CN117133620A - 基片处理装置和环部件的对位方法 - Google Patents

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森北信也
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Abstract

本发明提供在更换基片处理装置内的环部件时，能够高精度地对环部件进行对位的基片处理装置和环部件的对位方法。基片处理装置包括：等离子体处理腔室；被收纳在等离子体处理腔室内的支承台；设置在基片的周围的内侧边缘环；设置在内侧边缘环的周围的外侧边缘环，其具有第一对位部，在俯视时内侧边缘环的外周部与外侧边缘环的内周部重叠；外侧边缘环用的静电卡盘，其配置在支承台的与外侧边缘环相对的位置；和升降器，其能够使内侧边缘环和/或外侧边缘环上下移动，基片处理装置能够在驱动外侧边缘环用的静电卡盘吸附了外侧边缘环的状态下，利用第一对位部将内侧边缘环与外侧边缘环进行对位。

Description

基片处理装置和环部件的对位方法
技术领域
本发明涉及基片处理装置和环部件的对位方法。
背景技术
例如，专利文献1提出了在载置台的晶片载置面上载置晶片，在载置台的环载置面上载置第一环和第二环的等离子体处理装置。提出了等离子体处理装置具有能够驱动升降销升降的驱动机构，利用升降销使第一环和第二环中的至少任一者升降，并进行输送。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-113603号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供一种在更换基片处理装置内的环部件时能够高精度地对环部件进行对位的技术。
用于解决技术问题的手段
根据本发明的一个方式，提供一种基片处理装置，其包括：等离子体处理腔室；被收纳在所述等离子体处理腔室内的支承台；设置在基片的周围的内侧边缘环；设置在所述内侧边缘环的周围的外侧边缘环，其具有第一对位部，在俯视时所述内侧边缘环的外周部与所述外侧边缘环的内周部重叠；外侧边缘环用的静电卡盘，其配置在所述支承台的与所述外侧边缘环相对的位置；和升降器，其能够使所述内侧边缘环和/或所述外侧边缘环上下移动，所述基片处理装置能够在驱动所述外侧边缘环用的静电卡盘吸附了所述外侧边缘环的状态下，利用所述第一对位部将所述内侧边缘环与所述外侧边缘环进行对位。
发明效果
采用本发明的一个方面，在更换基片处理装置内的环部件时，能够高精度地对环部件进行对位。
附图说明
图1是表示实施方式的等离子体处理装置的一个例子的截面图。
图2是表示实施方式的边缘环和升降部的一个例子的截面图。
图3是用于对参考例的边缘环更换时的技术问题进行说明的图。
图4是表示实施方式的输送方法的一个例子的流程图。
图5是用于对实施方式的输送方法进行说明的图。
图6是用于对实施方式的输送方法(图5的后续)进行说明的图。
图7是用于对实施方式的输送方法的另一个例子进行说明的图。
图8是用于对实施方式的输送方法的另一个例子进行说明的图。
图9是表示实施方式的边缘环和周边结构的变形例1～4的图。
图10是表示实施方式的边缘环和周边结构的变形例5～6的图。
图11是表示实施方式的利用销的定位结构的例子的图。
图12是表示实施方式的基片处理系统的一个例子的图。
附图标记说明
1等离子体处理装置，2控制装置，10等离子体处理腔室，11基片支承部，13喷淋头，21气体源，20气体供给部，30电源，31RF电源，31a第一RF生成部，31b第二RF生成部，32a第一DC生成部，32b第二DC生成部，33第三DC生成部，40排气系统，50升降部，51销，54升降器，53致动器，111主体部，112环组件，112a内侧边缘环，112b外侧边缘环，113a覆盖环，114第一静电电极，400基片处理系统。
具体实施方式
下面，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各附图中，存在对相同的构成部分标注相同的附图标记，并省略重复说明的情况。
在本说明书中，平行、直角、正交、水平、垂直、上下、左右等方向，容许不会损害实施方式的效果的程度的偏移。角部的形状并不限于直角，也可以是弓形带有圆角。平行、直角、正交、水平、垂直、圆、一致，可以包含大致平行、大致直角、大致正交、大致水平、大致垂直、大致圆、大致一致。
[等离子体处理装置]
下面，对等离子体处理系统的结构例进行说明。图1是用于对电容耦合型的等离子体处理装置1的结构例进行说明的图。等离子体处理装置1是在内部配置有边缘环等环部件的基片处理装置的一个例子。
等离子体处理系统包括电容耦合型的等离子体处理装置1和控制装置2。电容耦合型的等离子体处理装置1包括等离子体处理腔室10、气体供给部20、电源30和排气系统40。另外，等离子体处理装置1包括基片支承部11(支承台)和气体导入部。气体导入部能够将至少一种处理气体导入到等离子体处理腔室10内。气体导入部包括喷淋头13。基片支承部11配置在等离子体处理腔室10内。喷淋头13配置在基片支承部11的上方。在实施方式中，喷淋头13构成等离子体处理腔室10的顶部(ceiling)的至少一部分。等离子体处理腔室10具有由喷淋头13、等离子体处理腔室10的侧壁10a和基片支承部11规定的等离子体处理空间10s。等离子体处理腔室10具有：用于向等离子体处理空间10s供给至少一种处理气体的至少一个气体供给口；和用于从等离子体处理空间排出气体的至少一个气体排出口。等离子体处理腔室10被接地。喷淋头13和基片支承部11与等离子体处理腔室10的壳体电绝缘。
基片支承部11包括主体部111和环组件112。主体部111具有：用于支承基片W的中央区域111a；和用于支承环组件112的环状区域111b。晶片是基片W的一个例子。主体部111的环状区域111b在俯视时包围主体部111的中央区域111a。基片W配置在主体部111的中央区域111a上，环组件112以包围主体部111的中央区域111a上的基片W的方式配置在主体部111的环状区域111b上。因此，中央区域111a也被称为用于支承基片W的基片支承面，环状区域111b也被称为用于支承环组件112的环支承面。
在实施方式中，主体部111包括基座1110和静电卡盘1111。基座1110包含导电性部件。基座1110的导电性部件能够作为下部电极发挥作用。静电卡盘1111配置在基座1110上。静电卡盘1111包括陶瓷部件1111a和配置在陶瓷部件1111a内的第一静电电极114、第三静电电极1111b。在静电卡盘1111内也可以包括后述的第二静电电极118(参照图9)。第一静电电极114配置在静电卡盘1111内的与环组件112对应的位置。第三静电电极1111b配置在静电卡盘1111内的与基片W对应的位置。
陶瓷部件1111a具有中央区域111a。在实施方式中，陶瓷部件1111a还具有环状区域111b。此外，也可以是环状静电卡盘或环状绝缘部件那样的包围静电卡盘1111的其它部件具有环状区域111b。在该情况下，环组件112可以是配置在环状静电卡盘或环状绝缘部件上，也可以是配置在静电卡盘1111和环状绝缘部件这两者上。另外，也可以在陶瓷部件1111a内配置与后述的RF(Radio Frequency：射频)电源31和/或DC(Direct Current：直流)电源32耦合的至少一个RF/DC电极。在该情况下，至少一个RF/DC电极能够作为下部电极发挥作用。在后述的偏置RF信号和/或DC信号被供给到至少一个RF/DC电极的情况下，RF/DC电极也被称为偏置电极。另外，也可以是基座1110的导电性部件和至少一个RF/DC电极作为多个下部电极发挥作用。另外，也可以是第三静电电极1111b作为下部电极发挥作用。因此，基片支承部11包含至少一个下部电极。
环组件112包括一个或多个环状部件。在实施方式中，一个或多个环状部件包括一个或多个边缘环和至少一个覆盖环。边缘环由导电性材料或绝缘材料形成，覆盖环由绝缘材料形成。
在图1的例子中，环组件112包括内侧边缘环112a、外侧边缘环112b、覆盖环113a和绝缘部件113b。内侧边缘环112a、外侧边缘环112b、覆盖环113a和绝缘部件113b为圆环状，形成为同心圆状。另外，关于环组件112，将使用图2在后面进行说明。
另外，在主体部111的环状区域111b设置有传热气体供给部，该传热气体供给部具有用于向环组件112(外侧边缘环112b)的背面与环状区域111b之间供给传热用的背侧气体的气体供给路径116a、116b。在与气体供给路径116a对应的外侧边缘环112b的背面(下表面)，呈环状形成有50μm～数百μm的槽201a。气体供给路径116b配置在比气体供给路径116a靠外侧的位置。在与气体供给路径116b对应的外侧边缘环112b的背面，呈环状形成有50μm～数百μm的槽201b。气体供给路径116a、116b能够从未图示的气体供给源供给背侧气体。气体供给路径116a、116b也总称为气体供给路径116。气体供给路径116a、116b并不限于位于两方的位置，也可以位于任一方的位置。作为背侧气体，例如可以使用He气体。另外，在本发明中，向外侧边缘环112b的背面(槽201a、201b)与环状区域111b之间供给传热用的背侧气体。但是，具有气体供给路径116的传热气体供给部并不限于此，也可以是向内侧边缘环112a和外侧边缘环112b中的至少任一者的背面与环状区域111b之间供给传热用的背侧气体。也可以是在外侧边缘环112b的背面与作为静电卡盘1111的上表面的环状区域111b(环支承面)之间的至少一部分具有传热片。
另外，基片支承部11可以包括用于将静电卡盘1111、环组件112和基片中的至少一者调节为目标温度的温度调节模块。温度调节模块可以包括加热器、传热介质、流路1110a或者它们的组合。可以在流路1110a中流动盐水或气体那样的传热流体。在实施方式中，流路1110a形成在基座1110内，在静电卡盘1111的陶瓷部件1111a内配置有一个或多个加热器。另外，基片支承部11可以包括用于向基片W的背面与中央区域111a之间的间隙供给传热气体的传热气体供给部(参照图2的气体供给路径115)。
喷淋头13能够将来自气体供给部20的至少一种处理气体导入到等离子体处理空间10s内。喷淋头13具有至少一个气体供给口13a、至少一个气体扩散室13b和多个气体导入口13c。被供给到气体供给口13a的处理气体，能够通过气体扩散室13b从多个气体导入口13c被导入到等离子体处理空间10s内。另外，喷淋头13包括至少一个上部电极。此外，气体导入部可以除了喷淋头13以外，还包括被安装在形成于侧壁10a上的一个或多个开口部的一个或多个侧面气体注入部(SGI：Side Gas Injector)。
气体供给部20可以包括至少一个气体源21和至少一个流量控制器22。在实施方式中，气体供给部20能够将至少一种处理气体从与各自对应的气体源21经由与各自对应的流量控制器22供给到喷淋头13。各流量控制器22例如可以包括质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。另外，气体供给部20可以包括用于对至少一种处理气体的流量进行调制或脉冲化的一个或多个流量调制器件。
电源30包括经由至少一个阻抗匹配电路与等离子体处理腔室10耦合的RF电源31。RF电源31能够将至少一个RF信号(RF功率)供给到至少一个下部电极和/或至少一个上部电极。从而，能够从被供给到等离子体处理空间10s的至少一种处理气体形成等离子体。因此，RF电源31能够作为等离子体生成部的至少一部分发挥作用，该等离子体生成部能够在等离子体处理腔室10中从一种或多种处理气体生成等离子体。另外，通过将偏置RF信号供给到至少一个下部电极，能够在基片W上产生偏置电位，将所形成的等离子体中的离子成分引入到基片W。
在实施方式中，RF电源31包括第一RF生成部31a和第二RF生成部31b。第一RF生成部31a经由至少一个阻抗匹配电路与至少一个下部电极和/或至少一个上部电极耦合，能够生成等离子体生成用的源RF信号(源RF电功率)。在实施方式中，源RF信号具有10MHz～150MHz的范围内的频率。在实施方式中，可以是第一RF生成部31a能够生成具有不同频率的多个源RF信号。所生成的一个或多个源RF信号被供给到至少一个下部电极和/或至少一个上部电极。
第二RF生成部31b经由至少一个阻抗匹配电路与至少一个下部电极耦合，能够生成偏置RF信号(偏置RF功率)。偏置RF信号的频率可以与源RF信号的频率相同也可以不同。在实施方式中，偏置RF信号具有比源RF信号的频率低的频率。在实施方式中，偏置RF信号具有100kHz～60MHz的范围内的频率。在实施方式中，可以是第二RF生成部31b能够生成具有不同频率的多个偏置RF信号。所生成的一个或多个偏置RF信号被供给到至少一个下部电极。另外，在各种实施方式中，源RF信号和偏置RF信号中的至少一者可以被脉冲化。
另外，电源30可以包括与等离子体处理腔室10耦合的DC电源32。DC电源32包括第一DC生成部32a、第二DC生成部32b和第三DC生成部33。在实施方式中，第一DC生成部32a与至少一个下部电极连接，能够生成第一DC信号。所生成的第一偏置DC信号被施加到至少一个下部电极。在实施方式中，第二DC生成部32b与至少一个上部电极连接，能够生成第二DC信号。所生成的第二DC信号被施加到至少一个上部电极。在实施方式中，第三DC生成部33至少与第一静电电极114连接，能够生成第三DC信号。所生成的第三DC信号至少被施加到第一静电电极114，由此，能够对第一静电电极114施加直流电压。所生成的第三DC信号也可以被施加到第二静电电极118。另外，第一静电电极114可以是设置在与配置有第三静电电极1111b的电介质相同的电介质(图1的陶瓷部件1111a)中，也可以是使陶瓷部件1111a分离成中央区域111a和环状区域111b，第一静电电极114设置在与配置有第三静电电极1111b的电介质不同的电介质中。
在各种实施方式中，第一DC信号和第二DC信号中的至少一者可以被脉冲化。在该情况下，能够对至少一个下部电极和/或至少一个上部电极施加电压脉冲的序列。电压脉冲可以具有矩形、梯形、三角形或它们的组合的脉冲波形。在实施方式中，在第一DC生成部32a与至少一个下部电极之间连接有用于从DC信号生成电压脉冲的序列的波形生成部。从而，第一DC生成部32a和波形生成部构成电压脉冲生成部。在第二DC生成部32b和波形生成部构成电压脉冲生成部的情况下，电压脉冲生成部与至少一个上部电极连接。电压脉冲可以具有正的极性，也可以具有负的极性。另外，电压脉冲的序列可以在一个周期内包含一个或多个正极性电压脉冲和一个或多个负极性电压脉冲。此外，可以是除了RF电源31以外还设置第一DC生成部32a和第二DC生成部32b，也可以是设置第一DC生成部32a来代替第二RF生成部31b。
排气系统40例如能够与设置在等离子体处理腔室10的底部的气体排出口10e连接。排气系统40可以包括压力调节阀和真空泵。能够利用压力调节阀来调节等离子体处理空间10s内的压力，等离子体处理空间10s内成为真空(减压)状态。真空泵可以包括涡轮分子泵、干式泵或它们的组合。
控制装置2能够处理计算机可执行的命令，该命令用于使等离子体处理装置1执行在本发明中说明的各种工序。控制装置2能够控制等离子体处理装置1的各要素执行在此说明的各种工序。在实施方式中，可以是控制装置2的一部分或全部包含在等离子体处理装置1中。控制装置2可以包括处理部2a1、存储部2a2和通信接口2a3。控制装置2例如由计算机2a实现。处理部2a1能够从存储部2a2读取程序，通过执行所读取的程序来进行各种控制动作。该程序可以是预先存储在存储部2a2中，也可以是在需要时经由介质获取。所获取的程序被保存在存储部2a2中，由处理部2a1从存储部2a2读取并执行。介质可以是计算机2a能够读取的各种存储介质，也可以是与通信接口2a3连接的通信线路。处理部2a1可以是CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)。存储部2a2可以包括RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)或者它们的组合。通信接口2a3可以经由LAN(LocalArea Network：局域网)等通信线路在与等离子体处理装置1之间进行通信。
[边缘环的输送]
图2是表示包含实施方式的边缘环的环组件112和升降部50的一个例子的截面图。图3是用于对参考例的边缘环更换时的技术问题进行说明的图。
在等离子体处理装置1内配置有包含边缘环的多个环部件。作为环部件的一个例子，有为了提高基片W的等离子体处理的面内均匀而配置在基片W的径向外侧的边缘环(内侧边缘环112a、外侧边缘环112b)和覆盖环113a等。环部件当消耗超过容许范围时需要更换。例如，当边缘环消耗时，边缘环上的鞘套的厚度会发生变化，离子向基片W的入射角度会改变，对基片W的处理会发生变化，因此需要更换环部件。当更换环部件的间隔(腔室维护周期)变短时，等离子体处理装置1的运转率降低，等离子体处理装置1的生产率下降。
因此，通过设置能够进行环部件的自动输送的升降部50，能够不使等离子体处理腔室10向大气开放地进行环部件的更换，由此能够缩短腔室维护周期，提高等离子体处理装置1的生产率。
环组件112具有边缘环，边缘环被分割为内侧边缘环112a和外侧边缘环112b。在一个实施方式的输送方法中，列举利用升降部50输送环部件中的与外侧边缘环112b相比消耗快的内侧边缘环112a、并更换为更换用的内侧边缘环112a的例子进行说明。更换用的内侧边缘环112a包括全新的内侧边缘环和比较新的内侧边缘环。外侧边缘环112b固定，不作为升降部50的输送对象。但是，并不限于此，也可以是将外侧边缘环112b作为输送对象，也可以是将内侧边缘环112a和外侧边缘环112b两者作为输送对象。
参照图3对使用升降部更换参考例的边缘环112A的情况下的技术问题进行说明。参考例的边缘环112A具有内侧边缘环112c和外侧边缘环112d。内侧边缘环112c被输送，外侧边缘环112d被固定。在将已消耗的内侧边缘环112c送出后，如图3的(a)所示，在将更换用的内侧边缘环112c载置在静电卡盘1111上时，存在其一部分会挂在中央区域111a(基片支承面)等的情况。图3的(a)中的“A”，表示内侧边缘环112c的内侧挂在中央区域111a，无法将内侧边缘环112c载置在环状区域111b(环支承面)上的情况的例子。例如，在内侧边缘环112c的内径与中央区域111a的直径之差小于边缘环的输送精度(输送误差)、且中央区域111a的位置比环状区域111b的位置高的情况下，存在无法正确地载置内侧边缘环112c的情况。
另外，内侧边缘环112c和外侧边缘环112d是在径向上被分割的圆环状部件，分割面是垂直的。在该情况下，会在内侧边缘环112c与外侧边缘环112b之间形成与静电卡盘1111表面垂直的间隙。当离子从该间隙进入时，如图3的(b)中的“B”所示的那样，从间隙露出的静电卡盘1111会受到损伤，外侧边缘环112d的靠近间隙的部分会消耗。
因此，本发明提供在利用升降部50更换内侧边缘环112a时，无论输送精度如何，都能够将内侧边缘环112a和外侧边缘环112b进行对位而适当地载置内侧边缘环112a的边缘环的结构。另外，本发明提供能够避免静电卡盘1111的损伤和外侧边缘环112d的消耗的边缘环的结构。
(边缘环)
首先，参照图2对实施方式的边缘环的结构进行说明。环组件112具有被分割为内侧边缘环112a和外侧边缘环112b的边缘环。环组件112还具有覆盖环113a和绝缘部件113b。环部件包括内侧边缘环112a、外侧边缘环112b、覆盖环113a和绝缘部件113b。
内侧边缘环112a是圆环状部件，设置在基片W的周围。内侧边缘环112a可以由导电性材料形成，一个例子包括Si和SiC。内侧边缘环112a配置在外侧边缘环112b上。外侧边缘环112b具有高度比被载置在中央区域111a的基片W高的外周部、和比外周部的高度低的内周部，内侧边缘环112a配置在内周部的上表面12b2上。
外侧边缘环112b是圆环状部件，设置在内侧边缘环112a的周围。外侧边缘环112b可以由导电性材料形成，一个例子包括Si、SiC等。外侧边缘环112b配置在环状区域111b。内侧边缘环112a和外侧边缘环112b可以是由相同的材料形成。内侧边缘环112a和外侧边缘环112b也可以是由不同的材料形成。
在图2的例子中，以覆盖外侧边缘环112b的方式配置有覆盖环113a。另外，配置有覆盖静电卡盘1111和基座1110的外周并在上部支承覆盖环113a的绝缘部件113b。覆盖环113a和绝缘部件113b是由介电材料形成的圆环状部件。一个例子包括石英(SiO2)。
外侧边缘环112b具有第一对位部，内侧边缘环112a具有第二对位部。外侧边缘环112b的外周面大致垂直，且与覆盖环113a的侧壁相对。在外侧边缘环112b的内周面的至少一部分形成有随着向内侧去而变低的锥面。本发明的外侧边缘环112b中，内周面的一部分成为锥面12b1，内周面的一部分成为水平面(上表面12b2)。但是，并不限于此，也可以是外侧边缘环112b的内周面的整个面成为锥面。锥面12b1是第一对位部的一个例子。
内侧边缘环112a的内周面(内周端部)垂直，且与静电卡盘1111的侧壁相对。在内侧边缘环112a的外周面的至少一部分形成有随着向内侧去而变低的锥面。本发明的内侧边缘环112a的外周面的整个面成为锥面12a1。但是，并不限于此，也可以是内侧边缘环112a的外周面的一部分的面成为锥面。锥面12a1是第二对位部的一个例子。
为了说明方便起见，将外侧边缘环112b的与锥面12b1对应的区域设为中间部，将中间部的外周侧设为外周部(与上表面12b3对应的区域)，将中间部的内周侧设为内周部(与上表面12b2对应的区域)。内周部的上表面12b2成为内侧边缘环112a的载置面。内侧边缘环112a和外侧边缘环112b构成为能够利用锥面12a1和锥面12b1进行内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的对位。由此，不论输送精度如何，都能够将内侧边缘环112a定位在内侧边缘环112a的下表面12a2与外侧边缘环112b的上表面12b2相对的、正确的位置。
外侧边缘环112b的外周部形成为在高度方向(上下方向)上比中间部和内周部厚。因此，外周部的上表面12b3的高度比内周部的上表面12b2的高度高。锥面12b1是将外周部的上表面12b3的高度与内周部的上表面12b2的高度连结的面，由此规定锥面12b1的角度θ。
在内侧边缘环112a载置在外侧边缘环112b上时，内侧边缘环112a的上表面12a3为与基片W的上表面相同的高度，且比外侧边缘环112b的外周部的上表面12b3的高度低。内侧边缘环112a的锥面12a1的角度相对于外侧边缘环112b的锥面12b1的角度θ为(180°-θ)。锥面12b1的角度θ为45°以上。因此，锥面12a1的角度为135°以下。锥面12b1的角度θ只要为例如小于90°、且能够通过将锥面12a1、12b1进行对位而将内侧边缘环112a和外侧边缘环112b进行定位(对准)的角度即可，例如优选为45°。
内侧边缘环112a的锥面12a1和外侧边缘环112b的锥面12b1在周向上在整周具有锥形形状。但是，并不限于此，也可以是锥面12a1和锥面12b1在周向的一部分为锥形形状。但是，构成为在内侧边缘环112a为锥面12a1的位置，外侧边缘环112b也成为锥面12b1，能够进行对位。
内侧边缘环112a的内径与外侧边缘环112b的内径相同，内侧边缘环112a的外径小于外侧边缘环112b的外径。内侧边缘环112a和外侧边缘环112b在俯视时至少一部分重叠。在图2的例子中，外侧边缘环112b在俯视时与内侧边缘环112a的全部重叠，但是并不限于此，也可以是在俯视时与内侧边缘环112a的一部分重叠。即，只要外侧边缘环112b设置在内侧边缘环112a的周围，且在俯视时至少内侧边缘环112a的外周部与外侧边缘环112b的内周部重叠即可。
在升降部50更换内侧边缘环112a时，将已消耗的内侧边缘环112a送出，将更换用的内侧边缘环112a载置在外侧边缘环112b上。此时，由于内侧边缘环112a和外侧边缘环112b具有锥形结构，所以能够进行水平方向的对位。因此，能够消除由内侧边缘环112a的输送引起的偏移，能够将更换用的内侧边缘环112a载置在正确的位置。从而，无论输送臂AM(参照后述的图5和图6)的输送精度如何，都能够利用外侧边缘环112b的锥面12b1来引导内侧边缘环112a的锥面12a1。由此，能够进行内侧边缘环112a的中心轴与外侧边缘环112b的中心轴的对位。
另外，离子的入射角度相对于基片W大致垂直地入射。同样地，相对于配置在基片W的外周侧的环组件112，也大致垂直地入射。在图3所示的参考例中，内侧边缘环112c的外周面与外侧边缘环112d的内周面垂直，会在内侧边缘环112c的外周面与外侧边缘环112d的内周面之间形成垂直的间隙。因此，离子有可能通过该垂直的间隙而对静电卡盘1111造成损伤。而在图2所示的结构中，由内侧边缘环112a的锥面12a1与外侧边缘环112b的锥面12b1形成的间隙具有角度θ。因此，锥面12a1与锥面12b1相对，成为离子难以入射到该间隙的结构。而且，静电卡盘1111没有从被分割的内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的间隙露出。由此，能够抑制离子从锥面12a1与锥面12b1的间隙进入而导致静电卡盘1111受到损伤或外侧边缘环112b消耗。由此，能够在不进行大气开放的情况下将更换用的内侧边缘环112a自动地进行更换，并且延长外侧边缘环112b和静电卡盘1111的寿命。
(升降部)
接着，参照图2对升降部50的结构进行说明。实施方式的等离子体处理装置具有用于对被载置在静电卡盘1111上的边缘环进行输送的升降部50。在本实施方式中，列举升降部50输送内侧边缘环112a的例子进行说明。
升降部50具有升降器54。升降器54能够使内侧边缘环112a和外侧边缘环112b中的至少任一者上下移动。在本发明中，升降器54能够使内侧边缘环112a上下移动。升降器54具有销51和用于使销51上下移动的致动器53。
在载置有内侧边缘环112a和外侧边缘环112b时，内侧边缘环112a从上方覆盖外侧边缘环112b的内周部和中间部。因此，外侧边缘环112b的内周部和中间部不在等离子体处理空间露出。另外，在外侧边缘环112b的内周部，形成有在上下方向(厚度方向)上贯穿外侧边缘环112b的贯通孔12b4。
在静电卡盘1111的环状区域111b的与贯通孔12b4连通的位置，形成有在上下方向上贯穿静电卡盘1111的贯通孔63。另外，在基座1110的与贯通孔63连通的位置，形成有在上下方向上贯穿基座1110的贯通孔64。
销51被收纳在贯通孔63和贯通孔64内，在下方与致动器53连接。下面，将与致动器53连接的销51的下端部称为基端，将销51的上端部称为前端。在贯通孔64内配置有密封部52，能够在利用密封部52将前端侧的真空空间从基端侧的大气空间密封的同时，使销51上下移动。销51穿过密封部52向下方延伸。密封部52例如为轴密封件、波纹管等。致动器53能够驱动销51升降。致动器53的种类没有特别限定。致动器53例如为压电致动器、电动机等。
销51具有第一保持部51a、第二保持部51b和突出部51c。第一保持部51a具有从销51的前端到突出部51c的规定的长度。第一保持部51a具有以规定的间隙与贯通孔12b4嵌合的截面。第二保持部51b在轴向上与第一保持部51a的基端侧连接。在第二保持部51b与第一保持部51a连接的位置，形成有从第一保持部51a向外侧突出的突出部51c。形成突出部51c的位置的第二保持部51b的截面为不与贯通孔12b4嵌合的大小或形状。即，当将销51从外侧边缘环112b的下表面侧插入贯通孔12b4中时，第一保持部51a能够穿过贯通孔12b4、并从外侧边缘环112b的上表面12b2突出地升降。而且，能够使销51上升至突出部51c与外侧边缘环112b的下表面抵接为止。第二保持部51b能够利用突出部51c在贯通孔12b4的入口停止并从下表面支承外侧边缘环112b。由此，能够利用销51仅使内侧边缘环112a上升并进行更换。另外，在外侧边缘环112b没有被固定而与内侧边缘环112a一起输送外侧边缘环112b的情况下，第二保持部51b利用突出部51c从下表面支承外侧边缘环112b。在该状态下，利用销51使内侧边缘环112a和外侧边缘环112b上升并进行更换。
第一保持部51a、第二保持部51b和突出部51c的具体形状没有特别限定。例如，第一保持部51a和第二保持部51b可以为同轴的棒状部件。在第一保持部51a和第二保持部51b为圆筒形状的情况下，第一保持部51a的直径小于第二保持部51b的直径。突出部51c在周向上突出至与第二保持部51b的直径相同的长度。贯通孔12b4的内径大于第一保持部51a的直径，且小于第二保持部51b的直径。
第一保持部51a和第二保持部51b也可以是截面为多边形形状。另外，第一保持部51a的截面积也可以不必小于第二保持部51b的截面积。只要至少在第二保持部51b的前端侧形成有向外侧突出的突出部51c即可。关于这样的结构，将在后面进行说明(参照图11等)。
销51可以在周向上设置3根以上。另外，也可以为在外侧边缘环112b不设置贯通孔12b4，销51不贯穿外侧边缘环112b的结构。关于这样的结构，将在后面进行说明(参照图7、图10等)。
(双极型的静电卡盘)
静电卡盘1111具有配置在与外侧边缘环112b相对的位置的外侧边缘环用的静电卡盘1111c。静电卡盘1111也可以具有配置在与内侧边缘环112a相对的位置的内侧边缘环用的静电卡盘1111d(参照图9)。外侧边缘环用的静电卡盘1111c是双极型的静电卡盘，具有内周电极114a和外周电极114b作为第一静电电极114。内周电极114a和外周电极114b配置在外侧边缘环用的静电卡盘1111c的陶瓷部件1111a(图1)内。内周电极114a和外周电极114b可以为金属板，也可以为金属网。
外侧边缘环用的静电卡盘1111c能够利用内周电极114a和外周电极114b之间的电位差来吸附保持由Si或SiC形成的外侧边缘环112b。内周电极114a和外周电极114b设置于在俯视时与外侧边缘环112b重叠的外侧边缘环用的静电卡盘1111c的位置。另外，在本发明中，内周电极114a和外周电极114b设置在与外侧边缘环112b的外周部和中间部对应的位置，但是并不限于此，也可以是设置在与内周部对应的位置。本发明的外侧边缘环用的静电卡盘1111c并不限于双极型的静电卡盘，也可以是单极型的静电卡盘。在单极的情况下，能够利用等离子体与第一静电电极114之间的电位差来吸附保持外侧边缘环112b。
内周电极114a呈环状配置在比外周电极114b靠内周侧的外侧边缘环112b的中间部，外周电极114b呈环状配置在外侧边缘环112b的外周部。内周电极114a经由开关29a与直流电源33a电连接。能够从直流电源33a经由开关29a有选择地对内周电极114a施加用于将外侧边缘环112b吸附在静电卡盘1111上的正电压或负电压。从直流电源33a对内周电极114a施加的电压所具有的极性的切换由控制装置2(图1)进行。直流电源33a是第三DC生成部33的一个例子。
外周电极114b经由开关29b与直流电源33b电连接。能够从直流电源33b经由开关29b有选择地对外周电极114b施加用于将外侧边缘环112b吸附在静电卡盘1111上的正电压或负电压。从直流电源33b对外周电极114b施加的电压所具有的极性的切换由控制装置2进行。直流电源33b是第三DC生成部33的一个例子。对内周电极114a和外周电极114b，不限于施加直流电压，也可以是施加交流电压。
[输送方法]
接着，参照图2、图4和图5的(a)～(e)，说明利用升降部50进行的已消耗的内侧边缘环112a的输送(送出)。另外，参照图2、图4和图6的(a)～(e)，说明利用升降部50进行的更换用的内侧边缘环112a的输送(送入)。图4是表示实施方式的输送方法的一个例子的流程图。图5是用于对实施方式的输送方法进行说明的图。图6是用于对实施方式的输送方法(图5的后续)进行说明的图。图5的(e)和图6的(a)是同一图。
图5的(a)将与图2相同的状态的图简化地表示。如图5的(a)所示，销51除了输送边缘环时以外被收纳在贯通孔63和贯通孔64内。另外，在图5的(a)的例子中，销51的前端为被插通在外侧边缘环112b的贯通孔12b4内的状态，但也可以是销51的前端被收纳在比外侧边缘环112b靠下方的位置。
内侧边缘环112a的输送，在基片W被送出之后进行。本发明的输送方法由控制装置2控制。本实施方式的输送方法并不限于边缘环的对位方法，还包括覆盖环等环部件的对位方法。
当开始本发明的输送方法时，控制装置2控制传热气体供给部，停止从气体供给路径116向外侧边缘环112b的背面与静电卡盘1111(环状区域111b)之间供给He气体(步骤S1)。
接着，控制装置2控制开关29a或开关29b，选择并施加用于使作为第一静电电极的内周电极114a与外周电极114b之间产生电位差的直流电压(步骤S3)。例如，当在基片W的处理时对内周电极114a施加2500V的直流电压，对外周电极114b施加2500V的直流电压的情况下，使从直流电源33a对内周电极114a施加的直流电压保持不变。另一方面，控制装置2进行控制，以使得切换开关29b来切换从直流电源33b对外周电极114b施加的直流电压所具有的极性，例如施加-2500V的直流电压。由此，通过在内周电极114a与外周电极114b之间产生电位差，使外侧边缘环112b吸附在静电卡盘1111上。
在这样将外侧边缘环112b固定在静电卡盘1111上的状态下，控制装置2控制致动器53来驱动销51。当销51上升时，第一保持部51a贯穿外侧边缘环112b的贯通孔12b4并与内侧边缘环112a的下表面抵接从而将内侧边缘环向上方抬起(步骤S5)。图5的(b)表示由实施方式的升降部50将内侧边缘环112a抬起了的状态例。
返回图4，接着，控制装置2使输送用的机械臂(下面，称为“输送臂AM”)进入等离子体处理腔室10内(步骤S7)。图5的(c)是表示即将要将由升降部50抬起了的内侧边缘环112a载置在输送臂AM上之前的状态例的图。此时，在销51将内侧边缘环112a抬起之后，控制装置2使输送臂AM从等离子体处理腔室10的外部进入基片支承部11的上方。输送臂AM以比销51的前端的高度低的高度在水平方向上前进。
返回图4，当输送臂AM被配置在由销51抬起了的内侧边缘环112a的下方时，控制装置2控制致动器53使销51下降(步骤S9)。图5的(d)表示由升降部50抬起了的内侧边缘环112a被载置在输送臂AM上的状态例。通过销51下降，被保持在销51上的内侧边缘环112a被载置在输送臂AM上。在内侧边缘环112a被载置在输送臂AM上之后，销51保持原样向下方继续下降。
返回图4，接着，当销51被收纳在贯通孔63和贯通孔64内时，控制装置2使载置有内侧边缘环112a的输送臂AM向等离子体处理腔室10外移动(步骤S11)。图5的(e)表示利用升降部50进行的内侧边缘环112a的输送完成时的状态例。输送臂AM将内侧边缘环112a送出到等离子体处理腔室10外，销51退避到输送开始前的位置，内侧边缘环112a的输送完成。
返回图4，接着，控制装置2使用输送臂从收纳容器取出更换用的内侧边缘环112a，不进行大气开放地将更换用的内侧边缘环112a输送到等离子体处理腔室10(步骤S13)。关于收纳容器将在后面进行说明。用于输送更换用的内侧边缘环112a的输送臂可以是输送臂AM，也可以是使包括输送臂AM的多个输送臂协作地输送。
接着，控制装置2使载置有更换用的内侧边缘环112a的输送臂AM进入等离子体处理腔室10内(步骤S15)。图6的(b)表示使载置有更换用的内侧边缘环112a的输送臂AM进入了等离子体处理腔室10内的状态例。
返回图4，接着，控制装置2控制致动器53使销51上升(步骤S17)。图6的(c)表示利用销51将载置在输送臂AM上的更换用的内侧边缘环112a抬起了的状态例。通过销51上升，载置在输送臂AM上的更换用的内侧边缘环112a被销51抬起并保持。
返回图4，在内侧边缘环112a被保持在销51上之后，输送臂AM向等离子体处理腔室10外移动(步骤S19)。图6的(d)表示更换用的内侧边缘环112a由销51抬起，输送臂AM退避了的状态例。
返回图4，接着，控制装置2控制致动器53使载置有更换用的内侧边缘环112a的销51下降(步骤S21)。此时，在外侧边缘环112b被外侧边缘环用的静电卡盘1111c静电吸附的状态下，载置有内侧边缘环112a的销51下降。图6的(d)和(e)表示由销51抬起的更换用的内侧边缘环112a载置在被静电吸附的外侧边缘环112b上的状态例。通过销51下降，被保持在销51上的内侧边缘环112a与外侧边缘环112b进行对位，并被载置(步骤S23)。在内侧边缘环112a被载置之后，销51保持原样继续下降。由此结束本处理。另外，控制装置2控制传热气体供给部，开始从气体供给路径116向外侧边缘环112b的背面与静电卡盘1111(环状区域111b)之间供给He气体，执行基片W的处理。
在更换用的内侧边缘环112a的更换时，利用内侧边缘环112a的锥面12a1和外侧边缘环112b的锥面12b1进行内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的对位。由此，无论升降部50的输送精度如何，更换用的内侧边缘环112a都能够以更换用的内侧边缘环112a的下表面12a2与外侧边缘环112b的上表面12b2相对的方式被高精度地定位并载置。另外，在更换用的内侧边缘环112a的更换时，外侧边缘环112b被固定在外侧边缘环用的静电卡盘1111c上。由此，能够提高对位的精度。也可以是在外侧边缘环112b没有被静电吸附的状态下使内侧边缘环112a下降。但是，当在外侧边缘环112b被静电吸附的状态下使内侧边缘环112a下降时，内侧边缘环112a的外侧被固定，因此能够进一步提高内侧的内侧边缘环112a的载置精度。例如，步骤S3的处理并不一定限于在图4的步骤S1与S5之间进行。步骤S3的处理也可以是在步骤S21中销51下降而在步骤S23中内侧边缘环112a被载置在外侧边缘环112b上之前实施。即，步骤S3的处理也可以是在执行步骤S23的处理之前实施。
在这样使用升降部50自动更换内侧边缘环112a时，能够利用锥面12a1与锥面12b1的对位，将更换用的内侧边缘环112a载置在正确的位置。由此，能够抑制输送错误。
另外，由于锥面12a1和锥面12b1，离子难以入射到内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的间隙。另外，静电卡盘1111没有从内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的间隙露出。由此，能够抑制离子从间隙进入而导致静电卡盘1111受到损伤或外侧边缘环112b消耗。由此，能够在不进行大气开放的情况下将更换用的内侧边缘环112a自动地进行更换，并且延长外侧边缘环112b和静电卡盘1111的寿命。
上面列举了使用升降部50自动更换内侧边缘环112a的例子，但是并不限于此。例如，也可以是如图7和图8所示的那样，外侧边缘环112b被升降器54抬起并被自动输送。在图7中，外侧边缘环112b与内侧边缘环112a同时被抬起，并被自动输送。图7的(a)～(e)的输送对象是外侧边缘环112b和内侧边缘环112a，与作为图6的(a)～(e)的输送对象的内侧边缘环112a不同。另外，在本例中，不贯穿外侧边缘环112b或内侧边缘环112a，因此，销51从基端到前端可以为相同的粗细。但是，在该情况下，销51也可以为前端比基端细的形状。图7的(a)～(e)的送入动作与图6的(a)～(e)的送入动作对应，因此省略说明。在该情况下，也能够利用锥面12a1、12b1(参照图2)将内侧边缘环112a和外侧边缘环112b定位。另外，在图7的送入动作之前进行的外侧边缘环112b和内侧边缘环112a的送出动作，是从图7的(e)向图7的(a)进行的动作，省略说明。
同样地，在图8中，仅外侧边缘环112b被抬起，并被自动输送。图8的(a)～(e)的输送对象是外侧边缘环112b，与作为图6的(a)～(e)的输送对象的内侧边缘环112a不同。另一方面，图8的(a)～(e)的送入动作与图6的(a)～(e)的送入动作对应，因此省略说明。在该情况下，也能够利用图8所示的锥面12a10、12b10将内侧边缘环112a和外侧边缘环112b定位。另外，在图8的送入动作之前进行的外侧边缘环112b的送出动作，是从图8的(e)向图8的(a)进行的动作，省略说明。另外，虽然省略了图示，但是图8的内侧边缘环112a可以由双极型的静电卡盘固定。
[变形例]
参照图9对上面说明的边缘环及其周边结构的变形例1～4进行说明。图9是表示实施方式的边缘环和周边结构的变形例1～4的图。图9的(a)～(d)所示的变形例1～4的边缘环也被分割为内侧边缘环112a和外侧边缘环112b。另外，内侧边缘环112a与外侧边缘环112b在俯视时至少一部分重叠。另外，虽然省略了图示，但是图9的(b)的内侧边缘环112a可以由双极型的静电卡盘固定。
图9的(a)表示本发明的边缘环的变形例1。变形例1表示在内侧边缘环112a与外侧边缘环112b相对的面上具有2处锥面的锥形结构的边缘环。内侧边缘环112a的锥面12a1与外侧边缘环112b的锥面12b1相对，内侧边缘环112a的锥面12a5与外侧边缘环112b的锥面12b5相对。外侧边缘环112b的锥面12b1和锥面12b5是第一对位部的一个例子。内侧边缘环112a的锥面12a1和锥面12a5是第二对位部的一个例子。能够利用内侧边缘环112a的锥面12a1和锥面12a5与外侧边缘环112b的锥面12b1和锥面12b5来进行内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的对位。
另外，在变形例1中，外侧边缘环112b和内侧边缘环112a的一部分被载置在环状区域111b。另外，在变形例1中，能够从具有气体供给路径116a和气体供给路径116b的传热气体供给部供给背侧气体。在与气体供给路径116b对应的外侧边缘环112b的背面，呈环状形成有50μm～数百μm的槽201b。
静电卡盘1111包括：外侧边缘环用的静电卡盘1111c，其配置在与外侧边缘环112b相对的位置；和内侧边缘环用的静电卡盘1111d，其配置在与内侧边缘环112a相对的位置。外侧边缘环用的静电卡盘1111c是双极型的静电卡盘，具有内周电极114a和外周电极114b作为第一静电电极114。内周电极114a和外周电极114b配置在外侧边缘环用的静电卡盘1111c的陶瓷部件1111a(图1)内。内侧边缘环用的静电卡盘1111d是单极型的静电卡盘，具有第二静电电极118。第二静电电极118、内周电极114a和外周电极114b可以是金属板，也可以是金属网。
内周电极114a经由开关29a与直流电源33a电连接。外周电极114b经由开关29b与直流电源33b电连接。能够从直流电源33a、33b对内周电极114a和外周电极114b施加直流电压。第二静电电极118经由开关29c与直流电源33c电连接。能够从直流电源33c对第二静电电极118施加直流电压。
外侧边缘环用的静电卡盘1111c和内侧边缘环用的静电卡盘1111d可以是双极型的静电卡盘，也可以是单极型的静电卡盘。通过从直流电源33a经由开关29a、29b对内周电极114a和外周电极114b施加特定的直流电压，能够使外侧边缘环112b吸附在静电卡盘1111c上。另外，通过从直流电源33c经由开关29c对第二静电电极118施加特定的直流电压，能够使内侧边缘环112a吸附在静电卡盘1111d上。直流电源33a、33b、33c是第三DC生成部33的一个例子。
图9的(b)表示本发明的边缘环的变形例2。变形例2表示在内侧边缘环112a与外侧边缘环112b相对的面上具有1处锥面的锥形结构的边缘环。内侧边缘环112a的锥面12a1与外侧边缘环112b的锥面12b1相对。外侧边缘环112b的锥面12b1是第一对位部的一个例子。内侧边缘环112a的锥面12a1是第二对位部的一个例子。能够利用内侧边缘环112a的锥面12a1和外侧边缘环112b的锥面12b1进行内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的对位。
在变形例2中，外侧边缘环112b和内侧边缘环112a被载置在环状区域111b。第一静电电极114和第二静电电极118的结构和功能，与变形例1相同。
在变形例2中，在外侧边缘环112b中没有供销51插通的贯通孔。销51能够直接抬起被载置在环状区域111b的内侧边缘环112a的下表面。因此，在变形例2中，不需要使销51为如图9的(a)所示的那样的带台阶的结构，销51从基端到前端为相同的粗细。但是，在变形例2中也可以使用带台阶的销51。图9的(c)和图9的(d)的销51也同样可以使用带台阶的销51。
图9的(c)表示本发明的边缘环的变形例3。变形例3表示在内侧边缘环112a与外侧边缘环112b相对的面上具有1处锥面的锥形结构的边缘环。内侧边缘环112a的锥面12a5与外侧边缘环112b的锥面12b5相对。外侧边缘环112b的锥面12b5是第一对位部的一个例子。内侧边缘环112a的锥面12a5是第二对位部的一个例子。能够利用内侧边缘环112a的锥面12a5和外侧边缘环112b的锥面12b5进行内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的对位。
在变形例3中，外侧边缘环112b和内侧边缘环112a的一部分被载置在环状区域111b。第一静电电极114和第二静电电极118的结构和功能，与变形例1相同。
在变形例3中，在外侧边缘环112b中没有供销51插通的贯通孔。销51能够直接抬起被载置在环状区域111b的外侧边缘环112b的下表面。由此，在变形例3中，能够输送外侧边缘环112b和内侧边缘环112a两者。
图9的(d)表示本发明的边缘环的变形例4。在变形例4中，在内侧边缘环112a与外侧边缘环112b相对的面上没有锥面。内侧边缘环112a的水平面12a6与外侧边缘环112b的水平面12b6相对。在水平面12a6形成有环状的凹部12a7。但是，凹部12a7并不限于在周向上设置在整周，也可以是设置在至少一部分。在水平面12b6，在与凹部12a7对应的位置形成有凸部12b7。在凹部12a7在周向上设置在整周的情况下，凸部12b7也在周向上设置在整周。在凹部12a7在周向上设置在一部分的情况下，凸部12b7也设置在周向上的与凹部12a7对应的位置。另外，销51配置在周向上的与凸部12b7不同的位置。或者，也可以是销51位于比凸部12b7在径向上靠内侧或外侧的位置。
外侧边缘环112b的凸部12b7是第一对位部的一个例子。内侧边缘环112a的凹部12a7是第二对位部的一个例子。能够利用内侧边缘环112a的凹部12a7和外侧边缘环112b的凸部12b7进行内侧边缘环112a与外侧边缘环112b的对位。另外，也可以是在内侧边缘环112a具有凸部，在外侧边缘环112b的对应的位置具有凹部。
对位部也可以具有锥面和凹凸这两者。另外，对位部也可以仅形成在外侧边缘环112b。例如，可以在外侧边缘环112b的下表面形成未图示的凹部或凸部。而且，可以在静电卡盘1111(环状区域111b)的与外侧边缘环112b对应的位置以与形成在外侧边缘环112b的凹部或凸部卡合的方式形成凸部或凹部。由此，在更换外侧边缘环112b时，也能够通过使外侧边缘环112b与静电卡盘1111的凹凸对齐，来使外侧边缘环112b自动地与静电卡盘1111对位。
在图9的(a)～(d)所示的变形例1～4中，与图2的内侧边缘环112a相比，内侧边缘环112a的最厚的部分的厚度较厚。内侧边缘环112a的内周侧壁和外侧边缘环112b的内周部(图2的载置有内侧边缘环112a的部分)特别容易因等离子体而消耗。因此，在变形例1～4中，使内侧边缘环112a的厚度和/或外侧边缘环112b的内周部的厚度增加。由此，能够延长内侧边缘环112a的更换间隔，延长外侧边缘环112b的寿命。
在图9的(a)～(d)所示的变形例1～4中，静电卡盘1111具有配置在基片支承部11的与外侧边缘环112b相对的位置的外侧边缘环用的静电卡盘1111c。外侧边缘环用的静电卡盘1111c是双极型的静电卡盘，具有内周电极114a和外周电极114b作为第一静电电极114。内周电极114a和外周电极114b配置在静电卡盘1111c的陶瓷部件1111a内。内周电极114a和外周电极114b可以是金属板，也可以是金属网。除此以外，静电卡盘1111具有配置在基片支承部11的与内侧边缘环112a相对的位置的内侧边缘环用的静电卡盘1111d。内侧边缘环用的静电卡盘1111d是单极型的静电卡盘，具有第二静电电极118。但是，也可以是内侧边缘环用的静电卡盘1111d作为双极型的静电卡盘具有内周电极和外周电极来代替第二静电电极118。第二静电电极118配置在静电卡盘1111d的陶瓷部件内。第二静电电极118可以是金属板，也可以是金属网。
参照图10对边缘环及其周边结构的变形例5～6进行说明。图10是表示实施方式的边缘环和周边结构的变形例5～6的图。图10的(a)～(b)所示的变形例5～6的边缘环也被分割为内侧边缘环112a和外侧边缘环112b。另外，内侧边缘环112a与外侧边缘环112b在俯视时至少一部分重叠。
图10的(a)表示本发明的边缘环的变形例5。在变形例5中，覆盖环113a的内周面113a1(与外侧边缘环112b相对的面)和外侧边缘环112b的外周面12b8均为随着向内侧去而变低的锥面，成为能够利用锥面进行定位的结构。并且，在图10的(a)中，构成为能够利用销51输送外侧边缘环112b和内侧边缘环112a。也可以构成为能够利用销51输送覆盖环113a。
图10的(b)表示本发明的边缘环的变形例6。在变形例6中，覆盖环113a的内周面113a1和外侧边缘环112b的外周面12b8均为垂直面，没有成为用于定位的结构。在图10的(b)中，在静电卡盘1111的环状区域111b形成有凸部111b1，在外侧边缘环112b的背面的与凸部111b1的位置对应的位置形成有凹部12b9。凹部12b9是与凸部111b1的形状对应的凹部，成为凸部111b1能够被收纳在凹部12b9内并进行定位的结构。与图9的(d)同样地，凹凸并不限于在周向上设置在整周，也可以是设置在至少一部分。另外，凸部111b1和凹部12b9的数量在径向上并不限于1个，也可以为多个。图9的(d)的凹凸的数量，在径向上也并不限于1个，也可以为多个。
参照图11对利用销51的定位结构的一个例子进行说明。图11是表示实施方式的利用销51的定位结构的例子的图。销51具有第一保持部51a、第二保持部51b和突出部51c。第一保持部51a具有从销51的前端到突出部51c的规定的长度。第二保持部51b在轴向上与第一保持部51a的基端侧连接。在第二保持部51b与第一保持部51a连接的位置，形成有从第一保持部51a向外侧的斜下方突出的突出部51c。突出部51c例如可以是与销51的轴垂直的水平面与突出部51c的锥面所成的角度为60°。但是，该角度并不限于60°，只要小于90°即可。
如图11的(a)所示，使形成在外侧边缘环112b的、供销51贯穿的贯通孔12b4的下表面侧的开口的形状为与突出部51c的锥面对应的锥面12b41。由此，成为如下结构：在第一保持部51a被插通在贯通孔12b4中时，突出部51c能够被收纳在由锥面12b41形成的贯通孔12b4内的空间中，并进行定位。
[从收纳容器的输送]
接着，参照图12对更换边缘环时从收纳容器输送边缘环的输送方法的一个例子进行说明。图12是表示实施方式的基片处理系统400的一个例子的图。在基片处理系统400中，能够对基片W进行例如蚀刻、成膜、扩散等的等离子体处理。
基片处理系统400具有大气部410和减压部411，这些大气部410和减压部411经由负载锁定模块420、421连接为一体。大气部410包括用于在大气压气氛下对基片W进行期望的处理的大气模块。减压部411包括用于在减压气氛下对基片W进行期望的处理的减压模块。
负载锁定模块420、421以经由闸阀(未图示)将大气部410的装载模块430和减压部411的传递模块450连结的方式设置。负载锁定模块420、421构成为能够将内部切换为大气压气氛和减压气氛(真空状态)。
大气部410具有：包括输送装置440的装载模块430；和用于载置多个FOUP(FrontOpening Unify Pod：前开式晶片传送盒)431a的装载端口432。FOUP 431a能够保管多个基片W。也可以载置能够保管多个边缘环的FOUP 431b。另外，可以在装载模块430中设置有用于对基片W或边缘环的水平方向的朝向进行调节的定向器模块(未图示)。
装载模块430由内部为矩形的壳体构成，壳体的内部被维持为大气压气氛。在装载模块430的构成壳体的长边的一个侧面，并排设置有多个例如5个装载端口432。在装载模块430的构成壳体的长边的另一个侧面，并排设置有负载锁定模块420、421。
在装载模块430的内部设置有用于输送基片W或边缘环的输送装置440。输送装置440包括：用于支承基片W或边缘环并进行移动的输送臂441；用于将输送臂441以可旋转的方式支承的旋转台442；和用于搭载旋转台442的基座443。另外，在装载模块430的内部设置有在装载模块430的长度方向上延伸的导轨444。基座443设置在导轨444上，输送装置440构成为能够沿着导轨444移动。
减压部411包括：用于传递基片W或边缘环的传递模块450；和作为等离子体处理装置1的处理模块460，其用于对从传递模块450输送来的基片W进行期望的等离子体处理。传递模块450和处理模块460的内部分别被维持为减压气氛。相对于1个传递模块450，设置有多个例如6个处理模块460。另外，处理模块460的数量和配置并不限于此。
在本实施方式中，在处理模块460的不与传递模块450相对的一侧，经由闸阀465配置有收纳容器464。可以是在所有的处理模块460配置收纳容器464，也可以是在一部分的处理模块460配置收纳容器464。传递模块450由内部为多边形形状(在图示的例子中为五边形形状)的壳体构成，如上所述与负载锁定模块420、421连接。传递模块450能够将被送入到负载锁定模块420的基片W输送到一个处理模块460，并且将在处理模块460中进行了等离子体处理的基片W经由负载锁定模块421送出到大气部410。
处理模块460能够使用等离子体对基片W进行例如蚀刻、成膜、扩散等的等离子体处理。处理模块460经由闸阀461与传递模块450连接。在传递模块450的内部设置有用于输送基片W或边缘环的输送装置470。输送装置470包括：作为支承部的输送臂471，其用于支承基片W或边缘环并进行移动；用于将输送臂471以可旋转的方式支承的旋转台472；用于搭载旋转台472的基座473。另外，在传递模块450的内部设置有在传递模块450的长边方向上延伸的导轨474。基座473设置在导轨474上，输送装置470构成为能够沿着导轨474移动。例如，上述的图5和图6中的输送臂AM与输送臂471相同。
在传递模块450中，能够利用输送臂471接收在负载锁定模块420内保持的基片W，并将其送入到处理模块460。另外，能够利用输送臂471接收在处理模块460内保持的基片W，并将其送出到负载锁定模块421。
另外，基片处理系统400具有控制装置480。在实施方式中，控制装置480能够处理计算机可执行的命令，该命令用于使基片处理系统400执行在本发明中说明的各种工序。控制装置480能够控制基片处理系统400的其它的各个要素，以使得执行在此说明的各种工序。控制装置480例如可以包括计算机490。计算机490例如可以包括处理部491、存储部492和通信接口493。处理部491能够基于保存在存储部492中的程序进行各种控制动作。通信接口493可以经由LAN等通信线路在与基片处理系统400的其它的要素之间进行通信。
基片处理系统400在收纳容器464中收纳有边缘环。另外，收纳容器464的数量和配置并不限于本实施方式，可以任意地设定，只要至少设置有1个即可。收纳容器464的内部也与传递模块450和处理模块460的内部同样地被维持为减压气氛。
在传递模块450中，能够利用输送臂471接收被收纳在收纳容器464中的边缘环，不经由传递模块450而将其输送至处理模块460。另外，在传递模块450中，能够利用输送臂471接收在处理模块460内保持的边缘环，不经由传递模块450而将其输送至收纳容器464。即，对于被收纳在收纳容器464中的边缘环，输送装置470能够使输送臂471伸长，经由闸阀461、处理模块460、闸阀465进行访问。
由此，通过与处理模块460相邻地配置收纳容器464，并在收纳容器464中保管边缘环，能够缩短输送时间，能够提高生产率。另外，能够使得不需要在传递模块450设置收纳容器。另外，能够不通过传递模块450而更换边缘环，因此，能够避免将附着在边缘环上的颗粒带入到传递模块450内。另外，在本发明中，与传递模块450相邻地配置有收纳容器462。可以在收纳容器462中收纳边缘环以外的覆盖环等消耗部件、治具等。也可以是仅配置收纳容器462、464中的任一者。
升降部50也可以在对等离子体处理装置1内进行清洁的情况下使用。例如，输送对象的没有被固定的一侧的边缘环(例如内侧边缘环112a)能够上下移动。因此，在清洁时，通过使输送对象的例如内侧边缘环112a上升，能够对内侧边缘环112a与外侧边缘环112b之间、以及这些边缘环与静电卡盘1111之间进行清洁。当在清洁以外的时机使内侧边缘环112a上升时，存在反应生成物会积存在内侧边缘环112a与外侧边缘环112b之间的情况。在该情况下，通过在清洁时使内侧边缘环112a上升，能够将其除去。该清洁方法在边缘环没有消耗到需要更换，但是输送对象的边缘环上附着有反应生成物时也是有效的。
如上面说明的那样，采用本实施方式的基片处理装置、环部件的对位方法和输送方法，在更换基片处理装置内的环部件时，能够高精度地对环部件进行对位。
本次公开的实施方式的基片处理装置和环部件的对位方法在所有方面均应认为是例示性的而不是限制性的。实施方式可以在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下以各种方式进行变形和改良。上述多个实施方式中记载的事项，可以在不矛盾的范围内也采取其它的构成，而且，可以在不矛盾的范围内进行组合。
本说明书中公开的基片处理装置并不限于使用等离子体对基片进行处理的装置，也可以是不使用等离子体对基片进行处理的装置。
上面公开的实施方式例如包括下述的技术方案。
[附记1]
一种基片处理装置，其特征在于，包括：
等离子体处理腔室；
被收纳在所述等离子体处理腔室内的支承台；
设置在基片的周围的内侧边缘环；
设置在所述内侧边缘环的周围的外侧边缘环，其具有第一对位部，在俯视时所述内侧边缘环的外周部与所述外侧边缘环的内周部重叠；
外侧边缘环用的静电卡盘，其配置在所述支承台的与所述外侧边缘环相对的位置；和
升降器，其能够使所述内侧边缘环和/或所述外侧边缘环上下移动，
所述基片处理装置能够在驱动所述外侧边缘环用的静电卡盘吸附了所述外侧边缘环的状态下，利用所述第一对位部将所述内侧边缘环与所述外侧边缘环进行对位。
[附记2]
根据附记1所述的基片处理装置，其中，
所述升降器具有销和用于使所述销上下移动的致动器。
[附记3]
根据附记1或附记2所述的基片处理装置，其中，
所述第一对位部包括形成在所述外侧边缘环的内周面的至少一部分的锥面。
[附记4]
根据附记1～3中任一项所述的基片处理装置，其中，
所述第一对位部包括形成于在俯视时与所述内侧边缘环重叠的部分的面的至少一部分的凸部和/或凹部。
[附记5]
根据附记1～4中任一项所述的基片处理装置，其中，
所述内侧边缘环具有第二对位部，
所述基片处理装置能够利用所述第一对位部和所述第二对位部进行所述内侧边缘环与所述外侧边缘环的对位。
[附记6]
根据附记5所述的基片处理装置，其中，
所述第二对位部包括形成在所述内侧边缘环的外周面的至少一部分的锥面，所述基片处理装置能够利用所述内侧边缘环的锥面和所述外侧边缘环的锥面进行所述内侧边缘环与所述外侧边缘环的对位。
[附记7]
根据附记5或附记6所述的基片处理装置，其中，
所述第二对位部包括形成于在俯视时与所述外侧边缘环重叠的部分的面的至少一部分的凸部和/或凹部，所述基片处理装置能够利用所述内侧边缘环的凸部和/或凹部与所述外侧边缘环的凸部和/或凹部进行所述内侧边缘环与所述外侧边缘环的对位。
[附记8]
根据附记1～7中任一项所述的基片处理装置，其中，
所述外侧边缘环用的静电卡盘为双极型的静电卡盘。
[附记9]
根据附记1～8中任一项所述的基片处理装置，其中，
所述内侧边缘环和所述外侧边缘环配置成同心圆状。
[附记10]
根据附记1～9中任一项所述的基片处理装置，其中，
所述内侧边缘环和所述外侧边缘环由相同的材料形成。
[附记11]
根据附记1～10中任一项所述的基片处理装置，其中，
包括内侧边缘环用的静电卡盘，其配置在所述支承台的与所述内侧边缘环相对的位置。
[附记12]
根据附记1～11中任一项所述的基片处理装置，其中，
所述外侧边缘环在俯视时与所述内侧边缘环重叠的部分具有在厚度方向上贯穿所述外侧边缘环的贯通孔，
所述升降器能够贯穿所述贯通孔并进行升降。
[附记13]
根据附记1～12中任一项所述的基片处理装置，其中，
包括与所述基片处理装置相邻地配置的收纳容器，其用于收纳更换用的内侧边缘环和更换用的外侧边缘环中的至少任一者。
[附记14]
根据附记2所述的基片处理装置，其中，
包括用于向所述等离子体处理腔室内供给清洁气体的气体供给部，
所述致动器能够与所述清洁气体的供给相应地驱动所述销升降，
所述销能够使所述内侧边缘环和/或所述外侧边缘环上升。
[附记15]
根据附记2所述的基片处理装置，其中，
还包括控制装置，
所述控制装置能够控制所述基片处理装置执行包括下述步骤的处理：
利用致动器使销升降从而将内侧边缘环和外侧边缘环中的至少任一者从等离子体处理腔室送出的步骤；
利用所述致动器使所述销上升从而将更换用的内侧边缘环和更换用的外侧边缘环中的至少任一者保持在所述销上的步骤；和
利用所述致动器使所述销下降，从而利用设置在外侧边缘环的第一对位部对所述更换用的内侧边缘环和所述更换用的外侧边缘环中的至少任一者进行对位的步骤。
[附记16]
一种环部件的对位方法，其为附记2所述的基片处理装置执行的环部件的对位方法，所述环部件的对位方法的特征在于，使所述基片处理装置执行包括下述步骤的处理：
利用致动器使销升降从而将内侧边缘环和外侧边缘环中的至少任一者从等离子体处理腔室送出的步骤；
利用所述致动器使所述销上升从而将更换用的内侧边缘环和更换用的外侧边缘环中的至少任一者保持在所述销上的步骤；和
利用所述致动器使所述销下降，从而利用设置在外侧边缘环的第一对位部对所述更换用的内侧边缘环和所述更换用的外侧边缘环中的至少任一者进行对位的步骤。

Claims (16)

1.一种基片处理装置，其特征在于，包括：
等离子体处理腔室；
被收纳在所述等离子体处理腔室内的支承台；
设置在基片的周围的内侧边缘环；
设置在所述内侧边缘环的周围的外侧边缘环，其具有第一对位部，在俯视时所述内侧边缘环的外周部与所述外侧边缘环的内周部重叠；
外侧边缘环用的静电卡盘，其配置在所述支承台的与所述外侧边缘环相对的位置；和
升降器，其能够使所述内侧边缘环和/或所述外侧边缘环上下移动，
所述基片处理装置能够在驱动所述外侧边缘环用的静电卡盘吸附了所述外侧边缘环的状态下，利用所述第一对位部将所述内侧边缘环与所述外侧边缘环进行对位。
2.如权利要求1所述的基片处理装置，其特征在于：
所述升降器具有销和用于使所述销上下移动的致动器。
3.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述第一对位部包括形成在所述外侧边缘环的内周面的至少一部分的锥面。
4.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述第一对位部包括形成于在俯视时与所述内侧边缘环重叠的部分的面的至少一部分的凸部和/或凹部。
5.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述内侧边缘环具有第二对位部，
所述基片处理装置能够利用所述第一对位部和所述第二对位部进行所述内侧边缘环与所述外侧边缘环的对位。
6.如权利要求5所述的基片处理装置，其特征在于：
所述第二对位部包括形成在所述内侧边缘环的外周面的至少一部分的锥面，所述基片处理装置能够利用所述内侧边缘环的锥面和所述外侧边缘环的锥面进行所述内侧边缘环与所述外侧边缘环的对位。
7.如权利要求5所述的基片处理装置，其特征在于：
所述第二对位部包括形成于在俯视时与所述外侧边缘环重叠的部分的面的至少一部分的凸部和/或凹部，所述基片处理装置能够利用所述内侧边缘环的凸部和/或凹部与所述外侧边缘环的凸部和/或凹部进行所述内侧边缘环与所述外侧边缘环的对位。
8.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述外侧边缘环用的静电卡盘为双极型的静电卡盘。
9.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述内侧边缘环和所述外侧边缘环配置成同心圆状。
10.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述内侧边缘环和所述外侧边缘环由相同的材料形成。
11.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
包括内侧边缘环用的静电卡盘，其配置在所述支承台的与所述内侧边缘环相对的位置。
12.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
所述外侧边缘环在俯视时与所述内侧边缘环重叠的部分具有在厚度方向上贯穿所述外侧边缘环的贯通孔，
所述升降器能够贯穿所述贯通孔并进行升降。
13.如权利要求1或2所述的基片处理装置，其特征在于：
包括与所述基片处理装置相邻地配置的收纳容器，其用于收纳更换用的内侧边缘环和更换用的外侧边缘环中的至少任一者。
14.如权利要求2所述的基片处理装置，其特征在于：
包括用于向所述等离子体处理腔室内供给清洁气体的气体供给部，
所述致动器能够与所述清洁气体的供给相应地驱动所述销升降，
所述销能够使所述内侧边缘环和/或所述外侧边缘环上升。
15.如权利要求2所述的基片处理装置，其特征在于：
还包括控制装置，
所述控制装置能够控制所述基片处理装置执行包括下述步骤的处理：
利用致动器使销升降从而将内侧边缘环和外侧边缘环中的至少任一者从等离子体处理腔室送出的步骤；
利用所述致动器使所述销上升从而将更换用的内侧边缘环和更换用的外侧边缘环中的至少任一者保持在所述销上的步骤；和
利用所述致动器使所述销下降，从而利用设置在外侧边缘环的第一对位部对所述更换用的内侧边缘环和所述更换用的外侧边缘环中的至少任一者进行对位的步骤。
16.一种环部件的对位方法，其为权利要求2所述的基片处理装置执行的环部件的对位方法，所述环部件的对位方法的特征在于，使所述基片处理装置执行包括下述步骤的处理：
利用致动器使销升降从而将内侧边缘环和外侧边缘环中的至少任一者从等离子体处理腔室送出的步骤；
利用所述致动器使所述销上升从而将更换用的内侧边缘环和更换用的外侧边缘环中的至少任一者保持在所述销上的步骤；和
利用所述致动器使所述销下降，从而利用设置在外侧边缘环的第一对位部对所述更换用的内侧边缘环和所述更换用的外侧边缘环中的至少任一者进行对位的步骤。
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