[go: up one dir, main page]

TW202131436A - 搬運之系統及方法 - Google Patents

搬運之系統及方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202131436A
TW202131436A TW109141974A TW109141974A TW202131436A TW 202131436 A TW202131436 A TW 202131436A TW 109141974 A TW109141974 A TW 109141974A TW 109141974 A TW109141974 A TW 109141974A TW 202131436 A TW202131436 A TW 202131436A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
focus ring
optical element
positional relationship
substrate
placement area
Prior art date
Application number
TW109141974A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI857185B (zh
Inventor
杉田吉平
永井健治
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
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 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202131436A publication Critical patent/TW202131436A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI857185B publication Critical patent/TWI857185B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32642—Focus rings
    • H10P72/3304—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/226—Optical arrangements for illuminating the object; optical arrangements for collecting light from the object
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32972—Spectral analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • H10P72/0402—
    • H10P72/0606—
    • H10P72/3302—
    • H10P72/53—
    • H10P72/722—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/2446—Position sensitive detectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Robotics (AREA)

Abstract

本發明之課題在於提供精確搬運聚焦環之技術。 解決手段為：搬運聚焦環的系統具備：處理系統；及位置檢測系統，處理系統具有：處理裝置；及搬運裝置，處理裝置具有：腔室本體；及載置台，其包含基板載置區域及聚焦環載置區域，搬運裝置構成為搬運聚焦環，位置檢測系統具有：光源；多個光學元件，其構成為使光出射同時使反射光入射；驅動部，其使光學元件分別移動，以便掃描從聚焦環到基板載置區域為止的掃描範圍；及控制部，其構成為針對每個光學元件，基於掃描範圍的反射光而算出聚焦環與載置台之間的位置關係，搬運裝置構成為基於已算出的位置關係而調整將聚焦環搬運到聚焦環載置區域上的位置。

Description

搬運之系統及方法
本發明的例示實施形態係關於搬運之系統及方法。
專利文獻1記載半導體製造裝置。該裝置具備；基板處理室；聚焦環待機室；及搬運機構。在基板處理室的內側，配置電極。在電極上，載置基板。聚焦環待機室收納多個聚焦環。搬運機構不使基板處理室內對大氣開放，即將在聚焦環待機室所收納的聚焦環搬運到基板處理室。聚焦環配置成包圍配置在電極的基板之周圍。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-196691號公報
[發明所欲解決的課題]
本發明提供精確搬運聚焦環之技術。 [用於解決課題的手段]
在一個例示的實施形態，對處理裝置提供搬運聚焦環的系統。系統具備：搬運裝置；及位置檢測系統。處理裝置具有：腔室本體；及載置台，其被設置在由腔室本體所提供的腔室內。載置台包含：基板載置區域；及聚焦環載置區域，其包含基板載置區域。搬運裝置構成為將聚焦環搬運到聚焦環載置區域上。位置檢測系統具有：光源；多個光學元件；驅動部；及控制部。光源構成為使測定光產生。多個光學元件構成為將在光源產生的測定光出射作為出射光同時使反射光入射。驅動部使光學元件分別移動，以便掃描從由聚焦環載置區域所支持的聚焦環到基板載置區域為止的掃描範圍。控制部構成為針對每個光學元件，基於掃描範圍的反射光而算出由聚焦環載置區域所支持的聚焦環與載置台之間的位置關係。搬運裝置構成為基於由控制部算出的位置關係而調整將聚焦環搬運到聚焦環載置區域上的位置。 [發明效果]
若依照一個例示的實施形態之系統及方法，則可精確搬運聚焦環。
以下，說明各種例示的實施形態。
在一個例示的實施形態，對處理裝置提供搬運聚焦環的系統。系統具備：搬運裝置；及位置檢測系統。處理裝置具有：腔室本體；及載置台，其被設置在由腔室本體所提供的腔室內。載置台包含：基板載置區域；及聚焦環載置區域，其包含基板載置區域。搬運裝置構成為將聚焦環搬運到聚焦環載置區域上。位置檢測系統具有：光源；多個光學元件；驅動部；及控制部。光源構成為使測定光產生。多個光學元件構成為將在光源產生的測定光出射作為出射光同時使反射光入射。驅動部使光學元件分別移動，以便掃描從由聚焦環載置區域所支持的聚焦環到基板載置區域為止的掃描範圍。控制部構成為針對每個光學元件，基於掃描範圍的反射光而算出由聚焦環載置區域所支持的聚焦環與載置台之間的位置關係。搬運裝置構成為基於由控制部算出的位置關係而調整將聚焦環搬運到聚焦環載置區域上的位置。
在上述系統，藉由使多個光學元件掃描，而檢測以掃描範圍的基板載置區域之高度為基準的聚焦環之高度。藉由該高度的變化量，而算出掃描範圍的聚焦環與載置台之間的位置關係。基板載置區域的形狀為圓狀，基板載置區域的外徑及聚焦環的內徑已預先決定。因此，位置檢測系統可藉由使多個光學元件掃描，而掌握聚焦環與載置台之間的位置關係，進而調整搬運位置。
在一個例示的實施形態，多個光學元件為3個以上的光學元件，光學元件分別配置成對基板載置區域的端部出射測定光，控制部可構成為將聚焦環搬運到聚焦環載置區域時，將由搬運裝置所支持的聚焦環與載置台之間的位置關係基於基板載置區域的外緣之反射光予以判定。此時，由於聚焦環與載置台之間的位置關係在聚焦環的搬運中被判定，故系統可防止聚焦環與載置台之間的接觸。
在一個例示的實施形態，控制部可構成為藉由極座標算出由聚焦環載置區域所支持的聚焦環與載置台之間的位置關係。由於聚焦環與載置台之間的位置關係由極座標算出，故系統可確定調整聚焦環與載置台之間的位置偏移之距離與方向。
在其他例示的實施形態，提供搬運聚焦環的方法。該方法具備以下工序：將聚焦環搬運到將基板被載置的基板載置區域之周圍予以包圍的聚焦環載置區域；將從由聚焦環載置區域所支持的聚焦環到基板載置區域為止的掃描範圍，藉由將測定光出射作為出射光同時使反射光入射的多個光學元件予以掃描；基於掃描範圍的反射光而算出由聚焦環載置區域所支持的聚焦環與載置台之間的位置關係；及基於藉由算出的工序所算出的由聚焦環載置區域所支持的聚焦環與載置台之間的位置關係，而決定聚焦環的搬運位置。
以下，參考圖示詳細說明各種例示的實施形態。尚且，在各圖示對相同或者相當的部分附加相同的符號。
[第1實施型態] 圖1為表示處理系統的一例之圖。圖1所示的處理系統S1為處理對象物之用的系統。對象物係指成為處理裝置的處理對象之圓盤狀的物體，例如晶圓W（基板的一例）。對象物可具有已傾斜的周緣部（倒角）。晶圓W係可已經由加工處理或者電漿處理，也可尚未經由加工處理或者電漿處理。
處理系統S1具備：基台2a～2d；容器4a～4d；載入模組LM；負載鎖定腔室LL1、LL2；處理模組PM1～PM6（處理裝置的一例）；及轉移腔室TC。
基台2a～2d沿著載入模組LM的一緣排列。容器4a～4d分別被載置在基台2a～2d上。容器4a～4d分別構成為收納晶圓W。
載入模組LM具有對其內部劃分出大氣壓狀態的搬運空間之腔室壁。載入模組LM在該搬運空間內具有搬運裝置TU1。搬運裝置TU1構成為在容器4a～4d與負載鎖定腔室LL1～LL2之間搬運晶圓W。
負載鎖定腔室LL1及負載鎖定腔室LL2的各者設置在載入模組LM與轉移腔室TC之間。負載鎖定腔室LL1及負載鎖定腔室LL2的各者提供預備減壓室。
轉移腔室TC經由閘閥而連接到負載鎖定腔室LL1及負載鎖定腔室LL2。轉移腔室TC提供可減壓的減壓室，在該減壓室收納搬運裝置TU2。搬運裝置TU2構成為在負載鎖定腔室LL1～LL2與處理模組PM1～PM6之間、以及在處理模組PM1～PM6之中任意的二個處理模組之間，搬運晶圓W。
處理模組PM1～PM6經由閘閥而連接到轉移腔室TC。處理模組PM1～PM6的各者係構成為對晶圓W施行電漿處理的專用處理之處理裝置。
在處理系統S1，施行晶圓W的處理時的一連串動作如以下所例示。載入模組LM的搬運裝置TU1從容器4a～4d的任一者取出晶圓W，再將該晶圓W搬運到負載鎖定腔室LL1及負載鎖定腔室LL2之中的其中一個負載鎖定腔室。然後，其中一個負載鎖定腔室將預備減壓室的壓力減壓到規定的壓力。然後，搬運裝置TU2從其中一個負載鎖定腔室取出晶圓W，再將該晶圓W搬運到處理模組PM1～PM6之中的任一者。再者，處理模組PM1～PM6之中的一個以上的處理模組處理晶圓W。再者，搬運裝置TU2將處理後的晶圓從處理模組搬運到負載鎖定腔室LL1及負載鎖定腔室LL2之中的其中一個負載鎖定腔室。然後，搬運裝置TU1將晶圓W從其中一個負載鎖定腔室搬運到容器4a～4d的任一者。
處理系統S1還具備控制裝置MC（控制部的一例）。控制裝置MC可為具備處理器、記憶體的記憶裝置、顯示裝置、輸入輸出裝置、通信裝置等的電腦。上述的處理系統S1之一連串動作係藉由依照記憶裝置所記憶的程式經由控制裝置MC對處理系統S1的各部之控制而實現。
然後，說明處理模組PM1～PM6的一例也就是處理裝置2。圖2為表示處理裝置之主要部分縱剖面構成的一例之圖。如圖2所示，處理裝置2具備收納晶圓W並且藉由電漿而處理之用的處理容器20（腔室本體的一例）。
處理容器20在其內部劃分出處理室S（腔室的一例）。處理室S構成為可真空排氣。在處理室S，設置載置晶圓W及後述的聚焦環FR之用的載置台21。載置台21構成為圓柱體的頂面部之周緣部係在整個周圍被切削，而形成有階差的形狀，也就是構成為在上表面部，周緣部以外的部分突出成圓柱狀的形狀。載置台21在其上表面包含基板載置區域21a及聚焦環載置區域21b。
基板載置區域21a為配置基板之用的區域。基板載置區域21a呈現以載置台21的軸線為中心的圓形。聚焦環載置區域21b為配置聚焦環FR的區域。聚焦環載置區域21b設定成包圍基板載置區域21a。聚焦環載置區域21b為以二個同心圓定義的圓環形狀。內側的圓成為基板載置區域21a的外緣。
基板載置區域21a突出到聚焦環載置區域21b。在基板載置區域21a與聚焦環載置區域21b之間形成有階差。階差的高度作為一例為晶圓W與聚焦環FR之間的差。換言之，該突出的部位形成基板被載置的基板載置區域21a，包圍該基板載置區域21a的周邊部形成聚焦環FR被載置的聚焦環載置區域21b。在該基板載置區域21a的下方，具備吸附晶圓W之用的静電吸盤機構（不圖示）。尚且，在聚焦環載置區域21b的下方也具備静電吸盤機構。
載置台21由電性材料構成，具備施加高頻電力的RF盤（不圖示）。載置台21經由供電棒24而與高頻電源（不圖示）電性連接。
聚焦環載置區域21b支持將基板載置區域21a的周圍予以包圍的聚焦環FR。聚焦環FR為環狀構件。聚焦環FR係為了提升晶圓W的電漿處理之面內均勻性而設置。聚焦環FR可在保養時從聚焦環載置區域21b上取下，替換成新的聚焦環FR。聚焦環FR的交換作為一例由上述的搬運裝置TU2所進行。
在處理容器20的底部，設置基盤25，在載置台21與基盤25之間，形成有空隙26。空隙26為了將載置台21與基盤25絕緣而具有充分的寬度。又，在空隙26，設置推桿（不圖示）的驅動機構（不圖示）。推桿從搬運裝置TU2般的搬運臂承接晶圓W，而載置到基板載置區域21a，同時將晶圓W從基板載置區域21a升高而移動到搬運臂。又，推桿從搬運裝置TU2般的搬運臂承接聚焦環FR，由聚焦環載置區域21b所支持，同時將聚焦環FR從聚焦環載置區域21b升高而移動到搬運臂。尚且，空隙26並非真空環境而是大氣環境。
在載置台21的上方，以與載置台21隔著間隔對向的方式設置對向電極27。對向電極27由所謂的噴淋頭構成，並且構成為可對在基板載置區域21a上所載置的晶圓W，以噴灑狀供給規定的處理氣體。對向電極27構成為設成接地電位或者被施加高頻電力。
在對向電極27的上部，形成有第1窗28A。第1窗28A從處理容器20的上方朝向下方形成，在光學上連通，並且具有氣密封止的構造。在處理容器20，設置對應於第1窗28A的第1貫通孔29A。第1窗28A及第1貫通孔29A構成將測定光朝向處理室S照射之用的第1光導入路。
在第1貫通孔29A的上端，配置後述的位置檢測系統3之構成要素也就是第1光學元件33A（光學元件的一例）。第1光學元件33A經由第1光纖36A而與光源連接，經由第1窗28A、第1貫通孔29A及對向電極27而將測定光朝向處理室S照射。第1光學元件33A作為一例為準直器或者聚焦裝置。對第1光學元件33A，連接使第1光學元件33A移動而沿著水平方向掃描的第1致動器37A（驅動部的一例）。第1致動器37A為可電性控制的驅動機構，例如步進馬達等。
在處理容器20，與上述的第1光導入路具有相同構成的光導入路沿著載置台21及聚焦環FR的周方向設置多個。具體而言，作為第2光導入路之不圖示的第2窗28B及第2貫通孔29B、作為第3光導入路之不圖示的第3窗28C及第3貫通孔29C沿著載置台21及聚焦環FR的周方向設置。又，在第2光導入路及第3光導入路，配置對應的第2光學元件33B（光學元件的一例）及第3光學元件33C（光學元件的一例）。第2光學元件33B及第3光學元件33C作為一例為準直器或者聚焦裝置。以這種方式，在對向電極27的上部，形成有多個窗、貫通孔及光學元件的套組。
圖3為表示一實施形態之位置檢測系統的一例之構成圖。位置檢測系統3為量測利用光干涉而以對向電極27的正面或者背面為基準到反射處所的距離，再基於量測結果，例如檢測載置台21與聚焦環FR之間的位置關係之系統。如圖3所示，位置檢測系統3具備：光源30；光循環器31；光學開關32；第1光學元件33A；第2光學元件33B；第3光學元件33C；及測定部34。位置檢測系統3可不具備光學開關32。
測定部34係與演算裝置35（控制部的一例）連接。演算裝置35可為具備處理器、記憶裝置、顯示裝置、輸入輸出裝置、及通信裝置等的電腦。後述的位置檢測系統3之一連串動作藉由依照記憶裝置所記憶的程式經由演算裝置35對位置檢測系統3的各部之控制而實現。記憶裝置預先記憶光學元件的位置、聚焦環FR的內徑尺寸及基板載置區域21a的外形尺寸等。記憶裝置所記憶的資訊用於演算裝置35的演算。演算裝置35可與圖1所示的控制裝置MC為一體。光源30、光循環器31、光學開關32、第1光學元件33A、第2光學元件33B、第3光學元件33C、及測定部34分別使用光纖連接。
光源30構成為使測定光產生。光源30例如使具有穿透量測對象的波長之測定光產生。光源30作為一例為波長掃描光源。量測對象例如為對象物（晶圓W）或聚焦環FR及對向電極27等的處理裝置2之零件（構件）。量測對象例如由Si（矽）、SiO2 （石英）或者Al2 O3 （藍寶石）等形成。可穿透由這種材料構成的物體之測定光的一例為紅外線。
光循環器31連接到光源30、光學開關32及測定部34。光循環器31將在光源30產生的測定光傳送到光學開關32。光學開關32作為一例具備1個輸入端及3個輸出端。輸入端連接到光循環器31。又，3個輸出端經由第1光纖36A而連接到第1光學元件33A，經由光纖36B而連接到第2光學元件33B，經由光纖36C而連接到第3光學元件33C。光學開關32構成為可切換輸出目的地。光學開關32將來自光循環器31的光從輸入端朝向3個輸出端交互傳送。
第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C將在光源30產生的測定光出射作為出射光同時使反射光入射。具體而言，第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C分別將作為集束光線而調整的測定光經由對向電極27而朝向聚焦環FR出射。再者，第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C分別將來自對向電極27及聚焦環FR的反射光入射。反射光不只包含正面的反射光，也包含背面的反射光。第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C分別將反射光朝向光學開關32傳送。
第1致動器37A（驅動部的一例）、第2致動器37B（驅動部的一例）及第3致動器37C（驅動部的一例）由演算裝置35驅動。第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C以掃描規定的掃描範圍之方式，分別移動第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C。第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C分別可藉由第1致動器37A、第2致動器37B及第3致動器37C，而掃描規定的掃描範圍。掃描範圍為從基板載置區域21a到聚焦環FR的範圍，例如相當於圖2所示的第1貫通孔29A及第1窗28A的寬度。圖4為表示使用3個光學元件之掃描的一例之圖。如圖4所示，第1光學元件33A在沿著徑方向延伸的第1掃描範圍Q1內掃描。第2光學元件33B在與第1掃描範圍Q1沿著周方向隔著間隔的位置，在沿著徑方向延伸的第2掃描範圍Q2內掃描。第3光學元件33C在與第1掃描範圍Q1及第2掃描範圍Q2沿著周方向隔著間隔的位置，掃描沿著徑方向延伸的第3掃描範圍Q3。尚且，掃描方向可為徑方向外側，也可為內側。
回到圖3，光學開關32將藉由第1光學元件33A、第2光學元件33B、第3光學元件33C而得到的反射光朝向光循環器31交互傳送。光循環器31將反射光朝向測定部34傳送。測定部34測定從光循環器31得到的反射光光譜。反射光光譜表示與反射光的波長或者頻率依存的強度分布。測定部34將反射光光譜朝向演算裝置35輸出。
演算裝置35針對每個光學元件，基於掃描範圍的反射光而算出載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。圖5為表示一實施形態的位置檢測系統3之掃描範圍的一例之圖。在圖5，作為一例，說明第1光學元件33A的掃描。第1光學元件33A一邊將出射光輸出，一邊移動通過從基板載置區域21a到聚焦環FR的第1掃描範圍Q1。
從第1光學元件33A輸出的出射光由掃描範圍的處理裝置2之各零件反射。例如，出射光在對向電極27的正面及背面、載置台21的基板載置區域21a、聚焦環FR的正面及背面被反射。第1光學元件33A在每個掃描位置取得反射光。演算裝置35基於反射光光譜而測定掃描範圍的高度。
演算裝置35基於掃描範圍的高度之變化，而測定載置台21與聚焦環FR之間的水平方向之距離DA 。具體而言，演算裝置35從基板載置區域21a、聚焦環FR之平坦的上段部分FRA及平坦的下段部分FRB之位置、及平坦部分之間的高度變化的位置測定水平方向的距離DA 。作為一例，演算裝置35測定從基板載置區域21a到聚焦環FR之平坦的上段部分FRA之距離DA1 。演算裝置35可測定到聚焦環FR的傾斜面FRE之距離DA2 ，也可測定到聚焦環FR之平坦的下段部分FRB之距離DA3 。上述的距離為一例，演算裝置35能夠以平坦的部分以外之處所為基準而測定距離。
第2光學元件33B及第3光學元件33C也在各自的掃描範圍被掃描。演算裝置35測定載置台21與聚焦環FR之間的水平方向之距離DB （DB1 、DB2 、DB3 ）及DC （DC1 、DC2 、DC3 ）。
演算裝置35基於針對每個光學元件所測定的載置台21與聚焦環FR之間的水平方向之距離D，而算出位置關係。基板載置區域21a的外徑及聚焦環FR的內徑為圓形並且預先決定大小。因此，載置台21與聚焦環FR之間的位置關係藉由水平方向的距離D、聚焦環FR的內徑及基板載置區域21a的外徑而算出。具體而言，將聚焦環FR之平坦的上段部分FRA之內徑設成AFRA ，將基板載置區域21a的外徑設成A21 。基板載置區域21a與聚焦環FR的中心一致時，水平方向的距離D（DA1 、DB1 、DC1 ）藉由以下的數學式（1）而算出。 【數1】
Figure 02_image001
因此，基於將基板載置區域21a與聚焦環FR的內徑之間的差分除以2所得的值（AFRA ―A21 ）/2與水平方向的距離D（DA1 、DB1 、DC1 ）之間的差分，而算出載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。也就是說，基於對應到距離DA1 、DB1 、DC1 的各個差分，而算出基板載置區域21a與聚焦環FR的中心位置之偏移量及偏移方向。上述的關係即使對於聚焦環FR的傾斜面FRE之內徑及聚焦環FR之平坦的下段部分FRB之內徑，在與對應到各自位置之水平方向的距離D之間也成立。因此，可量測距離DA1 、DB1 、DC1 的套組、距離DA2 、DB2 、DC2 的套組、距離DA2 、DB2 、DC2 的套組之中的至少1套組。
控制裝置MC基於載置台21與聚焦環FR之間的位置關係，而調整聚焦環FR的搬運位置。演算裝置35在將基板載置區域21a與聚焦環FR的內徑之間的差分除以2所得的值與水平方向的距離D之間的差分比規定的閾值大時，將對應到各個光學元件的測定位置之差分朝向控制裝置MC輸出。此時，控制裝置MC調整搬運裝置TU2的教導值（控制搬運裝置TU2的動作之參數），使得各個差分成為0。
控制裝置MC在從處理室S搬出聚焦環FR之後調整教導值，再次搬入聚焦環FR。控制裝置MC可不搬出聚焦環FR，即在處理室S的內部調整教導值。搬運裝置TU2藉由控制裝置MC對教導值的調整，而調整聚焦環FR的搬運位置。
一實施形態的搬運聚焦環FR的系統1構成為具備：上述的搬運裝置TU2；控制裝置MC；及位置檢測系統3。控制裝置MC與位置檢測系統3的演算裝置35不必為不同個體。控制裝置MC可構成為發揮演算裝置35的功能之一部分或者全部。
[搬運聚焦環之系統的動作] 圖6為表示一實施形態的搬運聚焦環FR的方法之處理的一例之流程圖。圖6所示的流程圖為在聚焦環FR從聚焦環載置區域21b上取下之後，並且在新的聚焦環FR被搬入時，藉由系統1而實行。
如圖6所示，首先，搬運裝置TU2將聚焦環FR搬運到包圍晶圓W被載置的基板載置區域21a之周圍的聚焦環載置區域21b上（步驟S10）。接著，位置檢測系統3掃描聚焦環FR。從聚焦環載置區域21b到聚焦環FR的掃描範圍作為一例藉由3個光學元件而被掃描（步驟S20）。
演算裝置35基於針對各個光學元件所測定的基板載置區域21a與聚焦環FR之間的水平方向之距離D，而算出載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。位置關係基於基板載置區域21a的外徑及聚焦環FR的內徑、以及針對各個光學元件所測定的基板載置區域21a與聚焦環FR之間的水平方向之距離D而算出（步驟S30）。
演算裝置35基於載置台21與聚焦環FR之間的位置關係，而判定聚焦環FR的搬運位置是否適當（步驟S40）。演算裝置35在將基板載置區域21a與聚焦環FR的內徑之間的差分除以2所得的值與水平方向的距離D之間的差分為規定的閾值以下時，判定搬運位置為適當。判定搬運位置為適當時（步驟S40：YES），圖6的流程圖結束。
演算裝置35在將基板載置區域21a與聚焦環FR的內徑之差分除以2所得的值與水平方向的距離D之間的差分比規定的閾值大時，判定搬運位置為不適當。判定搬運位置為不適當時（步驟S40：NO），搬運裝置TU2搬出聚焦環FR（步驟S50）。此時，演算裝置35將使基板載置區域21a與聚焦環FR的內徑之差分除以2所得的值與水平方向的距離D之間的差分朝向控制裝置MC輸出。
控制裝置MC基於載置台21與聚焦環FR之間的位置關係，而調整聚焦環FR的搬運位置（步驟S60）。控制裝置MC調整搬運裝置TU2的教導值（控制搬運裝置TU2的動作之控制參數），使得各個差分成為0。調整聚焦環FR的搬運位置之後，聚焦環FR再次被搬運（步驟S10）。以這種方式，在判定搬運位置為適當之前，不斷重複執行步驟S10～步驟S60的處理。
[第2實施型態] 圖7為判定搬運中的聚焦環FR之搬運位置的一例之圖。第2實施形態的位置檢測系統在將聚焦環FR載置到聚焦環載置區域21b之前，將載置台21與聚焦環FR之間的位置關係以至少3個以上的光學元件判定。例如，位置檢測系統在聚焦環FR被搬運到搬運裝置TU2時並且在聚焦環FR被載置到聚焦環載置區域21b的推桿時，判定載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。位置檢測系統可在由搬運裝置TU2所支持的狀態，判定載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。
第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C被配置在朝向基板載置區域21a的周緣部將出射光出射的位置。第1光學元件33A、第2光學元件33B及第3光學元件33C配置成沿著載置台21的周方向，照射位置彼此遠離。
演算裝置35基於入射到各個光學元件的反射光而判定載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。圖8的（A）及（B）為表示載置台21與聚焦環FR之間的位置關係為適當時的一例之圖。圖8的（A）為以俯視查看載置台21及聚焦環FR之圖，圖8的（B）為載置台21及聚焦環FR之部分剖面圖。在圖8的（A）及（B），基板載置區域21a的中心位置與聚焦環FR的中心位置一致。載置台21與聚焦環FR之間的位置關係為適當時，由於聚焦環FR的內徑比基板載置區域21a的外徑大，故出射光在載置台21的周緣部被反射。演算裝置35就3個光學元件所測定的高度與預先決定的基板載置區域21a的高度完全一致，而判定載置台21與聚焦環FR之間的位置關係為適當。
圖9的（A）及（B）為表示載置台21與聚焦環FR之間的位置關係為不適當時的一例之圖。圖9的（A）為以俯視查看載置台21及聚焦環FR之圖，圖9的（B）為載置台21及聚焦環FR之部分剖面圖。在圖9的（A）及（B），相對基板載置區域21a的中心位置，聚焦環FR的中心位置朝向右方向偏移，聚焦環FR的內徑與基板載置區域21a的外徑重疊。載置台21與聚焦環FR之間的位置關係為不適當時，出射光會被聚焦環FR反射。演算裝置35就3個光學元件之中至少1個光學元件所測定的高度與預先決定的基板載置區域21a之高度不一致，而判定載置台21與聚焦環FR之間的位置關係為不適當。
演算裝置35將3個光學元件的測定結果朝向控制裝置MC輸出。控制裝置MC基於3個光學元件的測定結果而調整搬運裝置TU2的教導值。搬運裝置TU2可在將聚焦環FR從腔室搬出之後以經調整的教導值重新搬入，也可基於經調整的教導值而將聚焦環FR的保持位置在腔室內調整。
在載置台21與聚焦環FR之間的位置關係為不適當的狀態，聚焦環FR被搬運的話，載置台21與聚焦環FR有接觸之虞。第2實施形態的位置檢測系統藉由判定搬運中的聚焦環FR之位置，而防止接觸。
第2實施形態所說明的構成能夠與第1實施形態組合而利用。系統1可在圖6的步驟S10判定載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。例如，系統1將聚焦環FR搬入到腔室內之後，配置在聚焦環載置區域21b上之前，可將載置台21與聚焦環FR之間的位置關係以至少3個以上的光學元件判定。
[第3實施型態] 圖10為表示使用2個光學元件之掃描的一例之圖。在第3實施形態的位置檢測系統，演算裝置35基於由2個光學元件所測定的基板載置區域21a與聚焦環FR之間的水平方向之距離D，而算出載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。在第3實施形態的位置檢測系統，第1光學元件33A被設置在將基板載置區域21a的中心位置作為基準而與第2光學元件33B呈180度不對向的位置。
即使光學元件為2個，上述的數學式（1）之關係也成立。因此，基於將基板載置區域21a與聚焦環FR的內徑之差分除以2所得的值與水平方向的距離D之間的差分，而算出載置台21與聚焦環FR之間的位置關係。
圖11的（A）及（B）為表示從使用2個光學元件的掃描結果藉由極座標算出位置關係的一例之圖。圖11的（A）為表示將基板載置區域21a的中心位置作為基準，並且將規定的旋轉位置θ0 作為零座標的極座標系之圖。第1光學元件33A被配置在旋轉位置θA 。將旋轉位置θA 的基板載置區域21a與聚焦環FR之間的水平方向之距離設為DA1 。第2光學元件33B被配置在旋轉位置θB 。將旋轉位置θB 的基板載置區域21a與聚焦環FR之間的水平方向之距離設為DB1 。
圖11的（B）為基於圖11的（A）之極座標而繪製之圖表。縱軸為基板載置區域21a與聚焦環FR之間的水平方向之距離，橫軸為旋轉位置。基板載置區域21a與聚焦環FR的中心位置一致時，基板載置區域21a與聚焦環FR之間的水平方向之距離保持一定。在圖11的（B），成為一定的水平方向之距離作為一例為1.0mm。基板載置區域21a的中心位置與聚焦環FR的中心位置不一致時，如圖11的（B）圖示，水平方向的距離以正弦波狀變化。第1光學元件33A及第2光學元件33B掃描而算出的水平方向之距離DA1 及DB1 係作為正弦波的旋轉位置θA 及旋轉位置θB 各者的距離而以圖示方式呈現。
基板載置區域21a的中心位置與聚焦環FR的中心位置偏移的距離設為RFR ，偏移的旋轉位置設為θFR ，如圖11的（A）及（B）所示。第1光學元件33A及第2光學元件33B掃描而算出的水平方向之距離DA1 及DB1 與RFR 及θFR 之間的關係如同以下的數學式（2）及數學式（3）所示。 【數2】
Figure 02_image003
【數3】
Figure 02_image005
旋轉位置θA 及旋轉位置θB 為光學元件的安裝位置故為已知，聚焦環FR的內徑AFR 及基板載置區域21a的外徑A21也為已知。因此，演算裝置35可藉由解開使用數學式（2）及數學式（3）的聯立方程式，而算出偏移的距離RFR 及偏移的旋轉位置θFR 。以這種方式，藉由利用極座標予以算出，而確定調整聚焦環FR與載置台21之間的位置之偏移的距離與方向。
[變形例] 以上，已說明各種例示的實施形態，但不限定於上述的例示的實施形態，可進行各種省略、置換、及變更。又，可組合不同的實施形態之要素而形成其他的實施形態。
光學元件不限定於聚焦裝置。若光學元件為具有將光照射到對象物，然後取得來自對象物的反射光之功能的元件，則未特別限定，可為準直器等。又，可將光源30設為SLD（Super　Luminescent　Diode），在這種情況，在測定部34使用分光器。位置檢測系統3可利用光干涉而將從光學元件到反射處所的距離，以光學元件作為基準而量測。
演算裝置35可從3個以上的光學元件之掃描結果，藉由極座標算出由聚焦環載置區域21b所支持的聚焦環FR與載置台21之間的位置關係。作為一例，除了從第1光學元件33A及第2光學元件33B，也從第3光學元件33C的掃描結果算出極座標。第3光學元件33C沿著θC 方向掃描而算出的水平方向之距離設成DC1 的話，下述的數學式（4）成立。 【數4】
Figure 02_image007
藉此，演算裝置35可使用數學式（2）及數學式（3）的聯立方程式、數學式（3）及數學式（4）的聯立方程式、以及數學式（2）及數學式（4）的聯立方程式。由於旋轉位置θA 、旋轉位置θB 及旋轉位置θC 為光學元件的安裝位置，故為已知，但光學元件的安裝誤差等存在。又，也有測定誤差存在的情況。演算裝置35可藉由將各聯立方程式的解予以平均化等，而減低誤差。第3實施形態可套用於第1實施形態及第2實施形態。
[實施型態的總結] 若依照各實施形態的系統及方法，則藉由使多個光學元件掃描，而檢測以基板載置區域21a的高度為基準的聚焦環FR之高度。藉由該高度的變化量，而算出掃描範圍的聚焦環FR與載置台21之間的位置關係。基板載置區域21a的形狀為圓狀，基板載置區域21a的外徑及聚焦環FR的內徑預先決定。因此，位置檢測系統可藉由使多個光學元件掃描，而掌握聚焦環FR與載置台21之間的位置關係，進而調整搬運位置。
若依照第2實施形態的系統及方法，則聚焦環FR與載置台21之間的位置關係在聚焦環FR的搬運中被判定。因此，該系統及方法可防止聚焦環FR與載置台21之間的接觸。
若依照第3實施形態的系統及方法，則藉由極座標算出聚焦環FR與載置台21之間的位置關係。因此，系統可確定調整聚焦環FR與載置台21之間的位置之偏移的距離與方向。
從以上的說明，應可理解本發明的各種實施形態在不脫離本發明的範圍及主旨的情況下可進行各種變更。因此，本說明書所揭露的各種實施形態並未意圖限定，實際的範圍及主旨由附加的專利申請範圍表示。
S1:處理系統 1:系統 2:處理裝置 20:處理容器(腔室本體) S:處理室(腔室) 21:載置台 21a:基板載置區域 21b:聚焦環載置區域 FR:聚焦環 3:位置檢測系統 33A:第1光學元件 33B:第2光學元件 33C:第3光學元件 30:光源 35:演算裝置(控制部) MC:控制裝置(控制部) 37A:第1致動器(驅動部) 37B:第2致動器(驅動部) 37C:第3致動器(驅動部) W:晶圓(基板) TU2:搬運裝置 Q1:第1掃描範圍 Q2:第2掃描範圍 Q3:第3掃描範圍
【圖1】圖1為表示處理系統的一例之圖。 【圖2】圖2為表示處理裝置之主要部分縱剖面構成的一例之圖。 【圖3】圖3為表示一實施形態之位置檢測系統的一例之構成圖。 【圖4】圖4為表示使用3個光學元件之掃描的一例之圖。 【圖5】圖5為表示一實施形態的位置檢測系統之掃描範圍的一例之圖。 【圖6】圖6為表示一實施形態之搬運聚焦環的方法之處理的一例之流程圖。 【圖7】圖7為表示判定搬運到搬運裝置的聚焦環之搬運位置的一例之圖。 【圖8】圖8（A）、（B）為表示載置台與聚焦環之間的位置關係為適當時的一例之圖。 【圖9】圖9（A）、（B）為表示載置台與聚焦環之間的位置關係為不適當時的一例之圖。 【圖10】圖10為表示使用2個光學元件之掃描的一例之圖。 【圖11】圖11（A）、（B）為表示從使用2個光學元件的掃描結果藉由極座標算出位置關係的一例之圖。
21a:基板載置區域
33A:第1光學元件
33B:第2光學元件
33C:第3光學元件
FR:聚焦環
Q1:第1掃描範圍
Q2:第2掃描範圍
Q3:第3掃描範圍

Claims (4)

  1. 一種搬運之系統，用以將聚焦環搬運到處理裝置： 該系統具備：搬運裝置；及位置檢測系統， 該處理裝置具有： 腔室本體；及 載置台，包含基板載置區域及包圍該基板載置區域的聚焦環載置區域，且被設置在由該腔室本體所提供的腔室內， 該搬運裝置構成為將該聚焦環搬運到該聚焦環載置區域上， 該位置檢測系統具有： 光源；其使測定光產生； 多個光學元件，其將在該光源產生的該測定光出射作為出射光同時使反射光入射； 驅動部，使該多個光學元件分別移動，以便掃描從由該聚焦環載置區域所支持的該聚焦環到該基板載置區域為止的掃描範圍；及 控制部，其針對每個該光學元件，基於該掃描範圍的該反射光而算出由該聚焦環載置區域所支持的該聚焦環與該載置台之間的位置關係， 該搬運裝置基於由該控制部算出的該位置關係而調整將該聚焦環搬運到該聚焦環載置區域上的位置。
  2. 如請求項1的搬運之系統，其中 該多個光學元件為3個以上的光學元件， 該光學元件分別配置成該測定光出射到該基板載置區域的頂面之端部， 該控制部在將該聚焦環搬運到該聚焦環載置區域上時，基於該基板載置區域之外緣的該反射光而判定由該搬運裝置所支持的該聚焦環與該基板載置區域之間的位置關係。
  3. 如請求項1或2的搬運之系統，其中 該控制部以極座標算出由該聚焦環載置區域所支持的該聚焦環與該載置台之間的位置關係。
  4. 一種搬運之方法，用以搬運聚焦環，具備以下工序： 將該聚焦環搬運到將載置台中之載置基板的基板載置區域之周圍予以包圍的聚焦環載置區域； 將從由該聚焦環載置區域所支持的該聚焦環到該基板載置區域為止的掃描範圍，藉由將測定光出射作為出射光同時使反射光入射的多個光學元件予以掃描； 基於該掃描範圍的該反射光而算出由該聚焦環載置區域所支持的該聚焦環與該載置台之間的位置關係；及 基於藉由該算出的工序所算出的由該聚焦環載置區域所支持的該聚焦環與該載置台之間的位置關係，而決定該聚焦環的搬運位置。
TW109141974A 2019-12-12 2020-11-30 搬運之系統及方法 TWI857185B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-224553 2019-12-12
JP2019224553A JP7263225B2 (ja) 2019-12-12 2019-12-12 搬送するシステム及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202131436A true TW202131436A (zh) 2021-08-16
TWI857185B TWI857185B (zh) 2024-10-01

Family

ID=76313086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109141974A TWI857185B (zh) 2019-12-12 2020-11-30 搬運之系統及方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11869752B2 (zh)
JP (1) JP7263225B2 (zh)
KR (1) KR102779003B1 (zh)
CN (1) CN112992640B (zh)
TW (1) TWI857185B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7246256B2 (ja) * 2019-05-29 2023-03-27 東京エレクトロン株式会社 搬送方法及び搬送システム
JP7720235B2 (ja) * 2021-11-26 2025-08-07 株式会社安川電機 アライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3555230B2 (ja) * 1994-05-18 2004-08-18 株式会社ニコン 投影露光装置
JP4006004B2 (ja) * 2004-12-28 2007-11-14 株式会社東芝 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
JP2006196691A (ja) 2005-01-13 2006-07-27 Toshiba Corp 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
JP4767632B2 (ja) 2005-09-05 2011-09-07 東京エレクトロン株式会社 基板の異常検出方法
US10658222B2 (en) 2015-01-16 2020-05-19 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
KR20170014384A (ko) 2015-07-30 2017-02-08 삼성전자주식회사 건식 식각장치
US11011353B2 (en) * 2016-03-29 2021-05-18 Lam Research Corporation Systems and methods for performing edge ring characterization
JP6635888B2 (ja) * 2016-07-14 2020-01-29 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理システム
JP2018054500A (ja) 2016-09-29 2018-04-05 東京エレクトロン株式会社 位置検出システム及び処理装置
US10541168B2 (en) 2016-11-14 2020-01-21 Lam Research Corporation Edge ring centering method using ring dynamic alignment data
JP6656200B2 (ja) * 2017-04-12 2020-03-04 東京エレクトロン株式会社 位置検出システム及び処理装置
US10504738B2 (en) 2017-05-31 2019-12-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Focus ring for plasma etcher
JP2019212655A (ja) 2018-05-31 2019-12-12 東芝メモリ株式会社 プラズマ処理装置および半導体装置の製造方法
JP7129325B2 (ja) * 2018-12-14 2022-09-01 東京エレクトロン株式会社 搬送方法及び搬送システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP7263225B2 (ja) 2023-04-24
KR20210075008A (ko) 2021-06-22
CN112992640B (zh) 2025-06-13
US20210183628A1 (en) 2021-06-17
KR102779003B1 (ko) 2025-03-11
CN112992640A (zh) 2021-06-18
TWI857185B (zh) 2024-10-01
US11869752B2 (en) 2024-01-09
JP2021092502A (ja) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI769237B (zh) 位置檢測系統及處理裝置
US10354896B2 (en) Position detection system and processing apparatus
TWI724185B (zh) 靜電電容檢測用之檢測器及使用檢測器來校正處理系統中之搬送位置資料之方法
US10837810B2 (en) Method for calibrating measuring device and case used in the calibration method
JP7129325B2 (ja) 搬送方法及び搬送システム
CN103311145B (zh) 控制半导体晶圆制造工艺的系统和方法
TW202131436A (zh) 搬運之系統及方法
US12424424B2 (en) Plasma monitoring system, plasma monitoring method, and monitoring device
JP7660021B2 (ja) 校正装置及び校正方法
US20250125173A1 (en) Calibration Method and Substrate Processing System
US12198954B2 (en) Execution device and execution method
JP7689572B2 (ja) パーティクルモニタシステム、パーティクルモニタ方法およびモニタ装置
US12180580B2 (en) Film forming position misalignment correction method and film forming system
JP2024050059A (ja) 校正方法及び校正システム