特許 7534048 プラズマ処理システム及びプラズマ処理方法

(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】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】プラズマ処理システム及びプラズマ処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20240806BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101M

H01L21/68 R

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2021007413

(22)【出願日】2021-01-20

(65)【公開番号】P2022111771

(43)【公開日】2022-08-01

【審査請求日】2023-10-04

(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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】曽根 一朗

(72)【発明者】

【氏名】長▲崎▼ 秀昭

【審査官】宇多川 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２４１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６０９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４５３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９６１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１０９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８６４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５０５３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理システムであって、
内部に消耗部材が取り付けられるチャンバと、
前記チャンバに接続される真空搬送室と、
前記真空搬送室内に設けられ、前記チャンバとの間で前記消耗部材を搬送する搬送装置と、
当該プラズマ処理システム内の前記チャンバ外に設けられ、前記消耗部材の状態を検出する測定器と、
当該プラズマ処理システムの各要素を制御する制御部と、
を備え、
前記測定器は、前記チャンバ外である前記真空搬送室に設けられ、前記消耗部材の厚さを検出する厚さ検出センサを含む、
プラズマ処理システム。

【請求項2】

前記測定器は、前記搬送装置が前記消耗部材を搬送する搬送経路において前記消耗部材の状態を検出する、
請求項１に記載のプラズマ処理システム。

【請求項3】

前記測定器は、前記搬送装置に保持された前記消耗部材の状態を検出する、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理システム。

【請求項4】

前記測定器は、前記チャンバと前記真空搬送室との間に設けられるゲートバルブに隣接して設けられる、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項5】

前記測定器は、前記真空搬送室の１箇所に設けられる、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項6】

前記測定器は、基準位置に対する前記消耗部材の位置ずれを検出する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項7】

前記測定器は、非接触で前記消耗部材の状態を検出する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項8】

前記制御部は、前記チャンバ内に搬入する前の未使用の前記消耗部材の状態を検出するように前記搬送装置及び前記測定器を制御する、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項9】

前記制御部は、前記プラズマ処理を経た使用中の前記消耗部材の状態を検出するように前記搬送装置及び前記測定器を制御する、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項10】

前記制御部は、前記測定器が検出した前記消耗部材の状態に基づき前記プラズマ処理の条件を変更する、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項11】

前記消耗部材は、前記基板の周囲に配置されるエッジリングである、
請求項１０に記載のプラズマ処理システム。

【請求項12】

前記プラズマ処理の条件は、前記エッジリングの持ち上げ量を含む、
請求項１１に記載のプラズマ処理システム。

【請求項13】

前記プラズマ処理の条件は、前記エッジリングの裏面に供給される伝熱ガスの供給圧及び供給流量の少なくとも１つを含む、
請求項１１又は１２に記載のプラズマ処理システム。

【請求項14】

前記プラズマ処理の条件は、前記エッジリングに供給されるバイアス電圧の大きさを含む、
請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項15】

前記基板の中心部を加熱する第１のヒータと、前記基板の周縁部を加熱する第２のヒータとを含む加熱部を更に備え、
前記プラズマ処理の条件は、前記第２のヒータの設定温度を含む、
請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項16】

前記消耗部材の状態は、前記消耗部材の厚さである、
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。

【請求項17】

基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、
（ａ）消耗部材が取り付けられたチャンバ内において第１の条件で基板にプラズマ処理を施す工程と、
（ｂ）前記プラズマ処理を経た前記消耗部材を前記チャンバに接続された真空搬送室内に搬送する工程と、
（ｃ）前記真空搬送室内に搬送された前記消耗部材の状態を検出する工程と、
（ｄ）状態の検出が行われた前記消耗部材を前記チャンバ内に搬送する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後に前記チャンバ内において前記消耗部材の状態に基づいて設定される第２の条件で基板にプラズマ処理を施す工程と、
を有し、
前記工程（ｃ）において検出される前記消耗部材の状態は、前記チャンバ外である前記真空搬送室に設けられた厚さ検出センサにより検出される前記消耗部材の厚さを含む、
プラズマ処理方法。

【請求項18】

前記工程（ｃ）の前に、（ｆ）基準位置に対する前記真空搬送室内に搬送された前記消耗部材の位置ずれの有無を判定する工程を更に有し、
前記工程（ｆ）において前記消耗部材の位置ずれが無いと判定された場合に前記工程（ｃ）を行う、
請求項１７に記載のプラズマ処理方法。

【請求項19】

前記工程（ｆ）において前記消耗部材の位置ずれが有ると判断された場合に、（ｇ）前記位置ずれが補正可能であるか否かを判定する工程を更に有し、
前記工程（ｇ）において前記位置ずれが補正可能であると判定された場合に前記工程（ｃ）を行う、
請求項１８に記載のプラズマ処理方法。

【請求項20】

前記工程（ｂ）の後かつ前記工程（ｄ）の前に、（ｈ）前記チャンバ内をクリーニングする工程を更に有する、
請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。

【請求項21】

前記工程（ｃ）の後に、（ｉ）前記工程（ｃ）において検出された前記消耗部材の状態が許容範囲内か否かを判定する工程を更に有し、
前記工程（ｉ）において前記消耗部材の状態が許容範囲内である場合に前記工程（ｄ）を行う、
請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。

【請求項22】

前記消耗部材の状態は、前記消耗部材の厚さである、
請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プラズマ処理システム及びプラズマ処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

処理室の内部に設けられた載置台に基板を載置してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が知られている。プラズマ処理装置においては、プラズマ処理を繰り返し行うことにより徐々に消耗するような消耗部材が存在する（例えば、特許文献１参照）。消耗部材としては、例えば載置台の上面における基板の周囲に設けられるフォーカスリング（エッジリング）が挙げられる。エッジリングは、プラズマに曝されることにより削られるため、定期的に交換する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１０９９２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、消耗部材の状態を検出できる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様によるプラズマ処理システムは、基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理システムであって、内部に消耗部材が取り付けられるチャンバと、前記チャンバに接続される真空搬送室と、前記真空搬送室内に設けられ、前記チャンバとの間で前記消耗部材を搬送する搬送装置と、当該プラズマ処理システム内の前記チャンバ外に設けられ、前記消耗部材の状態を検出する測定器と、当該プラズマ処理システムの各要素を制御する制御部と、を備え、前記測定器は、前記チャンバ外である前記真空搬送室に設けられ、前記消耗部材の厚さを検出する厚さ検出センサを含む。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、消耗部材の状態を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態のプラズマ処理システムの一例を示す図

【図2】第１の実施形態のプラズマ処理システムのハード構成例を示す図

【図3】厚さ検出センサの一例を示す図

【図4】実施形態のプラズマ処理装置の一例を示す縦断面図

【図5】エッジリングを昇降させる昇降ピンを説明するための図

【図6】エッジリングの裏面に供給される伝熱ガスを説明するための図

【図7】エッジリングに直流電圧を印加する直流電源を説明するための図

【図8】多ゾーンヒータを説明するための図

【図9】第１の実施形態の搬送方法の一例を示すフローチャート

【図10】第１の実施形態の搬送方法の別の一例を示すフローチャート

【図11】第２の実施形態のプラズマ処理システムの一例を示す図

【図12】第３の実施形態のプラズマ処理システムの一例を示す図

【図13】第４の実施形態のプラズマ処理システムの一例を示す図

【図14】第５の実施形態のプラズマ処理システムの一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

〔第１の実施形態〕
（プラズマ処理システム）
図１～図３を参照し、第１の実施形態のプラズマ処理システムの一例について説明する。第１の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ１は、基板にプラズマ処理等の各種の処理を施すことが可能なシステムである。

【0010】

プラズマ処理システムＰＳ１は、真空搬送室ＴＭ、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２、大気搬送室ＬＭ、制御部ＣＵ等を備える。

【0011】

真空搬送室ＴＭは、平面視において略五角形状を有する。真空搬送室ＴＭは、対向する２つの側面にプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４が接続されている。真空搬送室ＴＭの他の対向する２つの側面のうち、一方の側面にはロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２が接続され、他方の側面の近傍には厚さ検出センサＳ１１及び位置検出センサＳ１２が設けられている。真空搬送室ＴＭは、真空室を有し、内部に搬送ロボットＴＲが配置されている。

【0012】

搬送ロボットＴＲは、旋回、伸縮、昇降自在に構成されている。搬送ロボットＴＲは、先端に配置されたフォークＦＫに搬送対象物を載置して、ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２及びプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４の間で搬送対象物を搬送する。搬送対象物は、基板及び消耗部材を含む。基板は、例えば半導体ウエハであってよい。消耗部材は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４内に交換可能に取り付けられる部材であり、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４内でプラズマ処理等の各種の処理が行われることで消耗する部材である。消耗部材は、例えばエッジリングＦＲ、カバーリング、上部電極の天板を含む。エッジリングＦＲは、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４内において基板の周囲に配置される環状部材である。カバーリングは、エッジリングＦＲの外周に載置され、石英等により形成される環状部材である。上部電極の天板は、複数のガス導入口（図示せず）が形成された板状部材である。

【0013】

厚さ検出センサＳ１１は、例えば図３に示されるように、エッジリングＦＲに光Ｌを投射したときのエッジリングＦＲからの信号（例えば反射光）を検出する。また、厚さ検出センサＳ１１は、検出信号を厚さコントローラＣＴ１１に送信する。厚さ検出センサＳ１１は、真空搬送室ＴＭの内部に設けられていてもよく、真空搬送室ＴＭの外部に設けられていてもよい。厚さ検出センサＳ１１は、非接触式のセンサであり、例えば分光干渉式厚みセンサ、変位センサであってよい。分光干渉式厚みセンサとしては、例えば波長掃引式干渉計、マルチチャンネル分光式干渉計が挙げられる。変位センサとしては、例えば三角測距方式（ＰＳＤ方式、ＣＭＯＳ方式、ＣＣＤ方式）、同軸共焦点方式、白色同軸共焦点方式、光切断方式のセンサが挙げられる。なお、図３の例では、厚さ検出センサＳ１１によりエッジリングＦＲの上方から該エッジリングＦＲの厚さを検出する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、厚さ検出センサＳ１１は、エッジリングＦＲの下方から該エッジリングＦＲの厚さを検出するように構成されていてもよい。また例えば、厚さ検出センサＳ１１は、エッジリングＦＲの両側（上方及び下方）から該エッジリングＦＲの厚さを検出するように構成されていてもよい。エッジリングＦＲの両側から該エッジリングＦＲの厚さを検出することにより、検出されるエッジリングＦＲの厚さの精度が高くなる。

【0014】

厚さコントローラＣＴ１１は、厚さ検出センサＳ１１の検出信号に基づいて、エッジリングＦＲの厚さを算出する。厚さコントローラＣＴ１１は、算出したエッジリングＦＲの厚さを制御部ＣＵに出力する。

【0015】

位置検出センサＳ１２は、フォークＦＫに保持された搬送対象物の位置を検出し、検出信号を位置コントローラＣＴ１２に送信する。位置検出センサＳ１２は、例えば基板の外周縁部の複数箇所を検出することにより、フォークＦＫに保持された基板の位置を検出する。また、位置検出センサＳ１２は、例えばエッジリングＦＲの内周縁部の複数箇所を検出することにより、フォークＦＫに保持されたエッジリングＦＲの位置を検出する。

【0016】

位置コントローラＣＴ１２は、位置検出センサＳ１２により検出される搬送対象物の位置と予め定められた基準位置とに基づいて、搬送対象物の基準位置からのずれ量を算出し、算出したずれ量を制御部ＣＵに送信する。制御部ＣＵは、搬送ロボットＴＲにより、算出されたずれ量を補正するように搬送対象物を搬送先（例えばプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４）のステージに載置するように制御する。

【0017】

プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４は、処理室を有し、内部に配置されたステージを有する。プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４は、ステージに基板が載置された後、内部を減圧して処理ガスを導入し、ＲＦ電力を印加してプラズマを生成し、生成されたプラズマによって基板にプラズマ処理を施す。プラズマ処理の一例はエッチング処理を含む。真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４とは、開閉自在なゲートバルブＧ１で仕切られている。

【0018】

ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２は、真空搬送室ＴＭと大気搬送室ＬＭとの間に配置されている。ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２は、内部を真空と大気圧との間で切り換え可能な内圧可変室を有する。ここで、真空とは、大気圧よりも減圧された低圧状態を意味する。ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２は、内部に配置されたステージを有する。ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２は、基板を大気搬送室ＬＭから真空搬送室ＴＭへ搬入する際、内部を大気圧に維持して大気搬送室ＬＭから基板を受け取り、内部を真空に切り替えて真空搬送室ＴＭへ基板を搬入する。ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２は、基板を真空搬送室ＴＭから大気搬送室ＬＭへ搬出する際、内部を真空に維持して真空搬送室ＴＭから基板を受け取り、内部を大気圧まで昇圧して大気搬送室ＬＭへ基板を搬入する。ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と真空搬送室ＴＭとは、開閉自在なゲートバルブＧ２で仕切られている。ロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２と大気搬送室ＬＭとは、開閉自在なゲートバルブＧ３で仕切られている。

【0019】

大気搬送室ＬＭは、真空搬送室ＴＭに対向して配置されている。大気搬送室ＬＭは、例えばＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）であってよい。大気搬送室ＬＭは、直方体状であり、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）を備え、大気圧に保持された大気搬送室である。大気搬送室ＬＭの長手方向に沿った一の側面には、２つのロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２が接続されている。大気搬送室ＬＭの長手方向に沿った他の側面には、ロードポートＬＰ１～ＬＰ３が接続されている。ロードポートＬＰ１～ＬＰ３には、搬送対象物を収容する容器が載置される。該容器は、例えば１又は２以上の基板を収容する容器、１又は２以上の消耗部材を収容する容器を含む。基板を収容する容器は、例えばＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod)であってよい。消耗部材を収容する容器は、例えばエッジリングＦＲを収容する容器、カバーリングを収容する容器、上部電極の天板を収容する容器を含む。大気搬送室ＬＭ内には、搬送ロボット（図示せず）が配置されている。搬送ロボットは、ロードポートＬＰ１～ＬＰ３に載置される容器内とロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２の内圧可変室内との間で搬送対象物を搬送する。なお、図１の例では、ロードポートＬＰ３にエッジリングＦＲを収容した容器が載置されている場合を示す。

【0020】

制御部ＣＵは、プラズマ処理システムＰＳ１の各部、例えば真空搬送室ＴＭに設けられた搬送ロボットＴＲ、大気搬送室ＬＭに設けられた搬送ロボット、ゲートバルブＧ１～Ｇ３を制御する。また、制御部ＣＵは、プラズマ処理システムＰＳ１の各部を制御し、後述する実施形態の測定方法を実行する。制御部ＣＵは、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、プラズマ処理システムＰＳ１の各部を制御する。

【0021】

（プラズマ処理装置）
図４を参照し、図１のプラズマ処理システムＰＳ１が備えるプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４として用いられるプラズマ処理装置の一例について説明する。

【0022】

プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１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１０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１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１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１３は、プラズマ処理チャンバ１０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１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。側壁１０ａは接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０筐体とは電気的に絶縁される。

【0023】

基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板（ウエハ）Ｗを支持するための中央領域（基板支持面）１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域（リング支持面）１１１ｂとを有する。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。一実施形態において、本体部１１１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１１１ａを有する。静電チャックは、例えば絶縁材の間に吸着電極１１１ｃが介在された構成となっている。リングアセンブリ１１２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ＦＲである。また、図示は省略するが、基板支持部１１は、静電チャック、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも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、冷媒やガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と基板支持面１１１ａ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。

【0024】

シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、導電性部材を含む。シャワーヘッド１３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１３に加えて、側壁１０ａ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。

【0025】

ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０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２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２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２０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１又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。

【0026】

電源３０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１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１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１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３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１０ｓ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３１は、プラズマ処理チャンバ１０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。また、バイアスＲＦ信号を基板支持部１１の導電性部材に供給することにより、基板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基板Ｗに引き込むことができる。

【0027】

一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａ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１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３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３１ａ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１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に供給される。第２のＲＦ生成部３１ｂ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１１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３１ｂ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１１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。

【0028】

また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、基板支持部１１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のバイアスＤＣ信号は、基板支持部１１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３２ｂは、シャワーヘッド１３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１３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信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。

【0029】

排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０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１０ｓ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。

【0030】

（リフタ）
図５を参照し、プラズマ処理装置１におけるエッジリングＦＲを昇降させるリフタの一例について説明する。

【0031】

リフタ５０は、エッジリングＦＲを昇降させる。リフタ５０は、昇降ピン５１、アクチュエータ５２及びシール部材５３を含む。

【0032】

昇降ピン５１は、エッジリングＦＲの真下において本体部１１１を鉛直方向に貫通する貫通孔１１１ｈに挿通されている。昇降ピン５１の先端（第一端）は、エッジリングＦＲの下面に当接される。昇降ピン５１の基端（第二端）は、プラズマ処理チャンバ１０の外に配置されるアクチュエータ５２に支持されている。

【0033】

アクチュエータ５２は、昇降ピン５１を上下に移動させてエッジリングＦＲの高さ位置を調整する。

【0034】

シール部材５３は、貫通孔１１１ｈの内壁と昇降ピン５１との間に設けられている。シール部材５３は、貫通孔１１１ｈの内壁と昇降ピン５１との間の気密にシールする。シール部材５３は、例えばＯリングであってよい。

【0035】

エッジリングＦＲを搬出する際には、まず、アクチュエータ５２により昇降ピン５１を上下に移動させてエッジリングＦＲの高さ位置を調整する。続いて、ゲートバルブＧ１を開き、フォークＦＫをプラズマ処理チャンバ１０内のエッジリングＦＲの下方に進入させる。続いて、昇降ピン５１が降下することによりエッジリングＦＲがフォークＦＫ上に載置される。

【0036】

エッジリングＦＲを搬入する際には、まず、ゲートバルブＧ１を開き、エッジリングＦＲを保持したフォークＦＫをプラズマ処理チャンバ１０内に進入させる。続いて、アクチュエータ５２により昇降ピン５１を上昇させることにより、フォークＦＫ上のエッジリングＦＲが昇降ピン５１上に受け渡される。

【0037】

（吸着機構・伝熱ガス供給機構）
図６を参照し、プラズマ処理装置１におけるエッジリングＦＲを吸着させる吸着機構及びエッジリングＦＲの裏面に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給機構の一例について説明する。

【0038】

吸着機構６０は、直流電源６１ａ，６１ｂ、スイッチ６２ａ，６２ｂ及び電極板６３ａ，６３ｂを含む。吸着機構６０は、直流電源６１ａ，６１ｂから電極板６３ａ，６３ｂに印加された電圧によりクーロン力等の静電力を発生させ、静電力により本体部１１１上にエッジリングＦＲを吸着させる。なお、図６では、電極板が双極の例を示したが、単極であってもよい。

【0039】

伝熱ガス供給機構７０は、伝熱ガス供給源７１及びガス供給ライン７２を含む。伝熱ガス供給源７１は、伝熱ガスをガス供給ライン７２に供給する。伝熱ガスとしては、熱伝導性を有するガス、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス等が好適に用いられる。ガス供給ライン７２は、一端が伝熱ガス供給源７１に接続され、他端が本体部１１１の上面とエッジリングＦＲの下面との間に連通する。伝熱ガス供給機構７０は、伝熱ガス供給源７１からガス供給ライン７２を介して、本体部１１１の上面とエッジリングＦＲの下面との間に伝熱ガスを供給する。

【0040】

（バイアス電源）
図７を参照し、プラズマ処理装置１におけるエッジリングＦＲにバイアス電圧を印加するバイアス電源の一例について説明する。

【0041】

バイアス電源８０は、エッジリングＦＲに接続されている。バイアス電源８０は、例えば１０～５００Ｖの大きさの直流電圧をエッジリングＦＲに印加できるように構成されている。バイアス電源８０は、プラズマ処理の際に、エッジリングＦＲに対して所定の電圧を印加することにより、エッジリングＦＲの上方のプラズマシースの厚みを調節して、基板Ｗの端部におけるプラズマシースの歪みを是正できる。これにより、基板Ｗの面内におけるエッチング形状の均一性を高めることができる。また、バイアス電源８０は、プラズマ処理の際に、後述する搬送方法において検出されるエッジリングＦＲの厚さに基づき、エッジリングＦＲに印加するバイアス電圧を変更する。これにより、エッジリングＦＲの消耗によりエッジリングＦＲの厚さが変わった場合でも、基板Ｗの端部におけるプラズマシースの歪みを是正できる。そのため、エッジリングＦＲの消耗によって基板Ｗの面内におけるエッチング形状が変化することを抑制できる。なお、バイアス電源８０として直流電源の他、４００ｋＨｚ～１００ＭＨｚの高周波電源を用いてもよい。

【0042】

（加熱機構）
図８を参照し、プラズマ処理装置１における基板Ｗを加熱する加熱機構の一例について説明する。

【0043】

加熱機構（ヒータ）９０は、本体部１１１に埋め込まれている。加熱機構９０は、複数のヒータ９１ａ～９１ｃ、給電線９２ａ～９２ｃ及び交流電源９３を含む。例えば、ヒータ９１ａ～９１ｃは、それぞれ本体部１１１の中心領域、中間領域及び周縁領域に設けられている。給電線９２ａ～９２ｃは、それぞれ一端がヒータ９１ａ～９１ｃと接続され、他端が交流電源９３と接続されている。交流電源９３は、給電線９２ａ～９２ｃを介してヒータ９１ａ～９１ｃに所定の電流を供給する。これにより、本体部１１１の温度を領域ごとに上昇させることができる。

【0044】

なお、前述した吸着機構６０、伝熱ガス供給機構７０、バイアス供給（バイアス電源８０によるエッジリングＦＲに対するバイアス電圧の印加）及び加熱機構９０は、適宜組み合わせることができる。

【0045】

（搬送方法）
図９を参照し、実施形態の搬送方法の一例について説明する。以下では、図１に示されるプラズマ処理システムＰＳ１において、エッジリングＦＲが設置されていないプロセスモジュールＰＭ１内のステージにエッジリングＦＲを設置する場合を例に挙げて説明する。

【0046】

ステップＳＴ１０１では、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲの取付対象チャンバを選択する。例えば、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲの取付対象チャンバとしてプロセスモジュールＰＭ１を選択する。

【0047】

ステップＳＴ１０２では、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲを選択し、選択したエッジリングＦＲの搬送を開始する。一実施形態において、まず、制御部ＣＵは、大気搬送室ＬＭ内の搬送ロボット（図示せず）により、例えばロードポートＬＰ３に載置された容器内に収容されたエッジリングＦＲを搬出するように制御する。続いて、制御部ＣＵは、大気搬送室ＬＭとロードロック室ＬＬ１との間のゲートバルブＧ３を開くように制御する。続いて、制御部ＣＵは、該搬送ロボットにより、エッジリングＦＲをロードロック室ＬＬ１内のステージに載置するように制御する。続いて、制御部ＣＵは、該ゲートバルブＧ３を閉じ、ロードロック室ＬＬ１内を減圧して真空に切り替えるように制御する。続いて、制御部ＣＵは、ロードロック室ＬＬ１と真空搬送室ＴＭとの間のゲートバルブＧ２を開くように制御する。続いて、制御部ＣＵは、真空搬送室ＴＭ内に配置された搬送ロボットＴＲのフォークＦＫにより、ロードロック室ＬＬ１内のステージに載置されたエッジリングＦＲを受け取るように制御する。

【0048】

ステップＳＴ１０３では、制御部ＣＵは、搬送途中で、エッジリングＦＲの位置を検出する。一実施形態において、制御部ＣＵは、搬送ロボットＴＲを制御し、エッジリングＦＲを保持したフォークＦＫを、真空搬送室ＴＭに設けられた位置検出センサＳ１２の検出領域に移動させるように制御する。続いて、位置コントローラＣＴ１２は、位置検出センサＳ１２によりエッジリングＦＲの位置を検出する。また、位置コントローラＣＴ１２は、検出したエッジリングＦＲの位置を記憶（保存）してもよい。

【0049】

ステップＳＴ１０４では、制御部ＣＵは、ステップＳＴ１０３において検出されたエッジリングＦＲの位置に基づいて、エッジリングＦＲの位置ずれがあるか否かを判定する。一実施形態において、位置コントローラＣＴ１２は、位置検出センサＳ１２により検出されるエッジリングＦＲの位置と予め定めれた基準位置とに基づいて、エッジリングＦＲの基準位置からのずれ量を算出し、算出したずれ量を制御部ＣＵに送信する。制御部ＣＵは、該ずれ量に基づきエッジリングＦＲの位置ずれがあるか否かを判定する。ステップＳＴ１０４において、エッジリングＦＲの位置ずれがあると判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１０５へ進める。一方、ステップＳＴ１０４において、エッジリングＦＲの位置ずれがないと判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１０７へ進める。

【0050】

ステップＳＴ１０５では、制御部ＣＵは、ステップＳＴ１０４にて算出した位置ずれが補正可能であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０５において、位置ずれが補正可能であると判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１０６へ進める。一方、ステップＳＴ１０５において、位置ずれが補正不可であると判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１１０へ進める。

【0051】

ステップＳ１０６では、制御部ＣＵは、ステップＳＴ１０４にて算出した位置ずれ量に基づいて、エッジリングＦＲの位置ずれ量を補正するまたは補正値を算出する。

【0052】

ステップＳＴ１０７では、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲの厚みを検出する。一実施形態において、制御部ＣＵは、搬送ロボットＴＲを制御し、エッジリングＦＲを保持したフォークＦＫを、真空搬送室ＴＭに設けられた厚さ検出センサＳ１１の検出領域に補正値を考慮して移動させるように制御する。なお、厚さ検出センサＳ１１の検出領域は、位置検出センサＳ１２の検出領域と同じ位置であってもよく、異なる位置であってもよい。厚さ検出センサＳ１１の検出領域が位置検出センサＳ１２の検出領域と同じ位置である場合、エッジリングＦＲの位置を検出した後、フォークＦＫを移動させることなく、エッジリングＦＲの厚さを検出できる。

【0053】

ステップＳＴ１０８では、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲの厚さが許容範囲内であるか否かを判定する。一実施形態において、制御部ＣＵは、ステップＳＴ１０７において検出されたエッジリングＦＲの厚さに基づき、エッジリングＦＲの厚さが許容範囲内であるか否かを判定する。ステップＳＴ１０８において、エッジリングＦＲの厚さが許容範囲内であると判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１０９へ進める。一方、ステップＳＴ１０８において、エッジリングＦＲの厚さが許容範囲外であると判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１１０へ進める。

【0054】

ステップＳＴ１０９では、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１に搬送する。一実施形態において、まず、制御部ＣＵは、真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１との間のゲートバルブＧ１を開くように制御する。続いて、制御部ＣＵは、搬送ロボットＴＲにより、位置コントローラＣＴ１２により算出されたずれ量を補正するようにエッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置するように制御する。その後、制御部ＣＵは処理を終了する。

【0055】

また、制御部ＣＵは、プロセスモジュールＰＭ１のステージに新たなエッジリングＦＲを載置した後に基板Ｗにプラズマ処理を施す場合、厚さコントローラＣＴ１１が算出した該エッジリングＦＲの厚さに基づき設定される条件でプラズマ処理を施してもよい。これにより、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0056】

プラズマ処理の条件は、例えばバイアス電源８０によりエッジリングＦＲに供給されるバイアス電圧の大きさであってよい。また、プラズマ処理の条件は、例えば昇降ピン５１によるエッジリングＦＲの持ち上げ量であってもよい。また、プラズマ処理の条件は、例えば伝熱ガス供給機構７０により本体部１１１の上面とエッジリングＦＲの下面との間に供給される伝熱ガスの供給圧や供給流量であってもよい。また、プラズマ処理の条件は、例えば本体部１１１の周縁領域を加熱するヒータ９１ｃの設定温度であってもよい。

【0057】

ステップＳＴ１１０では、制御部ＣＵは、アラームを発報し、搬送ロボットＴＲによるエッジリングＦＲの搬送を停止する。

【0058】

ステップＳＴ１１１では、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲをロードポートＬＰ１～ＬＰ３に搬送する。一実施形態において、まず、制御部ＣＵは、ロードロック室ＬＬ２内を減圧して真空に切り替えるように制御する。続いて、制御部ＣＵは、ロードロック室ＬＬ２と真空搬送室ＴＭとの間のゲートバルブＧ２を開くように制御する。続いて、制御部ＣＵは、搬送ロボットＴＲのフォークＦＫに保持されたエッジリングＦＲを、ロードロック室ＬＬ２内のステージに載置するように制御する。続いて、制御部ＣＵは、該ゲートバルブＧ２を閉じ、ロードロック室ＬＬ２内を大気に切り替えるように制御する。続いて、制御部ＣＵは、大気搬送室ＬＭとロードロック室ＬＬ２との間のゲートバルブＧ３を開くように制御する。続いて、制御部ＣＵは、大気搬送室ＬＭ内の搬送ロボット（図示せず）により、ロードロック室ＬＬ２内のステージに載置されたエッジリングＦＲを受け取り、例えばロードポートＬＰ３に載置された容器内にエッジリングＦＲを収容するように制御する。また、制御部ＣＵは、該ゲートバルブＧ３を閉じるように制御する。

【0059】

ステップＳＴ１１２では、制御部ＣＵは、プラズマ処理システムＰＳ１の状態をオペレータ指示待ち状態に移行させる。

【0060】

ステップＳＴ１１３では、制御部ＣＵは、オペレータにより「再試行する」又は「再試行しない」のいずれが選択されたかを判定する。ステップＳＴ１１３において、「再試行する」が選択されたと判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１１４へ進める。一方、ステップＳＴ１１３において、「再試行しない」が選択されたと判定した場合、制御部ＣＵは処理を終了する。

【0061】

ステップＳＴ１１４では、制御部ＣＵは、使用可能な別のエッジリングＦＲがあるか否かを判定する。ステップＳＴ１１４において、使用可能な別のエッジリングＦＲがあると判定した場合、制御部ＣＵは処理をステップＳＴ１０２へ戻す。一方、ステップＳＴ１１４において、使用可能な別のエッジリングＦＲがないと判定した場合、制御部ＣＵは処理を終了する。

【0062】

図１０を参照し、実施形態の搬送方法の別の一例について説明する。以下では、図１に示されるプラズマ処理システムＰＳ１において、プロセスモジュールＰＭ１内のステージに設置されたエッジリングＦＲの定期点検及び交換を実施する場合を例に挙げて説明する。

【0063】

ステップＳＴ２０１では、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲの点検対象チャンバを選択する。例えば、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲの点検対象チャンバとしてプロセスモジュールＰＭ１を選択する。

【0064】

ステップＳＴ２０２では、制御部ＣＵは、ステップＳＴ２０１にて選択されたチャンバにおいてクリーニング処理を実行する。例えば、制御部ＣＵは、吸着機構６０の直流電源６１ａ，６１ｂから電極板６３ａ，６３ｂに印加されている電圧をオフにすることにより、本体部１１１に対するエッジリングＦＲの吸着を解除するように制御する。続いて、制御部ＣＵは、プロセスモジュールＰＭ１内のステージに載置されたエッジリングＦＲを昇降ピン５１により持ち上げ、ステージの載置面から離間させた状態でクリーニング処理を実行するように制御することが好ましい。これにより、エッジリングＦＲの裏面にプラズマ処理により堆積した反応生成物を除去できる。ただし、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲをステージの載置面から離間させずにクリーニング処理を実行するように制御してもよい。クリーニング処理とは、プラズマ処理によって発生したプロセスモジュールＰＭ１内の堆積物を処理ガスのプラズマ等により除去し、プロセスモジュールＰＭ１内をクリーンな状態で安定させる処理である。クリーニング処理を行うことにより、プロセスモジュールＰＭ１内からエッジリングＦＲを搬出する際、プロセスモジュールＰＭ１内の堆積物が巻き上がることを抑制できる。処理ガスとしては、例えば、酸素（Ｏ_２）ガス、フッ化炭素（ＣＦ）系ガス、窒素（Ｎ_２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、Ｈｅガス、あるいは、これらの二種以上の混合ガスを用いることができる。また、プロセスモジュールＰＭ１のクリーニング処理を行う際、処理条件によってはステージの静電チャックを保護するために、静電チャックの上面にダミーウエハ等の基板Ｗを載置した状態でクリーニング処理を行ってもよい。なお、プロセスモジュールＰＭ１内に堆積物が存在しない場合、またはエッジリングの搬送に影響しない場合等には、クリーニング処理を行わなくてもよい。すなわち、ステップＳＴ２０２を省略してもよい。

【0065】

ステップＳＴ２０３では、制御部ＣＵは、プロセスモジュールＰＭ１内からエッジリングＦＲを取り出す。一実施形態において、まず、制御部ＣＵは、真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１との間のゲートバルブＧ１を開くように制御する。続いて、制御部ＣＵは、真空搬送室ＴＭ内に配置された搬送ロボットＴＲのフォークＦＫにより、プロセスモジュールＰＭ１内のステージに載置されたエッジリングＦＲを受け取るように制御する。より具体的には、まず、アクチュエータ５２により昇降ピン５１を上昇させることにより、昇降ピン５１の先端でエッジリングＦＲを持ち上げる。続いて、フォークＦＫをプロセスモジュールＰＭ１内のエッジリングＦＲの下方に進入させる。続いて、昇降ピン５１が降下することによりエッジリングＦＲがフォークＦＫ上に載置される。続いて、制御部ＣＵは、エッジリングＦＲを真空搬送室ＴＭに搬送し、該ゲートバルブＧ１を閉じるように制御する。

【0066】

ステップＳＴ２０４～ステップＳＴ２１５は、前述のステップＳＴ１０３～ステップＳＴ１１４と同じであってよい。また、ステップＳＴ２１６は、前述のステップＳＴ１０２と同じであってよい。

【0067】

以上に説明した第１の実施形態によれば、プラズマ処理システムＰＳ１のプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４外である真空搬送室ＴＭにエッジリングＦＲの厚さを検出する厚さ検出センサＳ１１が設けられている。これにより、プラズマに曝されない環境下でエッジリングＦＲの消耗量を検出できる。その結果、精度よくエッジリングＦＲの厚さを検出できる。

【0068】

これに対し、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４内に厚さ検出センサを設ける場合、例えばプロセスモジュールＰＭ１の天板や側壁に光を透過する透過窓（View Port）を設け、透過窓を介してエッジリングＦＲに光を照射して厚さを検出することになる。この場合、透過窓がプラズマによりエッチングされ得るため、該透過窓が新たな消耗部材となる。そうすると、該透過窓を定期的に交換するメンテナンスが新たに発生し、生産性が低下し、またコストが増加する。また、透過窓の表面が消耗したり、透過窓の表面にエッチング生成物が付着したりすると、検出値のＳＮ比の低下を招き、検出精度が悪化する。

【0069】

また、第１の実施形態によれば、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する前に、エッジリングＦＲの厚さを検出する。そして、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲内である場合、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する。一方、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲外である場合、エッジリングＦＲの回収及び交換を行う。これにより、エッジリングＦＲの取り付け間違いを防止できる。

【0070】

〔第２の実施形態〕
図１１を参照し、第２の実施形態のプラズマ処理システムの一例について説明する。第２の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ２は、厚さ検出センサＳ１１及び位置検出センサＳ１２がゲートバルブＧ１の近傍に設けられている点で、第１の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ１と異なる。なお、その他の点については、第１の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ１と同じであってよい。

【0071】

厚さ検出センサＳ１１は、真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間のゲートバルブＧ１の近傍に設けられている。厚さ検出センサＳ１１は、搬送ロボットＴＲのフォークＦＫが真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間でエッジリングＦＲを搬送する搬送経路において、エッジリングＦＲの厚さを検出する。

【0072】

位置検出センサＳ１２は、真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間のゲートバルブＧ１の近傍に設けられている。位置検出センサＳ１２は、搬送ロボットＴＲのフォークＦＫが真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間でエッジリングＦＲを搬送する搬送経路において、エッジリングＦＲの位置を検出する。

【0073】

第２の実施形態によれば、プラズマ処理システムＰＳ２のプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４外である真空搬送室ＴＭにエッジリングＦＲの厚さを検出する厚さ検出センサＳ１１が設けられている。これにより、プラズマに曝されない環境下でエッジリングＦＲの消耗量を検出できる。その結果、精度よくエッジリングＦＲの厚さを検出できる。

【0074】

また、第２の実施形態によれば、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する前に、エッジリングＦＲの厚さを検出する。そして、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲内である場合、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する。一方、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲外である場合、エッジリングＦＲの回収及び交換を行う。これにより、エッジリングＦＲの取り付け間違いを防止できる。

【0075】

また、第２の実施形態によれば、厚さ検出センサＳ１１及び位置検出センサＳ１２が真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間のゲートバルブＧ１の近傍に設けられている。これにより、搬送ロボットＴＲにより、エッジリングＦＲを、真空搬送室ＴＭからプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４に搬送しながらエッジリングＦＲの厚さ及び位置ずれを算出できる。そのため、プラズマ処理システムＰＳ１に比べてエッジリング搬送のスループットが向上する。

【0076】

〔第３の実施形態〕
図１２を参照し、第３の実施形態のプラズマ処理システムの一例について説明する。第３の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ３は、厚さ検出センサＳ１１の機能が位置検出センサＳ１２に統合されている点で、第２の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ２と異なる。なお、その他の点については、第２の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ２と同じであってよい。

【0077】

プラズマ処理システムＰＳ３は、真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間のゲートバルブＧ１の近傍の各々に設けられた、位置検出センサＳ１２及び複合検出センサＳ１３を有する。

【0078】

複合検出センサＳ１３は、エッジリングＦＲの位置を検出する機能と、エッジリングＦＲの厚さを検出する機能とを有する。

【0079】

第３の実施形態によれば、プラズマ処理システムＰＳ３のプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４外である真空搬送室ＴＭにエッジリングＦＲの厚さを検出する厚さ検出センサＳ１１が設けられている。これにより、プラズマに曝されない環境下でエッジリングＦＲの消耗量を検出できる。その結果、精度よくエッジリングＦＲの厚さを検出できる。

【0080】

また、第３の実施形態によれば、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する前に、エッジリングＦＲの厚さを検出する。そして、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲内である場合、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する。一方、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲外である場合、エッジリングＦＲの回収及び交換を行う。これにより、エッジリングＦＲの取り付け間違いを防止できる。

【0081】

また、第３の実施形態によれば、位置検出センサＳ１２及び複合検出センサＳ１３が真空搬送室ＴＭとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間のゲートバルブＧ１の近傍に設けられている。これにより、搬送ロボットＴＲにより、エッジリングＦＲを、真空搬送室ＴＭからプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４に搬送しながらエッジリングＦＲの厚さ及び位置ずれを算出できる。そのため、プラズマ処理システムＰＳ１に比べてエッジリング搬送のスループットが向上する。

【0082】

また、第３の実施形態によれば、厚さ検出センサＳ１１の機能が位置検出センサＳ１２に統合されている。これにより、センサの数を削減できる。

【0083】

〔第４の実施形態〕
図１３を参照し、第４の実施形態のプラズマ処理システムの一例について説明する。第４の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ４は、大気搬送室ＬＭ内にエッジリングＦＲを保管するバッファＢＦが設けられている点で、第１の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ１と異なる。

【0084】

バッファＢＦは、大気搬送室ＬＭ内に設けられている。バッファＢＦは、内部に複数のエッジリングＦＲを多段に収容する。バッファＢＦは、大気搬送室ＬＭ内の搬送ロボット（図示せず）によりアクセス可能な位置に設けられている。該搬送ロボットは、バッファＢＦとロードロック室ＬＬ１，ＬＬ２との間でエッジリングＦＲを搬送する。

【0085】

このように、エッジリングＦＲの収容場所がバッファＢＦであることを除けば、他はプラズマ処理システムＰＳ１～ＰＳ３と同じであってよい。

【0086】

第４の実施形態によれば、プラズマ処理システムＰＳ４のプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４外である真空搬送室ＴＭにエッジリングＦＲの厚さを検出する厚さ検出センサＳ１１が設けられている。これにより、プラズマに曝されない環境下でエッジリングＦＲの消耗量を検出できる。その結果、精度よくエッジリングＦＲの厚さを検出できる。

【0087】

また、第４の実施形態によれば、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する前に、エッジリングＦＲの厚さを検出する。そして、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲内である場合、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する。一方、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲外である場合、エッジリングＦＲの回収及び交換を行う。これにより、エッジリングＦＲの取り付け間違いを防止できる。

【0088】

〔第５の実施形態〕
図１４を参照し、第５の実施形態のプラズマ処理システムの一例について説明する。第５の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ５は、真空搬送室ＴＭに、エッジリングＦＲを保管する保管チャンバＳＣが接続されている点で、第１の実施形態のプラズマ処理システムＰＳ１と異なる。

【0089】

保管チャンバＳＣは、真空搬送室ＴＭにゲートバルブＧ４を介して接続されている。保管チャンバＳＣは、内部に複数のエッジリングＦＲを多段に収容する。保管チャンバＳＣは、搬送ロボットＴＲによりアクセス可能な位置に設けられている。該搬送ロボットＴＲは、保管チャンバＳＣとプロセスモジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ４との間でエッジリングＦＲを搬送する。

【0090】

このように、エッジリングＦＲの収容場所が保管チャンバＳＣであることを除けば、他はプラズマ処理システムＰＳ１～ＰＳ３と同じであってよい。

【0091】

第５の実施形態によれば、プラズマ処理システムＰＳ５のプロセスモジュールＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ４外である真空搬送室ＴＭにエッジリングＦＲの厚さを検出する厚さ検出センサＳ１１が設けられている。これにより、プラズマに曝されない環境下でエッジリングＦＲの消耗量を検出できる。その結果、精度よくエッジリングＦＲの厚さを検出できる。

【0092】

また、第５の実施形態によれば、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する前に、エッジリングＦＲの厚さを検出する。そして、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲内である場合、エッジリングＦＲをプロセスモジュールＰＭ１のステージに載置する。一方、検出したエッジリングＦＲの厚さが許容範囲外である場合、エッジリングＦＲの回収及び交換を行う。これにより、エッジリングＦＲの取り付け間違いを防止できる。

【0093】

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趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0094】

上記の実施形態では、エッジリングＦＲの厚さを検出する場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、エッジリングＦＲに代えて、プロセスモジュールＰＭ内に取り付けられる別の消耗部材、例えばカバーリング、上部電極の天板等の厚さを検出する場合についても同様に適用できる。

【0095】

上記の実施形態では、プラズマ処理システムＰＳ１～ＰＳ５内のチャンバ外に消耗部材の厚さを検出する厚さ検出センサＳ１１を配置する場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、厚さ検出センサＳ１１に代えて、例えば消耗部材の表面状態等、消耗部材の状態を検出する状態検出センサを配置してもよい。

【0096】

また、状態検出センサによって消耗部材の状態を検出する際、スポット（１点）ではなくエリア（直線または面）で消耗部材の状態を検出することにより、消耗部材の形状（傾き、凹凸、歪み、たわみ、反り等）を検出できる。一例としては、エッジリングＦＲを回転させることにより複数点（又は線）におけるエッジリングＦＲの状態を検出できる。また、ラインセンサのようなセンサを用いることにより複数点（又は線）におけるエッジリングＦＲの状態を検出できる。また、これらを組み合わせてもよい。これらにより、エッジリングＦＲの全周にわたって、傾き、凹凸、歪み、たわみ、反り等の形状を検出できる。

【符号の説明】

【0097】

ＣＵ 制御部
ＰＳ１～ＰＳ５ プラズマ処理システム
ＰＭ１～ＰＭ４ プロセスモジュール
Ｓ１１ 厚さ検出センサ
ＴＭ 真空搬送室
ＴＲ 搬送ロボット
ＦＲ エッジリング

【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】