２０の一例としての容量結合プラズマ処理装置の構成例について説明する。なお、以下の説明では、プロセスモジュール２０を容量結合プラズマ処理装置２０、又は、単にプラズマ処理装置２０とも表す。図２は、本実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す図である。

【0021】

容量結合プラズマ処理装置２０は、プラズマ処理チャンバ６０、ガス供給部７０、電源８０及び排気システム９０を含む。また、プラズマ処理装置２０は、基板支持部２１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ６０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド６１を含む。基板支持部２１は、プラズマ処理チャンバ６０内に配置される。シャワーヘッド６１は、基板支持部２１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド６１は、プラズマ処理チャンバ６０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ６０は、シャワーヘッド６１、プラズマ処理チャンバ６０の側壁６０ａ及び基板支持部２１により規定されたプラズマ処理空間６０ｓを有する。側壁６０ａは接地される。シャワーヘッド６１及び基板支持部２１は、プラズマ処理チャンバ６０筐体とは電気的に絶縁される。

【0022】

基板支持部２１は、本体部２１１及びリングアセンブリ２１２を含む。本体部２１１は、ウエハ（基板）Ｗを支持するための中央領域（基板支持面）２１１ａと、リングアセンブリ２１２を支持するための環状領域（リング支持面）２１１ｂとを有する。本体部２１１の環状領域２１１ｂは、平面視で本体部２１１の中央領域２１１ａを囲んでいる。ウエハＷは、本体部２１１の中央領域２１１ａ上に配置され、リングアセンブリ２１２は、本体部２１１の中央領域２１１ａ上のウエハＷを囲むように本体部２１１の環状領域２１１ｂ上に配置される。一実施形態において、本体部２１１は、基台及び静電チャックを含む。基台は、導電性部材を含む。基台の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置される。静電チャックの上面は、基板支持面２１１ａを有する。リングアセンブリ２１２は、１又は複数の環状部材を含む。１又は複数の環状部材のうち少なくとも１つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部２１は、静電チャック、リングアセンブリ２１２及びウエハＷのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部２１は、ウエハＷの裏面と基板支持面２１１ａとの間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。

【0023】

シャワーヘッド６１は、ガス供給部７０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間６０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド６１は、少なくとも１つのガス供給口６１ａ、少なくとも１つのガス拡散室６１ｂ、及び複数のガス導入口６１ｃを有する。ガス供給口６１ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室６１ｂを通過して複数のガス導入口６１ｃからプラズマ処理空間６０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド６１は、導電性部材を含む。シャワーヘッド６１の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド６１に加えて、側壁６０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。

【0024】

ガス供給部７０は、少なくとも１つのガスソース７１及び少なくとも１つの流量制御器７２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部７０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース７１からそれぞれに対応の流量制御器７２を介してシャワーヘッド６１に供給するように構成される。各流量制御器７２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部７０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。

【0025】

電源８０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ６０に結合されるＲＦ電源８１を含む。ＲＦ電源８１は、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を、基板支持部２１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド６１の導電性部材に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間６０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源８１は、プラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を基板支持部２１の導電性部材に供給することにより、ウエハＷにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分をウエハＷに引き込むことができる。

【0026】

一実施形態において、ＲＦ電源８１は、第１のＲＦ生成部８１ａ及び第２のＲＦ生成部８１ｂを含む。第１のＲＦ生成部８１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部２１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド６１の導電性部材に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１３ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部８１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、基板支持部２１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド６１の導電性部材に供給される。第２のＲＦ生成部８１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部２１の導電性部材に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部８１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、基板支持部２１の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。

【0027】

また、電源８０は、プラズマ処理チャンバ６０に結合されるＤＣ電源８２を含んでもよい。ＤＣ電源８２は、第１のＤＣ生成部８２ａ及び第２のＤＣ生成部８２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部８２ａは、基板支持部２１の導電性部材に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、基板支持部２１の導電性部材に印加される。一実施形態において、第１のＤＣ信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第２のＤＣ生成部８２ｂは、シャワーヘッド６１の導電性部材に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、シャワーヘッド６１の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部８２ａ，８２ｂは、ＲＦ電源８１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部８２ａが第２のＲＦ生成部８１ｂに代えて設けられてもよい。

【0028】

排気システム９０は、例えばプラズマ処理チャンバ６０の底部に設けられたガス排出口６０ｅに接続され得る。排気システム９０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間６０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。

【0029】

［エッチング処理の温度条件］
次に、図３から図６を用いて、エッチング処理の温度条件とエッチングレートについて説明する。まず、図３及び図４を用いて、基板支持面２１１ａにおける温度制御領域について説明する。図３は、本実施形態における基板支持部の本体部の温度制御領域の一例を示す図である。図３に示すように、基板支持面２１１ａは、中心部から順に同心円状の５つのエリアに分割される。基板支持面２１１ａの同心円状の５つのエリアは、中心部から周縁部へと順に、エリアＣ１，Ｃ２，Ｍ，Ｅ，ＶＥとしている。また、リング支持面２１１ｂの１つのエリアは、エッジリングとして、例えばフォーカスリングを載置するので、エリアＦＲと表している。エリアＣ１，Ｃ２，Ｍ，Ｅ，ＶＥ，ＦＲは、同心円状の温度制御領域を構成する。

【0030】

図４は、本実施形態における基板支持部の本体部の断面の一例を示す図である。図４に示すように、本体部２１１は、基台２１１ｃと、静電チャック２１１ｄとを有する。静電チャック２１１ｄは、エリアＣ１，Ｃ２，Ｍ，Ｅ，ＶＥ，ＦＲにそれぞれ対応するヒータ２１３ａ～２１３ｆを有する。ヒータ２１３ａは、基板支持面２１１ａの中心部のエリアＣ１に対応する円形状のヒータである。ヒータ２１３ｂ～２１３ｅは、基板支持面２１１ａのエリアＣ２，Ｍ，Ｅ，ＶＥに対応する円環状のヒータである。ヒータ２１３ｆは、リング支持面２１１ｂのエリアＦＲに対応する円環状のヒータである。ヒータ２１３ａ～２１３ｆは、それぞれ個別に温度制御が可能である。つまり、制御装置５０は、基板支持面２１１ａ及びリング支持面２１１ｂの温度を同心円状に制御可能である。なお、静電チャック２１１ｄは、図示しない吸着電極を含む。また、エリアＣ２，Ｍ，Ｅ，ＶＥ，ＦＲは、周方向にさらに複数の温度制御領域に分割されていてもよい。この場合、ヒータ２１３ｂ～２１３ｆも分割された複数の温度制御領域に対応するように分割される。また、分割された複数の温度制御領域は、周方向に同一の温度に制御されるようにしてもよい。

【0031】

図５及び図６では、エッチングレートに対して温度感度の高い特定のレシピを用いて、ウエハＷ上に形成されたシリコン窒化膜（ＳｉＮ ｂｌａｎｋｅｔ）をエッチングする際に、ウエハＷの温度を一定にした場合（条件Ｔ１）と、同心円状に温度勾配をつけた場合（条件Ｔ１＿ｔｅｍｐ）とにおけるエッチングレートを取得した。

【0032】

図５は、本実施形態における各エッチング処理の温度条件の一例を示す図である。図５に示すように、条件Ｔ１は、基板支持面２１１ａにおけるウエハＷの搬送位置に対する移動量（ｘ，ｙ）を（０，０）とする。また、条件Ｔ１では、基板支持面２１１ａ及びリング支持面２１１ｂにおけるエリアＣ１，Ｃ２，Ｍ，Ｅ，ＶＥ，ＦＲの温度がｔ１℃に制御される。

【0033】

条件Ｔ１＿ｔｅｍｐは、基板支持面２１１ａにおけるウエハＷの搬送位置に対する移動量（ｘ，ｙ）を、条件Ｔ１と同様に（０，０）とする。また、条件Ｔ１＿ｔｅｍｐでは、各エリアについて、エリアＣ１，Ｃ２がｔ１℃に制御され、エリアＭがｔ２℃に制御され、エリアＥ，ＶＥがｔ３℃に制御される。また、条件Ｔ１＿ｔｅｍｐでは、リング支持面２１１ｂにおけるエリアＦＲがｔ３℃に制御される。ここで、温度ｔ１～ｔ３の関係は、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３である。つまり、条件Ｔ１＿ｔｅｍｐでは、同心円状にｔ１℃からｔ３℃までの温度勾配が付けられている。すなわち、条件Ｔ１＿ｔｅｍｐにおける同心円状の温度勾配は、ウエハＷの中心部が周縁部よりも低い温度となる温度勾配である。言い換えると、同心円状の温度勾配は、基板支持面２１１ａの温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に高くなるように設定される。なお、同心円状の温度勾配は、ウエハＷの中心部が周縁部よりも高い温度となる温度勾配としてもよい。つまり、同心円状の温度勾配は、基板支持面２１１ａの温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に低くなるように設定されてもよい。また、同心円状の温度勾配は、基板支持面２１１ａ及びリング支持面２１１ｂの温度を、同心円状に中心部から周縁部さらにリング支持面２１１ｂへと徐々に高くなるように、あるいは、中心部から周縁部さらにリング支持面２１１ｂへと徐々に低くなるように設定されてもよい。

【0034】

なお、ウエハＷの温度制御は、少なくとも、基板支持面２１１ａの温度を制御すればよく、必ずしもリング支持面２１１ｂの温度制御は必要でない。同心円状の温度勾配は、基板支持面２１１ａに少なくとも２つの温度領域により形成されればよく、本実施形態の５つの温度領域に限定されない。また、例えば、基板支持部２１内にヒータを内蔵しない場合、基板支持面２１１ａとウエハＷとの間に供給される伝熱ガスであるヘリウムガスの圧力を基板支持面２１１ａ（載置面）内で均等にすることで、ウエハＷの表面温度を同一温度に制御する。一方、ヘリウムガスの圧力を基板支持面２１１ａ内の中心部と周縁部とで異なる圧力にすることで、ウエハＷの表面温度を同心円状に温度勾配をつけるように制御する。また、各エリアの温度は、基板支持部２１の本体部２１１が設定可能な範囲、例えば、０℃～１２０℃の範囲で温度勾配がつくように任意に設定することができる。

【0035】

図６は、本実施形態におけるコンター図とＸ，Ｙ方向のエッチングレートのグラフの一例を示す図である。図６では、条件Ｔ１及び条件Ｔ１＿ｔｅｍｐについて、ウエハＷのエッチング結果として、コンター図と、ウエハＷの中心を通る、異なる２方向であるＸ，Ｙ方向の直線上のエッチングレートとを示している。なお、条件Ｔ１及び条件Ｔ１＿ｔｅｍｐでは、エッチングレートの測定間隔の一例として、ウエハＷのエッジ部分を除いて５ｍｍ間隔で測定を実施した。条件Ｔ１では、ウエハＷの中心部に対して、周縁部でエッチングレートが高い結果となり、Ｘ方向のエッチングレートのグラフ１０１と、Ｙ方向のエッチングレートのグラフ１０２とが得られる。条件Ｔ１の結果は、プラズマ処理チャンバ６０に起因する偏りを含んでいる。

【0036】

一方、条件Ｔ１＿ｔｅｍｐでは、ウエハＷの中心部に対して、周縁部でエッチングレートが低い結果となり、Ｘ方向のエッチングレートのグラフ１０３と、Ｙ方向のエッチングレートのグラフ１０４とが得られる。条件Ｔ１＿ｔｅｍｐの結果は、プラズマ処理チャンバ６０に起因する偏りと、基板支持面２１１ａの温度に起因する偏りとを含んでいる。なお、エッチングレートは、ウエハＷの中心を通り、異なる２方向のエッチングレートをそれぞれ含むものであれば、Ｘ，Ｙ方向に限定されず、他の方向であってもよい。また、異なる２方向のエッチングレートは、互いに直交する２方向のエッチングレートであることが好ましい。

【0037】

［差分の算出］
次に、プラズマ処理チャンバ６０に起因する偏りをキャンセルするために、ウエハＷの中心を通る、異なる２方向であるＸ，Ｙ方向の直線上のエッチングレートの差分を算出する。図７は、本実施形態におけるＸ，Ｙ方向のエッチングレートの差分を示すグラフとコンター図の一例を示す図である。

【0038】

図７に示す条件Ｔ１Δは、条件Ｔ１と条件Ｔ１＿ｔｅｍｐとの差分を表している。条件Ｔ１Δでは、Ｘ方向のエッチングレートのグラフ１０１と、グラフ１０３との差分を表すグラフ１０５と、Ｙ方向のエッチングレートのグラフ１０２と、グラフ１０４との差分を表すグラフ１０６が得られる。なお、図７のコンター図は、差分を表している。条件Ｔ１Δでは、プラズマ処理チャンバ６０に起因する偏りがキャンセルされ、基板支持面２１１ａの温度に起因する偏りのみが含まれている。つまり、基板支持面２１１ａの同心円状の５つのエリアの中心は、基板支持面２１１ａの中心に対応するので、条件Ｔ１Δのグラフ１０５，１０６は、ウエハＷと基板支持面２１１ａとのずれ量を表すことになる。なお、エッチングレートの測定間隔を短くすることで、求められるずれ量の精度を上げることができる。

【0039】

ここで、ウエハＷの中心（０ｍｍ）から両側の周縁部（１５０ｍｍ，－１５０ｍｍ）までの各区間において、特定の対応する範囲１０７，１０８（例えば、±６０～９０ｍｍ）に着目する。範囲１０７，１０８では、温度勾配に対応するように、グラフ１０５，１０６が直線に近くなっている。このため、範囲１０７，１０８のグラフ１０５，１０６に対して直線近似式を求めることで、コンター図の等高線の重心を求め、基板支持面２１１ａに対するウエハＷの相対位置を求めることができる。

【0040】

［重心のずれ量の算出］
図８は、本実施形態におけるＸ方向のエッチングレートの差分を示すグラフから直線近似式により重心のずれ量を算出する一例を示す図である。なお、重心のずれ量は、図７に示すコンター図におけるエッチングレートの差分の等高線の重心のずれに対応する。図８に示すように、グラフ１０５のうちウエハＷの中心からの距離がプラス側の範囲１０７について直線近似式を求めてグラフ１０９を生成する。一方、グラフ１０５のうちウエハＷの中心からの距離がマイナス側の範囲１０８について直線近似式を求めてグラフ１１０を生成する。

【0041】

次に、グラフ１０９，１１０について、ｙ座標がΔＥＲ＝２［ｎｍ／ｍｉｎ］のときのｘ座標（Ｌｏｃａｔｉｏｎ）の値を求めると、グラフ１０９に対応するＬｏｃａｔｉｏｎの範囲（６０ｍｍ～９０ｍｍ）では、ａであったとする。また、グラフ１１０に対応するＬｏｃａｔｉｏｎの範囲（－９０ｍｍ～－６０ｍｍ）では、ｙ座標がΔＥＲ＝２［ｎｍ／ｍｉｎ］のときのｘ座標（Ｌｏｃａｔｉｏｎ）の値は、ｂであったとする。ｙ座標がΔＥＲ＝２［ｎｍ／ｍｉｎ］のときのｘ座標のそれぞれの値に基づいて、重心を（ａ＋ｂ）／２として求めることができる。つまり、ウエハＷの中心を基準とした場合、基板支持面２１１ａの中心がｘ方向に（ａ＋ｂ）／２ずれていることになる。

【0042】

図９は、本実施形態におけるＹ方向のエッチングレートの差分を示すグラフから直線近似式により重心のずれ量を算出する一例を示す図である。図９に示すように、グラフ１０６のうちウエハＷの中心からの距離がプラス側の範囲１０７について直線近似式を求めてグラフ１１１を生成する。一方、グラフ１０６のうちウエハＷの中心からの距離がマイナス側の範囲１０８について直線近似式を求めてグラフ１１２を生成する。

【0043】

次に、グラフ１１１，１１２について、ｙ座標がΔＥＲ＝２［ｎｍ／ｍｉｎ］のときのｘ座標（Ｌｏｃａｔｉｏｎ）の値を求めると、グラフ１１１に対応するＬｏｃａｔｉｏｎの範囲（６０ｍｍ～９０ｍｍ）では、ｃであったとする。また、グラフ１１２に対応するＬｏｃａｔｉｏｎの範囲（－９０ｍｍ～－６０ｍｍ）では、ｙ座標がΔＥＲ＝２［ｎｍ／ｍｉｎ］のときのｘ座標（Ｌｏｃａｔｉｏｎ）の値は、ｄであったとする。ｙ座標がΔＥＲ＝２［ｎｍ／ｍｉｎ］のときのｘ座標のそれぞれの値に基づいて、重心を（ｃ＋ｄ）／２として求めることができる。つまり、ウエハＷの中心を基準とした場合、基板支持面２１１ａの中心がｙ方向に（ｃ＋ｄ）／２ずれていることになる。なお、グラフ１０９～１１２において、ｘ座標の値を求めるｙ座標は、ΔＥＲ＝２［ｎｍ／ｍｉｎ］に限定されず、線形領域であれば、ΔＥＲ＝１［ｎｍ／ｍｉｎ］やΔＥＲ＝３［ｎｍ／ｍｉｎ］といった他の値を用いてもよい。

【0044】

図１０は、本実施形態におけるＥＳＣ中心に対するウエハ中心のずれ量の一例を示す図である。図１０に示すように、基板支持面２１１ａにおけるウエハＷの最外周と接する部分であるシールバンド１１３の中心をＥＳＣ中心（ｘ，ｙ）＝（０，０）として表すと、ウエハＷの中心の座標は、Ｘ，Ｙ方向それぞれの重心に基づいて求められ、（ｘ，ｙ）＝（（ａ＋ｂ）／２，（ｃ＋ｄ）／２）となる。つまり、ＥＳＣ中心に対するウエハＷの中心のずれ量は、（ｘ，ｙ）＝（（ａ＋ｂ）／２，（ｃ＋ｄ）／２）と求めることができる。

【0045】

［基板搬送位置のずれ量検知方法］
次に、本実施形態の基板処理装置１における基板搬送位置のずれ量検知方法について説明する。図１１は、本実施形態におけるずれ量検知処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、基板処理装置１の各構成要素の動作は、制御装置５０によって制御される。また、図１１に示すずれ量検知処理では、検知したずれ量に基づく基板搬送位置の調整まで含めて説明する。

【0046】

制御装置５０は、ロードポート３１のＦＯＵＰに収容されているウエハＷを、ローダモジュール３０、ロードロックモジュール４０及びトランスファモジュール１０を介して、プロセスモジュール２０まで搬送し、本体部２１１の基板支持面２１１ａに載置するよう制御する。なお、ウエハＷには、エッチングレートの測定のために、第１のエッチング対象膜として、例えばシリコン窒化膜が形成されており、異なる２方向であるＸ，Ｙ方向でのシリコン窒化膜の膜厚は事前に計測されている。

【0047】

制御装置５０は、その後、開口部を閉鎖して排気システム９０を制御することにより、プラズマ処理空間６０ｓの雰囲気が所定の真空度になるように、プラズマ処理空間６０ｓから気体を排気する。また、制御装置５０は、図示しない温調モジュールを制御することにより、ウエハＷの温度が所定の同一温度となるように、温度調整される。制御装置５０は、プロセスガスをプラズマ処理空間６０ｓに供給するよう制御する。なお、プロセスガスは、例えばフッ素含有ガスを用いる。制御装置５０は、ＲＦ電源８１からソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号を供給して生成したプロセスガスのプラズマによって、ウエハＷをエッチング処理する第１のエッチング処理を実行するよう制御する（ステップＳ１）。つまり、制御装置５０は、基板支持部２１の基板支持面２１１ａ（載置台）に載置されたウエハＷの表面温度を同一温度に制御して、所定の条件でウエハＷの上に形成された第１のエッチング対象膜ををエッチングするよう制御する。

【0048】

制御装置５０は、第１のエッチング処理が終了すると、プロセスガス、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号の供給を停止し、図示しない開口部を開放するよう制御する。制御装置５０は、ウエハＷをプロセスモジュール２０から搬出し、トランスファモジュール１０、ロードロックモジュール４０及びローダモジュール３０を介して、測定部３８に搬送するよう制御する。

【0049】

制御装置５０は、測定部３８において、第１のエッチング処理後の第１のエッチング対象膜であるシリコン窒化膜の膜厚を計測するよう制御する。計測は、事前に計測した測定位置と同じ複数の位置で実施される。制御装置５０は、ウエハＷについて、事前に計測したシリコン窒化膜の膜厚と第１のエッチング処理後のシリコン窒化膜の膜厚から第１のエッチングレートを取得するよう制御する（ステップＳ２）。制御装置５０は、第１のエッチングレートを測定したウエハＷを、ローダモジュール３０を介してロードポート３１のＦＯＵＰに収容するよう制御する。

【0050】

次に、制御装置５０は、ロードポート３１のＦＯＵＰに収容されている他のウエハＷを、ローダモジュール３０、ロードロックモジュール４０及びトランスファモジュール１０を介して、プロセスモジュール２０まで搬送し、本体部２１１の基板支持面２１１ａに載置するよう制御する。他のウエハＷも、エッチングレート測定のために、第１のエッチング処理時と同じ膜である第２のエッチング対象膜（シリコン窒化膜）が形成されており、異なる２方向であるＸ，Ｙ方向での同じ複数の位置での膜厚は事前に計測されている。制御装置５０は、その後、開口部を閉鎖して排気システム９０を制御することにより、プラズマ処理空間６０ｓの雰囲気が所定の真空度になるように、プラズマ処理空間６０ｓから気体を排気する。

【0051】

また、制御装置５０は、図示しない温調モジュールを制御することにより、ウエハＷの温度が同心円状に温度勾配をつけた所定の温度となるように、温度調整される。つまり、制御装置５０は、基板支持面２１１ａの温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に高くなるように設定するよう制御する。制御装置５０は、プロセスガスをプラズマ処理空間６０ｓに供給するよう制御する。なお、プロセスガスは、例えばフッ素含有ガスを用いる。制御装置５０は、ＲＦ電源８１からソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号を供給して生成したプロセスガスのプラズマによって、ウエハＷをエッチング処理する第２のエッチング処理を実行するよう制御する（ステップＳ３）。つまり、制御装置５０は、基板支持部２１の基板支持面２１１ａ（載置台）に載置されたウエハＷの表面温度を同心円状に温度勾配をつけるように制御して、所定の条件でウエハＷの上に形成された第１のエッチング対象膜と同種の第２のエッチング対象膜をエッチングするよう制御する。

【0052】

制御装置５０は、第２のエッチング処理が終了すると、ステップＳ２と同様に、測定部３８において、第２のエッチング処理後の第２のエッチング対象膜であるシリコン窒化膜の膜厚を計測するよう制御する。計測は、事前に計測した測定位置と同じ複数の位置で実施される。制御装置５０は、他のウエハＷについて、事前に計測したシリコン窒化膜の膜厚と第２のエッチング処理後のシリコン窒化膜の膜厚から第２のエッチングレートを取得するよう制御する（ステップＳ４）。制御装置５０は、第２のエッチングレートを測定したウエハＷを、ローダモジュール３０を介してロードポート３１のＦＯＵＰに収容するよう制御する。なお、第１のエッチング処理で用いたウエハＷのシリコン窒化膜の厚さが十分にある場合には、当該ウエハＷを用いて第２のエッチング処理を行い、エッチング量の差分から第２のエッチングレートを算出するようにしてもよい。また、制御装置５０は、ステップＳ１，Ｓ２と、ステップＳ３，Ｓ４とについて、順番を入れ替えて実行してもよい。

【0053】

制御装置５０は、取得した第１のエッチングレートと第２のエッチングレートとの差分を、Ｘ，Ｙ方向それぞれについて算出するよう制御する（ステップＳ５）。つまり、制御装置５０は、ウエハＷの中心を通る同一方向の直線上の第１のエッチングレートと第２のエッチングレートとの差分を、Ｘ，Ｙ方向それぞれについて算出するよう制御する。制御装置５０は、Ｘ，Ｙ方向それぞれの差分のグラフについて、ウエハＷの中心から両側の周縁部までの各区間において、特定の対応する範囲の直線近似式を求めるよう制御する（ステップＳ６）。制御装置５０は、直線近似式に基づいて、ウエハＷのずれ量を算出するよう制御する（ステップＳ７）。つまり、制御装置５０は、Ｘ，Ｙ方向それぞれについて、直線近似式のグラフにおける特定のｙ座標に対応するｘ座標の値を、特定の対応する範囲のプラス側とマイナス側について算出し、各ｘ座標の値の差分を２で除算した値を基板支持面２１１ａ（ＥＳＣ）の重心のずれ量として求めるよう制御する。制御装置５０は、Ｘ，Ｙ方向それぞれの基板支持面２１１ａの重心のずれ量を、ウエハＷの重心のずれ量に変換することで、基板支持面２１１ａ中心を基準とした座標軸におけるウエハＷの中心の座標（ずれ量）を算出するよう制御する。

【0054】

制御装置５０は、算出したずれ量、つまり基板支持面２１１ａ中心を基準とした座標軸におけるウエハＷの中心の座標に基づいて、搬送機構１１がプロセスモジュール２０にウエハＷを搬送する場合の基板支持面２１１ａにおけるウエハＷの搬送位置を調整するよう制御する（ステップＳ８）。このように、基板処理装置１では、温度を均一にした場合と温度勾配をつけた場合とにおけるエッチングレートに基づいて、静電チャック（ＥＳＣ）と基板（ウエハＷ）との相対位置のずれ量を検知できる。つまり、所定のずれ量を超えた場合には、ＥＳＣの再組付けを行うか否かを判定することができる。また、ＥＳＣとウエハＷとの相対位置起因以外のエッチングレートの偏り成分（ＲＦ偏り、エッジリングずれ等）をキャンセルすることができる。さらに、基板処理装置１の運用中も含めてプラズマ処理チャンバ６０を大気開放せずに基板搬送位置を調整することができる。

【0055】

なお、上記した実施形態では、ウエハＷ上に形成されたシリコン窒化膜のエッチングレートを用いたが、これに限定されない。エッチングレートは、温度感度が高い膜のエッチングレートであればよく、例えば、シリコン含有膜や有機膜のエッチングレートを用いてもよい。シリコン含有膜としては、上述のシリコン窒化膜の他にシリコン酸化膜が挙げられる。また、有機膜としては、レジスト等の炭素含有膜が挙げられる。

【0056】

以上、本実施形態によれば、基板処理装置１は、基板支持面２１１ａを有する載置台（本体部２１１）がチャンバ（プラズマ処理チャンバ６０）の内部に設けられたプロセスモジュール２０と、基板（ウエハＷ）のエッチングレートを測定する測定部３８と、基板支持面２１１ａの温度を同心円状に制御可能な制御部（制御装置５０）と、を備える。ａ）制御部は、基板支持面２１１ａを基板支持面２１１ａ内で同一温度に設定するよう基板処理装置１を制御するように構成される。ｂ）制御部は、基板の上に形成された第１のエッチング対象膜をエッチングするよう基板処理装置１を制御するように構成される。ｃ）制御部は、第１のエッチング対象膜のエッチングレートである第１のエッチングレートを取得するよう基板処理装置１を制御するように構成される。ｄ）制御部は、基板支持面の温度を同心円状に中心部から周縁部へと徐々に高くなるように、あるいは、前記中心部から前記周縁部へと徐々に低くなるように設定するよう基板処理装置１を制御するように構成される。ｅ）制御部は、基板の上に形成された第１のエッチング対象膜と同種の第２のエッチング対象膜をエッチングするよう基板処理装置１を制御するように構成される。ｆ）制御部は、第２のエッチング対象膜のエッチングレートである第２のエッチングレートを取得するよう基板処理装置１を制御するように構成される。ｇ）制御部は、取得した第１のエッチングレートと、第２のエッチングレートとの差分を算出するよう基板処理装置１を制御するように構成される。ｈ）制御部は、算出した差分に基づいて、基板のずれ量を算出するよう基板処理装置１を制御するように構成される。その結果、静電チャック（本体部２１１）と基板との相対位置のずれ量を検知できる。また、静電チャックとウエハＷとの相対位置起因以外のエッチングレートの偏り成分をキャンセルすることができる。

【0057】

また、本実施形態によれば、第１のエッチングレート及び第２のエッチングレートは、基板の中心を通り異なる２方向のエッチングレートをそれぞれ含む。その結果、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【0058】

また、本実施形態によれば、異なる２方向のエッチングレートは、互いに直交する２方向のエッチングレートである。その結果、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【0059】

また、本実施形態によれば、ｇ）は、基板の中心を通る同一方向の直線上の第１のエッチングレートと、第２のエッチングレートとの差分をそれぞれ算出し、ｈ）は、直線上のそれぞれの差分をグラフで表した場合における基板の中心から両側の周縁部までの各区間において、特定の対応する範囲についてそれぞれ直線近似式を求め、それぞれの直線近似式に基づいて、ずれ量を算出する。その結果、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【0060】

また、本実施形態によれば、基板支持面は、同心円状に少なくとも２つの温度制御領域を有する。その結果、第１のエッチングレートと第２のエッチングレートとの差分を求めることができる。

【0061】

また、本実施形態によれば、載置台は、基板支持面の外周側に環状のリング支持面２１１ｂを有する。ａ）は、基板支持面の温度及びリング支持面の温度を同一温度に設定し、ｄ）は、基板支持面及びリング支持面の温度を同心円状に中心部から周縁部さらにリング支持面２１１ｂへと徐々に高くなるように、あるいは、中心部から周縁部さらにリング支持面２１１ｂへと徐々に低くなるように設定する。その結果、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【0062】

また、本実施形態によれば、第１のエッチングレート及び第２のエッチングレートは、基板上に形成されたシリコン含有膜又は有機膜のエッチングレートである。その結果、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【0063】

また、本実施形態によれば、シリコン含有膜は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜である。その結果、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【0064】

また、本実施形態によれば、さらに、ｉ）制御部は、算出したずれ量に基づいて、基板の搬送位置を調整するよう基板処理装置１を制御するように構成される。その結果、正確かつ容易に基板搬送位置の調整ができる。

【0065】

また、本実施形態によれば、第１のエッチングレート及び第２のエッチングレートは、測定部３８で測定されて取得される。その結果、静電チャックと基板との相対位置のずれ量を検知できる。

【0066】

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形体で省略、置換、変更されてもよい。

【0067】

また、上記した各実施形態では、測定部３８を基板処理装置１に設けたが、これに限定されない。例えば、基板処理装置１とは独立した測定装置を用いてエッチングレート測定のためにエッチング処理前後の膜厚を計測及び取得するようにしてもよい。

【0068】

また、上記した実施形態では、プラズマ源として容量結合型プラズマを用いてウエハＷに対してエッチング等の処理を行うプロセスモジュール２０を例に説明したが、開示の技術はこれに限られない。プラズマを用いてウエハＷに対して処理を行う装置であれば、プラズマ源は容量結合プラズマに限られず、例えば、誘導結合プラズマ、マイクロ波プラズマ、マグネトロンプラズマ等、任意のプラズマ源を用いることができる。

【符号の説明】

【0069】

１ 基板処理装置
１０ トランスファモジュール
１１ 搬送機構
２０ プロセスモジュール
２１ 基板支持部
３０ ローダモジュール
３８ 測定部
４０ ロードロックモジュール
５０ 制御装置
６０ プラズマ処理チャンバ
７０ ガス供給部
８１ ＲＦ電源
９０ 排気システム
２１１ａ 基板支持面
２１１ｂ リング支持面
２１１ 本体部
２１２ リングアセンブリ
Ｗ ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】