特許 7530807 プラズマ処理装置、プラズマ処理システム及びエッジリングの位置合わせ方法

(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】プラズマ処理装置、プラズマ処理システム及びエッジリングの位置合わせ方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20240801BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20240801BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240801BHJP

   H05H 1/46 20060101ALN20240801BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101B

H01L21/68 A

H01L21/31 C

H05H1/46 M

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020189256

(22)【出願日】2020-11-13

(65)【公開番号】P2022078522

(43)【公開日】2022-05-25

【審査請求日】2023-07-03

(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】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(74)【代理人】

【識別番号】100212059

【弁理士】

【氏名又は名称】三根 卓也

(72)【発明者】

【氏名】北村 真悟

【審査官】桑原 清

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５４９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８６２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５１２６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２３－５２２６２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０５Ｈ １／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
基板及び前記基板の周囲に配置されるエッジリングを支持する基板支持台と、
前記エッジリングを上下方向に移動させる昇降機構と、
制御部と、を備え、
前記エッジリングは、当該エッジリングと同心の孔を有し、
前記基板支持台は、前記基板が載置される、上方に突出する凸部と、前記エッジリングの前記孔に前記凸部が挿入された状態で当該エッジリングが載置されるリング載置部と、前記凸部の温度を調節する温調機構と、を有し、
前記エッジリングの前記孔と前記基板支持台の凸部とは平面視で互いに対応した形状を有し、
前記制御部は、
前記エッジリングの前記孔に前記基板支持台の凸部が挿入された状態となる所定の位置に前記エッジリングを移動させる第１移動工程と、
前記第１移動工程後、前記基板支持台の前記凸部を加熱して径方向に膨張させることによって、前記凸部を前記エッジリングに当接させると共に前記凸部により当該当接した前記エッジリングを移動させる第２移動工程と、が実行されるように、前記昇降機構及び前記温調機構を制御する、プラズマ処理装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記エッジリングの前記孔に前記基板支持台の凸部が挿入されるよう前記エッジリングを下降させる工程と、
当該下降させる工程前に、前記基板支持台の前記凸部を冷却して径方向に収縮させる工程と、が実行されるように、前記昇降機構及び前記温調機構を制御する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記温調機構は、前記基板支持台の前記凸部の温度と共に前記リング載置部の温度を調節し、
前記制御部は、前記第１移動工程前に、前記エッジリングを前記リング載置部に載置して冷却し、径方向に収縮させる工程が実行されるように前記温調機構を制御する、請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記基板支持台は、前記凸部の温度と独立して前記リング載置部の温度を調整する別の温調機構を有し、
前記所定の位置は、前記エッジリングが前記リング載置部に載置される位置であり
前記制御部は、前記第２移動工程で、前記リング載置部に載置されたエッジリングが冷却され、径方向に収縮していくように、前記別の温調機構を制御する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

前記所定の位置は、前記エッジリングが前記リング載置部から離間する位置であり、
前記制御部は、
前記第２移動工程後、前記エッジリングを前記所定の位置から下降させ前記リング載置部に載置する工程が実行されるように、前記昇降機構を制御する、請求項１～３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記第２移動工程後、前記載置する工程前に、前記基板支持台の前記凸部の加熱を停止し、当該凸部を冷却し径方向に収縮させる工程が実行されるように、前記温調機構を制御する、請求項５に記載のプラズマ処理装置。

【請求項7】

前記昇降機構は、前記エッジリングを、当該エッジリングより外径及び内径が大きいカバーリングと一体化させた状態で上下方向に移動させる、請求項１～６のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項8】

基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
基板及び前記基板の周囲に配置されるエッジリングを支持する基板支持台と、
前記エッジリングを上下方向に移動させる昇降機構と、
制御部と、を備え、
前記エッジリングは、当該エッジリングと同心の孔を有し、
前記基板支持台は、前記基板が載置される、上方に突出する凸部と、前記エッジリングの前記孔に前記凸部が挿入された状態で当該エッジリングが載置されるリング載置部と、前記凸部の温度と独立して前記リング載置部の温度を調節する温調機構と、を有し、
前記エッジリングの前記孔と前記基板支持台の凸部とは平面視で互いに対応した形状を有し、
前記制御部は、
前記エッジリングを移動させ、前記孔に前記基板支持台の凸部が挿入された状態で前記リング載置部に載置する工程と、
前記載置する工程後、前記エッジリングが載置された前記リング載置部を冷却して前記エッジリングを冷却して径方向に収縮させることによって、前記エッジリングを前記基板支持台の前記凸部に当接させると共に収縮中に前記凸部に当接した前記エッジリングを前記凸部に対して相対的に移動させる工程と、が実行されるように、前記昇降機構及び温調機構を制御する、プラズマ処理装置。

【請求項9】

前記基板支持台は、前記リング載置部の温度と独立して前記凸部の温度を制御する別の温調機構を有し、
前記制御部は、
前記エッジリングの前記孔に前記基板支持台の凸部が挿入されるよう前記エッジリングを下降させる工程と、
当該下降させる工程前に、前記基板支持台の前記凸部を冷却して径方向に収縮させる工程と、が実行されるように、前記昇降機構及び前記別の温調機構を制御する、請求項８に記載のプラズマ処理装置。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置と、
前記エッジリングを収納する収納部と、
前記エッジリングを加熱する加熱装置と、
前記エッジリングを搬送する搬送装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記収納部に収納されていた前記エッジリングを、加熱され径方向に膨張された状態で、前記プラズマ処理装置に搬送する工程が実行されるように、前記加熱装置及び前記搬送装置を制御する、プラズマ処理システム。

【請求項11】

基板及び前記基板の周囲に配置されるエッジリングを支持する基板支持台に対する、前記エッジリングの位置合わせ方法であって、
前記エッジリングは、当該エッジリングと同心の孔を中心部に有し、
前記基板支持台は、前記基板が載置される、上方に突出する凸部と、前記エッジリングの前記孔に前記凸部が挿入された状態で当該エッジリングが載置されるリング載置部と、を有し、
前記エッジリングの前記孔と前記基板支持台の凸部とは平面視で互いに対応した形状を有し、
前記エッジリングの前記孔に前記基板支持台の凸部が挿入された状態となる所定の位置に前記エッジリングを移動させる工程と、
前記移動させる工程後、前記基板支持台の前記凸部を加熱して径方向に膨張させることによって、前記凸部を前記エッジリングに当接させると共に膨張中の前記凸部に当接した前記エッジリングを移動させる工程と、を含む、位置合わせ方法。

【請求項12】

基板及び前記基板の周囲に配置されるエッジリングを支持する基板支持台に対する、前記エッジリングの位置合わせ方法であって、
前記エッジリングは、当該エッジリングと同心の孔を有し、
前記基板支持台は、前記基板が載置される、上方に突出する凸部と、前記エッジリングの前記孔に前記凸部が挿入された状態で当該エッジリングが載置されるリング載置部と、を有し、
前記エッジリングの前記孔と前記基板支持台の凸部とは平面視で互いに対応した形状を有し、
前記エッジリングを移動させ、前記孔に前記基板支持台の凸部が挿入された状態で前記リング載置部に載置する工程と、
前記載置する工程後、前記エッジリングが載置された前記リング載置部を冷却して前記エッジリングを冷却して径方向に収縮させることによって、前記エッジリングを前記基板支持台の前記凸部に当接させると共に収縮中に前記凸部に当接した前記エッジリングを前記凸部に対して相対的に移動させる工程と、を含む、位置合わせ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プラズマ処理装置、プラズマ処理システム及びエッジリングの位置合わせ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示のプラズマ処理装置は、載置台の上面に、半導体ウェハの周囲を囲むように、フォーカスリングが設けられている。また、載置台上には、フォーカスリング全体を載置台上の所定位置に位置決めするための位置決めピンが設けられており、フォーカスリングには、この位置決めピンに対応して、位置決め孔が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－０３３０６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示にかかる技術は、エッジリングを基板支持台に精度良く載置する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様は、基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、基板及び前記基板の周囲に配置されるエッジリングを支持する基板支持台と、前記エッジリングを上下方向に移動させる昇降機構と、制御部と、を備え、前記エッジリングは、当該エッジリングと同心の孔を有し、前記基板支持台は、前記基板が載置される、上方に突出する凸部と、前記エッジリングの前記孔に前記凸部が挿入された状態で当該エッジリングが載置されるリング載置部と、前記凸部の温度を調節する温調機構と、を有し、前記エッジリングの前記孔と前記基板支持台の凸部とは平面視で互いに対応した形状を有し、前記制御部は、前記エッジリングの前記孔に前記基板支持台の凸部が挿入された状態となる所定の位置に前記エッジリングを移動させる第１移動工程と、前記第１移動工程後、前記基板支持台の前記凸部を加熱して径方向に膨張させることによって、前記凸部を前記エッジリングに当接させると共に前記凸部により当該当接した前記エッジリングを移動させる第２移動工程と、が実行されるように、前記昇降機構及び前記温調機構を制御する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、エッジリングを基板支持台に精度良く載置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態にかかるプラズマ処理システムの構成の概略を示す平面図である。

【図2】処理モジュールの構成の概略を示す縦断面図である。

【図3】図２の部分拡大図である。

【図4】例１の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図5】例１の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図6】例１の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図7】例１の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図8】例１の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図9】例２の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図10】例２の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図11】例２の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図12】例３の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【図13】第２実施形態にかかる処理モジュールの構成の概略を示す部分拡大断面図である。

【図14】例４の取り付け処理中における、ウェハ支持台の周辺の状態を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

半導体デバイス等の製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板に対して、プラズマを用いて、エッチング等のプラズマ処理が行われる。このプラズマ処理は、減圧された処理容器内の基板支持台に基板が載置された状態で行われる。

【0009】

また、基板の中央部と周縁部とで良好且つ均一なプラズマ処理結果を得るために、基板支持台上の基板の周囲を囲むように配置される、フォーカスリング、エッジリング等と称される平面視円環状の部材（以下、「エッジリング」という。）が基板支持台上に載置されることがある。エッジリングを用いる場合、基板周縁部において周方向に均一な処理結果が得られるように、エッジリングを基板支持台上の所望の位置に載置する必要がある。例えば、特許文献１では、フォーカスリングに設けられた位置決め孔と、載置台に設けられた位置決めピンとで、フォーカスリング全体を載置台上の所定位置に位置決めしている。

【0010】

ところで、エッジリングが消耗した場合の交換は、一般的に、作業者により行われるが、エッジリングを搬送する搬送装置を用いて、交換を行うことも考えられている。この場合、搬送装置によって、エッジリングが基板支持台のリング載置部に載置される。例えば、エッジリングを支持した搬送装置がプラズマ処理装置の処理室の外から処理室内に挿入され、基板支持台のリング載置部から上方に上昇している昇降ピンの上に、エッジリングが載置され、その後、搬送装置が処理室から抜き出される。次いで昇降ピンが下降され、昇降ピン上のエッジリングがリング載置部に載置される。

【0011】

しかし、搬送装置を用いてエッジリングの交換を行う場合、上述のような位置決め孔と位置決めピンとを用いる構成では、搬送装置によるエッジリングの搬送精度以上の精度で、エッジリングを基板支持台に対して位置決めすることができない。なぜならば、正確に位置決めするために位置決め孔の内径と位置決めピンの直径との差を搬送精度より小さくすると、位置決め孔に位置決めピンを挿入できず、基板支持台上にエッジリングを適切に載置できないことがあるから、である。そして、搬送装置によるエッジリングの搬送精度にも限界がある。

【0012】

そこで、本開示にかかる技術は、エッジリングを基板支持台に精度良く載置する。

【0013】

以下、本実施形態にかかるプラズマ処理装置、プラズマ処理システム及びエッジリングの位置合わせ方法について、図面を参照しながら説明する。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。

【0014】

（第１実施形態）
＜プラズマ処理システム＞
図１は、第１実施形態にかかるプラズマ処理システムの構成の概略を示す平面図である。

【0015】

図１のプラズマ処理システム１では、基板としてのウェハＷに対して、例えばエッチング等のプラズマ処理を行う。

【0016】

図１に示すようにプラズマ処理システム１は、大気部１０と減圧部１１とを有し、これら大気部１０と減圧部１１とがロードロックモジュール２０、２１を介して一体に接続されている。大気部１０は、大気圧雰囲気下においてウェハＷに所望の処理を行う大気モジュールを備える。減圧部１１は、減圧雰囲気（真空雰囲気）下においてウェハＷに所望の処理を行う処理モジュール６０を備える。

【0017】

ロードロックモジュール２０、２１は、ゲートバルブ（図示せず）を介して、大気部１０に含まれるローダモジュール３０と、減圧部１１に含まれるトランスファモジュール５０を連結するように設けられている。ロードロックモジュール２０、２１は、ウェハＷを一時的に保持するように構成されている。また、ロードロックモジュール２０、２１は、内部を大気圧雰囲気と減圧雰囲気とに切り替えられるように構成されている。

【0018】

大気部１０は、後述する搬送装置４０を備えたローダモジュール３０と、フープ３１を載置するロードポート３２とを有している。フープ３１は、複数のウェハＷを保管可能なものである。なお、ローダモジュール３０には、ウェハＷの水平方向の向きを調節するオリエンタ（図示せず）、複数のウェハＷを一時的に格納するバッファモジュール（図示せず）等が接続されていてもよい。

【0019】

ローダモジュール３０は矩形の筐体を有し、筐体の内部は大気圧雰囲気に維持されている。ローダモジュール３０の筐体の長辺を構成する一側面には、複数、例えば５つのロードポート３２が並設されている。ローダモジュール３０の筐体の長辺を構成する他側面には、ロードロックモジュール２０、２１が並設されている。

【0020】

ローダモジュール３０の内部には、ウェハＷを搬送する搬送装置４０が設けられている。搬送装置４０は、ウェハＷを支持する搬送アーム４１と、搬送アーム４１を回転可能に支持する回転台４２と、回転台４２を搭載した基台４３と、を有している。また、ローダモジュール３０の内部には、ローダモジュール３０の長手方向に延伸するガイドレール４４が設けられている。基台４３はガイドレール４４上に設けられ、搬送装置４０はガイドレール４４に沿って移動可能に構成されている。

【0021】

減圧部１１は、ウェハＷ及びエッジリングＥ１を搬送するトランスファモジュール５０と、トランスファモジュール５０から搬送されたウェハＷに所望のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置としての処理モジュール６０と、エッジリングＥ１を収納する収納部としての収納モジュール６１と、を有している。トランスファモジュール５０及び処理モジュール６０の内部（具体的には後述の減圧搬送室５１及びプラズマ処理チャンバ１００の内部）はそれぞれ、減圧雰囲気に維持され、収納モジュール６１の内部も減圧雰囲気に維持される。１つのトランスファモジュール５０に対し、処理モジュール６０は複数、例えば６つ設けられ、収納モジュール６１も複数、例えば２つ設けられている。なお、処理モジュール６０の数及び配置は本実施形態に限定されず、任意に設定することができ、エッジリングＥ１の交換が必要な少なくとも１つの処理モジュールが設けられていればよい。また、収納モジュール６１の数及び配置も本実施形態に限定されず、任意に設定することができ、少なくとも１つ設けられていればよい。

【0022】

トランスファモジュール５０は、多角形状（図示の例では五角形状）の筐体を有する減圧搬送室５１を含み、減圧搬送室５１がロードロックモジュール２０、２１に接続されている。トランスファモジュール５０は、ロードロックモジュール２０に搬入されたウェハＷを一の処理モジュール６０に搬送すると共に、処理モジュール６０で所望のプラズマの処理が行われたウェハＷを、ロードロックモジュール２１を介して大気部１０に搬出する。また、トランスファモジュール５０は、収納モジュール６１内のエッジリングＥ１を一の処理モジュール６０に搬送すると共に、処理モジュール６０内の交換対象のエッジリングＥ１を、収納モジュール６１に搬出する。

【0023】

処理モジュール６０は、ウェハＷに対し、例えばエッチング等のプラズマ処理を行う。また、処理モジュール６０は、ゲートバルブ６２を介してトランスファモジュール５０に接続されている。なお、この処理モジュール６０の構成は後述する。

【0024】

収納モジュール６１は、エッジリングＥ１を収納し、具体的には、エッジリングＥ１と、当該エッジリングＥ１と後述のカバーリングＥ２を一体化させたリングセットＥを収納する。また、収納モジュール６１は、ゲートバルブ６３を介してトランスファモジュール５０に接続されている。収納モジュール６１には、エッジリングＥ１を加熱する加熱装置６１ａが設けられている。加熱装置６１ａは、例えば発光素子を有し当該発光素子からの光を用いてエッジリングＥ１を加熱する。加熱装置６１ａの加熱方式は、上述の方式に限られず、高温の気体を用いる方式等であってもよい。

【0025】

トランスファモジュール５０の減圧搬送室５１の内部には、ウェハＷ及びエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）を搬送する搬送装置７０が設けられている。搬送装置７０は、前述の搬送装置４０と同様、ウェハＷ及びリングセットＥを搬送時に支持する搬送アーム７１と、搬送アーム７１を回転可能に支持する回転台７２と、回転台７２を搭載した基台７３とを有している。また、トランスファモジュール５０の内部には、トランスファモジュール５０の長手方向に延伸するガイドレール７４が設けられている。基台７３はガイドレール７４上に設けられ、搬送装置７０はガイドレール７４に沿って移動可能に構成されている。

【0026】

トランスファモジュール５０では、ロードロックモジュール２０内に保持されたウェハＷを搬送アーム７１が受け取り、処理モジュール６０に搬入する。また、処理モジュール６０内に保持されたウェハＷを搬送アーム７１が受け取り、ロードロックモジュール２１に搬出する。
さらに、トランスファモジュール５０では、収納モジュール６１内のエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）を搬送アーム７１が受け取り、処理モジュール６０に搬入する。また、処理モジュール６０内に保持されたエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）を搬送アーム７１が受け取り、収納モジュール６１に搬出する。

【0027】

さらに、プラズマ処理システム１は制御装置８０を有する。一実施形態において、制御装置８０は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理システム１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御装置８０は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理システム１の他の要素それぞれを制御するように構成され得る。一実施形態において、制御装置８０の一部又は全てがプラズマ処理システム１の他の要素に含まれてもよい。制御装置８０は、例えばコンピュータ９０を含んでもよい。コンピュータ９０は、例えば、処理部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）９１、記憶部９２、及び通信インターフェース９３を含んでもよい。処理部９１は、記憶部９２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部９２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース９３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線を介してプラズマ処理システム１の他の要素との間で通信してもよい。

【0028】

また、制御装置８０は、プラズマ処理装置としての処理モジュール６０に対する制御部を兼ねる。

【0029】

＜プラズマ処理システム１のウェハ処理＞
次に、以上のように構成されたプラズマ処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。

【0030】

まず、搬送装置４０によって、所望のフープ３１からウェハＷが取り出され、ロードロックモジュール２０に搬入される。その後ロードロックモジュール２０内が密閉され、減圧される。その後、ロードロックモジュール２０の内部とトランスファモジュール５０の内部が連通される。

【0031】

次に、搬送装置７０によってウェハＷが保持され、ロードロックモジュール２０からトランスファモジュール５０に搬送される。

【0032】

次に、ゲートバルブ６２が開放され、搬送装置７０によって所望の処理モジュール６０にウェハＷが搬入される。その後、ゲートバルブ６２が閉じられ、処理モジュール６０においてウェハＷに所望の処理が行われる。なお、この処理モジュール６０においてウェハＷに対して行われる処理については後述する。

【0033】

次に、ゲートバルブ６２が開放され、搬送装置７０によって処理モジュール６０からウェハＷが搬出される。その後、ゲートバルブ６２が閉じられる。

【0034】

次に、搬送装置７０によって、ロードロックモジュール２１にウェハＷが搬入される。ロードロックモジュール２１にウェハＷが搬入されると、ロードロックモジュール２１内が密閉され、大気開放される。その後、ロードロックモジュール２１の内部とローダモジュール３０の内部が連通される。

【0035】

次に、搬送装置４０がウェハＷを保持し、ロードロックモジュール２１からローダモジュール３０を介して所望のフープ３１に戻して収容する。これで、プラズマ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。

【0036】

＜処理モジュール６０＞
続いて、処理モジュール６０について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、処理モジュール６０の構成の概略を示す縦断面図である。図３は、図２の部分拡大図である。

【0037】

図２に示すように処理モジュール６０は、処理容器としてのプラズマ処理チャンバ１００、ガス供給部１２０、ＲＦ（Radio Frequency：高周波）電力供給部１３０及び排気システム１４０を含む。さらに、処理モジュール６０は、基板支持台としてのウェハ支持台１０１及び上部電極１０２を含む。

【0038】

ウェハ支持台１０１は、減圧可能に構成されたプラズマ処理チャンバ１００内のプラズマ処理空間１００ｓの下部領域に配置される。上部電極１０２は、ウェハ支持台１０１の上方に配置され、プラズマ処理チャンバ１００の天部（ceiling）の一部として機能し得る。

【0039】

ウェハ支持台１０１は、プラズマ処理空間１００ｓにおいてウェハＷ及びエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）を支持するように構成される。一実施形態において、ウェハ支持台１０１は、基台１０３、静電チャック１０４、脚部１０５、昇降ピン１０６、昇降ピン１０７を含む。

【0040】

基台１０３は、下部電極としての機能を有する。また、基台１０３は、静電チャック１０４が固定され、絶縁リング１０３ｃ支持する。基台１０３は、例えば、アルミニウム等の導電性の金属で形成されている。
基台１０３は、静電チャック１０４が固定される固定部１０３ａを中央部に有し、カバーリングＥ２を支持する絶縁リング１０３ｃが載置される載置部１０３ｂを周縁部に有する。固定部１０３ａの上面は、載置部１０３ｂの上面より高い。本実施形態において、基台１０３は、固定部１０３ａと載置部１０３ｂとが一体になって構成されている。

【0041】

また、基台１０３の内部（具体的には固定部１０３ａの内部）には、温調機構としての、温調流体の流路１０３ｄが形成されている。プラズマ処理チャンバ１００の外部に設けられたチラーユニット（図示せず）から温調流体が供給される。流路１０３ｄに供給された温調流体は、チラーユニットに戻るようになっている。流路１０３ｄの中に、温調流体として例えば低温のブラインを循環させることによって、例えば、ウェハ支持台１０１、ウェハ支持台１０１に載置されたウェハＷ及びエッジリングＥ１を所定の温度に冷却することができる。流路１０３ｄの中に、温調流体として例えば高温のブラインを循環させることによって、例えば、ウェハ支持台１０１、ウェハ支持台１０１に載置されたウェハＷ及びエッジリングＥ１を所定の温度に冷却することができる。

【0042】

固定部１０３ａは、円柱状に形成されており、静電チャック１０４の後述のリング載置部１０４ｂとほぼ同径である。
載置部１０３ｂは、円環板状に形成されている。

【0043】

絶縁リング１０３ｃは、平面視円環状の部材であり、断熱性及び電気的絶縁性の高い材料から形成される。絶縁リング１０３ｃの内径は、基台１０３の固定部１０３ａの径より若干大きく、絶縁リング１０３ｃの外径は、基台１０３の載置部１０３ｂの外径とほぼ同じである。
絶縁リング１０３ｃは、エッジリングＥ１とカバーリングＥ２とを一体化させたリングセットＥが、ウェハ支持台１０１に載置されたときに、カバーリングＥ２を支持する。

【0044】

エッジリングＥ１及びカバーリングＥ２は共に平面視円環状の部材である。

【0045】

エッジリングＥ１は、静電チャック１０４に載置されたウェハＷを囲むように配置される。エッジリングＥ１は、平面視円環状であるため、当該エッジリングＥ１と同心の円形の孔Ｅ１ａを有する。エッジリングＥ１の材料には、例えば、導電性のシリコン（Ｓｉ）またはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）が用いられる。
エッジリングＥ１は、その内径が静電チャック１０４の後述のウェハ載置部１０４ａの外径より若干大きく形成されており、例えば０．３～０．８ｍｍ大きく形成されている。

【0046】

カバーリングＥ２は、エッジリングＥ１の外側面を覆うと共に、エッジリングＥ１の搬送時及び昇降時に、エッジリングＥ１と一体化され、リングセットＥとされる。カバーリングＥ２の材料には、例えば、断熱性及び電気的絶縁性の高い材料が用いられる。
カバーリングＥ２は、その外径がエッジリングＥ１の外径より大きく、その内径がエッジリングＥ１の内径より大きくエッジリングＥ１の外径より小さい。また、カバーリングＥ２は、その内径が静電チャック１０４の後述のリング載置部１０４ｂ及び基台１０３の固定部１０３ａの外径より若干大きく形成されている。なお、カバーリングＥ２の内径とリング載置部１０４ｂの外径との差は、エッジリングＥ１の内径とウェハ載置部１０４ａの外径との差より大きくなっており、静電チャック１０４が膨張したときに、カバーリングＥ２ではなく、エッジリングＥ１に先に当接し、カバーリングＥ２には当接しないようになっている。
リングセットＥの状態すなわちエッジリングＥ１と一体化された状態では、カバーリングＥ２は、平面視でエッジリングＥ１と一部重なっており、エッジリングＥ１を下方から
支持する。

【0047】

カバーリングＥ２の上面には、図３に示すように当該カバーリングＥ２と同心の環状突起Ｅ２ａが形成されている。また、エッジリングＥ１における環状突起Ｅ２ａに対応する位置には、当該エッジリングＥ１と同心の環状凹部Ｅ１ｂが環状突起Ｅ２ａと係合するように、形成されている。環状突起Ｅ２ａと環状凹部Ｅ１ｂが係合することにより、例えば、プラズマ処理時にエッジリングＥ１とカバーリングＥ２との間の隙間から、ラジカルがウェハＷ側に侵入するのを防ぐことができる。

【0048】

静電チャック１０４は、基台１０３の固定部１０３ａ上に設けられ、ウェハＷとエッジリングＥ１との両方を静電力により吸着保持する。

【0049】

静電チャック１０４は、ウェハＷが載置されるウェハ載置部１０４ａを中央部に有し、エッジリングＥ１が載置されるリング載置部１０４ｂを周縁部に有する。ウェハ載置部１０４ａの上面は、リング載置部１０４ｂの上面より高い。

【0050】

言い換えると、静電チャック１０４は、ウェハＷが載置される、上方に突出する凸部（ウェハ載置部１０４ａの上部が相当）と、その凸部の周囲に設けられたリング載置部１０４ｂと、を有する。そして、リング載置部１０４ｂには、エッジリングＥ１の孔Ｅ１ａに上記凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）が挿入された状態で当該エッジリングＥ１が載置される。
静電チャック１０４の上記凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）とエッジリングＥ１の孔Ｅ１ａとは、平面視で互いに対応した形状を有する。本実施形態では、エッジリングＥ１の孔Ｅ１ａが上述のように円形であるため、静電チャック１０４の上記凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）の平面視での形状は例えば円形状である。

【0051】

静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａには、ウェハＷを静電吸着により保持するための電極１０８が設けられ、リング載置部１０４ｂには、エッジリングＥ１を静電吸着により保持するための電極１０９が設けられている。ウェハ載置部１０４ａ及びリング載置部１０４ｂは、絶縁材料からなる絶縁材の間に電極１０８、１０９を挟んだ構成を有する。

【0052】

電極１０８には、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加される。これにより生じる静電力により、ウェハ載置部１０４ａにウェハＷが吸着保持される。同様に、電極１０９には、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加される。これにより生じる静電力により、リング載置部１０４ｂにエッジリングＥ１が吸着保持される。

【0053】

また、ウェハ載置部１０４ａは、例えば、ウェハＷの直径よりも小径の円柱状に形成されており、ウェハＷがウェハ載置部１０４ａに載置されたときに、ウェハＷの周縁部がウェハ載置部１０４ａから張り出すようになっている。
なお、エッジリングＥ１は、その上部に段差が形成されており、外周部の上面が内周部の上面より高く形成されている。エッジリングＥ１の内周部は、ウェハ載置部１０４ａから張り出したウェハＷの周縁部の下側にもぐり込むように形成されている。つまり、エッジリングＥ１は、その内径が、ウェハＷの外径よりも小さく形成されている。

【0054】

リング載置部１０４ｂは、例えば、円環板状に形成されており、その外径がエッジリングＥ１の内径より大きくエッジリングＥ１の外径より小さく、エッジリングＥ１がリング載置部１０４ｂに載置されたときに、エッジリングＥ１の周縁部がリング載置部１０４ｂから張り出すようになっている。
なお、カバーリングＥ２は、その上部に段差が形成されており、外周部の上面が内周部の上面より高く形成されている。カバーリングＥ２の内周部は、リング載置部１０４ｂから張り出したエッジリングＥ１の周縁部の下側にもぐりこむように形成されている。

【0055】

図示は省略するが、ウェハ載置部１０４ａには、当該ウェハ載置部１０４ａに載置されたウェハＷの裏面に伝熱ガスを供給するため、ガス供給穴が形成され、同様に、リング載置部１０４ｂには、当該ウェハ載置部１０４ａに載置されたエッジリングＥ１の裏面に伝熱ガスを供給するため、ガス供給穴が形成されている。これらガス供給穴からは、ガス供給部（図示せず）からの伝熱ガスが供給される。ガス供給部は、１又はそれ以上のガスソース及び１又はそれ以上の圧力制御器を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部は、例えば、ガスソースからの伝熱ガスを、圧力制御器を介して伝熱ガス供給穴に供給するように、構成される。
本実施形態において、静電チャック１０４は、ウェハ載置部１０４ａとリング載置部１０４ｂとが一体になって構成されている。

【0056】

脚部１０５は、セラミック等の絶縁材料で形成された円筒状の部材であり、基台１０３を支持する。脚部１０５は、例えば、基台１０３の外径と同等の外径を有するように形成され、基台１０３の周縁部を支持する。

【0057】

図２に示すように、昇降ピン１０６は、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの上面から突没するように昇降する、柱状の部材であり、例えばセラミックから形成される。昇降ピン１０６は、静電チャック１０４の周方向、具体的には、ウェハ載置部１０４ａの上面の周方向に沿って、互いに間隔を空けて３本以上設けられている。昇降ピン１０６は、例えば、上記周方向に沿って等間隔で設けられている。昇降ピン１０６は、上下方向に延びるように設けられる。

【0058】

昇降ピン１０６は、当該昇降ピン１０６を昇降させるピン昇降機構１１０に接続されている。ピン昇降機構１１０は、例えば、複数の昇降ピン１０６を支持する支持部材１１１と、支持部材１１１を昇降させる駆動力を発生させ、複数の昇降ピン１０６を昇降させる駆動部１１２とを有する。駆動部１１２は、上記駆動力を発生する駆動アセンブリまたは駆動機構（例えば、アクチュエータ、モータ及び／又はその他のデバイス）を有する。

【0059】

昇降ピン１０６は、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの上面から下方に延び基台１０３の底面まで至る貫通孔１１３に挿通される。貫通孔１１３は、言い換えると、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａ及び基台１０３を貫通するように形成されている。
昇降ピン１０６の上端面は、昇降ピン１０６が上昇したときにウェハＷの裏面を支持する。

【0060】

昇降ピン１０７は、静電チャック１０４のリング載置部１０４ｂの上面から突没するように昇降する、柱状の部材であり、例えばアルミナ、石英、ＳＵＳ等から形成される。昇降ピン１０７は、静電チャック１０４の周方向、具体的には、リング載置部１０４ｂの上面の周方向に沿って、互いに間隔を空けて３本以上設けられている。昇降ピン１０７は、例えば、上記周方向に沿って等間隔で設けられている。昇降ピン１０７は、上下方向に延びるように設けられる。

【0061】

昇降ピン１０７は、昇降ピン１０７を駆動させるピン昇降機構１１４に接続されている。ピン昇降機構１１４は、例えば、複数の昇降ピン１０７を支持する支持部材１１５と、支持部材１１５を昇降させる駆動力を発生させ、複数の昇降ピン１０７を昇降させる駆動部１１６とを有する。駆動部１１６は、上記駆動力を発生する駆動アセンブリまたは駆動機構（例えば、アクチュエータ、モータ及び／又はその他のデバイス）を有する。

【0062】

昇降ピン１０７は、基台１０３の載置部１０３ｂに載置された絶縁リング１０３ｃの上面から下方に延び基台１０３の底面まで至る貫通孔１１７に挿通される。貫通孔１１７は、言い換えると、絶縁リング１０３ｃ及び基台１０３の載置部１０３ｂを貫通するように形成されている。

【0063】

上述のような昇降ピン１０７は、処理モジュール６０とトランスファモジュール５０との間でのエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）の受け渡しのため当該エッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）を支持して昇降させる受渡部材である。昇降ピン１０７の上端面は、リングセットＥのカバーリングＥ２の下面を支持するように構成される。
また、昇降ピン１０７とピン昇降機構１１４は、エッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）を上下方向に移動させる、すなわち昇降させる昇降機構を構成する。

【0064】

上部電極１０２は、ガス供給部１２０からの１又はそれ以上の処理ガスをプラズマ処理空間１００ｓに供給するシャワーヘッドとしても機能する。一実施形態において、上部電極１０２は、ガス入口１０２ａ、ガス拡散室１０２ｂ、及び複数のガス出口１０２ｃを有する。ガス入口１０２ａは、例えば、ガス供給部１２０及びガス拡散室１０２ｂと流体連通している。複数のガス出口１０２ｃは、ガス拡散室１０２ｂ及びプラズマ処理空間１００ｓと流体連通している。一実施形態において、上部電極１０２は、１又はそれ以上の処理ガスをガス入口１０２ａからガス拡散室１０２ｂ及び複数のガス出口１０２ｃを介してプラズマ処理空間１００ｓに供給するように構成される。

【0065】

ガス供給部１２０は、１又はそれ以上のガスソース１２１及び１又はそれ以上の流量制御器１２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部１２０は、例えば、１又はそれ以上の処理ガスを、それぞれに対応のガスソース１２１からそれぞれに対応の流量制御器１２２を介してガス入口１０２ａに供給するように構成される。各流量制御器１２２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１２０は、１又はそれ以上の処理ガスの流量を変調又はパルス化する１又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。

【0066】

ＲＦ電力供給部１３０は、ＲＦ電力、例えば１又はそれ以上のＲＦ信号を、下部電極である基台１０３、上部電極１０２、又は、下部電極である基台１０３及び上部電極１０２の双方のような、１又はそれ以上の電極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１００ｓに供給された１又はそれ以上の処理ガスからプラズマが生成される。したがって、ＲＦ電力供給部１３０は、プラズマ処理チャンバにおいて１又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。ＲＦ電力供給部１３０は、例えば、２つのＲＦ生成部１３１ａ、１３１ｂ及び２つの整合回路１３２ａ、１３２ｂを含む。一実施形態において、ＲＦ電力供給部１３０は、第１のＲＦ信号を第１のＲＦ生成部１３１ａから第１の整合回路１３２ａを介して下部電極としての基台１０３に供給するように構成される。例えば、第１のＲＦ信号は、２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数を有してもよい。

【0067】

また、一実施形態において、ＲＦ電力供給部１３０は、第２のＲＦ信号を第２のＲＦ生成部１３１ｂから第２の整合回路１３２ｂを介して下部電極としての基台１０３に供給するように構成される。例えば、第２のＲＦ信号は、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数を有してもよい。代わりに、第２のＲＦ生成部１３１ｂに代えて、ＤＣ（Direct Current）パルス生成部を用いてもよい。

【0068】

さらに、図示は省略するが、本開示においては他の実施形態が考えられる。例えば、代替実施形態において、ＲＦ電力供給部１３０は、第１のＲＦ信号をＲＦ生成部から下部電極である基台１０３に供給し、第２のＲＦ信号を他のＲＦ生成部から下部電極としての基台１０３に供給し、第３のＲＦ信号をさらに他のＲＦ生成部から下部電極である基台１０３に供給するように構成されてもよい。加えて、他の代替実施形態において、ＤＣ電圧が上部電極１０２に印加されてもよい。

【0069】

またさらに、種々の実施形態において、１又はそれ以上のＲＦ信号（すなわち、第１のＲＦ信号、第２のＲＦ信号等）の振幅がパルス化又は変調されてもよい。振幅変調は、オン状態とオフ状態との間、あるいは、２又はそれ以上の異なるオン状態の間でＲＦ信号振幅をパルス化することを含んでもよい。

【0070】

排気システム１４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１００の底部に設けられた排気口１００ｅに接続され得る。排気システム１４０は、圧力弁及び真空ポンプを含んでもよい。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、粗引きポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。

【0071】

＜処理モジュール６０のウェハ処理＞
次に、処理モジュール６０を用いて行われるウェハ処理の一例について説明する。なお、処理モジュール６０では、ウェハＷに対して、例えばエッチング処理、成膜処理等の処理を行う。

【0072】

先ず、プラズマ処理チャンバ１００の内部にウェハＷが搬入され、昇降ピン１０６の昇降により静電チャック１０４上にウェハＷが載置される。その後、静電チャック１０４の電極１０８に直流電圧が印加され、これにより、ウェハＷが、静電力によって静電チャック１０４に静電吸着され、保持される。また、ウェハＷの搬入後、排気システム１４０によってプラズマ処理チャンバ１００の内部が所定の真空度まで減圧される。

【0073】

次に、ガス供給部１２０から上部電極１０２を介してプラズマ処理空間１００ｓに処理ガスが供給される。また、ＲＦ電力供給部１３０からプラズマ生成用の高周波電力ＨＦが下部電極である基台１０３に供給され、これにより、処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、ＲＦ電力供給部１３０からイオン引き込み用の高周波電力ＬＦが供給されてもよい。そして、生成されたプラズマの作用によって、ウェハＷにプラズマ処理が施される。

【0074】

プラズマ処理を終了する際には、ＲＦ電力供給部１３０からの高周波電力ＨＦの供給及びガス供給部１２０からの処理ガスの供給が停止される。プラズマ処理中に高周波電力ＬＦを供給していた場合には、当該高周波電力ＬＦの供給も停止される。次いで、電極１０８への直流電圧の印加が停止され、静電チャック１０４によるウェハＷの吸着保持が停止される。

【0075】

その後、昇降ピン１０６によりウェハＷを上昇させ、静電チャック１０４からウェハＷを離脱させる。この離脱の際には、ウェハＷの除電処理を行ってもよい。そして、プラズマ処理チャンバ１００からウェハＷを搬出して、一連のウェハ処理が終了する。

【0076】

＜取り付け処理の例１＞
続いて、前述のプラズマ処理システム１を用いて行われる、処理モジュール６０内へのエッジリングＥ１の取り付け処理であって、ウェハ支持台１０１に対するエッジリングＥ１の位置合わせ処理を含む処理の一例を図４～図８を用いて説明する。図４～図８は、本例の取り付け処理中における、ウェハ支持台１０１の周辺の状態を模式的に示す図である。なお、以降の図では、各部材が加熱により膨張する場合を右方向黒矢印で示し、各部材が冷却により収縮する様子を左方向白矢印で示す。

【0077】

上記位置合わせ処理では、具体的には、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの中心軸とエッジリングＥ１の中心軸とを近づけるセンタリングを行う。なお、以下の処理は、制御装置８０による制御の下、真空雰囲気中で行われる。

【0078】

（ステップＳ１：エッジリングＥ１の搬送）
まず、収納モジュール６１に収納されていたエッジリングＥ１が、エッジリングＥ１の取り付け対象である処理モジュール６０に搬送される。
具体的には、収納モジュール６１内のリングセットＥが、搬送装置７０の搬送アーム７１によって保持される。次いで、上記取り付け対象である処理モジュール６０が有する、減圧されたプラズマ処理チャンバ１００内に、搬入出口（図示せず）を介して、リングセットＥを保持した搬送アーム７１が挿入される。そして、静電チャック１０４の周縁部に位置するリング載置部１０４ｂの上方へ、搬送アーム７１に保持されたリングセットＥが搬送される。次いで、昇降ピン１０７の上昇が行われ、搬送アーム７１から昇降ピン１０７へ、リングセットＥが受け渡される。その後、搬送アーム７１のプラズマ処理チャンバ１００からの抜き出し、すなわち搬送アーム７１の退避が行われる。

【0079】

（ステップＳ２：エッジリングＥ１の下降）
続いて、図４に示すように、エッジリングＥ１の孔Ｅ１ａにウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）が挿入されるようエッジリングＥ１を下降させる。
具体的には、搬送アーム７１からリングセットＥを受け取った昇降ピン１０７の下降が行われる。

【0080】

（ステップＳ３：エッジリングＥ１の所定の位置への移動）
次いで、図５に示すように、エッジリングＥ１の孔Ｅ１ａにウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）が挿入された状態となる所定の位置に、エッジリングＥ１を移動させる。
具体的には、例えば、エッジリングＥ１の位置が上記所定の位置となるまで、搬送アーム７１からリングセットＥを受け取った昇降ピン１０７の下降を行う。上記所定の位置とは、例えば、エッジリングＥ１の孔Ｅ１ａにウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）が挿入された状態で、エッジリングＥ１がリング載置部１０４ｂの上面から上方に離間する位置である。上記所定の位置におけるエッジリングＥ１の底面からリング載置部１０４ｂまでの距離は、エッジリングＥ１とリング載置部１０４ｂとが真空断熱されればよく、例えば０．３～１ｍｍである。
また、ステップＳ１からステップＳ３までの間、エッジリングＥ１及び静電チャック１０４の温度は常温（例えば２５℃）である。

【0081】

（ステップＳ４：凸部の膨張）
ステップＳ３の後、図６に示すように、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を加熱して膨張させる。このように膨張させたときに、エッジリングＥ１がウェハ載置部１０４ａに対して偏心していると、上記凸部が上記所定の位置のエッジリングＥ１に当接する。その後も膨張が継続されると、膨張にしたがって、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの中心軸とエッジリングＥ１の中心軸とが近づく。

【0082】

より具体的には、基台１０３の流路１０３ｄに高温の流体を通流させ、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａを含むウェハ支持台１０１全体を加熱し、ウェハ載置部１０４ａを膨張させる。このとき、エッジリングＥ１は、ウェハ支持台１０１全体が加熱されても、上記所定の位置に位置するため、リング載置部１０４ｂから離間しているため加熱されない。このように膨張させたときに、エッジリングＥ１がウェハ載置部１０４ａに対して偏心していると、ウェハ載置部１０４ａ（具体的にはその側面）が、上記所定の位置のエッジリングＥ１に、孔Ｅ１ａを形成する内周面側から当接する。当接後も、基台１０３の流路１０３ｄに高温の流体を通流させ続け、ウェハ載置部１０４ａを加熱し膨張させることにより、ウェハ載置部１０４ａにエッジリングＥ１が押されカバーリングＥ２上を移動する。これにより、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの中心軸とエッジリングＥ１の中心軸とが近づく。

【0083】

この工程は、例えば、高温の流体の通流を開始してから所定の時間が経過したときに終了する。
この工程では、例えば１００℃以上までウェハ載置部１０４ａを加熱する。なお、流路１０３ｄに高温の流体を通流させるのみでは、ウェハ載置部１０４ａを充分に加熱することができず十分に膨張させることができない場合は、流路１０３ｄに加えて、または、流路１０３ｄに代えて、より加熱能力が高い別の加熱機構を設けてもよい。別の加熱機構とは、例えば抵抗ヒータであり、例えば静電チャック１０４に設けられる。

【0084】

（ステップＳ５：凸部の収縮）
ステップＳ４を膨張させる工程後、図７に示すように、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）の加熱を停止し、上記凸部を冷却し径方向に収縮させる。
具体的には、基台１０３の流路１０３ｄに対する高温の流体の通流を停止し、ウェハ載置部１０４ａを例えば常温まで冷却し径方向に収縮させる。これにより、ステップＳ４において、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）とエッジリングＥ１が当接した場合でも、上記凸部とエッジリングＥ１との間に隙間（クリアランス）を形成することができる。したがって、続く工程でエッジリングＥ１を下降させたときに、センタリングされたエッジリングＥ１が上記凸部と擦れて位置がずれたりパーティクルが発生したりすること等を防ぐことができる。なお、この工程は省略してもよい。また、省略する場合に、上記凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）の側面及びエッジリングＥ１の内周面の少なくともいずれか一方を予め潤滑材料で被覆してもよい。
また、本工程におけるウェハ支持台１０１の凸部の冷却の際、基台１０３の流路１０３ｄに低温の流体を通流させてもよい。これにより、ウェハ載置部１０４ａを所望の温度まで短時間で冷却することができる。

【0085】

（ステップＳ６：エッジリングＥ１の載置）
静電チャック１０４の冷却後、図８に示すように、エッジリングＥ１を下降させリング載置部１０４ｂに載置する。
具体的には、リングセットＥを支持した昇降ピン１０７の下降が行われ、エッジリングＥ１がリング載置部１０４ｂに載置され、カバーリングＥ２が載置部１０３ｂ上の絶縁リング１０３ｃに載置される。その後、リング載置部１０４ｂに設けられた電極１０９に、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加され、これによって生じる静電力により、エッジリングＥ１がリング載置部１０４ｂの上面に吸着保持される。
これで、一連のエッジリングＥ１の取り付け処理が完了する。
以上の取り付け処理により、搬送装置７０によるエッジリングＥ１の搬送精度によらず、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）とエッジリングＥ１と間に全周に亘って略均等な隙間（例えば、０．１～０．２ｍｍの隙間）が空いた状態で、エッジリングＥ１がリング載置部１０４ｂに載置される。

【0086】

なお、エッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）の取り外し処理は、昇降ピン１０６を用いてウェハＷをウェハ支持台１０１から取り除く既知の処理と同様であるため、その説明を省略する。

【0087】

＜取り付け処理の例２＞
続いて、エッジリングＥ１の取り付け処理の他の例を図９～図１１を用いて説明する。図９～図１１は、本例の取り付け処理中における、ウェハ支持台１０１の周辺の状態を模式的に示す図である。なお、以下の処理は、制御装置８０による制御の下、真空雰囲気中で行われる。

【0088】

まず、上述のステップＳ１のエッジリングＥ１の搬送が行われる。

【0089】

（ステップＳ１ａ：凸部の収縮）
次いで、ステップＳ２のエッジリングＥ１を下降させる工程前に、図９に示すように、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を冷却して径方向に収縮させる。
具体的には、基台１０３の流路１０３ｄに低温の流体を通流させ、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａを含むウェハ支持台１０１全体を冷却し、ウェハ載置部１０４ａを収縮させる。

【0090】

続いて、上述のステップＳ２のエッジリングＥ１の下降が行われる。この下降の際、上述のステップＳ１ａの工程によって、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）が収縮されている。したがって、ステップＳ１の搬送工程において昇降ピン１０７へのエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）の受け渡し位置の精度が悪くても、本ステップＳ２の下降工程でエッジリングＥ１がウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）に乗り上がらないようにすることができる。

【0091】

（ステップＳ２ａ）
次に、ステップＳ３のエッジリングＥ１を所定の位置へ移動させる工程前に、図１０に示すように、エッジリングＥ１をリング載置部１０４ｂに載置して冷却し、径方向に収縮させる。
具体的には、リングセットＥを支持した昇降ピン１０７の下降が行われ、エッジリングＥ１をリング載置部１０４ｂに載置させ、カバーリングＥ２が載置部１０３ｂ上の絶縁リング１０３ｃに載置させる。その後、リング載置部１０４ｂに設けられた電極１０９に、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加され、これによって生じる静電力により、エッジリングＥ１がリング載置部１０４ｂの上面に吸着保持される。また、基台１０３の流路１０３ｄに低温の流体を通流させ、静電チャック１０４のリング載置部１０４ｂを含むウェハ支持台１０１全体を冷却する。さらに、エッジリングＥ１の裏面に伝熱ガスが供給される。これにより、エッジリングＥ１を冷却し収縮させる。

【0092】

その後、上述のステップＳ３のエッジリングＥ１を所定の位置へ移動させる工程が行われる。具体的には、電極１０９への直流電圧の印加を停止させることによりエッジリングＥ１の吸着保持を解除すると共に、伝熱ガスの供給も停止させた後、昇降ピン１０７を上昇させる。これによりエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）が昇降ピン１０７に受け渡される。その後、エッジリングＥ１が前述の所定の位置となるまで、昇降ピン１０７の上昇が行われる。

【0093】

そして、図１１に示すように、上述のステップＳ４のウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を膨張させる工程が行われる。この膨張の際、上述のステップＳ２ａの工程によって、エッジリングＥ１が収縮されている。したがって、ステップＳ４でウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を膨張させる量が小さくても、エッジリングＥ１のウェハ載置部１０４ａに対する偏心度を大きく修正することができる。言い換えると、温調機構としての流路１０３ｄの加熱能力が低くても、エッジリングＥ１のウェハ載置部１０４ａに対する偏心度を大きく修正することができる。

【0094】

その後、上述のステップＳ５のウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を冷却し径方向に収縮させる工程が行われ、エッジリングＥ１をリング載置部１０４ｂに載置する工程が行われる。
これで、一連のエッジリングＥ１の取り付け処理が完了する。

【0095】

＜取り付け処理の例３＞
続いて、エッジリングＥ１の取り付け処理の他の例を、図１２を用いて説明する。図１２は、本例の取り付け処理中における、ウェハ支持台１０１の周辺の状態を模式的に示す図である。なお、以下の処理は、制御装置８０による制御の下、真空雰囲気中で行われる。

【0096】

本例の取り付け処理は、前述の取り付け処理の例１や例２と同様、ステップＳ１のエッジリングＥ１を搬送する工程が行われる。
取り付け処理の例２では、収納モジュール６１に収納されていたエッジリングＥ１を、常温の状態で、処理モジュール６０に搬送させていた。それに対し、本例では、収納モジュール６１に収納されていたエッジリングＥ１を、図１２に示すように、常温以上の高温に加熱され膨張された状態で、処理モジュール６０に搬送させる。

【0097】

具体的には、収納モジュール６１内のリングセットＥを、加熱装置６１ａに加熱させる。加熱されたリングセットＥは、搬送装置７０の搬送アーム７１によって保持される。次いで、上記取り付け対象である処理モジュール６０が有する、減圧されたプラズマ処理チャンバ１００内に、搬入出口（図示せず）を介して、リングセットＥを保持した搬送アーム７１が挿入される。そして、リング載置部１０４ｂの上方へ、搬送アーム７１に保持されたリングセットＥが搬送される。次いで、昇降ピン１０７の上昇が行われ、搬送アーム７１から昇降ピン１０７へ、リングセットＥが受け渡される。その後、搬送アーム７１のプラズマ処理チャンバ１００からの抜き出し、すなわち搬送アーム７１の退避が行われる。

【0098】

以降の処理は、前述の取り付け処理の例１または例２と同様である。つまり、本例では、ステップＳ２のエッジリングＥ１を下降させる工程の段階で、エッジリングＥ１が膨張している。したがって、ステップＳ１の搬送工程において昇降ピン１０７へのエッジリングＥ１（具体的にはリングセットＥ）の受け渡し位置の精度が悪くても、ステップＳ２の下降工程でエッジリングＥ１がウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）に乗り上がらないようにすることができる。
また、本例のようにエッジリングＥ１を事前に膨張させることと、前述の取り付け処理の例２におけるステップＳ１ａのようにウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を事前に収縮させることとを組み合わせることで、前述のエッジリングＥ１の乗り上げをより確実に防ぐことができる。

【0099】

以上のように、本実施形態にかかるエッジリングの位置合わせでは、エッジリングＥ１の孔Ｅ１ａにウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）が挿入された状態となる所定の位置にエッジリングＥ１を移動させる。その後、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を加熱して径方向に膨張させる。そのため、エッジリングＥ１がウェハ載置部１０４ａに対して偏心していた場合に、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの中心軸とエッジリングＥ１の中心軸とを近づけることができる。つまり、偏心を修正することができる。したがって、本実施形態によれば、搬送装置７０によるエッジリングＥ１の搬送精度によらず、エッジリングＥ１をウェハ支持台１０１に精度良く載置することができる。

【0100】

本実施形態では、カバーリングＥ２を用いており、エッジリングＥ１の取り付けに際し、エッジリングＥ１をカバーリングＥ２をと一体化させた状態で上下方向に移動させる構成となっている。本開示にかかる技術は、この構成に限定されず、エッジリングＥ１の取り付けに際し、エッジリングＥ１単体で上下方向に移動させる構成にも適用することができる。ただし、エッジリングＥ１のウェハ載置部１０４ａに対する偏心を修正するときに、前者の構成の場合、昇降ピン１０７に支持されたカバーリングＥ２上をエッジリングＥ１が移動するのに対し、後者の構成の場合、昇降ピン１０７上をエッジリングＥ１が移動する。したがって、前者の構成の方が、よりスムーズに上記偏心を修正することができる。

【0101】

また、本実施形態にかかるエッジリングＥ１の位置合わせでは、基台１０３ではなく、処理対象のウェハＷが載置される静電チャック１０４を基準として、位置合わせしている。したがって、静電チャックが基台１０３に対してずれて固定されていても、静電チャック１０４とエッジリングＥ１との位置関係を適切にすることができる。

【0102】

（第２実施形態）
＜処理モジュール６０ａ＞
図１３は、第２実施形態にかかる処理モジュールの構成の概略を示す部分拡大断面図である。

【0103】

図１３の処理モジュール６０ａでは、静電チャック１０４が、ウェハ載置部１０４ａとリング載置部１０４ｂとで別体となっている。
また、固定部１０３ａが、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａが固定される第１固定部２０１と、リング載置部１０４ｂが固定される第２固定部２０２とて別体となっている。さらに、第１固定部２０１に温調流体の第１流路２０１ａが形成され、第２固定部２０２に温調流体の第２流路２０２ａが形成されており、第１流路２０１ａへの温調流体の通流と第２流路２０２ａへの温調流体の通流とは互いに独立して制御される。第２流路２０２ａは、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）と独立してリング載置部１０４ｂの温度を調節する温調機構を構成する。一方、第１流路２０１ａは、リング載置部１０４ｂの温度と独立して上記凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）の温度を調節する別の温調機構を構成する。

【0104】

ウェハ載置部１０４ａとリング載置部１０４ｂとの間の断熱性を高めるため、両者の間に断熱材料から形成される断熱部２１１を設けてもよい。同様に、第１固定部２０１と第２固定部２０２との間の断熱性を高めるため、両者の間に断熱材料から形成される断熱部２１２を設けてもよい。

【0105】

この処理モジュール６０ａを用いる場合、エッジリングＥ１の取り付けは、第１実施形態の処理モジュール６０ａを用いる場合と同様に行うことができる。例えば、処理モジュール６０ａを用いる場合でも、前述の取り付け処理の例１～例３によって、エッジリングＥ１を取り付けることができる。なお、この場合、ステップＳ４のウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を加熱して径方向に膨張させる工程において、リング載置部１０４ｂを加熱せずに、当該リング載置部１０４ｂにエッジリングＥ１を載置させてもよい。言い換えると、ステップＳ４のウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を膨張させる工程におけるエッジリングＥ１の位置である「所定の位置」を、リング載置部１０４ｂから離間する位置とせずに、リング載置部１０４ｂに載置される位置としてもよい。

【0106】

ただし、ステップＳ４のウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を膨張させる工程で、エッジリングＥ１をリング載置部１０４ｂから離間させておくことで、エッジリングＥ１が上記凸部に押されて移動するときにリング載置部１０４ｂと擦れることによる影響を防ぐことができる。

【0107】

また、ステップＳ４のウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を膨張させる工程で、リング載置部１０４ｂにエッジリングＥ１を載置する場合、以下のようにしてもよい。すなわち、ステップＳ４のウェハ支持台１０１の凸部を膨張させる工程で、リング載置部１０４ｂに載置されたエッジリングＥ１が冷却され径方向に収縮するように、第２流路２０２ａを用いたリング載置部１０４ｂの温度調節を制御してもよい。具体的には、第１流路２０１ａに高温の流体を通流させることで、ウェハ載置部１０４ａを加熱して膨張させながら、第２流路２０２ａに低温の流体を通流させることで、リング載置部１０４ｂを冷却し且つ当該リング載置部１０４ｂに載置されたエッジリングＥ１を冷却し収縮させてもよい。

【0108】

＜取り付け処理の例４＞
続いて、処理モジュール６０ａを用いる場合に特有のエッジリングＥ１の取り付け処理の例を、図１４を用いて説明する。図１４は、本例の取り付け処理中における、ウェハ支持台１０１の周辺の状態を模式的に示す図である。なお、以下の処理は、制御装置８０による制御の下、真空雰囲気中で行われる。

【0109】

まず、前述のステップＳ１のエッジリングＥ１の搬送及びステップＳ２のエッジリングＥ１の下降が行われる。なお、前述の取り付け処理の例２におけるステップＳ１ａと同様、ステップＳ２のエッジリングＥ１の下降前に、ウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）を冷却して径方向に収縮させてもよい。

【0110】

（ステップＳ３’：エッジリングＥ１の載置）
次いで、エッジリングＥ１を移動させ、エッジリングＥ１の孔Ｅ１ａにウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）が挿入された状態で、リング載置部１０４ｂに載置させる。
具体的には、エッジリングＥ１がリング載置部１０４ｂに載置されるまで、搬送アーム７１からリングセットＥを受け取った昇降ピン１０７の下降が行われる。

【0111】

（ステップＳ４：凸部の膨張）
ステップＳ３の後、図１４に示すように、エッジリングＥ１が載置されたリング載置部１０４ｂを冷却してエッジリングＥ１を冷却して径方向に収縮させる。より具体的には、基台１０３の第１固定部２０１の第１流路２０１ａに低温の流体を通流させ、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａは冷却せずにリング載置部１０４ｂのみを冷却し、当該リング載置部１０４ｂに載置されたエッジリングＥ１を冷却させる。このように収縮させたときに、エッジリングＥ１がウェハ載置部１０４ａに対して偏心していると、エッジリングＥ１がウェハ支持台１０１の凸部（すなわちウェハ載置部１０４ａの上部）に当接する。その後も収縮が継続されると、収縮にしたがって、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの中心軸とエッジリングＥ１の中心軸とが近づく。

【0112】

この工程は、例えば、低温の流体の通流を開始してから所定の時間が経過したときに終了する。
これで、一連のエッジリングＥ１の取り付け処理が完了する。

【0113】

以上のように、本実施形態によれば、エッジリングＥ１がウェハ載置部１０４ａに対して偏心していた場合に、静電チャック１０４のウェハ載置部１０４ａの中心軸とエッジリングＥ１の中心軸とを近づけることができる。つまり、偏心を修正することができる。したがって、本実施形態によっても、搬送装置７０によるエッジリングＥ１の搬送精度によらず、エッジリングＥ１をウェハ支持台１０１に精度良く載置することができる。

【0114】

＜変形例＞
以上の例では、エッジリングＥ１を加熱する加熱装置６１ａは収納モジュール６１内に設けられていたが、収納モジュール６１外に設けられていてもよい。また、エッジリングＥ１の加熱は、プラズマ処理を行っていない処理モジュール６０の温調機構で行ってもよい。
また、以上の例では、エッジリングＥ１は、トランスファモジュール５０に接続された収納モジュール６１に収納されていたが、ウェハＷと同様に、ロードポート３２に載置されるフープに格納されていてもよい。

【0115】

以上、種々の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、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。

【符号の説明】

【0116】

６０、６０ａ 処理モジュール
８０ 制御装置
１０１ ウェハ支持台
１０３ｄ 流路
１０４ａ ウェハ載置部
１０４ｂ リング載置部
１０７ 昇降ピン
１１４ ピン昇降機構
Ｅ１ エッジリング
Ｅ１ａ 孔
Ｗ ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】