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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】
(24)【登録日】2024-07-31
(45)【発行日】2024-08-08
(54)【発明の名称】実行装置及び実行方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/677 20060101AFI20240801BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20240801BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 A
H01L21/302 101B
H01L21/302 101G
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020151966
(22)【出願日】2020-09-10
(65)【公開番号】P2022046096
(43)【公開日】2022-03-23
【審査請求日】2023-03-20
(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】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122507
【弁理士】
【氏名又は名称】柏岡 潤二
(74)【代理人】
【識別番号】100140682
【弁理士】
【氏名又は名称】妙摩 貞茂
(72)【発明者】
【氏名】薄 優斗
(72)【発明者】
【氏名】畑中 貴之
【審査官】湯川 洋介
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１８－５２６８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８３６８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０５９０８２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体製造装置に設けられた搬送装置に搬送されて、所定の動作を実行する実行装置であって、円盤形状を有するベース基板と、
前記ベース基板に設けられた、前記所定の動作を実行するための動作装置と、
前記ベース基板に設けられた、前記実行装置に加わる加速度を計測可能な加速度センサと、
前記ベース基板に設けられた、前記加速度センサによって計測される前記加速度が基準範囲内の値になってからの経過時間を計測し、前記加速度が前記基準範囲内の値のまま所定時間経過した場合に、前記実行装置が前記半導体製造装置の載置台に載置されたと判定して、前記所定の動作を前記動作装置に実行させる、演算装置と、を備える、実行装置。
【請求項2】
前記演算装置は、前記経過時間の計測開始から前記所定時間内に前記加速度が前記基準範囲を超えた場合に、前記経過時間の計測を停止、且つ初期状態に戻す、請求項１に記載の実行装置。
【請求項3】
前記加速度センサは、水平方向に沿った第１方向における第１の加速度を計測可能な第１加速度センサと、
水平方向に沿った前記第１方向と直交する第２方向における第２の加速度を計測可能な第２加速度センサと、を含み、
前記加速度は、前記第１の加速度と前記第２の加速度との合成値である、請求項１又は請求項２に記載の実行装置。
【請求項4】
前記演算装置によって前記動作装置が所定の動作を実行した後に、前記加速度が前記基準範囲を超えた場合には、前記演算装置は、前記実行装置が前記半導体製造装置の載置台から搬出されたと判定して、前記所定の動作を前記動作装置に停止させる、請求項１～３のいずれか一項に記載の実行装置。
【請求項5】
前記基準範囲は－０．００５ｍ／ｓ２から０．００５ｍ／ｓ２の間の範囲である、請求項１～４のいずれか一項に記載の実行装置。
【請求項6】
前記所定時間は６０ｓ以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載の実行装置。
【請求項7】
前記所定の動作は、静電容量の測定である、請求項１～６のいずれか一項に記載の実行装置。
【請求項8】
半導体製造装置に設けられた搬送装置に搬送される実行装置に、所定の動作を実行させる実行方法であって、実行装置に加わる加速度を計測し、計測された加速度が基準範囲内の値になってからの経過時間を計測する工程と、
前記経過時間の計測開始から前記加速度が前記基準範囲を超えないまま所定時間経過した場合に、前記実行装置が前記半導体製造装置の載置台に載置されたと判定して、前記所定の動作を実行させる工程と、を備え、
前記経過時間を計測する工程及び前記所定の動作を実行させる工程は、前記実行装置のベース基板に設けられた演算装置によって実行される、実行方法。
【請求項9】
前記経過時間の計測開始から前記所定時間内に前記加速度が前記基準範囲を超えた場合に、前記経過時間の計測を停止、且つ初期状態に戻す工程をさらに含む、請求項８に記載の実行方法。
【請求項10】
前記加速度は、水平方向に沿った第１方向における第１の加速度と、水平方向に沿った前記第１方向と直交する第２方向における第２の加速度と、の合成値である、請求項８又は請求項９に記載の実行方法。
【請求項11】
前記実行装置が所定の動作を実行した後に、前記加速度が前記基準範囲を超えた場合には、前記実行装置が前記半導体製造装置の載置台から搬出されたと判定して、前記所定の動作を停止させる工程をさらに含む、請求項８～請求項１０のいずれか一項に記載の実行方法。
【請求項12】
前記基準範囲は、－０．００５ｍ／ｓ２から０．００５ｍ／ｓ２の間の範囲である、請求項８～請求項１１のいずれか一項に記載の実行方法。
【請求項13】
前記所定時間は６０ｓ以上である、請求項８～請求項１２のいずれか一項に記載の実行方法。
【請求項14】
前記所定の動作は、静電容量の測定である、請求項８～請求項１３のいずれか一項に記載の実行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の例示的実施形態は、実行装置及び実行方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、静電容量を測定するという動作を実行する測定器が記載されている。この測定器は、ベース基板、第１センサ、第２センサ、及び、回路基板を備えている。第１センサは、ベース基板上面のエッジに沿って設けられた第１電極を有する。第２センサは、ベース基板底面に固定された第２電極を有する。回路基板は、ベース基板上に搭載されており、第１センサ及び第２センサに接続されている。回路基板は、第１電極及び第２電極に高周波信号を与え、第１電極における電圧振幅から静電容量に応じた第１の測定値を取得し、第２電極における電圧振幅から静電容量に応じた第２の測定値を取得する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１８３６８３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、動作装置に自動で所定の動作を実行させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一つの例示的実施形態においては、半導体製造装置に設けられた搬送装置に搬送されて、所定の動作を実行する実行装置が提供される。実行装置は、動作装置と、加速度センサと、演算装置とを備える。動作装置は、所定の動作を実行するための装置である。加速度センサは、実行装置に加わる加速度を計測可能である。演算装置は、加速度センサによって計測される加速度に基づいて、所定の動作を動作装置に実行させる。演算装置は、加速度センサによって計測される加速度が閾値以下になってからの経過時間を計測し、加速度が閾値を超えないまま所定時間経過した場合に、実行装置が半導体製造装置の載置台に載置されたと判定して、所定の動作を動作装置に実行させる。
【発明の効果】
【0006】
一つの例示的実施形態に係る実行装置によれば、動作装置に自動で所定の動作を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】処理システムを例示する図である。
【図2】アライナを例示する斜視図である。
【図3】プラズマ処理装置の一例を示す図である。
【図4】一例の測定器を上面側から見て示す平面図である。
【図5】一例の測定器を底面側から見て示す平面図である。
【図6】第１センサの一例を示す斜視図である。
【図9】測定器の回路基板の構成を例示する図である。
【図10】一例の実行装置の加速度センサを説明するための模式図である。
【図11】電源制御系の回路の一例を示すブロック図である。
【図12】実行装置の動作方法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、種々の例示的実施形態について説明する。
【0009】
一つの例示的実施形態においては、半導体製造装置に設けられた搬送装置に搬送されて、所定の動作を実行する実行装置が提供される。実行装置は、動作装置と、加速度センサと、演算装置とを備える。動作装置は、所定の動作を実行するための装置である。加速度センサは、実行装置に加わる加速度を計測可能である。演算装置は、加速度センサによって計測される加速度が基準範囲内の値になってからの経過時間を計測し、加速度が基準範囲内の値のまま所定時間経過した場合に、実行装置が半導体製造装置の載置台に載置されたと判定して、所定の動作を動作装置に実行させる。
【0010】
上記実施形態の実行装置では、実行装置に設けられた加速度センサによって、実行装置に加わる加速度が検出され得る。例えば、実行装置が半導体製造装置の搬送装置に搬送されている場合、実行装置には速度変化に応じて加速度が加わる。また、実行装置が載置台に載置されている状態では、実行装置が静止しており、実行装置に加速度が加わっていない。演算装置は、搬送装置による移動によって生じる加速度が実行装置に加わっているか否かを判定することができる。加速度が基準範囲を超えない状態、すなわち移動による加速度が実行装置に加わっていない状態で所定時間経過した場合に、演算装置は、実行装置が載置台に載置されたと判断できる。この判断に基づいて、演算装置は所定の動作を動作装置に実行させる。したがって、動作装置に自動で所定の動作を実行させることができる。
【0011】
一つの例示的実施形態において、演算装置は、経過時間の計測開始から所定時間内に加速度が基準範囲を超えた場合に、経過時間の計測を停止、且つ初期状態に戻してもよい。
【0012】
一つの例示的実施形態において、演算装置によって動作装置が所定の動作を実行した後に、加速度が基準範囲を超えた場合には、演算装置は、実行装置が半導体製造装置の載置台から搬出されたと判定して、所定の動作を動作装置に停止させてもよい。
【0013】
別の例示的実施形態においては、半導体製造装置に設けられた搬送装置に搬送される実行装置に、所定の動作を実行させる実行方法が提供される。この方法は、実行装置に加わる加速度を計測し、計測された加速度が基準範囲内の値になってからの経過時間を計測する工程を備える。また、この方法は、経過時間の計測開始から加速度が基準範囲を超えないまま所定時間経過した場合に、実行装置が半導体製造装置の載置台に載置されたと判定して、所定の動作を動作装置に実行させる工程を備える。
【0014】
一つの例示的実施形態において、実行方法は、経過時間の計測開始から所定時間内に加速度が基準範囲を超えた場合に、経過時間の計測を停止、且つ初期状態に戻す工程をさらに含んでもよい。
【0015】
一つの例示的実施形態において、 実行方法は、動作装置が所定の動作を実行した後に、加速度が基準範囲を超えた場合には、実行装置が半導体製造装置の載置台から搬出されたと判定して、所定の動作を動作装置に停止させる工程をさらに含んでもよい。
【0016】
一つの例示的実施形態において、加速度センサは、水平方向に沿った第１方向における第１の加速度を計測可能な第１加速度センサと、水平方向に沿った第１方向と直交する第２方向における第２の加速度を計測可能な第２加速度センサと、を含んでもよい。加速度は、第１の加速度と第２の加速度との合成値であってよい。
【0017】
一つの例示的実施形態において、基準範囲は、－０．００５ｍ／ｓ２から０．００５ｍ／ｓ２であってもよい。
【0018】
一つの例示的実施形態において、所定時間は６０ｓ以上であってもよい。
【0019】
一つの例示的実施形態において、所定の動作は、静電容量の測定であってもよい。
【0020】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【0021】
一つの例示的実施形態に係る実行装置は、半導体製造装置Ｓ１としての機能を有する処理システム１によって搬送され得る。まず、被加工物を処理するための処理装置、及び、当該処理装置に被処理体を搬送するための搬送装置を有する処理システムについて説明する。図１は、処理システムを例示する図である。処理システム１は、台２ａ～２ｄ、容器４ａ～４ｄ、ローダモジュールＬＭ、アライナＡＮ、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６、トランスファーモジュールＴＦ、及び、制御部ＭＣを備えている。なお、台２ａ～２ｄの個数、容器４ａ～４ｄの個数、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２の個数、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の個数は限定されるものではなく、一以上の任意の個数であり得る。
【0022】
台２ａ～２ｄは、ローダモジュールＬＭの一縁に沿って配列されている。容器４ａ～４ｄはそれぞれ、台２ａ～２ｄ上に搭載されている。容器４ａ～４ｄの各々は、例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と称される容器である。容器４ａ～４ｄのそれぞれは、被加工物Ｗを収容するように構成され得る。被加工物Ｗは、ウエハのように略円盤形状を有する。
【0023】
ローダモジュールＬＭは、大気圧状態の搬送空間をその内部に画成するチャンバ壁を有している。この搬送空間内には搬送装置ＴＵ１が設けられている。搬送装置ＴＵ１は、例えば、多関節ロボットであり、制御部ＭＣによって制御される。搬送装置ＴＵ１は、容器４ａ～４ｄとアライナＡＮとの間、アライナＡＮとロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２の間、ロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２と容器４ａ～４ｄの間で被加工物Ｗを搬送するように構成されている。
【0024】
アライナＡＮは、ローダモジュールＬＭと接続されている。アライナＡＮは、被加工物Ｗの位置の調整（位置の較正）を行うように構成されている。図２は、アライナを例示する斜視図である。アライナＡＮは、支持台６Ｔ、駆動装置６Ｄ、及び、センサ６Ｓを有している。支持台６Ｔは、鉛直方向に延びる軸線中心に回転可能な台であり、その上に被加工物Ｗを支持するように構成されている。支持台６Ｔは、駆動装置６Ｄによって回転される。駆動装置６Ｄは、制御部ＭＣによって制御される。駆動装置６Ｄからの動力により支持台６Ｔが回転すると、当該支持台６Ｔ上に載置された被加工物Ｗも回転するようになっている。
【0025】
センサ６Ｓは、光学センサであり、被加工物Ｗが回転されている間、被加工物Ｗのエッジを検出する。センサ６Ｓは、エッジの検出結果から、基準角度位置に対する被加工物ＷのノッチＷＮ（或いは、別のマーカー）の角度位置のずれ量、及び、基準位置に対する被加工物Ｗの中心位置のずれ量を検出する。センサ６Ｓは、ノッチＷＮの角度位置のずれ量及び被加工物Ｗの中心位置のずれ量を制御部ＭＣに出力する。制御部ＭＣは、ノッチＷＮの角度位置のずれ量に基づき、ノッチＷＮの角度位置を基準角度位置に補正するための支持台６Ｔの回転量を算出する。制御部ＭＣは、この回転量の分だけ支持台６Ｔを回転させるよう、駆動装置６Ｄを制御する。これにより、ノッチＷＮの角度位置を基準角度位置に補正することができる。また、制御部ＭＣは、アライナＡＮから被加工物Ｗを受け取る際の搬送装置ＴＵ１のエンドエフェクタ（ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔｏｒ）の位置を、被加工物Ｗの中心位置のずれ量に基づき、制御する。これにより、搬送装置ＴＵ１のエンドエフェクタ上の所定位置に被加工物Ｗの中心位置が一致する。
【0026】
図１に戻り、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、ローダモジュールＬＭとトランスファーモジュールＴＦとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、予備減圧室を提供している。
【0027】
トランスファーモジュールＴＦは、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２にゲートバルブを介して気密に接続されている。トランスファーモジュールＴＦは、減圧可能な減圧室を提供している。この減圧室には、搬送装置ＴＵ２が設けられている。搬送装置ＴＵ２は、例えば、搬送アームＴＵａを有する多関節ロボットであり、制御部ＭＣによって制御される。搬送装置ＴＵ２は、ロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２とプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６との間、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち任意の二つのプロセスモジュール間において、被加工物Ｗを搬送するように構成されている。
【0028】
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６は、トランスファーモジュールＴＦにゲートバルブを介して気密に接続されている。プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の各々は、被加工物Ｗに対してプラズマ処理といった専用の処理を行うよう構成された処理装置である。
【0029】
この処理システム１において被加工物Ｗの処理が行われる際の一連の動作は以下の通り例示される。ローダモジュールＬＭの搬送装置ＴＵ１が、容器４ａ～４ｄの何れかから被加工物Ｗを取り出し、当該被加工物ＷをアライナＡＮに搬送する。次いで、搬送装置ＴＵ１は、その位置が調整された被加工物ＷをアライナＡＮから取り出して、当該被加工物ＷをロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに搬送する。次いで、一方のロードロックモジュールが、予備減圧室の圧力を所定の圧力に減圧する。次いで、トランスファーモジュールＴＦの搬送装置ＴＵ２が、一方のロードロックモジュールから被加工物Ｗを取り出し、当該被加工物ＷをプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち何れかに搬送する。そして、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち一以上のプロセスモジュールが被加工物Ｗを処理する。そして、搬送装置ＴＵ２が、処理後の被加工物ＷをプロセスモジュールからロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに搬送する。次いで、搬送装置ＴＵ１が被加工物Ｗを一方のロードロックモジュールから容器４ａ～４ｄの何れかに搬送する。
【0030】
この処理システム１は、上述したように制御部ＭＣを備えている。制御部ＭＣは、プロセッサ、メモリといった記憶装置、表示装置、入出力装置、通信装置等を備えるコンピュータであり得る。上述した処理システム１の一連の動作は、記憶装置に記憶されたプログラムに従った制御部ＭＣによる処理システム１の各部の制御により、実現されるようになっている。
【0031】
図３は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の何れかとして採用され得るプラズマ処理装置の一例を示す図である。図３に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型プラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１０は、略円筒形状のチャンバ本体１２を備えている。チャンバ本体１２は、例えば、アルミニウムから形成されており、その内壁面には、陽極酸化処理が施され得る。このチャンバ本体１２は保安接地されている。
【0032】
チャンバ本体１２の底部上には、略円筒形状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、例えば、絶縁材料から構成されている。支持部１４は、チャンバ本体１２内に設けられており、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。また、チャンバ本体１２によって提供されるチャンバＳ内には、ステージＳＴが設けられている。ステージＳＴは、支持部１４によって支持されている。
【0033】
ステージＳＴは、下部電極ＬＥ及び静電チャックＥＳＣを有している。下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂを含んでいる。第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。第２プレート１８ｂは、第１プレート１８ａ上に設けられており、第１プレート１８ａに電気的に接続されている。
【0034】
第２プレート１８ｂ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極を一対の絶縁層又は絶縁シート間に配置した構造を有しており、略円盤形状を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源２２がスイッチ２３を介して電気的に接続されている。この静電チャックＥＳＣは、直流電源２２からの直流電圧により生じたクーロン力等の静電力により被加工物Ｗを吸着する。これにより、静電チャックＥＳＣは、被加工物Ｗを保持することができる。
【0035】
第２プレート１８ｂの周縁部上には、フォーカスリングＦＲが設けられている。このフォーカスリングＦＲは、被加工物Ｗのエッジ及び静電チャックＥＳＣを囲むように設けられている。フォーカスリングＦＲは、第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２を有している（図７参照）。第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２は環状板形状を有している。第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１よりも外側の部分である。第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１よりも高さ方向に大きな厚みを有している。第２部分Ｐ２の内縁Ｐ２ｉは第１部分Ｐ１の内縁Ｐ１ｉの直径よりも大きい直径を有している。被加工物Ｗは、そのエッジ領域が、フォーカスリングＦＲの第１部分Ｐ１上に位置するように、静電チャックＥＳＣ上に載置される。このフォーカスリングＦＲは、シリコン、炭化ケイ素、酸化シリコンといった種々の材料のうち何れかから形成され得る。
【0036】
第２プレート１８ｂの内部には、冷媒流路２４が設けられている。冷媒流路２４は、温調機構を構成している。冷媒流路２４には、チャンバ本体１２の外部に設けられたチラーユニットから配管２６ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路２４に供給された冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻される。このように、冷媒流路２４とチラーユニットとの間では、冷媒が循環される。この冷媒の温度を制御することにより、静電チャックＥＳＣによって支持された被加工物Ｗの温度が制御される。
【0037】
ステージＳＴには、当該ステージＳＴを貫通する複数（例えば、三つ）の貫通孔２５が形成されている。複数の貫通孔２５は、平面視において静電チャックＥＳＣの内側に形成されている。これら、それぞれの貫通孔２５には、リフトピン２５ａが挿入されている。なお、図３においては、一本のリフトピン２５ａが挿入された一つの貫通孔２５が描かれている。リフトピン２５ａは、貫通孔２５内において上下動可能に設けられている。リフトピン２５ａの上昇によって、静電チャックＥＳＣ上に支持された被加工物Ｗが上昇する。
【0038】
ステージＳＴには、平面視において静電チャックＥＳＣよりも外側の位置に、当該ステージＳＴ（下部電極ＬＥ）を貫通する複数（例えば、三つ）の貫通孔２７が形成されている。これら、それぞれの貫通孔２７には、リフトピン２７ａが挿入されている。なお、図３においては、一本のリフトピン２７ａが挿入された一つの貫通孔２７が描かれている。リフトピン２７ａは、貫通孔２７内において上下動可能に設けられている。リフトピン２７ａの上昇によって、第２プレート１８ｂ上に支持されたフォーカスリングＦＲが上昇する。
【0039】
また、プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャックＥＳＣの上面と被加工物Ｗの裏面との間に供給する。
【0040】
また、プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を備えている。上部電極３０は、ステージＳＴの上方において、当該ステージＳＴと対向配置されている。上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４はチャンバＳに面しており、当該天板３４には複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。この天板３４は、シリコン又は石英から形成され得る。或いは、天板３４は、アルミニウム製の母材の表面に酸化イットリウムといった耐プラズマ性の膜を形成することによって構成され得る。
【0041】
支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。この支持体３６は、水冷構造を有し得る。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。このガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。また、支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、このガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
【0042】
ガス供給管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数種のガス用の複数のガスソースを含んでいる。バルブ群４２は複数のバルブを含んでおり、流量制御器群４４はマスフローコントローラといった複数の流量制御器を含んでいる。ガスソース群４０の複数のガスソースはそれぞれ、バルブ群４２の対応のバルブ及び流量制御器群４４の対応の流量制御器を介して、ガス供給管３８に接続されている。
【0043】
また、プラズマ処理装置１０では、チャンバ本体１２の内壁に沿ってデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、支持部１４の外周にも設けられている。デポシールド４６は、チャンバ本体１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、アルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。
【0044】
チャンバ本体１２の底部側、且つ、支持部１４とチャンバ本体１２の側壁との間には排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えば、アルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。排気プレート４８には、その板厚方向に貫通する複数の孔が形成されている。この排気プレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、チャンバ本体１２内の空間を所望の真空度まで減圧することができる。また、チャンバ本体１２の側壁には被加工物Ｗの搬入出口１２ｇが設けられており、この搬入出口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。
【0045】
また、プラズマ処理装置１０は、第１の高周波電源６２及び第２の高周波電源６４を更に備えている。第１の高周波電源６２は、プラズマ生成用の第１の高周波を発生する電源であり、例えば、２７～１００ＭＨｚの周波数を有する高周波を発生する。第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して上部電極３０に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（上部電極３０側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して下部電極ＬＥに接続されていてもよい。
【0046】
第２の高周波電源６４は、被加工物Ｗにイオンを引き込むための第２の高周波を発生する電源であり、例えば、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数の高周波を発生する。第２の高周波電源６４は、整合器６８を介して下部電極ＬＥに接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。
【0047】
このプラズマ処理装置１０では、複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスがチャンバＳに供給される。また、チャンバＳの圧力が排気装置５０によって所定の圧力に設定される。さらに、第１の高周波電源６２からの第１の高周波によってチャンバＳ内のガスが励起される。これにより、プラズマが生成される。そして、発生した活性種によって被加工物Ｗが処理される。なお、必要に応じて、第２の高周波電源６４の第２の高周波に基づくバイアスにより、被加工物Ｗにイオンが引き込まれてもよい。
【0048】
続いて、実行装置について説明する。図４は、実行装置を上面側から見て示す平面図である。図５は、実行装置を底面側から見て示す平面図である。一例の実行装置１００は、処理システム１の搬送装置による搬送位置を計測する計測器であってよい。図示例の実行装置１００は、半導体製造装置Ｓ１としての機能を有する処理システム１の搬送装置によって搬送されて、所定の動作として、静電容量の計測を実行する。また、実行装置１００は、計測された静電容量に基づいて搬送位置を計測する。
【0049】
図４及び図５に示す実行装置１００は、ベース基板１０２を備えている。ベース基板１０２は、例えば、シリコンから形成されており、被加工物Ｗの形状と同様の形状、即ち略円盤形状を有している。ベース基板１０２の直径は、被加工物Ｗの直径と同様の直径であり、例えば、３００ｍｍである。実行装置１００の形状及び寸法は、このベース基板１０２の形状及び寸法によって規定される。したがって、実行装置１００は、被加工物Ｗの形状と同様の形状を有し、且つ、被加工物Ｗの寸法と同様の寸法を有する。また、ベース基板１０２のエッジには、ノッチ１０２Ｎ（或いは、別のマーカー）が形成されている。
【0050】
ベース基板１０２には、静電容量測定用の複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃが設けられている。複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃは、ベース基板１０２のエッジに沿って、例えば当該エッジの全周において、等間隔に配列されている。具体的には、複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々は、ベース基板１０２の上面側のエッジに沿うように設けられている。複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々の前側端面は、ベース基板１０２の側面に沿っている。
【0051】
また、ベース基板１０２には、静電容量測定用の複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃが設けられている。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃは、ベース基板１０２のエッジに沿って、例えば当該エッジの全周において、等間隔に配列されている。具体的には、複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々は、ベース基板の底面側のエッジに沿うように設けられている。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々のセンサ電極１６１は、ベース基板１０２の底面に沿っている。また、第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃと第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃとは、周方向において６０°間隔で交互に配列されている。なお、以下の説明において、第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃ及び第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃを総称して静電容量センサとする場合がある。
【0052】
ベース基板１０２の上面の中央には、回路基板１０６が設けられている。回路基板１０６と複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃとの間には、互いを電気的に接続するための配線群１０８Ａ～１０８Ｃが設けられている。また、回路基板１０６と複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃとの間には、互いを電気的に接続するための配線群２０８Ａ～２０８Ｃが設けられている。回路基板１０６、配線群１０８Ａ～１０８Ｃ、及び配線群２０８Ａ～２０８Ｃは、カバー１０３によって覆われている。
【0053】
以下、第１センサについて詳細に説明する。図６は、センサの一例を示す斜視図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿ってとった断面図である。図６及び図７に示す第１センサ１０４は、実行装置１００の複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃとして利用されるセンサであり、一例では、チップ状の部品として構成されている。なお、以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を適宜参照する。Ｘ方向は、第１センサ１０４の前方向を示しており、Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する一方向であって第１センサ１０４の幅方向を示しており、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向であって第１センサ１０４の上方向を示している。図７には、第１センサ１０４と共にフォーカスリングＦＲが示されている。
【0054】
第１センサ１０４は、電極１４１、ガード電極１４２、センサ電極１４３、基板部１４４及び絶縁領域１４７を有している。
【0055】
基板部１４４は、例えばホウケイ酸ガラスまたは石英から形成されている。基板部１４４は、上面１４４ａ、下面１４４ｂ、及び前側端面１４４ｃを有している。ガード電極１４２は、基板部１４４の下面１４４ｂの下方に設けられており、Ｘ方向及びＹ方向に延在している。また、電極１４１は、絶縁領域１４７を介してガード電極１４２の下方に設けられており、Ｘ方向及びＹ方向に延在している。絶縁領域１４７は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、又は、ポリイミドから形成されている。
【0056】
基板部１４４の前側端面１４４ｃは、段状に形成されている。前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄは、当該前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕよりもフォーカスリングＦＲの側に向けて突出している。センサ電極１４３は、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕに沿って延在している。一つの例示的実施形態では、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕ及び下側部分１４４ｄは、それぞれに所定の曲率をもった曲面となっている。即ち、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕは、当該上側部分１４４ｕの任意の位置で一定の曲率をしており、当該上側部分１４４ｕの曲率は、実行装置１００の中心軸線ＡＸ１００と前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕとの間の距離の逆数である。また、前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄは、当該下側部分１４４ｄの任意の位置で一定の曲率をしており、当該下側部分１４４ｄの曲率は、実行装置１００の中心軸線ＡＸ１００と前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄとの間の距離の逆数である。
【0057】
センサ電極１４３は、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕに沿って設けられている。一つの例示的実施形態では、このセンサ電極１４３の前面１４３ｆも曲面になっている。即ち、センサ電極１４３の前面１４３ｆは、当該前面１４３ｆの任意の位置で一定の曲率を有しており、当該曲率は、実行装置１００の中心軸線ＡＸ１００と前面１４３ｆとの間の距離の逆数である。
【0058】
この第１センサ１０４を実行装置１００のセンサとして用いる場合には、後述のように電極１４１が配線１８１に接続され、ガード電極１４２が配線１８２に接続され、センサ電極１４３が配線１８３に接続される。
【0059】
第１センサ１０４においては、センサ電極１４３が、電極１４１及びガード電極１４２によって、第１センサ１０４の下方に対して遮蔽されている。したがって、この第１センサ１０４によれば、特定方向、即ち、センサ電極１４３の前面１４３ｆが向いている方向（Ｘ方向）に高い指向性をもって静電容量を測定することが可能となる。
【0060】
以下、第２センサについて詳細に説明する。図８は、図５の部分拡大図であり、一つの第２センサを示す。第２センサ１０５は、センサ電極１６１を有している。センサ電極１６１のエッジは部分的に円弧形状をなしている。即ち、センサ電極１６１は、中心軸線ＡＸ１００を中心とした異なる半径を有する二つの円弧である内縁１６１ａ及び外縁１６１ｂによって規定される平面形状を有している。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃそれぞれのセンサ電極１６１における径方向外側の外縁１６１ｂは、共通する円上で延在する。また、複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃそれぞれのセンサ電極１６１における径方向内側の内縁１６１ａは、他の共通する円上で延在する。センサ電極１６１のエッジの一部の曲率は、静電チャックＥＳＣのエッジの曲率に一致している。一つの例示的実施形態では、センサ電極１６１における径方向外側のエッジを形成する外縁１６１ｂの曲率が、静電チャックＥＳＣのエッジの曲率に一致している。なお、外縁１６１ｂの曲率中心、即ち、外縁１６１ｂがその上で延在する円の中心は、中心軸線ＡＸ１００を共有している。
【0061】
一つの例示的実施形態では、第２センサ１０５は、センサ電極１６１を囲むガード電極１６２を更に含んでいる。ガード電極１６２は、枠状をなしており、センサ電極１６１をその全周にわたって囲んでいる。ガード電極１６２とセンサ電極１６１は、それらの間に絶縁領域１６４が介在するよう、互いに離間している。また、一つの例示的実施形態では、第２センサ１０５は、ガード電極１６２の外側で当該ガード電極１６２を囲む電極１６３を更に含んでいる。電極１６３は、枠状をなしており、ガード電極１６２をその全周にわたって囲んでいる。ガード電極１６２と電極１６３は、それらの間に絶縁領域１６５が介在するよう互いに離間している。
【0062】
以下、回路基板１０６の構成について説明する。図９は、測定器の回路基板の構成を例示する図である。回路基板１０６は、高周波発振器１７１、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｃ、複数のＣ／Ｖ変換回路２７２Ａ～２７２Ｃ、Ａ／Ｄ変換器１７３、プロセッサ１７４、記憶装置１７５、通信装置１７６、及び、電源１７７を有している。一例においては、プロセッサ１７４、記憶装置１７５等によって演算装置が構成されている。また、回路基板１０６は、温度センサ１７９を有している。温度センサ１７９は、検出した温度に応じた信号をプロセッサ１７４に出力する。例えば、温度センサ１７９は、実行装置１００の周囲の環境の温度を取得することができる。
【0063】
複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々は、複数の配線群１０８Ａ～１０８Ｃのうち対応の配線群を介して回路基板１０６に接続されている。また、複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々は、対応の配線群に含まれる幾つかの配線を介して、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｃのうち対応のＣ／Ｖ変換回路に接続されている。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々は、複数の配線群２０８Ａ～２０８Ｃのうち対応の配線群を介して回路基板１０６に接続されている。また、複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々は、対応の配線群に含まれる幾つかの配線を介して、複数のＣ／Ｖ変換回路２７２Ａ～２７２Ｃのうち対応のＣ／Ｖ変換回路に接続されている。以下、第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々と同構成の一つの第１センサ１０４、配線群１０８Ａ～１０８Ｃの各々と同構成の一つの配線群１０８、Ｃ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｃの各々と同構成の一つのＣ／Ｖ変換回路１７２、について説明する。また、第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々と同構成の一つの第２センサ１０５、配線群２０８Ａ～２０８Ｃの各々と同構成の一つの配線群２０８、及び、Ｃ／Ｖ変換回路２７２Ａ～２７２Ｃの各々と同構成のＣ／Ｖ変換回路２７２について説明する。
【0064】
配線群１０８は、配線１８１～１８３を含んでいる。配線１８１の一端は、電極１４１に接続されている。この配線１８１は、回路基板１０６のグランドＧＣに接続されたグランド電位線ＧＬに接続されている。なお、配線１８１は、グランド電位線ＧＬにスイッチＳＷＧを介して接続されていてもよい。また、配線１８２の一端は、ガード電極１４２に接続されており、配線１８２の他端はＣ／Ｖ変換回路１７２に接続されている。また、配線１８３の一端は、センサ電極１４３に接続されており、配線１８３の他端はＣ／Ｖ変換回路１７２に接続されている。
【0065】
配線群２０８は、配線２８１～２８３を含んでいる。配線２８１の一端は、電極１６３に接続されている。この配線２８１は、回路基板１０６のグランドＧＣに接続されたグランド電位線ＧＬに接続されている。なお、配線２８１は、グランド電位線ＧＬにスイッチＳＷＧを介して接続されていてもよい。また、配線２８２の一端は、ガード電極１６２に接続されており、配線２８２の他端はＣ／Ｖ変換回路２７２に接続されている。また、配線２８３の一端は、センサ電極１６１に接続されており、配線２８３の他端はＣ／Ｖ変換回路２７２に接続されている。
【0066】
高周波発振器１７１は、バッテリーといった電源１７７に接続されており、当該電源１７７からの電力を受けて高周波信号を発生するよう構成されている。なお、電源１７７は、プロセッサ１７４、記憶装置１７５、及び、通信装置１７６にも接続されている。高周波発振器１７１は、複数の出力線を有している。高周波発振器１７１は、発生した高周波信号を複数の出力線を介して、配線１８２及び配線１８３、並びに、配線２８２及び配線２８３に与えるようになっている。したがって、高周波発振器１７１は、第１センサ１０４のガード電極１４２及びセンサ電極１４３に電気的に接続されており、当該高周波発振器１７１からの高周波信号は、ガード電極１４２及びセンサ電極１４３に与えられるようになっている。また、高周波発振器１７１は、第２センサ１０５のセンサ電極１６１及びガード電極１６２に電気的に接続されており、当該高周波発振器１７１からの高周波信号は、センサ電極１６１及びガード電極１６２に与えられるようになっている。
【0067】
Ｃ／Ｖ変換回路１７２の入力には、ガード電極１４２に接続された配線１８２、及び、センサ電極１４３に接続された配線１８３が接続されている。即ち、Ｃ／Ｖ変換回路１７２の入力には、第１センサ１０４のガード電極１４２及びセンサ電極１４３が接続されている。また、Ｃ／Ｖ変換回路２７２の入力には、センサ電極１６１及びガード電極１６２がそれぞれ接続されている。Ｃ／Ｖ変換回路１７２及びＣ／Ｖ変換回路２７２は、その入力における電位差に応じた振幅を有する電圧信号を生成し、当該電圧信号を出力するよう構成されている。Ｃ／Ｖ変換回路１７２は、対応する第１センサ１０４が形成する静電容量に応じた電圧信号を生成する。すなわち、Ｃ／Ｖ変換回路１７２に接続されたセンサ電極の静電容量が大きいほど、当該Ｃ／Ｖ変換回路１７２が出力する電圧信号の電圧の大きさは大きくなる。同様に、Ｃ／Ｖ変換回路２７２に接続されたセンサ電極の静電容量が大きいほど、当該Ｃ／Ｖ変換回路２７２が出力する電圧信号の電圧の大きさは大きくなる。
【0068】
Ａ／Ｄ変換器１７３の入力には、Ｃ／Ｖ変換回路１７２及びＣ／Ｖ変換回路２７２の出力が接続している。また、Ａ／Ｄ変換器１７３は、プロセッサ１７４に接続している。Ａ／Ｄ変換器１７３は、プロセッサ１７４からの制御信号によって制御され、Ｃ／Ｖ変換回路１７２の出力信号（電圧信号）及びＣ／Ｖ変換回路２７２の出力信号（電圧信号）を、デジタル値に変換し、検出値としてプロセッサ１７４に出力する。
【0069】
プロセッサ１７４には記憶装置１７５が接続されている。記憶装置１７５は、揮発性メモリといった記憶装置であり、例えば、測定データを記憶するよう構成されている。また、プロセッサ１７４には、別の記憶装置１７８が接続されている。記憶装置１７８は、不揮発性メモリといった記憶装置であり、例えば、プロセッサ１７４によって読み込まれて実行されるプログラムが記憶されている。
【0070】
通信装置１７６は、任意の無線通信規格に準拠した通信装置である。例えば、通信装置１７６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠している。通信装置１７６は、記憶装置１７５に記憶されている測定データを無線送信するように構成されている。
【0071】
プロセッサ１７４は、上述したプログラムを実行することにより、実行装置１００の各部を制御するように構成されている。例えば、プロセッサ１７４は、ガード電極１４２、センサ電極１４３、センサ電極１６１、及び、ガード電極１６２に対する高周波発振器１７１からの高周波信号の供給を制御する。また、プロセッサ１７４は、記憶装置１７５に対する電源１７７からの電力供給、通信装置１７６に対する電源１７７からの電力供給等を制御する。さらに、プロセッサ１７４は、上述したプログラムを実行することにより、Ａ／Ｄ変換器１７３から入力された検出値に基づいて、第１センサ１０４の測定値及び第２センサ１０５の測定値を取得する。一実施形態では、Ａ／Ｄ変換器１７３から出力された検出値をＸとした場合、プロセッサ１７４では、測定値が（ａ・Ｘ＋ｂ）に比例した値となるように、検出値に基づいて測定値を取得している。ここで、ａ及びｂは回路状態等によって変化する定数である。プロセッサ１７４は、例えば、測定値が（ａ・Ｘ＋ｂ）に比例した値となるような所定の演算式（関数）を有していてよい。
【0072】
以上説明した実行装置１００では、実行装置１００がフォーカスリングＦＲによって囲まれた領域に配置されている状態において、複数のセンサ電極１４３及びガード電極１４２はフォーカスリングＦＲの内縁と対面する。これらセンサ電極１４３の信号とガード電極１４２の信号との電位差に基づいて生成される測定値は、複数のセンサ電極１４３それぞれとフォーカスリングＦＲとの間の距離を反映する静電容量を表している。なお、静電容量Ｃは、Ｃ＝εＳ／ｄで表される。εはセンサ電極１４３の前面１４３ｆとフォーカスリングＦＲの内縁との間の媒質の誘電率であり、Ｓはセンサ電極１４３の前面１４３ｆの面積であり、ｄはセンサ電極１４３の前面１４３ｆとフォーカスリングＦＲの内縁との間の距離と見なすことができる。
【0073】
したがって、実行装置１００によれば、被加工物Ｗを模した当該実行装置１００とフォーカスリングＦＲとの相対的な位置関係を反映する測定データが得られる。例えば、実行装置１００によって取得される複数の測定値は、センサ電極１４３の前面１４３ｆとフォーカスリングＦＲの内縁との間の距離が大きくなるほど、小さくなる。したがって、第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々のセンサ電極１４３の静電容量を表す測定値に基づいて、フォーカスリングＦＲの各径方向における各センサ電極１４３のずれ量を求めることができる。そして、各径方向における第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々のセンサ電極１４３のずれ量から、実行装置１００の搬送位置を求めることができる。
【0074】
また、実行装置１００が静電チャックＥＳＣに載置されている状態では、複数のセンサ電極１６１及びガード電極１６２は静電チャックＥＳＣと対面する。上述の通り、静電容量Ｃは、Ｃ＝εＳ／ｄで表される。εはセンサ電極１６１と静電チャックＥＳＣの電極との間の媒質の誘電率である。ｄはセンサ電極１６１と静電チャックＥＳＣの電極との間の距離である。Ｓは平面視においてセンサ電極１６１と静電チャックＥＳＣの電極とが互いに重なり合う面積と見なすことができる。面積Ｓは、実行装置１００と静電チャックＥＳＣの電極との相対的な位置関係によって変化する。したがって、実行装置１００によれば、被加工物Ｗを模した当該実行装置１００と静電チャックＥＳＣとの相対的な位置関係を反映する測定データが得られる。
【0075】
一例では、所定の搬送位置、すなわち静電チャックＥＳＣの中心と実行装置１００の中心とが一致する静電チャックＥＳＣ上の位置に実行装置１００が搬送された場合、センサ電極１６１における外縁１６１ｂと静電チャックＥＳＣのエッジとが一致してもよい。この場合、例えば、実行装置１００の搬送位置が所定の搬送位置からずれることにより、センサ電極１６１が静電チャックＥＳＣに対して径方向の外側にずれたときに、面積Ｓは小さくなる。すなわち、センサ電極１６１によって測定される静電容量は、所定の搬送位置に実行装置１００が搬送された場合の静電容量に比べて小さくなる。したがって、第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々のセンサ電極１６１の静電容量を表す測定値に基づいて、静電チャックＥＳＣの各径方向における各センサ電極１６１のずれ量を求めることができる。そして、各径方向における第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々のセンサ電極１６１のずれ量から、実行装置１００の搬送位置を求めることができる。
【0076】
また、回路基板１０６は、加速度センサ１９０を有している。加速度センサ１９０は、実行装置１００に加わる加速度を検出することによって、処理システム１内における実行装置１００の搬送動作を検出する。一例の加速度センサ１９０は、少なくとも第１加速度センサ１９０Ｘと第２加速度センサ１９０Ｙとを含んで構成されている。
【0077】
図１０は、実行装置１００に設けられた加速度センサ１９０を説明するための模式図である。図１０では、実行装置１００を上側から見た模式的な平面図が示されている。図１０におけるＹ軸は、実行装置１００の中心とノッチ１１０Ｎとを通っている。Ｘ軸は、Ｙ軸に直交するとともに、実行装置１００の中心を通っている。Ｘ軸とＹ軸とは、ベース基板に沿った平面に沿って互いに直交（交差）する軸であってよい。
【0078】
第１加速度センサ１９０Ｘは、Ｘ軸方向における加速度を検出するように構成され、第２加速度センサ１９０Ｙは、Ｙ軸方向における加速度を検出するように構成されている。そのため、実行装置１００が水平の状態では、第１加速度センサ１９０Ｘによって水平方向に沿った第１方向における加速度が検出可能である。また、第２加速度センサ１９０Ｙによって水平方向に沿った第１方向に交差する第２方向における加速度が検出可能である。
【0079】
一例において、第１加速度センサ１９０Ｘは、Ｘ軸の正方向に加わる加速度が検出されたときに、加速度の大きさに応じた正の検出値を出力し、Ｘ軸の負方向に加わる加速度が検出されたときに、加速度の大きさに応じた負の検出値を出力する。また、第２加速度センサ１９０Ｙは、Ｙ軸の正方向に加わる加速度が検出されたときに、加速度の大きさに応じた正の検出値を出力し、Ｙ軸の負方向に加わる加速度が検出されたときに、加速度の大きさに応じた負の検出値を出力する。
【0080】
一例の実行装置１００では、第１加速度センサ１９０Ｘ及び第２加速度センサ１９０Ｙからのそれぞれの検出値がプロセッサ１７４に入力される。プロセッサ１７４は、第１加速度センサ１９０Ｘの検出値と第２加速度センサ１９０Ｙの検出値とを合算（合成）し、合算値（合成値）を導出する。プロセッサ１７４は、合算値に基づいて、実行装置１００が搬送装置によって搬送されているか否かの判定を行うことができる。
【0081】
図１０に示すＸ軸に沿った方向Ｄ１，Ｄ２に実行装置１００が搬送される場合、第２加速度センサ１９０Ｙでは実質的に加速度が検出されない。そのため、プロセッサ１７４は、第１加速度センサ１９０Ｘのみの検出値を合算値としてもよい。同様に、図１０に示すＹ軸に沿った方向Ｄ３，Ｄ４に実行装置１００が搬送される場合には、プロセッサ１７４は、第２加速度センサ１９０Ｙのみの検出値を合算値としてもよい。また、Ｘ軸とＹ軸との両方が正方向である方向Ｄ５、及び、Ｘ軸とＹ軸との両方が負方向である方向Ｄ６に実行装置が搬送される場合には、検出値がそのまま足し合わされた値を合算値としてもよい。
【0082】
Ｘ軸が正方向でありＹ軸が負方向である方向Ｄ７、及び、Ｘ軸が負方向でありＹ軸が正方向である方向Ｄ８に実行装置１００が搬送される場合、第１加速度センサ１９０Ｘの検出値と第２加速度センサ１９０Ｙの検出値とでは符号が逆になる。そのため、第１加速度センサ１９０Ｘの検出値から第２加速度センサ１９０Ｙの検出値を引いた値を合算値としてもよい。なお、第１加速度センサ１９０Ｘの検出値と第２加速度センサ１９０Ｙの検出値とが合算によって打ち消されなければよいため、第２加速度センサ１９０Ｙの検出値から第１加速度センサ１９０Ｘの検出値を引いた値を合算値としてもよい。
【0083】
一例として、プロセッサ１７４に入力される２つの検出値のうちの一方が実質的にゼロである場合に、プロセッサ１７４は、実行装置１００が方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に搬送されていると判定して、合算値を算出してもよい。また、プロセッサ１７４に入力される２つの検出値の符号が同じである場合に、プロセッサ１７４は、実行装置１００が方向Ｄ５，Ｄ６に搬送されていると判定して、合算値を算出してもよい。また、プロセッサ１７４に入力される２つの検出値の符号が互いに異なる場合に、プロセッサ１７４は、実行装置１００が方向Ｄ７，Ｄ８に搬送されていると判定して、合算値を算出してもよい。
【0084】
続いて、実行装置１００における、動作制御について説明する。図１１は、電源制御系の回路を示すブロック図である。一例の実行装置１００では、加速度センサ１９０によって計測される加速度に基づいて、センサ出力取得回路（動作装置）１９５に対する電源１７７からの電力供給が制御される。センサ出力取得回路１９５は、静電容量センサからの出力信号を取得するための回路であり、上述の高周波発振器１７１とＣ／Ｖ変換回路１７２，２７２とを含む。Ｃ／Ｖ変換回路１７２，２７２は、増幅回路１７２ａ，２７２ａ及びフィルタ回路１７２ｂ，２７２ｂを含む。増幅回路１７２ａ，２７２ａは、Ｃ／Ｖ変換回路１７２，２７２に入力されたセンサ電極１４３，１６１からの信号とガード電極１４２，１６２からの信号との電位差を増幅させる。また、フィルタ回路１７２ｂ，２７２ｂは、増幅回路１７２ａ，２７２ａから出力される電圧信号のノイズを低減する。一例において、増幅回路１７２ａ，２７２ａ及びフィルタ回路１７２ｂ，２７２ｂは、いずれもオペアンプを含んでおり、電源１７７から供給される電力によって動作するようになっている。
【0085】
電源１７７とセンサ出力取得回路１９５とは、スイッチ１９８を介して電気的に互いに接続されている。スイッチ１９８は、電源１７７とセンサ出力取得回路１９５との間の経路を、電気的に接続された状態と電気的に切断された状態とに切り替え可能な機能を有している。スイッチ１９８が接続された状態では、電源１７７からセンサ出力取得回路１９５に対して電力が供給されている。すなわち、スイッチ１９８が接続された状態では、第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃ及び第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃが動作し、静電容量が取得され得る。また、スイッチ１９８が切断された状態では、電源１７７からのセンサ出力取得回路１９５に対する電力供給が停止されている。スイッチ１９８は、例えばトランジスタのような電子式のスイッチであってもよい。
【0086】
スイッチ１９８の接続及び切断は、プロセッサ１７４によって制御されている。一例の実行装置１００は、上述の通り、静電チャックＥＳＣ上に載置された状態で静電容量の計測を行い、搬送位置の計測を実行する。そのため、プロセッサ１７４は、実行装置１００が静電チャックＥＳＣ上に載置された後にスイッチ１９８を切断状態から接続状態に制御する。
【0087】
一例のプロセッサ１７４は、加速度センサ１９０によって計測される加速度が所定の基準範囲内の値になってからの経過時間を計測する。例えば、プロセッサ１７４は、内蔵されたタイマによって経過時間を計測してもよい。加速度の基準範囲は、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２で搬送中の実行装置１００に加わる加速度の値が含まれない範囲である。すなわち、基準範囲を超える加速度が検出された場合、実行装置１００は搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２によって搬送されていると考えられる。例えば、基準範囲は、プラスの閾値からマイナスの閾値までの範囲として定義され得る。一例として、加速度の基準範囲は、－０．００５ｍ／ｓ２から０．００５ｍ／ｓ２の間の範囲であってもよい。
【0088】
プロセッサ１７４は、加速度が正負の閾値を超えないまま所定時間経過した場合、実行装置１００が処理システム１の静電チャック（載置台）ＥＳＣに載置されたと判定して、電源１７７とセンサ出力取得回路１９５との間の配線を電気的に接続された状態に制御する。すなわち、プロセッサ１７４は、静電容量の取得（所定の動作）を実行装置１００に実行させる。例えば、プロセッサ１７４は、計測される加速度が基準範囲に入ったまま６０ｓ以上経過した場合に、スイッチ１９８が接続されるように制御してもよい。
【0089】
図１２は、実行装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１２の例では、処理システム１によって実行装置１００が静電チャックＥＳＣ（載置台）まで搬送され、静電チャックＥＳＣ上において取得される静電容量に基づいて位置情報を取得する動作が示されている。例えば、処理システム１の搬送装置は、容器４ａ～４ｄのいずれかである専用のＦＯＵＰに収容された実行装置１００を静電チャックＥＳＣ上に載置し、一定時間経過後に静電チャックＥＳＣ上から実行装置１００をＦＯＵＰ内に戻すように制御されている。
【0090】
図１２の例では、まず、実行装置１００によって加速度の計測が開始される（ステップＳＴ１）。例えば、実行装置１００は、処理システム１に接続された専用のＦＯＵＰに収容された状態で起動されてもよい。実行装置１００が起動されると、加速度センサ１９０が動作することにより、加速度センサ１９０からの信号がプロセッサ１７４によって取得される。なお、実行装置１００が起動されても、初期状態においてはスイッチ１９８は切断された状態となっている。すなわち、電源１７７からのセンサ出力取得回路１９５に対する電力供給は停止されている。ステップＳＴ１において、制御部ＭＣは、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２が実行装置１００をＦＯＵＰ４ＦからプロセスモジュールＰＭ内の静電チャックＥＳＣ上まで搬送するように、処理システム１を制御する。
【0091】
続いて、加速度センサ１９０によって計測される加速度が基準範囲を超えているかが判定される（ステップＳＴ２）。実行装置１００がＦＯＵＰ内に載置されている場合、実行装置１００の加速度センサ１９０によって検出される加速度は基準範囲内となっている。一方、実行装置１００の搬送が開始されると、加速度センサ１９０によって基準範囲を超える加速度が計測される。ステップＳＴ２では、加速度センサ１９０による計測値が基準範囲内である場合、搬送装置による搬送が開始されていないと判定され、ステップＳＴ２を繰り返す。
【0092】
ステップＳＴ２において、加速度センサ１９０によって計測される加速度が基準範囲を超えていると判定された場合、プロセッサ１７４のタイマーがリセットされ、加速度が基準範囲内となってからの経過時間を計測するための待機状態となる（ステップＳＴ３）。
【0093】
続いて、加速度センサ１９０によって計測される加速度が基準範囲内になっているかが判定される（ステップＳＴ４）。実行装置１００が搬送されている状態では加速度が基準範囲を超えるようになっている。そのため、実行装置１００が搬送されている間は、ステップＳＴ４を繰り返すことになる。一方、搬送が終了し、実行装置１００が静電チャックＥＳＣ上に載置されると、実行装置１００に対して搬送による加速度が加わらなくなる。すなわち、ステップＳＴ４において、加速度センサ１９０による計測値が基準範囲内になっていると判定される。
【0094】
加速度が基準範囲内になった場合、プロセッサ１７４のタイマーが起動され、加速度が基準範囲内になってからの経過時間が計測される（ステップＳＴ５）。なお、搬送の状況によっては、実行装置１００の搬送中に一時的に実行装置１００が静止する等の理由により、実行装置１００に加わる加速度が基準範囲内になることが考えられる。この場合、実際には実行装置１００が搬送中であるため、実行装置１００が静電チャックＥＳＣに載置されたと判定されることを避ける必要がある。そこで、経過時間の計測中には、加速度が基準範囲内になっているかが繰り返し判定されている（ステップＳＴ６）。これにより、加速度が基準範囲を超えた場合、ステップＳＴ３に戻り、タイマーがリセットされる。すなわち、タイマーによる経過時間の計測が停止され、タイマーが初期状態に戻される。
【0095】
ステップＳＴ６において、加速度が基準範囲内になっていると判定されると、加速度が基準範囲内になってからの経過時間が設定時間を超えたかが判定される（ステップＳＴ７）。経過時間が設定時間を超えていない場合、ステップＳＴ６に戻る。経過時間が設定時間を超えた場合、プロセッサ１７４は、タイマーを終了し（ＳＴ８）、静電容量センサを起動する（ＳＴ９）。すなわち、プロセッサ１７４は、スイッチ１９８を接続状態にして、電源１７７からセンサ出力取得回路１９５に対して電力供給する。
【0096】
続いて、上述の方法によって実行装置１００の搬送位置の計測が開始され（ステップＳＴ１０）、静電容量値が計測される（ステップＳＴ１１）。静電容量が計測されている間、加速度センサ１９０によって計測される加速度が基準範囲を超えているかが判定される（ＳＴ１２）。すなわち、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２によって実行装置１００を静電チャックＥＳＣからＦＯＵＰに搬送する工程が開始されたかが判定される。加速度が基準範囲を超えていると判定された場合、静電容量センサが停止される（ステップＳＴ１３）。すなわち、スイッチ１９８が切断され、電源１７７からのセンサ出力取得回路１９５に対する電力供給が停止される。そして計測された位置計測の結果を示すデータが、例えば外部のコンピュータに送信され、動作が終了する。
【0097】
以上説明したとおり、一つの例示的実施形態においては、処理システム１に設けられた搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２に搬送されて、所定の動作を実行する実行装置１００が提供される。実行装置１００は、動作装置である第１センサ１０４及び第２センサ１０５と、加速度センサ１９０と、プロセッサ１７４とを備える。加速度センサ１９０は、実行装置１００に加わる加速度を計測する。プロセッサ１７４は、加速度センサ１９０によって計測される加速度が基準範囲内の値になってからの経過時間を計測する。加速度が基準範囲内の値のまま所定時間経過した場合に、実行装置１００は、センサ出力取得回路１９５に対して電力を供給する。すなわち、第１センサ１０４及び第２センサ１０５による静電容量の計測が実行される。
【0098】
上記実行装置１００では、加速度センサ１９０によって、実行装置１００に加わる加速度が検出され得る。例えば、実行装置１００が処理システム１の搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２に搬送されている場合、実行装置１００には速度変化に応じて加速度が加わる。また、実行装置１００が静電チャックＥＳＣに載置されている状態では、実行装置１００が静止しており、実行装置１００に加速度が加わっていない。
【0099】
プロセッサ１７４は、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２による移動によって生じる加速度が実行装置１００に加わっているか否かを判定することができる。加速度が基準範囲を超えない状態、すなわち移動による加速度が実行装置１００に加わっていない状態で所定時間経過した場合に、プロセッサ１７４は、実行装置１００が静電チャックＥＳＣに載置されたと判断できる。この判断に基づいて、実行装置１００は、第１センサ１０４及び第２センサ１０５による静電容量の計測を実行する。このように、実行装置１００は、自動で所定の動作を実行することができる。
【0100】
第１センサ１０４及び第２センサ１０５によって静電容量の計測を実行する場合、センサ出力取得回路１９５に電力を供給する必要がある。上記実行装置１００において、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２による実行装置１００の搬送中には、センサ出力取得回路１９５に対する電力供給が停止されている。そのため、実行装置１００における電力消費を低減することができる。
【0101】
一つの例示的実施形態において、プロセッサ１７４は、経過時間の計測開始から所定時間内に加速度が基準範囲を超えた場合に、経過時間の計測を停止してもよい。例えば、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２による実行装置１００の搬送中に一時的に搬送が停止した場合、プロセッサ１７４はタイマーをオンして経過時間の計測を開始する。この場合であっても、搬送が再開された際に、経過時間の計測が停止されるので、静電チャックＥＳＣ上に実行装置１００が搬送されたと誤って判定されることが防止される。
【0102】
一つの例示的実施形態において、第１センサ１０４及び第２センサ１０５によって静電容量の計測が実行された後に、加速度が基準範囲を超えた場合には、プロセッサ１７４は、実行装置１００が静電チャックＥＳＣから搬出されたと判定する。この場合、第１センサ１０４及び第２センサ１０５による静電容量の計測が停止されるように、センサ出力取得回路１９５への電力供給が停止される。実行装置１００の搬出に伴いセンサ出力取得回路１９５への電力供給が停止されることで、消費電力の増加を抑制できる。
【0103】
一つの例示的実施形態において、加速度センサ１９０は、第１加速度センサ１９０Ｘと第２加速度センサ１９０Ｙとを含む。第１加速度センサ１９０Ｘは、水平方向に沿った第１方向における第１の加速度を計測する。第２加速度センサ１９０Ｙは、水平方向に沿った第１方向と直交する第２方向における第２の加速度を計測する。第１加速度センサ１９０Ｘ及び第２加速度センサ１９０Ｙを備えることで、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２の搬送によって実行装置１００に加わる加速度を確実に検出できる。
【0104】
一つの例示的実施形態において、基準範囲は、－０．００５ｍ／ｓ２から０．００５ｍ／ｓ２の間の範囲であってもよい。この構成では、実行装置１００が搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２によって搬送されているか否かを適切に判定できる。
【0105】
一つの例示的実施形態において、ステップＳＴ７の設定時間は６０ｓ以上であってもよい。例えば、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２による実行装置１００の搬送中に一時的に搬送が停止したとしても、一般的な半導体製造装置では６０ｓ経過するよりも前に搬送が再開される。そのため、プロセッサ１７４が誤ってタイマーをオンしても、静電チャックＥＳＣ上に実行装置１００が搬送されたと誤って判定されることが防止される。なお、処理システム１の搬送装置は、実行装置１００を静電チャックＥＳＣ上に載置した後、上記の設定時間以上の一定時間経過後に静電チャックＥＳＣ上から実行装置１００をＦＯＵＰ内に戻すように制御されている。
【0106】
一つの例示的実施形態において、実行装置１００は、静電容量の測定を実行してもよい。なお、実行装置１００は、所定の動作を実行する動作装置として、互いに異なる波長の光を発する複数の光源、実行装置の周囲を撮像する撮像装置等を有していてもよい。すなわち、実行装置１００は、図１２におけるステップＳＴ８の後に、上記複数の光源に電力の供給を開始してもよいし、上記撮像装置を起動させてもよい。
【0107】
以上、例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。
【0108】
例えば、実行装置１００は、Ｘ軸とＹ軸との両方に直交するＺ軸方向に加速度を検出する第３加速度センサをさらに含んでもよい。
【0109】
また、加速度センサによって出力される加速度は絶対値で示されてもよい。例えば、第１加速度センサ１９０Ｘと第２加速度センサ１９０Ｙとの合算値は、第１加速度センサ１９０Ｘで計測される加速度と第２加速度センサ１９０Ｙで計測される加速度とのベクトルの和の絶対値であってもよい。この場合、加速度の基準範囲は、ゼロからプラスの閾値までの範囲として定義されてもよい。
【0110】
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
【符号の説明】
【0111】
１００…実行装置、１７４…プロセッサ（演算装置）、１９０…加速度センサ、１９０Ｘ…第１加速度センサ、１９０Ｙ…第２加速度センサ、１９５…センサ出力取得回路（動作装置）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】