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JP7641878B2 - 測定方法及び測定システム - Google Patents

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Description

本開示の例示的実施形態は、測定方法及び測定システムに関する。
特許文献１には、エッジリングによって囲まれた領域の中心位置に対する、該領域内に配置された該測定器の中心位置のずれ量を求める方法が開示されている。
特開２０１９－９６７５７号公報
本開示は、測定器を用いて、測定器とエッジリングとの間の静電容量を計測する技術を提供する。
一つの例示的実施形態においては、処理システムのチャンバ内において測定器とエッジリングとの間の静電容量を表す測定値を取得する測定方法が提供される。処理システムは、プロセスモジュールと、搬送装置と、制御部とを備える。プロセスモジュールは、チャンバを提供するチャンバ本体と、チャンバ内に設けられており、その上に測定器が載置されるステージと、を有する。搬送装置は、チャンバ内に測定器を搬送する。制御部は、搬送装置の動作を制御する。測定器は、ベース基板と、複数のセンサ電極と、を備える。ベース基板は、円盤状をなしている。複数のセンサ電極は、ベース基板に設けられている。該方法は、エッジリングをステージに保持させる工程を含む。該方法は、ステージ上においてエッジリングで囲まれた領域に測定器を搬送する工程を含む。該方法は、領域の内側に搬送された測定器によって測定器と導電性膜を有するエッジリングとの間の静電容量を表す複数の測定値を取得する工程を含む。ステージに保持させるエッジリングは、エッジリング本体と、エッジリング本体の表面の少なくとも一部に形成されたエッジリング本体とは組成の異なる導電性膜と、を有する。
一つの例示的実施形態に係る測定器によれば、測定器とエッジリングとの間の静電容量を計測することができる。
処理システムを例示する図である。 アライナを例示する斜視図である。 プラズマ処理装置の一例を示す図である。 一例の測定器を上面側から見て示す平面図である。 一例の測定器を下面側から見て示す平面図である。 測定器における第１センサの一例を示す斜視図である。 測定器における第１センサの断面図である。 測定器における第２センサの一例を示す拡大図である。 測定器における回路基板の構成の一例を例示する図である。 一例のエッジリングを示す径方向に沿った断面図である。 測定器を用いた測定方法の一例を示すフロー図である。 エッジリングに導電性膜が形成される様子を示す模式的な断面図である。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
一つの例示的実施形態においては、処理システムのチャンバ内において測定器とエッジリングとの間の静電容量を表す測定値を取得する測定方法が提供される。処理システムは、プロセスモジュールと、搬送装置と、制御部とを備える。プロセスモジュールは、チャンバを提供するチャンバ本体と、チャンバ内に設けられており、その上に測定器が載置されるステージと、を有する。搬送装置は、チャンバ内に測定器を搬送する。制御部は、搬送装置の動作を制御する。測定器は、ベース基板と、複数のセンサ電極と、を備える。ベース基板は、円盤状をなしている。複数のセンサ電極は、ベース基板に設けられている。該方法は、エッジリングをステージに保持させる工程を含む。該方法は、ステージ上においてエッジリングで囲まれた領域に測定器を搬送する工程を含む。該方法は、領域の内側に搬送された測定器によって測定器と導電性膜を有するエッジリングとの間の静電容量を表す複数の測定値を取得する工程を含む。ステージに保持させるエッジリングは、エッジリング本体と、エッジリング本体の表面の少なくとも一部に形成されたエッジリング本体とは組成の異なる導電性膜と、を有する。
一つの例示的実施形態においては、処理システムのチャンバ内において測定器とエッジリングとの間の静電容量を表す測定値を取得する測定システムが提供される。測定器は、ベース基板と、複数のセンサ電極と、演算装置と、を有する。ベース基板は、円盤状をなしている。複数のセンサ電極は、径方向において外側を向くように、ベース基板に設けられている。演算装置は、Ａ／Ｄ変換器から出力される複数のデジタル値に基づいて、複数のセンサ電極がそれぞれ形成する複数の静電容量を表す複数の測定値を算出する。処理システムは、プロセスモジュールと、搬送装置と、制御部と、を有する。プロセスモジュールは、チャンバを提供するチャンバ本体、及び、チャンバ内に設けられており、その上に測定器が載置されるステージを有する。搬送装置は、チャンバ内に測定器を搬送する。制御部は、搬送装置の動作を制御する。ステージ上には、エッジリングが保持されている。制御部は、測定器がステージ上においてエッジリングで囲まれた領域に搬送されるように搬送装置を制御する。演算装置は、領域の内側に搬送された測定器の複数のセンサ電極と導電性膜を有するエッジリングとの間の静電容量を表す複数の測定値を算出する。エッジリングは、エッジリング本体と、エッジリング本体の表面の少なくとも一部に形成されたエッジリング本体とは組成の異なる導電性膜と、を有する。
上記実施形態の測定方法及び測定システムでは、エッジリングで囲まれた領域に搬送された測定器の複数のセンサ電極とエッジリングとの間の距離に応じた静電容量を表す複数の測定値が測定器によって取得される。エッジリング本体の表面は導電性膜を有するので、複数のセンサ電極とエッジリングの導電性膜とが互いに対向することにより、静電容量を表す複数の測定値が適切に取得される。
一つの例示的実施形態において、エッジリング本体は、絶縁体によって形成されていてもよい。
一つの例示的実施形態において、導電性膜は、炭素原子を含んでいてもよい。
一つの例示的実施形態において、エッジリングをステージに保持させる工程は、エッジリング本体をステージに載置する工程と、ステージに載置されたエッジリング本体の表面に導電性膜を形成する工程とを含んでもよい。
一つの例示的実施形態において、導電性膜を形成する工程は、ＣＶＤによって導電性膜を形成してもよい。
一つの例示的実施形態において、ＣＶＤは、プラズマＣＶＤであってもよい。
一つの例示的実施形態において、導電性膜を形成する工程は、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、又は、これらの組み合わせを含むガスのプラズマによって導電性膜を形成してもよい。
一つの例示的実施形態において、導電性膜を形成する工程よりも前に、ステージ上におけるエッジリング本体で囲まれた領域に被覆部材を載置する工程を含んでもよい。また、導電性膜を形成する工程よりも後に、ステージ上におけるエッジリングで囲まれた領域から被覆部材を取り除く工程を含んでもよい。
一つの例示的実施形態において、複数の測定値を取得する工程の後に、酸素原子を含むプラズマによって導電性膜を除去する工程をさらに含んでもよい。
一つの例示的実施形態において、導電性膜は、少なくとも、エッジリング本体のうちの測定器の複数のセンサ電極に対向する部分に形成されていてもよい。
一つの例示的実施形態において、複数の測定値を取得する工程の後に、複数の測定値に基づいて搬送装置における搬送位置を調整する工程をさらに含んでもよい。
一つの例示的実施形態において、測定器は、高周波発振器と、複数のＣ／Ｖ変換回路と、Ａ／Ｄ変換器と、演算装置と、を備えてもよい。高周波発振器は、複数のセンサ電極に高周波信号を与えるように設けられている。複数のＣ／Ｖ変換回路は、複数のセンサ電極がそれぞれ形成する複数の静電容量にそれぞれ応じた複数の電圧信号を生成する。Ａ／Ｄ変換器は、複数のＣ／Ｖ変換回路からそれぞれ出力される複数の電圧信号を複数のデジタル値にそれぞれ変換する。演算装置は、Ａ／Ｄ変換器から出力される複数のデジタル値に基づいて、複数のセンサ電極がそれぞれ形成する複数の静電容量を表す複数の測定値を算出する。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
まず、被加工物を処理するための処理装置、及び、当該処理装置に被処理体を搬送するための搬送装置を有する処理システムについて説明する。図１は、処理システムを例示する図である。処理システム１は、半導体製造装置Ｓ１としての機能を有する。処理システム１は、台２ａ～２ｄ、容器４ａ～４ｄ、ローダモジュールＬＭ、アライナＡＮ、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６、トランスファーモジュールＴＦ、及び、制御部ＭＣを備えている。なお、台２ａ～２ｄの個数、容器４ａ～４ｄの個数、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２の個数、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の個数は限定されるものではなく、一以上の任意の個数であり得る。
台２ａ～２ｄは、ローダモジュールＬＭの一縁に沿って配列されている。容器４ａ～４ｄはそれぞれ、台２ａ～２ｄ上に搭載されている。容器４ａ～４ｄの各々は、例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と称される容器である。容器４ａ～４ｄのそれぞれは、被加工物Ｗを収容するように構成され得る。被加工物Ｗは、ウエハのように略円盤形状を有する。
ローダモジュールＬＭは、大気圧状態の搬送空間をその内部に画成するチャンバ壁を有している。この搬送空間内には搬送装置ＴＵ１が設けられている。搬送装置ＴＵ１は、例えば、多関節ロボットであり、制御部ＭＣによって制御される。搬送装置ＴＵ１は、容器４ａ～４ｄとアライナＡＮとの間、アライナＡＮとロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２の間、ロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２と容器４ａ～４ｄの間で被加工物Ｗを搬送するように構成されている。
アライナＡＮは、ローダモジュールＬＭと接続されている。アライナＡＮは、被加工物Ｗの位置の調整（位置の較正）を行うように構成されている。図２は、アライナを例示する斜視図である。アライナＡＮは、支持台６Ｔ、駆動装置６Ｄ、及び、センサ６Ｓを有している。支持台６Ｔは、鉛直方向に延びる軸線中心に回転可能な台であり、その上に被加工物Ｗを支持するように構成されている。支持台６Ｔは、駆動装置６Ｄによって回転される。駆動装置６Ｄは、制御部ＭＣによって制御される。駆動装置６Ｄからの動力により支持台６Ｔが回転すると、当該支持台６Ｔ上に載置された被加工物Ｗも回転するようになっている。
センサ６Ｓは、光学センサであり、被加工物Ｗが回転されている間、被加工物Ｗのエッジを検出する。センサ６Ｓは、エッジの検出結果から、基準角度位置に対する被加工物ＷのノッチＷＮ（或いは、別のマーカー）の角度位置のずれ量、及び、基準位置に対する被加工物Ｗの中心位置のずれ量を検出する。センサ６Ｓは、ノッチＷＮの角度位置のずれ量及び被加工物Ｗの中心位置のずれ量を制御部ＭＣに出力する。制御部ＭＣは、ノッチＷＮの角度位置のずれ量に基づき、ノッチＷＮの角度位置を基準角度位置に補正するための支持台６Ｔの回転量を算出する。制御部ＭＣは、この回転量の分だけ支持台６Ｔを回転させるよう、駆動装置６Ｄを制御する。これにより、ノッチＷＮの角度位置を基準角度位置に補正することができる。また、制御部ＭＣは、アライナＡＮから被加工物Ｗを受け取る際の搬送装置ＴＵ１のエンドエフェクタ（ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔｏｒ）の位置を、被加工物Ｗの中心位置のずれ量に基づき、制御する。これにより、搬送装置ＴＵ１のエンドエフェクタ上の所定位置に被加工物Ｗの中心位置が一致する。
図１に戻り、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、ローダモジュールＬＭとトランスファーモジュールＴＦとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、予備減圧室を提供している。
トランスファーモジュールＴＦは、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２にゲートバルブを介して気密に接続されている。トランスファーモジュールＴＦは、減圧可能な減圧室を提供している。この減圧室には、搬送装置ＴＵ２が設けられている。搬送装置ＴＵ２は、例えば、搬送アームＴＵａを有する多関節ロボットであり、制御部ＭＣによって制御される。搬送装置ＴＵ２は、ロードロックモジュールＬＬ１～ＬＬ２とプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６との間、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち任意の二つのプロセスモジュール間において、被加工物Ｗを搬送するように構成されている。
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６は、トランスファーモジュールＴＦにゲートバルブを介して気密に接続されている。プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の各々は、被加工物Ｗに対してプラズマ処理といった専用の処理を行うよう構成された処理装置である。
この処理システム１において被加工物Ｗの処理が行われる際の一連の動作は以下の通り例示される。ローダモジュールＬＭの搬送装置ＴＵ１が、容器４ａ～４ｄの何れかから被加工物Ｗを取り出し、当該被加工物ＷをアライナＡＮに搬送する。次いで、搬送装置ＴＵ１は、その位置が調整された被加工物ＷをアライナＡＮから取り出して、当該被加工物ＷをロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに搬送する。次いで、一方のロードロックモジュールが、予備減圧室の圧力を所定の圧力に減圧する。次いで、トランスファーモジュールＴＦの搬送装置ＴＵ２が、一方のロードロックモジュールから被加工物Ｗを取り出し、当該被加工物ＷをプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち何れかに搬送する。そして、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち一以上のプロセスモジュールが被加工物Ｗを処理する。そして、搬送装置ＴＵ２が、処理後の被加工物ＷをプロセスモジュールからロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに搬送する。次いで、搬送装置ＴＵ１が被加工物Ｗを一方のロードロックモジュールから容器４ａ～４ｄの何れかに搬送する。
この処理システム１は、上述したように制御部ＭＣを備えている。制御部ＭＣは、プロセッサ、メモリといった記憶装置、表示装置、入出力装置、通信装置等を備えるコンピュータであり得る。上述した処理システム１の一連の動作は、記憶装置に記憶されたプログラムに従った制御部ＭＣによる処理システム１の各部の制御により、実現されるようになっている。
図３は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の何れかとして採用され得るプラズマ処理装置の一例を示す図である。図３に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型プラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１０は、略円筒形状のチャンバ本体１２を備えている。チャンバ本体１２は、例えば、アルミニウムから形成されており、その内壁面には、陽極酸化処理が施され得る。このチャンバ本体１２は保安接地されている。
チャンバ本体１２の底部上には、略円筒形状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、例えば、絶縁材料から構成されている。支持部１４は、チャンバ本体１２内に設けられており、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。また、チャンバ本体１２によって提供されるチャンバＳ内には、ステージＳＴが設けられている。ステージＳＴは、支持部１４によって支持されている。
ステージＳＴは、下部電極ＬＥ及び静電チャックＥＳＣを有している。下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂを含んでいる。第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。第２プレート１８ｂは、第１プレート１８ａ上に設けられており、第１プレート１８ａに電気的に接続されている。
第２プレート１８ｂ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極を一対の絶縁層又は絶縁シート間に配置した構造を有しており、略円盤形状を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源２２がスイッチ２３を介して電気的に接続されている。この静電チャックＥＳＣは、直流電源２２からの直流電圧により生じたクーロン力等の静電力により被加工物Ｗを吸着する。これにより、静電チャックＥＳＣは、被加工物Ｗを保持することができる。
第２プレート１８ｂの周縁部上には、エッジリング本体ＥＲ１が載置されている。このエッジリング本体ＥＲ１は、例えば円環状に形成されている。エッジリング本体ＥＲ１が第２プレート１８ｂ上に載置されている場合、エッジリング本体ＥＲ１は、平面視において静電チャックＥＳＣを囲む。すなわち、静電チャックＥＳＣは、エッジリング本体ＥＲ１によって囲まれる領域内に位置する。被加工物Ｗが静電チャックＥＳＣ上に搬送された場合、エッジリング本体ＥＲ１は被加工物Ｗのエッジを囲む。すなわち、被加工物Ｗは、エッジリング本体ＥＲ１によって囲まれる領域内に位置する。同様に、後述の測定器１００が静電チャックＥＳＣ上に搬送された場合、後述のエッジリングＥＲは測定器１００のエッジを囲む。すなわち、測定器１００は、エッジリングＥＲによって囲まれる領域内に位置し得る。
第２プレート１８ｂの内部には、冷媒流路２４が設けられている。冷媒流路２４は、温調機構を構成している。冷媒流路２４には、チャンバ本体１２の外部に設けられたチラーユニットから配管２６ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路２４に供給された冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻される。このように、冷媒流路２４とチラーユニットとの間では、冷媒が循環される。この冷媒の温度を制御することにより、静電チャックＥＳＣによって支持された被加工物Ｗの温度が制御される。
ステージＳＴには、当該ステージＳＴを貫通する複数（例えば、三つ）の貫通孔２５が形成されている。複数の貫通孔２５は、平面視において静電チャックＥＳＣの内側に形成されている。これら、それぞれの貫通孔２５には、リフトピン２５ａが挿入されている。なお、図３においては、一本のリフトピン２５ａが挿入された一つの貫通孔２５が描かれている。リフトピン２５ａは、貫通孔２５内において上下動可能に設けられている。リフトピン２５ａの上昇によって、静電チャックＥＳＣ上に支持された被加工物Ｗが上昇する。
ステージＳＴには、平面視において静電チャックＥＳＣよりも外側の位置に、当該ステージＳＴ（下部電極ＬＥ）を貫通する複数（例えば、三つ）の貫通孔２７が形成されている。これら、それぞれの貫通孔２７には、リフトピン２７ａが挿入されている。なお、図３においては、一本のリフトピン２７ａが挿入された一つの貫通孔２７が描かれている。リフトピン２７ａは、貫通孔２７内において上下動可能に設けられている。リフトピン２７ａの上昇によって、第２プレート１８ｂ上に支持されたエッジリング本体ＥＲ１が上昇する。
また、プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャックＥＳＣの上面と被加工物Ｗの裏面との間に供給する。
また、プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を備えている。上部電極３０は、ステージＳＴの上方において、当該ステージＳＴと対向配置されている。上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４はチャンバＳに面しており、当該天板３４には複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。この天板３４は、シリコン又は石英から形成され得る。或いは、天板３４は、アルミニウム製の母材の表面に酸化イットリウムといった耐プラズマ性の膜を形成することによって構成され得る。
支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。この支持体３６は、水冷構造を有し得る。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。このガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。また、支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、このガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
ガス供給管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数種のガス用の複数のガスソースを含んでいる。一例では、ガスソース群４０は、フルオロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス、炭化水素ガス、希ガス、酸素含有ガス、窒素ガス、水素ガス、およびシリコン含有ガスのそれぞれのソースを含んでいてよい。フルオロカーボンガスのソースは、一例では、Ｃ４Ｆ８ガスのソース、ＣＦ４ガスのソース、Ｃ４Ｆ６ガス、およびＣ５Ｆ８ガスのソースを含み得る。ハイドロフルオロカーボンガスのソースは、一例では、ＣＨＦ３ガスのソース、ＣＨ２Ｆ２ガスのソース、およびＣＨ３Ｆガスのソースを含み得る。炭化水素ガスのソースは、一例では、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、Ｃ２Ｈ６ガス、Ｃ３Ｈ４ガス、Ｃ３Ｈ６ガス、Ｃ３Ｈ８ガス、Ｃ４Ｈ４ガス、Ｃ４Ｈ６ガス、Ｃ４Ｈ８ガス、またはＣ４Ｈ１０ガスのソースを含み得る。希ガスのソースは、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス、Ｋｒガス、Ｘｅガス等の任意の希ガスのソースであることができ、一例では、Ａｒガスのソースである。酸素含有ガスのソースは、一例では、酸素ガス（Ｏ２ガス）のソースを含む。酸素含有ガスのソースは、ＣＯガスのソースおよび／またはＣＯ２ガスのソースを更に含んでいてもよい。シリコン含有ガスのソースは、一例では、アミノシランガス、シリコンアルコキシド系ガス、ハロゲン化シリコンを含み得る。
バルブ群４２は複数のバルブを含んでおり、流量制御器群４４はマスフローコントローラといった複数の流量制御器を含んでいる。ガスソース群４０の複数のガスソースはそれぞれ、バルブ群４２の対応のバルブ及び流量制御器群４４の対応の流量制御器を介して、ガス供給管３８に接続されている。
また、プラズマ処理装置１０では、チャンバ本体１２の内壁に沿ってデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、支持部１４の外周にも設けられている。デポシールド４６は、チャンバ本体１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、アルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。
チャンバ本体１２の底部側、且つ、支持部１４とチャンバ本体１２の側壁との間には排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えば、アルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。排気プレート４８には、その板厚方向に貫通する複数の孔が形成されている。この排気プレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、チャンバ本体１２内の空間を所望の真空度まで減圧することができる。また、チャンバ本体１２の側壁には被加工物Ｗの搬入出口１２ｇが設けられており、この搬入出口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。
また、プラズマ処理装置１０は、第１の高周波電源６２及び第２の高周波電源６４を更に備えている。第１の高周波電源６２は、プラズマ生成用の第１の高周波を発生する電源であり、例えば、２７～１００ＭＨｚの周波数を有する高周波を発生する。第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して上部電極３０に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（上部電極３０側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して下部電極ＬＥに接続されていてもよい。
第２の高周波電源６４は、被加工物Ｗにイオンを引き込むための第２の高周波を発生する電源であり、例えば、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数の高周波を発生する。第２の高周波電源６４は、整合器６８を介して下部電極ＬＥに接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。
このプラズマ処理装置１０では、複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスがチャンバＳに供給される。また、チャンバＳの圧力が排気装置５０によって所定の圧力に設定される。さらに、第１の高周波電源６２からの第１の高周波によってチャンバＳ内のガスが励起される。これにより、プラズマが生成される。そして、発生した活性種によって被加工物Ｗが処理される。なお、必要に応じて、第２の高周波電源６４の第２の高周波に基づくバイアスにより、被加工物Ｗにイオンが引き込まれてもよい。
続いて、測定器１００について説明する。図４は、測定器を上面側から見て示す平面図である。図５は、測定器を下面側から見て示す平面図である。図４及び図５に示す測定器１００は、上面１０２ａ及び下面１０２ｂを有するベース基板１０２を備えている。ベース基板１０２は、例えば、シリコンから形成されており、被加工物Ｗの形状と同様の形状、即ち略円盤形状を有している。ベース基板１０２の直径は、被加工物Ｗの直径と同様の直径であり、例えば、３００ｍｍである。測定器１００の形状及び寸法は、このベース基板１０２の形状及び寸法によって規定される。したがって、測定器１００は、被加工物Ｗの形状と同様の形状を有し、且つ、被加工物Ｗの寸法と同様の寸法を有する。また、ベース基板１０２のエッジには、ノッチ１０２Ｎ（或いは、別のマーカー）が形成されている。
ベース基板１０２には、静電容量測定用の複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃが設けられている。複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃは、ベース基板１０２のエッジに沿って、例えば当該エッジの全周において、周方向に等間隔で配列されている。具体的には、複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々は、ベース基板１０２の上面側のエッジに沿うように設けられている。複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々の前側端面は、ベース基板１０２の側面に沿っている。
また、ベース基板１０２には、静電容量測定用の複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃが設けられている。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃは、ベース基板１０２のエッジに沿って、例えば当該エッジの全周において、周方向に等間隔で配列されている。具体的には、複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々は、ベース基板の下面側のエッジに沿うように設けられている。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々のセンサ電極１６１は、ベース基板１０２の下面１０２ｂの延在方向に沿って延在している。また、第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃと第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃとは、周方向において６０°間隔で交互に配列されている。なお、以下の説明において、第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃ及び第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃを総称して静電容量センサとする場合がある。
ベース基板１０２の上面１０２ａの中央には、回路基板１０６が設けられている。回路基板１０６と複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃとの間には、互いを電気的に接続するための配線群１０８Ａ～１０８Ｃが設けられている。また、回路基板１０６と複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃとの間には、互いを電気的に接続するための配線群２０８Ａ～２０８Ｃが設けられている。回路基板１０６、配線群１０８Ａ～１０８Ｃ、及び配線群２０８Ａ～２０８Ｃは、カバー１０３によって覆われている。
以下、第１センサについて詳細に説明する。図６は、センサの一例を示す斜視図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿ってとった断面図である。図６及び図７に示す第１センサ１０４は、測定器１００の複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃとして利用されるセンサであり、一例では、チップ状の部品として構成されている。なお、以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を適宜参照する。Ｘ方向は、第１センサ１０４の前方向を示しており、Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する一方向であって第１センサ１０４の幅方向を示しており、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向であって第１センサ１０４の上方向を示している。
第１センサ１０４は、電極１４１、ガード電極１４２、センサ電極１４３、基板部１４４及び絶縁領域１４７を有している。
基板部１４４は、例えばホウケイ酸ガラスまたは石英から形成されている。基板部１４４は、上面１４４ａ、下面１４４ｂ、及び前側端面１４４ｃを有している。ガード電極１４２は、基板部１４４の下面１４４ｂの下方に設けられており、Ｘ方向及びＹ方向に延在している。また、電極１４１は、絶縁領域１４７を介してガード電極１４２の下方に設けられており、Ｘ方向及びＹ方向に延在している。絶縁領域１４７は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、又は、ポリイミドから形成されている。
基板部１４４の前側端面１４４ｃは、段状に形成されている。前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄは、当該前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕよりも水平方向の外側に向けて突出している。センサ電極１４３は、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕに沿って延在している。一つの例示的実施形態では、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕ及び下側部分１４４ｄは、それぞれに所定の曲率をもった曲面となっている。即ち、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕは、当該上側部分１４４ｕの任意の位置で一定の曲率を有しており、当該上側部分１４４ｕの曲率は、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００と前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕとの間の距離の逆数である。また、前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄは、当該下側部分１４４ｄの任意の位置で一定の曲率を有しており、当該下側部分１４４ｄの曲率は、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００と前側端面１４４ｃの下側部分１４４ｄとの間の距離の逆数である。
センサ電極１４３は、前側端面１４４ｃの上側部分１４４ｕに沿って設けられている。一つの例示的実施形態では、このセンサ電極１４３の前面１４３ｆも曲面になっている。即ち、センサ電極１４３の前面１４３ｆは、当該前面１４３ｆの任意の位置で一定の曲率を有しており、当該曲率は、測定器１００の中心軸線ＡＸ１００と前面１４３ｆとの間の距離の逆数である。
この第１センサ１０４を測定器１００のセンサとして用いる場合には、後述のように電極１４１が配線１８１に接続され、ガード電極１４２が配線１８２に接続され、センサ電極１４３が配線１８３に接続される。
第１センサ１０４においては、センサ電極１４３が、電極１４１及びガード電極１４２によって、第１センサ１０４の下方に対して遮蔽されている。したがって、この第１センサ１０４によれば、特定方向、即ち、センサ電極１４３の前面１４３ｆが向いている方向（Ｘ方向）に高い指向性をもって静電容量を測定することが可能となる。
以下、第２センサについて説明する。図８は、図５の部分拡大図であり、一つの第２センサを示す。第２センサ１０５は、センサ電極１６１を有している。センサ電極１６１のエッジは部分的に円弧形状をなしている。例えば、センサ電極１６１は、内縁１６１ａと外縁１６１ｂと側縁１６１ｃとによって規定される平面形状を有している。一例として、外縁１６１ｂは、中心軸線ＡＸ１００を中心とした半径を有する円弧状をなしており、側縁１６１ｃと内縁１６１ａとは直線状をなしている。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃそれぞれのセンサ電極１６１における径方向外側の外縁１６１ｂは、共通する円上で延在する。センサ電極１６１のエッジの一部の曲率は、静電チャックＥＳＣのエッジの曲率に一致している。一つの例示的実施形態では、センサ電極１６１における径方向外側のエッジを形成する外縁１６１ｂの曲率が、静電チャックＥＳＣのエッジの曲率に一致している。なお、外縁１６１ｂの曲率中心、即ち、外縁１６１ｂがその上で延在する円の中心は、中心軸線ＡＸ１００を共有している。
一つの例示的実施形態では、第２センサ１０５は、センサ電極１６１を囲むガード電極１６２を更に含んでいる。ガード電極１６２は、枠状をなしており、センサ電極１６１をその全周にわたって囲んでいる。ガード電極１６２とセンサ電極１６１は、それらの間に電気的な絶縁領域１６４が介在するよう、互いに離間している。また、一つの例示的実施形態では、第２センサ１０５は、ガード電極１６２の外側で当該ガード電極１６２を囲む電極１６３を更に含んでいる。電極１６３は、枠状をなしており、ガード電極１６２をその全周にわたって囲んでいる。ガード電極１６２と電極１６３は、それらの間に電気的な絶縁領域１６５が介在するよう互いに離間している。
以下、回路基板１０６の構成について説明する。図９は、測定器の回路基板の構成を例示する図である。回路基板１０６は、高周波発振器１７１、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｃ、複数のＣ／Ｖ変換回路２７２Ａ～２７２Ｃ、Ａ／Ｄ変換器１７３、プロセッサ１７４、記憶装置１７５、通信装置１７６、及び、電源１７７を有している。一例においては、プロセッサ１７４、記憶装置１７５等によって演算装置が構成されている。
複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々は、複数の配線群１０８Ａ～１０８Ｃのうち対応の配線群を介して回路基板１０６に接続されている。また、複数の第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々は、対応の配線群に含まれる幾つかの配線を介して、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｃのうち対応のＣ／Ｖ変換回路に接続されている。複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々は、複数の配線群２０８Ａ～２０８Ｃのうち対応の配線群を介して回路基板１０６に接続されている。また、複数の第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々は、対応の配線群に含まれる幾つかの配線を介して、複数のＣ／Ｖ変換回路２７２Ａ～２７２Ｃのうち対応のＣ／Ｖ変換回路に接続されている。以下、第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々と同構成の一つの第１センサ１０４、配線群１０８Ａ～１０８Ｃの各々と同構成の一つの配線群１０８、Ｃ／Ｖ変換回路１７２Ａ～１７２Ｃの各々と同構成の一つのＣ／Ｖ変換回路１７２、について説明する。また、第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々と同構成の一つの第２センサ１０５、配線群２０８Ａ～２０８Ｃの各々と同構成の一つの配線群２０８、及び、Ｃ／Ｖ変換回路２７２Ａ～２７２Ｃの各々と同構成の一つのＣ／Ｖ変換回路２７２について説明する。
配線群１０８は、配線１８１～１８３を含んでいる。配線１８１の一端は、電極１４１に接続されている。この配線１８１は、回路基板１０６のグランドＧに接続されたグランド電位線ＧＬに接続されている。なお、配線１８１は、グランド電位線ＧＬにスイッチＳＷＧを介して接続されていてもよい。また、配線１８２の一端は、ガード電極１４２に接続されており、配線１８２の他端はＣ／Ｖ変換回路１７２に接続されている。また、配線１８３の一端は、センサ電極１４３に接続されており、配線１８３の他端はＣ／Ｖ変換回路１７２に接続されている。
配線群２０８は、配線２８１～２８３を含んでいる。配線２８１の一端は、電極１６３に接続されている。この配線２８１は、回路基板１０６のグランドＧに接続されたグランド電位線ＧＬに接続されている。なお、配線２８１は、グランド電位線ＧＬにスイッチＳＷＧを介して接続されていてもよい。また、配線２８２の一端は、ガード電極１６２に接続されており、配線２８２の他端はＣ／Ｖ変換回路２７２に接続されている。また、配線２８３の一端は、センサ電極１６１に接続されており、配線２８３の他端はＣ／Ｖ変換回路２７２に接続されている。
高周波発振器１７１は、バッテリーといった電源１７７に接続されており、当該電源１７７からの電力を受けて高周波信号を発生するよう構成されている。なお、電源１７７は、プロセッサ１７４、記憶装置１７５、及び、通信装置１７６にも接続されている。高周波発振器１７１は、複数の出力線を有している。高周波発振器１７１は、発生した高周波信号を複数の出力線を介して、配線１８２及び配線１８３、並びに、配線２８２及び配線２８３に与えるようになっている。したがって、高周波発振器１７１は、第１センサ１０４のガード電極１４２及びセンサ電極１４３に電気的に接続されており、当該高周波発振器１７１からの高周波信号は、ガード電極１４２及びセンサ電極１４３に与えられるようになっている。また、高周波発振器１７１は、第２センサ１０５のセンサ電極１６１及びガード電極１６２に電気的に接続されており、当該高周波発振器１７１からの高周波信号は、センサ電極１６１及びガード電極１６２に与えられるようになっている。
Ｃ／Ｖ変換回路１７２の入力には、ガード電極１４２に接続された配線１８２、及び、センサ電極１４３に接続された配線１８３が接続されている。即ち、Ｃ／Ｖ変換回路１７２の入力には、第１センサ１０４のガード電極１４２及びセンサ電極１４３が接続されている。また、Ｃ／Ｖ変換回路２７２の入力には、センサ電極１６１及びガード電極１６２がそれぞれ接続されている。Ｃ／Ｖ変換回路１７２及びＣ／Ｖ変換回路２７２は、その入力における電位差に応じた振幅を有する電圧信号を生成し、当該電圧信号を出力するよう構成されている。Ｃ／Ｖ変換回路１７２は、対応する第１センサ１０４が形成する静電容量に応じた電圧信号を生成する。すなわち、Ｃ／Ｖ変換回路１７２に接続されたセンサ電極の静電容量が大きいほど、当該Ｃ／Ｖ変換回路１７２が出力する電圧信号の電圧の大きさは大きくなる。同様に、Ｃ／Ｖ変換回路２７２に接続されたセンサ電極の静電容量が大きいほど、当該Ｃ／Ｖ変換回路２７２が出力する電圧信号の電圧の大きさは大きくなる。
Ａ／Ｄ変換器１７３の入力には、Ｃ／Ｖ変換回路１７２及びＣ／Ｖ変換回路２７２の出力が接続している。また、Ａ／Ｄ変換器１７３は、プロセッサ１７４に接続している。Ａ／Ｄ変換器１７３は、プロセッサ１７４からの制御信号によって制御され、Ｃ／Ｖ変換回路１７２の出力信号（電圧信号）及びＣ／Ｖ変換回路２７２の出力信号（電圧信号）を、デジタル値に変換し、検出値としてプロセッサ１７４に出力する。
プロセッサ１７４には記憶装置１７５が接続されている。記憶装置１７５は、揮発性メモリといった記憶装置であり、例えば、測定データを記憶するよう構成されている。また、プロセッサ１７４には、別の記憶装置１７８が接続されている。記憶装置１７８は、不揮発性メモリといった記憶装置であり、例えば、プロセッサ１７４によって読み込まれて実行されるプログラムが記憶されている。
通信装置１７６は、任意の無線通信規格に準拠した通信装置である。例えば、通信装置１７６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠している。通信装置１７６は、記憶装置１７５に記憶されている測定データを無線送信するように構成されている。
プロセッサ１７４は、上述したプログラムを実行することにより、測定器１００の各部を制御するように構成されている。例えば、プロセッサ１７４は、ガード電極１４２、センサ電極１４３、センサ電極１６１、及び、ガード電極１６２に対する高周波発振器１７１からの高周波信号の供給を制御する。また、プロセッサ１７４は、記憶装置１７５に対する電源１７７からの電力供給、通信装置１７６に対する電源１７７からの電力供給等を制御する。さらに、プロセッサ１７４は、上述したプログラムを実行することにより、Ａ／Ｄ変換器１７３から入力された検出値に基づいて、第１センサ１０４の測定値及び第２センサ１０５の測定値を取得する。一実施形態では、Ａ／Ｄ変換器１７３から出力された検出値をＸとした場合、プロセッサ１７４では、測定値が（ａ・Ｘ＋ｂ）に比例した値となるように、検出値に基づいて測定値を取得している。ここで、ａ及びｂは回路状態等によって変化する定数である。プロセッサ１７４は、例えば、測定値が（ａ・Ｘ＋ｂ）に比例した値となるような所定の演算式（関数）を有していてよい。
図１０は、静電チャックＥＳＣ上に載置された測定器１００とエッジリングＥＲとを示す断面図である。一例の測定方法及び測定システムでは、第２プレート１８ｂ上に載置されたエッジリングＥＲと静電チャックＥＳＣ上に載置された測定器１００との間の静電容量が測定される。図１０に示すように、エッジリングＥＲは、エッジリング本体ＥＲ１と導電性膜Ｆとを含む。エッジリング本体ＥＲ１は、第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２を有している。第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２は、一体的に形成されている。第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１よりも上側の部分である。第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２は、円環板形状を有している。第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２は、共通の中心軸線を有している。第２部分Ｐ２の外径と第１部分Ｐ１の外径とは同じであってよい。第１部分Ｐ１の内径は、第２部分Ｐ２の内径よりも小さい。
また、第１部分Ｐ１の内径は、測定器１００の外径よりも小さく、第２部分Ｐ２の内径は測定器１００の外径よりも大きい。第２部分Ｐ２の内径は、第２部分Ｐ２の内周面Ｐ２ａの内径である。一例において、第２部分Ｐ２の内周面Ｐ２ａは、上側に向かうにつれて外側に広がる傾斜面である。この場合、測定器１００の外径は、内周面Ｐ２ａの下端の内径よりも小さくてもよい。なお、内周面Ｐ２ａは、必ずしも傾斜している必要はなく、例えば円筒状の垂直面であってもよい。
被加工物Ｗは、そのエッジが、第２部分Ｐ２の内側領域において第１部分Ｐ１の上方に位置するように、静電チャックＥＳＣ上に載置され得る。同様に、測定器１００は、そのエッジが、第２部分Ｐ２の内側領域において第１部分Ｐ１の上方に位置するように、静電チャックＥＳＣ上に載置され得る。測定器１００が静電チャックＥＳＣ上に載置された状態では、測定器１００の第１センサ１０４のセンサ電極１４３はエッジリング本体ＥＲ１の内周面Ｐ２ａに対向し得る。
エッジリング本体ＥＲ１は、絶縁体によって形成されていてもよい。また、エッジリング本体ＥＲ１は、絶縁体以外の材料によって形成されていてもよく、例えば半導体によって形成されていてもよい。一例のエッジリング本体ＥＲ１の材料としては、単結晶シリコン、石英、シリコンカーバイド等が挙げられる。
導電性膜Ｆは、エッジリング本体ＥＲ１とは組成の異なる導電性を有する膜であり、エッジリング本体ＥＲ１の表面の少なくとも一部に形成されている。導電性膜Ｆは、エッジリング本体ＥＲ１の導電率よりも高い導電率を有する。例えば、導電性膜Ｆは、炭素原子を含む炭素系膜であってもよく、一例の導電性膜Ｆはグラファイト薄膜であってもよい。導電性膜Ｆの導電率は、例えば約０．２５Ｓ／ｃｍ以上であってよい。導電性膜Ｆは、少なくとも、エッジリング本体ＥＲ１のうちの測定器１００の複数のセンサ電極１４３に対面する部分に形成されている。図示例では、エッジリング本体ＥＲ１の表面のうち、第２部分Ｐ２の上面Ｐ２ｂの全面及び内周面Ｐ２ａの全面に導電性膜Ｆが形成されている。また、図示例では、エッジリング本体ＥＲ１の第１部分Ｐ１の上面Ｐ１ａのうち、内周面Ｐ２ａに近接した領域にも導電性膜Ｆが形成されている。例えば、上面Ｐ２ｂの全面及び内周面Ｐ２ａの全面に形成された導電性膜Ｆの厚さは実質的に均一であってよい。なお、導電性膜Ｆの膜厚は特に限定されない。導電性膜Ｆを形成する手法は特に限定されないが、例えば、導電性膜ＦはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって形成されてもよい。ＣＶＤは、プラズマＣＶＤ（Plasma Chemical Vapor Deposition）であってもよく、熱又は光等を利用するＣＶＤ法であってもよい。
このような測定器１００は、プロセスモジュールにおいて、エッジリングＥＲによって囲まれた領域に配置され得る。この状態において、複数のセンサ電極１４３及びガード電極１４２は、エッジリングＥＲのうちの内周面Ｐ２ａに形成された導電性膜Ｆと対面する。これらセンサ電極１４３の信号とガード電極１４２の信号との電位差に基づいて生成される測定値は、複数のセンサ電極１４３それぞれとエッジリングＥＲとの間の距離を反映する静電容量を表している。なお、静電容量Ｃは、Ｃ＝εＳ／ｄで表される。εはセンサ電極１４３の前面１４３ｆとエッジリングＥＲとの間の媒質の誘電率であり、Ｓはセンサ電極１４３の前面１４３ｆの面積であり、ｄはセンサ電極１４３の前面１４３ｆとエッジリングＥＲの内縁との間の距離と見なすことができる。なお、エッジリングＥＲの内縁は、内周面Ｐ２ａに形成された導電性膜Ｆであってよい。
したがって、測定器１００によれば、被加工物Ｗを模した当該測定器１００とエッジリングＥＲとの相対的な位置関係を反映する測定データが得られる。例えば、測定器１００によって取得される複数の測定値は、センサ電極１４３の前面１４３ｆとエッジリングＥＲの内縁との間の距離が大きくなるほど、小さくなる。したがって、第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々のセンサ電極１４３の静電容量を表す測定値に基づいて、エッジリングＥＲの各径方向における各センサ電極１４３のずれ量を求めることができる。そして、各径方向における第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃの各々のセンサ電極１４３のずれ量から、測定器１００の搬送位置の誤差を求めることができる。すなわち、エッジリングＥＲの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量を求めることができる。
また、測定器１００が静電チャックＥＳＣに載置されている状態では、第２センサ１０５の複数のセンサ電極１６１及びガード電極１６２は静電チャックＥＳＣと対面する。上述の通り、静電容量Ｃは、Ｃ＝εＳ／ｄで表される。εはセンサ電極１６１と静電チャックＥＳＣとの間の媒質の誘電率であり、ｄはセンサ電極１６１と静電チャックＥＳＣとの間の距離であり、Ｓは平面視においてセンサ電極１６１と静電チャックＥＳＣとが互いに重なり合う面積と見なすことができる。面積Ｓは、測定器１００と静電チャックＥＳＣとの相対的な位置関係によって変化する。したがって、測定器１００によれば、被加工物Ｗを模した当該測定器１００と静電チャックＥＳＣとの相対的な位置関係を反映する測定データが得られる。
一例では、所定の搬送位置、すなわち静電チャックＥＳＣの中心と測定器１００の中心とが一致する静電チャックＥＳＣ上の位置に測定器１００が搬送された場合、センサ電極１６１における外縁１６１ｂと静電チャックＥＳＣのエッジとが一致してもよい。この場合、例えば、測定器１００の搬送位置が所定の搬送位置からずれることにより、センサ電極１６１が静電チャックＥＳＣに対して径方向の外側にずれたときに、面積Ｓは小さくなる。すなわち、センサ電極１６１によって測定される静電容量は、所定の搬送位置に測定器１００が搬送された場合の静電容量に比べて小さくなる。したがって、第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々のセンサ電極１６１の静電容量を表す測定値に基づいて、静電チャックＥＳＣの各径方向における各センサ電極１６１のずれ量を求めることができる。そして、各径方向における第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃの各々のセンサ電極１６１のずれ量から、測定器１００の搬送位置の誤差を求めることができる。すなわち、静電チャックＥＳＣの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量を求めることができる。
上述のように、一例の測定器１００は、エッジリングＥＲの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量、及び、静電チャックＥＳＣの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量を求めることができる。この場合、静電チャックＥＳＣの中心位置とエッジリングＥＲの中心位置とのずれ量を求めてもよい。このずれ量は、エッジリングＥＲの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量と、静電チャックＥＳＣの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量とのベクトルとして合成であってもよい。
以下、測定器１００による静電容量の測定方法について説明する。図１１は、一つの例示的実施形態に係る測定方法の一連の流れを示す。図１１に示す方法では、初期状態において導電性膜Ｆが形成されていないエッジリング本体ＥＲ１を用いて、複数のセンサ電極１４３と導電性膜Ｆを有するエッジリングＥＲとの間の静電容量を取得する場合の流れが示される。なお、処理システム１のような半導体製造装置では、エッジリングは使用によって消耗するので、定期的な交換が必要である。エッジリングの交換に際しては、生産性を安定させるために、被加工物Ｗとエッジリングとを最適な位置関係に配置することが重要である。交換されたエッジリングの設置位置を確認する場合、一般にチャンバを開放する必要が生じる。そのため、交換作業が煩雑となり得る。そこで、簡易な方法によってエッジリングを精度良く搬送することが望まれる。
上述の通り、処理システム１における搬送装置ＴＵ２は、制御部ＭＣによって制御される。一つの例示的実施形態では、搬送装置ＴＵ２は、制御部ＭＣから送信される搬送位置データに基づき第２プレート１８ｂ上にエッジリングＥＲ又はエッジリング本体ＥＲ１を搬送し得る。また、搬送装置ＴＵ２は、制御部ＭＣから送信される搬送位置データに基づき静電チャックＥＳＣの載置領域Ｒ上に被加工物Ｗ及び測定器１００を搬送し得る。
一例では、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のいずれかがエッジリングＥＲ又はエッジリング本体ＥＲ１の保管場所として用いられてもよい。上述の通り、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６は、トランスファーモジュールＴＦにゲートバルブを介して気密に接続されている。この場合、プロセスモジュールを大気開放することなく、搬送装置ＴＵ２によってエッジリングＥＲ又はエッジリング本体ＥＲ１を交換することができる。
図１１に示す測定方法では、まず、ステップＳＴ１が実行される。ステップＳＴ１では、表面に導電性膜Ｆが形成されていないエッジリング本体ＥＲ１がプロセスモジュールに搬入される。例えば、搬送装置ＴＵ２は、エッジリング本体ＥＲ１によって囲まれる領域の内側に静電チャックＥＳＣが位置するように、エッジリング本体ＥＲ１をチャンバＳ内の第２プレート１８ｂ上に搬送する。エッジリング本体ＥＲ１は、搬送アームＴＵａに載置された状態で搬送位置データに基づいて搬送装置ＴＵ２によって搬送される。搬送位置データは、例えば静電チャックＥＳＣの中心位置にエッジリング本体ＥＲ１の中心位置が一致するように予め定められた座標データであってよい。搬送されたエッジリング本体ＥＲ１は、リフトピン２７ａに支持され、リフトピン２７ａの下降に伴って静電チャックＥＳＣを囲むように載置される。
続くステップＳＴ２では、ステージＳＴ上におけるエッジリング本体ＥＲ１で囲まれた領域に被覆部材が載置される。例えば、ステップＳＴ１で搬送されたエッジリング本体ＥＲ１の内側領域である静電チャックＥＳＣ上に被覆部材としての保護基板Ｗ１が搬送される。図１２は、エッジリング本体ＥＲ１の内側において、静電チャックＥＳＣ上に保護基板Ｗ１が載置された状態を示す。保護基板Ｗ１が静電チャックＥＳＣ上に載置された状態では、静電チャックＥＳＣの上面は、全面にわたって保護基板Ｗ１によって覆われている。また、エッジリング本体ＥＲ１の第１部分Ｐ１の上面Ｐ１ａのうちの内側部分は、上方から見たときに、保護基板Ｗ１によって覆われている。
保護基板Ｗ１は、例えば測定器１００と略同形状のベアシリコン基板であってよい。例えば、搬送装置ＴＵ１は、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに保護基板Ｗ１を搬送する。そして、搬送装置ＴＵ２が、搬送位置データに基づいて、一方のロードロックモジュールから、プロセスモジュールに保護基板Ｗ１を搬送し、当該保護基板Ｗ１をチャンバＳ内の静電チャックＥＳＣ上に載置する。搬送位置データは、例えば静電チャックＥＳＣの中心位置に保護基板Ｗ１の中心軸線の位置が一致するように予め定められた座標データである。なお、エッジリング本体ＥＲ１と同様に、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のいずれかが保護基板Ｗ１の保管場所として用いられてもよい。
続くステップＳＴ３では、第２プレート１８ｂ上に載置されたエッジリング本体ＥＲ１の表面に導電性膜Ｆを形成する。ステップＳＴ３においては、導電性膜ＦがプラズマＣＶＤによって形成される。プラズマＣＶＤが利用されるステップＳＴ３では、チャンバＳ内に成膜ガスが供給され、チャンバＳ内で成膜ガスからプラズマが生成される。この場合、制御部ＭＣは、チャンバＳ内に成膜ガスを供給するよう、ガスソース群４０に接続された流量制御器群４４等を制御する。また、制御部ＭＣは、チャンバＳ内の圧力を指定された圧力に設定するよう、排気装置５０を制御する。制御部ＭＣは、成膜ガスからプラズマを生成するために、高周波電力を供給するよう、第１の高周波電源６２を制御し得る。例えば、供給される高周波電力の周波数は、１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚ程度であってよい。
成膜ガスは、例えば、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、又は、これらの組み合わせであってよい。また、成膜ガスは、調圧用のＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスを更に含んでいてもよい。成膜ガスの圧力は、例えば０．１Ｔｏｒｒ以上に設定され得る。一例のステップＳＴ３では、炭化水素ガスと希ガスとを成膜ガスとしてチャンバＳ内に供給し、供給された成膜ガスからプラズマを生成することで導電性を有する有機膜である導電性膜ＦをチャンバＳ内部に形成することができる。例えば、炭素の結晶成長の際に、結晶配列中に取り込まれなかった炭素原子により、結晶性が乱れ、非晶質部としてのアモルファスカーボンが生成される。この非晶質部に起因して、形成される膜は導電性を有することになる。
なお、成膜ガスに含有される希ガスは、グロー放電を維持しやすく、プラズマの均一安定化を実現し、低抵抗な有機膜の形成に寄与し得る。また、成膜ガス中に、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスを添加した場合、フッ素による水素のスカベンジ効果によって水素を脱離させることで、より導電性の高い導電性膜を形成できる。
また、形成される有機膜の導電性は、膜中の水素濃度に依存する。エッジリング本体ＥＲ１の温度を高くし、水素を脱離させることで、より導電性の高い導電性膜Ｆを形成できる。一例においては、エッジリング本体ＥＲ１の温度を調節するためのヒータ等を含む温度制御機構がステージＳＴに設けられていてもよい。
図１２の例では、保護基板Ｗ１の上面と、エッジリング本体ＥＲ１の第２部分Ｐ２の上面Ｐ２ｂ及び内周面Ｐ２ａと、第１部分Ｐ１の上面Ｐ１ａのうちの保護基板Ｗ１で覆われていない部分とに導電性膜Ｆが形成される。ステップＳＴ１からステップＳＴ３までの工程によって、第２プレート１８ｂ上に導電性膜Ｆを有するエッジリングＥＲが保持されることになる。なお、ステップＳＴ３の後には、パージ工程が行われてもよい。パージ工程では、チャンバＳ内にパージガスが供給された後、パージガスが排気される。パージガスは、例えば窒素、アルゴン等の不活性ガスである。
続くステップＳＴ４では、ステージＳＴにおけるエッジリングＥＲで囲まれた領域（すなわち静電チャックＥＳＣ上）から保護基板Ｗ１が搬出される。すなわち、ステップＳＴ４では、保護基板Ｗ１がプロセスモジュールから搬出され、トランスファーモジュールＴＦ、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、ローダモジュールＬＭ及び容器４ａ～４ｄの何れかに戻される。
続くステップＳＴ５では、ステージＳＴ上においてエッジリングＥＲで囲まれた領域である静電チャックＥＳＣ上に測定器１００を搬送する。具体的には、搬送装置ＴＵ１が、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２のうち一方のロードロックモジュールに測定器１００を搬送する。そして、搬送装置ＴＵ２が、搬送位置データに基づいて、一方のロードロックモジュールから、プロセスモジュールに測定器１００を搬送し、当該測定器１００を静電チャックＥＳＣ上に載置する。搬送位置データは、例えば、静電チャックＥＳＣの中心位置に測定器１００の中心軸線ＡＸ１００の位置が一致するように予め定められた座標データである。なお、エッジリング本体ＥＲ１と同様に、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のいずれかが測定器１００の保管場所として用いられてもよい。
続くステップＳＴ６では、搬送された測定器１００によって、複数のセンサ電極１４３と導電性膜Ｆを有するエッジリングＥＲとの間の静電容量を表す複数の測定値が取得される。具体的には、測定器１００は、エッジリングＥＲ（内周面Ｐ２ａ）と第１センサ１０４Ａ～１０４Ｃのそれぞれのセンサ電極１４３との間の静電容量の大きさに応じた複数のデジタル値（測定値）を取得し、当該複数のデジタル値を記憶装置１７５に記憶する。また、測定器１００は、静電チャックＥＳＣと第２センサ１０５Ａ～１０５Ｃのそれぞれのセンサ電極１６１との間の静電容量の大きさに応じた複数のデジタル値（測定値）を取得し、当該複数のデジタル値を記憶装置１７５に記憶する。なお、複数のデジタル値は、プロセッサ１７４による制御の下で予め定められたタイミングで取得され得る。
続くステップＳＴ７では、ステップＳＴ６で測定された複数の測定値に基づいて、位置情報が取得される。位置情報は、エッジリングＥＲの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量、静電チャックＥＳＣの中心位置と測定器１００の中心位置とのずれ量、静電チャックＥＳＣの中心位置とエッジリングＥＲの中心位置とのずれ量等であってもよい。また、位置情報は、測定器１００の搬送位置データ（座標データ）と測定器１００の実際の搬送位置とのずれ量であってもよい。また、位置情報は、エッジリングＥＲの搬送位置データ（座標データ）とエッジリングＥＲの実際の搬送位置とのずれ量であってもよい。例えば、ステップＳＴ７では、記憶装置１７５に記憶されている複数のデジタル値が制御部ＭＣに送信される。複数のデジタル値は、制御部ＭＣからの指令によって通信装置１７６から制御部ＭＣに送信されてもよい。続いて、受信した複数のデジタル値に基づき、制御部ＭＣが上述の位置情報を求める。なお、位置情報は、測定器１００のプロセッサ１７４で求められてもよい。その場合、求められた位置情報が制御部ＭＣに送信されてもよい。
続くステップＳＴ８では、測定器１００がプロセスモジュールから搬出され、トランスファーモジュールＴＦ、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、ローダモジュールＬＭ及び容器４ａ～４ｄの何れかに戻される。
続くステップＳＴ９では、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２による搬送の位置調整の必要があるか否かが判定される。例えば、制御部ＭＣによって、測定器１００の搬送位置データ（座標データ）と測定器１００の実際の搬送位置とのずれ量が所定の閾値を超えているか否かが判定される。また、制御部ＭＣによって、エッジリングＥＲの搬送位置データ（座標データ）とエッジリングＥＲの実際の搬送位置とのずれ量が所定の閾値を超えているか否かが判定される。ずれ量が所定の閾値以下であると判定された場合、測定器１００及びエッジリングＥＲが正確に搬送されたことが確認される。この場合、続くステップＳＴ１１に進む。一方、ずれ量が閾値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳＴ１０に進む。
ステップＳＴ１０では、複数の測定値に基づいて搬送装置による搬送位置が調整される。例えば、ステップＳＴ７で導出されたずれ量に基づいて、静電チャックＥＳＣの中心位置とエッジリングＥＲの中心位置とが一致するようにエッジリングＥＲの搬送位置データが調整される。そして、修正された搬送位置データに基づいて、静電チャックＥＳＣの中心位置にエッジリングＥＲの中心位置が一致するように、搬送装置ＴＵ２によってエッジリングＥＲが再び搬送される。この場合、例えばエッジリングＥＲは、第２プレート１８ｂ上から保管場所として用いられているプロセスモジュールに一旦搬出される。そして、搬送アームＴＵａによって再びエッジリングＥＲが支持され、エッジリングＥＲが第２プレート１８ｂ上に搬送される。なお、エッジリングＥＲの位置調整において、エッジリングＥＲは保管場所に戻されなくてもよい。例えば、搬送アームＴＵａによってエッジリングを支持し、第３のずれ量の分だけ搬送アームＴＵａを移動させることによって、エッジリングＥＲの搬送位置を調整してもよい。また、ステップＳＴ１０では、ステップＳＴ７で導出されたずれ量に基づいて、静電チャックＥＳＣの中心位置と測定器１００の中心位置とが一致するように測定器１００の搬送位置データが調整される。そして、再びステップＳＴ５に戻る。
続くステップＳＴ１１では、酸素原子を含むプラズマによって、エッジリングＥＲに形成された導電性膜Ｆが除去（アッシング）される。ステップＳＴ１１では、チャンバＳ内に除去ガスが供給され、チャンバＳ内で除去ガスからプラズマが生成される。この場合、制御部ＭＣは、チャンバＳ内に除去ガスを供給するよう、ガスソース群４０に接続された流量制御器群４４等を制御する。また、制御部ＭＣは、チャンバＳ内の圧力を指定された圧力に設定するよう、排気装置５０を制御する。制御部ＭＣは、除去ガスからプラズマを生成するために、高周波電力を供給するよう、第１の高周波電源６２を制御し得る。除去ガスは、例えば、酸素ガス（Ｏ２）であってよい。ステップＳＴ１１の終了後においては、搬送装置に利用される搬送位置データが較正された状態となっているため、保護基板Ｗ１を搬出した後に、被加工物Ｗを静電チャックＥＳＣ上の所定位置に精度良く搬送することができる。なお、ステップＳＴ１１が実行されるに際して、保護基板Ｗ１がステージＳＴ上におけるエッジリングＥＲで囲まれた領域に搬入されてもよい。搬入される保護基板Ｗ１は、ステップＳＴ４で搬出された保護基板Ｗ１であってもよいし、表面に導電性膜Ｆが形成されていない別の保護基板Ｗ１であってもよい。
以上説明のとおり、一つの例示的実施形態においては、処理システム１のチャンバＳ内において測定器１００とエッジリングＥＲとの間の静電容量を表す測定値を取得する測定方法が提供される。処理システム１は、プロセスモジュールＰＭと、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２と、制御部ＭＣとを備える。プロセスモジュールＰＭは、チャンバＳを提供するチャンバ本体１２と、チャンバＳ内に設けられており、その上に測定器１００が載置されるステージＳＴと、を有する。搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２は、チャンバＳ内に測定器１００を搬送する。制御部ＭＣは、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２の動作を制御する。測定器１００は、ベース基板１０２と、複数のセンサ電極１４３と、を備える。ベース基板１０２は、円盤状をなしている。複数のセンサ電極１４３は、ベース基板１０２に設けられている。該方法は、表面の少なくとも一部に導電性膜Ｆが形成されたエッジリングＥＲをステージＳＴに保持させる工程を含む。該方法は、ステージＳＴ上においてエッジリングＥＲで囲まれた領域に測定器１００を搬送する工程を含む。該方法は、領域の内側に搬送された測定器１００によって測定器１００と導電性膜Ｆを有するエッジリングＥＲとの間の静電容量を表す複数の測定値を取得する工程を含む。
また、一つの例示的実施形態においては、処理システム１のチャンバＳ内において測定器１００とエッジリングＥＲとの間の静電容量を表す測定値を取得する測定システムが提供される。測定器１００は、ベース基板１０２と、複数のセンサ電極１４３と、プロセッサ１７４と、を有する。ベース基板１０２は、円盤状をなしている。複数のセンサ電極１４３は、径方向において外側を向くように、ベース基板１０２に設けられている。プロセッサ１７４は、Ａ／Ｄ変換器１７３から出力される複数のデジタル値に基づいて、複数のセンサ電極１４３がそれぞれ形成する複数の静電容量を表す複数の測定値を算出する。処理システム１は、プロセスモジュールＰＭと、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２と、制御部ＭＣと、を有する。プロセスモジュールＰＭは、チャンバＳを提供するチャンバ本体１２、及び、チャンバＳ内に設けられており、その上に測定器１００が載置されるステージＳＴを有する。搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２は、チャンバＳ内に測定器１００を搬送する。制御部ＭＣは、搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２の動作を制御する。ステージＳＴ上には、表面の少なくとも一部に導電性膜Ｆが形成されたエッジリングＥＲが保持されている。制御部ＭＣは、測定器１００がステージＳＴ上においてエッジリングＥＲで囲まれた領域に搬送されるように搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２を制御する。プロセッサ１７４は、領域の内側に搬送された測定器１００の複数のセンサ電極１４３と導電性膜Ｆを有するエッジリングＥＲとの間の静電容量を表す複数の測定値を算出する。
上記実施形態の測定方法及び測定システムでは、エッジリングＥＲで囲まれた領域に搬送された測定器１００の複数のセンサ電極１４３とエッジリングＥＲとの間の距離に応じた静電容量を表す複数の測定値が測定器１００によって取得される。例えば、エッジリング本体ＥＲ１を形成する材料の誘電率が小さい場合、センサ電極１４３とエッジリング本体ＥＲ１との間の静電容量は低い値になりやすい。この場合、距離の変化によって生じる静電容量の変化も小さくなる。上記実施形態の測定方法及び測定システムでは、測定値が取得される際、エッジリング本体ＥＲ１の表面は導電性膜Ｆを有している。複数のセンサ電極１４３とエッジリングＥＲの導電性膜Ｆとが互いに対向しているので、測定器１００によって計測される静電容量は、センサ電極１４３と導電性膜Ｆとの間の静電容量である。センサ電極１４３及び導電性膜Ｆは、いずれも誘電率の大きい導体であるため、測定器１００による測定値は大きくなる。したがって、センサ電極１４３とエッジリングＥＲとの間の距離に応じた大きさの静電容量が適切に取得される。
一つの例示的実施形態において、エッジリング本体ＥＲ１は、石英等の絶縁体によって形成されている。上述のとおり、エッジリング本体ＥＲ１が絶縁体によって形成されている場合であっても、その表面に導電性膜Ｆが形成されていることにより、高い値の静電容量が取得される。
一つの例示的実施形態において、導電性膜Ｆは、炭素原子を含む炭素系膜である。この場合、静電容量の計測が終了した後に、プラズマエッチング等によって導電性膜を容易に除去できる。
一つの例示的実施形態において、エッジリングＥＲをステージＳＴに保持させる工程は、エッジリング本体ＥＲ１をステージＳＴに載置する工程を含んでいる。また、エッジリングＥＲをステージＳＴに保持させる工程は、ステージＳＴに載置されたエッジリング本体ＥＲ１の表面に導電性膜Ｆを形成する工程を含んでいる。ステージＳＴ上でエッジリング本体ＥＲ１に導電性膜Ｆを形成できるので、導電性膜Ｆが形成されたエッジリングＥＲを事前に用意する必要がない。
一つの例示的実施形態において、導電性膜Ｆを形成する工程は、ＣＶＤによって導電性膜Ｆを形成してもよい。この場合、ＣＶＤは、プラズマＣＶＤであってもよい。例えば、エッジリング本体ＥＲ１の周方向において、導電性膜Ｆの厚さを均一に形成することができる。
一つの例示的実施形態において、導電性膜Ｆを形成する工程は、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、又は、これらの組み合わせを含むガスのプラズマによって導電性膜Ｆを形成している。この場合、安定した品質で導電性膜Ｆを形成することができる。
一つの例示的実施形態において、導電性膜Ｆを形成する工程よりも前に、ステージＳＴ上におけるエッジリング本体ＥＲ１で囲まれた領域（一例においては静電チャックＥＳＣ）に保護基板Ｗ１を載置する工程を含んでいる。また、導電性膜Ｆを形成する工程よりも後に、ステージＳＴ上におけるエッジリングＥＲで囲まれた領域から保護基板Ｗ１を取り除く工程をさらに含んでいる。保護基板Ｗ１が搬送された後で導電性膜が形成されるため、静電チャックＥＳＣの上面に導電性膜が形成されることが抑制される。
一つの例示的実施形態において、複数の測定値を取得する工程の後に、酸素原子を含むプラズマによって導電性膜Ｆを除去する工程をさらに含んでもよい。導電性膜Ｆが除去されることにより、エッジリング本体ＥＲ１を通常通り利用することができる。
一つの例示的実施形態において、導電性膜Ｆは、少なくとも、エッジリング本体ＥＲ１のうちの測定器１００の複数のセンサ電極１４３に対向する部分に形成されている。この構成により、静電容量の測定時、導電性膜Ｆとセンサ電極１４３とが確実に対向することになる。
一つの例示的実施形態において、複数の測定値を取得する工程の後に、複数の測定値に基づいて搬送装置ＴＵ１，ＴＵ２における搬送位置を調整する工程を含んでいる。例えば、搬送位置データが校正されることにより、被加工物Ｗを静電チャックＥＳＣの中心位置に精度良く搬送することができる。
一つの例示的実施形態において、測定器１００は、高周波発振器１７１と、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２と、Ａ／Ｄ変換器１７３と、プロセッサ１７４と、を備える。ベース基板１０２は、円盤状をなしている。複数のセンサ電極１４３は、ベース基板１０２に設けられている。高周波発振器１７１は、複数のセンサ電極１４３に高周波信号を与えるように設けられている。複数のＣ／Ｖ変換回路１７２は、複数のセンサ電極１４３がそれぞれ形成する複数の静電容量にそれぞれ応じた複数の電圧信号を生成する。Ａ／Ｄ変換器１７３は、複数のＣ／Ｖ変換回路１７２からそれぞれ出力される複数の電圧信号を複数のデジタル値にそれぞれ変換する。プロセッサ１７４は、Ａ／Ｄ変換器１７３から出力される複数のデジタル値に基づいて、複数のセンサ電極１４３がそれぞれ形成する複数の静電容量を表す複数の測定値を算出する。この構成では、測定器１００のみによって、静電容量を示す測定値を簡便に取得することができる。
以上、例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。
例えば、エッジリングＥＲをステージＳＴに保持させる工程は、ステージＳＴ上においてエッジリング本体ＥＲ１の表面に導電性膜Ｆを形成してもよいし、予め導電性膜Ｆが形成されているエッジリングＥＲをステージＳＴ上に搬送してもよい。エッジリング本体ＥＲ１の表面に予め導電性膜Ｆを形成しておく場合には、例えば、エッジリング本体ＥＲ１の内周面Ｐ２ａのみに導電性膜Ｆを形成してもよい。また、エッジリング本体ＥＲ１の内周面Ｐ２ａ及び上面Ｐ２ｂのみに導電性膜Ｆを形成してもよい。
また、例えば、エッジリング本体ＥＲ１の内部に周方向に沿ってリング状に導電性部材を埋設することが考えられる。このようなエッジリングを用いる場合、測定器１００は、エッジリングに埋設された導電性部材とセンサ電極１４３との間の静電容量を計測し得る。この場合、エッジリングの表面に導電性膜が形成されていなくても、測定器１００による測定値は大きくなり得る。
また、図１１に示されたフローでは、測定器１００による測定の結果、位置調整の必要があると判定された場合に直ちに位置調整を行っているが、位置調整はさらに後の工程であってもよい。例えば、測定器１００による測定後であれば、位置調整を実行するよりも前に導電性膜を除去してもよい。この場合、導電性膜が除去されたエッジリング本体の位置調整が実行されることになる。
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
１…処理システム、１２…チャンバ本体、１００…測定器、１０２…ベース基板、１４３…センサ電極、１７１…高周波発振器、１７２…Ｃ／Ｖ変換回路、１７３…Ａ／Ｄ変換器、１７４…プロセッサ（演算装置）、ＭＣ…制御部、ＰＭ…プロセスモジュール、Ｓ…チャンバ、ＳＴ…ステージ、ＴＵ１，ＴＵ２…搬送装置。

Claims (14)

  1. 処理システムのチャンバ内において測定器とエッジリングとの間の静電容量を表す測定値を取得する測定方法であって、
    前記処理システムは、
    前記チャンバを提供するチャンバ本体、及び、前記チャンバ内に設けられており、その上に前記測定器が載置されるステージを有するプロセスモジュールと、
    前記チャンバ内に前記測定器を搬送する搬送装置と、
    前記搬送装置の動作を制御する制御部と、を備え、
    前記測定器は、
    円盤状のベース基板と、
    径方向において外側を向くように、前記ベース基板に設けられた複数のセンサ電極と、を備え、
    該方法は、
    前記エッジリングを前記ステージに保持させる工程と、
    前記ステージ上において前記エッジリングで囲まれた領域に前記測定器を搬送する工程と、
    前記領域の内側に搬送された前記測定器によって、前記複数のセンサ電極と導電性膜を有する前記エッジリングとの間の静電容量を表す複数の測定値を取得する工程と、を含み、
    前記ステージに保持させる前記エッジリングは、エッジリング本体と、前記エッジリング本体の表面の少なくとも一部に形成された前記エッジリング本体とは組成の異なる前記導電性膜と、を有する、測定方法。
  2. 前記測定器は、前記複数のセンサ電極がそれぞれ形成する前記静電容量を表す前記複数の測定値を算出する回路基板を有する、請求項１に記載の測定方法。
  3. 前記エッジリング本体は、絶縁体によって形成されている、請求項１又は２に記載の測定方法。
  4. 前記導電性膜は、炭素原子を含んでいる、請求項１～３のいずれか一項に記載の測定方法。
  5. 前記エッジリングを前記ステージに保持させる工程は、前記エッジリング本体を前記ステージに載置する工程と、前記ステージに載置された前記エッジリング本体の前記表面に前記導電性膜を形成する工程とを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の測定方法。
  6. 前記導電性膜を形成する工程は、ＣＶＤによって前記導電性膜を形成する、請求項５に記載の測定方法。
  7. 前記ＣＶＤは、プラズマＣＶＤである、請求項６に記載の測定方法。
  8. 前記導電性膜を形成する工程は、炭化水素ガス、ハイドロフルオロカーボンガス、フルオロカーボンガス、又は、これらの組み合わせを含むガスのプラズマによって前記導電性膜を形成する、請求項７に記載の測定方法。
  9. 前記導電性膜を形成する工程よりも前に、前記ステージ上における前記エッジリング本体で囲まれた前記領域に被覆部材を載置する工程と、
    前記導電性膜を形成する工程よりも後に、前記ステージ上における前記エッジリングで囲まれた前記領域から前記被覆部材を取り除く工程と、をさらに含む、請求項７又は８に記載の測定方法。
  10. 前記複数の測定値を取得する工程の後に、酸素原子を含むプラズマによって前記導電性膜を除去する工程をさらに含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の測定方法。
  11. 前記導電性膜は、少なくとも、前記エッジリング本体のうちの前記測定器の前記複数のセンサ電極に対向する部分に形成されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の測定方法。
  12. 前記複数の測定値を取得する工程の後に、前記複数の測定値に基づいて前記搬送装置における搬送位置を調整する工程をさらに含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の測定方法。
  13. 前記測定器は、
    前記複数のセンサ電極に高周波信号を与えるように設けられた高周波発振器と、
    前記複数のセンサ電極がそれぞれ形成する複数の静電容量にそれぞれ応じた複数の電圧信号を生成する複数のＣ／Ｖ変換回路と、
    前記複数のＣ／Ｖ変換回路からそれぞれ出力される前記複数の電圧信号を複数のデジタル値にそれぞれ変換するＡ／Ｄ変換器と、
    前記Ａ／Ｄ変換器から出力される前記複数のデジタル値に基づいて、前記複数のセンサ電極がそれぞれ形成する前記複数の静電容量を表す複数の測定値を算出する演算装置と、を備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載の測定方法。
  14. 処理システムのチャンバ内において測定器とエッジリングとの間の静電容量を表す測定値を取得する測定システムであって、
    円盤状のベース基板と、
    径方向において外側を向くように、前記ベース基板に設けられた複数のセンサ電極と、
    前記複数のセンサ電極がそれぞれ形成する複数の静電容量を表す複数の測定値を算出する演算装置と、を有する測定器と、
    チャンバを提供するチャンバ本体、及び、前記チャンバ内に設けられており、その上に前記測定器が載置されるステージを有するプロセスモジュールと、
    前記チャンバ内に前記測定器を搬送する搬送装置と、
    前記搬送装置の動作を制御する制御部と、を有する処理システムと、を備え、
    前記ステージ上には、前記エッジリングが保持されており、
    前記制御部は、前記測定器が前記ステージ上において前記エッジリングで囲まれた領域に搬送されるように前記搬送装置を制御し、
    前記演算装置は、前記領域の内側に搬送された前記測定器の前記複数のセンサ電極と導電性膜を有する前記エッジリングとの間の静電容量を表す前記複数の測定値を算出し、
    前記エッジリングは、エッジリング本体と、前記エッジリング本体の表面の少なくとも一部に形成された前記エッジリング本体とは組成の異なる前記導電性膜と、を有する、測定システム。

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