CN115332144B 基板处理系统和环状构件的高度的估计方法 （东京毅力科创株式会社）

JP2017050535A,2017.03.09基板处理系统和环状构件的高度的估计方法本发明提供一种基板处理系统和环状构件对于基板处理装置搬入和搬出基板；距离传感置台上载置具有成为环状构件的高度的基准的台的上方的基板保持部起到治具基板的基准面2基板处理装置，其具有载置台，所述载置台用于载置基板和以基板搬送机构，其具有基板保持部，所述基板搬送机构通过所述基距离传感器，其设置于所述基板保持部，所述距离传感器用其中，所述基板搬送机构在载置有所述环状构件的所述载置所述距离传感器测定从位于所述载置台的上方的所述基板保持部起到所述治具基板所述控制装置基于到所述基准面为止的距离和到所述环状构件为止的距离的测定结在所述基板保持部在所述载置台的上方移动以使所述距离传感器沿俯视观察时横穿所述控制装置基于到所述基准面为止的距离的测定结果和到所述环状构件为止的距在所述基板保持部在所述载置台的上方移动以使一个所述距离传感器沿所述俯视观所述控制装置基于通过所述一个所述距离传感器和所述其它的所述距离传感器进行所述治具基板具有与所述基准面相距互不相同的规定距离的多个校正用所述距离传感器测定从所述基板保持部起到所述治具基板的所述多个校正用面的各所述控制装置基于到所述多个校正用面的各校正用面为止的距离的测定所述控制装置基于所述距离传感器进行测定时的对该距离传感器的温度的测定结果，3所述距离传感器将从所述基板保持部起到所述治具基板中的规定部分为止的距离至所述温度传感器测定所述距离传感器测定到所述规定部分为止的距离的各时间点的、所述控制装置基于到所述规定部分为止的距离的至少两次的测定结果和进行所述测所述控制装置对于所述距离传感器的测定结果，基于进行该测定时所述环状构件是以与所述载置台上的基板相邻的方式配置的聚焦环和以覆盖所述聚基板处理装置，其具有载置台，所述载置台用于载置基板和以基板搬送机构，其具有基板保持部，所述基板搬送机构通过所述基距离传感器，其设置于所述基板保持部，所述距离传感器用于通过所述基板搬送机构在载置有所述环状构件的所述载置台上载置治通过所述距离传感器来测定从位于所述载置台的上方的所述基板保持部起到所述治具基板的所述基准面为止的距离、以及从所述基板保持部起到所述环状构件为止的距离；基于到所述基准面为止的距离和到所述环状构件为止的距离其中，在所述基板保持部在所述载置台的上方移动以使所述基于到所述基准面为止的距离的测定结果和到所述环状构件为止的距离的连续的测4[0002]在专利文献1中公开了一种与半导体制造设备内的消耗部件的磨损检测有关的技所述基板保持部来保持基板并相对于所述基板处理装置搬入和搬出所述基板；距离传感[0012]图1是表示本实施方式所涉及的作为基板处理系统的晶圆处理系统的结构的概要5[0017]图6是在聚焦环的高度的估计中使用的作为治具基板的治具晶圆的一例的俯视[0020]图9是表示叉部在移动过程中振动了的情况下的、聚焦环的高度的估计结果的一[0026]图15是表示距离传感器的测定结果与该距离传感器的温度之间的相关性的一例等离子体处理是在将基板载置于减压后的处理容器内的为止的距离为基准来估计聚焦环等环状构件的高度时，有时无法准确地估计聚焦环的高6[0035]图1是表示本实施方式所涉及的作为基板处理系统的晶圆处理系统1的结构的俯[0036]图1的晶圆处理系统1使用等离子体在减压下对作为基板的晶圆W进行例如蚀刻处[0037]该晶圆处理系统1具有将承载件站10与处理站11连接成一体的结构，针对所述承圆W实施上述规定的处理的多个种类的处理装置。承载件站10与处理站11通过两个加载互[0041]搬送机构23具有搬送臂23a，搬送臂23a例如由在前端设置有用于保持晶圆W的晶侧面。通过大气压搬送装置20的搬送机构23的搬送臂23a相对于大气搬送室22搬入和搬出晶圆W的、作为基板搬送机构的晶圆搬送机构32。晶圆搬送机构32经由后述的搬入搬出口7[0046]晶圆处理系统1还具备控制装置50。控制装置50具有控制部51和作为通知部的显100a进行开闭的方式设置有作为开闭机构的[0054]载置台101构成为在等离子体处理空间100s中支承晶圆W。载置台101包括下部电部104a的外周部的上表面载置有作为环状构静电吸盘104的载置部104a的晶圆W的方式配置，设置所述聚焦环107例如是为了提高等离子体处理(在本例中为等离子体蚀刻处理)的均匀性。聚焦环107由根据应执行的等离子体[0058]在载置部104a设置有用于通过静电吸附来保持晶圆W的电极108。静电吸盘104具有在由绝缘材料构成的绝缘材料之间夹设有电极[0059]对电极108施加来自直流电源(未图示)的直流电压。通过由此产生的静电力来将[0060]另外，在静电吸盘104中的电极108的下方埋设有用于调节静电吸盘104的温度的8[0063]升降销106是以相对于静电吸盘104的载置部104a的上表面突出和退回的方式进支承多个升降销106的支承构件111、以及产生使支承构件111进行升降的驱动力来使多个[0065]升降销106穿过从静电吸盘104的载置部向下方延伸并到达下部电极103的底面的[0066]喷淋头102具有作为上部电极的功能，还作为向等离子体处理空间100s供给来自[0067]在电极板114形成有多个喷出孔114a。喷出孔114a用于向等离子体处理空间100s[0068]支承体115将电极板114以装卸自如的方式支承。在支承体115的内部形成有气体[0069]气体供给部120包括一个以上的气体供给源121和一个以上的流量控制器122。气体供给部120例如构成为将一种以上的处理气体或一种以上的清洁用气体从各自对应的气体供给源121经由各自对应的流量控制器122供处理气体经由气体流通孔115b、喷出孔114a被以喷淋状分散地供给到等离子体处理空间[0071]RF电力供给部130例如包括两个RF生成部131a、131b以及两个匹配电路132a、RF生成部131a的输出阻抗与负载(下部电极103)侧的输入阻抗[0073]RF生成部131b生成并供给用于向晶圆W吸引离子的RF电力(高频偏置电力)。匹配电路132b具有用于使RF生成部131b的输出阻抗与负载(下部电极103)侧的输入阻抗匹配的[0074]排气系统140对等离子体处理空间100s内进行排气，所述排气系统140具有真空9[0083]接着，从气体供给部120经由喷淋头102向等离子体处理空间100s供给处理气[0084]在结束等离子体蚀刻处理时，停止从RF电力供给部130供给高频电力以及从气体[0085]之后，将处理容器100的闸阀G5设为打开状态，按照与向处理装置40的处理容器[0086]此外，在向处理装置40的处理容器100内搬入作为下一个地旋转的驱动力以及使搬送臂32a在水平方向上伸缩[0099]晶圆搬送机构32中的搬送臂32a位于被设为真空气氛的真空搬送室31内等，基座节臂201及第二关节臂202的内部而与成为大气气氛的基座32b的内[0105]单元控制器302在控制部51的控制下进行与通过距离传感器301进行的测定有关测距用的光并接受反射光，单元控制器302基于距离传感器301的受光结果来测定从叉部[0107]作为使用距离传感器301测定距离的测定方式的更具体的例子，能够列举白色共示)供给的白色光以使该白色光中包含的每个波长在不同的高度位置处聚焦的方式从距离传感器301输入到单元控制器302。单元控制器302基于所输入的光的波长，来计算从叉部μm以下且水平方向的分辨率为0.1mm[0110]单元控制器302与光纤304设置于真空搬送室31的外部的、被设为大气气氛的空[0112]此外，光纤303及距离传感器301以不妨碍保持臂203对晶圆W的保持的方式配203的叉部203b时该距离传感器301的上部不与该晶圆W抵接的方式配设于叉部203b的下表51基于距离传感器301的测定结果来估计被载置于静电吸的治具晶圆Wj。治具晶圆Wj的俯视时的形状及材料与实际被进行等离子体处理的晶圆W相号)，以使晶圆搬送机构32将治具晶圆Wj载置于载置有聚焦环107的载置台101的静电吸盘距离传感器301测定从位于载置台101的上方的叉部203b起到治具晶圆Wj的基准面Ws为止Wj的基准面Ws中的规定的基准位置照射测距用的光，并使距离传感器301接受该光的反射搬送机构32来使叉部203b如图8所示那样移动，以使该距离传感器301a在规定的方向上移[0130]在如上所述那样距离传感器301a沿俯视时横穿聚焦环107的方向移动的期间，控制部51控制单元控制器302，以使距离传感器301a连续地测定到聚焦环107为止的距离Lf。为止的距离Lf的连续的测定结果，来估计上述横穿的方向上的聚焦环107的高度分布即曲环107的方向移动的期间，上述一个距离传感器301a连续地测定到聚焦环107为止的距离。估计上述横穿的方向上的聚焦环的高度曲线D。具体地说，控制部51基于通过距离传感器301a和距离传感器301b进行测定的期间的各时间点的、上述距离Lft与上述距离Lst之差，[0137]控制部51根据通过距离传感器301a和距离传感器301b进行测定的期间的各时间述的式(1)来估计上述横穿的方向上的聚焦环107的从基准面Ws起的高度曲线D时，如图11101的倾斜θ相应的量。[0144]接下来，对使用了晶圆处理系统1的聚焦环107的高度的估计方法的一例进行说过晶圆搬送机构32的搬送臂32a从加载互锁装置12内的支承部(未图示)接受治具晶圆Wj，将治具晶圆Wj载置于载置台101的静电吸盘1的叉部203b起到治具晶圆Wj的基准面连续地测定到聚焦环107为止的距离，另一个距离传感器301b连续地测定到治具晶圆Wj的器301b连续地测定到聚焦环107为止的距离，上述的距离传感器301a连续地测定到治具晶[0160]具体地说，例如控制部51基于通过步骤S3在聚焦环107的靠距离传感器301a侧进环107的高度Ht。控制部51根据通过步骤S3进行测定的期间的各时间点的上述高度Ht的计的高度与以载置于静电吸盘104的载置部104a的上表面的晶圆W的上表面为基准的高度有表面产生了消耗的情况下，如本实施方式那样估计出的聚焦环107的高度也与以在该载置确地掌握是否为不会对等离子体的鞘层的形状产生影响的范围的聚焦环107的另一个距离传感器301b侧的部分这样的聚焦环107的两个部分，获取上述横穿的方向上的[0174]如图12和图13所示，治具晶圆Wj9具有在高度方向上与基准面Ws分离预定距离的[0176]校正用面Wr1～Wr3的从基准面Ws起的距离被预先高精度地决定。在附图的例子离传感器301来测定到校正用面Wr1为止的距离和到校正用距离传感器301b这两个距离传感器来作为距离传感器301的情况下，例如针对距离传感器[0186]温度传感器401的测温结果经由网关板402被发送至控制部51。网关板402收纳于301a连续地测距时，还通过温度传感器401来测定各测距时间点的距离传感器301的温度。[0190]控制部51基于通过距离传感器301来测定到治具晶圆Wj或治具晶圆Wj9中的规定的部分为止的距离所得到的上述至少两次的测定结果、以及各测定时间点的距离传感器301的温度的测定结果，来获取距离传感器301的测定结果与该距离传感器301的温度之间之前由该距离传感器301a测定出的到校正用面Wr1位置的距离Lt1及该测定时的温度T1与在通过距离传感器301a进行扫描测距之后由该距离传感器301a测定出的到校正用面Wr1为[0191]而且，控制部51基于获取到的上述相关性和各测定时间点的距离传感器301的温[0192]如果基于该校正后的距离传感器301a的测定结果来计算/估度的热膨胀相比于距离传感器301的测定结果的温度变化而言非常小，因此对距离传感器治具晶圆Wj9的温度，因此可以根据该估计结果来校正通过距离传感器301a测定治具晶圆Wj9的槽的深度(即到校正用面Wr1～Wr3为止的距离)所得到的测定结果。如果基于该校正后的距离传感器301a的测定结果来计算/估计聚焦环107的高度，则能够消除治具晶圆Wj9