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WO2024171911A1 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置及び基板処理方法 Download PDF

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Publication number
WO2024171911A1
WO2024171911A1 PCT/JP2024/004001 JP2024004001W WO2024171911A1 WO 2024171911 A1 WO2024171911 A1 WO 2024171911A1 JP 2024004001 W JP2024004001 W JP 2024004001W WO 2024171911 A1 WO2024171911 A1 WO 2024171911A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
distance
sensor
edge ring
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/004001
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昂 荒巻
黎夫 李
宏 辻本
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Publication of WO2024171911A1 publication Critical patent/WO2024171911A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • Patent Document 1 proposes a method for determining wear of a consumable part in a semiconductor processing apparatus.
  • a chamber includes a reference part that does not wear during operation of the chamber and a consumable part that does wear, and a sensor measures a first distance from the sensor to a surface of the consumable part when a transfer arm moves near the consumable part, and measures a second distance from the sensor to a surface of the reference part when the transfer arm moves near the reference part.
  • a controller determines the amount of wear of the consumable part based on the first distance and the second distance.
  • This disclosure provides a technology that can quantitatively measure the adhesive force of a substrate.
  • a chamber for processing a substrate a substrate support section disposed within the chamber, the substrate support section being provided with an electrostatic chuck having an electrostatic electrode and a substrate support surface, and configured to electrostatically adsorb the substrate to the substrate support surface by applying a DC voltage to the electrostatic electrode, a transport arm configured to transport the substrate into the chamber, a sensor disposed on the transport arm, the sensor configured to measure a distance from the sensor to the substrate and a distance from the sensor to a reference surface set on the substrate support section, and a first distance from the sensor to the substrate before adsorption measured by the sensor.
  • a control device configured to acquire a first distance from the sensor to the reference surface before chucking and a second distance from the sensor to the reference surface before chucking, calculate a first difference that is the difference between the first distance and the second distance, acquire a third distance from the sensor to the substrate after chucking and a fourth distance from the sensor to the reference surface after chucking measured by the sensor, calculate a second difference that is the difference between the third distance and the fourth distance, calculate a change in the amount of warping of the substrate based on the first difference and the second difference, and control a DC voltage applied to the electrostatic electrode based on the change in the amount of warping of the substrate.
  • the adhesive force of the substrate can be quantitatively measured.
  • FIG. 1 illustrates an example of a plasma processing system according to an embodiment.
  • 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a plasma processing apparatus according to an embodiment
  • FIG. 13 is a bottom view showing an example of an arrangement of forks and sensors according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a bottom view showing an example of an arrangement of forks and sensors according to an embodiment.
  • 5A and 5B are diagrams for explaining measurement of the heights of an edge ring and a substrate by a sensor.
  • 5A and 5B are diagrams for explaining measurement of the heights of an edge ring and a substrate by a sensor.
  • 11A and 11B are diagrams showing examples of measurement of the heights of an edge ring and a substrate before and after suction by a sensor.
  • FIGS. 11A and 11B are diagrams showing examples of measurement of the heights of an edge ring and a substrate before and after suction by a sensor.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of differences in measured values before and after adsorption shown in FIG. 6 .
  • 1 is a flowchart showing an example of a substrate processing method (including a measurement process) according to an embodiment. 9 is an example of a correlation graph used for controlling a DC voltage in the substrate processing method of FIG. 8 .
  • 11 is a flowchart illustrating an example of a jig edge ring transport processing method according to an embodiment.
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the transportation of the jig edge ring in FIG. 10 .
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of an edge ring transport processing method according to a modified example of an embodiment.
  • 13A and 13B are diagrams for explaining transportation of the edge ring in FIG. 12 .
  • 13A and 13B are diagrams for explaining transportation of the edge ring in FIG. 12 .
  • 13A and 13B are diagrams for explaining transportation of the edge ring in FIG. 12 .
  • 13A and 13B are diagrams for explaining transportation of the edge ring in FIG. 12 .
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of a plasma processing system.
  • the plasma processing system includes a plasma processing device 1 and a control device 2.
  • the plasma processing system is an example of a substrate processing system
  • the plasma processing device 1 is an example of a substrate processing device.
  • the plasma processing device 1 includes a plasma processing chamber 10, a substrate support 11, and a plasma generation unit 12.
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space.
  • the plasma processing chamber 10 is an example of a chamber for processing a substrate.
  • the plasma processing chamber 10 also has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space, and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space.
  • the gas supply port is connected to a gas supply unit 20 described later, and the gas exhaust port is connected to an exhaust system 40 described later.
  • the substrate support 11 is disposed in the plasma processing space, and has a substrate support surface for supporting a substrate.
  • the plasma generating unit 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied into the plasma processing space.
  • the plasma formed in the plasma processing space may be capacitively coupled plasma (CCP), inductively coupled plasma (ICP), ECR plasma (Electron-Cyclotron-resonance plasma), Helicon wave excited plasma (HWP), or surface wave plasma (SWP), etc.
  • various types of plasma generating units may be used, including AC (Alternating Current) plasma generating units and DC (Direct Current) plasma generating units.
  • the AC signal (AC power) used in the AC plasma generating unit has a frequency in the range of 100 kHz to 10 GHz.
  • AC signals include RF (Radio Frequency) signals and microwave signals.
  • the RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 150 MHz.
  • the control device 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing device 1 to perform the various steps described in this disclosure.
  • the control device 2 may be configured to control each element of the plasma processing device 1 to perform the various steps described herein. In one embodiment, a part or all of the control device 2 may be included in the plasma processing device 1.
  • the control device 2 may include a processing unit 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3.
  • the control device 2 is realized, for example, by a computer 2a.
  • the processing unit 2a1 may be configured to perform various control operations by reading a program from the storage unit 2a2 and executing the read program. This program may be stored in the storage unit 2a2 in advance, or may be acquired via a medium when necessary.
  • the acquired program is stored in the storage unit 2a2 and is read from the storage unit 2a2 by the processing unit 2a1 and executed.
  • the medium may be various storage media readable by the computer 2a, or may be a communication line connected to the communication interface 2a3.
  • the processing unit 2a1 may be a CPU (Central Processing Unit).
  • the memory unit 2a2 may include a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a SSD (Solid State Drive), or a combination of these.
  • the communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing device 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing device.
  • the capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply unit 20, a power supply 30, and an exhaust system 40.
  • the plasma processing apparatus 1 also includes a substrate support unit 11 and a gas inlet unit.
  • the gas inlet unit is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10.
  • the gas inlet unit includes a shower head 13.
  • the substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing chamber 10.
  • the shower head 13 is disposed above the substrate support unit 11. In one embodiment, the shower head 13 constitutes at least a part of the ceiling of the plasma processing chamber 10.
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by the shower head 13, the sidewall 10a of the plasma processing chamber 10, and the substrate support unit 11.
  • the plasma processing chamber 10 is grounded.
  • the shower head 13 and the substrate support unit 11 are electrically insulated from the housing of the plasma processing chamber 10.
  • the substrate support 11 includes a main body 111 and a ring assembly.
  • the main body 111 has a central region 111a for supporting a substrate W and an annular region 111b for supporting the ring assembly.
  • a wafer is an example of a substrate W.
  • the annular region 111b of the main body 111 surrounds the central region 111a of the main body 111 in a plan view.
  • the substrate W is disposed on the central region 111a of the main body 111
  • the ring assembly is disposed on the annular region 111b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111a of the main body 111.
  • the central region 111a is also called a substrate support surface for supporting the substrate W
  • the annular region 111b is also called a ring support surface for supporting the ring assembly.
  • the main body 111 includes a base 1110 and an electrostatic chuck 1111.
  • the base 1110 includes a conductive member.
  • the conductive member of the base 1110 can function as a lower electrode.
  • the electrostatic chuck 1111 is disposed on the base 1110.
  • the electrostatic chuck 1111 includes a ceramic member 1111a and an electrostatic electrode 1111b disposed within the ceramic member 1111a.
  • the electrostatic electrode 1111b further includes a DC power supply (not shown) connected to apply a DC voltage for attracting the substrate W to the electrostatic chuck 1111.
  • the ceramic member 1111a has a central region 111a. In one embodiment, the ceramic member 1111a also has an annular region 111b.
  • the ring assembly may be disposed on the annular electrostatic chuck or the annular insulating member, or may be disposed on both the electrostatic chuck 1111 and the annular insulating member.
  • at least one RF/DC electrode coupled to an RF power source 31 and/or a DC power source 32 described later may be disposed in the ceramic member 1111a. In this case, the at least one RF/DC electrode functions as a lower electrode.
  • the RF/DC electrode is also called a bias electrode.
  • the conductive member of the base 1110 and the at least one RF/DC electrode may function as multiple lower electrodes.
  • the electrostatic electrode 1111b may function as a lower electrode.
  • the substrate support 11 includes at least one lower electrode.
  • the ring assembly includes one or more annular members.
  • the one or more annular members include one or more edge rings 112 and at least one cover ring.
  • the edge rings 112 are formed of a conductive or insulating material, and the cover rings are formed of an insulating material.
  • the substrate support 11 may also include a temperature adjustment module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck 1111, the ring assembly, and the substrate to a target temperature.
  • the temperature adjustment module may include a heater, a heat transfer medium, a flow passage 1110a, or a combination thereof.
  • a heat transfer fluid such as brine or a gas flows through the flow passage 1110a.
  • the flow passage 1110a is formed in the base 1110, and one or more heaters are disposed in the ceramic member 1111a of the electrostatic chuck 1111.
  • the substrate support 11 may also include a heat transfer gas supply configured to supply a heat transfer gas to a gap between the back surface of the substrate W and the central region 111a.
  • the shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply unit 20 into the plasma processing space 10s.
  • the shower head 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas inlets 13c.
  • the processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s from the multiple gas inlets 13c.
  • the shower head 13 also includes at least one upper electrode.
  • the gas introduction unit may include, in addition to the shower head 13, one or more side gas injectors (SGI) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.
  • SGI side gas injectors
  • the gas supply unit 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22.
  • the gas supply unit 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 through a respective flow controller 22 to the showerhead 13.
  • Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller.
  • the gas supply unit 20 may include at least one flow modulation device that modulates or pulses the flow rate of the at least one process gas.
  • the power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to the plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit.
  • the RF power supply 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power) to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. This causes a plasma to be formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s.
  • the RF power supply 31 can function as at least a part of the plasma generating unit 12.
  • a bias RF signal to at least one lower electrode, a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be attracted to the substrate W.
  • the RF power supply 31 includes a first RF generating unit 31a and a second RF generating unit 31b.
  • the first RF generating unit 31a is coupled to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation.
  • the source RF signal has a frequency in the range of 10 MHz to 150 MHz.
  • the first RF generating unit 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are supplied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.
  • the second RF generator 31b is coupled to at least one lower electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power).
  • the frequency of the bias RF signal may be the same as or different from the frequency of the source RF signal.
  • the bias RF signal has a frequency lower than the frequency of the source RF signal.
  • the bias RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 60 MHz.
  • the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies.
  • the generated one or more bias RF signals are provided to at least one lower electrode. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.
  • the power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to the plasma processing chamber 10.
  • the DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b.
  • the first DC generator 32a is connected to at least one lower electrode and configured to generate a first DC signal.
  • the generated first DC signal is applied to the at least one lower electrode.
  • the second DC generator 32b is connected to at least one upper electrode and configured to generate a second DC signal.
  • the generated second DC signal is applied to the at least one upper electrode.
  • the first and second DC signals may be pulsed.
  • a sequence of voltage pulses is applied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.
  • the voltage pulses may have a rectangular, trapezoidal, triangular or combination thereof pulse waveform.
  • a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from the DC signal is connected between the first DC generator 32a and at least one lower electrode.
  • the first DC generator 32a and the waveform generator constitute a voltage pulse generator.
  • the second DC generator 32b and the waveform generator constitute a voltage pulse generator
  • the voltage pulse generator is connected to at least one upper electrode.
  • the voltage pulses may have a positive polarity or a negative polarity.
  • the sequence of voltage pulses may also include one or more positive polarity voltage pulses and one or more negative polarity voltage pulses within one period.
  • the first and second DC generating units 32a and 32b may be provided in addition to the RF power source 31, or the first DC generating unit 32a may be provided in place of the second RF generating unit 31b.
  • the exhaust system 40 may be connected to, for example, a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10.
  • the exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure in the plasma processing space 10s is adjusted by the pressure regulating valve.
  • the vacuum pump may include a turbomolecular pump, a dry pump, or a combination thereof.
  • the side wall 10a of the plasma processing chamber 10 is provided with a loading/unloading port 16 that can be opened and closed by a gate valve (not shown).
  • a gate valve (not shown).
  • the gate valve is opened.
  • the substrate W is then loaded into the plasma processing chamber 10 by the transport arm 51.
  • the lift pin (not shown) is raised and lowered, and the substrate W is placed on the electrostatic chuck 1111.
  • the gate valve is closed to seal the plasma processing chamber 10, and the inside of the plasma processing chamber 10 is depressurized to a predetermined vacuum level by the exhaust system 40.
  • a DC voltage is applied to the electrostatic electrode 1111b of the electrostatic chuck 1111, and the substrate W is attracted and held on the substrate support surface (central region 111a) of the electrostatic chuck 1111 by electrostatic force.
  • Figure 3A is a view of the underside of the transport arm 51 seen from the A-A plane in Figure 2, and shows an example of the arrangement of the fork 51a at the tip and the sensor 50.
  • the transport arm 51 is, for example, a multi-joint arm, and has the fork 51a at the tip.
  • the fork 51a has a bifurcated shape with a width smaller than the diameter of the substrate W. The fork 51a moves up and down as the transport arm 51 moves up and down, and the fork 51a moves horizontally as the transport arm 51 rotates or expands and contracts.
  • a sensor 50a is provided on the underside of one of the forked tips of the fork 51a, and a sensor 50b is attached to the underside of the other.
  • the sensors 50a and 50b are connected to an optical fiber 52, and the measured values of the sensors 50a and 50b are transmitted to the control device 2 via the optical fiber 52.
  • the sensors 50a and 50b may be positioned on the end side of the fork 51a instead of the tip side.
  • the optical fiber 52 and the sensors 50a and 50b are arranged along the underside of the transport arm 51 so as not to interfere with the transport arm 51 holding the substrate W.
  • FIG. 3B is a view of sensor 50b as viewed from plane B-B in FIG. 3A.
  • Sensor 50b measures the distance from sensor 50b to a target point (substrate W in the example of FIG. 3B).
  • the measured value of the distance to the target point measured by sensor 50b is transmitted to control device 2, which performs control based on the measured value.
  • Sensor 50a has the same structure and function as sensor 50b.
  • Sensors 50a and 50b are collectively referred to as sensor 50. Only one sensor 50 may be placed on the fork, or three or more may be placed.
  • the method for measuring distance using the sensor 50 is a method that allows for non-contact measurement in a vacuum atmosphere, such as a method based on light.
  • the sensor 50 irradiates the target with light for distance measurement and receives the reflected light, and the control device 2 measures the distance from the sensor 50 to the target point based on the light reception result by the sensor 50.
  • a more specific example of a distance measurement method using the sensor 50 is a white light confocal displacement sensor.
  • the white light confocal displacement sensor is a sensor in which light transmitted through a multi-lens transmits light of a wavelength focused on the surface of a measurement target, detects it with a spectrometer, and outputs it as distance and displacement.
  • the sensor 50 employs the white light confocal method, for example, light supplied from a light source such as an LED (not shown) is irradiated from the sensor 50 to the object so that the light is focused at a different height for each wavelength contained in the light. Then, only the light of the wavelength focused on the object is input to the control device 2 via the sensor 50 as reflected light.
  • the control device 2 calculates the distance from the sensor 50 to the object point based on the wavelength of the input light.
  • the white light confocal method is merely one example, and any method capable of measuring distances with the desired accuracy (for example, a vertical resolution of about 15 ⁇ m or less) may be used.
  • the sensor 50 and the control device 2 may be directly connected via an optical fiber 52, or may be indirectly connected via a unit controller (not shown).
  • the distance measurement light and reflected light measured by the sensor 50 are transmitted from the sensor 50 to the control device 2 or the unit controller via the optical fiber 52.
  • Fig. 4 and Fig. 5 are diagrams for explaining measurement of the height of the edge ring 112 and the substrate W by the sensor 50.
  • the control device 2 may control the transport arm 51 to move the fork 51a so that the sensor 50a moves in a predetermined direction as shown in FIG. 4.
  • the predetermined direction may be, for example, a direction crossing the boundary between the edge ring 112 and the substrate W in a plan view, and a direction intersecting the insertion/removal direction of the fork 51a (up/down direction in FIG. 4) (left/right direction in FIG. 4).
  • the predetermined direction may be the insertion/removal direction of the fork 51a, or another direction.
  • the sensor 50 can measure the distance (height) to the edge ring 112 and the substrate W according to the movement of the fork 51a crossing the boundary between the edge ring 112 and the substrate W.
  • the forks of the transport arm 51 are moved left and right along a trajectory P in FIG. 4, and the sensor 50a measures the distance C (see FIG. 5) from the sensor 50a to the surface of the edge ring 112 at point P1 on the edge ring 112.
  • the forks are then moved further, and the sensor 50a measures the distance D (see FIG. 5) from the sensor 50a to the surface of the substrate W at point P2 on the substrate W.
  • the fork of the transport arm 51 may be further moved left and right to measure the distance D (see FIG. 5) from the sensor 50b to the surface of the substrate W at point P3 on the substrate W using the sensor 50b.
  • the distance C (see FIG. 5) from the sensor 50b to the surface of the edge ring 112 may be measured at point P4 on the edge ring 112 using the sensor 50b.
  • the surface of the edge ring 112 is an example of a reference plane set on the substrate support part 11. That is, the control device 2 calculates the difference ⁇ L indicating the distance from the reference plane to the substrate W. When there are multiple measurement positions, the control device 2 calculates the difference ⁇ L indicating the distance from the reference plane to the substrate W for each measurement point. Then, the control device 2 creates a distribution of the height differences ⁇ L between the reference plane and the substrate W in the crossing direction of the edge ring 112 for the multiple measurement points from each difference ⁇ L of the multiple calculation results and the position information of each measurement point.
  • the measurement positions of the above measurement points can be calculated from the angles and dimensions of each component of the transport arm 51 when the above distances C and D are measured.
  • the difference ⁇ L indicating the distance from the reference surface to the substrate W is shown when the substrate W is not warped.
  • the substrate W generally has warpage. Therefore, when making measurements, it is more desirable to determine a reference substrate W in advance and use it as a jig substrate Wa in order to reduce variations resulting from individual differences in the amount of warpage of the substrate W.
  • Figure 6A shows the state before adsorption, in which no DC voltage for adsorbing the substrate is applied to the electrostatic electrode 1111b of the electrostatic chuck 1111.
  • the jig substrate Wa is warped upward at its outer periphery.
  • the amount of warping at the outer periphery of the jig substrate Wa before adsorption is indicated as H1.
  • FIG. 6B shows the state after adsorption when a DC voltage for adsorbing the substrate is applied to the electrostatic electrode 1111b.
  • the amount of warping of the fixture substrate Wa toward the top at its outer periphery due to the adsorption force is smaller than before adsorption. If the amount of warping at the outer periphery of the fixture substrate Wa after adsorption is indicated as H2, then the relationship H2 ⁇ H1 holds.
  • the amount of change in the amounts of warping H1 and H2 serves as an index of the adsorption force, and the amount of change in the amounts of warping H1 and H2 allows the adsorption force of the substrate to be quantitatively measured, and the adsorption state of the substrate W to be determined.
  • the control device 2 acquires a first difference ⁇ L1, which is the difference between a distance D1 measured by the sensor 50 from the sensor 50 to the fixture substrate Wa before suction and a distance C1 measured by the sensor 50 from the sensor 50 to the surface of the edge ring 112 before suction.
  • the distance D1 is an example of a first distance from the sensor 50 to the substrate before suction.
  • the distance C1 is an example of a second distance from the sensor 50 to the reference surface before suction.
  • the control device 2 acquires a second difference ⁇ L2, which is the difference between the distance D2 measured by the sensor 50 from the sensor 50 to the fixture substrate Wa after suction and the distance C2 measured by the sensor 50 from the sensor 50 to the surface of the edge ring 112 after suction.
  • the distance D2 is an example of a third distance from the sensor 50 to the substrate after suction.
  • the distance C2 is an example of a fourth distance from the sensor 50 to the reference surface after suction.
  • the first distance is the distance from the sensor 50 to the outer periphery of the fixture substrate Wa (substrate W) before suction
  • the third distance is the distance from the sensor 50 to the outer periphery of the fixture substrate Wa (substrate W) after suction.
  • the outer periphery of the fixture substrate Wa (substrate W) is an annular region approximately 140 mm to 150 mm radially from the center of the fixture substrate Wa (substrate W).
  • the edge ring 112 region is an annular region approximately 155 mm to 165 mm radially from the center of the fixture substrate Wa (substrate W).
  • FIG. 7 shows an example of the change in warpage ⁇ H calculated by the control device 2.
  • the distance ⁇ L1 from the reference surface (surface of edge ring 112) to the outer periphery (outermost circumference) of the fixture substrate Wa is smaller than the distance ⁇ L2 from the reference surface (surface of edge ring 112) to the outer periphery of the fixture substrate Wa after suction shown in FIG. 6B.
  • the change in warpage ⁇ H shown in FIG. 7 is a quantified representation of the suction force of the substrate W, and the change in warpage ⁇ H becomes smaller as the suction force decreases. Note that after de-chucking, the warpage of the fixture substrate Wa becomes larger again.
  • the control device 2 can determine the suction state of the substrate W based on the calculated change in the amount of warping ⁇ H of the fixture substrate Wa before and after suction.
  • the control device 2 may also determine the suction state of the substrate W based on the calculated change in the amount of warping ⁇ H of the fixture substrate Wa before and after suction and the RF accumulated time.
  • the RF accumulated time is the accumulated time that RF power is supplied from the RF power source 31 into the plasma processing chamber 10.
  • the control device 2 may control the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b based on the change in the warpage of the jig substrate Wa.
  • the control device 2 stores correlation information (see FIG. 9) between the change in the warpage of the jig substrate Wa, the RF cumulative time, and the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b in the memory unit 2a2 in advance. Then, the control device 2 may refer to the memory unit 2a2 and, based on the calculated change in the warpage of the substrate ⁇ H and the RF cumulative time, control the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b to be increased when the control device 2 determines that the change in the warpage of the jig substrate Wa is lower than a threshold value.
  • the control device 2 may determine that the substrate support portion 11 needs to be replaced when it is determined that the calculated change in the warpage amount ⁇ H of the jig substrate Wa (substrate W) does not exceed the threshold value. For example, in the example of FIG. 9, when the RF integration time is t and ⁇ H is below the threshold value th, the control device 2 controls the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b to be increased from 300V to 400V. As a result, as shown at t in FIG. 9, the change in the warpage amount ⁇ H of the jig substrate Wa (substrate W) is controlled to exceed the threshold value, and the substrate adsorption state is controlled normally.
  • control device 2 may determine that the substrate support portion 11 needs to be replaced when it is determined that the change in the warpage amount ⁇ H of the jig substrate Wa (substrate W) does not exceed the threshold value even when the control device 2 controls the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b to be increased from 300V to 400V.
  • Fig. 8 is a flow chart showing an example of a substrate processing method including a measurement process according to an embodiment.
  • Fig. 9 is an example of a correlation graph used for controlling a DC voltage in the substrate processing method of Fig. 8.
  • This measurement process is performed using a fixture substrate Wa during processing of a product substrate W (e.g., every 100 hours). This process is performed using a fixture substrate Wa, but may also be performed using a product substrate W.
  • step S1 the control device 2 inserts the transport arm 51 through the loading/unloading entrance 16 and places the jig substrate Wa held by the transport arm 51 on the substrate support surface (central region 111a) of the substrate support section 11 to prepare it.
  • step S2 the control device 2 controls the measurement processes of steps S2-1, S2-2, and S2-3 for the jig substrate Wa before it is attached to the jig.
  • the order of steps S2-1 and S2-2 can be either first.
  • step S2-1 the sensor 50 measures the distance (height) C1 (see FIG. 6A) from the sensor 50 to the reference plane (surface of the edge ring 112) when the transport arm 51 moves over the edge ring 112 around the fixture substrate Wa.
  • step S2-2 the sensor 50 measures the distance (height) D1 (see FIG. 6A) from the sensor 50 to the outer periphery of the fixture substrate Wa before suction when the transport arm 51 moves over the outer periphery of the fixture substrate Wa.
  • the control device 2 calculates the difference ⁇ L1 between the measured distances D1 and C1.
  • step S3 the control device 2 applies a DC voltage to the electrostatic electrode 1111b of the electrostatic chuck 1111, electrostatically adsorbing the jig substrate Wa to the electrostatic chuck 1111.
  • step S4 the control device 2 controls the measurement processes of steps S4-1, S4-2, and S4-3 for the fixture substrate Wa after suction.
  • the order of steps S4-1 and S4-2 can be either first.
  • step S4-1 the sensor 50 measures the distance (height) C2 (see FIG. 6B) from the sensor 50 to the reference surface when the transport arm 51 moves over the edge ring 112 around the jig substrate Wa.
  • step S4-2 the sensor 50 measures the distance (height) D2 (see FIG. 6B) from the sensor 50 to the outer periphery of the fixture substrate Wa after suction when the transport arm 51 moves over the outer periphery of the jig substrate Wa.
  • the control device 2 calculates the difference ⁇ L2 between the measured distances D2 and C2.
  • step S5 the control device 2 calculates the difference between the distance ⁇ L1 from the reference surface to the height of the outer periphery of the fixture substrate Wa before suction and the distance ⁇ L2 from the reference surface to the height of the outer periphery of the fixture substrate Wa after suction as the change in the amount of warping ⁇ H of the fixture substrate Wa.
  • the change in the amount of warping ⁇ H is calculated by subtracting ⁇ L1 from ⁇ L2. This indicates that the smaller the calculated change in amount of warping ⁇ H is, the lower the suction force of the substrate. This makes it possible to quantitatively measure the suction force of the substrate.
  • step S6 the control device 2 determines whether the calculated change in warpage ⁇ H is smaller than a threshold value. If the control device 2 determines that the calculated change in warpage ⁇ H is equal to or greater than the threshold value, it determines that the suction state of the substrate is normal and ends this process.
  • step S6 if the control device 2 determines that the calculated change in warpage ⁇ H is smaller than the threshold value, it determines that the adhesion state of the substrate is abnormal and that the adhesion force of the substrate has decreased, and proceeds to step S7 to determine the DC voltage to be applied to the electrostatic electrode 1111b.
  • FIG. 9 is an example of a graph showing correlation information between the RF integrated time on the horizontal axis, the difference ⁇ L indicating the chucking force (amount of change in the amount of warping of the substrate) on the vertical axis, and the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b.
  • This correlation information may be stored in advance in the storage unit 2a2.
  • the control device 2 refers to the memory unit 2a2 that stores correlation information between the change in the amount of warping of the substrate ⁇ H, the RF accumulation time, and the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b, and determines the DC voltage to be applied to the electrostatic electrode 1111b based on the calculated change in the amount of warping of the substrate (step S7 in FIG. 8). Then, after determining the DC voltage, the measurement process of steps S1 to S6 is performed again.
  • the control device 2 determines that the change in the amount of warping ⁇ H calculated during the RF accumulation time at that point in time is equal to or greater than the threshold value, it determines that the substrate adsorption state is normal. For example, as shown in FIG. 9, when the RF cumulative time reaches t, the control device 2 refers to the memory unit 2a2 and determines to change the DC voltage applied to the electrostatic electrode 1111b from 300V to 400V based on the calculated change in the warpage of the substrate. In the example of FIG. 9, the change in the warpage ⁇ H' calculated during the RF cumulative time at that point is equal to or greater than the threshold value Th, so it is determined that the chucking state of the substrate is normal.
  • FIG. 10 is a flow chart showing an example of a transport process of a jig edge ring 112a according to an embodiment.
  • FIGS. 11A to 11I are diagrams for explaining the transport of the jig edge ring 112a in FIG. 10.
  • the edge ring 112 is worn out by substrate processing, and therefore the reference surface fluctuates.
  • the jig edge ring may be a new edge ring, or may be a member having the same shape as a new edge ring and not worn out.
  • step S10 the control device 2 determines whether the RF accumulated time has exceeded a preset time. If the control device 2 determines that the RF accumulated time has not exceeded the set time, it proceeds to step S11, executes the substrate processing (including the measurement processing) of FIG. 8 described above, and ends this process.
  • step S12 the edge ring 112 is automatically transported out by the edge ring transport mechanism.
  • the edge ring 112 is held in a container that can store the edge ring 112 appropriately.
  • the edge ring transport mechanism is a transport device that can transport the edge ring 112.
  • edge ring 112 in FIG. 11A is placed on the ring support surface (annular region 111b). From this state, it is lifted by pins (not shown) and, as shown in FIG. 11B, is handed over to the edge ring transport mechanism 53 and transported out of the transport port 16.
  • step S13 the edge ring transport mechanism 53 automatically loads the jig edge ring 112a through the loading/unloading entrance 16 (see FIG. 11C) and transfers the jig edge ring 112a to a pin (not shown). As the pin (not shown) descends, the jig edge ring 112a is placed on the ring support surface (annular region 111b) as shown in FIG. 11D.
  • step S14 the control device 2 executes the substrate processing (including the measurement processing) of FIG. 8.
  • the surface (top surface) of the edge ring 112 was the reference surface, but in step S14, the surface (top surface) of the jig edge ring 112a becomes the reference surface. Since the edge ring 112 is exposed to plasma and wears out, the surface of the edge ring 112 becomes the reference surface until the RF integrated time exceeds the set time. On the other hand, after the RF integrated time exceeds the set time, the surface of the jig edge ring 112a becomes the reference surface instead of the worn edge ring 112.
  • the process of FIG. 8 is executed using the surface of the jig edge ring 112a as the reference plane, and the change in the amount of warping of the substrate is calculated (see FIGS. 11D and 11E).
  • the reference plane can be fixed by replacing the jig edge ring 112a with one that is the same height as a new edge ring 112 or whose surface can maintain a certain degree of the specified height.
  • the edge ring 112 is worn out, the measurement accuracy of the measured value of the amount of warping before and after the substrate is attracted using the sensor 50 can be maintained.
  • a decrease in the suction force can be determined from the change in the amount of warping.
  • step S15 the control device 2 removes the jig substrate Wa.
  • step S16 the control device 2 automatically removes the jig edge ring 112a by the edge ring transport mechanism 53 (see Figures 11F and 11G).
  • step S17 the control device 2 uses the edge ring transport mechanism 53 to transport the edge ring 112 removed in step S12 back in and place it on the ring support surface (annular region 111b) (see FIG. 11H), and then ends this process.
  • the wear amount of the edge ring 112 is estimated based on the RF accumulated time, and when the RF accumulated time exceeds a set time, the surface of the jig edge ring 112a is used as the reference surface.
  • the edge ring is replaced with a new one or a jig edge ring 112a that can maintain a relatively fixed height, and then measurement is performed. This allows the adhesion force of the substrate to be quantitatively measured.
  • FIG. 12 is a flow chart showing an example of a transport process of an edge ring 112 according to an embodiment.
  • Figs. 13A to 13D are diagrams for explaining the transport of the edge ring 112 in Fig. 12.
  • step S10 the control device 2 determines whether the RF accumulated time has exceeded the set time. If the control device 2 determines that the RF accumulated time has not exceeded the set time, the process proceeds to step S11, where the substrate process (including the measurement process) of FIG. 8 described above is executed, and this process ends.
  • step S12 the edge ring 112 is automatically removed by the edge ring transport mechanism.
  • the edge ring 112 is held in a container that can be appropriately stored.
  • the edge ring 112 in FIG. 13A is lifted from the ring support surface (annular region 111b) by a pin (not shown), and is handed over to the edge ring transport mechanism 53 (see FIG. 11B) inserted through the transfer entrance 16, and then transferred out. This causes the ring support surface (annular region 111b) to be exposed, as shown in FIG. 13B.
  • step S14 the control device 2 executes the substrate processing (including the measurement processing) of FIG. 8.
  • the ring support surface annular region 111b
  • the ring support surface becomes the reference surface. That is, since the edge ring 112 wears out, the surface of the edge ring 112 becomes the reference surface until the RF integration time exceeds the set time. After the RF integration time exceeds the set time, the ring support surface (annular region 111b) becomes the reference surface.
  • the ring support surface (annular region 111b), whose surface can maintain a predetermined height, can be used as the reference surface during measurement.
  • the process of FIG. 8 is executed using the ring support surface (annular region 111b) instead of the surface of the edge ring 112 as the reference surface, and the change in the amount of warping of the substrate is calculated.
  • This makes it possible to fix the reference surface for measuring the chucking force even if the electrostatic chuck 1111 is worn out.
  • This makes it possible to maintain the measurement accuracy of the measured amount of warping before and after the substrate is attracted using the sensor 50, even if the edge ring 112 is worn out.
  • This makes it possible to determine a decrease in the chucking force from the change in the amount of warping.
  • step S15 the control device 2 removes the jig substrate Wa.
  • step S17 the control device 2 uses the edge ring transport mechanism 53 to again transport the edge ring 112 removed in step S12, and positions it on the ring support surface (annular region 111b) (see FIG. 13D), thereby completing this processing.
  • the wear amount of the edge ring 112 is estimated based on the RF accumulated time, and when the RF accumulated time exceeds a set time, the ring support surface (annular region 111b) is used as the reference surface.
  • the ring support surface is used as the reference surface. This also makes it possible to quantitatively measure the adhesion force of the substrate.
  • the jig edge ring 112a may also be transported manually.
  • a sensor 50 attached to the fork of the transport arm 51 is used to measure the amount of change in the amount of warping when the substrate is attracted to the electrostatic chuck 1111.
  • the amount of change in the amount of warping of the substrate indicates the adhesion force of the substrate. This makes it possible to quantitatively measure the adhesion force of the electrostatic chuck 1111.
  • the amount of change in the amount of warping is proportional to the amount of wear of the electrostatic chuck 1111, the amount of wear of the electrostatic chuck 1111 can be determined from the amount of change in the amount of warping.
  • the adhesion force of the substrate can be increased by controlling the DC current applied to the electrostatic electrode 1111b to increase it.
  • the measurement of the distance from the sensor 50 to the reference surface may be performed only before suction. For example, if the distance C1 from the sensor 50 to the reference surface (the surface of the edge ring 112) before suction of the substrate shown in Fig. 6A is measured, the measurement of the distance C2 from the sensor 50 to the reference surface (the surface of the edge ring 112) after suction in Fig. 6B may be omitted. In this case, step S4-1 in Fig. 8 may be skipped, and the difference ⁇ L2 in step S4-3 may be calculated from the difference between the distance D2 and the distance C1.
  • each of the multiple sensors 50 may measure the distance from the sensor 50 to the reference surface, or one of the sensors 50 may measure the distance from the sensor 50 to the reference surface.
  • the multiple sensors 50 may measure multiple second distances (corresponding to distance C1 in FIG. 6A ) from the multiple sensors 50 to the reference surface before suction when the transport arm 51 moves around the substrate W (including the fixture substrate Wa), and measure multiple fourth distances (corresponding to distance C2 in FIG. 6B ) from the multiple sensors 50 to the reference surface after suction.
  • One of the multiple sensors 50 may measure one second distance or multiple second distances from the sensor 50 to the reference surface before suction, and measure one fourth distance or multiple fourth distances from the sensor 50 to the reference surface after suction.
  • the multiple sensors 50 may measure multiple first distances (corresponding to distance D1 in FIG. 6A ) from the multiple sensors 50 to the outer periphery of the substrate W before suction when the transport arm 51 moves over the outer periphery of the substrate W (including the fixture substrate Wa), and may measure multiple third distances (corresponding to distance D2 in FIG. 6B ) from the multiple sensors 50 to the outer periphery of the substrate W after suction.
  • the control device 2 may calculate multiple first differences from the multiple first distances and one second distance or multiple second distances, and may calculate multiple second differences from the multiple third distances and one fourth distance or multiple fourth distances.
  • the control device 2 may then calculate the amount of change in the amount of warping of the substrate based on the multiple first differences and the multiple second differences.
  • the distance C1 from the sensor 50 to the reference surface may be measured in advance and stored as the initial value C initial .
  • steps S2-1 and S4-1 may be skipped, and the initial values C initial may be substituted for C1 and C2 in steps S2-3 and S4-3. This eliminates the need to transport the edge ring 112 and the jig edge ring 112a.
  • C1 measured in the first step S2-1 may be stored as the initial value C initial .
  • the height of the reference surface may vary depending on the measurement position in the circumferential or radial direction of edge ring 112.
  • the height of the reference surface (surface of edge ring 112) may not be fixed but may vary depending on wear of edge ring 112, the suction state of substrate W, etc. For this reason, it is preferable to measure the distance (height) C1 of the reference surface before suction and the distance (height) C2 of the reference surface after suction each time in steps S2-1 and S4-1 in FIG. 8.
  • the reference surface before and after suction may be the substrate support surface (central region 111a), the ring support surface (annular region 111b), or the surface of a cover ring provided on the outer periphery of the edge ring 112.
  • a chamber for processing a substrate a substrate support section disposed within the chamber, the substrate support section including an electrostatic chuck having an electrostatic electrode and a substrate support surface, the substrate support section being configured to electrostatically attract the substrate to the substrate support surface by applying a DC voltage to the electrostatic electrode; a transfer arm configured to transfer the substrate into the chamber; a sensor disposed on the transport arm and configured to measure a distance from the sensor to the substrate and a distance from the sensor to a reference surface set on the substrate support; acquiring a first distance from the sensor to the substrate before chucking and a second distance from the sensor to the reference surface before chucking, which are measured by the sensor, and calculating a first difference which is a difference between the first distance and the second distance; acquiring a third distance from the sensor to the substrate after chucking and a fourth distance from the sensor to the reference surface after chucking, which are measured by the sensor, and calculating a second difference which is
  • the substrate processing apparatus of claim 1 [Appendix 3] the reference surface is a ring support surface formed around the substrate support surface of the electrostatic chuck; 2. The substrate processing apparatus of claim 1. [Appendix 4] the first distance is a distance from the sensor to an outer periphery of the substrate before chucking, the third distance is a distance from the sensor to an outer periphery of the substrate after chucking; 4. The substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • the sensor includes a plurality of sensors arranged on the transport arm, The plurality of sensors include When the transport arm moves over the substrate, a plurality of first distances are measured from the plurality of sensors to the substrate before suction, and a plurality of third distances are measured from the plurality of sensors to the substrate after suction;
  • the control device includes: calculating a plurality of first differences from a plurality of the first distances and a plurality of the second distances; calculating a plurality of the second differences from the plurality of the third distances and the plurality of the fourth distances; calculating a change in the amount of warpage of the substrate based on the plurality of first differences and the plurality of second differences; 5.
  • the substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • the plurality of sensors include measuring the second distances from the sensors to the reference surface before suction while the transport arm moves around the substrate, and measuring the fourth distances from the sensors to the reference surface after suction;
  • the control device includes: calculating a plurality of first differences from the plurality of first distances and the plurality of second distances; calculating a plurality of the second differences from the plurality of the third distances and the plurality of the fourth distances; calculating a change in the amount of warpage of the substrate based on the plurality of first differences and the plurality of second differences; 6.
  • the control device includes: determining a suction state of the substrate based on the calculated change in the amount of warpage of the substrate; 7.
  • the substrate processing apparatus has an RF power source that supplies RF power for generating plasma,
  • the control device includes: Calculating an RF cumulative time during which RF power is supplied from the RF power source into the chamber; 7.
  • the substrate processing apparatus according to claim 1 is a RF power source that supplies RF power for generating plasma.
  • the substrate processing apparatus has an edge ring transport mechanism that automatically transports an edge ring disposed around the substrate support surface
  • the control device includes: when it is determined that the RF integrated time exceeds a set time, the edge ring is carried out by the edge ring transport mechanism, and then a jig edge ring is carried in and arranged around the substrate support surface; the reference surface is a surface of the edge ring until the RF integrated time exceeds a set time, and is a surface of the jig edge ring after the RF integrated time exceeds the set time.
  • the control device includes: determining a suction state of the substrate based on the change in the amount of warping of the substrate and the RF integrated time; 10.
  • the substrate processing apparatus has a DC power supply that controls a DC voltage applied to the electrostatic electrode;
  • the control device includes: referring to a storage unit storing correlation information between the change in the amount of warping of the substrate, the RF integrated time, and the DC voltage applied to the electrostatic electrode, and controlling the DC voltage applied from the DC power source based on the calculated change in the amount of warping of the substrate and the RF integrated time; 11.
  • the control device includes: when it is determined that the change in the amount of warping of the substrate is smaller than a preset threshold value, the DC voltage applied from the DC power source to the electrostatic electrode is controlled to be increased; 12.
  • the control device includes: and determining that the substrate support part needs to be replaced when it is determined that the calculated change in the amount of warpage of the substrate does not exceed the threshold value after controlling the DC voltage applied to the electrostatic electrode from the DC power source so as to increase.
  • the sensor is a white light confocal displacement sensor. 14. The substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • a chamber for processing a substrate a substrate support section disposed within the chamber, the substrate support section including an electrostatic chuck having an electrostatic electrode and a substrate support surface, the substrate support section being configured to electrostatically attract the substrate to the substrate support surface by applying a DC voltage to the electrostatic electrode; a transfer arm configured to transfer the substrate into the chamber; a sensor disposed on the transport arm, the sensor being configured to measure a distance from the sensor to the substrate and a distance from the sensor to a reference surface set on the substrate support; acquiring a first distance from the sensor to the substrate before chucking and a second distance from the sensor to the reference surface before chucking, the first distance being measured by the sensor; Calculating a first difference between the first distance and the second distance; acquiring a third distance from the sensor to the substrate after chucking and a fourth distance from the sensor to the reference surface after chucking, the third distance being measured by the sensor; Calculating a second difference between the third distance and the fourth distance; calculating a change in the
  • the present invention is not limited to the configurations shown here, such as combinations of the configurations described in the above embodiments with other elements. These points can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form. Furthermore, the matters described in the multiple embodiments can be configured in other ways without contradiction, and can be combined without contradiction.
  • a capacitively coupled plasma device has been described as an example, but the present invention is not limited to this and may be applied to other plasma devices.
  • an inductively-coupled plasma (ICP) device may be used instead of the capacitively coupled plasma device.
  • the inductively coupled plasma device includes an antenna and a lower electrode.
  • the lower electrode is disposed in the substrate support, and the antenna is disposed at the top or upper part of the chamber.
  • the RF generator is coupled to the antenna, and the DC generator is coupled to the lower electrode.
  • the RF generator is coupled to the upper electrode of the capacitively coupled plasma device or the antenna of the inductively coupled plasma device. That is, the RF generator is coupled to the plasma processing chamber 10.
  • Plasma processing apparatus Control device 2a Computer 2a1 Processing section 2a2 Storage section 2a3 Communication interface 10 Plasma processing chamber 11 Substrate support section 13 Shower head 21 Gas source 20 Gas supply section 30 Power supply 31 RF power supply 32 DC power supply 40 Exhaust system 50 Sensor 51 Transfer arm 111 Main body section 112 Edge ring 1111 Electrostatic chuck 1111b Electrostatic electrode

Landscapes

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Abstract

基板の吸着力を定量的に測定する。　静電電極と基板支持面とを有する静電チャックを備え、基板を基板支持面に静電吸着する基板支持部と、基板をチャンバ内へ搬送する搬送アームと、搬送アームに配置され、センサから基板までの距離とセンサから基板支持部に設定された基準面までの距離とを測定するセンサと、吸着前のセンサから基板までの第１の距離とセンサから基準面までの第２の距離とを取得し、第１の距離と第２の距離との差分である第１の差分を算出し、吸着後のセンサから基板までの第３の距離とセンサから基準面までの第４の距離とを取得し、第３の距離と第４の距離との差分である第２の差分を算出し、第１の差分及び第２の差分に基づき基板の反り量の変化量を算出し、基板の反り量の変化量に基づき静電電極に印加する直流電圧を制御する制御装置とを有する基板処理装置が提供される。

Description

基板処理装置及び基板処理方法
　本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
　例えば、特許文献１は、半導体処理装置内の消耗部品の摩耗を決定する方法を提案する。チャンバ内にはチャンバの作動中に摩耗しない基準部品と摩耗する消耗部品とを有し、センサは、移送アームが消耗部品の近くを移動するときに、センサから消耗部品の表面までの第１の距離を測定し、移送アームが基準部品の近くを移動するときに、センサから基準部品の表面までの第２の距離を測定する。コントローラは、第１の距離および第２の距離に基づいて消耗部品の摩耗量を決定する。
特開２０１７－５０５３５号公報
　本開示は、基板の吸着力を定量的に測定することができる技術を提供する。
　本開示の一の態様によれば、基板を処理するチャンバと、前記チャンバ内に配置され、静電電極と基板支持面とを有する静電チャックを備え、前記静電電極に直流電圧を印加して前記基板を前記基板支持面に静電吸着するように構成される基板支持部と、前記基板を前記チャンバ内へ搬送するように構成される搬送アームと、前記搬送アームに配置されたセンサであり、前記センサから前記基板までの距離と前記センサから前記基板支持部に設定された基準面までの距離とを測定するように構成される前記センサと、前記センサが測定した、吸着前の前記センサから前記基板までの第１の距離と吸着前の前記センサから前記基準面までの第２の距離とを取得し、前記第１の距離と前記第２の距離との差分である第１の差分を算出し、前記センサが測定した、吸着後の前記センサから前記基板までの第３の距離と吸着後の前記センサから前記基準面までの第４の距離とを取得し、前記第３の距離と前記第４の距離との差分である第２の差分を算出し、前記第１の差分及び前記第２の差分に基づき、前記基板の反り量の変化量を算出し、前記基板の反り量の変化量に基づき、前記静電電極に印加する直流電圧を制御するように構成される制御装置と、を有する基板処理装置が提供される。
　一の側面によれば、基板の吸着力を定量的に測定することができる。
一実施形態に係るプラズマ処理システムの一例を示す図。 一実施形態に係るプラズマ処理装置の一例を示す断面模式図。 一実施形態に係るフォーク及びセンサの配置例を示す下面図。 一実施形態に係るフォーク及びセンサの配置例を示す下面図。 センサによるエッジリング及び基板の高さの測定を説明するための図。 センサによるエッジリング及び基板の高さの測定を説明するための図。 センサによる吸着前後のエッジリング及び基板の高さの測定例を示す図。 センサによる吸着前後のエッジリング及び基板の高さの測定例を示す図。 図６に示す吸着前後の測定値の差分の一例を示す図。 一実施形態に係る基板処理方法（測定処理を含む）の一例を示すフローチャート。 図８の基板処理方法における直流電圧の制御に使用する相関グラフの一例。 一実施形態に係る治具エッジリングの搬送処理方法の一例を示すフローチャート。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 図１０の治具エッジリングの搬送を説明するための図。 一実施形態の変形例に係るエッジリングの搬送処理方法の一例を示すフローチャート。 図１２のエッジリングの搬送を説明するための図。 図１２のエッジリングの搬送を説明するための図。 図１２のエッジリングの搬送を説明するための図。 図１２のエッジリングの搬送を説明するための図。
　以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
　［プラズマ処理システム］
　図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御装置２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。プラズマ処理チャンバ１０は、基板を処理するチャンバの一例である。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
　プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、 １００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
　制御装置２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御装置２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御装置２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御装置２は、処理部２ａ１、記憶部２ａ２及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。制御装置２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
　以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
　容量結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
　基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリを含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリを支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリを支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
　一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０及び静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。基台１１１０の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック１１１１は、基台１１１０の上に配置される。静電チャック１１１１は、セラミック部材１１１１ａとセラミック部材１１１１ａ内に配置される静電電極１１１１ｂとを含む。静電電極１１１１ｂには基板Ｗを静電チャック１１１１に吸着するための直流電圧を印加するために接続された直流電源（図示されない）をさらに含む。セラミック部材１１１１ａは、中央領域１１１ａを有する。一実施形態において、セラミック部材１１１１ａは、環状領域１１１ｂも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック１１１１を囲む他の部材が環状領域１１１ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリは、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック１１１１と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するＲＦ電源３１及び／又はＤＣ電源３２に結合される少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極がセラミック部材１１１１ａ内に配置されてもよい。この場合、少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が下部電極として機能する。後述するバイアスＲＦ信号及び／又はＤＣ信号が少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極に供給される場合、ＲＦ／ＤＣ電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台１１１０の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極１１１１ｂが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部１１は、少なくとも１つの下部電極を含む。
　リングアセンブリは、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリング１１２と少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリング１１２は、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
　また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路１１１０ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路１１１０ａが基台１１１０内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置される。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成される伝熱ガス供給部を含んでもよい。
　シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、少なくとも１つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ　Ｇａｓ　Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
　ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。
　電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ生成部１２の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を少なくとも１つの下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
　一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給される。
　第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。バイアスＲＦ信号の周波数は、ソースＲＦ信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～６０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。
　また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、少なくとも１つの下部電極に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、少なくとも１つの下部電極に印加される。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、少なくとも１つの上部電極に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、少なくとも１つの上部電極に印加される。
　種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、ＤＣ信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第１のＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つの下部電極との間に接続される。従って、第１のＤＣ生成部３２ａ及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第２のＤＣ生成部３２ｂ及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも１つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、１周期内に１又は複数の正極性電圧パルスと１又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
　排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
　プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａには、搬出入口１６が図示しないゲートバルブにより開閉可能に設けられている。基板Ｗを搬入時、ゲートバルブが開状態とされる。続いて、基板Ｗが、搬送アーム５１によってプラズマ処理チャンバ１０内に搬入される。その後、図示しない昇降ピンの昇降等が行われ、基板Ｗが、静電チャック１１１１上に載置される。続いて、搬送アーム５１が搬出された後、ゲートバルブが閉状態とされてプラズマ処理チャンバ１０が密閉されると共に、排気システム４０によってプラズマ処理チャンバ１０の内部が所定の真空度まで減圧される。また、静電チャック１１１１の静電電極１１１１ｂに直流電圧が印加され、これにより、基板Ｗが、静電力によって静電チャック１１１１の基板支持面（中央領域１１１ａ）に吸着保持される。
　［搬送アーム］
　次に、搬送アーム５１のフォーク５１ａ及びセンサ５０の配置について、図３Ａ～３Ｂを参照しながら説明する。図３Ａは、図２のＡ－Ａ面から搬送アーム５１の下面を見たときの図であり、先端のフォーク５１ａ及びセンサ５０の配置例を示す。搬送アーム５１は、例えば多関節アームから構成され、フォーク５１ａを先端側に有する。フォーク５１ａは、基板Ｗの径よりも横幅が小さい二股形状を有する。搬送アーム５１が昇降することにより、フォーク５１ａは昇降し、搬送アーム５１が回転または伸縮することにより、フォーク５１ａは水平方向に移動する。
　フォーク５１ａの二股に分かれた先端の一方の下面にはセンサ５０ａが設けられ、他方の下面にはセンサ５０ｂが取り付けられている。センサ５０ａ、５０ｂは光ファイバ５２に接続され、光ファイバ５２を介してセンサ５０ａ、５０ｂの測定値を制御装置２に送信する。なお、センサ５０ａ、５０ｂはフォーク５１ａの先端側ではなく末端側に配置してもよい。光ファイバ５２及びセンサ５０ａ、５０ｂは、搬送アーム５１による基板Ｗの保持が妨げられないように搬送アーム５１の下面に沿って配設されている。
　図３Ｂは、図３ＡのＢ－Ｂ面からセンサ５０ｂを見たときの図である。センサ５０ｂは、センサ５０ｂから対象点（図３Ｂの例では基板Ｗ）までの距離を測定する。センサ５０ｂが測定した対象点までの距離の測定値は、制御装置２に送信され、制御装置２により測定値に基づく制御が行われる。なお、センサ５０ａは、センサ５０ｂと同一の構造及び機能を有する。センサ５０ａ、５０ｂを総称してセンサ５０ともいう。センサ５０はフォークに１つのみ配置してもよいし、３つ以上配置してもよい。
　センサ５０を用いた距離の測定方式には、真空雰囲気内において非接触で測定可能な方式、例えば光に基づく方式が採用される。この場合、例えば、センサ５０は、測距用の光を対象物に照射し反射光を受光し、制御装置２は、センサ５０による受光結果に基づいて、センサ５０から対象点までの距離を測定する。
　センサ５０を用いた距離の測定方式のより具体的な例としては、白色共焦点変位センサが挙げられる。白色共焦点変位センサは、マルチレンズを透過した光が、測定ターゲットの表面に焦点が合った波長の光を透過し、スぺクトロメータにて検出し、距離・変位として出力されるセンサである。センサ５０が白色共焦点方式を採用する場合、例えば、ＬＥＤ等の光源（図示せず）から供給される光が、当該光に含まれる波長ごとに異なる高さで焦点を結ぶように、センサ５０から対象物へ照射される。そして、対象物上で焦点を結んだ波長の光のみが反射光としてセンサ５０を介して制御装置２に入力される。制御装置２は、入力された光の波長に基づいて、センサ５０から対象点までの距離を算出する。なお、白色共焦点方式はあくまで一例であり、所望の精度（例えば、高さ方向の解像度が１５μｍ以下程度）で、測距可能な方式であればよい。
　センサ５０と制御装置２とは、光ファイバ５２を介して直接接続されてもよいし、図示しないユニットコントローラを経由して間接的に接続されてもよい。センサ５０が測定した測距用の光や反射光は光ファイバ５２を介してセンサ５０から制御装置２又はユニットコントローラへ伝達される。
　［センサによる測定］
　センサ５０によるエッジリング１１２及び基板Ｗまでの距離（高さ）の測定について、図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５は、センサ５０によるエッジリング１１２及び基板Ｗの高さの測定を説明するための図である。
　制御装置２は、センサ５０によるエッジリング１１２までの距離の測定の際、図４に示すように、当該センサ５０ａが所定の方向に移動するようにフォーク５１ａが移動するよう、搬送アーム５１を制御してもよい。上記所定の方向とは、一例としては、平面視において、エッジリング１１２及び基板Ｗの境界を横切る方向であって、フォーク５１ａの挿抜方向（図４の上下方向）と交わる方向（図４の左右方向）であってもよい。また、上記所定の方向とは、フォーク５１ａの挿抜方向であってもよいし、それ以外の方向であってもよい。つまり、フォーク５１ａのエッジリング１１２及び基板Ｗの境界を横切る動きに応じてセンサ５０によるエッジリング１１２及び基板Ｗまでの距離（高さ）を測定することができる。
　たとえば、図４に示すように搬送アーム５１のフォークを図４の左右方向に軌跡Ｐを通るように移動させ、エッジリング１１２上の点Ｐ１にてセンサ５０ａによりセンサ５０ａからエッジリング１１２の表面までの距離Ｃ（図５参照）を測定する。また、フォークをさらに移動させ、基板Ｗ上の点Ｐ２にてセンサ５０ａによりセンサ５０ａから基板Ｗの表面までの距離Ｄ（図５参照）を測定する。制御装置２は、測定値（距離Ｃ及び距離Ｄ）からエッジリング１１２と基板Ｗとの高さの差分ΔＬ（＝Ｄ－Ｃ）を算出する。このようにして、制御装置２は、測定値（距離Ｃ及び距離Ｄ）からエッジリング１１２と基板Ｗとの高さの差分ΔＬ（＝Ｄ－Ｃ）を算出することができる。
　図４に示すように、搬送アーム５１のフォークを更に左右方向に移動させ、基板Ｗ上の点Ｐ３にてセンサ５０ｂによりセンサ５０ｂから基板Ｗの表面までの距離Ｄ（図５参照）を測定してもよい。また、エッジリング１１２上の点Ｐ４にてセンサ５０ｂによりセンサ５０ｂからエッジリング１１２の表面までの距離Ｃ（図５参照）を測定してもよい。このようにして制御装置２は、複数の測定位置で測定値（距離Ｃ及び距離Ｄ）を取得し、複数の測定値から複数の測定位置におけるエッジリング１１２と基板Ｗとの高さの差分ΔＬ（＝Ｄ－Ｃ）を算出してもよい。
　エッジリング１１２の表面は、基板支持部１１に設定された基準面の一例である。つまり、制御装置２は、基準面から基板Ｗまでの距離を示す差分ΔＬを算出する。制御装置２は、測定位置が複数ある場合、各測定点について基準面から基板Ｗまでの距離を示す差分ΔＬを算出する。そして、制御装置２は、複数の算出結果の各差分ΔＬと各測定点の位置情報とから、複数の測定点についてエッジリング１１２の上記横切る方向にかかる基準面と基板Ｗとの高さの差分ΔＬの分布を作成する。なお、上記各測定点の測定位置は、搬送アーム５１の各構成部材の、上記距離Ｃ、Ｄの測定時の角度及び寸法から算出することができる。
　図５の例では、基板Ｗに反りがない状態で基準面から基板Ｗまでの距離を示す差分ΔＬを示した。しかしながら、概ね実際の基板Ｗには反りが生じている。よって、測定時には、基板Ｗの反り量の個体差に起因するバラツキを低減するために、基準となる基板Ｗを予め決めておき、治具基板Ｗａとして用いることがより望ましい。
　図６Ａ～６Ｂを参照して治具基板Ｗａを用いたセンサ５０によるエッジリング１１２及び基板Ｗまでの距離（高さ）の測定例について説明する。図６Ａは、静電チャック１１１１の静電電極１１１１ｂに基板を吸着するための直流電圧が印加されていない吸着前の状態である。吸着前の治具基板Ｗａは、外周部において上部に反っている。吸着前の治具基板Ｗａの外周部における反り量をＨ１で示す。
　図６Ｂは、静電電極１１１１ｂに基板を吸着するための直流電圧が印加された吸着後の状態である。吸着後の治具基板Ｗａは、吸着力により外周部において上部に向かう反り量は吸着前よりも小さい。吸着後の治具基板Ｗａの外周部における反り量をＨ２で示すとＨ２＜Ｈ１の関係が成り立つ。つまり、反り量Ｈ１、Ｈ２の変化量は、吸着力を示す指標となり、反り量Ｈ１、Ｈ２の変化量により基板の吸着力を定量的に測定でき、基板Ｗの吸着状態を判定することができる。
　図６Ａに示すように、制御装置２は、センサ５０が測定した、吸着前のセンサ５０から治具基板Ｗａまでの距離Ｄ１と、吸着前のセンサ５０からエッジリング１１２の表面までの距離Ｃ１との差分である第１の差分ΔＬ１を取得する。距離Ｄ１は、吸着前のセンサ５０から基板までの第１の距離の一例である。距離Ｃ１は、吸着前のセンサ５０から基準面までの第２の距離の一例である。
　また、図６Ｂに示すように、制御装置２は、センサ５０が測定した、吸着後のセンサ５０から治具基板Ｗａまでの距離Ｄ２と、吸着後のセンサ５０からエッジリング１１２の表面までの距離Ｃ２との差分である第２の差分ΔＬ２を取得する。距離Ｄ２は、吸着後のセンサ５０から基板までの第３の距離の一例である。距離Ｃ２は、吸着後のセンサ５０から基準面までの第４の距離の一例である。
　なお、第１の距離は、吸着前のセンサ５０から治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の外周部までの距離であり、第３の距離は、吸着後のセンサ５０から治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の外周部までの距離である。なお、治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の外周部は、治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の中心から径方向に１４０ｍｍ～１５０ｍｍ程度の環状領域である。エッジリング１１２の領域は治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の中心から径方向に１５５ｍｍ～１６５ｍｍ程度の環状領域である。
　制御装置２は、第１の差分ΔＬ１及び第２の差分ΔＬ２に基づき、治具基板Ｗａの反り量の変化量を算出する。すなわち、制御装置２は、第２の差分ΔＬ２と第１の差分ΔＬ１との差分を、吸着前と吸着後の治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨ（＝Ｈ１－Ｈ２）として算出する。
　図７は、制御装置２が算出した反り量の変化量ΔＨの一例を示す。図６Ａに示す吸着前の状態では、基準面（エッジリング１１２の表面）から治具基板Ｗａの外周部（最外周）までの距離ΔＬ１は、図６Ｂに示す吸着後の基準面（エッジリング１１２の表面）から治具基板Ｗａの外周部までの距離ΔＬ２よりも小さい。つまり、図７に示す反り量の変化量ΔＨは、基板Ｗの吸着力を定量化して示したものであり、吸着力が低下するほど反り量の変化量ΔＨは小さくなる。なお、除電（デチャック）後は、再び治具基板Ｗａの反りが大きくなる。
　制御装置２は、算出した吸着前と吸着後の治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨに基づき、基板Ｗの吸着状態を判定することができる。制御装置２は、算出した吸着前と吸着後の治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨ及びＲＦ積算時間に基づき、基板Ｗの吸着状態を判定してもよい。ＲＦ積算時間は、ＲＦ電源３１からプラズマ処理チャンバ１０内にＲＦ電力を供給した累積時間である。
　制御装置２は、治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨに基づき、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を制御してもよい。例えば、制御装置２は、治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨとＲＦ積算時間と静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧との相関情報（図９参照）を予め記憶部２ａ２に記憶しておく。そして、制御装置２は、記憶部２ａ２を参照して、算出した基板の反り量の変化量ΔＨ及びＲＦ積算時間に基づき、治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨが閾値よりも低いと判定した場合、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を増加させるように制御してもよい。
　制御装置２は、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を増加させるように制御した後、算出した治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の反り量の変化量ΔＨが閾値を超えないと判定したときには基板支持部１１の交換を要すると判定してもよい。例えば、図９の例では、ＲＦ積算時間がｔのとき、ΔＨが閾値ｔｈを下回っている場合、制御装置２は、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を３００Ｖから４００Ｖに増加させるように制御する。これにより、図９のｔに示すように治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の反り量の変化量ΔＨが閾値を超えるように制御して、基板の吸着状態を正常に制御する。ただし、制御装置２は、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を３００Ｖから４００Ｖに増加させるように制御した場合にも治具基板Ｗａ（基板Ｗ）の反り量の変化量ΔＨが閾値を超えないと判定したときには基板支持部１１の交換を要すると判定してもよい。
　［測定処理を含む基板処理方法］
　次に、図８及び図９を参照しながら、一実施形態に係る基板処理方法（測定処理を含む）について説明する。図８は、一実施形態に係る測定処理を含む基板処理方法の一例を示すフローチャートである。図９は、図８の基板処理方法における直流電圧の制御に使用する相関グラフの一例である。本測定処理は、治具基板Ｗａを使用して、製品基板Ｗの処理の間（例えば１００時間毎）に行われる。本処理は、治具基板Ｗａを使用して測定を行うが、製品基板Ｗを使用して行ってもよい。
　本処理が開始されると、ステップＳ１において、制御装置２は、搬送アーム５１を搬出入口１６から挿入させ、搬送アーム５１に保持された治具基板Ｗａを基板支持部１１の基板支持面（中央領域１１１ａ）に載置し、準備する。
　次に、ステップＳ２において、制御装置２は、吸着前の治具基板Ｗａに対してステップＳ２－１、Ｓ２－２、Ｓ２－３の測定処理を制御する。ステップＳ２－１、Ｓ２－２の処理順はどちらが先でもよい。
　ステップＳ２－１において、センサ５０は、搬送アーム５１が治具基板Ｗａの周囲のエッジリング１１２上を移動するときにセンサ５０から基準面（エッジリング１１２の表面）までの距離（高さ）Ｃ１（図６Ａ参照）を測定する。次に、ステップＳ２－２において、センサ５０は、搬送アーム５１が治具基板Ｗａの外周部上を移動するときにセンサ５０から吸着前の治具基板Ｗａの外周部までの距離（高さ）Ｄ１（図６Ａ参照）を測定する。制御装置２は、測定した距離Ｄ１、Ｃ１の差分ΔＬ１を算出する。
　次に、ステップＳ３において、制御装置２は、静電チャック１１１１の静電電極１１１１ｂに直流電圧を印加し、治具基板Ｗａを静電チャック１１１１に静電吸着させる。
　次に、ステップＳ４において、制御装置２は、吸着後の治具基板Ｗａに対してステップＳ４－１、Ｓ４－２、Ｓ４－３の測定処理を制御する。ステップＳ４－１、Ｓ４－２の処理順はどちらが先でもよい。
　ステップＳ４－１において、センサ５０は、搬送アーム５１が治具基板Ｗａの周囲のエッジリング１１２上を移動するときにセンサ５０から基準面までの距離（高さ）Ｃ２（図６Ｂ参照）を測定する。次に、ステップＳ４－２において、センサ５０は、搬送アーム５１が治具基板Ｗａの外周部上を移動するときにセンサ５０から吸着後の治具基板Ｗａの外周部までの距離（高さ）Ｄ２（図６Ｂ参照）を測定する。制御装置２は、測定した距離Ｄ２、Ｃ２の差分ΔＬ２を算出する。
　次に、ステップＳ５において、制御装置２は、基準面から吸着前の治具基板Ｗａの外周部の高さまでの距離ΔＬ１と、基準面から吸着後の治具基板Ｗａの外周部の高さまでの距離ΔＬ２との差分を、治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨとして算出する。例えば、反り量の変化量ΔＨはΔＬ２からΔＬ１を減算して算出する。算出した反り量の変化量ΔＨが小さくなるほど基板の吸着力が低くなることを示している。これにより、基板の吸着力を定量的に測定することができる。
　次に、ステップＳ６において、制御装置２は、算出した反り量の変化量ΔＨが閾値より小さいか否かを判定する。制御装置２は、算出した反り量の変化量ΔＨが閾値以上であると判定した場合、基板の吸着状態は正常であると判定し、本処理を終了する。
　ステップＳ６において、制御装置２は、算出した反り量の変化量ΔＨが閾値より小さいと判定した場合、基板の吸着状態は異常であり、基板の吸着力が低下していると判定し、ステップＳ７に進み、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を決定する。
　図９は、横軸のＲＦ積算時間と、縦軸の吸着力（基板の反り量の変化量）を示す差分ΔＬと静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧との相関情報を示すグラフの一例である。この相関情報は。予め記憶部２ａ２に記憶されていてもよい。
　ＲＦ積算時間が増える程、同じ直流電圧を静電電極１１１１ｂに印加しても、静電チャック１１１１やエッジリング１１２の消耗等により基板の吸着力は低下する。よって、制御装置２は、基板の反り量の変化量ΔＨとＲＦ積算時間と静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧との相関情報が記憶された記憶部２ａ２を参照して、算出した基板の反り量の変化量に基づき、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を決定する（図８のステップＳ７）。そして、直流電圧の決定後に、再度ステップＳ１～Ｓ６の測定処理を実施する。制御装置２は、その時点でのＲＦ積算時間において算出した反り量の変化量ΔＨが閾値以上であると判定した場合、基板の吸着状態は正常であると判定する。例えば、図９に示すように、ＲＦ積算時間がｔになり、制御装置２は記憶部２ａ２を参照して、算出した基板の反り量の変化量に基づき、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧を３００Ｖから４００Ｖに変更するように決定したとする。図９の例では、その時点でのＲＦ積算時間において算出した反り量の変化量ΔＨ’が閾値Ｔｈ以上となるため、基板の吸着状態は正常であると判定される。一方で、静電電極１１１１ｂに印加する直流電圧の決定及び制御を繰り返し実施しても算出した治具基板Ｗａの反り量の変化量ΔＨが閾値を超えないと判定したときには基板支持部１１の交換を要すると判定する。
　［基準面の適用方法１：治具エッジリングの搬送］
　次に、一実施形態に係る基板処理（測定処理を含む）における治具エッジリングの搬送処理方法について、図１０及び図１１Ａ～１１Ｉを参照しながら説明する。図１０は、一実施形態に係る治具エッジリング１１２ａの搬送処理の一例を示すフローチャートである。図１１Ａ～１１Ｉは、図１０の治具エッジリング１１２ａの搬送を説明するための図である。エッジリング１１２は基板処理によって消耗するため基準面が変動してしまう。このため治具エッジリングは新品のエッジリングであってもよいし、新品のエッジリングと同一形状の部材であって消耗しない部材であってもよい。
　本処理が開始されると、ステップＳ１０において、制御装置２は、ＲＦ積算時間が予め設定された時間を超えたかを判定する。制御装置２は、ＲＦ積算時間が設定時間を超えていないと判定した場合、ステップＳ１１に進み、前述した図８の基板処理（測定処理を含む）を実行し、本処理を終了する。
　一方、制御装置２は、算出したＲＦ積算時間が設定時間を超えたと判定した場合、ステップＳ１２に進み、エッジリング搬送機構によりエッジリング１１２を自動搬出する。エッジリング１１２は、適宜ストック可能な容器内に保持される。エッジリング搬送機構は、エッジリング１１２の搬送が可能な搬送装置である。
　このとき、図１１Ａのエッジリング１１２は、リング支持面（環状領域１１１ｂ）に載置されている。この状態から図示しないピンにより持ち上げられ、図１１Ｂに示すように、エッジリング搬送機構５３に受け渡され、搬出入口１６から搬出される。
　次に、ステップＳ１３において、エッジリング搬送機構５３は、治具エッジリング１１２ａを搬出入口１６から自動搬入し（図１１Ｃ参照）、図示しないピンに治具エッジリング１１２ａを受け渡す。図示しないピンが下降することにより、図１１Ｄに示すように、治具エッジリング１１２ａはリング支持面（環状領域１１１ｂ）に載置される。
　次に、ステップＳ１４において、制御装置２は、図８の基板処理（測定処理を含む）を実行する。ステップＳ１１ではエッジリング１１２の表面（上面）が基準面であったが、ステップＳ１４では治具エッジリング１１２ａの表面（上面）が基準面となる。エッジリング１１２はプラズマに暴露されて消耗するため、ＲＦ積算時間が設定時間を超えるまでは、エッジリング１１２の表面を基準面とする。一方、ＲＦ積算時間が設定時間を超えた後は、消耗したエッジリング１１２に代えて治具エッジリング１１２ａの表面を基準面とする。
　図１１Ｄに示すように、治具エッジリング１１２ａの表面を基準面として、図８の処理が実行され、基板の反り量の変化量が算出される（図１１Ｄ，１１Ｅ参照）。これにより、ＲＦ積算時間が設定時間を超えた場合にも、新品のエッジリング１１２と同じ高さ、又はある程度表面が所定の高さを維持できる治具エッジリング１１２ａに交換することにより、基準面を固定することができる。これにより、エッジリング１１２に消耗が生じてもセンサ５０を用いた基板の吸着前後の反り量の測定値の測定精度を維持することができる。これにより、反り量の変化量から吸着力の低下を判定できる。
　ステップＳ１４の処理が終了すると、ステップＳ１５において、制御装置２は、治具基板Ｗａを搬出する。次に、ステップＳ１６において、制御装置２は、エッジリング搬送機構５３により治具エッジリング１１２ａを自動搬出する（図１１Ｆ，１１Ｇ参照）。
　次に、ステップＳ１７において、制御装置２は、ステップＳ１２にて搬出したエッジリング１１２を再びエッジリング搬送機構５３により搬入し、リング支持面（環状領域１１１ｂ）に配置させ（図１１Ｈ参照）、本処理を終了する。
　基準面の適用方法１によれば、ＲＦ積算時間に基づきエッジリング１１２の消耗量を推定し、ＲＦ積算時間が設定時間を超えた場合、治具エッジリング１１２ａの表面を基準面とする。つまり、治具基板Ｗａの反り量を測定するときに、新品のエッジリング又はある程度固定した高さを維持できる治具エッジリング１１２ａに交換して測定する。これにより、基板の吸着力を定量的に測定することができる。
　［基準面の適用方法２：エッジリングの搬送］
　次に、一実施形態に係るエッジリングの搬送処理を含む基板処理（測定処理を含む）について、図１２及び図１３Ａ～１３Ｄを参照しながら説明する。図１２は、一実施形態に係るエッジリング１１２の搬送処理の一例を示すフローチャートである。図１３Ａ～１３Ｄは、図１２のエッジリング１１２の搬送を説明するための図である。
　本処理が開始されると、ステップＳ１０において、制御装置２は、ＲＦ積算時間が設定時間を超えたかを判定する。制御装置２は、ＲＦ積算時間が設定時間を超えていないと判定した場合、ステップＳ１１に進み、前述した図８の基板処理（測定処理を含む）を実行し、本処理を終了する。
　一方、制御装置２は、算出したＲＦ積算時間が設定時間を超えたと判定した場合、ステップＳ１２に進み、エッジリング搬送機構によりエッジリング１１２を自動搬出する。エッジリング１１２は、適宜ストック可能な容器内に保持される。
　このとき、図１３Ａのエッジリング１１２は、リング支持面（環状領域１１１ｂ）から図示しないピンにより持ち上げられ、搬出入口１６から挿入されたエッジリング搬送機構５３（図１１Ｂ参照）に受け渡され、搬出される。これにより、図１３Ｂに示すように、リング支持面（環状領域１１１ｂ）が露出した状態になる。
　次に、ステップＳ１４において、制御装置２は、図８の基板処理（測定処理を含む）を実行する。基準面の適用方法２では、リング支持面（環状領域１１１ｂ）が基準面となる。すなわち、エッジリング１１２は消耗するため、ＲＦ積算時間が設定時間を超えるまでは、エッジリング１１２の表面を基準面とする。ＲＦ積算時間が設定時間を超えた後は、リング支持面（環状領域１１１ｂ）を基準面とする。
　これにより、測定時には表面が所定の高さを維持できるリング支持面（環状領域１１１ｂ）を基準面とすることができる。図１３Ｃでは、エッジリング１１２の表面に代えてリング支持面（環状領域１１１ｂ）を基準面として、図８の処理が実行され、基板の反り量の変化量が算出されている。これにより、静電チャック１１１１が消耗しても吸着力の測定のための基準面を固定することができる。これにより、エッジリング１１２に消耗が生じてもセンサ５０を用いた基板の吸着前後の反り量の測定値の測定精度を維持することができる。これにより、反り量の変化量から吸着力の低下を判定できる。
　ステップＳ１４の処理が終了すると、ステップＳ１５において、制御装置２は、治具基板Ｗａを搬出する。次に、ステップＳ１７において、制御装置２は、ステップＳ１２にて搬出したエッジリング１１２を再びエッジリング搬送機構５３により搬入し、リング支持面（環状領域１１１ｂ）に配置させ（図１３Ｄ参照）、本処理を終了する。
　基準面の適用方法２によれば、ＲＦ積算時間に基づきエッジリング１１２の消耗量を推定し、ＲＦ積算時間が設定時間を超えた場合、リング支持面（環状領域１１１ｂ）を基準面とする。つまり、治具基板Ｗａの反り量を測定するときに、リング支持面（環状領域１１１ｂ）を基準面にして測定する。これによっても、基板の吸着力を定量的に測定することができる。
　なお、治具エッジリング１１２ａを自動反動した例を挙げたが、治具エッジリング１１２ａは手動で搬送してもよい。
　［効果例］
　基板Ｗの裏面と静電チャック１１１１の表面との間に伝熱（Ｈｅ）ガスを供給し、そのリーク量を測定したり、基板の裏面に生じるパーティクル数を測定したりすることで、基板を静電吸着したときの吸着力を間接的に確認する手法がある。
　しかしながら、この場合、基板を静電吸着したときの吸着力を直接的に確認することはできない。これに対して、本実施形態に係る基板処理方法によれば、搬送アーム５１のフォークに取り付けられたセンサ５０を用いて基板を静電チャック１１１１に吸着する際の反り量の変化量を測定する。基板の反り量の変化量は基板の吸着力を示す。よって、これにより、静電チャック１１１１の吸着力を定量的に測定することができる。また、反り量の変化量は、静電チャック１１１１の消耗量にも比例するため、反り量の変化量から静電チャック１１１１の消耗量を判定できる。
　また、基板の反り量の変化量が閾値を下回った場合には、静電電極１１１１ｂへ印加する直流電流を増加させるように制御することにより、基板の吸着力を高めることができる。
　［基準面の適用方法の変形例］
　センサ５０から基準面までの距離の測定は、吸着前のみ行ってもよい。例えば、図６Ａに示す基板の吸着前のセンサ５０から基準面（エッジリング１１２の表面）までの距離Ｃ１を測定すれば、図６Ｂの吸着後のセンサ５０から基準面（エッジリング１１２の表面）までの距離Ｃ２の測定を省略してもよい。この場合、図８のステップＳ４－１はスキップし、ステップＳ４－３の差分ΔＬ２は距離Ｄ２及び距離Ｃ１の差分から計算してもよい。
　また、複数のセンサ５０のそれぞれがセンサ５０から基準面までの距離の測定を行ってもよいし、そのうちの一つのセンサ５０が当該センサ５０から基準面までの距離の測定を行ってもよい。例えば、複数のセンサ５０は、搬送アーム５１が基板Ｗ（治具基板Ｗａを含む）の周囲を移動するときに複数のセンサ５０から吸着前の基準面までの複数の第２の距離（図６Ａの距離Ｃ１に相当）を測定し、複数のセンサ５０から吸着後の基準面までの複数の第４の距離（図６Ｂの距離Ｃ２に相当）を測定してもよい。複数のセンサ５０のうちの一つのセンサ５０が当該センサ５０から吸着前の基準面までの一つの第２の距離又は複数の第２の距離を測定し、当該センサ５０から吸着後の基準面までの一つの第４の距離又は複数の第４の距離を測定してもよい。
　また、例えば、複数のセンサ５０は、搬送アーム５１が基板Ｗ（治具基板Ｗａを含む）の外周部上を移動するときに複数のセンサ５０から吸着前の基板Ｗの外周部までの複数の第１の距離（図６Ａの距離Ｄ１に相当）を測定し、複数のセンサ５０から吸着後の基板Ｗの外周部までの複数の第３の距離（図６Ｂの距離Ｄ２に相当）を測定してもよい。制御装置２は、複数の第１の距離と、一つの第２の距離又は複数の第２の距離とから複数の第１の差分を算出し、複数の第３の距離と、一つの第４の距離又は複数の第４の距離とから複数の第２の差分を算出してもよい。そして、制御装置２は、複数の第１の差分と複数の第２の差分とに基づき、基板の反り量の変化量を算出してもよい。
　エッジリング１１２が新品又は治具エッジリング１１２ａを配置したときに図６Ａに示す吸着前に、センサ５０から基準面（エッジリング１１２の表面）からの距離Ｃ１を予め測定して初期値Ｃｉｎｉｔｉａｌとして記憶してもよい。この場合、図８の基板処理（測定処理）を実行する際には、ステップＳ２－１及びステップＳ４－１はスキップし、ステップＳ２－３及びステップＳ４－３においてＣ１，Ｃ２に初期値Ｃｉｎｉｔｉａｌを代入してもよい。これによれば、エッジリング１１２及び治具エッジリング１１２ａの搬送が不要になる。図８の基板処理（測定処理）を実行する際に最初のステップＳ２－１にて測定したＣ１を初期値Ｃｉｎｉｔｉａｌとして記憶してもよい。
　ただし、基準面（エッジリング１１２の表面）の高さは、エッジリング１１２の周方向や径方向の測定位置により変動する場合がある。また、エッジリング１１２の消耗、基板Ｗの吸着状態等により基準面（エッジリング１１２の表面）の高さは固定されずに変動することがある。このため、吸着前の基準面の距離（高さ）Ｃ１及び吸着後の基準面の距離（高さ）Ｃ２は、図８のステップＳ２－１、ステップＳ４－１においてその都度測定することが好ましい。
　なお、吸着前及び吸着後の基準面は、基板支持面（中央領域１１１ａ）であってもよいし、リング支持面（環状領域１１１ｂ）であってもよいし、エッジリング１１２の外周に設けられるカバーリングの表面であってもよい。
　以上に開示された実施形態は、例えば、以下の態様を含む。
［付記１］
　基板を処理するチャンバと、
　前記チャンバ内に配置され、静電電極と基板支持面とを有する静電チャックを備え、前記静電電極に直流電圧を印加して前記基板を前記基板支持面に静電吸着するように構成される基板支持部と、
　前記基板を前記チャンバ内へ搬送するように構成される搬送アームと、
　前記搬送アームに配置されたセンサであり、前記センサから前記基板までの距離と前記センサから前記基板支持部に設定された基準面までの距離とを測定するように構成される前記センサと、
　前記センサが測定した、吸着前の前記センサから前記基板までの第１の距離と吸着前の前記センサから前記基準面までの第２の距離とを取得し、前記第１の距離と前記第２の距離との差分である第１の差分を算出し、
　前記センサが測定した、吸着後の前記センサから前記基板までの第３の距離と吸着後の前記センサから前記基準面までの第４の距離とを取得し、前記第３の距離と前記第４の距離との差分である第２の差分を算出し、
　前記第１の差分及び前記第２の差分に基づき、前記基板の反り量の変化量を算出し、
　前記基板の反り量の変化量に基づき、前記静電電極に印加する直流電圧を制御するように構成される制御装置と、
　を有する基板処理装置。
［付記２］
　前記基準面は、前記基板支持面の周囲に配置されたエッジリングの表面である、
　付記１に記載の基板処理装置。
［付記３］
　前記基準面は、前記静電チャックの前記基板支持面の周囲に形成されたリング支持面である、
　付記１に記載の基板処理装置。
［付記４］
　前記第１の距離は、前記センサから吸着前の前記基板の外周部までの距離であり、
　前記第３の距離は、前記センサから吸着後の前記基板の外周部までの距離である、
　付記１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
［付記５］
　前記センサは、前記搬送アームに複数配置され、
　複数の前記センサは、
　前記搬送アームが前記基板の上を移動するときに複数の前記センサから吸着前の前記基板までの複数の前記第１の距離を測定し、複数の前記センサから吸着後の前記基板までの複数の前記第３の距離を測定し、
　前記制御装置は、
　複数の前記第１の距離と前記第２の距離とから複数の前記第１の差分を算出し、
　複数の前記第３の距離と前記第４の距離とから複数の前記第２の差分を算出し、
　複数の前記第１の差分と複数の前記第２の差分とに基づき、前記基板の反り量の変化量を算出する、
　付記１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
［付記６］
　複数の前記センサは、
　前記搬送アームが前記基板の周囲を移動するときに複数の前記センサから吸着前の前記基準面までの複数の前記第２の距離を測定し、複数の前記センサから吸着後の前記基準面までの複数の前記第４の距離を測定し、
　前記制御装置は、
　複数の前記第１の距離と複数の前記第２の距離とから複数の前記第１の差分を算出し、
　複数の前記第３の距離と複数の前記第４の距離とから複数の前記第２の差分を算出し、
　複数の前記第１の差分と複数の前記第２の差分とに基づき、前記基板の反り量の変化量を算出する、
　付記５に記載の基板処理装置。
［付記７］
　前記制御装置は、
　算出した前記基板の反り量の変化量に基づき、前記基板の吸着状態を判定する、
　付記１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
［付記８］
　前記基板処理装置は、プラズマを生成するためのＲＦ電力を供給するＲＦ電源を有し、
　前記制御装置は、
　前記ＲＦ電源から前記チャンバ内にＲＦ電力を供給したＲＦ積算時間を算出する、
　付記１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
［付記９］
　前記基板処理装置は、前記基板支持面の周囲に配置されたエッジリングを自動搬送するエッジリング搬送機構を有し、
　前記制御装置は、
　前記ＲＦ積算時間が設定時間を超えると判定した場合、前記エッジリング搬送機構により前記エッジリングを搬出後、治具エッジリングを搬入して前記基板支持面の周囲に配置し、
　前記基準面は、前記ＲＦ積算時間が設定時間を超えるまでの間は前記エッジリングの表面であり、前記ＲＦ積算時間が設定時間を超えた後は前記治具エッジリングの表面である、
　付記８に記載の基板処理装置。
［付記１０］
　前記制御装置は、
　前記基板の反り量の変化量及び前記ＲＦ積算時間に基づき、前記基板の吸着状態を判定する、
　付記８又は９に記載の基板処理装置。
［付記１１］
　前記基板処理装置は、前記静電電極に印加する直流電圧を制御するＤＣ電源を有し、
　前記制御装置は、
　基板の反り量の変化量とＲＦ積算時間と前記静電電極に印加する直流電圧との相関情報が記憶された記憶部を参照して、算出した前記基板の反り量の変化量及び前記ＲＦ積算時間に基づき、前記ＤＣ電源から前記静電電極に印加する直流電圧を制御する、
　付記８～１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
［付記１２］
　前記制御装置は、
　前記基板の反り量の変化量が予め設定された閾値よりも小さいと判定した場合、前記ＤＣ電源から前記静電電極に印加する直流電圧を増加させるように制御する、
　付記１１に記載の基板処理装置。
［付記１３］
　前記制御装置は、
　前記ＤＣ電源から前記静電電極に印加する直流電圧を増加させるように制御した後、算出した前記基板の反り量の変化量が前記閾値を超えないと判定したときには前記基板支持部の交換を要すると判定する、
　付記１２に記載の基板処理装置。
［付記１４］
　前記センサは、白色共焦点変位センサである、
　付記１～１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
［付記１５］
　基板を処理するチャンバと、
　前記チャンバ内に配置され、静電電極と基板支持面とを有する静電チャックを備え、前記静電電極に直流電圧を印加して前記基板を前記基板支持面に静電吸着するように構成される基板支持部と、
　前記基板を前記チャンバ内へ搬送するように構成される搬送アームと、
　前記搬送アームに配置されたセンサであり、前記センサから前記基板までの距離と前記センサから前記基板支持部に設定された基準面までの距離とを測定するように構成される前記センサと、を有し、
　前記センサが測定した、吸着前の前記センサから前記基板までの第１の距離と吸着前の前記センサから前記基準面までの第２の距離とを取得し、
　前記第１の距離と前記第２の距離との差分である第１の差分を算出し、
　前記センサが測定した、吸着後の前記センサから前記基板までの第３の距離と吸着後の前記センサから前記基準面までの第４の距離とを取得し、
　前記第３の距離と前記第４の距離との差分である第２の差分を算出し、
　前記第１の差分及び前記第２の差分に基づき、前記基板の反り量の変化量を算出し、
　前記基板の反り量の変化量に基づき、前記静電電極に印加する直流電圧を制御する、
　工程を有する基板処理方法。
　なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。また、複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
　例えば、上記実施形態では、容量結合型のプラズマ装置を例に説明したが、これに限定されるものではなく、他のプラズマ装置に適用されてもよい。例えば、容量結合型のプラズマ装置に代えて、誘導結合型のプラズマ（Inductively-coupled　plasma：ＩＣＰ）装置が用いられてもよい。この場合、誘導結合型のプラズマ装置は、アンテナ及び下部電極を含む。下部電極は、基板支持部内に配置され、アンテナは、チャンバの上部又は上方に配置される。そして、ＲＦ生成器は、アンテナに結合され、ＤＣ生成器は、下部電極に結合される。従って、ＲＦ生成器は、容量結合型のプラズマ装置の上部電極、又は、誘導結合型のプラズマ装置のアンテナに結合される。即ち、ＲＦ生成器は、プラズマ処理チャンバ１０に結合される。
　尚、本願は、２０２３年２月１３日に出願した日本国特許出願２０２３－２０２０６号に基づく優先権を主張するものであり、これらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
１　　　　　プラズマ処理装置
２　　　　　制御装置
２ａ　　　　コンピュータ
２ａ１　　　処理部
２ａ２　　　記憶部
２ａ３　　　通信インターフェース
１０　　　　プラズマ処理チャンバ
１１　　　　基板支持部
１３　　　　シャワーヘッド
２１　　　　ガスソース
２０　　　　ガス供給部
３０　　　　電源
３１　　　　ＲＦ電源
３２　　　　ＤＣ電源
４０　　　　排気システム
５０　　　　センサ
５１　　　　搬送アーム
１１１　　　本体部
１１２　　　エッジリング
１１１１　　静電チャック
１１１１ｂ　静電電極

Claims (15)

  1. 　基板を処理するチャンバと、
    　前記チャンバ内に配置され、静電電極と基板支持面とを有する静電チャックを備え、前記静電電極に直流電圧を印加して前記基板を前記基板支持面に静電吸着するように構成される基板支持部と、
    　前記基板を前記チャンバ内へ搬送するように構成される搬送アームと、
    　前記搬送アームに配置されたセンサであり、前記センサから前記基板までの距離と前記センサから前記基板支持部に設定された基準面までの距離とを測定するように構成される前記センサと、
    　前記センサが測定した、吸着前の前記センサから前記基板までの第１の距離と吸着前の前記センサから前記基準面までの第２の距離とを取得し、前記第１の距離と前記第２の距離との差分である第１の差分を算出し、
    　前記センサが測定した、吸着後の前記センサから前記基板までの第３の距離と吸着後の前記センサから前記基準面までの第４の距離とを取得し、前記第３の距離と前記第４の距離との差分である第２の差分を算出し、
    　前記第１の差分及び前記第２の差分に基づき、前記基板の反り量の変化量を算出し、
    　前記基板の反り量の変化量に基づき、前記静電電極に印加する直流電圧を制御するように構成される制御装置と、
    　を有する基板処理装置。
  2. 　前記基準面は、前記基板支持面の周囲に配置されたエッジリングの表面である、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記基準面は、前記静電チャックの前記基板支持面の周囲に形成されたリング支持面である、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 　前記第１の距離は、前記センサから吸着前の前記基板の外周部までの距離であり、
    　前記第３の距離は、前記センサから吸着後の前記基板の外周部までの距離である、
    　請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 　前記センサは、前記搬送アームに複数配置され、
    　複数の前記センサは、
    　前記搬送アームが前記基板の上を移動するときに複数の前記センサから吸着前の前記基板までの複数の前記第１の距離を測定し、複数の前記センサから吸着後の前記基板までの複数の前記第３の距離を測定し、
    　前記制御装置は、
    　複数の前記第１の距離と前記第２の距離とから複数の前記第１の差分を算出し、
    　複数の前記第３の距離と前記第４の距離とから複数の前記第２の差分を算出し、
    　複数の前記第１の差分と複数の前記第２の差分とに基づき、前記基板の反り量の変化量を算出する、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 　複数の前記センサは、
    　前記搬送アームが前記基板の周囲を移動するときに複数の前記センサから吸着前の前記基準面までの複数の前記第２の距離を測定し、複数の前記センサから吸着後の前記基準面までの複数の前記第４の距離を測定し、
    　前記制御装置は、
    　複数の前記第１の距離と複数の前記第２の距離とから複数の前記第１の差分を算出し、
    　複数の前記第３の距離と複数の前記第４の距離とから複数の前記第２の差分を算出し、
    　複数の前記第１の差分と複数の前記第２の差分とに基づき、前記基板の反り量の変化量を算出する、
    　請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記制御装置は、
    　算出した前記基板の反り量の変化量に基づき、前記基板の吸着状態を判定する、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 　前記基板処理装置は、プラズマを生成するためのＲＦ電力を供給するＲＦ電源を有し、
    　前記制御装置は、
    　前記ＲＦ電源から前記チャンバ内にＲＦ電力を供給したＲＦ積算時間を算出する、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 　前記基板処理装置は、前記基板支持面の周囲に配置されたエッジリングを自動搬送するエッジリング搬送機構を有し、
    　前記制御装置は、
    　前記ＲＦ積算時間が設定時間を超えると判定した場合、前記エッジリング搬送機構により前記エッジリングを搬出後、治具エッジリングを搬入して前記基板支持面の周囲に配置し、
    　前記基準面は、前記ＲＦ積算時間が設定時間を超えるまでの間は前記エッジリングの表面であり、前記ＲＦ積算時間が設定時間を超えた後は前記治具エッジリングの表面である、
    　請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 　前記制御装置は、
    　前記基板の反り量の変化量及び前記ＲＦ積算時間に基づき、前記基板の吸着状態を判定する、
    　請求項８に記載の基板処理装置。
  11. 　前記基板処理装置は、前記静電電極に印加する直流電圧を制御するＤＣ電源を有し、
    　前記制御装置は、
    　基板の反り量の変化量とＲＦ積算時間と前記静電電極に印加する直流電圧との相関情報が記憶された記憶部を参照して、算出した前記基板の反り量の変化量及び前記ＲＦ積算時間に基づき、前記ＤＣ電源から前記静電電極に印加する直流電圧を制御する、
    　請求項８に記載の基板処理装置。
  12. 　前記制御装置は、
    　前記基板の反り量の変化量が予め設定された閾値よりも小さいと判定した場合、前記ＤＣ電源から前記静電電極に印加する直流電圧を増加させるように制御する、
    　請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記制御装置は、
    　前記ＤＣ電源から前記静電電極に印加する直流電圧を増加させるように制御した後、算出した前記基板の反り量の変化量が前記閾値を超えないと判定したときには前記基板支持部の交換を要すると判定する、
    　請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 　前記センサは、白色共焦点変位センサである、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  15. 　基板を処理するチャンバと、
    　前記チャンバ内に配置され、静電電極と基板支持面とを有する静電チャックを備え、前記静電電極に直流電圧を印加して前記基板を前記基板支持面に静電吸着するように構成される基板支持部と、
    　前記基板を前記チャンバ内へ搬送するように構成される搬送アームと、
    　前記搬送アームに配置されたセンサであり、前記センサから前記基板までの距離と前記センサから前記基板支持部に設定された基準面までの距離とを測定するように構成される前記センサと、を有し、
    　前記センサが測定した、吸着前の前記センサから前記基板までの第１の距離と吸着前の前記センサから前記基準面までの第２の距離とを取得し、
    　前記第１の距離と前記第２の距離との差分である第１の差分を算出し、
    　前記センサが測定した、吸着後の前記センサから前記基板までの第３の距離と吸着後の前記センサから前記基準面までの第４の距離とを取得し、
    　前記第３の距離と前記第４の距離との差分である第２の差分を算出し、
    　前記第１の差分及び前記第２の差分に基づき、前記基板の反り量の変化量を算出し、
    　前記基板の反り量の変化量に基づき、前記静電電極に印加する直流電圧を制御する、
    　工程を有する基板処理方法。
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