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JP7774651B2 - Plasma Processing Systems - Google Patents
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JP7774651B2 - Plasma Processing Systems - Google Patents

Plasma Processing Systems

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JP7774651B2 JP2024005811A JP2024005811A JP7774651B2 JP 7774651 B2 JP7774651 B2 JP 7774651B2 JP 2024005811 A JP2024005811 A JP 2024005811A JP 2024005811 A JP2024005811 A JP 2024005811A JP 7774651 B2 JP7774651 B2 JP 7774651B2
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Description

本発明は、プラズマ処理システムに関する。 The present invention relates to a plasma processing system.

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。このような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品が存在する(例えば、特許文献1参照)。 Plasma processing apparatuses are known that perform plasma processing by placing a substrate on a mounting table installed inside a processing chamber. Such plasma processing apparatuses contain consumable parts that gradually wear out as plasma processing is repeated (see, for example, Patent Document 1).

消耗部品としては、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が挙げられる。フォーカスリングは、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。 An example of a consumable part is the focus ring that is placed around the substrate on the top surface of the mounting table. The focus ring is worn away by exposure to plasma and therefore needs to be replaced periodically.

そこで、従来では、定期的に処理室を大気開放し、作業者が手動でフォーカスリングの交換を行っている。 Conventionally, the processing chamber is periodically opened to the atmosphere and the operator manually replaces the focus ring.

特開2006-253541号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-253541

しかしながら、処理室を大気開放する方法では、フォーカスリングの交換に長い時間を要し、フォーカスリングの交換を行っている間、処理室内において基板に処理を行うことができないため、生産性が低下する。 However, when the processing chamber is opened to the atmosphere, replacing the focus ring takes a long time, and substrates cannot be processed inside the processing chamber while the focus ring is being replaced, resulting in reduced productivity.

本開示は、生産性を向上させることが可能な技術を提供する。 This disclosure provides technology that can improve productivity.

本開示の一態様のプラズマ処理システムは、第1搬送モジュールと、前記第1搬送モジュールの内部に設けられる第1搬送装置と、前記第1搬送モジュールに接続されるプロセスモジュールと、前記第1搬送モジュールに接続される第1ロードロックモジュールと、前記第1搬送モジュールに接続される第2ロードロックモジュールと、前記第1ロードロックモジュール及び前記第2ロードロックモジュールに接続され、未使用のリングを収容する容器が接続される第2搬送モジュールと、前記第2搬送モジュールの内部に設けられる第2搬送装置と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1搬送装置を制御して、(a)前記プロセスモジュールを大気開放することなく前記プロセスモジュールから搬出された使用済みのリングを、前記第1ロードロックモジュールにむけて搬送し、前記制御部は、前記第2搬送装置を制御して、(b)前記第2搬送モジュールに接続された前記容器に収容された前記未使用のリングを前記第2ロードロックモジュールに搬入し、前記制御部は、前記第1搬送装置を制御して、(c)前記(b)の後に、前記第2ロードロックモジュールから搬出された前記未使用のリングを、前記プロセスモジュールを大気開放することなく、前記プロセスモジュールに搬入し、前記制御部は、前記第1搬送装置を制御して、(d)前記(a)の前に、前記プロセスモジュール内から基板を搬出する
A plasma processing system according to one aspect of the present disclosure includes a first transfer module, a first transfer device provided inside the first transfer module, a process module connected to the first transfer module, a first load lock module connected to the first transfer module, a second load lock module connected to the first transfer module, a second transfer module connected to the first load lock module and the second load lock module and to which a container for storing unused rings is connected, a second transfer device provided inside the second transfer module, and a controller, wherein the controller controls the first transfer device to (a) open the process module to the atmosphere, (b) transporting a used ring unloaded from the process module toward the first load lock module without opening the ring to the container; the control unit controls the second transport device to (b) transport the unused ring housed in the container connected to the second transport module into the second load lock module; the control unit controls the first transport device to (c) transport the unused ring unloaded from the second load lock module into the process module after (b) without opening the process module to the atmosphere; and the control unit controls the first transport device to (d) unload a substrate from the process module before (a) .

本開示によれば、生産性を向上させることができる。 This disclosure can improve productivity.

一実施形態のプラズマ処理システムを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating a plasma processing system according to an embodiment; 一実施形態のプラズマ処理装置を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment; 一実施形態のフォーカスリング交換方法を説明するためのフローチャート。1 is a flowchart illustrating a focus ring replacement method according to an embodiment. 図1の処理ユニット側搬送装置を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the processing unit side transport device of FIG. 1; 図1の処理ユニット側搬送装置がウエハを保持した状態を示す図。2 is a diagram showing a state in which the processing unit side transfer device of FIG. 1 holds a wafer. 図1の処理ユニット側搬送装置がフォーカスリングを保持した状態を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a state in which the processing unit side transport device of FIG. 1 holds a focus ring. 図1の位置検出センサを説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the position detection sensor of FIG. 1 ; ウエハの位置を補正する方法を説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for correcting the position of a wafer. フォーカスリングの位置を補正する方法を説明するための図。5A and 5B are diagrams for explaining a method for correcting the position of a focus ring.

以下、本発明の実施形態について添付の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構成要素については、同一の符号を付することによって重複した説明を省く。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that in this specification and drawings, components having substantially the same functional configuration will be designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本発明の一実施形態のフォーカスリング交換方法は、処理室を大気開放することなく、搬送装置により処理室内からフォーカスリングを搬出し、処理室内をクリーニング処理し、搬送装置により処理室内にフォーカスリングを搬入するものである。フォーカスリングは、処理室の内部に設けられ、基板を載置する載置台の上面において、基板の周囲を囲むように載置されている部材であり、エッチングの均一性を向上させるためのものである。 In one embodiment of the focus ring replacement method, a transfer device removes the focus ring from a processing chamber without opening the processing chamber to the atmosphere, cleans the processing chamber, and then the transfer device returns the focus ring to the processing chamber. The focus ring is a component located inside the processing chamber and placed on the top surface of the mounting table on which the substrate is placed, surrounding the periphery of the substrate, and its purpose is to improve etching uniformity.

本発明の一実施形態のフォーカスリング交換方法は、フォーカスリングが用いられる各種のプラズマ処理装置に適用可能である。 The focus ring replacement method of one embodiment of the present invention is applicable to various plasma processing apparatuses that use focus rings.

(プラズマ処理システム)
まず、本発明の一実施形態のプラズマ処理システムについて説明する。図1は、一実施形態のプラズマ処理システムを示す概略構成図である。
(Plasma Processing System)
First, a plasma processing system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a plasma processing system according to an embodiment of the present invention.

図1に示されるように、プラズマ処理システムは、処理ユニットPUと、搬送ユニットTUとを有するクラスタツールである。 As shown in FIG. 1, the plasma processing system is a cluster tool having a processing unit PU and a transport unit TU.

処理ユニットPUは、半導体ウエハ(以下、「ウエハW」という。)等の基板に対し、成膜処理、エッチング処理等の所定の処理を行うユニットである。処理ユニットPUは、プロセスモジュールPM1~PM6と、トランスファモジュールTMと、ロードロックモジュールLL1、LL2とを有する。なお、プロセスモジュールPM及びロードロックモジュールLLの数は、上記に限定されるものではない。 The processing unit PU is a unit that performs predetermined processes such as film formation and etching on substrates such as semiconductor wafers (hereinafter referred to as "wafers W"). The processing unit PU has process modules PM1 to PM6, a transfer module TM, and load lock modules LL1 and LL2. Note that the number of process modules PM and load lock modules LL is not limited to the above.

プロセスモジュールPM1~PM6は、トランスファモジュールTMの周囲に接続されており、ウエハWに対し、成膜処理、エッチング処理等の所定の処理を行う。なお、プロセスモジュールPM1~PM6は、同種の処理を行うものであってもよく、異種の処理を行うものであってもよい。 Process modules PM1 to PM6 are connected to the periphery of transfer module TM and perform predetermined processes such as film formation and etching on wafers W. Note that process modules PM1 to PM6 may perform the same type of process or different types of processes.

プロセスモジュールPM1~PM6の内部には、ウエハWを載置するための載置台3がそれぞれ設けられている。また、プロセスモジュールPM1~PM6には、図示は省略するが、例えばパージガスを導入するガス導入系、処理ガスを導入するガス導入系及び真空引き可能な排気系が設けられている。 Each of the process modules PM1 to PM6 is provided with a mounting table 3 on which a wafer W is placed. Although not shown, each of the process modules PM1 to PM6 is also equipped with a gas introduction system for introducing purge gas, a gas introduction system for introducing process gas, and an exhaust system capable of vacuum drawing.

プロセスモジュールPM1~PM6では、予め制御部CUの記憶部等に記憶された処理ステップを示すレシピ等に基づいて、ウエハWに所定の処理が行われる。また、プロセスモジュールPM1~PM6では、予め制御部CUの記憶部等に記憶された所定のタイミングでフォーカスリングの交換が行われる。なお、プロセスモジュールPMの詳細及びフォーカスリング交換方法の詳細については後述する。 In the process modules PM1 to PM6, predetermined processing is performed on the wafer W based on a recipe indicating processing steps that is stored in advance in the memory unit of the control unit CU. Furthermore, in the process modules PM1 to PM6, the focus ring is replaced at a predetermined timing that is stored in advance in the memory unit of the control unit CU. Details of the process modules PM and the focus ring replacement method will be described later.

トランスファモジュールTMは、対向する一対の辺が他の辺よりも長い六角形状に形成されている。トランスファモジュールTMの先端側の短い2辺には、それぞれゲートバルブG3、G4を介してプロセスモジュールPM3、PM4が接続されている。トランスファモジュールTMの基端側の短い2辺には、それぞれゲートバルブG7、G8を介してロードロックモジュールLL1、LL2が接続されている。トランスファモジュールTMの一方の長い辺には、それぞれゲートバルブG1、G2を介してプロセスモジュールPM1、PM2が接続されている。トランスファモジュールTMの他方の長い辺には、それぞれゲートバルブG5、G6を介してプロセスモジュールPM5、PM6が接続されている。 The transfer module TM is shaped like a hexagon, with a pair of opposing sides longer than the other sides. The two shorter sides at the tip of the transfer module TM are connected to process modules PM3 and PM4 via gate valves G3 and G4, respectively. The two shorter sides at the base of the transfer module TM are connected to load lock modules LL1 and LL2 via gate valves G7 and G8, respectively. One long side of the transfer module TM is connected to process modules PM1 and PM2 via gate valves G1 and G2, respectively. The other long side of the transfer module TM is connected to process modules PM5 and PM6 via gate valves G5 and G6, respectively.

トランスファモジュールTMは、プロセスモジュールPM1~PM6の間、及び、プロセスモジュールPM1~PM6とロードロックモジュールLL1、LL2との間でウエハW及びフォーカスリングを搬送(搬出及び搬入)する機能を有する。トランスファモジュールTMには、図示は省略するが、例えばパージガスを導入するガス導入系及び真空引き可能な排気系が設けられている。 The transfer module TM has the function of transporting (loading and unloading) wafers W and focus rings between the process modules PM1-PM6, and between the process modules PM1-PM6 and the load lock modules LL1 and LL2. Although not shown, the transfer module TM is equipped with, for example, a gas introduction system for introducing purge gas and an exhaust system capable of vacuum drawing.

トランスファモジュールTMの内部には、プロセスモジュールPM1~PM6、ロードロックモジュールLL1、LL2の各モジュール間でウエハW及びフォーカスリングを搬送するための処理ユニット側搬送装置TR1が設けられている。なお、処理ユニット側搬送装置TR1の詳細については後述する。 A processing unit-side transfer device TR1 is provided inside the transfer module TM to transfer wafers W and focus rings between the process modules PM1-PM6 and the load lock modules LL1 and LL2. Details of the processing unit-side transfer device TR1 will be described later.

トランスファモジュールTMのゲートバルブG1の近傍であって、トランスファモジュールTMからプロセスモジュールPM1へ搬送されるウエハW及びフォーカスリングの搬送経路上には、位置検出センサS11、S12が設けられている。位置検出センサS11、S12は、互いの距離がウエハWの外径よりも小さく、フォーカスリングの内径よりも小さくなるように配置されている。これにより、プロセスモジュールPM1へ搬送されるウエハW及びフォーカスリングの位置を補正することができる。なお、位置検出センサS11、S12の詳細については後述する。 Position detection sensors S11 and S12 are provided near the gate valve G1 of the transfer module TM on the transfer path of the wafer W and focus ring transferred from the transfer module TM to the process module PM1. The position detection sensors S11 and S12 are positioned so that the distance between them is smaller than the outer diameter of the wafer W and smaller than the inner diameter of the focus ring. This allows the positions of the wafer W and focus ring transferred to the process module PM1 to be corrected. Details of the position detection sensors S11 and S12 will be provided later.

また、トランスファモジュールTMのゲートバルブG2~G6の近傍であって、トランスファモジュールTMからプロセスモジュールPM2~6へ搬送されるウエハW及びフォーカスリングの搬送経路上にも同様に、位置検出センサが設けられている。即ち、トランスファモジュールTMには、位置検出センサS11、S12、S21、S22、S31、S32、S41、S42、S51、S52、S61、S62が設けられている。 Similar position detection sensors are also provided near the gate valves G2 to G6 of the transfer module TM, along the transfer path of the wafer W and focus ring transported from the transfer module TM to the process modules PM2 to PM6. That is, the transfer module TM is provided with position detection sensors S11, S12, S21, S22, S31, S32, S41, S42, S51, S52, S61, and S62.

ロードロックモジュールLL1、LL2は、それぞれゲートバルブG9、G10を介して搬送モジュールLMに接続されている。ロードロックモジュールLL1、LL2は、搬送モジュールLMから搬送されるウエハWを一時的に保持して圧力調整後にトランスファモジュールTMへ搬送する機能を有している。また、ロードロックモジュールLL1、LL2は、トランスファモジュールTMから搬送されるウエハWを一時的に保持して圧力調整後に搬送モジュールLMへ搬送する機能を有している。 Load lock modules LL1 and LL2 are connected to the transfer module LM via gate valves G9 and G10, respectively. Load lock modules LL1 and LL2 have the function of temporarily holding the wafer W transferred from the transfer module LM and transferring it to the transfer module TM after adjusting the pressure. Load lock modules LL1 and LL2 also have the function of temporarily holding the wafer W transferred from the transfer module TM and transferring it to the transfer module LM after adjusting the pressure.

ロードロックモジュールLL1、LL2の内部には、それぞれウエハWを載置可能な受渡し台が設けられている。また、ロードロックモジュールLL1、LL2には、図示は省略するが、残留物等のパーティクルをパージ及び排気可能な排気系が設けられている。 Each of the load lock modules LL1 and LL2 is provided with a transfer table on which a wafer W can be placed. In addition, although not shown, each of the load lock modules LL1 and LL2 is equipped with an exhaust system capable of purging and exhausting particles such as residue.

このような処理ユニットPUでは、プロセスモジュールPM1~PM6とトランスファモジュールTMとの間及びトランスファモジュールTMとロードロックモジュールLL1、LL2との間はそれぞれ気密に開閉可能となっている。また、搬送モジュールLMとロードロックモジュールLL1、LL2との間もそれぞれ気密に開閉可能となっている。 In this processing unit PU, the gaps between the process modules PM1 to PM6 and the transfer module TM, and between the transfer module TM and the load lock modules LL1 and LL2, can be opened and closed airtight. Furthermore, the gaps between the transfer module LM and the load lock modules LL1 and LL2 can also be opened and closed airtight.

搬送ユニットTUは、後述するFOUP(Front Opening Unified Pod)と処理ユニットPUとの間でウエハWを搬送するユニットであり、搬送モジュールLMを有している。 The transfer unit TU is a unit that transfers wafers W between a FOUP (Front Opening Unified Pod) (described below) and the processing unit PU, and has a transfer module LM.

搬送モジュールLMは、矩形状に形成されている。搬送モジュールLMの一方の長辺には、複数のロードポートLP1~LP3が並設されている。ロードポートLP1~LP3は、それぞれFOUPを載置することが可能である。なお、図1では、ロードポートLP1~LP3のすべてにFOUPが載置されている場合を示している。FOUPは、例えば25枚のウエハWを等ピッチで多段に載置して収容可能な容器である。FOUPは、その内部に例えばNガスが充填された密閉構造となっている。FOUPは、開閉ドアD1~D3を介して搬送モジュールLMと接続されている。なお、ロードポートLPの数は上記に限定されるものではない。 The transfer module LM is rectangular. Multiple load ports LP1 to LP3 are arranged side by side on one long side of the transfer module LM. Each of the load ports LP1 to LP3 is capable of loading a FOUP. Note that FIG. 1 shows a case where FOUPs are loaded on all of the load ports LP1 to LP3. A FOUP is a container that can accommodate, for example, 25 wafers W, arranged in multiple stages at equal intervals. The FOUP has a sealed structure, with the interior filled with, for example, N2 gas. The FOUP is connected to the transfer module LM via opening and closing doors D1 to D3. Note that the number of load ports LP is not limited to the above.

搬送モジュールLMの一方の短辺には、アライナAUが設けられている。アライナAUは、その内部にウエハWを載置する回転載置台と、ウエハWの外周縁部を光学的に検出する光学センサとを有する。アライナAUでは、例えばウエハWのオリエンテーションフラット、ノッチ等を検出して、ウエハWの位置合わせを行う。 An aligner AU is provided on one short side of the transfer module LM. The aligner AU has a rotary stage on which the wafer W is placed, and an optical sensor that optically detects the outer periphery of the wafer W. The aligner AU detects, for example, the orientation flat, notch, etc. of the wafer W to align the wafer W.

搬送モジュールLMの内部には、ロードロックモジュールLL1、LL2、FOUP、アライナAUの各モジュール間でウエハW及びフォーカスリングを搬送するための搬送ユニット側搬送装置TR2が設けられている。搬送ユニット側搬送装置TR2は、旋回機構によって旋回可能に基台231に取付けられた搬送アームを備え、スライド機構によって搬送モジュールLMの長手方向に沿ってスライド可能となっている。搬送ユニット側搬送装置TR2の搬送アームは、例えば図1に示されるように、一対の多関節アームを有するダブルアーム機構である。図1に示す搬送アームは、上下に併設された伸縮可能な多関節アームである第1アーム211と第2アーム221とを含む。 The transfer module LM is provided with a transfer unit-side transfer device TR2 for transferring wafers W and focus rings between the load lock modules LL1 and LL2, the FOUP, and the aligner AU. The transfer unit-side transfer device TR2 has a transfer arm that is rotatably attached to a base 231 by a rotation mechanism, and is slidable along the longitudinal direction of the transfer module LM by a slide mechanism. The transfer arm of the transfer unit-side transfer device TR2 is a double-arm mechanism having a pair of articulated arms, as shown in FIG. 1, for example. The transfer arm shown in FIG. 1 includes a first arm 211 and a second arm 221, which are extendable articulated arms arranged side by side above and below.

搬送ユニット側搬送装置TR2のスライド機構は、例えばリニアモータを有する。具体的には、搬送モジュールLMの内部に長手方向に沿って案内レール232が設けられ、搬送アームが取付けられた基台231は案内レール232に沿ってスライド可能に設けられている。基台231及び案内レール232には、それぞれリニアモータの可動子と固定子とが設けられており、案内レール232の端部には、リニアモータを駆動するためのリニアモータ駆動機構233が設けられている。リニアモータ駆動機構233には、制御部CUが接続されている。これにより、制御部CUからの制御信号に基づいてリニアモータ駆動機構233が駆動し、搬送ユニット側搬送装置TR2が基台231と共に案内レール232に沿って矢印方向へ移動するようになっている。なお、搬送ユニット側搬送装置TR2のスライド機構は、上記に限定されるものではなく、他の機構を有していてもよい。 The slide mechanism of the transport unit-side transport device TR2 has, for example, a linear motor. Specifically, a guide rail 232 is provided longitudinally inside the transport module LM, and a base 231 to which the transport arm is attached is slidable along the guide rail 232. The base 231 and guide rail 232 are each provided with a mover and stator of a linear motor, and a linear motor drive mechanism 233 for driving the linear motor is provided at the end of the guide rail 232. The control unit CU is connected to the linear motor drive mechanism 233. This drives the linear motor drive mechanism 233 based on a control signal from the control unit CU, and the transport unit-side transport device TR2 moves together with the base 231 along the guide rail 232 in the direction of the arrow. Note that the slide mechanism of the transport unit-side transport device TR2 is not limited to the above and may include other mechanisms.

搬送ユニット側搬送装置TR2の搬送アームである第1アーム211及び第2アーム221はそれぞれ先端にピック212、222を有しており、一度に2枚のウエハW又は2つのフォーカスリングを保持することができるようになっている。これにより、例えばロードロックモジュールLL1、LL2、FOUP、アライナAUに対してウエハW及びフォーカスリングを搬送する際、ウエハW及びフォーカスリングを交換するように搬送することができる。なお、一度に1枚のウエハWと1つのフォーカスリングとを保持して搬送してもよい。また、搬送ユニット側搬送装置TR2の搬送アームの数は上記のものに限定されるものではなく、例えば1つのみのアームを有するシングルアーム機構であってもよい。 The first arm 211 and second arm 221, which are the transfer arms of the transfer unit side transfer device TR2, each have a pick 212, 222 at their tip, and are capable of holding two wafers W or two focus rings at a time. This allows the wafer W and focus ring to be exchanged when transferring them to, for example, load lock modules LL1, LL2, a FOUP, or an aligner AU. Note that it is also possible to hold and transfer one wafer W and one focus ring at a time. Furthermore, the number of transfer arms of the transfer unit side transfer device TR2 is not limited to the above, and it may be, for example, a single-arm mechanism having only one arm.

また、搬送ユニット側搬送装置TR2は、搬送アームを旋回、伸縮及び昇降させるための図示しない旋回用モータ、伸縮用モータ及び昇降用モータを有する。各モータは、制御部CUに接続され、制御部CUからの制御信号に基づいて搬送ユニット側搬送装置TR2の搬送アームの制御を行うことができるようになっている。 The transport unit side transport device TR2 also has a rotation motor, an extension motor, and an elevation motor (not shown) for rotating, extending, and raising and lowering the transport arm. Each motor is connected to the control unit CU, and can control the transport arm of the transport unit side transport device TR2 based on control signals from the control unit CU.

プラズマ処理システムには、プラズマ処理システムの各部、例えば処理ユニット側搬送装置TR1、搬送ユニット側搬送装置TR2、ゲートバルブG1~G10、開閉ドアD1~D3、アライナAU等を制御する制御部CUが設けられている。 The plasma processing system is equipped with a control unit CU that controls various parts of the plasma processing system, such as the processing unit side transfer device TR1, the transfer unit side transfer device TR2, the gate valves G1-G10, the opening and closing doors D1-D3, and the aligner AU.

(プラズマ処理装置)
次に、本発明の一実施形態のプラズマ処理装置について、図2に基づき説明する。図2は、一実施形態のプラズマ処理装置を示す概略断面図である。図2に示すプラズマ処理装置は、前述のプラズマ処理システムにおけるプロセスモジュールPM1~PM6として用いることができる装置である。
(Plasma processing apparatus)
Next, a plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view showing the plasma processing apparatus according to one embodiment. The plasma processing apparatus shown in Fig. 2 is an apparatus that can be used as process modules PM1 to PM6 in the plasma processing system described above.

図2に示されるように、プラズマ処理装置は、略円筒状の処理室10を有する。処理室10の内壁面は、例えば陽極酸化されたアルミニウムにより形成されている。処理室10は接地されている。 As shown in FIG. 2, the plasma processing apparatus has a substantially cylindrical processing chamber 10. The inner wall surface of the processing chamber 10 is formed of, for example, anodized aluminum. The processing chamber 10 is grounded.

処理室10には、処理ガスを導入するためのガスシャワーヘッド2が設けられている。ガスシャワーヘッド2は上部電極として機能する。処理室10の内部には、ガスシャワーヘッド2と対向するように載置台3が設けられている。載置台3は、下部電極として機能する。 The processing chamber 10 is equipped with a gas shower head 2 for introducing processing gas. The gas shower head 2 functions as an upper electrode. Inside the processing chamber 10, a mounting table 3 is provided facing the gas shower head 2. The mounting table 3 functions as a lower electrode.

ガスシャワーヘッド2(上部電極)の下面側には、ガス供給路21及びバッファ室21aを介して連通する複数のガス吐出口22が形成されている。複数のガス吐出口22により、載置台3に載置されたウエハWに向かって処理ガスが吐出される。ガス供給路21は、基端側がガス導入系23に接続されている。 The underside of the gas shower head 2 (upper electrode) is formed with multiple gas discharge ports 22 that communicate via the gas supply channel 21 and buffer chamber 21a. The multiple gas discharge ports 22 discharge processing gas toward the wafer W placed on the mounting table 3. The base end of the gas supply channel 21 is connected to a gas introduction system 23.

ガス導入系23は、ウエハWに対して成膜処理に用いられる処理ガスの供給源と、ウエハWに対してエッチング処理に用いられる処理ガスの供給源とを有する。また、ガス導入系23は、処理室10をクリーニング処理に用いられる処理ガスの供給源と、処理室10をシーズニング処理に用いられる処理ガスの供給源とを有する。ガス導入系23は、バルブ、流量調整部等の供給制御機器等を有し、所定の流量の処理ガスを処理室10内に供給することができる。 The gas introduction system 23 has a supply source of process gas used for film formation processing on the wafer W, and a supply source of process gas used for etching processing on the wafer W. The gas introduction system 23 also has a supply source of process gas used for cleaning processing of the processing chamber 10, and a supply source of process gas used for seasoning processing of the processing chamber 10. The gas introduction system 23 has supply control devices such as valves and flow rate adjusters, and can supply process gas into the processing chamber 10 at a predetermined flow rate.

上部電極には、整合器25を介して高周波電力を供給するための高周波電源部26が接続されている。上部電極は、絶縁部材27により処理室10の側壁部分と絶縁されている。 A high-frequency power supply unit 26 is connected to the upper electrode via a matching unit 25 to supply high-frequency power. The upper electrode is insulated from the sidewall of the processing chamber 10 by an insulating member 27.

載置台3は、本体部30と、静電チャック31とを有する。 The mounting table 3 has a main body 30 and an electrostatic chuck 31.

本体部30は、例えばアルミニウム等の導電性部材により形成されている。本体部30の内部には、温調機構として機能する図示しない冷媒流路が設けられている。冷媒流路に供給される冷媒の温度が調整することにより、静電チャック31に保持されたウエハWの温度が制御される。 The main body 30 is formed from a conductive material such as aluminum. A coolant flow path (not shown) that functions as a temperature control mechanism is provided inside the main body 30. The temperature of the wafer W held by the electrostatic chuck 31 is controlled by adjusting the temperature of the coolant supplied to the coolant flow path.

本体部30の上には、ウエハWとウエハWを囲むように配置されるフォーカスリングFRの両方を吸着可能な静電チャック31が設けられている。静電チャック31の上側中央部には凸状の基板載置部32が形成されており、基板載置部32の上面はウエハWを載置する基板載置面33を構成する。基板載置面33の周囲の低い部分の上面はフォーカスリングFRを載置するフォーカスリング載置面34を構成する。 An electrostatic chuck 31 capable of attracting both the wafer W and the focus ring FR arranged to surround the wafer W is provided on the main body 30. A convex substrate mounting portion 32 is formed in the upper center of the electrostatic chuck 31, and the upper surface of the substrate mounting portion 32 forms a substrate mounting surface 33 on which the wafer W is mounted. The upper surface of the lower portion around the periphery of the substrate mounting surface 33 forms a focus ring mounting surface 34 on which the focus ring FR is mounted.

静電チャック31は、絶縁材の間に電極35が介在された構成となっている。電極35は、ウエハWとフォーカスリングFRの両方を吸着できるように、基板載置面33の下側のみならず、フォーカスリング載置面34の下側まで延出して設けられている。 The electrostatic chuck 31 has an electrode 35 sandwiched between insulating materials. The electrode 35 extends not only below the substrate mounting surface 33 but also below the focus ring mounting surface 34 so that it can attract both the wafer W and the focus ring FR.

静電チャック31は、スイッチ36を介して電極35に接続された直流電源37から所定の直流電圧が印加される。これにより、ウエハW及びフォーカスリングFRが静電チャック31に静電吸着される。なお、基板載置部32は、例えば図2に示されるように、ウエハWの径よりも小径に形成し、ウエハWを載置したときにウエハWのエッジ部が基板載置部32から張り出すようにする。 A predetermined DC voltage is applied to the electrostatic chuck 31 from a DC power supply 37 connected to the electrode 35 via a switch 36. This causes the wafer W and focus ring FR to be electrostatically attracted to the electrostatic chuck 31. Note that, as shown in FIG. 2, the substrate mounting portion 32 is formed with a diameter smaller than that of the wafer W so that the edge of the wafer W extends beyond the substrate mounting portion 32 when the wafer W is mounted thereon.

載置台3には、ウエハWの裏面とフォーカスリングFRの裏面に別々に伝熱ガス(例えばヘリウム(He)ガス)を供給する伝熱ガス供給部38が設けられている。 The mounting table 3 is provided with a heat transfer gas supply unit 38 that supplies a heat transfer gas (e.g., helium (He) gas) separately to the backside of the wafer W and the backside of the focus ring FR.

伝熱ガス供給部38は、基板載置面33に載置されたウエハWの裏面に第1伝熱ガスを供給する第1伝熱ガス供給部38aと、フォーカスリング載置面34に載置されたフォーカスリングFRの裏面に第2伝熱ガスを供給する第2伝熱ガス供給部38bとを備える。 The heat transfer gas supply unit 38 includes a first heat transfer gas supply unit 38a that supplies a first heat transfer gas to the back surface of the wafer W placed on the substrate mounting surface 33, and a second heat transfer gas supply unit 38b that supplies a second heat transfer gas to the back surface of the focus ring FR placed on the focus ring mounting surface 34.

フォーカスリングFRは、静電チャック31の上に載置されている。フォーカスリングFRの上面には段差が形成され、内周部分よりも外周部分が高く形成されている。また、フォーカスリングFRの内周部分は、載置台3よりも外側に突出しているウエハWの外周部分の下側に食い込むように形成されている。即ち、フォーカスリングFRの内径は、ウエハWの外径よりも小さく形成されている。これにより、ウエハWに対してエッチング処理を行う際、静電チャック31がプラズマから保護される。 The focus ring FR is placed on the electrostatic chuck 31. A step is formed on the top surface of the focus ring FR, with the outer periphery being higher than the inner periphery. The inner periphery of the focus ring FR is also formed to fit under the outer periphery of the wafer W, which protrudes outward beyond the mounting table 3. In other words, the inner diameter of the focus ring FR is smaller than the outer diameter of the wafer W. This protects the electrostatic chuck 31 from plasma when etching the wafer W.

載置台3には、整合器39を介してバイアス用の電力を印加する高周波電源部40が接続されている。また、載置台3の内部には、図1に記載の処理ユニット側搬送装置TR1に対してウエハW及びフォーカスリングFRの受渡しを行うことが可能な図示しない昇降ピンが設けられている。処理ユニット側搬送装置TR1によるフォーカスリングFRの受渡しの際には、昇降ピンを上昇させてフォーカスリングFRを載置台3から離間させる。 A high-frequency power supply unit 40 that applies bias power via a matching box 39 is connected to the mounting table 3. Also, inside the mounting table 3, lift pins (not shown) are provided that can transfer the wafer W and focus ring FR to and from the processing unit side transfer device TR1 shown in FIG. 1. When the processing unit side transfer device TR1 transfers the focus ring FR, the lift pins are raised to separate the focus ring FR from the mounting table 3.

処理室10の側壁には、開閉自在なゲートバルブG1を有する開口部13が形成されている。ウエハW及びフォーカスリングFRは、開口部13を介して搬送される。 An opening 13 with a gate valve G1 that can be opened and closed is formed in the sidewall of the processing chamber 10. The wafer W and focus ring FR are transferred through the opening 13.

処理室10の内壁には、内壁に沿ってデポシールド41が着脱自在に設けられている。デポシールド41は、載置台3の外周にも設けられている。デポシールド41は、エッチングにより生じる反応生成物が処理室10の内壁面に付着することを防止するものであり、例えばアルミニウムにY等のセラミックスを被覆することにより形成されている。 A deposit shield 41 is detachably provided along the inner wall of the processing chamber 10. The deposit shield 41 is also provided on the outer periphery of the mounting table 3. The deposit shield 41 prevents reaction products generated by etching from adhering to the inner wall surface of the processing chamber 10, and is formed by coating aluminum with ceramics such as Y2O3 , for example.

載置台3の周囲には、処理室10内を均一に排気するため、多数の排気孔を有するバッフル板42が設けられている。バッフル板42は、例えばアルミニウムにY等のセラミックスを被覆することにより形成されている。バッフル板42の下方には、排気管11を介して、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ等の真空ポンプ12が接続されている。 A baffle plate 42 having a large number of exhaust holes is provided around the mounting table 3 to uniformly exhaust the inside of the processing chamber 10. The baffle plate 42 is formed, for example, by coating aluminum with a ceramic such as Y2O3 . A vacuum pump 12 such as a turbo molecular pump or a dry pump is connected below the baffle plate 42 via an exhaust pipe 11.

プラズマ処理装置は、各部を制御する制御部50を有する。制御部50は、例えばCPUとプログラムとを有するコンピュータである。プログラムには、プラズマ処理装置によるウエハWへの成膜処理やエッチング処理を行うための例えばガス導入系23からの各ガスの供給、高周波電源部26、40からの電力供給の制御等についてのステップ(命令)群が組まれている。プログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、記憶媒体からコンピュータにインストールされる。 The plasma processing apparatus has a control unit 50 that controls each component. The control unit 50 is, for example, a computer having a CPU and a program. The program contains a set of steps (commands) for controlling, for example, the supply of gases from the gas introduction system 23 and the supply of power from the high-frequency power supplies 26 and 40 to perform film formation and etching processes on the wafer W using the plasma processing apparatus. The program is stored on a storage medium, such as a hard disk, compact disc, or memory card, and is installed on the computer from the storage medium.

(フォーカスリング交換方法)
次に、本発明の一実施形態のフォーカスリング交換方法について、図3に基づき説明する。図3は、一実施形態のフォーカスリング交換方法を説明するためのフローチャートである。
(How to replace the focus ring)
Next, a focus ring replacement method according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a flowchart illustrating the focus ring replacement method according to one embodiment.

以下では、前述のプロセスモジュールPM1の載置台3に載置されているフォーカスリングFRを交換する場合を例に挙げて説明する。具体的には、プロセスモジュールPM1において使用されたフォーカスリングをFOUPに収容し、FOUPに予め収容された未使用のフォーカスリングに交換する場合について説明する。なお、プロセスモジュールPM1以外のプロセスモジュールPM2~PM6の載置台3に載置されているフォーカスリングFRについても、同様の方法により交換することが可能である。また、本発明の一実施形態のフォーカスリング交換方法は、制御部CUによりプラズマ処理システムの各部が制御されることにより行われる。 The following describes an example of replacing the focus ring FR mounted on the mounting table 3 of the aforementioned process module PM1. Specifically, the description will cover the case where the focus ring used in process module PM1 is stored in a FOUP and replaced with an unused focus ring previously stored in the FOUP. Note that the focus rings FR mounted on the mounting tables 3 of process modules PM2 to PM6 other than process module PM1 can also be replaced using a similar method. Furthermore, the focus ring replacement method of one embodiment of the present invention is performed by the control unit CU controlling each component of the plasma processing system.

図3に示されるように、一実施形態のフォーカスリング交換方法は、消耗度判定ステップS10と、交換可否判定ステップS20と、第1のクリーニングステップS30と、搬出ステップS40と、第2のクリーニングステップS50と、搬入ステップS60と、シーズニングステップS70とを有する。以下、各々のステップについて説明する。 As shown in FIG. 3, one embodiment of the focus ring replacement method includes a wear level determination step S10, a replacement feasibility determination step S20, a first cleaning step S30, a removal step S40, a second cleaning step S50, a load step S60, and a seasoning step S70. Each step is described below.

消耗度判定ステップS10は、プロセスモジュールPM1の載置台3に載置されているフォーカスリングFRの交換が必要か否かを判定するステップである。消耗度判定ステップS10では、制御部CUは、プロセスモジュールPM1の載置台3に載置されているフォーカスリングFRの交換が必要であるか否かを判定する。具体的には、制御部CUは、例えばRF積算時間、RF積算電力、レシピの特定ステップの積算値に基づいて、フォーカスリングFRの交換が必要であるか否かを判定する。RF積算時間とは、所定のプラズマ処理の際にプロセスモジュールPM1において高周波電力が供給された時間の積算値である。RF積算電力とは、所定のプラズマ処理の際にプロセスモジュールPM1において供給された高周波電力の積算値である。レシピの特定ステップの積算値とは、プロセスモジュールPM1において行われる処理のステップのうちフォーカスリングFRが削られるステップにおいて高周波電力が供給された時間の積算値や高周波電力の積算値である。なお、RF積算時間、RF積算電力及びレシピの特定ステップの積算値は、例えば装置が導入された時点、メンテナンスが実施された時点等、フォーカスリングFRを交換した時点を起点として算出される値である。 The wear level determination step S10 is a step for determining whether the focus ring FR placed on the mounting table 3 of the process module PM1 needs to be replaced. In the wear level determination step S10, the control unit CU determines whether the focus ring FR placed on the mounting table 3 of the process module PM1 needs to be replaced. Specifically, the control unit CU determines whether the focus ring FR needs to be replaced based on, for example, the RF cumulative time, the RF cumulative power, and the cumulative value of a specific step of the recipe. The RF cumulative time is the cumulative value of the time over which high-frequency power is supplied in the process module PM1 during a specified plasma process. The RF cumulative power is the cumulative value of the high-frequency power supplied in the process module PM1 during a specified plasma process. The cumulative value of a specific step of the recipe is the cumulative value of the time over which high-frequency power is supplied or the cumulative value of the high-frequency power in a step of the process performed in the process module PM1 in which the focus ring FR is removed. The RF cumulative time, RF cumulative power, and cumulative values for specific recipe steps are values calculated from the point in time when the focus ring FR was replaced, such as when the device was installed or when maintenance was performed.

RF積算時間に基づいてフォーカスリングFRの交換が必要であるか否かを判定する場合、制御部CUは、RF積算時間が閾値に達した場合、フォーカスリングFRを交換する必要があると判定する。これに対し、制御部CUは、RF積算時間が閾値に達していない場合、フォーカスリングFRを交換する必要がないと判定する。なお、閾値は、予備実験等により、フォーカスリングFRの材質等の種類に応じて定められる値である。 When determining whether or not the focus ring FR needs to be replaced based on the RF integrated time, the control unit CU determines that the focus ring FR needs to be replaced if the RF integrated time reaches a threshold value. Conversely, the control unit CU determines that the focus ring FR does not need to be replaced if the RF integrated time does not reach the threshold value. The threshold value is a value determined based on the type of material, etc., of the focus ring FR through preliminary experiments, etc.

RF積算電力に基づいてフォーカスリングFRの交換が必要であるか否かを判定する場合、制御部CUは、RF積算電力が閾値に達した場合、フォーカスリングFRを交換する必要があると判定する。これに対し、制御部CUは、RF積算電力が閾値に達していない場合、フォーカスリングFRを交換する必要がないと判定する。なお、閾値は、予備実験等により、フォーカスリングFRの材質等の種類に応じて定められる値である。 When determining whether or not the focus ring FR needs to be replaced based on the RF integrated power, the control unit CU determines that the focus ring FR needs to be replaced if the RF integrated power reaches a threshold value. Conversely, the control unit CU determines that the focus ring FR does not need to be replaced if the RF integrated power does not reach the threshold value. The threshold value is a value determined based on the type of material, etc., of the focus ring FR through preliminary experiments, etc.

レシピの特定ステップの積算値に基づいてフォーカスリングFRの交換が必要であるか否かを判定する場合、制御部CUは、特定のステップにおけるRF積算時間又はRF積算電力が閾値に達した場合、フォーカスリングFRの交換が必要である判定する。これに対し、制御部CUは、特定ステップにおけるRF積算時間又はRF積算電力が閾値に達していない場合、フォーカスリングFRを交換する必要がないと判定する。レシピの特定ステップの積算値に基づいてフォーカスリングFRの交換が必要であるか否かを判定する場合、高周波電力が印加され、フォーカスリングFRが削られるステップに基づいて、フォーカスリングFRを交換するタイミングを算出することができる。このため、特に高い精度でフォーカスリングFRを交換するタイミングを算出することができる。なお、閾値は、予備実験等により、フォーカスリングFRの材質等の種類に応じて定められる値である。 When determining whether or not the focus ring FR needs to be replaced based on the integrated value of a specific step in the recipe, the control unit CU determines that the focus ring FR needs to be replaced if the RF integrated time or RF integrated power in the specific step reaches a threshold. In contrast, the control unit CU determines that the focus ring FR does not need to be replaced if the RF integrated time or RF integrated power in the specific step does not reach the threshold. When determining whether or not the focus ring FR needs to be replaced based on the integrated value of a specific step in the recipe, the timing for replacing the focus ring FR can be calculated based on the step in which high-frequency power is applied and the focus ring FR is scraped. This makes it possible to calculate the timing for replacing the focus ring FR with particularly high accuracy. The threshold is a value determined based on the type of material, etc., of the focus ring FR through preliminary experiments, etc.

消耗度判定ステップS10において、プロセスモジュールPM1の載置台3に載置されているフォーカスリングFRの交換が必要であると判定した場合、制御部CUは、交換可否判定ステップS20を行う。消耗度判定ステップS10において、プロセスモジュールPM1の載置台3に載置されているフォーカスリングFRの交換が必要でないと判定した場合、制御部CUは、消耗度判定ステップS10を繰り返す。 If it is determined in wear level determination step S10 that the focus ring FR placed on the mounting table 3 of the process module PM1 needs to be replaced, the control unit CU performs replacement feasibility determination step S20. If it is determined in wear level determination step S10 that the focus ring FR placed on the mounting table 3 of the process module PM1 does not need to be replaced, the control unit CU repeats wear level determination step S10.

交換可否判定ステップS20は、プラズマ処理システムの状態が、フォーカスリングFRの交換を行うことができる状態であるか否かを判定するステップである。交換可否判定ステップS20では、制御部CUは、プラズマ処理システムの状態が、フォーカスリングFRの交換を行うことができる状態であるか否かを判定する。具体的には、制御部CUは、例えばフォーカスリングFRの交換を行うプロセスモジュールPM1においてウエハWに処理が行われていない場合、フォーカスリングFRの交換が可能であると判定する。これに対し、制御部CUは、プロセスモジュールPM1においてウエハWに処理が行われている場合、フォーカスリングFRの交換が可能ではないと判定する。また、制御部CUは、例えばフォーカスリングFRの交換を行うプロセスモジュールPM1において処理が行われているウエハWと同一のロットのウエハWの処理が終了した場合、フォーカスリングFRの交換が可能であると判定してもよい。この場合、制御部CUは、プロセスモジュールPM1において処理が行われているウエハWと同一のロットのウエハWの処理が終了するまでの間、フォーカスリングFRの交換が可能ではないと判定する。 The replacement feasibility determination step S20 is a step for determining whether the state of the plasma processing system allows replacement of the focus ring FR. In the replacement feasibility determination step S20, the control unit CU determines whether the state of the plasma processing system allows replacement of the focus ring FR. Specifically, for example, when no wafer W is being processed in the process module PM1 in which the focus ring FR is to be replaced, the control unit CU determines that the focus ring FR is replaceable. In contrast, when a wafer W is being processed in the process module PM1, the control unit CU determines that the focus ring FR is not replaceable. Alternatively, the control unit CU may determine that the focus ring FR is replaceable when, for example, processing of a wafer W from the same lot as the wafer W being processed in the process module PM1 in which the focus ring FR is to be replaced has finished. In this case, the control unit CU determines that the focus ring FR is not replaceable until processing of a wafer W from the same lot as the wafer W being processed in the process module PM1 has finished.

交換可否判定ステップS20において、プラズマ処理システムの状態が、フォーカスリングFRの交換を行うことができる状態であると判定した場合、制御部CUは、第1のクリーニングステップS30を行う。交換可否判定ステップS20において、プラズマ処理システムの状態が、フォーカスリングFRの交換を行うことができない状態であると判定した場合、制御部CUは、交換可否判定ステップS20を繰り返す。 If the control unit CU determines in replacement feasibility determination step S20 that the state of the plasma processing system is such that replacement of the focus ring FR is possible, the control unit CU performs the first cleaning step S30. If the control unit CU determines in replacement feasibility determination step S20 that the state of the plasma processing system is such that replacement of the focus ring FR is not possible, the control unit CU repeats replacement feasibility determination step S20.

第1のクリーニングステップS30は、プロセスモジュールPM1のクリーニング処理を行うステップである。第1のクリーニングステップS30では、制御部CUは、ガス導入系、排気系、電力導入系等を制御することにより、プロセスモジュールPM1のクリーニング処理を行う。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。第1のクリーニングステップS30を行うことにより、搬出ステップS40において載置台3からフォーカスリングFRを搬出する際、処理室10内の堆積物が巻き上がることを抑制することができる。処理ガスとしては、例えば、酸素(O)ガス、フッ化炭素(CF)系ガス、窒素(N)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載置台3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ウエハ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、処理室10に堆積物が存在しない場合等、堆積物が巻き上がることがない場合には、第1のクリーニングステップS30を行わなくてもよい。また、静電チャックによりフォーカスリングFRが載置台3に吸着している場合には、次の搬出ステップS40までに除電処理を行う。 The first cleaning step S30 is a step for cleaning the process module PM1. In the first cleaning step S30, the control unit CU controls the gas supply system, exhaust system, power supply system, etc. to perform the cleaning process of the process module PM1. The cleaning process is a process for removing deposits generated in the process module PM1 by using plasma of a processing gas or the like to stabilize the inside of the process module PM1 in a clean state. By performing the first cleaning step S30, it is possible to prevent deposits from being blown up in the processing chamber 10 when the focus ring FR is unloaded from the mounting table 3 in the unloading step S40. Examples of the processing gas that can be used include oxygen (O 2 ) gas, fluorocarbon (CF )-based gas, nitrogen (N 2 ) gas, argon (Ar) gas, He gas, and a mixture of two or more of these gases. Furthermore, when cleaning the process module PM1, depending on the processing conditions, the cleaning may be performed with a wafer W, such as a dummy wafer, placed on the top surface of the electrostatic chuck of the mounting table 3 to protect the electrostatic chuck. Note that the first cleaning step S30 does not need to be performed if there is no deposit in the processing chamber 10, or if there is no possibility of deposits being rolled up. Furthermore, if the focus ring FR is attached to the mounting table 3 by the electrostatic chuck, a neutralization process is performed before the next unloading step S40.

搬出ステップS40は、プロセスモジュールPM1を大気開放することなく、プロセスモジュールPM1内からフォーカスリングFRを搬出するステップである。搬出ステップS40では、制御部CUは、プロセスモジュールPM1を大気開放することなく、プロセスモジュールPM1内からフォーカスリングFRを搬出するようにプラズマ処理システムの各部を制御する。具体的には、ゲートバルブG1を開き、処理ユニット側搬送装置TR1により、プロセスモジュールPM1の内部の載置台3に載置されたフォーカスリングFRをプロセスモジュールPM1から搬出する。続いて、ゲートバルブG8を開き、処理ユニット側搬送装置TR1により、プロセスモジュールPM1から搬出されたフォーカスリングFRをロードロックモジュールLL2の受渡し台に載置する。続いて、ゲートバルブG8を閉じ、ロードロックモジュールLL2内の圧力調整後、ゲートバルブG10を開き、搬送ユニット側搬送装置TR2により、受渡し台に載置されたフォーカスリングFRをトランスファモジュールTMへ搬送する。続いて、開閉ドアD3を開き、搬送ユニット側搬送装置TR2により、ロードポートLP3に載置されたFOUPにフォーカスリングFRを収容する。 In the unloading step S40, the focus ring FR is unloaded from the process module PM1 without opening the process module PM1 to the atmosphere. In the unloading step S40, the control unit CU controls the various components of the plasma processing system to unload the focus ring FR from the process module PM1 without opening the process module PM1 to the atmosphere. Specifically, the gate valve G1 is opened, and the processing unit-side transfer device TR1 unloads the focus ring FR mounted on the mounting table 3 inside the process module PM1 from the process module PM1. Next, the gate valve G8 is opened, and the processing unit-side transfer device TR1 places the focus ring FR unloaded from the process module PM1 on the transfer table of the load lock module LL2. Next, the gate valve G8 is closed, and after adjusting the pressure inside the load lock module LL2, the gate valve G10 is opened, and the transfer unit-side transfer device TR2 transfers the focus ring FR mounted on the transfer table to the transfer module TM. Next, the door D3 is opened, and the transport unit side transport device TR2 places the focus ring FR into the FOUP placed on the load port LP3.

第2のクリーニングステップS50は、プロセスモジュールPM1の載置台3のフォーカスリングFRが載置される面(フォーカスリング載置面34)をクリーニング処理するステップである。第2のクリーニングステップS50では、制御部CUは、ガス導入系、排気系、電力導入系等を制御することにより、プロセスモジュールPM1の載置台3のフォーカスリングFRが載置される面のクリーニング処理を行う。第2のクリーニングステップS50におけるクリーニング処理は、例えば第1のクリーニングステップS30と同様の方法で行うことができる。即ち、処理ガスとしては、例えば、Oガス、CF系ガス、Nガス、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載置台3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ウエハWを載置した状態でクリーニング処理を行ってもよい。 The second cleaning step S50 is a step of cleaning the surface (focus ring mounting surface 34) of the mounting table 3 of the process module PM1 on which the focus ring FR is mounted. In the second cleaning step S50, the control unit CU controls the gas supply system, exhaust system, power supply system, etc. to clean the surface of the mounting table 3 of the process module PM1 on which the focus ring FR is mounted. The cleaning process in the second cleaning step S50 can be performed, for example, in the same manner as the first cleaning step S30. That is, the process gas can be, for example, O 2 gas, CF-based gas, N 2 gas, Ar gas, He gas, or a mixture of two or more of these gases. Depending on the process conditions, the cleaning process of the process module PM1 may be performed with a wafer W, such as a dummy wafer, mounted on the electrostatic chuck of the mounting table 3 to protect the electrostatic chuck.

搬入ステップS60は、プロセスモジュールPM1を大気開放することなく、プロセスモジュールPM1内にフォーカスリングFRを搬入し、載置台3に載置するステップである。搬入ステップS60では、制御部CUは、プロセスモジュールPM1を大気開放することなく、プロセスモジュールPM1内にフォーカスリングFRを搬入するようにプラズマ処理システムの各部を制御する。具体的には、例えば開閉ドアD3を開き、搬送ユニット側搬送装置TR2により、ロードポートLP3に載置されたFOUPに収容された未使用のフォーカスリングFRを搬出する。続いて、ゲートバルブG9を開き、搬送ユニット側搬送装置TR2により、未使用のフォーカスリングFRをロードロックモジュールLL1の受渡し台に載置する。続いて、ゲートバルブG7及びゲートバルブG1を開き、処理ユニット側搬送装置TR1により、ロードロックモジュールLL1の受渡し台に載置された未使用のフォーカスリングFRを搬出し、プロセスモジュールPM1に搬入し、載置台3に載置する。 In the loading step S60, the focus ring FR is loaded into the process module PM1 and placed on the mounting table 3 without opening the process module PM1 to the atmosphere. In the loading step S60, the control unit CU controls each component of the plasma processing system to load the focus ring FR into the process module PM1 without opening the process module PM1 to the atmosphere. Specifically, for example, the opening/closing door D3 is opened, and the transport unit-side transport device TR2 unloads the unused focus ring FR housed in the FOUP placed on the load port LP3. Next, the gate valve G9 is opened, and the transport unit-side transport device TR2 places the unused focus ring FR on the transfer table of the load lock module LL1. Next, gate valves G7 and G1 are opened, and the processing unit side transfer device TR1 removes the unused focus ring FR placed on the transfer table of load lock module LL1, loads it into process module PM1, and places it on the mounting table 3.

シーズニングステップS70は、プロセスモジュールPM1のシーズニング処理を行うステップである。シーズニングステップS70では、制御部CUは、ガス導入系、排気系、電力導入系等を制御することにより、プロセスモジュールPM1のシーズニング処理を行う。シーズニング処理とは、所定のプラズマ処理を行うことにより、プロセスモジュールPM1内の温度や堆積物の状態を安定させるための処理である。また、シーズニングステップS70では、プロセスモジュールPM1のシーズニング処理の後、プロセスモジュールPM1内に品質管理用ウエハを搬入し、品質管理用ウエハに対し、所定の処理を行ってもよい。これにより、プロセスモジュールPM1の状態が正常であるか否かを確認することができる。 The seasoning step S70 is a step in which the process module PM1 is seasoned. In the seasoning step S70, the control unit CU performs seasoning on the process module PM1 by controlling the gas introduction system, exhaust system, power introduction system, etc. The seasoning process is a process for stabilizing the temperature and state of deposits within the process module PM1 by performing a specified plasma process. In addition, in the seasoning step S70, after the seasoning process on the process module PM1, quality control wafers may be loaded into the process module PM1 and a specified process may be performed on the quality control wafers. This makes it possible to check whether the state of the process module PM1 is normal.

以上のステップにより、フォーカスリングFRを交換することができる。 By following the above steps, you can replace the focus ring FR.

以上に説明したように、本発明の一実施形態のフォーカスリング交換方法では、処理室10を大気開放することなく、処理ユニット側搬送装置TR1により処理室10内からフォーカスリングFRを搬出し、処理室10内をクリーニング処理し、処理ユニット側搬送装置TR1により処理室10内にフォーカスリングFRを搬入する。これにより、作業者が手動でフォーカスリングFRの交換を行う必要がない。このため、フォーカスリングFRの交換に要する時間を短縮することができ、生産性が向上する。また、フォーカスリングFRの搬入前にフォーカスリング載置面34がクリーニングされることにより、フォーカスリングFRとフォーカスリング載置面34との間に堆積物が存在することを抑制できる。その結果、両者の接触が良好となることでフォーカスリングFRの温度制御性を良好に維持することができる。 As described above, in the focus ring replacement method of one embodiment of the present invention, the processing unit-side transfer device TR1 removes the focus ring FR from the processing chamber 10 without opening the processing chamber 10 to the atmosphere, the processing chamber 10 is cleaned, and the processing unit-side transfer device TR1 loads the focus ring FR into the processing chamber 10. This eliminates the need for an operator to manually replace the focus ring FR. This reduces the time required for focus ring FR replacement and improves productivity. Furthermore, cleaning the focus ring mounting surface 34 before loading the focus ring FR reduces the presence of deposits between the focus ring FR and the focus ring mounting surface 34. As a result, good contact between the two is achieved, allowing the temperature controllability of the focus ring FR to be maintained.

(処理ユニット側搬送装置)
次に、処理ユニット側搬送装置TR1の一例について、図4に基づき説明する。図4は、図1の処理ユニット側搬送装置を説明するための図である。
(Processing unit side transport device)
Next, an example of the processing unit side transport device TR1 will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a diagram for explaining the processing unit side transport device of Fig. 1.

まず、処理ユニット側搬送装置TR1のスライド機構の一例について説明する。処理ユニット側搬送装置TR1の搬送アーム(第1アーム111、第2アーム121)は、例えば図4(a)に示されるように、基台131上に取付けられている。基台131は、案内レール132a、132b上をスライド軸であるY軸の方向(トランスファモジュールTMの長手方向)にスライド可能になっている。そして、例えばY軸用モータ133によって駆動するボールスクリュー134を基台131に螺合させ、Y軸用モータ133を駆動制御することにより、処理ユニット側搬送装置TR1の搬送アームのスライド駆動を制御できる。 First, an example of the slide mechanism of the processing unit side transport device TR1 will be described. The transport arms (first arm 111, second arm 121) of the processing unit side transport device TR1 are attached to a base 131, as shown in FIG. 4(a), for example. The base 131 is slidable on guide rails 132a and 132b in the direction of the Y axis (the longitudinal direction of the transfer module TM), which serves as the slide axis. Then, for example, a ball screw 134 driven by a Y axis motor 133 is threaded into the base 131, and the slide drive of the transport arms of the processing unit side transport device TR1 can be controlled by controlling the drive of the Y axis motor 133.

次に、処理ユニット側搬送装置TR1の旋回機構の一例について説明する。処理ユニット側搬送装置TR1の搬送アーム(第1アーム111、第2アーム121)は、例えば図4に示されるように、基台131上に旋回軸であるθ軸の方向に旋回可能に設けられた回転板135を介して取付けられている。回転板135は、例えば基台131上に設けられたθ軸用モータ136により駆動するようになっている。これにより、θ軸用モータ136を駆動制御することによって、処理ユニット側搬送装置TR1の搬送アームの旋回駆動を制御できる。 Next, an example of the rotation mechanism of the processing unit side transport device TR1 will be described. The transport arms (first arm 111, second arm 121) of the processing unit side transport device TR1 are attached to a base 131 via a rotating plate 135 that is rotatable in the direction of the θ axis, which is the rotation axis, as shown in FIG. 4, for example. The rotating plate 135 is driven by a θ axis motor 136 that is mounted on the base 131, for example. As a result, by controlling the drive of the θ axis motor 136, the rotation drive of the transport arms of the processing unit side transport device TR1 can be controlled.

なお、処理ユニット側搬送装置TR1の搬送アームである第1アーム111及び第2アーム121は、それぞれ先端にピック112、122を備え、一度に2枚のウエハW又は2つのフォーカスリングFRを保持することができるようになっている。これにより、例えばプロセスモジュールPM1~PM6、ロードロックモジュールLL1、LL2に対してウエハW又はフォーカスリングFRを搬送する際、ウエハW又はフォーカスリングFRを交換するように搬送することができる。なお、処理ユニット側搬送装置TR1の搬送アームの数は上記のものに限定されず、例えば1つのみのアームを有するシングルアーム機構であってもよい。 The first arm 111 and second arm 121, which are the transfer arms of the processing unit side transfer device TR1, are equipped with picks 112 and 122 at their tips, respectively, and are capable of holding two wafers W or two focus rings FR at a time. This allows the wafers W or focus rings FR to be exchanged when transferring them to, for example, the process modules PM1 to PM6 or the load lock modules LL1 and LL2. The number of transfer arms of the processing unit side transfer device TR1 is not limited to the above, and may be, for example, a single-arm mechanism having only one arm.

また、処理ユニット側搬送装置TR1は、搬送アームを伸縮させるための図示しない伸縮用モータを有する。伸縮用モータは、例えばθ軸用モータ136の下側に取付けられ、θ軸用モータ136とは独立して制御可能である。なお、処理ユニット側搬送装置TR1を駆動するモータとしては、上記の他、搬送アームを昇降させる昇降用モータ(図示しない)を設けるようにしてもよい。 The processing unit side transport device TR1 also has an extension motor (not shown) for extending and retracting the transport arm. The extension motor is attached, for example, below the θ-axis motor 136, and can be controlled independently of the θ-axis motor 136. In addition to the motors mentioned above, an elevation motor (not shown) for raising and lowering the transport arm may also be provided as a motor for driving the processing unit side transport device TR1.

処理ユニット側搬送装置TR1を駆動するためのθ軸用モータ136、Y軸用モータ133等は、それぞれ制御部CUに接続されており、制御部CUからの指令に基づいて駆動制御されるようになっている。 The θ-axis motor 136, Y-axis motor 133, and other motors used to drive the processing unit-side transport device TR1 are each connected to the control unit CU and are controlled and driven based on commands from the control unit CU.

なお、処理ユニット側搬送装置TR1の基台131には、例えば図1に示されるように、θ軸用モータ136等の配線を通すためのフレキシブルアーム137が接続されている。フレキシブルアーム137は、例えば筒状に形成されたアーム機構からなる。フレキシブルアーム137は気密に接続され、その内部はトランスファモジュールTMの底部に形成された孔部を介して大気と連通している。これにより、トランスファモジュールTM内は真空状態になっていても、フレキシブルアーム137内は大気圧状態であるため、配線の損傷等を防止することができる。 In addition, as shown in FIG. 1, a flexible arm 137 is connected to the base 131 of the processing unit side transport device TR1, for example, to pass wiring for the θ-axis motor 136 and the like. The flexible arm 137 is, for example, a cylindrical arm mechanism. The flexible arm 137 is connected airtight, and its interior is connected to the atmosphere via a hole formed in the bottom of the transfer module TM. As a result, even if the inside of the transfer module TM is in a vacuum state, the inside of the flexible arm 137 is at atmospheric pressure, preventing damage to the wiring, etc.

このように処理ユニット側搬送装置TR1によれば、案内レール132a、132bに沿ってスライド駆動させると共に搬送アームを伸縮させることができる。これにより、プロセスモジュールPM1~PM6及びロードロックモジュールLL1、LL2の各モジュール間でウエハW及びフォーカスリングFRを搬送することができる。 In this way, the processing unit side transfer device TR1 can slide along the guide rails 132a and 132b and extend and retract the transfer arm. This allows wafers W and focus rings FR to be transferred between the process modules PM1 to PM6 and the load lock modules LL1 and LL2.

次に、処理ユニット側搬送装置TR1のピック112の一例について説明する。図5は、図1の処理ユニット側搬送装置がウエハを保持した状態を示す図である。図5(a)は、ウエハWを保持したピック112を側面から見た図であり、図5(b)は、ウエハWを保持したピック112を上面から見た図である。図6は、図1の処理ユニット側搬送装置がフォーカスリングを保持した状態を示す図である。図6(a)は、フォーカスリングFRを保持したピック112を側面から見た図であり、図6(b)は、フォーカスリングFRを保持したピック112を上面から見た図である。なお、図5及び図6では、ピック112を例に挙げて説明するが、ピック122についても同様とすることができる。 Next, an example of the pick 112 of the processing unit side transfer device TR1 will be described. Figure 5 is a diagram showing the processing unit side transfer device of Figure 1 holding a wafer. Figure 5(a) is a side view of the pick 112 holding a wafer W, and Figure 5(b) is a top view of the pick 112 holding a wafer W. Figure 6 is a diagram showing the processing unit side transfer device of Figure 1 holding a focus ring. Figure 6(a) is a side view of the pick 112 holding a focus ring FR, and Figure 6(b) is a top view of the pick 112 holding a focus ring FR. Note that while Figures 5 and 6 use the pick 112 as an example for explanation, the same can be said for the pick 122.

図5に示されるように、ピック112には、ウエハWの外周縁部を保持する複数(例えば3つ)の突起部113が形成されている。突起部113は、例えば円錐台形状であり、ウエハWの外周縁部に沿うように配置され、突起部113が円錐台形状のテーパ部114においてウエハWの外周縁部と当接することによってピック112に対するウエハWの位置ずれを防止する。突起部113は、例えばエラストマーにより形成されている。 As shown in FIG. 5, the pick 112 is formed with multiple (e.g., three) protrusions 113 that hold the outer peripheral edge of the wafer W. The protrusions 113 are, for example, frustoconical in shape and are arranged along the outer peripheral edge of the wafer W. The protrusions 113 abut against the outer peripheral edge of the wafer W at the tapered portions 114 of the frustoconical shape, thereby preventing the wafer W from shifting relative to the pick 112. The protrusions 113 are formed, for example, from an elastomer.

また、図6に示されるように、突起部113は、円錐台形状の上面115においてフォーカスリングFRの下面と当接することによってフォーカスリングFRを保持することが可能となっている。これは、前述したように、フォーカスリングFRの内径がウエハWの外径よりも小さく形成されているからである。このように処理ユニット側搬送装置TR1は、1つのピック112により、ウエハW及びフォーカスリングFRを保持することができるようになっている。 Also, as shown in FIG. 6, the protrusion 113 is able to hold the focus ring FR by abutting the truncated cone-shaped upper surface 115 against the lower surface of the focus ring FR. This is because, as mentioned above, the inner diameter of the focus ring FR is smaller than the outer diameter of the wafer W. In this way, the processing unit side transfer device TR1 is able to hold the wafer W and the focus ring FR with a single pick 112.

以上に説明したように、ピック112は、突起部113のテーパ部114でウエハWを保持し、突起部113の上面115でフォーカスリングFRを保持するので、ピック112の長さを長くすることなく、フォーカスリングFRを保持することができる。これにより、ピック112によりウエハWやフォーカスリングFRを搬送する際、ピック112の先端が他の部位(例えばFOUPの内壁面)に接触することを防止できる。なお、図5及び図6では、突起部113が3つの場合を例に挙げて説明したが、突起部113の数はこれに限定されるものではない。 As described above, the pick 112 holds the wafer W at the tapered portion 114 of the protrusion 113, and holds the focus ring FR at the upper surface 115 of the protrusion 113, so the focus ring FR can be held without increasing the length of the pick 112. This prevents the tip of the pick 112 from coming into contact with other parts (e.g., the inner wall surface of a FOUP) when transporting the wafer W or focus ring FR with the pick 112. Note that while Figures 5 and 6 show an example in which there are three protrusions 113, the number of protrusions 113 is not limited to this.

また、処理ユニット側搬送装置TR1は、フォーカスリングFRを保持した状態で旋回する際、旋回半径が最小となるように旋回することが好ましい。これにより、ピック112に保持されたフォーカスリングFRが他の部位に接触することを防止することができる。さらに、2つのピック112、122が略同一の平面において旋回する場合、一方のピック112でウエハWを保持し、他方のピック122でフォーカスリングFRを保持した場合であっても、ウエハWとフォーカスリングFRとが接触することを防止できる。 Furthermore, when the processing unit side transport device TR1 rotates while holding the focus ring FR, it is preferable that the rotation radius be minimized. This prevents the focus ring FR held by the pick 112 from coming into contact with other parts. Furthermore, when the two picks 112, 122 rotate on approximately the same plane, even if one pick 112 holds the wafer W and the other pick 122 holds the focus ring FR, it is possible to prevent the wafer W and the focus ring FR from coming into contact with each other.

(位置検出センサ)
次に、位置検出センサの一例について、図7に基づき説明する。図7は図1の位置検出センサを説明するための図であり、図1における一点鎖線1A-1Bにおいて切断した断面の一部を示している。
(position detection sensor)
Next, an example of a position detection sensor will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a diagram for explaining the position detection sensor of Fig. 1, showing a part of a cross section taken along dashed line 1A-1B in Fig. 1.

図7に示されるように、位置検出センサS11は、投光部310と受光部320とを有する。投光部310はトランスファモジュールTMの上壁330に設けられ、受光部320はトランスファモジュールTMの下壁340に設けられている。投光部310は、受光部320に向けてレーザ光Lを照射する。受光部320は、投光部310から照射されたレーザ光Lの受光の有無を検出する。なお、図7では、位置検出センサS11の投光部310及び受光部320を例示しているが、位置検出センサS12についても、位置検出センサS11と同様に投光部及び受光部を有している。これにより、位置検出センサS11の投光部310から受光部320へ照射されたレーザ光Lは、トランスファモジュールTMからプロセスモジュールPM1へ搬送されるウエハW又はフォーカスリングFRにより所定の時間だけ遮られる。また、位置検出センサS12の投光部から受光部へ照射されたレーザ光Lは、トランスファモジュールTMからプロセスモジュールPM1へ搬送されるウエハW又はフォーカスリングFRにより所定の時間だけ遮られる。 As shown in FIG. 7, the position detection sensor S11 has a light-emitting unit 310 and a light-receiving unit 320. The light-emitting unit 310 is provided on the upper wall 330 of the transfer module TM, and the light-receiving unit 320 is provided on the lower wall 340 of the transfer module TM. The light-emitting unit 310 irradiates laser light L toward the light-receiving unit 320. The light-receiving unit 320 detects whether or not the laser light L irradiated from the light-emitting unit 310 is received. Note that while FIG. 7 illustrates the light-emitting unit 310 and light-receiving unit 320 of the position detection sensor S11, the position detection sensor S12 also has a light-emitting unit and a light-receiving unit, similar to the position detection sensor S11. As a result, the laser light L irradiated from the light-emitting unit 310 of the position detection sensor S11 to the light-receiving unit 320 is blocked for a predetermined period of time by the wafer W or focus ring FR being transported from the transfer module TM to the process module PM1. In addition, the laser light L irradiated from the light-emitting portion of the position detection sensor S12 to the light-receiving portion is blocked for a predetermined period of time by the wafer W or focus ring FR being transported from the transfer module TM to the process module PM1.

次に、ウエハW及びフォーカスリングFRの位置を補正する方法に説明する。 Next, we will explain how to correct the positions of the wafer W and focus ring FR.

本発明の一実施形態のウエハW及びフォーカスリングFRの位置を補正する方法では、制御部CUが、ウエハWの位置補正及びフォーカスリングFRの位置補正を同一の位置検出センサにより行う。以下、具体的に説明する。 In a method for correcting the positions of the wafer W and focus ring FR according to one embodiment of the present invention, the control unit CU corrects the position of the wafer W and the focus ring FR using the same position detection sensor. This is described in detail below.

まず、トランスファモジュールTMからプロセスモジュールPM1へウエハWを搬送する場合について、図8に基づき説明する。図8は、ウエハの位置を補正する方法を説明するための図である。図8(a)は、ウエハWの位置と位置検出センサの位置との関係を示している。図8(b)は、ウエハWが図8(a)における位置P11を起点としてウエハWを位置P14まで搬送したときの位置検出センサS11、S12のセンサ出力の変化を示している。なお、図8(b)において、位置P11での時刻をt11、位置P12での時刻をt12、位置P13での時刻をt13、位置P14での時刻をt14で示している。 First, the transfer of a wafer W from transfer module TM to process module PM1 will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a diagram for explaining a method of correcting the wafer position. FIG. 8(a) shows the relationship between the position of the wafer W and the position of the position detection sensor. FIG. 8(b) shows the change in sensor output of position detection sensors S11 and S12 when the wafer W is transferred from position P11 in FIG. 8(a) as a starting point to position P14. Note that in FIG. 8(b), the time at position P11 is indicated as t11, the time at position P12 as t12, the time at position P13 as t13, and the time at position P14 as t14.

制御部CUは、位置検出センサS11、S12により検出されるウエハWの位置と予め定められた基準位置とに基づいて、ピック112に保持されたウエハWの基準位置からのずれ量を算出する。続いて、制御部CUは、処理ユニット側搬送装置TR1により、算出されたずれ量を補正するようにプロセスモジュールPM1の載置台3にウエハWを載置する。これにより、ピック112に保持されたウエハWの位置が基準位置からずれていた場合であっても、プロセスモジュールPM1の載置台3の所定の位置にウエハWを載置することができる。 The control unit CU calculates the amount of deviation of the wafer W held on the pick 112 from the reference position based on the position of the wafer W detected by the position detection sensors S11 and S12 and a predetermined reference position. The control unit CU then uses the processing unit side transfer device TR1 to place the wafer W on the mounting table 3 of the process module PM1 so as to correct for the calculated amount of deviation. This allows the wafer W to be placed at a predetermined position on the mounting table 3 of the process module PM1 even if the position of the wafer W held on the pick 112 is deviated from the reference position.

ピック112に保持されたウエハWの位置は、ウエハWの外周縁部が位置検出センサS11、S12を通過することにより生じる位置検出センサS11、S12のセンサ出力の変化に基づいて算出することができる。例えば図8(a)に示されるように、位置P11から位置P14までウエハWを搬送する場合、位置検出センサS11、S12がウエハWにより遮光される位置P12から位置P13までの時間T1に基づいて算出することができる。具体的には、図8(b)に示されるように、位置P12での時刻t12及び位置P13での時刻t13を用いて、T1=t13-t12により算出することができる。なお、図8では、ウエハWにより位置検出センサS11が遮光されるときの位置と位置検出センサS12が遮光されるときの位置とが同じ場合を示しているが、これらの位置は異なっていてもよい。 The position of the wafer W held by the pick 112 can be calculated based on changes in the sensor output of the position detection sensors S11 and S12 that occur when the outer periphery of the wafer W passes through them. For example, as shown in FIG. 8(a), when the wafer W is transported from position P11 to position P14, the position detection sensors S11 and S12 can be calculated based on the time T1 from position P12, at which they are shaded by the wafer W, to position P13. Specifically, as shown in FIG. 8(b), T1 can be calculated using time t12 at position P12 and time t13 at position P13, as T1 = t13 - t12. Note that while FIG. 8 shows a case where the position when the position detection sensor S11 is shaded by the wafer W is the same as the position when the position detection sensor S12 is shaded, these positions may be different.

基準位置は、例えば処理ユニット側搬送装置TR1の第1アーム111の旋回用モータ及び伸縮用モータのエンコーダ位置に基づいて算出することができる。なお、基準位置を算出する方法は、これに限定されず、各種の既存の方法を用いることができる。 The reference position can be calculated, for example, based on the encoder positions of the rotation motor and extension motor of the first arm 111 of the processing unit side transport device TR1. Note that the method for calculating the reference position is not limited to this, and various existing methods can be used.

次に、トランスファモジュールTMからプロセスモジュールPM1へフォーカスリングFRを搬送する場合について、図9に基づき説明する。図9は、フォーカスリングの位置を補正する方法を説明するための図である。図9(a)は、フォーカスリングFRの位置と位置検出センサの位置との関係を示している。図9(b)は、フォーカスリングFRが図9(b)における位置P21を起点としてフォーカスリングFRを位置P24まで搬送したときの位置検出センサS11、S12のセンサ出力の変化を示している。なお、図9(b)において、位置P21での時刻をt21、位置P22での時刻をt22、位置P23での時刻をt23、位置P24での時刻をt24で示している。 Next, the transport of the focus ring FR from the transfer module TM to the process module PM1 will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a diagram illustrating a method for correcting the position of the focus ring. FIG. 9(a) shows the relationship between the position of the focus ring FR and the position of the position detection sensors. FIG. 9(b) shows the change in sensor output of the position detection sensors S11 and S12 when the focus ring FR is transported from position P21 in FIG. 9(b) as a starting point to position P24. Note that in FIG. 9(b), the time at position P21 is indicated as t21, the time at position P22 as t22, the time at position P23 as t23, and the time at position P24 as t24.

制御部CUは、位置検出センサS11、S12により検出されるフォーカスリングFRの位置と予め定められた基準位置とに基づいて、フォーカスリングFRの基準位置からのずれ量を算出する。続いて、制御部CUは、処理ユニット側搬送装置TR1により、算出されたずれ量を補正するようにプロセスモジュールPM1の載置台3にフォーカスリングFRを載置する。これにより、ピック112に保持されたフォーカスリングFRの位置が基準位置からずれていた場合であっても、プロセスモジュールPM1の載置台3の所定の位置にフォーカスリングFRを載置することができる。 The control unit CU calculates the amount of deviation of the focus ring FR from the reference position based on the position of the focus ring FR detected by the position detection sensors S11 and S12 and a predetermined reference position. The control unit CU then uses the processing unit-side transport device TR1 to place the focus ring FR on the mounting table 3 of the process module PM1 so as to correct the calculated amount of deviation. This allows the focus ring FR to be placed at a predetermined position on the mounting table 3 of the process module PM1, even if the position of the focus ring FR held by the pick 112 is deviated from the reference position.

ピック112に保持されたフォーカスリングFRの位置は、フォーカスリングFRの内周縁部が位置検出センサS11、S12を通過することにより生じる位置検出センサS11、S12の出力の変化に基づいて算出することができる。例えば図9(a)に示されるように、位置P21から位置P24までフォーカスリングFRを搬送する場合、位置P22から位置P23までフォーカスリングFRが移動する時間T2に基づいて算出することができる。位置P22は、位置検出センサS11、S12のセンサ出力がロー(L)レベルからハイ(H)レベルに変化する位置であり、位置P23は、位置検出センサS11、S12のセンサ出力がハイ(H)レベルからロー(L)レベルに変化する位置である。具体的には、図9(b)に示されるように、位置P22での時刻t22及び位置P23での時刻t23を用いて、T2=t23-t22により算出することができる。なお、図9では、フォーカスリングFRにより位置検出センサS11が遮光される位置と位置検出センサS12が遮光される位置とが同じ場合を示しているが、これらの位置は異なっていてもよい。 The position of the focus ring FR held by the pick 112 can be calculated based on the change in output of the position detection sensors S11 and S12 that occurs when the inner periphery of the focus ring FR passes through them. For example, as shown in FIG. 9(a), when the focus ring FR is transported from position P21 to position P24, the position can be calculated based on the time T2 it takes for the focus ring FR to move from position P22 to position P23. Position P22 is the position where the sensor output of the position detection sensors S11 and S12 changes from low (L) to high (H), and position P23 is the position where the sensor output of the position detection sensors S11 and S12 changes from high (H) to low (L). Specifically, as shown in FIG. 9(b), T2 can be calculated using time t22 at position P22 and time t23 at position P23 as T2 = t23 - t22. Note that while Figure 9 shows a case where the position detection sensor S11 and the position detection sensor S12 are shielded from light by the focus ring FR are the same, these positions may be different.

また、搬送中にフォーカスリングFRが破損ないし落下した場合、図9にて示される波形を検出できない。この場合には、フォーカスリング搬送の異常と判断し、搬送処理を中断する。 Furthermore, if the focus ring FR is damaged or falls during transport, the waveform shown in Figure 9 cannot be detected. In this case, it is determined that there is an abnormality in the focus ring transport, and the transport process is interrupted.

基準位置は、例えば処理ユニット側搬送装置TR1の第1アーム111の旋回用モータ及び伸縮用モータのエンコーダ位置に基づいて算出することができる。なお、基準位置を算出する方法は、これに限定されず、各種の既存の方法を用いることができる。 The reference position can be calculated, for example, based on the encoder positions of the rotation motor and extension motor of the first arm 111 of the processing unit side transport device TR1. Note that the method for calculating the reference position is not limited to this, and various existing methods can be used.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The above describes a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as set forth in the claims.

上記の実施形態では、第1のクリーニングステップS30及び第2のクリーニングステップS50において、プラズマを用いたクリーニング処理を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、プラズマを用いずにガス衝撃力、ガス粘性力及び電磁応力を用いて処理室内部の構成部品からパーティクルを剥離させると共に処理室内部から排出するNPPC(Non Plasma Particle Cleaning)を用いた処理であってもよい(特開2005-101539号公報)。 In the above embodiment, the first cleaning step S30 and the second cleaning step S50 are described as cleaning processes using plasma, but this is not limiting. For example, non-plasma particle cleaning (NPPC) processes may be used, which do not use plasma but instead use gas impact force, gas viscous force, and electromagnetic stress to remove particles from components inside the processing chamber and then discharge them from the processing chamber (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-101539).

3 載置台
10 処理室
112 ピック
113 突起部
FR フォーカスリング
PM プロセスモジュール
TM トランスファモジュール
TR1 処理ユニット側搬送装置
TR2 搬送ユニット側搬送装置
W ウエハ
3 Mounting table 10 Processing chamber 112 Pick 113 Protrusion FR Focus ring PM Process module TM Transfer module TR1 Processing unit side transfer device TR2 Transfer unit side transfer device W Wafer

Claims (7)

第1搬送モジュールと、
前記第1搬送モジュールの内部に設けられる第1搬送装置と、
前記第1搬送モジュールに接続されるプロセスモジュールと、
前記第1搬送モジュールに接続される第1ロードロックモジュールと、
前記第1搬送モジュールに接続される第2ロードロックモジュールと、
前記第1ロードロックモジュール及び前記第2ロードロックモジュールに接続され、未使用のリングを収容する容器が接続される第2搬送モジュールと、
前記第2搬送モジュールの内部に設けられる第2搬送装置と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1搬送装置を制御して、
(a)前記プロセスモジュールを大気開放することなく前記プロセスモジュールから搬出された使用済みのリングを、前記第1ロードロックモジュールにむけて搬送し、
前記制御部は、前記第2搬送装置を制御して、
(b)前記第2搬送モジュールに接続された前記容器に収容された前記未使用のリングを前記第2ロードロックモジュールに搬入し、
前記制御部は、前記第1搬送装置を制御して、
(c)前記(b)の後に、前記第2ロードロックモジュールから搬出された前記未使用のリングを、前記プロセスモジュールを大気開放することなく、前記プロセスモジュールに搬入し、
前記制御部は、前記第1搬送装置を制御して、
(d)前記(a)の前に、前記プロセスモジュール内から基板を搬出する、
プラズマ処理システム。
a first transfer module;
a first transfer device provided inside the first transfer module;
a process module connected to the first transfer module;
a first load lock module connected to the first transfer module;
a second load lock module connected to the first transfer module;
a second transfer module connected to the first load lock module and the second load lock module, the second transfer module being connected to a container for storing unused rings;
a second transfer device provided inside the second transfer module;
A control unit;
Equipped with
The control unit controls the first conveying device,
(a) transporting a used ring, which has been unloaded from the process module, toward the first load lock module without opening the process module to the atmosphere;
The control unit controls the second conveying device,
(b) carrying the unused ring housed in the container connected to the second transfer module into the second load lock module;
The control unit controls the first conveying device,
(c) after (b), carrying the unused ring carried out from the second load lock module into the process module without opening the process module to the atmosphere ;
The control unit controls the first conveying device,
(d) before (a), unloading the substrate from the process module;
Plasma treatment system.
前記制御部は、前記第1搬送装置を制御して、
(e)前記(c)の後に、前記プロセスモジュール内に基板を搬入する、
請求項に記載のプラズマ処理システム。
The control unit controls the first conveying device,
(e) after (c), loading the substrate into the process module;
10. The plasma processing system of claim 1 .
前記第1搬送装置により搬送される前記未使用のリングの搬送経路上であって、前記未使用のリングを検出できる位置に設けられる位置検出センサをさらに備え、
前記位置検出センサは、前記第1搬送モジュールから前記プロセスモジュールへの前記未使用のリングの搬送中に前記未使用のリングが前記位置検出センサを通過することにより生じる出力に基づいて、前記未使用のリングの位置を検出する、
請求項1または2に記載のプラズマ処理システム。
a position detection sensor provided on a transport path of the unused ring transported by the first transport device at a position where the unused ring can be detected;
the position detection sensor detects the position of the unused ring based on an output generated when the unused ring passes through the position detection sensor during transport of the unused ring from the first transport module to the process module.
3. The plasma processing system according to claim 1.
前記使用済みのリングは、前記未使用のリングが収容された前記容器に収容される、
請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。
The used ring is stored in the container in which the unused ring is stored.
The plasma processing system of claim 1 .
前記第1搬送装置及び前記第2搬送装置は、基板を搬送可能に構成される、
請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。
the first transport device and the second transport device are configured to be able to transport a substrate;
The plasma processing system of claim 1 .
前記容器は、FOUP(Front Opening Unified Pod)である、
請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。
The container is a FOUP (Front Opening Unified Pod),
The plasma processing system of claim 1 .
前記第2搬送装置は、一度に2枚の基板又は2つのリングを保持可能に構成される、
請求項1からのいずれか一項に記載のプラズマ処理システム。
The second transport device is configured to be able to hold two substrates or two rings at a time.
The plasma processing system of claim 1 .
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