CN118103663A - 测量方法和测量*** - Google Patents
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Abstract
示例性实施方式的测量方法在腔室内获取表示测量器与边缘环之间的静电电容的测量值。测量器包括基座基片和设置于基座基片的传感器电极。该方法包括使表面形成有导电性膜的边缘环保持于腔室内的载置台的工序。该方法包括将测量器输送到载置台上由边缘环包围的区域的工序。该方法包括利用输送到区域的内侧的测量器获取表示测量器与具有导电性膜的边缘环之间的静电电容的测量值的工序。
Description
技术领域
本发明的示例性实施方式涉及测量方法和测量***。
背景技术
专利文献1公开了一种方法,用于求取配置在由边缘环包围的区域内的测量器的中心位置相对于该区域的中心位置的错位(偏离)量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-96757号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供一种使用测量器来测量测量器与边缘环之间的静电电容(静电容量)的技术。
解决问题的技术手段
在一个示例性实施方式中,提供一种在处理***的腔室内获取表示测量器与边缘环之间的静电电容的测量值的测量方法。处理***具有工艺组件、输送装置和控制部。工艺组件具有提供腔室的腔室主体。工艺组件具有设置在腔室内的载置台。载置台之上能够载置测量器。输送装置向腔室内输送测量器。控制部控制输送装置的动作。测量器包括基座基片和多个传感器电极。基座基片呈圆盘状。多个传感器电极被设置于基座基片。该方法包括使边缘环保持于载置台的工序(也可以称为步骤)。该方法包括将测量器输送到载置台上由边缘环包围的区域的工序。该方法包括利用输送到区域的内侧的测量器获取表示测量器与具有导电性膜的边缘环之间的静电电容的多个测量值的工序。保持于载置台的边缘环具有边缘环主体和组成与边缘环主体不同的导电性膜,导电性膜形成于边缘环主体的表面的至少一部分。
发明效果
根据一个示例性实施方式的测量器,能够测量测量器与边缘环之间的静电电容。
附图说明
图1是举例表示处理***的图。
图2是举例表示对准器的立体图。
图3是表示等离子体处理装置之一例的图。
图4是从上表面侧观察并表示一个例子的测量器的平面图(俯视图)。
图5是从下表面侧观察并表示一个例子的测量器的平面图(仰视图)。
图6是表示测量器中的第一传感器之一例的立体图。
图7是测量器中的第一传感器的截面图。
图8是表示测量器中的第二传感器之一例的放大图。
图9是举例表示测量器中的电路板的结构之一例的图。
图10是表示一例的边缘环的沿着径向的截面图。
图11是表示使用了测量器的测量方法之一例的流程图。
图12是表示在边缘环形成导电性膜的情形的示意性截面图。
具体实施方式
以下对各种示例性实施方式进行说明。
在一个示例性实施方式中,提供一种在处理***的腔室内获取表示测量器与边缘环之间的静电电容的测量值的测量方法。处理***具有工艺组件、输送装置和控制部。工艺组件具有提供腔室的腔室主体。工艺组件具有设置在腔室内的载置台。载置台之上能够载置测量器。输送装置向腔室内输送测量器。控制部控制输送装置的动作。测量器包括基座基片和多个传感器电极。基座基片呈圆盘状。多个传感器电极设置于基座基片。该方法包括使边缘环保持于载置台的工序。该方法包括将测量器输送到载置台上由边缘环包围的区域的工序。该方法包括利用输送到区域的内侧的测量器获取表示测量器与具有导电性膜的边缘环之间的静电电容的多个测量值的工序。保持于载置台的边缘环具有边缘环主体和组成与边缘环主体不同的导电性膜,导电性膜形成于边缘环主体的表面的至少一部分。
在一个示例性实施方式中,提供一种在处理***的腔室内获取表示测量器与边缘环之间的静电电容的测量值的测量***。测量器具有基座基片、多个传感器电极和运算装置。基座基片呈圆盘状。多个传感器电极以在径向上朝向外侧的方式设置于基座基片。运算装置基于从A/D转换器输出的多个数字值,计算表示由多个传感器电极分别形成的多个静电电容的多个测量值。处理***具有工艺组件、输送装置和控制部。工艺组件具有提供腔室的腔室主体。工艺组件具有设置在腔室内的载置台。载置台之上能够载置测量器。输送装置向腔室内输送测量器。控制部控制输送装置的动作。载置台上保持有边缘环。控制部控制输送装置,使得测量器被输送到载置台上由边缘环包围的区域。运算装置计算表示输送到区域的内侧的测量器的多个传感器电极与具有导电性膜的边缘环之间的静电电容的多个测量值。边缘环具有边缘环主体和组成与边缘环主体不同的导电性膜,导电性膜形成于边缘环主体的表面的至少一部分。
在上述实施方式的测量方法和测量***中,利用测量器获取多个测量值,该多个测量值表示与输送到由边缘环包围的区域的测量器的多个传感器电极和边缘环之间的距离对应的静电电容。边缘环主体的表面具有导电性膜,因此由于多个传感器电极与边缘环的导电性膜彼此相对,能够适当地获取表示静电电容的多个测量值。
在一个示例性实施方式中,边缘环主体可以由绝缘体形成。
在一个示例性实施方式中,导电性膜可以含碳原子。
在一个示例性实施方式中,使边缘环保持于载置台的工序可以包括将边缘环主体载置于载置台的工序,和在载置于载置台的边缘环主体的表面形成导电性膜的工序。
在一个示例性实施方式中,形成导电性膜的工序可以通过CVD形成导电性膜。
在一个示例性实施方式中,CVD可以是等离子体CVD。
在一个示例性实施方式中,形成导电性膜的工序可以利用包含烃(氢氟化合物)气体、氢氟烃(氢氟碳化合物)气体、碳氟化合物气体或它们的组合的气体的等离子体来形成导电性膜。
在一个示例性实施方式中,可以包括在形成导电性膜的工序之前,将覆盖部件载置于载置台上的由边缘环主体包围的区域的工序。另外,也可以包括在形成导电性膜的工序之后,将覆盖部件从载置台上的由边缘环包围的区域去除的工序。
在一个示例性实施方式中,可以还包括在获取多个测量值的工序之后,利用含氧原子的等离子体来去除导电性膜的工序。
在一个示例性实施方式中,导电性膜可以至少形成于边缘环主体中的与测量器的多个传感器电极相对的部分。
在一个示例性实施方式中,可以还包括在获取多个测量值的工序之后,基于多个测量值来调节输送装置的输送位置的工序。
在一个示例性实施方式中,测量器可以包括高频振荡器、多个C/V转换电路、A/D转换器以及运算装置。高频振荡器设置成对多个传感器电极提供高频信号。多个C/V转换电路生成与由多个传感器电极分别形成的多个静电电容分别对应的多个电压信号。A/D转换器将从多个C/V转换电路分别输出的多个电压信号分别转换为多个数字值。运算装置基于从A/D转换器输出的多个数字值,计算表示由多个传感器电极分别形成的多个静电电容的多个测量值。
以下参照附图对各种实施方式进行详细说明。此外,在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。
首先对处理***进行说明,其具有用于对被加工物进行处理的处理装置和用于向该处理装置输送被处理体的输送装置。图1是举例表示处理***的图。处理***1具有作为半导体制造装置S1的功能。处理***1包括基台2a~2d、容器4a~4d、装载组件(Loadmodule,装载模块)LM、对准器AN、装载互锁(Load lock,负载锁定)组件LL1、LL2、工艺组件PM1~PM6、传输组件TF以及控制部MC。此外,基台2a~2d的个数、容器4a~4d的个数、装载互锁组件LL1、LL2的个数以及工艺组件PM1~PM6的个数没有限定,可以是一个以上的任意个数。
基台2a~2d沿着装载组件LM的一个边缘排列。容器4a~4d分别搭载在基台2a~2d上。容器4a~4d分别例如是被称为FOUP(Front Opening Unified Pod,前开式晶片传送盒)的容器。容器4a~4d可以分别构成为能够收纳被加工物W。被加工物W如晶片那样具有大致圆盘形状。
装载组件LM具有在其内部划分出大气压状态的输送(搬运)空间的腔室壁。在该输送空间内设置有输送装置TU1。输送装置TU1例如是多关节机器人,由控制部MC控制。输送装置TU1构成为能够在容器4a~4d与对准器AN之间、对准器AN与装载互锁组件LL1~LL2之间、装载互锁组件LL1~LL2与容器4a~4d之间输送被加工物W。
对准器AN与装载组件LM连接。对准器AN构成为能够进行被加工物W的位置调节(位置校正)。图2是举例表示对准器的立体图。对准器AN具有支承台6T、驱动装置6D以及传感器6S。支承台6T是能够以沿铅垂方向延伸的轴线为中心旋转的台,构成为可在其上支承被加工物W。支承台6T在驱动装置6D的驱动下旋转。驱动装置6D由控制部MC控制。当支承台6T因来自驱动装置6D的动力而旋转时,载置于该支承台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,检测被加工物W的凹槽(notch)WN(或者其他标记)的角度位置相对于基准角度位置的错位量、以及被加工物W的中心位置相对于基准位置的错位量。传感器6S将凹槽WN的角度位置的错位量和被加工物W的中心位置的错位量输出至控制部MC。控制部MC基于凹槽WN的角度位置的错位量,计算用于将凹槽WN的角度位置校正为基准角度位置的支承台6T的旋转量。控制部MC控制驱动装置6D以使支承台6T旋转该旋转量。由此,能够将凹槽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的中心位置的错位量,来控制从对准器AN接收被加工物W时的输送装置TU1的末端执行器(end effector)的位置。由此,被加工物W的中心位置与输送装置TU1的末端执行器上的规定位置一致。
回到图1,装载互锁组件LL1和装载互锁组件LL2分别设置在装载组件LM与传输组件TF之间。装载互锁组件LL1和装载互锁组件LL2分别提供预备减压室。
传输组件TF经由闸阀与装载互锁组件LL1以及装载互锁组件LL2气密地连接。传输组件TF提供能够减压的减压室。在该减压室设置有输送装置TU2。输送装置TU2例如是具有输送臂TUa的多关节机器人,由控制部MC控制。输送装置TU2构成为,在装载互锁组件LL1~LL2与工艺组件PM1~PM6之间、以及工艺组件PM1~PM6中的任意两个工艺(process)组件之间输送被加工物W。
工艺组件PM1~PM6经由闸阀与传输组件TF气密地连接。工艺组件PM1~PM6分别是构成为对被加工物W进行等离子体处理等专用的处理的处理装置。
在该处理***1中进行被加工物W的处理时的一系列的动作如以下例示。装载组件LM的输送装置TU1从容器4a~4d的任一个取出被加工物W,将该被加工物W输送到对准器AN。接着,输送装置TU1将位置经过调节的被加工物W从对准器AN取出,并将该被加工物W输送到装载互锁组件LL1和装载互锁组件LL2中的一个装载互锁组件。接着,一个装载互锁组件将预备减压室的压力减压至规定的压力。接着,传输组件TF的输送装置TU2从一个装载互锁组件取出被加工物W,将该被加工物W输送到工艺组件PM1~PM6中的任一个。然后,工艺组件PM1~PM6中的一个以上的工艺组件对被加工物W进行处理。然后,输送装置TU2将处理后的被加工物W从工艺组件输送到装载互锁组件LL1和装载互锁组件LL2中的一个装载互锁组件。接着,输送装置TU1将被加工物W从一个装载互锁组件输送到容器4a~4d中的任一个。
该处理***1如上所述包括控制部MC。控制部MC可以是包括处理器、内存等存储装置、显示装置、输入输出装置、通信装置等的计算机。上述的处理***1的一系列的动作,通过由控制部MC按照存储在存储装置中的程序对处理***1的各部进行的控制来实现。
图3是表示能够作为工艺组件PM1~PM6中的任一个采用的等离子体处理装置之一例的图。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包括大致圆筒形状的腔室主体12。腔室主体12例如由铝形成。腔室主体12的内壁面可以实施阳极氧化处理。该腔室主体12被保护性接地。
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设置于腔室主体12内。支承部14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由支承部14支承。
载置台ST具有下部电极LE和静电吸盘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例如由铝等金属构成。第一板18a和第二板18b呈大致圆盘形状。第二板18b设置在第一板18a上。第二板18b与第一板18a电连接。
在第二板18b上设置静电吸盘ESC。静电吸盘ESC具有将作为导电膜的电极配置在一对绝缘层或绝缘片之间的结构。静电吸盘ESC具有大致圆盘形状。直流电源22经由开关23与静电吸盘ESC的电极电连接。该静电吸盘ESC利用由来自直流电源22的直流电压产生的库仑力等静电力吸附被加工物W。由此,静电吸盘ESC能够保持被加工物W。
在第二板18b的周缘部上载置有边缘环主体ER1。该边缘环主体ER1例如形成为圆环状。在边缘环主体ER1载置于第二板18b上的情况下,边缘环主体ER1在俯视时包围静电吸盘ESC。即,静电吸盘ESC位于由边缘环主体ER1包围的区域内。在被加工物W被输送到静电吸盘ESC上的情况下,边缘环主体ER1包围被加工物W的边缘。即,被加工物W位于由边缘环主体ER1包围的区域内。同样地,在后述的测量器100被输送到静电吸盘ESC上的情况下,后述的边缘环ER包围测量器100的边缘。即,测量器100能够位于由边缘环ER包围的区域内。
在第二板18b的内部设置有冷却介质流路24。冷却介质流路24构成调温机构。从设置于腔室主体12的外部的制冷单元经由配管26a向冷却介质流路24供给冷却介质。供给至冷却介质流路24的冷却介质经由配管26b返回制冷单元。这样,冷却介质在冷却介质流路24与制冷单元之间循环。通过控制该冷却介质的温度,能够控制由静电吸盘ESC支承的被加工物W的温度。
在载置台ST形成有贯通该载置台ST的多个(例如三个)贯通孔25。多个贯通孔25在俯视时形成于静电吸盘ESC的内侧。在各个该贯通孔25中***有顶升销(升降销)25a。另外,图3中画出了***有一根顶升销25a的一个贯通孔25。顶升销25a被设置为能够在贯通孔25内上下移动。通过顶升销25a的上升,支承于静电吸盘ESC上的被加工物W上升。
在载置台ST,在俯视时比静电吸盘ESC靠外侧的位置形成有将该载置台ST(下部电极LE)贯通的多个(例如三个)贯通孔27。在各个该贯通孔27中***有顶升销27a。另外,图3中画出了***有一根顶升销27a的一个贯通孔27。顶升销27a被设置为能够在贯通孔27内上下移动。通过顶升销27a的上升,支承于第二板18b上的边缘环主体ER1上升。
另外,在等离子体处理装置10设置有气体供给线路28。气体供给线路28将来自传热气体供给机构的传热气体例如He气体供给至静电吸盘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包括上部电极30。上部电极30在载置台ST的上方与该载置台ST相对配置。上部电极30经由绝缘性屏蔽部件32支承于腔室主体12的上部。上部电极30可以包括顶板34和支承体36。顶板34面向腔室S。在该顶板34设置有多个气体排出孔34a。该顶板34可以由硅或石英形成。或者,顶板34可以通过在铝制母材的表面形成氧化钇等耐等离子体性的膜而构成。
支承体36是将顶板34以可拆装的方式支承的部件。支承体36例如可以由铝等导电性材料构成。该支承体36可以具有水冷结构。在支承体36的内部设置有气体扩散室36a。与气体排出孔34a连通的多个气体流通孔36b从该气体扩散室36a向下方延伸。另外,在支承体36形成有向气体扩散室36a引导处理气体的气体导入口36c。在该气体导入口36c连接有气体供给管38。
气体供给管38经由阀组42和流量控制器组44与气体源组40连接。气体源组40包含多种气体用的多个气体源。在一例中,气体源组40可以包含碳氟化合物气体、氢氟烃气体、烃气体、稀有气体、含氧气体、氮气、氢气和含硅气体各自的供给源。在一例中,碳氟化合物气体的供给源可以包含C4F8气体的供给源、CF4气体的供给源、C4F6气体以及C5F8气体的供给源。在一例中,氢氟烃气体的供给源可以包含CHF3气体的供给源、CH2F2气体的供给源以及CH3F气体的供给源。在一例中,烃气体的供给源可以包含CH4气体、C2H2气体、C2H4气体、C2H6气体、C3H4气体、C3H6气体、C3H8气体、C4H4气体、C4H6气体、C4H8气体或C4H10气体的供给源。稀有气体的供给源可以是He气体、Ne气体、Ar气体、Kr气体、Xe气体等任意稀有气体的供给源,在一例中,是Ar气体的供给源。在一例中,含氧气体的供给源包含氧气(O2气体)的供给源。含氧气体的供给源还可以包含CO气体的供给源和/或CO2气体的供给源。在一例中,含硅气体的供给源可以包含氨基硅烷气体、硅醇盐类气体、卤化硅。
阀组42包括多个阀。流量控制器组44包括质量流量控制器等多个流量控制器。气体源组40的多个气体源(气体供给源)分别经由阀组42的对应的阀以及流量控制器组44的对应的流量控制器与气体供给管38连接。
另外,在等离子体处理装置10中,沿着腔室主体12的内壁可拆装地设置有沉积护罩46。沉积护罩46还设置于支承部14的外周。沉积护罩46是防止蚀刻副产物(沉积物)附着于腔室主体12的部件。沉积护罩46可以通过在铝材上覆盖氧化钇等陶瓷而构成。
在腔室主体12的底部侧,在支承部14与腔室主体12的侧壁之间设置有排气板48。排气板48例如可以通过在铝材上覆盖氧化钇等陶瓷而构成。在排气板48形成有在其板厚方向上贯通的多个孔。在该排气板48的下方,在腔室主体12设置有排气口12e。在排气口12e经由排气管52连接有排气装置50。排气装置50具有压力调节阀和涡轮分子泵等真空泵。排气装置50能够将腔室主体12内的空间减压至期望的真空度。在腔室主体12的侧壁设置有被加工物W的送入送出口12g。该送入送出口12g能够通过闸阀54开闭。
另外,等离子体处理装置10还包括第一高频电源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电力的电源。第一高频电源62例如产生具有27~100MHz频率的高频电力。第一高频电源62经由匹配器66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与下部电极LE连接。
第二高频电源64是产生用于将离子吸引至被加工物W的第二高频电力的电源。第二高频电源64例如产生400kHz~13.56MHz范围内的频率的高频电力。第二高频电源64经由匹配器68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,将来自多个气体源中选中的一个以上的气体源的气体供给到腔室S。另外,腔室S的压力通过排气装置50设定为规定的压力。进而,利用来自第一高频电源62的第一高频电力激励腔室S内的气体。由此生成等离子体。于是,利用产生的活性物质(活性种)对被加工物W进行处理。另外,根据需要,也可以通过基于第二高频电源64的第二高频电力实现的偏置电力将离子吸引至被加工物W。
接着对测量器100进行说明。图4是从上表面侧观察并表示测量器的平面图。图5是从下表面側观察并表示测量器的平面图。图4和图5所示的测量器100包括具有上表面102a和下表面102b的基座基片(基片也称为基板)102。基座基片102例如由硅形成。基座基片102具有与被加工物W的形状相同的形状即大致圆盘形状。基座基片102的直径是与被加工物W的直径相同的直径,例如为300mm。测量器100的形状和尺寸由该基座基片102的形状和尺寸规定。从而,测量器100具有与被加工物W的形状相同的形状,并且具有与被加工物W的尺寸相同的尺寸。另外,在基座基片102的边缘形成有凹槽102N(或者其他标记)。
在基座基片102设置有静电电容测量用的多个第一传感器104A~104C。多个第一传感器104A~104C沿着基座基片102的边缘,例如在该边缘的整周,在周向上等间隔地排列。具体而言,多个第一传感器104A~104C分别以沿着基座基片102的上表面侧的边缘的方式设置。多个第一传感器104A~104C各自的前侧端面沿着基座基片102的侧面。
另外,在基座基片102设置有静电电容测量用的多个第二传感器105A~105C。多个第二传感器105A~105C沿着基座基片102的边缘,例如在该边缘的整周,在周向上等间隔地排列。具体而言,多个第二传感器105A~105C分别以沿着基座基片的下表面侧的边缘的方式设置。多个第二传感器105A~105C各自的传感器电极161沿着基座基片102的下表面102b的延伸方向延伸。另外,第二传感器105A~105C和第一传感器104A~104C在周向上以60°间隔交替排列。此外,在以下的说明中,有时将第一传感器104A~104C和第二传感器105A~105C统称为静电电容传感器。
在基座基片102的上表面102a的中央设置有电路板106。在电路板106与多个第一传感器104A~104C之间设置有用于将彼此电连接的配线组108A~108C。另外,在电路板106与多个第二传感器105A~105C之间设置有用于将彼此电连接的配线组208A~208C。电路板106、配线组108A~108C和配线组208A~208C被盖103覆盖。
以下对第一传感器进行详细说明。图6是表示传感器之一例的立体图。图7是沿图6的VII-VII线截得的截面图。图6和图7所示的第一传感器104是作为测量器100的多个第一传感器104A~104C使用的传感器。在一例中,第一传感器104构成为片(chip)状的部件。另外,在以下的说明中适当参照XYZ正交坐标系。X方向表示第一传感器104的前方。Y方向是与X方向正交的一个方向,表示第一传感器104的宽度方向。Z方向是与X方向以及Y方向正交的方向,表示第一传感器104的上方向。
第一传感器104具有电极141、保护电极142、传感器电极143、基片部144以及绝缘区域147。
基片部144例如由硼硅酸玻璃或石英形成。基片部144具有上表面144a、下表面144b以及前侧端面144c。保护电极142设置在基片部144的下表面144b的下方。保护电极142在X方向和Y方向上延伸。另外,电极141隔着绝缘区域147设置在保护电极142的下方。电极141在X方向和Y方向上延伸。绝缘区域147例如由SiO2、SiN、Al2O3或聚酰亚胺形成。
基片部144的前侧端面144c形成为台阶状。前侧端面144c的下侧部分144d比该前侧端面144c的上侧部分144u朝向水平方向的外侧突出。传感器电极143沿着前侧端面144c的上侧部分144u延伸。在一个示例性实施方式中,前侧端面144c的上侧部分144u和下侧部分144d分别为具有规定曲率的曲面。即,前侧端面144c的上侧部分144u在该上侧部分144u的任意位置具有一定的曲率。该上侧部分144u的曲率是测量器100的中心轴线AX100与前侧端面144c的上侧部分144u之间的距离的倒数。另外,前侧端面144c的下侧部分144d在该下侧部分144d的任意位置具有一定的曲率。该下侧部分144d的曲率是测量器100的中心轴线AX100与前侧端面144c的下侧部分144d之间的距离的倒数。
传感器电极143沿着前侧端面144c的上侧部分144u设置。在一个示例性实施方式中,该传感器电极143的前表面143f也为曲面。即,传感器电极143的前表面143f在该前表面143f的任意位置具有一定的曲率。该曲率是测量器100的中心轴线AX100与前表面143f之间的距离的倒数。
在将该第一传感器104用作测量器100的传感器的情况下,如后所述,电极141与配线181连接,保护电极142与配线182连接,传感器电极143与配线183连接。
在第一传感器104中,传感器电极143被电极141和保护电极142相对于第一传感器104的下方屏蔽。从而,利用该第一传感器104,能够在特定方向即传感器电极143的前表面143f所朝向的方向(X方向)以较高的指向性来测量静电电容。
以下对第二传感器进行说明。图8是图5的局部放大图,表示一个第二传感器。第二传感器105具有传感器电极161。传感器电极161的边缘局部地呈圆弧形状。例如,传感器电极161具有由内缘161a、外缘161b和侧缘161c规定的平面形状。作为一例,外缘161b呈具有以中心轴线AX100为中心的半径的圆弧状。侧缘161c和内缘161a分别呈直线状。多个第二传感器105A~105C各自的传感器电极161的径向外侧的外缘161b在共同的圆上延伸。传感器电极161的边缘的一部分的曲率与静电吸盘ESC的边缘的曲率一致。在一个示例性实施方式中,传感器电极161的形成径向外侧的边缘的外缘161b的曲率与静电吸盘ESC的边缘的曲率一致。此外,外缘161b的曲率中心即外缘161b所处的圆的中心共用中心轴线AX100。
在一个示例性实施方式中,第二传感器105还包括将传感器电极161包围的保护电极162。保护电极162呈框状,遍及传感器电极161的整周地将传感器电极161包围。保护电极162和传感器电极161以在它们之间存在电绝缘区域164的方式彼此隔开间隔。另外,在一个示例性实施方式中,第二传感器105还包括在保护电极162的外侧将该保护电极162包围的电极163。电极163呈框状,遍及保护电极162的整周地将保护电极162包围。保护电极162和电极163以在它们之间存在电绝缘区域165的方式彼此隔开间隔。
以下对电路板106的结构进行说明。图9是举例表示测量器的电路板的结构的图。电路板106具有高频振荡器171、多个C/V转换电路172A~172C、多个C/V转换电路272A~272C、A/D转换器173、处理器174、存储装置175、通信装置176以及电源177。在一例中,由处理器174、存储装置175等构成运算装置。
多个第一传感器104A~104C分别经由多个配线组108A~108C中的对应的配线组与电路板106连接。另外,多个第一传感器104A~104C分别经由对应的配线组所包含的数个配线,与多个C/V转换电路172A~172C中的对应的C/V转换电路连接。多个第二传感器105A~105C分别经由多个配线组208A~208C中的对应的配线组与电路板106连接。另外,多个第二传感器105A~105C分别经由对应的配线组所包含的数个配线,与多个C/V转换电路272A~272C中的对应的C/V转换电路连接。以下,对与各第一传感器104A~104C相同结构的一个第一传感器104、与各配线组108A~108C相同结构的一个配线组108、与各C/V转换电路172A~172C相同结构的一个C/V转换电路172进行说明。另外,对与各第二传感器105A~105C相同结构的一个第二传感器105、与各配线组208A~208C相同结构的一个配线组208、以及与各C/V转换电路272A~272C相同结构的一个C/V转换电路272进行说明。
配线组108包括配线181~配线183。配线181的一端与电极141连接。该配线181与连接至电路板106的大地G(地电位G)的接地电位线GL连接。此外,配线181也可以经由开关SWG与接地电位线GL连接。另外,配线182的一端与保护电极142连接。配线182的另一端与C/V转换电路172连接。另外,配线183的一端与传感器电极143连接。配线183的另一端与C/V转换电路172连接。
配线组208包含配线281~配线283。配线281的一端与电极163连接。该配线281与连接至电路板106的大地G的接地电位线GL连接。此外,配线281也可以经由开关SWG与接地电位线GL连接。另外,配线282的一端与保护电极162连接。配线282的另一端与C/V转换电路272连接。另外,配线283的一端与传感器电极161连接。配线283的另一端与C/V转换电路272连接。
高频振荡器171与电池等电源177连接。高频振荡器171构成为接收来自电源177的电力而产生高频信号。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经由多个输出线将产生的高频信号提供给配线182和配线183以及配线282和配线283。从而,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。来自该高频振荡器171的高频信号被提供给保护电极142和传感器电极143。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。来自该高频振荡器171的高频信号被提供给传感器电极161和保护电极162。
与保护电极142连接的配线182和与传感器电极143连接的配线183被连接到C/V转换电路172的输入。即,第一传感器104的保护电极142和传感器电极143被连接到C/V转换电路172的输入。此外,传感器电极161和保护电极162分别被连接到C/V转换电路272的输入。C/V转换电路172和C/V转换电路272构成为,生成具有与其输入中的电位差对应的振幅的电压信号,并输出该电压信号。C/V转换电路172生成与由对应的第一传感器104形成的静电电容对应的电压信号。即,与C/V转换电路172连接的传感器电极的静电电容越大,该C/V转换电路172输出的电压信号的电压的大小越大。同样地,与C/V转换电路272连接的传感器电极的静电电容越大,该C/V转换电路272输出的电压信号的电压的大小越大。
C/V转换电路172和C/V转换电路272的输出被连接到A/D转换器173的输入。另外,A/D转换器173与处理器174连接。A/D转换器173由来自处理器174的控制信号控制,将C/V转换电路172的输出信号(电压信号)以及C/V转换电路272的输出信号(电压信号)转换为数字值,并将其作为检测值输出至处理器174。
处理器174与存储装置175连接。存储装置175是易失性存储器等存储装置,例如构成为存储测量数据。另外,处理器174连接有其他存储装置178。存储装置178可以是非易失性存储器等存储装置。例如,在存储装置178中存储有供处理器174读取并执行的程序。
通信装置176是符合任意无线通信标准的通信装置。例如,通信装置176符合Bluetooth(注册商标)。通信装置176构成为无线发送存储在存储装置175中的测量数据。
处理器174构成为通过执行上述的程序来控制测量器100的各部。例如,处理器174控制从高频振荡器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供给高频信号。另外,处理器174控制从电源177对存储装置175供电、从电源177对通信装置176供电等。进而,处理器174通过执行上述的程序,基于从A/D转换器173输入的检测值,获取第一传感器104的测量值和第二传感器105的测量值。在一个实施方式中,在将从A/D转换器173输出的检测值设为X的情况下,在处理器174中,以使得测量值成为与(a·X+b)成比例的值的方式,基于检测值获取测量值。在此,a和b是根据电路状态等而变化的常数。处理器174例如可以具有使得测量值成为与(a·X+b)成比例的值的规定的运算式(函数)。
图10是表示载置于静电吸盘ESC上的测量器100和边缘环ER的截面图。在一个例子的测量方法和测量***中,测量载置于第二板18b上的边缘环ER与载置于静电吸盘ESC上的测量器100之间的静电电容。如图10所示,边缘环ER包括边缘环主体ER1和导电性膜F。边缘环主体ER1具有第一部分P1和第二部分P2。第一部分P1和第二部分P2一体地形成。第二部分P2是比第一部分P1靠上侧的部分。第一部分P1和第二部分P2具有圆环板形状。第一部分P1和第二部分P2具有共同的中心轴线。第二部分P2的外径与第一部分P1的外径可以相同。第一部分P1的内径小于第二部分P2的内径。
另外,第一部分P1的内径比测量器100的外径小,第二部分P2的内径比测量器100的外径大。第二部分P2的内径是第二部分P2的内周面P2a的内径。在一例中,第二部分P2的内周面P2a是随着去往上侧而向外侧扩展的倾斜面。在此情况下,测量器100的外径可以比内周面P2a的下端的内径小。另外,内周面P2a不一定需要倾斜,例如也可以是圆筒状的垂直面。
被加工物W能够以其边缘在第二部分P2的内侧区域位于第一部分P1的上方的方式载置于静电吸盘ESC上。同样地,测量器100能够以其边缘在第二部分P2的内侧区域位于第一部分P1的上方的方式载置于静电吸盘ESC上。在测量器100载置于静电吸盘ESC上的状态下,测量器100的第一传感器104的传感器电极143能够与边缘环主体ER1的内周面P2a相对。
边缘环主体ER1可以由绝缘体形成。另外,边缘环主体ER1也可以由绝缘体以外的材料形成,例如可以由半导体形成。作为一例的边缘环主体ER1的材料,可以列举单晶硅、石英、碳化硅等。
导电性膜F是组成与边缘环主体ER1不同的具有导电性的膜。导电性膜F形成于边缘环主体ER1的表面的至少一部分。导电性膜F具有比边缘环主体ER1的导电率高的导电率。例如,导电性膜F可以是含碳原子的碳系膜,一个例子的导电性膜F可以是石墨薄膜。导电性膜F的导电率例如可以为约0.25S/cm以上。导电性膜F至少形成于边缘环主体ER1中的与测量器100的多个传感器电极143面对面的部分。在图示例中,在边缘环主体ER1的表面中的第二部分P2的上表面P2b的整个面以及内周面P2a的整个面形成有导电性膜F。另外,在图示例中,在边缘环主体ER1的第一部分P1的上表面P1a中的靠近内周面P2a的区域也形成有导电性膜F。例如,形成于上表面P2b的整个面以及内周面P2a的整个面的导电性膜F的厚度可以实质上均匀。此外,导电性膜F的膜厚没有特别限定。形成导电性膜F的方法没有特别限定,例如,导电性膜F可以通过CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)形成。CVD可以是等离子体CVD(Plasma Chemical Vapor Deposition,等离子体化学气相沉积),也可以是利用热或光等的CVD法。
这样的测量器100能够在工艺组件中配置于由边缘环ER包围的区域。在此状态下,多个传感器电极143和保护电极142与形成于边缘环ER中的内周面P2a的导电性膜F面对面。基于这些传感器电极143的信号与保护电极142的信号的电位差而生成的测量值,能够表示反映多个传感器电极143各自与边缘环ER之间的距离的静电电容。其中,静电电容C由C=εS/d表示。ε是传感器电极143的前表面143f与边缘环ER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。d能够视作传感器电极143的前表面143f与边缘环ER的内缘之间的距离。其中,边缘环ER的内缘可以是形成于内周面P2a的导电性膜F。
从而,利用测量器100,可得到能够反映模拟了被加工物W的该测量器100与边缘环ER的相对位置关系的测量数据。例如,传感器电极143的前表面143f与边缘环ER的内缘之间的距离越大,由测量器100获取的多个测量值越小。从而,能够基于表示第一传感器104A~104C各自的传感器电极143的静电电容的测量值,来求取边缘环ER的各径向上的各传感器电极143的错位量。并且,能够根据各径向上的第一传感器104A~104C各自的传感器电极143的错位量,求取测量器100的输送(搬运)位置的误差。即,能够求取边缘环ER的中心位置与测量器100的中心位置的错位量。
另外,在测量器100载置于静电吸盘ESC的状态下,第二传感器105的多个传感器电极161以及保护电极162与静电吸盘ESC面对面。如上所述,静电电容C由C=εS/d表示。ε是传感器电极161与静电吸盘ESC之间的介质的介电常数。d是传感器电极161与静电吸盘ESC之间的距离。S能够视作俯视时传感器电极161与静电吸盘ESC彼此重合的面积。面积S根据测量器100与静电吸盘ESC的相对位置关系而变化。从而,利用测量器100,可得到能够反映模拟了被加工物W的该测量器100与静电吸盘ESC的相对位置关系的测量数据。
在一例中可以是,在测量器100被输送到规定的输送位置、即静电吸盘ESC的中心与测量器100的中心一致的静电吸盘ESC上的位置的情况下,传感器电极161的外缘161b与静电吸盘ESC的边缘一致。在此情况下,例如,当由于测量器100的输送位置从规定的输送位置错位,导致传感器电极161相对于静电吸盘ESC向径向的外侧错位时,面积S变小。即,由传感器电极161测量的静电电容变得比测量器100被输送到规定的输送位置的情况下的静电电容小。从而,能够基于表示第二传感器105A~105C各自的传感器电极161的静电电容的测量值,求取静电吸盘ESC的各径向上的各传感器电极161的错位量。于是,能够根据各径向上的第二传感器105A~105C各自的传感器电极161的错位量,求取测量器100的输送位置的误差。即,能够求取静电吸盘ESC的中心位置与测量器100的中心位置的错位量。
如上所述,一个例子的测量器100能够求取边缘环ER的中心位置与测量器100的中心位置的错位量、以及静电吸盘ESC的中心位置与测量器100的中心位置的错位量。在此情况下,也可以求取静电吸盘ESC的中心位置与边缘环ER的中心位置的错位量。该错位量可以作为边缘环ER的中心位置与测量器100的中心位置的错位量和静电吸盘ESC的中心位置与测量器100的中心位置的错位量的矢量而合成。
以下对测量器100测量静电电容的测量方法进行说明。图11表示一个示例性实施方式的测量方法的一系列流程。图11所示的方法表示的是,使用初始状态下未形成有导电性膜F的边缘环主体ER1,来获取多个传感器电极143与具有导电性膜F的边缘环ER之间的静电电容的情况下的流程。在处理***1那样的半导体制造装置中,边缘环会因使用而消耗,因此需要定期更换。在进行边缘环更换时,为了使生产效率稳定,将被加工物W和边缘环配置于最佳的位置关系是很重要的。在确认更换后的边缘环的设置位置的情况下,一般需要打开腔室。因此更换作业可能变得复杂。为此,期望通过简单的方法高精度地输送(搬运)边缘环。
如上所述,处理***1中的输送装置TU2由控制部MC控制。在一个示例性实施方式中,输送装置TU2能够基于从控制部MC发送的输送位置数据将边缘环ER或边缘环主体ER1输送到第二板18b上。另外,输送装置TU2能够基于从控制部MC发送的输送位置数据将被加工物W和测量器100输送到静电吸盘ESC的载置区域R上。
在一例中,工艺组件PM1~PM6中的任一个也可以被用作边缘环ER或边缘环主体ER1的保管场所。如上所述,工艺组件PM1~PM6经由闸阀与传输组件TF气密地连接。在此情况下,能够通过输送装置TU2更换边缘环ER或边缘环主体ER1而无需使工艺组件向大气敞开。
在图11所示的测量方法中,首先执行步骤ST1。在步骤ST1中,表面未形成有导电性膜F的边缘环主体ER1被送入工艺组件。例如,输送装置TU2以使静电吸盘ESC位于由边缘环主体ER1包围的区域的内侧的方式,将边缘环主体ER1输送到腔室S内的第二板18b上。边缘环主体ER1在载置于输送臂TUa的状态下基于输送位置数据由输送装置TU2输送。输送位置数据例如可以是以使边缘环主体ER1的中心位置与静电吸盘ESC的中心位置一致的方式预先确定的坐标数据。所输送的边缘环主体ER1被顶升销27a支承,随着顶升销27a的下降而被载置成将静电吸盘ESC包围。
在接下来的步骤ST2中,在载置台ST上的由边缘环主体ER1包围的区域载置覆盖部件。例如,将作为覆盖部件的保护基片W1输送到处于步骤ST1中输送的边缘环主体ER1的内侧区域的静电吸盘ESC上。图12表示在边缘环主体ER1的内侧,在静电吸盘ESC上载置有保护基片W1的状态。在保护基片W1载置于静电吸盘ESC上的状态下,静电吸盘ESC的上表面的整个面被保护基片W1覆盖。另外,边缘环主体ER1的第一部分P1的上表面P1a中的内侧部分在从上方观察时被保护基片W1覆盖。
保护基片W1例如可以是与测量器100大致相同形状的裸硅基片。例如,输送装置TU1将保护基片W1输送到装载互锁组件LL1和装载互锁组件LL2中的一个装载互锁组件。然后,输送装置TU2基于输送位置数据,从一个装载互锁组件向工艺组件输送保护基片W1,将该保护基片W1载置于腔室S内的静电吸盘ESC上。输送位置数据例如是以保护基片W1的中心轴线的位置与静电吸盘ESC的中心位置一致的方式预先确定的坐标数据。此外,与边缘环主体ER1同样地,工艺组件PM1~PM6中的任一个也可以被用作保护基片W1的保管场所。
在接下来的步骤ST3中,在载置于第二板18b上的边缘环主体ER1的表面形成导电性膜F。在步骤ST3中,通过等离子体CVD形成导电性膜F。在利用等离子体CVD的步骤ST3中,向腔室S内供给成膜气体,在腔室S内从成膜气体生成等离子体。在此情况下,控制部MC控制与气体源组40连接的流量控制器组44等以向腔室S内供给成膜气体。另外,控制部MC控制排气装置50以将腔室S内的压力设定为指定的压力。为了从成膜气体生成等离子体,控制部MC能够控制第一高频电源62以供给高频电力。例如,所供给的高频电力的频率可以为10MHz~100MHz左右。
成膜气体例如可以是烃气体、氢氟烃气体、碳氟化合物气体或它们的组合。另外,成膜气体还可以包含调压用的He、Ne、Ar、Kr、Xe等稀有气体。成膜气体的压力例如可以设定为0.1Torr以上。在一个例子的步骤ST3中,将烃气体和稀有气体作为成膜气体供给到腔室S内,从供给的成膜气体生成等离子体,由此能够在腔室S内部形成具有导电性的有机膜即导电性膜F。例如,在碳的晶体生长时,晶体排列中未引入的碳原子导致结晶性紊乱,生成作为非晶质部的无定形碳。由于该非晶质部,所形成的膜具有导电性。
另外,成膜气体中含有的稀有气体容易维持辉光放电,能够实现等离子体的均匀稳定化,有助于形成低电阻的有机膜。另外,在成膜气体中添加了碳氟化合物气体或氢氟烃气体的情况下,利用由氟产生的氢的清除(scavenge)效应使氢脱离,能够形成导电性更高的导电性膜。
另外,所形成的有机膜的导电性依赖于膜中的氢浓度。通过提高边缘环主体ER1的温度,使氢脱离,能够形成导电性更高的导电性膜F。在一例中,可以在载置台ST设置包括用于调节边缘环主体ER1的温度的加热器等的温度控制机构。
在图12的例子中,在保护基片W1的上表面、边缘环主体ER1的第二部分P2的上表面P2b和内周面P2a、以及第一部分P1的上表面P1a中的未被保护基片W1覆盖的部分形成了导电性膜F。通过从步骤ST1到步骤ST3的工序,具有导电性膜F的边缘环ER被保持于第二板18b上。此外,也可以在步骤ST3之后进行吹扫工序。在吹扫工序中,在向腔室S内供给吹扫气体之后,将吹扫气体排出。吹扫气体例如是氮、氩等不活泼气体(非活性气体)。
在接下来的步骤ST4中,将保护基片W1从载置台ST上的被边缘环ER包围的区域(即静电吸盘ESC上)送出。即,在步骤ST4中,将保护基片W1从工艺组件送出,送回传输组件TF、装载互锁组件LL1、LL2、装载组件LM和容器4a~4d中的任一个。
在接下来的步骤ST5中,将测量器100输送到载置台ST上由边缘环ER包围的区域即静电吸盘ESC上。具体而言,输送装置TU1将测量器100输送到装载互锁组件LL1和装载互锁组件LL2中的一个装载互锁组件。然后,输送装置TU2基于输送位置数据,从一个装载互锁组件向工艺组件输送测量器100,将该测量器100载置于静电吸盘ESC上。输送位置数据例如是以测量器100的中心轴线AX100的位置与静电吸盘ESC的中心位置一致的方式预先确定的坐标数据。此外,与边缘环主体ER1同样地,工艺组件PM1~PM6中的任一个也可以被用作测量器100的保管场所。
在接下来的步骤ST6中,利用所输送的测量器100,获取表示多个传感器电极143与具有导电性膜F的边缘环ER之间的静电电容的多个测量值。具体而言,测量器100获取与边缘环ER(内周面P2a)和第一传感器104A~104C各自的传感器电极143之间的静电电容的大小相应的多个数字值(测量值),将该多个数字值存储在存储装置175中。另外,测量器100获取与静电吸盘ESC和第二传感器105A~105C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(测量值),将该多个数字值存储在存储装置175中。其中,多个数字值可以在处理器174的控制下在预先确定的时刻获取。
在接下来的步骤ST7中,基于步骤ST6中测量得到的多个测量值获取位置信息。位置信息可以是边缘环ER的中心位置与测量器100的中心位置的错位量、静电吸盘ESC的中心位置与测量器100的中心位置的错位量、静电吸盘ESC的中心位置与边缘环ER的中心位置的错位量等。另外,位置信息也可以是测量器100的输送位置数据(坐标数据)与测量器100的实际的输送位置的错位量。另外,位置信息也可以是边缘环ER的输送位置数据(坐标数据)与边缘环ER的实际的输送位置的错位量。例如,在步骤ST7中,存储在存储装置175中的多个数字值被发送至控制部MC。多个数字值也可以根据来自控制部MC的指令而从通信装置176发送至控制部MC。接着,控制部MC基于接收到的多个数字值求取上述的位置信息。此外,位置信息也可以由测量器100的处理器174求取。在此情况下,可以将求出的位置信息发送至控制部MC。
在接下来的步骤ST8中,将测量器100从工艺组件送出,送回至传输组件TF、装载互锁组件LL1、LL2、装载组件LM和容器4a~4d中的任一个。
在接下来的步骤ST9中,判断是否需要对输送装置TU1、TU2的输送进行位置调节。例如,通过控制部MC,判断测量器100的输送位置数据(坐标数据)与测量器100的实际的输送位置的错位量是否超过规定的阈值。另外,通过控制部MC,判断边缘环ER的输送位置数据(坐标数据)与边缘环ER的实际的输送位置的错位量是否超过规定阈值。在判断为错位量为规定阈值以下的情况下,可确认测量器100和边缘环ER被准确地输送。在此情况下,进入接下来的步骤ST11。另一方面,在判断为错位量大于阈值的情况下,进入步骤ST10。
在步骤ST10中,基于多个测量值调节输送装置的输送位置。例如,基于步骤ST7中导出的错位量,调节边缘环ER的输送位置数据,以使静电吸盘ESC的中心位置与边缘环ER的中心位置一致。然后,基于修正后的输送位置数据,以边缘环ER的中心位置与静电吸盘ESC的中心位置一致的方式,通过输送装置TU2再次输送边缘环ER。在此情况下,例如边缘环ER被暂时从第二板18b上送出到用作保管场所的工艺组件。然后,利用输送臂TUa再次支承边缘环ER,将边缘环ER输送到第二板18b上。此外,在边缘环ER的位置调节中,边缘环ER也可以不被送回保管场所。例如,也可以利用输送臂TUa支承边缘环,使输送臂TUa移动第三错位量从而调节边缘环ER的输送位置。另外,在步骤ST10中,基于步骤ST7中导出的错位量,调节测量器100的输送位置数据以使静电吸盘ESC的中心位置与测量器100的中心位置一致。然后,再次返回步骤ST5。
在接下来的步骤ST11中,利用含氧原子的等离子体去除(灰化)形成于边缘环ER的导电性膜F。在步骤ST11中,向腔室S内供给去除气体,在腔室S内从去除气体生成等离子体。在此情况下,控制部MC控制与气体源组40连接的流量控制器组44等以向腔室S内供给去除气体。另外,控制部MC控制排气装置50以将腔室S内的压力设定为指定的压力。为了从去除气体生成等离子体,控制部MC能够控制第一高频电源62以供给高频电力。去除气体例如可以是氧气(O2)。在步骤ST11结束后,成为了输送装置使用的输送位置数据已被校正的状态,因此在将保护基片W1送出之后,能够将被加工物W高精度地输送到静电吸盘ESC上的规定位置。此外,在执行步骤ST11时,也可以将保护基片W1送入载置台ST上的由边缘环ER包围的区域。送入的保护基片W1可以是步骤ST4中送出的保护基片W1,也可以是表面没有形成导电性膜F的其他保护基片W1。
如上所述,在一个示例性实施方式中,提供一种在处理***1的腔室S内获取表示测量器100与边缘环ER之间的静电电容的测量值的测量方法。处理***1包括工艺组件PM、输送装置TU1、TU2和控制部MC。工艺组件PM具有提供腔室S的腔室主体12。工艺组件PM具有设置于腔室S内的载置台ST。载置台ST之上能够载置测量器100。输送装置TU1、TU2在腔室S内输送测量器100。控制部MC控制输送装置TU1、TU2的动作。测量器100包括基座基片102和多个传感器电极143。基座基片102呈圆盘状。多个传感器电极143被设置于基座基片102。该方法包括使表面的至少一部分形成有导电性膜F的边缘环ER保持于载置台ST的工序。该方法包括将测量器100输送到载置台ST上由边缘环ER包围的区域的工序。该方法包括利用输送到区域的内侧的测量器100获取表示测量器100与具有导电性膜F的边缘环ER之间的静电电容的多个测量值的工序。
另外,在一个示例性实施方式中,提供一种在处理***1的腔室S内获取表示测量器100与边缘环ER之间的静电电容的测量值的测量***。测量器100具有基座基片102、多个传感器电极143和处理器174。基座基片102呈圆盘状。多个传感器电极143以在径向上朝向外侧的方式设置于基座基片102。处理器174基于从A/D转换器173输出的多个数字值,计算表示由多个传感器电极143分别形成的多个静电电容的多个测量值。处理***1具有工艺组件PM、输送装置TU1、TU2和控制部MC。工艺组件PM具有提供腔室S的腔室主体12。工艺组件PM具有设置于腔室S内的载置台ST。载置台ST之上能够载置测量器100。输送装置TU1、TU2在腔室S内输送测量器100。控制部MC控制输送装置TU1、TU2的动作。在载置台ST上,保持有表面的至少一部分形成有导电性膜F的边缘环ER。控制部MC控制输送装置TU1、TU2,使得测量器100被输送到载置台ST上由边缘环ER包围的区域。处理器174计算表示输送到区域的内侧的测量器100的多个传感器电极143与具有导电性膜F的边缘环ER之间的静电电容的多个测量值。
在上述实施方式的测量方法和测量***中,利用测量器100获取多个测量值,它们表示与输送到由边缘环ER包围的区域的测量器100的多个传感器电极143和边缘环ER之间的距离相应的静电电容。例如,在形成边缘环主体ER1的材料的介电常数较小的情况下,传感器电极143与边缘环主体ER1之间的静电电容容易成为较低的值。在此情况下,因距离的变化而产生的静电电容的变化也变小。在上述实施方式的测量方法和测量***中,在获取测量值时,边缘环主体ER1的表面具有导电性膜F。因为多个传感器电极143与边缘环ER的导电性膜F彼此相对,所以由测量器100测量的静电电容是传感器电极143与导电性膜F之间的静电电容。传感器电极143和导电性膜F均为介电常数大的导体,因此测量器100的测量值较大。从而,能够适当地获取与传感器电极143和边缘环ER之间的距离相应的大小的静电电容。
在一个示例性实施方式中,边缘环主体ER1由石英等绝缘体形成。如上所述,即使在边缘环主体ER1由绝缘体形成的情况下,通过在其表面形成导电性膜F,也能够获取较高值的静电电容。
在一个示例性实施方式中,导电性膜F是含碳原子的碳系膜。在此情况下,在静电电容测量结束之后,能够通过等离子体蚀刻等容易地去除导电性膜。
在一个示例性实施方式中,使边缘环ER保持于载置台ST的工序包括将边缘环主体ER1载置于载置台ST的工序。另外,使边缘环ER保持于载置台ST的工序包括在载置于载置台ST的边缘环主体ER1的表面形成导电性膜F的工序。由于能够在载置台ST上在边缘环主体ER1形成导电性膜F,因此无需事先准备形成有导电性膜F的边缘环ER。
在一个示例性实施方式中,形成导电性膜F的工序可以通过CVD形成导电性膜F。在此情况下,CVD可以是等离子体CVD。例如,能够在边缘环主体ER1的周向上均匀地形成导电性膜F的厚度。
在一个示例性实施方式中,形成导电性膜F的工序利用包含烃气体、氢氟烃气体、碳氟化合物气体或它们的组合的气体的等离子体来形成导电性膜F。在此情况下,能够以稳定的品质形成导电性膜F。
在一个示例性实施方式中,包括:在形成导电性膜F的工序之前,将保护基片W1载置于载置台ST上的由边缘环主体ER1包围的区域(在一例中为静电吸盘ESC)的工序。另外,包括在形成导电性膜F的工序之后,将保护基片W1从载置台ST上的由边缘环ER包围的区域去除的工序。由于在输送了保护基片W1之后形成导电性膜,因此能够抑制在静电吸盘ESC的上表面形成导电性膜。
在一个示例性实施方式中,可以还包括:在获取多个测量值的工序之后,利用含氧原子的等离子体来去除导电性膜F的工序。通过去除导电性膜F,能够如通常那样使用边缘环主体ER1。
在一个示例性实施方式中,导电性膜F至少形成于边缘环主体ER1中的与测量器100的多个传感器电极143相对的部分。根据该结构,在测量静电电容时,导电性膜F与传感器电极143可靠地相对。
在一个示例性实施方式中,包括在获取多个测量值的工序之后,基于多个测量值来调节输送装置TU1、TU2中的输送位置的工序。例如,由于输送位置数据经过校正,因此能够将被加工物W高精度地输送到静电吸盘ESC的中心位置。
在一个示例性实施方式中,测量器100包括高频振荡器171、多个C/V转换电路172、A/D转换器173以及处理器174。基座基片102呈圆盘状。多个传感器电极143被设置于基座基片102。高频振荡器171被设置成对多个传感器电极143提供高频信号。多个C/V转换电路172生成与由多个传感器电极143分别形成的多个静电电容分别相应的多个电压信号。A/D转换器173将从多个C/V转换电路172分别输出的多个电压信号分别转换为多个数字值。处理器174基于从A/D转换器173输出的多个数字值,计算表示由多个传感器电极143分别形成的多个静电电容的多个测量值。采用该结构,仅利用测量器100就能够简便地获取表示静电电容的测量值。
以上对示例性实施方式进行了说明,但并不限定于上述示例性实施方式,可以进行各种省略、置换以及改变。
例如,使边缘环ER保持于载置台ST的工序可以在载置台ST上在边缘环主体ER1的表面形成导电性膜F,也可以将预先形成有导电性膜F的边缘环ER输送到载置台ST上。在边缘环主体ER1的表面预先形成有导电性膜F的情况下,例如可以仅在边缘环主体ER1的内周面P2a形成导电性膜F。另外,也可以仅在边缘环主体ER1的内周面P2a和上表面P2b形成导电性膜F。
另外,例如可以考虑在边缘环主体ER1的内部沿周向以环状埋置导电性部件。在使用这样的边缘环的情况下,测量器100能够测量埋置于边缘环中的导电性部件与传感器电极143之间的静电电容。在此情况下,即使在边缘环的表面没有形成导电性膜,测量器100的测量值也会变大。
另外,在图11所示的流程中,在测量器100的测量结果是判断为需要进行位置调节的情况下立即进行位置调节,但位置调节也可以是更靠后的工序。例如,如果是在测量器100测量后,则可以在执行位置调节之前去除导电性膜。在此情况下,执行去除了导电性膜的边缘环主体的位置调节。
基于以上说明,本发明的各种实施方式以说明为目的在本说明书中进行了说明,可以理解的是,其能够在不脱离本发明的范围以及主旨的情况下进行各种改变。从而,本说明书所记载的各种实施方式并不以限定为意图,真正的范围和主旨通过要求保护的技术方案来表示。
附图标记说明
1…处理***,12…腔室主体,100…测量器,102…基座基片,143…传感器电极,171…高频振荡器,172…C/V转换电路,173…A/D转换器,174…处理器(运算装置),MC…控制部,PM…工艺组件,S…腔室,ST…载置台,TU1,TU2…输送装置。
Claims (14)
1.一种测量方法,在处理***的腔室内获取表示测量器与边缘环之间的静电电容的测量值,其中,
所述处理***包括:
工艺组件,其具有提供所述腔室的腔室主体和设置于所述腔室内的载置台,能够在该载置台上载置所述测量器;
向所述腔室内输送所述测量器的输送装置;和
控制所述输送装置的动作的控制部,
所述测量器包括:
圆盘状的基座基片;和
多个传感器电极,其以在径向上朝向外侧的方式设置于所述基座基片,
该方法包括:
使所述边缘环保持于所述载置台的工序;
将所述测量器输送到所述载置台上由所述边缘环包围的区域的工序;和
利用输送到所述区域的内侧的所述测量器,获取表示所述多个传感器电极与具有导电性膜的所述边缘环之间的静电电容的多个测量值的工序,
其中,保持于所述载置台的所述边缘环具有边缘环主体和形成于所述边缘环主体的表面的至少一部分的、组成与所述边缘环主体不同的所述导电性膜。
2.根据权利要求1所述的测量方法,其中,
所述测量器具有电路板,所述电路板计算表示由所述多个传感器电极分别形成的所述静电电容的所述多个测量值。
3.根据权利要求1或2所述的测量方法,其中,
所述边缘环主体由绝缘体形成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的测量方法,其中,
所述导电性膜含碳原子。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的测量方法,其中,
使所述边缘环保持于所述载置台的工序包括:将所述边缘环主体载置于所述载置台的工序;和在载置于所述载置台的所述边缘环主体的所述表面形成所述导电性膜的工序。
6.根据权利要求5所述的测量方法,其中,
形成所述导电性膜的工序通过CVD形成所述导电性膜。
7.根据权利要求6所述的测量方法,其中,
所述CVD为等离子体CVD。
8.根据权利要求7所述的测量方法,其中,
形成所述导电性膜的工序,利用包含烃气体、氢氟烃气体、碳氟化合物气体或它们的组合的气体的等离子体来形成所述导电性膜。
9.根据权利要求7或8所述的测量方法,其中,还包括:
在形成所述导电性膜的工序前,在所述载置台上的由所述边缘环主体包围的所述区域载置覆盖部件的工序;和
在形成所述导电性膜的工序后,将所述覆盖部件从所述载置台上的由所述边缘环包围的所述区域去除的工序。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的测量方法,其中,还包括:
在获取所述多个测量值的工序后,利用含氧原子的等离子体来去除所述导电性膜的工序。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的测量方法,其中,
所述导电性膜至少形成于所述边缘环主体中的与所述测量器的所述多个传感器电极相对的部分。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的测量方法,其中,还包括:
在获取所述多个测量值的工序后,基于所述多个测量值来调节所述输送装置的输送位置的工序。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的测量方法,其中,
所述测量器包括:
高频振荡器,其设置成能够对所述多个传感器电极提供高频信号;
多个C/V转换电路,其生成与由所述多个传感器电极分别形成的多个静电电容分别对应的多个电压信号;
A/D转换器,其将从所述多个C/V转换电路分别输出的所述多个电压信号分别转换为多个数字值;和
运算装置,其基于从所述A/D转换器输出的所述多个数字值,计算表示由所述多个传感器电极分别形成的所述多个静电电容的多个测量值。
14.一种测量***,其在处理***的腔室内获取表示测量器与边缘环之间的静电电容的测量值,其中,
所述测量***包括测量器和处理***,
所述测量器包括:
圆盘状的基座基片;
多个传感器电极,其以在径向上朝向外侧的方式设置于所述基座基片;和
运算装置,其计算表示由所述多个传感器电极分别形成的多个所述静电电容的多个测量值,
所述处理***包括:
工艺组件,其具有提供腔室的腔室主体和设置于所述腔室内的载置台,能够在该载置台上载置所述测量器;
向所述腔室内输送所述测量器的输送装置;和
控制所述输送装置的动作的控制部,
在所述载置台上保持有所述边缘环,
所述控制部控制所述输送装置,以将所述测量器输送到所述载置台上由所述边缘环包围的区域,
所述运算装置计算表示输送到所述区域的内侧的所述测量器的所述多个传感器电极与具有导电性膜的所述边缘环之间的静电电容的所述多个测量值,
所述边缘环具有边缘环主体和形成于所述边缘环主体的表面的至少一部分的、组成与所述边缘环主体不同的所述导电性膜。
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