CN109841555B - 求出偏离量的方法和校准搬送位置数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供求出偏离量的方法和校准搬送位置数据的方法，能够以高精度求出测定器的偏离量。测定器具有基底基板、多个传感器电极、高频振荡器以及运算部。多个传感器电极以从多个传感器电极到聚焦环的内周面的最短距离的和(A)为固定的值的方式配置。方法包括以下步骤：利用配置在区域内的测定器来计算多个测定值(Ci)；使用计算出的多个测定值(Ci)来计算常量(a)；使用计算出的常量(a)和多个测定值(Ci)来计算多个距离，所述多个距离分别表示从多个传感器电极到聚焦环的内周面的距离；以及根据计算出的多个距离来计算偏离量。

Description

求出偏离量的方法和校准搬送位置数据的方法
技术领域
本发明的实施方式涉及一种求出测定器的偏离量的方法和校准处理***中的搬送位置数据的方法。
背景技术
在半导体器件之类的电子器件的制造中，使用对圆盘状的被加工物进行处理的处理***。处理***具有用于搬送被加工物的搬送装置和用于处理被加工物的处理装置。处理装置一般具有腔室主体和设置在该腔室主体内的载置台。载置台构成为对载置在载置台上的被加工物进行支承。搬送装置构成为将被加工物搬送到载置台上。
在处理装置对被加工物进行的处理中，被加工物在载置台上的位置很重要。因而，在被加工物在载置台上的位置偏离规定位置的情况下，需要调整搬送装置。
作为调整搬送装置的技术，已知专利文献1所记载的技术。在专利文献1所记载的技术中利用如下的测定器，该测定器具有与被加工物相同的圆盘形状，具有用于测定静电电容的电极。在专利文献1所记载的技术中，通过搬送装置将测定器搬送到载置台上。获取取决于电极在载置台上的位置的静电电容的测定值，基于该测定值来调整搬送装置，使得修正被加工物的搬送位置。
专利文献1：日本特开2017-3557号公报
发明内容
发明要解决的问题
所述的测定器获取电极与同电极相向的对象物之间的静电电容的测定值。静电电容的测定值根据对象物的形状发生变化。即使在对象物与测定器之间的位置关系相同的情况下，根据对象物的机器差异(日语：機差)或者对象物的消耗的不同，也可能获取到不同的静电电容的测定值。因此，期望一种根据由测定器获取的静电电容的测定值来高精度地求出与测定器的位置有关的偏离量的方法。另外，期望一种根据测定器的偏离量来校准处理***中的搬送位置数据的方法。
用于解决问题的方案
在第一方式中，提供一种求出测定器的偏离量的方法。偏离量是配置在被聚焦环包围的区域内的测定器的中心位置相对于该区域的中心位置的偏离量。测定器具有基底基板、多个传感器电极、高频振荡器以及运算部。基底基板呈圆盘状。多个传感器电极设置于基底基板。高频振荡器被设置为向多个传感器电极提供高频信号。运算部构成为根据与多个传感器电极的电位相应的多个检测值分别计算表示多个传感器电极各自的静电电容的多个测定值。多个传感器电极设置于基底基板的周缘。在区域内配置有测定器的状态下，从多个传感器电极到聚焦环的内周面的各个最短距离的和A为固定的值。和A满足下述的式(1)。
【数1】
Figure BDA0001877815100000021
其中，N是所述多个传感器电极的个数，Ci是所述多个测定值，a是常量，
该方法包括以下步骤：利用配置在区域内的测定器来计算多个测定值Ci；使用计算出的多个测定值Ci来计算式(1)中的常量a；使用计算出的常量a和多个测定值Ci来计算多个距离，该多个距离分别表示从多个传感器电极到聚焦环的内周面的距离；以及根据计算出的多个距离来计算偏离量。
由测定器获取的多个测定值的各个测定值同传感器电极与聚焦环之间的最短距离成反比，因此用Ci＝a/d来定义。在此，d是传感器电极与聚焦环之间的最短距离。即使存在聚焦环的中心位置与测定器的中心位置相同的位置关系，常量a也根据机器差异或者聚焦环的消耗发生变化。在第一方式所涉及的方法中，多个传感器电极以满足(1)式的方式配置，因此基于(1)式，根据多个测定值Ci求出常量a。并且，根据常量a与多个测定值Ci的各个测定值高精度地求出多个距离。根据第一方式所涉及的方法，能够根据像这样求出的多个距离高精度地求出测定器的偏离量。
在第二方式中，提供一种求出测定器的偏离量的方法。偏离量是配置在静电卡盘上的测定器的中心位置相对于静电卡盘的中心位置的偏离量，测定器具有基底基板、多个传感器电极、高频振荡器以及运算部。基底基板呈圆盘状。多个传感器电极相对于所述基底基板的中心轴线在周向上排列，且沿基底基板的底面设置。高频振荡器被设置为向所述多个传感器电极提供高频信号。运算部构成为根据与多个传感器电极的电位相应的多个检测值分别计算表示多个传感器电极各自的静电电容的多个测定值。静电卡盘具有：陶瓷制的主体，其具有相对于静电卡盘的中心沿周向延伸的周缘；以及电极，其设置在该主体内。静电卡盘的电极的边缘比主体的周缘靠内侧处相对于静电卡盘的中心沿周向延伸，多个传感器电极各自的径向外侧的第一边缘在第一圆上延伸。第一圆具有与静电卡盘的主体的周缘的半径相同的半径，且与基底基板共用中心轴线。多个传感器电极各自的径向内侧的第二边缘在第二圆上延伸。第二圆具有与静电卡盘的电极的边缘的半径相同的半径，且与基底基板共用所述中心轴线。多个传感器电极以以下方式设置，该方式为：在静电卡盘上配置有测定器的状态下，从该多个传感器电极的第二边缘到静电卡盘的周缘的各个最短距离的和B固定，和B满足下述的式(2)。
【数2】
Figure BDA0001877815100000031
其中，M是所述多个传感器电极的个数，Di是所述多个测定值，b是常量，方法包括以下步骤：利用配置在静电卡盘上的测定器来计算所述多个测定值Di；使用计算出的多个测定值Di来计算式(2)中的常量b；使用计算出的常量b和多个测定值Di来计算多个距离，该多个距离分别表示从多个传感器电极的第二边缘到静电卡盘的所述周缘的距离；以及根据计算出的多个距离来计算偏离量。
静电电容与电极面积成正比，因此由测定器获取的多个测定值的各个测定值根据从第二边缘到静电卡盘的周缘的最短距离而增加。即，用Di＝1/b×WX来定义由测定器获取的多个测定值的各测定值。在此，WX是从第二边缘到静电卡盘的周缘的最短距离。即使存在静电卡盘的中心位置与测定器的中心位置相同的位置关系，常量b也根据机器差异或者静电卡盘的消耗发生变化。在第二方式所涉及的方法中，多个传感器电极以满足(2)式的方式配置，因此基于(2)式，根据多个测定值Di求出常量b。并且，根据常量b和多个测定值Di的各个测定值高精度地求出多个距离。根据第二方式所涉及的方法，能够根据像这样求出的多个距离高精度地求出测定器的偏离量。
在第三方式中提供一种使用第一方式所涉及的方法来构成处理***中的搬送位置数据的方法。处理***包括处理装置和搬送装置。处理装置具有腔室主体和设置在由所述腔室主体提供的腔室内的载置台。搬送装置基于搬送位置数据向载置台上且被聚焦环包围的所述区域内搬送被加工物。方法包括以下步骤：使用搬送装置将测定器搬送到根据搬送位置数据确定出的区域内的位置；使用第一方式所涉及的方法来计算偏离量；以及使用偏离量来校准所述搬送位置数据。根据第三方式所涉及的方法，能够基于利用第一方式所涉及的方法求出的偏离量来构成处理***中的搬送位置数据。
在第四方式中，提供一种使用第二方式所涉及的方法来构成处理***中的搬送位置数据的方法。处理***包括处理装置和搬送装置。处理装置具有腔室主体和设置在由腔室主体提供的腔室内的静电卡盘。搬送装置基于搬送位置数据将被加工物搬送到静电卡盘上。方法包括以下步骤：使用搬送装置将测定器搬送到根据搬送位置数据确定出的静电卡盘上的位置；使用第二方式所涉及的方法来计算偏离量；以及使用偏离量来校准搬送位置数据。根据第四方式所涉及的方法，能够基于利用第二方式所涉及的方法求出的偏离量来构成处理***中的搬送位置数据。
发明的效果
如以上说明的那样，提供一种根据由测定器获取的静电电容的测定值来高精度地求出与测定器的位置有关的偏离量的方法。另外，提供一种根据测定器的偏离量来构成处理***中的搬送位置数据的方法。
附图说明
图1是例示处理***的图。
图2是例示校准器的立体图。
图3是表示等离子体处理装置的一例的图。
图4是表示从上表面侧观察测定器的俯视图。
图5是表示从底面侧观察测定器的俯视图。
图6是表示第一传感器的一例的立体图。
图7是沿图6的VII-VII线获取的截面图。
图8是沿图7的VIII-VIII线获取的截面图。
图9是图5的第二传感器的放大图。
图10是例示测定器的电路基板的结构的图。
图11是示意地表示聚焦环与测定器之间的位置关系的图。
图12是示意性地表示静电卡盘的截面图。
图13是示意性地表示静电卡盘与测定器之间的位置关系的截面图。
图14是表示重叠长度与测定值之间的关系的曲线图。
图15是示意性地表示静电卡盘与测定器之间的位置关系的图。
图16是表示从上表面侧观察其它方式的测定器的俯视图。
图17是示意性地表示聚焦环与测定器之间的位置关系的图。
图18是表示校准处理***中的搬送位置数据的方法的一个实施方式的流程图。
图19是其它实施方式所涉及的第一传感器的纵截面图。
附图标记说明
100：测定器；102：基底基板；104：第一传感器；105：第二传感器；143：传感器电极；161：传感器电极；106：电路基板；ESC：静电卡盘；FR：聚焦环。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明各种实施方式。此外，在各附图中对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。
首先，对具有用于处理圆盘状的被加工物的处理装置和用于向该处理装置搬送被处理体的搬送装置的处理***进行说明。图1是例示处理***的图。处理***1具备台2a～2d、容器4a～4d、加载模块LM、校准器AN、加载互锁模块LL1、LL2、处理模块PM1～PM6、传递模块TF以及控制部MC。此外，对台2a～2d的个数、容器4a～4d的个数、加载互锁模块LL1、LL2的个数以及处理模块PM1～PM6的个数没有限定，可以是一个以上的任意个数。
台2a～2d沿加载模块LM的一边排列。容器4a～4d分别搭载在台2a～2d上。各容器4a～4d例如是被称作FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式晶圆传送盒)的容器。各容器4a～4d构成为收容被加工物W。被加工物W如晶圆那样具有大致圆盘形状。
加载模块LM具有将大气压状态的搬送空间界定成其内部的腔室壁。在该搬送空间内设置有搬送装置TU1。搬送装置TU1例如是多关节机器人，由控制部MC来控制。搬送装置TU1构成为在容器4a～4d与校准器AN之间、校准器AN与加载互锁模块LL1～LL2之间、加载互锁模块LL1～LL2与容器4a～4d之间搬送被加工物W。
校准器AN与加载模块LM连接。校准器AN构成为对被加工物W的位置进行调整(位置的校准)。图2是例示校准器的立体图。校准器AN具有支承台6T、驱动装置6D以及传感器6S。支承台6T是能够绕沿铅垂方向延伸的轴线中心旋转的台，支承台6T构成为在支承台6T上支承被加工物W。支承台6T借助驱动装置6D来旋转。驱动装置6D由控制部MC来控制。当支持台6T通过来自驱动装置6D的动力进行旋转时，载置在该支承台6T上的被加工物W也旋转。
传感器6S是光学传感器，在被加工物W旋转的期间检测被加工物W的边缘。传感器6S根据边缘的检测结果来检测被加工物W的切口WN(或者其它的标记)的角度位置相对于基准角度位置的偏离量和被加工物W的中心位置相对于基准位置的偏离量。传感器6S将切口WN的角度位置的偏离量和被加工物W的中心位置的偏离量输出到控制部MC。控制部MC基于切口WN的角度位置的偏离量来计算用于将切口WN的角度位置校正为基准角度位置的支持台6T的旋转量。控制部MC控制驱动装置6D，使得支承台6T旋转与该旋转量相应的量。由此，能够将切口WN的角度位置校正为基准角度位置。另外，控制部MC基于被加工物W的中心位置的偏离量来从校准器AN接受被加工物W时的、控制搬送装置TU1的末端执行器的位置，使得被加工物W的中心位置与搬送装置TU1的末端执行器(end effector)上的规定位置一致。
返回到图1，加载互锁模块LL1和加载互锁模块LL2分别设置在加载模块LM与传递模块TF之间。加载互锁模块LL1和加载互锁模块LL2分别提供预备减压室。
传递模块TF经由闸阀而与加载互锁模块LL1以及加载互锁模块LL2连接。传递模块TF提供能够减压的减压室。在该减压室设置有搬送装置TU2。搬送装置TU2例如是多关节机器人，由控制部MC来控制。搬送装置TU2构成为在加载互锁模块LL1～LL2与处理模块PM1～PM6之间以及在处理模块PM1～PM6中的任意两个处理模块之间搬送被加工物W。
处理模块PM1～PM6经由闸阀而与传递模块TF连接。处理模块PM1～PM6分别是构成为对被加工物W进行等离子体处理之类的专用的处理的处理装置。
在该处理***1中进行对被加工物W的处理时的一系列的动作如下所例示。加载模块LM的搬送装置TU1从容器4a～4d中的某一个容器取出被加工物W，将该被加工物W搬送到校准器AN。接着，搬送装置TU1从校准器AN取出调整了位置的被加工物W，将该被加工物W搬送到加载互锁模块LL1和加载互锁模块LL2中的一方的加载互锁模块。接着，一方的加载互锁模块将预备减压室的压力减压到规定的压力。接着，传递模块TF的搬送装置TU2从一方的加载互锁模块取出被加工物W，将该被加工物W搬送到处理模块PM1～PM6中的某一个处理模块。然后，处理模块PM1～PM6中的一个以上的处理模块对被加工物W进行处理。然后，搬送装置TU2将处理后的被加工物W从处理模块搬送到加载互锁模块LL1和加载互锁模块LL2中的一方的加载互锁模块。接着，搬送装置TU1将被加工物W从一方的加载互锁模块搬送到容器4a～4d中的某一个容器。
该处理***1如上所述那样具备控制部MC。控制部MC能够是具备处理器、存储器之类的存储装置、显示装置、输入输出装置、通信装置等的计算机。由控制部MC按照存储装置中存储的程序对处理***1的各部进行控制，由此实现所述的处理***1的一系列的动作。
图3是表示能够被用作处理模块PM1～PM6中的某一个处理模块的等离子体处理装置的一例的图。图3所示的等离子体处理装置10是电容耦合型等离子体蚀刻装置。等离子体处理装置10具备大致圆筒形状的腔室主体12。腔室主体12例如由铝形成，能够对腔室主体12的内壁面实施阳极氧化处理。该腔室主体12保安接地。
在腔室主体12的底部上设置有大致圆筒形状的支承部14。支承部14例如由绝缘材料构成。支承部14设置在腔室主体12内，从腔室主体12的底部向上方延伸。另外，在由腔室主体12提供的腔室S内设置有载置台ST。载置台ST被支承部14支承。
载置台ST具有下部电极LE和静电卡盘ESC。下部电极LE包括第一板18a和第二板18b。第一板18a和第二板18b例如由铝之类的金属构成，呈大致圆盘形状。第二板18b设置在第一板18a上，与第一板18a电连接。
在第二板18b上设置有静电卡盘ESC。静电卡盘ESC具有将作为导电膜的电极配置在一对绝缘层或者绝缘片之间而成的构造，具有大致圆盘形状。静电卡盘ESC的电极经由开关23而与直流电源22电连接。该静电卡盘ESC通过由于来自直流电源22的直流电压而产生的库仑力等静电力来吸附被加工物W。由此，静电卡盘ESC能够保持被加工物W。
在第二板18b的周缘部上设置有聚焦环FR。该聚焦环FR以包围被加工物W的边缘和静电卡盘ESC的方式设置。聚焦环FR具有第一部分P1和第二部分P2(参照图7)。第一部分P1和第二部分P2具有环状的板形状。第二部分P2设置在第一部分P1上。第二部分P2的内缘P2i具有比第一部分P1的内缘P1i的直径大的直径。被加工物W以其边缘区域位于聚焦环FR的第一部分P1上的方式被载置在静电卡盘ESC上。该聚焦环FR能够由硅、碳化硅、氧化硅之类的各种材料中的任意材料形成。
在第二板18b的内部设置有制冷剂流路24。制冷剂流路24构成调温机构。经由配管26a从设置于腔室主体12的外部的冷却装置向制冷剂流路24供给制冷剂。被供给到制冷剂流路24的制冷剂经由配管26b返回到冷却装置。像这样使制冷剂在制冷剂流路24与冷却装置之间循环。通过控制该制冷剂的温度，来控制被静电卡盘ESC支承的被加工物W的温度。
在载置台ST上形成有将该载置台ST贯通的多个(例如三个)贯通孔25。多根(例如三根)升降销25a分别***所述多个贯通孔25中。此外，在图3中，描绘了***一根升降销25a的一个贯通孔25。
另外，在等离子体处理装置10设置有气体供给管线28。气体供给管线28将来自传热气体供给机构的传热气体、例如He气体供给到静电卡盘ESC的上表面与被加工物W的背面之间。
另外，等离子体处理装置10具备上部电极30。上部电极30以与载置台ST相向的方式配置在该载置台ST的上方。上部电极30借助绝缘性遮蔽构件32支承于腔室主体12的上部。上部电极30能够包括顶板34和支承体36。顶板34面向腔室S，在该顶板34设置有多个气体喷出孔34a。该顶板34能够由硅或者石英形成。或者，能够通过在铝制的母材的表面形成氧化钇之类的耐等离子体性的膜来构成顶板34。
支承体36将顶板34以装卸自如的方式支承，支承体36例如能够由铝之类的导电性材料构成。该支承体36能够具有水冷构造。在支承体36的内部设置有气体扩散室36a。与气体喷出孔34a连通的多个气体通流孔36b从该气体扩散室36a向下方延伸。另外，在支承体36形成有用于向气体扩散室36a引导处理气体的气体导入口36c，该气体导入口36c与气体供给管38连接。
气体供给管38经由阀组42及流量控制器组44而与气体源组40连接。气体源组40包括多种气体用的多个气体源。阀组42包括多个阀，流量控制器组44包括质量流量控制器之类的多个流量控制器。气体源组40的多个气体源分别经由阀组42的对应的阀及流量控制器组44的对应的流量控制器而与气体供给管38连接。
另外，在等离子体处理装置10中，沿腔室主体12的内壁以装卸自如的方式设置有沉积物屏蔽件46。在支承部14的外周也设置有沉积物屏蔽件46。沉积物屏蔽件46用于防止蚀刻副产物(沉积物)附着于腔室主体12，沉积物屏蔽件46能够通过在铝材料上覆盖氧化钇等陶瓷来构成。
在腔室主体12的底部侧且支承部14与腔室主体12的侧壁之间设置有排气板48。排气板48例如能够通过在铝材料上覆盖氧化钇等陶瓷来构成。在排气板48形成有沿排气板48的板厚方向贯通的多个孔。在该排气板48的下方且腔室主体12设置有排气口12e。排气口12e经由排气管52而与排气装置50连接。排气装置50具有压力调整阀和涡轮分子泵等真空泵，能够将腔室主体12内的空间减压到期望的真空度。另外，在腔室主体12的侧壁设置有被加工物W的搬入搬出口12g，该搬入搬出口12g能够由闸阀54来开闭。
另外，等离子体处理装置10还具备第一高频电源62和第二高频电源64。第一高频电源62是产生等离子体生成用的第一高频的电源，例如，产生具有27～100MHz的频率的高频。第一高频电源62经由匹配器66而与上部电极30连接。匹配器66具有用于使第一高频电源62的输出阻抗与负载侧(上部电极30侧)的输入阻抗匹配的电路。此外，第一高频电源62也可以经由匹配器66而与下部电极LE连接。
第二高频电源64是产生用于向被加工物W吸引离子的第二高频的电源，例如产生400kHz～13.56MHz的范围内的频率的高频。第二高频电源64经由匹配器68而与下部电极LE连接。匹配器68具有用于使第二高频电源64的输出阻抗与负载侧(下部电极LE侧)的输入阻抗匹配的电路。
在该等离子体处理装置10中，从多个气体源中的所选择的一个以上的气体源向腔室S供给气体。另外，利用排气装置50将腔室S的压力设定为规定的压力。并且，利用来自第一高频电源62的第一高频对腔室S内的气体进行激励。由此，生成等离子体。然后，利用产生的活性种对被加工物W进行处理。此外，也可以根据需要，利用基于第二高频电源64的第二高频的偏压向被加工物W吸引离子。
下面，说明测定器。图4是表示从上表面侧观察测定器的俯视图。图5是表示从底面侧观察测定器的俯视图。图4和图5所示的测定器100具备基底基板102。基底基板102例如由硅形成，具有与被加工物W的形状相同的形状，即大致圆盘形状。基底基板102的直径是与被加工物W的直径相同的直径，例如是300mm。根据该基底基板102的形状和尺寸来规定测定器100的形状和尺寸。因而，测定器100具有与被加工物W的形状相同的形状且具有与被加工物W的尺寸相同的尺寸。另外，在基底基板102的边缘形成有切口102N(或者其它的标记)。
在基底基板102设置有静电电容测定用的多个第一传感器104A～104C。多个第一传感器104A～104C沿基底基板102的边缘例如在该边缘的整周上等间隔地排列。具体而言，多个第一传感器104A～104C分别沿基底基板的上表面侧的边缘设置。多个第一传感器104A～104C各自的前侧端面104f沿着基底基板102的侧面。
另外，在基底基板102设置有静电电容测定用的多个第二传感器105A～105C。多个第二传感器105A～105C沿基底基板102的边缘例如在该边缘的整周上等间隔地排列。具体而言，多个第二传感器105A～105C分别沿基底基板的底面侧的边缘设置。多个第二传感器105A～105C各自的传感器电极161沿着基底基板102的底面。另外，第二传感器105A～105C和第一传感器104A～104C以60°间隔在周向上交替地排列。
在基底基板102的上表面的中央设置有电路基板106。在电路基板106与多个第一传感器104A～104C之间设置有用于将电路基板106与多个第一传感器104A～104C彼此电连接的布线组108A～108C。另外，在电路基板106与多个第二传感器105A～105C之间设置有用于将电路基板106与多个第二传感器105A～105C彼此电连接的布线组208A～208C。电路基板106、布线组108A～108C以及布线组208A～208C被盖103覆盖。在盖103设置有多个开口103a。开口103a的位置与配置于电路基板106的后述的供电连接器177a等的位置一致。
下面，详细地说明第一传感器。图6是表示传感器的一例的立体图。图7是沿图6的VII-VII线获取的截面图。图8是沿图7的VIII-VIII线获取的截面图。图6～图8所示的第一传感器104是被用作测定器100中的多个第一传感器104A～104C的传感器，在一例中构成为芯片状的部件。此外，在下面的说明中，适当地参考XYZ正交坐标系。X方向表示第一传感器104的前方向，Y方向表示与X方向正交的一个方向且第一传感器104的宽度方向，Z方向表示与X方向及Y方向正交的方向且第一传感器104的上方向。
如图6～图8所示，第一传感器104具有前侧端面104f、上表面104t、下表面104b、一对侧面104s以及后侧端面104r。前侧端面104f构成第一传感器104的在X方向上前侧表面。第一传感器104以前侧端面104f相对于中心轴线AX100朝向辐射方向的方式搭载于测定器100的基底基板102(参照图4)。另外，在第一传感器104搭载于基底基板102的状态下，前侧端面104f沿基底基板102的边缘延伸。因而，在测定器100配置于静电卡盘ESC上的区域时，前侧端面104f与聚焦环FR的内缘相向。
后侧端面104r构成第一传感器104的在X方向上的后侧表面。在第一传感器104搭载于基底基板102的状态下，后侧端面104r位于比前侧端面104f更靠中心轴线AX100的位置处。上表面104t构成第一传感器104的在Z方向上的上侧表面，下表面104b构成第一传感器104的在Z方向上的下侧表面。另外，一对侧面104s构成第一传感器104的在Y方向上的表面。
第一传感器104具有传感器电极143。第一传感器104还可以具有电极141和保护电极142。电极141由导体形成。电极141具有第一部分141a。如图6和图7所示，第一部分141a沿X方向和Y方向延伸。
保护电极142由导体形成。保护电极142具有第二部分142a。第二部分142a在第一部分141a上延伸。在第一传感器104内，保护电极142相对于电极141绝缘。如图6和图7所示，第二部分142a在第一部分141a上沿X方向和Y方向延伸。
传感器电极143是由导体形成的传感器电极。传感器电极143设置在电极141的第一部分141a和保护电极142的第二部分142a上。传感器电极143在第一传感器104内相对于电极141和保护电极142绝缘。传感器电极143具有前表面143f。该前表面143f沿与第一部分141a及第二部分142a交叉的方向延伸。另外，前表面143f沿第一传感器104的前侧端面104f延伸。在一个实施方式中，前表面143f构成第一传感器104的前侧端面104f的一部分。或者，第一传感器104也可以具有在传感器电极143的前表面143f的前侧覆盖该前表面143f的绝缘膜。
也可以如图6～图8所示那样，电极141和保护电极142以在配置有传感器电极143的前表面143f的区域的一侧(X方向)具有开口并且包围传感器电极143的周围的方式延伸。即，也可以是，电极141和保护电极142以在传感器电极143的上方、后方和侧方包围该传感器电极143的方式延伸。
另外，第一传感器104的前侧端面104f能够是具有规定的曲率的曲面。在这种情况下，前侧端面104f在该前侧端面的任意位置处具有固定的曲率，该前侧端面104f的曲率能够是测定器100的中心轴线AX100与该前侧端面104f之间的距离的倒数。该第一传感器104以前侧端面104f的曲率中心与中心轴线AX100一致的方式搭载于基底基板102。
另外，第一传感器104还能够具有基板部144、绝缘区域146～148、焊盘151～153以及通孔布线154。基板部144具有主体部144m和表层部144f。主体部144m例如由硅形成。表层部144f覆盖主体部144m的表面。表层部144f由绝缘材料形成。表层部144f例如是硅的热氧化膜。
保护电极142的第二部分142a在基板部144的下方延伸，在基板部144与保护电极142之间设置有绝缘区域146。绝缘领域146例如由SiO2、SiN、Al2O3或者聚酰亚胺形成。
电极141的第一部分141a在基板部144和保护电极142的第二部分142a的下方延伸。在电极141与保护电极142之间设置有绝缘区域147。绝缘区域147例如由SiO2、SiN、Al2O3或者聚酰亚胺形成。
绝缘区域148构成第一传感器104的上表面104t。绝缘区域148例如由SiO2、SiN、Al2O3或者聚酰亚胺形成。在该绝缘区域148形成有焊盘151～153。焊盘153由导体形成，与传感器电极143连接。具体而言，传感器电极143与焊盘153通过将绝缘区域146、保护电极142、绝缘区域147及电极141贯通的通孔布线154彼此连接。在通孔布线154的周围设置有绝缘体，该通孔布线154相对于电极141及保护电极142绝缘。焊盘153经由设置在基底基板102内的布线183而与电路基板106连接。焊盘151和焊盘152也同样地由导体形成。焊盘151和焊盘152分别经由对应的通孔布线而与电极141、保护电极142连接。另外，焊盘151和焊盘152经由设置于基底基板102的对应的布线而与电路基板106连接。
下面，详细地说明第二传感器。图9是图5的局部放大图，图9示出一个第二传感器。传感器电极161的边缘的一部分呈圆弧形状。即，传感器电极161具有由以中心轴线AX100为中心的具有不同的半径的两个圆弧即内缘(第二边缘)161a和外缘(第一边缘)161b规定的平面形状。多个第二传感器105A～105C各自的传感器电极161中的径向外侧的外缘161b在共同的圆上延伸。另外，多个第二传感器105A～105C各自的传感器电极161中的径向内侧的内缘161a在其它共同的圆上延伸。传感器电极161的边缘的一部分的曲率与静电卡盘ESC的边缘的曲率一致。在一个实施方式中，传感器电极161中的形成径向外侧的边缘的外缘161b的曲率与静电卡盘ESC的边缘的曲率一致。此外，外缘161b的曲率中心、即外缘161b在其上延伸的圆的中心共用中心轴线AX100。
在一个实施方式中，第二传感器105A～105C各自还包括包围传感器电极161的保护电极162。保护电极162呈框状，在传感器电极161的整周上包围传感器电极161。保护电极162与传感器电极161以在保护电极162和传感器电极161之间隔着绝缘区域164的方式彼此分离。另外，在一个实施方式中，第二传感器105A～105C各自还包括在保护电极162的外侧包围该保护电极162的电极163。电极163呈框状，在保护电极162的整周上包围保护电极162。保护电极162与电极163以在保护电极162和电极163之间隔着绝缘区域165的方式彼此分离。
下面，说明电路基板106的结构。图10是例示测定器的电路基板的结构的图。如图10所示，电路基板106具有高频振荡器171、多个C/V变换电路172A～172C、多个C/V变换电路272A～272C、A/D变换器173、处理器(运算部)174、存储装置175、通信装置176以及电源177。
多个第一传感器104A～104C各自经由多个布线组108A～108C中的对应的布线组而与电路基板106连接。另外，多个第一传感器104A～104C各自经由对应的布线组所包括的几个布线而与多个C/V变换电路172A～172C中的对应的C/V变换电路连接。多个第二传感器105A～105C各自经由多个布线组208A～208C中的对应的布线组而与电路基板106连接。另外，多个第二传感器105A～105C各自经由对应的布线组所包括的几个布线而与多个C/V变换电路272A～272C中的对应的C/V变换电路连接。下面，对与多个第一传感器104A～104C各自的结构相同的一个第一传感器104、与多个布线组108A～108C各自的结构相同的一个布线组108、与多个C/V变换电路172A～172C各自的结构相同的一个C/V变换电路172、与多个第二传感器105A～105C各自的结构相同的一个第二传感器105、与多个布线组208A～208C各自的结构相同的一个布线组208、以及与多个C/V变换电路272A～272C各自的结构相同的C/V变换电路272进行说明。
布线组108包括布线181～183。布线181的一端与连接于电极141的焊盘151连接。该布线181同电路基板106的与地G连接的接地电位线GL连接。此外，布线181也可以经由开关SWG而与接地电位线GL连接。另外，布线182的一端与连接于保护电极142的焊盘152连接，布线182的另一端与C/V变换电路172连接。另外，布线183的一端与连接于传感器电极143的焊盘153连接，布线183的另一端与C/V变换电路172连接。
布线组208包括布线281～283。布线281的一端与电极163连接。该布线281同电路基板106的与地G连接的接地电位线GL连接。此外，布线281也可以经由开关SWG而与接地电位线GL连接。另外，布线282的一端与保护电极162连接，布线282的另一端与C/V变换电路272连接。另外，布线283的一端与传感器电极161连接，布线283的另一端与C/V变换回路272连接。
高频振荡器171与电池之类的电源177连接，高频振荡器171构成为从该电源177接受电力来产生高频信号。此外，电源177也与处理器174、存储装置175以及通信装置176连接。高频振荡器171具有多个输出线。高频振荡器171经由多个输出线向布线182和布线183以及布线282和布线283提供所产生的高频信号。因而，高频振荡器171与第一传感器104的保护电极142以及传感器电极143电连接，从该高频振荡器171向保护电极142和传感器电极143提供高频信号。另外，高频振荡器171与第二传感器105的传感器电极161以及保护电极162电连接，从该高频振荡器171向传感器电极161和保护电极162提供高频信号。
C/V变换电路172的输入与布线182以及布线183连接。即，C/V变换电路172的输入与第一传感器104的保护电极142以及传感器电极143连接。另外，C/V变换电路272的输入与传感器电极161以及保护电极162分别连接。C/V变换电路172和C/V变换回路272构成为，生成具有与其输入的电位差相应的振幅的电压信号并输出该电压信号。此外，与C/V变换电路172连接的传感器电极的静电电容越大，则该C/V变换电路172输出的电压信号的电压的大小越大。同样地，与C/V变换电路272连接的传感器电极的静电电容越大，则该C/V变换电路272输出的电压信号的电压的大小越大。高频振荡器171、布线282和布线283、以及C/V变换电路272与高频振荡器171、布线182和布线183、以及C/V变换电路172同样地连接。
A/D变换器173的输入与C/V变换电路172以及C/V变换电路272的出力连接。另外，A/D变换器173与处理器174连接。通过来自处理器174的控制信号来控制A/D变换器173，将C/V变换回路172的输出信号(电压信号)和C/V变换电路272的输出信号(电压信号)变换为数字值，并作为检测值输出到处理器174。
处理器174与存储装置175连接。存储装置175是易失性存储器之类的存储装置，构成为存储后述的测定数据。另外，处理器174与其它的存储装置178连接。存储装置178是非易失性存储器之类的存储装置，存储由处理器174读取和执行的程序。
通信装置176是依据任意的无线通信标准的通信装置。例如，通信装置176依据Bluetooth(注册商标)。通信装置176构成为对存储装置175中存储的测定数据进行无线发送。
处理器174构成为通过执行所述的程序来控制测定器100的各部。例如，处理器174控制高频振荡器171对保护电极142、传感器电极143、传感器电极161以及保护电极162进行的高频信号的提供，电源177对存储装置175进行的电力供给，电源177对通信装置176进行的电力供给等。并且，处理器174执行上述的程序，由此基于从A/D变换器173输入的检测值来获取第一传感器104的测定值和第二传感器105的测定值。
在以上说明的测定器100中，在测定器100配置于被聚焦环FR包围的区域的状态下，多个传感器电极143以及保护电极142与聚焦环FR的内缘相向。基于这些传感器电极143的信号与保护电极142的信号之间的电位差生成的测定值表示反映多个传感器电极143的各个传感器电极与聚焦环之间的距离的静电电容。此外，用C＝εS/d表示静电电容C。ε是传感器电极143的前表面143f与聚焦环FR的内缘之间的介质的介电常数，S是传感器电极143的前表面143f的面积，能够将d视作传感器电极143的前表面143f与聚焦环FR的内缘之间的距离。因而，根据测定器100，能够得到反映了模拟被加工物W的该测定器100与聚焦环FR之间的相对位置关系的测定数据。例如，传感器电极143的前表面143f与聚焦环FR的内缘之间的距离越大，则由测定器100获取的多个测定值越小。
另外，在测定器100载置于静电卡盘ESC的状态下，多个传感器电极161与静电卡盘ESC相向。关于一个传感器电极161进行考虑，在传感器电极161相对于静电卡盘ESC向径向的外侧偏离的情况下，由传感器电极161测定的静电电容比测定器100被搬送到规定的搬送位置的情况下的静电电容小。另外，在传感器电极161相对于静电卡盘ESC向径向的内侧偏离的情况下，由传感器电极161测定的静电电容比测定器100被搬送到规定的搬送位置的情况下的静电电容大。
下面，对求出配置在该区域内的测定器100的中心位置(中心轴线AX100)相对于被聚焦环FR包围的区域的中心位置(中心轴线AXF)的偏离量的方法进行说明。
图11示意性地示出聚焦环FR与配置在聚焦环FR的内侧的测定器100之间的位置关系。在图11中示出聚焦环FR的内周与测定器100的边缘。另外，在图11中示出基于将聚焦环FR的中心轴线AXF作为原点的X轴和Y轴的正交坐标系以及基于将测定器100的中心轴线AX100作为原点的X’轴和Y’轴的正交坐标系。在图示例中，设定为Y’轴通过第一传感器104A。
如图所示，用ΔX和ΔY来表示聚焦环FR的中心轴线AXF与测定器100的中心轴线AX100之间的偏离量。下面，说明ΔX和ΔY的导出方法。在一个实施方式中，三个第一传感器104A、104B、104C以从多个传感器电极143到聚焦环FR的内周面的各个最短距离的和A为固定的值的方式沿周向以120°间隔均匀地设置于基底基板102的周缘。在图示例中，聚焦环FR的内径Df是302mm，测定器100的外径Dw是300mm。在该情况下，当将从第一传感器104A到聚焦环FR的内周面的最短距离设为GA、将从第一传感器104B到聚焦环FR的内周面的最短距离设为GB、将从第一传感器104C到聚焦环FR的内周面的最短距离设为GC时，下面的式(3)成立。
((Df-Dw)/2)×3＝GA+GB+GC＝3.00mm···(3)
在此，如上所述，用C＝εS/d表示静电电容C，因此用d＝εS/C表示距离d。如果将“εS”设为常量a，则距离d为d＝a/C。距离d与上式中的GA、GB以及GC对应，因此当将第一传感器104A的测定值(静电电容)设为CA、将第一传感器104B的测定值设为CB、将第一传感器104C的测定值设为CC时，GA＝a/CA、GB＝a/CB、GC＝a/CC成立。即，式(3)被变换为下面的式(4)。
(a/CA)+(a/CB)-(a/CC)＝3.00mm···(4)
此外，能够将式(4)概括为下面的式(5)。即，当将N个第一传感器104的测定值设为Ci(i＝1，2，3，…，N)时，式(5)成立。在从N个第一传感器104到聚焦环FR的内周面的最短距离的和A为固定的值的情况下，能够通过((Df-Dw)/2)×N来计算和A。
【数3】
Figure BDA0001877815100000191
在导出ΔX和ΔY的情况下，首先，获取第一传感器104A、104B、104C各自的测定值CA、CB、CC。通过将这些测定值CA、CB、CC代入到上式(4)，能够求出常量a。然后，基于常量a和各个测定值CA、CB、CC导出距离GA、GB、GC。
如本实施方式这样，在聚焦环FR的内径Df与测定器100的外径Dw的差相对于聚焦环FR的内径Df而言足够小的情况下，能够将GA的大小近似为Y轴上的从聚焦环FR的内周到测定器100的边缘的距离Y1。即，下面的式(6)成立。
GA≈Y1···(6)
当将从以原点(中心轴线AX100)为中心与第一传感器104A对称的位置到聚焦环FR的内周的距离设为GA’时，同样，能够将GA’的大小近似为Y轴上的从聚焦环FR的内周到测定器100的边缘的距离Y2。即，下面的式(7)成立。
GA’≈Y2···(7)
在此，Y1和Y2均是Y轴上的距离。因此，能够将Y1与Y2的和近似为聚焦环FR的内径Df与测定器100的外径Dw的差。即，基于式(6)、(7)，下面的式(8)成立。
Y1+Y2≈GA+GA’≈2···(8)
能够将ΔY规定为Y2与Y1的差的1/2，如下面式(9)那样根据距离GA求出ΔY。
ΔY＝(Y2-Y1)/2＝1-GA···(9)
同样地，当将X轴上的从测定器100的边缘到聚焦环FR的内周的距离分别设为X1、X2时，下面的式(10)成立。
X1+X2≈2···(10)
另外，从第一传感器104B到聚焦环FR的最短距离GB与从第一传感器104C到聚焦环FR的最短距离GC的比如下面的式(11)所示。
X1∶X2＝GB∶GC···(11)
在此，当设为GC+GB＝Z时，根据式(10)、(11)，用下面的式(12)、(13)分别表示X1、X2。
X1＝2GB/Z＝2GB/(GC+GB)···(12)
X2＝2GC/Z＝2GC/(GC+GB)···(13)
因而，能够将ΔX规定为下面的式(14)，因此，根据距离GC、GB求出ΔX。
ΔX＝(X2-X1)/2＝(GC-GB)/(GC+GB)···(14)
如上所述，在一个实施方式中，能够将聚焦环FR的中心轴线AXF与配置在聚焦环FR的内侧的测定器100的中心轴线AX100之间的偏离量作为沿X轴的方向的偏离量ΔX和沿Y轴的方向的偏离量ΔY来计算。
接着，对求出静电卡盘ESC的中心位置(中心轴线AXE)与配置在静电卡盘ESC上的测定器100的中心轴线AX100之间的偏离量的方法进行说明。
图12是静电卡盘的截面图，示出在静电卡盘上载置有被加工物的状态。在一个实施方式中，静电卡盘ESC具有陶瓷制的主体和设置在主体内的电极E。主体具有圆板形状，具有相对于静电卡盘ESC的中心沿周向延伸的周缘。电极E的边缘具有圆板形状，在比主体的周缘靠内侧处相对于静电卡盘ESC的中心沿周向延伸。静电卡盘ESC具有载置区域R，在该载置区域R上载置被加工物W和测定器100。载置区域R具有圆形的边缘。被加工物W和测定器100具有比载置领域R的外径大的外径。
图13是示出测定器的在静电卡盘的载置区域上的搬送位置的图。图13的(a)示出测定器100的中心位置与静电卡盘的中心位置一致的情况的配置。图13的(b)和图13的(c)示出测定器100的中心位置与静电卡盘的中心位置彼此偏离的情况的配置。此外，在图13的(c)中，聚焦环FR与测定器100彼此干扰。即，实际上不会成为图13的(c)所示的配置。
如图13的(a)所示那样，在测定器100的中心轴线AX100与静电卡盘ESC的中心轴线AXE一致的情况下，传感器电极161的外缘161b(参照图9)与静电卡盘ESC的外缘一致。另外，在该情况下，也可以是传感器电极161的内缘161a(参照图9)与电极E的外缘一致。即，传感器电极161的外缘161b在以中心轴线AX100为中心的第一圆上延伸，第一圆具有与静电卡盘ESC的主体的周缘的半径相同的半径。另外，传感器电极161的内缘161a在以中心轴线AX100为中心的第二圆上延伸，第二圆具有与静电卡盘ESC的电极E的周缘的半径相同的半径。
如上所述，用C＝εS/d来表示静电电容C。在此，距离d是从传感器电极161到静电卡盘ESC的表面的距离，是固定的。另一方面，S是传感器电极161与静电卡盘ESC彼此相向的部分的面积。因此，该S根据测定器100与静电卡盘ESC之间的位置关系而发生变动。例如图13的(b)所示，在传感器电极161与静电卡盘ESC的重叠长度WX变小的配置中，S变小。在此，能够将重叠长度定义为从静电卡盘ESC的周缘到传感器电极161中的内缘161a的最短距离。
能够将传感器电极161的形状近似为在以中心轴线AX100为中心的圆的径向及与径向正交的方向上具有边的矩形。在该情况下，用同径向正交的方向上的边的长度与重叠长度WX的积来表示S。当将与径向正交的方向上的边的长度设为Sa时，用Sa与WX的积来表示S。在该情况下，能够将C＝εS/d变形为C＝ε·Sa·WX/d。因此，能够用下面的式(15)来表示重叠长度WX。
WX＝(d/(ε·Sa))C···(15)
在此，通过将d/(ε·Sa)设为常量b，导出下面的式(16)。
WX＝b·C···(16)
如图13的(c)所示，在传感器电极161的内缘161a与静电卡盘ESC的外缘一致的状态下，重叠长度WX为零。在该情况下，理论上，由传感器电极161测量出的静电电容C为零。因此，在本实施方式中，对第二传感器105进行校准，以使得在重叠长度WX为零时静电电容C为零。另一方面，在相对于图13的(a)所示的状态而言传感器电极161向静电卡盘ESC的中心轴线AXE侧移动了的情况下，重叠长度WX相对于传感器电极161在径向上的长度而言变大。在该情况下，即使重叠长度WX变大，“S”的值也不发生变化。但是，由于在静电卡盘ESC配置有电极E，因此与重叠长度WX的增加相应地，静电电容C能够增加。
图14是示出重叠长度与表示静电电容C的测定值之间的关系的曲线图。在图14的曲线图中，例如针对每个重叠长度WX描绘出由第二传感器105A～105C测量出的测定值。第二传感器105A～105C的测定值与ch.01～ch.03分别对应。另外，在图14中示出表示重叠长度与静电电容之间的关系的理想线。即使重叠长度WX相对于传感器电极161的在径向上的长度而言，重叠长度WX变大，由三个第二传感器测量出的测定值(静电电容)也与理想线大致同样地上升。此外，在本实施方式中，聚焦环FR的内径与测定器100的外径的差为2mm。因此，在实际的运用区域中，重叠长度WX处于1.00mm～3.00mm之间。
图15示意性地示出静电卡盘ESC与配置在静电卡盘ESC上的位置的测定器100之间的位置关系。在图11中示出静电卡盘ESC的外缘和沿测定器100中的传感器电极161的内缘的圆(第二圆100N)。另外，在图11中示出基于将静电卡盘ESC的中心位置作为原点的X轴和Y轴的正交座标系和基于将测定器100的中心轴线AX100作为原点的X’轴和Y’轴的正交座标系。在图示例中，设定为Y’轴通过第二传感器105A和中心位置。
如图所示，用ΔX和ΔY来表示静电卡盘ESC的中心位置与测定器100的中心轴线AX100之间的偏离量。下面，说明ΔX和ΔY的导出方法。在一个实施方式中，三个第二传感器105A、105B、105C以从静电卡盘ESC的外缘到多个传感器电极161的内缘的最短距离的和B为固定的值的方式沿周向以120°间隔均匀地配置于基底基板102的周缘。在图示例中，静电卡盘ESC的外径De是297mm，沿传感器电极161的内缘的圆的外径Dw是297mm，传感器电极161的在径向上的长度Ws是2.00mm。当将第二传感器105A的传感器电极161的重叠长度设为WA、将第二传感器105B的传感器电极161的重叠长度设为WB、将第二传感器105C的传感器电极161的重叠长度设为WC时，下面的式(17)成立。
(Ws-(Wd-De)/2)×3＝WA+WB+WC＝6.00mm···(17)
在此，如上所述，式(16)成立，因此当将第二传感器105A的测定值(静电电容)设为DA、将第二传感器105B的测定值设为DB、将第二传感器105C的测定值设为DC时，WA＝b·DA、WB＝b·DB、WC＝b·DC成立。即，式(17)被变换为式(18)。
(b·DA)+(b·DB)+(b·DC)＝6.00mm···(18)
此外，在各传感器电极161中的重叠长度的和B为固定的值的情况下，能够使用M个测定值Di(i＝1，2，3，…，M)将该式(18)概括为下面的式(19)。
此外，能够将式(18)概括为下面的式(19)。即，当将M个第二传感器105的测定值设为Di(i＝1，2，3，…，M)时，式(19)成立。在各传感器电极161中的重叠长度的和B为固定的值的情况下，能够根据(Ws-(Wd-De)/2)×M来计算和B。
【数4】
Figure BDA0001877815100000241
在导出ΔX和ΔY的情况下，首先，获取第二传感器105A、105B、105C的各个第二传感器的测定值DA、DB、DC。通过将这些测定值DA、DB、DC代入到上式(18)，能够求出常量b。然后，根据常量b和各个测定值DA、DB、DC导出WA、WB、WC。
能够将WA的大小近似为Y轴上的从静电卡盘ESC的外缘到第二圆100N的距离Y1。即，下面的式(20)成立。
WA≈Y1···(20)
当将从以第二圆100N的原点(中心轴线AX100)为中心与第二传感器105A呈对称的位置到静电卡盘ESC的外缘的距离设为WA’时，能够同样地将WA’的大小近似为Y轴上的从静电卡盘ESC的外缘到第二圆100N的距离Y2。即，下面的式(21)成立。
WA’≈Y2···(21)
在此，Y1和Y2均是Y轴上的距离。因此，能够将Y1与Y2的和近似为静电卡盘ESC的外径与第二圆100N的直径的差。即，下面的式(22)成立。
Y1+Y2≈WA+WA’≈4···(22)
能够将ΔY规定为Y2与Y1的差的1/2，因此如下面的式(23)这样，根据距离WA求出ΔY。
ΔY＝(Y1-Y2)/2＝WA-2···(23)
同样地，当将X轴上的从第二圆100N到静电卡盘ESC的外缘的距离分别设为X1、X2时，下面的式(24)成立。
X1+X2≈4···(24)
另外，第二传感器105B中的重叠长度WB与第二传感器105C中的重叠长度WC的比如下面的式(25)所示。
X1∶X2＝WB∶WC···(25)
在此，当设为WC+WB＝Z时，用下面的式(26)、(27)分别表示X1、X2。
X1＝4WB/Z＝4WB/(WC+WB)···(26)
X2＝4WC/Z＝4WC/(WC+WB)···(27)
因此，能够将ΔX规定为下面的式(28)，因此根据重叠长度WC、WB求出ΔX。
ΔX＝(X1-X2)/2＝2(WB-WC)/(WB+WC)···(28)
如上所述，在一个实施方式中，能够将静电卡盘ESC的中心轴线AXF与配置在静电卡盘ESC上的测定器100的中心轴线AX100之间的偏离量作为沿X轴的方向的偏离量ΔX和沿Y轴的方向的偏离量ΔY来计算。
下面，对使用测定器100来校准处理***1中的搬送位置数据的方法进行说明。此外，如上所述，处理***1中的搬送装置TU2由控制部MC来控制。在一个实施方式中，搬送装置TU2能够基于从控制部MC发送的搬送位置数据将被加工物W和测定器100搬送到静电卡盘ESC的载置区域R上。图18是表示一个实施方式所涉及的处理***的搬送装置的校准方法的流程图。
在图18所示的方法MT中，首先，执行步骤ST1。在步骤ST1中，由搬送装置TU2将测定器100搬送到根据搬送位置数据确定出的载置区域R上的位置。具体而言，搬送装置TU1将测定器100搬送到加载互锁模块LL1和加载互锁模块LL2中的一方的加载互锁模块。然后，搬送装置TU2基于搬送位置数据将测定器100从一方的加载互锁模块搬送到处理模块PM1～PM6中的某一个处理模块，将该测定器100载置在静电卡盘ESC的载置区域R上。搬送位置数据例如是以测定器100的中心轴线AX100的位置与聚焦环FR或者载置区域R的中心位置一致的方式被预先决定的坐标数据。能够由操作人员决定选择聚焦环FR和载置区域R中的哪一方来作为中心位置的基准。
在接下来的步骤ST2中，测定器100进行静电电容的测定。具体而言，测定器100获取同聚焦环FR与第一传感器104A～104D各自的传感器电极161之间的静电电容的大小相应的多个数字值(测定值)，将该多个数字值存储于存储装置175。另外，测定器100获取同静电卡盘ESC的载置区域R与第二传感器105A～105D各自的传感器电极161之间的静电电容的大小相应的多个数字值(测定值)，将该多个数字值存储于存储装置175。此外，能够在处理器174的制御下在预先决定的定时获取多个数字值。
在接下来的步骤ST3中，将测定器100从处理模块搬出，并送回到传递模块TF、加载互锁模块LL1、LL2、加载模块LM以及容器4a～4d中的某一方。在接下来的步骤ST4中，使用上述的求出偏离量的方法，根据在步骤ST2中获取到的测定值将聚焦环FR的中心位置与测定器100的中心位置之间的偏离量以及静电卡盘ESC的中心位置与测定器100的中心位置之间的偏离量作为搬送位置的误差导出。在一个实施方式的步骤ST4中，首先，将存储装置175中存储的多个数字值发送到控制部MC。可以根据来自控制部MC的指令从通信装置176向控制部MC发送多个数字值，或者也可以是，由处理器174基于设置于电路基板106A的计时器的计时进行控制，由此在规定的定时向控制部MC发送多个数字值。接着，控制部MC基于接收到的多个数字值导出测定器100的搬送位置的偏离量。
在测定器100的搬送位置的偏离量比规定的阈值大的情况下，在接下来的步骤ST5中判定为需要对搬送位置数据进行校准。在该情况下，在步骤ST6中，由控制部MC修正搬送位置数据，使得偏离量被消除。然后，在步骤ST7中，再次将测定器100搬送到与刚刚被搬送了测定器100的处理模块相同的处理模块，再次执行步骤ST2～步骤ST5。另一方面，在测定器100的搬送位置的偏离量比规定的阈值小的情况下，在步骤ST5中判断为不需要对搬送位置数据进行校准。在该情况下，在步骤ST8中，判定是否将测定器100向接下来应搬送测定器100的其它的处理模块搬送。在剩有接下来应搬送测定器100的其它的处理模块的情况下，在接下来的步骤ST9中，向该其它的处理模块搬送测定器100，执行步骤ST2～步骤ST5。另一方面，在不剩有在接下来应搬送测定器100的其它的处理模块的情况下，结束方法MT。
根据像这样使用测定器100的方法MT，由测定器100提供能够在对搬送位置数据进行的校准中利用的多个数字值，其中，所述搬送位置数据被用于由搬送装置TU2进行的搬送。通过使用所述的多个数字值，能够根据需要来校准搬送位置数据。通过将像这样被校准后的搬送位置数据使用于由搬送装置TU2对被加工物W进行的搬送，能够将被加工物W搬送到规定的搬送位置。另外，能够分别获取将聚焦环FR作为基准的情况下的偏离量和将静电卡盘ESC作为基准的情况下的偏离量，因此能够根据处理内容来选择将聚焦环FR和静电卡盘ESC中的哪一方作为基准。
如以上说明的那样，由测定器获取的多个测定值的各个测定值同传感器电极与聚焦环之间的最短距离成反比，因此用Ci＝a/d来定义。在此，d是传感器电极与聚焦环之间的最短距离。即使存在聚焦环的中心位置与测定器的中心位置相同的位置关系，常量a也根据机器差异或者聚焦环的消耗发生变化。在第一方式所涉及的方法中，多个传感器电极以满足(1)式的方式配置，因此基于(1)式，根据多个测定值Ci求出常量a。然后，根据常量a与多个测定值Ci的各个测定值高精度地求出多个距离。根据第一方式所涉及的方法，根据像这样求出的多个距离，能够高精度地求出测定器的偏离量。
另外，静电电容与电极面积成正比，因此由测定器获取的多个测定值的各个测定值根据从第二边缘到静电卡盘的周缘的最短距离而增加。即，用Di＝1/b×WX分别定义由测定器获取的多个测定值。在此，WX是从第二边缘到静电卡盘的周缘的最短距离。即使存在静电卡盘的中心位置与测定器的中心位置相同的位置关系，常量b也根据机器差异或者静电卡盘的消耗发生变化。在第二方式所涉及的方法中，多个传感器电极以满足(2)式的方式配置，因此基于(2)式，根据多个测定值Di求出常量b。然后，根据常量b和多个测定值Di的各个测定值高精度地求出多个距离。根据第二方式所涉及的方法，根据像这样求出的多个距离，能够高精度地求出测定器的偏离量。
接着，说明测定器的其它实施方式。图16是一个方式所涉及的测定器的俯视图。图16所示的测定器200具备基底基板102，该基底基板102具有上侧部分102b和下侧部分102a。在基底基板102的上侧部分102b设置有多个第一传感器104A～104H。多个第一传感器104A～104H沿基底基板102的边缘例如在该边缘的整周上等间隔地排列。即，第一传感器104A和第一传感器104E配置于以中心轴线AX200中心呈对称的位置。第一传感器104B和第一传感器104F配置于以中心轴线AX200为中心呈对称的位置。第一传感器104C和第一传感器104G配置于以中心轴线AX200为中心呈对称的位置。第一传感器104D和第一传感器104H配置于以中心轴线AX200为中心呈对称的位置。
基底基板102的上侧部分102b的上表面提供凹部102r。凹部102r包括中央区域102c和多个放射区域102h。中央区域102c是与中心轴线AX200交叉的区域。中心轴线AX200是沿板厚方向通过基底基板102的中心的轴线。在中央区域102c设置有电路基板106。多个放射区域102h沿相对于中心轴线AX200的辐射方向从中央区域102c朝向配置有多个第一传感器104A～104H的各个第一传感器的区域延伸。在多个放射区域102h设置有用于将多个第一传感器104A～104H与电路基板106电连接的布线组108A～108H。布线组108A～108H具有与测定器100中的布线组108相同的结构。
下面，对求出聚焦环FR的中心位置与配置在聚焦环FR的内侧的测定器200的中心位置之间的偏离量的方法进行说明。
图17示意性地示出聚焦环FR与配置在聚焦环FR的内侧的测定器200之间的位置关系。在图17中示出聚焦环FR的内周和测定器200的边缘。另外，在图17中示出基于将聚焦环FR的中心位置作为原点的X轴和Y轴的正交坐标系和基于将测定器200的中心位置作为原点的X’轴和Y’轴的正交坐标系。在图示例中，设定为Y’轴通过第一传感器104A、104E以及中心位置。另外，设定为X’轴通过第一传感器104C、104G以及中心位置。此外，在下面所示的方法中，基于第一传感器104A、104E计算Y轴方向的偏离量ΔY，基于第一传感器104C、104G计算X轴方向的偏离量ΔX。因此，在图17中未示出其它的第一传感器104B、104D、104F、104H。
下面，说明ΔX和ΔY的导出方法。在本实施方式中，在第一传感器104A和第一传感器104E中，从多个传感器电极143到聚焦环FR的内周面的各个最短距离之的A为固定的值。另外，在第一传感器104C和第一传感器104G中，从多个传感器电极143到聚焦环FR的内周面的各个最短距离的和A为固定的值。在图示例中，聚焦环FR的内径Df为302mm，测定器100的外径Dw为300mm。在该情况下，当将从第一传感器104A到聚焦环FR的内周的最短距离设为GA、将从第一传感器104C到聚焦环FR的内周的最短距离设为GC、将从第一传感器104E到聚焦环FR的内周的最短距离设为GE、将从第一传感器104G到聚焦环FR的内周的最短距离设为GG时，下面的式(29)、(30)成立。
GA+GE＝2.00mm···(29)
GC+GG＝2.00mm···(30)
当将第一传感器104A的测定值(静电电容)设为CA、将第一传感器104C的测定值设为CC、将第一传感器104E的测定值设为CE、将第一传感器104G的测定值设为CG时，GA＝a/CA、GC＝a/CC、GE＝a/CE、GG＝a/CG成立。即，上式被变换为下式(31)、(32)。
(a/CA)+(a/CE)＝2.00mm···(31)
(a/CC)+(a/CG)＝2.00mm···(32)
在导出ΔX和ΔY的情况下，首先，获取测定值CA、CC、CE、CG。通过将这些测定值CA、CC、CE、CG代入到上式(31)、(32)，能够求出常量a。然后，根据常量a和各个测定值CA、CC、CE、CG导出GA、GC、GE、GG。
能够将ΔY规定为Y2与Y1的差的1/2，因此如下面的式(33)那样根据距离GA、GE求出ΔY。
ΔY＝(GE-GA)/2···(33)
同样地，能够将ΔX规定为X2与X1的差的1/2，因此如下面的式(34)那样根据距离GC、GD求出ΔX。
ΔX＝(GG-GC)/2···(34)
如上所述，在本实施方式中，能够将聚焦环FR的中心位置与配置在聚焦环FR的内侧的测定器100的中心轴线AX100之间的偏离量作为沿X轴的方向的偏离量ΔX和沿Y轴的方向的偏离量ΔY来计算。
以上，说明了实施方式，但不限于上述的实施方式，能够构成各种变形方式。
例如，搭载于测定器的第一传感器和第二传感器的个数不限于上述的实施方式。第一传感器和第二传感器的个数均也可以是三个以上的任意个数。另外，在仅想获取一个轴向上的偏离量的情况下，传感器的个数也可以是两个。
另外，作为其它的实施方式，能够搭载于测定器100、200的第一传感器也可以是其它的传感器。图19是其它的实施方式所涉及的第一传感器的截面图。图19示出第一传感器204的纵截面图，另外，与第一传感器204一同示出聚焦环FR。
第一传感器204具有第一电极241、第二电极242以及第三电极243。另外，在一个实施方式中，第一传感器204还能够具有基板部244和绝缘区域247。
基板部244例如由硼硅酸玻璃或者石英形成。基板部244具有上表面244a、下表面244b以及前侧端面244c。第二电极242设置于基板部244的下表面244b的下方，沿X方向和Y方向延伸。另外，第一电极241隔着绝缘区域247设置于第二电极242的下方，沿X方向和Y方向延伸。
基板部244的前侧端面244c形成为阶梯状。前侧端面244c的下侧部分244d与该前侧端面244c的上侧部分244u相比朝向聚焦环FR侧突出。第三电极243沿前侧端面244c的上侧部分244u延伸。
在将该第一传感器204用作测定器100的传感器的情况下，第一电极241与布线181连接，第二电极242与布线182连接，第三电极243与布线183连接。
在第一传感器204中，第一电极241和第二电极242将作为传感器电极的第三电极243与第一传感器204的下方隔断。因而，根据该第一传感器204，能够以在特定方向、即第三电极243的前表面243f所朝的方向(X方向)上具有高指向性的方式测定静电电容。

Claims (4)

1.一种求出测定器的偏离量的方法，在该方法中，
所述偏离量是配置在被聚焦环包围的区域内的所述测定器的中心位置相对于所述区域的中心位置的偏离量，
所述测定器具有：
圆盘状的基底基板；
设置于所述基底基板的多个传感器电极；
高频振荡器，其被设置为向所述多个传感器电极提供高频信号；以及
运算部，其构成为根据与所述多个传感器电极的电位相应的多个检测值分别计算表示所述多个传感器电极各自的静电电容的多个测定值，
其中，所述多个传感器电极以以下方式设置于所述基底基板的周缘，该方式为：在所述区域内配置有所述测定器的状态下，从所述多个传感器电极到所述聚焦环的内周面的各个最短距离的和A为固定的值，
所述和A满足下述的式(1)，
【式1】
Figure FDA0001877815090000011
其中，N是所述多个传感器电极的个数，Ci是所述多个测定值，a是常量，
所述方法包括以下步骤：
利用配置在所述区域内的所述测定器来计算所述多个测定值Ci；
使用计算出的所述多个测定值Ci来计算所述式(1)中的所述常量a；
使用计算出的所述常量a和所述多个测定值Ci来计算多个距离，所述多个距离分别表示从所述多个传感器电极到所述聚焦环的内周面的距离；以及
根据计算出的所述多个距离来计算所述偏离量。
2.一种求出测定器的偏离量的方法，所述偏离量是配置在静电卡盘上的测定器的中心位置相对于所述静电卡盘的中心位置的偏离量，
所述测定器具有：
圆盘状的基底基板；
多个传感器电极，所述多个传感器电极相对于所述基底基板的中心轴线在周向上排列，且沿所述基底基板的底面设置；
高频振荡器，其被设置为向所述多个传感器电极提供高频信号；以及
运算部，其构成为根据与所述多个传感器电极的电位相应的多个检测值分别计算表示所述多个传感器电极各自的静电电容的多个测定值，
所述静电卡盘具有：陶瓷制的主体，其具有相对于所述静电卡盘的中心沿周向延伸的周缘；以及电极，其设置在该主体内，该静电卡盘的该电极的边缘比所述主体的所述周缘靠内侧的位置处相对于该静电卡盘的该中心沿周向延伸，
所述多个传感器电极各自的径向外侧的第一边缘在具有与所述静电卡盘的所述主体的所述周缘的半径相同的半径且与所述基底基板共用所述中心轴线的第一圆上延伸，
所述多个传感器电极各自的径向内侧的第二边缘在具有与所述静电卡盘的所述电极的所述边缘的半径相同的半径且与所述基底基板共用所述中心轴线的第二圆上延伸，
所述多个传感器电极以以下方式设置，该方式为：在所述静电卡盘上配置有所述测定器的状态下，从该多个传感器电极的所述第二边缘到所述静电卡盘的所述周缘的各个最短距离的和B固定，
所述和B满足下述的式(2)，
【式2】
Figure FDA0001877815090000021
其中，M是所述多个传感器电极的个数，Di是所述多个测定值，b是常量，所述方法包括以下步骤：
利用配置在所述静电卡盘上的所述测定器来计算所述多个测定值Di；
使用计算出的所述多个测定值Di来计算所述式(2)中的所述常量b；
使用计算出的所述常量b和所述多个测定值Di来计算多个距离，该多个距离分别表示从所述多个传感器电极的所述第二边缘到所述静电卡盘的所述周缘的距离；以及
根据计算出的所述多个距离来计算所述偏离量。
3.一种使用根据权利要求1所述的方法来校准处理***中的搬送位置数据的方法，
所述处理***具备：
处理装置，其具有腔室主体和设置在由该腔室主体提供的腔室内的载置台；以及
搬送装置，其基于搬送位置数据向所述载置台上且被所述聚焦环包围的所述区域内搬送被加工物，
所述方法包括以下步骤：
使用所述搬送装置将所述测定器搬送到根据所述搬送位置数据确定出的所述区域内的位置；
使用根据权利要求1所述的方法来计算所述偏离量；以及
使用所述偏离量来校准所述搬送位置数据。
4.一种使用根据权利要求2所述的方法来校准处理***中的搬送位置数据的方法，
所述处理***具备：
处理装置，其具有腔室主体和设置在由该腔室主体提供的腔室内的所述静电卡盘；以及
搬送装置，其基于搬送位置数据将被加工物搬送到所述静电卡盘上，所述方法包括以下步骤：
使用所述搬送装置将所述测定器搬送到根据所述搬送位置数据确定出的所述静电卡盘上的位置；
使用根据权利要求2所述的方法来计算所述偏离量；以及
使用所述偏离量来校准所述搬送位置数据。
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