JP2021034390A - 基板処理システムにおける搬送方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】エッジリングに対して半導体基板を正しい位置に配置することができる技術を提供する。
【解決手段】本開示の基板処理システムにおける搬送方法は、トレイ搬入工程と、測定工程と、調節工程と、基板載置工程と、トレイ搬出工程とを有する。トレイ搬入工程では、半導体基板とエッジリングとを載置可能なトレイを、載置台が設けられた載置室に搬入する。測定工程では、トレイに載置されたエッジリングの位置を測定してエッジリングの位置情報を取得する。調節工程では、取得された位置情報に基づき、半導体基板の位置を調節する。基板載置工程では、位置調節後の半導体基板をトレイに載置する。トレイ搬出工程では、半導体基板及びエッジリングが載置されたトレイを前記載置室から搬出する。
【選択図】図１

Description

本開示は、基板処理システムにおける搬送方法に関する。
半導体基板に対するプラズマ処理において、所定の真空度にされたチャンバ（処理容器）内に配置された半導体基板の外周に沿ってエッジリング（フォーカスリングとも呼ばれる）を配置することがある。エッジリングを配置することにより、半導体基板の外周部におけるプラズマが制御されるため、半導体基板の外周部と中心部とで均一に処理することができる。このとき、半導体基板とエッジリングとの位置関係が重要となる。そのため、半導体基板をエッジリングに対して正確に搬送することが求められている。
また、エッジリングはプラズマ処理により消耗するため、定期的に交換する必要がある。エッジリングの交換は、通常はエッジリングが配置されるチャンバ内を大気開放して行われる。チャンバ内を大気開放せずにエッジリングを交換する方法として、真空搬送室に接続されたエッジリング収容室を設け、真空搬送室の搬送機構を用いてエッジリングをチャンバに搬送することが提案されている。
また、半導体基板をトレイに載置し、トレイごとチャンバ内に搬送することが知られている。
特開２０１７−０８４８７２号公報 特開２００６−１９６６９１号公報 特開２０１１−１１４１７８号公報
通常、半導体基板は、大気搬送室、ロードロック室及び真空搬送室を経由して、チャンバ内に搬送される。このため、半導体基板をチャンバ内に配置されたエッジリングに対して正確に搬送するように搬送機構を制御しても、半導体基板がチャンバ内に搬送されるまでの間に半導体基板が搬送機構からずれてしまい、正確に搬送できないおそれがある。また、真空搬送室の搬送機構を用いてエッジリングをチャンバ内に搬送するとなると、エッジリングが載置される載置台に対してエッジリングを正確に搬送して載置する必要がある。
本開示は、エッジリングに対して半導体基板を正しい位置に配置することができる技術を提供する。
本開示の一態様の基板処理システムにおける搬送方法は、トレイ搬入工程と、測定工程と、調節工程と、基板載置工程と、トレイ搬出工程とを有する。トレイ搬入工程では、半導体基板とエッジリングとを載置可能なトレイを、載置台が設けられた載置室に搬入する。測定工程では、トレイに載置されたエッジリングの位置を測定してエッジリングの位置情報を取得する。調節工程では、取得された位置情報に基づき、半導体基板の位置を調節する。基板載置工程では、位置調節後の半導体基板をトレイに載置する。トレイ搬出工程では、半導体基板及びエッジリングが載置されたトレイを載置室から搬出する。
本開示の技術によれば、エッジリングに対して半導体基板を正しい位置に配置することができる。
図１は、基板処理システムの構成例を示す図である。 図２は、プロセスモジュールの構成例を示す図である。 図３は、トレイの形状の一例を示す図である。 図４は、トレイに載置されたエッジリングの形状の一例を示す図である。 図５は、トレイに載置されたエッジリング及びウエハの形状の一例を示す図である。 図６は、載置装置の構成例を示す図である。 図７は、搬送方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、搬送方法の一例を示す図である。 図９は、搬送方法の一例を示す図である。 図１０は、搬送方法の一例を示す図である。 図１１は、搬送方法の一例を示す図である。 図１２は、プロセスモジュールの静電チャックにおける単位面積当たりの静電容量と単位面積当たりの吸引力との関係を示すグラフである。 図１３は、回転角度センサと水平位置センサとの位置関係を示す図である。 図１４は、エッジリングとウエハとの正しい位置関係を示す図である。 図１５は、ウエハの位置調節の一例を示す図である。 図１６は、ウエハの位置調節の一例を示す図である。 図１７は、ウエハの位置調節の一例を示す図である。 図１８は、ウエハの位置調節の一例を示す図である。 図１９は、トレイストッカー５を真空搬送室に接続した基板処理システムの構成例を示す図である。 図２０は、エッジリング載置部と基板載置部とを同じ高さに形成したトレイの一例を示す図である。 図２１は、リフトピンを用いずにトレイ本体へ直流電圧を印加する一例を示す図である。 図２２は、リフトピンを用いずにトレイ本体へ直流電圧を印加する別の一例を示す図である。 図２３は、リフトピンを用いずにトレイ本体へ直流電圧を印加する別の一例を示す図である。 図２４は、リフトピンを用いずにウエハＷを除電する一例を示す図である。 図２５は、リフトピンを用いずにウエハＷを除電する別の一例を示す図である。 図２６は、双極型の静電チャックとして機能するトレイの一例を示す図である。 図２７は、トレイＴＲ８を載置する載置装置の一例を示す図である。
以下に、本開示の技術の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態において同一の構成には同一の符号を付すことにより、重複する説明は省略する。
＜基板処理システムの構成＞
図１は、基板処理システムの構成例を示す図である。
図１において、基板処理システム１００は、ＦＯＵＰ１４と、大気搬送室１１と、エッジリングストッカー２と、トレイストッカー５と、アライナー３と、ロードロック室１２と、真空搬送室１３と、プロセスモジュール４と、第１の搬送機構１５と、第２の搬送機構１６とを有する。
ＦＯＵＰ１４は、半導体基板（以下では「ウエハ」と呼ぶことがある）を収容可能な容器であり、開閉可能な蓋を有する。ウエハを収容したＦＯＵＰ１４が大気搬送室１１に取り付けられると、ＦＯＵＰ１４の蓋と大気搬送室１１のゲートドアＧＴとが係合してＦＯＵＰ１４の蓋のラッチが外れ、ＦＯＵＰ１４の蓋を開くことができる状態となる。その状態でゲートドアＧＴを開くことでゲートドアＧＴと共にＦＯＵＰ１４の蓋が移動してＦＯＵＰ１４の蓋が開き、ＦＯＵＰ１４内と大気搬送室１１内とが連通する。
大気搬送室１１内は大気雰囲気に保たれ、大気搬送室１１には、エッジリングストッカー２と、トレイストッカー５とが、開閉可能なシャッター２３を介して接続されている。エッジリングストッカー２には、複数のエッジリングが収容されている。トレイストッカー５には、複数のトレイが収容されている。また、大気搬送室１１には、開口部２２を介してアライナー３が接続されている。また、大気搬送室１１内には、第１の搬送機構１５が設けられ、第１の搬送機構１５は、ＦＯＵＰ１４と、エッジリングストッカー２と、トレイストッカー５と、アライナー３と、ロードロック室１２との間で、ウエハと、エッジリングと、トレイとを受け渡す。第１の搬送機構１５は、基部１５ａと、多関節のアーム１５ｂと、ピック１５ｃとを有する。アーム１５ｂの基端側は基部１５ａに接続され、アーム１５ｂの先端側はピック１５ｃに接続されている。基部１５ａは大気搬送室１１内を矢印方向（大気搬送室１１の長手方向）に移動可能である。ピック１５ｃはＵ字型に形成され、ウエハ、エッジリング、及び、トレイを支持する。ピック１５ｃによりエッジリングストッカー２からエッジリングが取り出される際には、エッジリングストッカー２と大気搬送室１１との間のシャッター２３が開放され、ピック１５ｃによりトレイストッカー５からトレイが取り出される際には、トレイストッカー５と大気搬送室１１との間のシャッター２３が開放される。
大気搬送室１１と真空搬送室１３とは、ロードロック室１２を介して接続されている。真空搬送室１３内は、真空雰囲気に保たれている。大気搬送室１１とロードロック室１２との間、及び、真空搬送室１３とロードロック室１２との間は、ゲートバルブＧによって仕切られている。通常、ゲートバルブＧは閉鎖されており、ウエハ、エッジリング、または、トレイが第１の搬送機構１５によって大気搬送室１１内からロードロック室１２内へ搬送される際に、大気搬送室１１とロードロック室１２との間に設けられたゲートバルブＧが開放される。また、エッジリング及びウエハが載置されたトレイが第２の搬送機構１６によってロードロック室１２から取り出されて真空搬送室１３内へ搬送される際に、ロードロック室１２と真空搬送室１３との間に設けられたゲートバルブＧが開放される。
ロードロック室１２には、排気機構としての真空ポンプ（図示せず）及び圧力を大気圧に戻すためのリーク弁（図示せず）が設けられており、ロードロック室１２内は大気雰囲気と真空雰囲気とを切り替え可能である。ウエハ、エッジリング、または、トレイが第１の搬送機構１５によって大気搬送室１１内からロードロック室１２内へ搬送される際には、ロードロック室１２内は大気雰囲気に切り替えられており、ウエハ及びエッジリングが載置されたトレイが第２の搬送機構１６によってロードロック室１２から取り出されて真空搬送室１３内へ搬送される際には、ロードロック室１２内は真空雰囲気に切り替えられている。
真空搬送室１３内には、第２の搬送機構１６が設けられ、第２の搬送機構１６は、ロードロック室１２とプロセスモジュール４との間で、ウエハ及びエッジリングが載置されたトレイを受け渡す。第２の搬送機構１６は、基部１６ａと、多関節のアーム１６ｂと、ピック１６ｃとを有する。アーム１６ｂの基端側は基部１６ａに接続され、アーム１６ｂの先端側はピック１６ｃに接続されている。基部１６ａは真空搬送室１３内を矢印方向（ 真空搬送室１３の長手方向）に移動可能である。ピック１６ｃはＵ字型に形成され、ウエハ及びエッジリングが載置されたトレイを支持する。
真空搬送室１３とプロセスモジュール４との間は、ゲートバルブＧによって仕切られている。通常、ゲートバルブＧは閉鎖されており、ウエハ及びエッジリングが載置されたトレイが第２の搬送機構１６によって真空搬送室１３内からプロセスモジュール４内へ搬送される際に、真空搬送室１３とプロセスモジュール４との間に設けられたゲートバルブＧが開放される。
プロセスモジュール４は、真空雰囲気において被処理対象であるウエハに対する処理を実行する。プロセスモジュール４は、トレイに載置されたウエハに対して、例えば、エッチング、成膜等の処理を実行する。
＜プロセスモジュールの構成＞
図２は、プロセスモジュールの構成例を示す図である。図２に示すプロセスモジュール４は、容量結合型の平行平板基板処理装置として構成されている。
図２において、プロセスモジュール４は、例えばアルミニウムまたはステンレス鋼等からなる金属製の処理容器であるチャンバ１０を有する。チャンバ１０は保安接地されている。
チャンバ１０内には、円盤状のサセプタ１２が水平に配置されている。サセプタ１２には、ウエハＷ及びエッジリングＥＲが載置されたトレイＴＲ１が載置される。サセプタ１２は、下部電極としても機能する。チャンバ１０の側壁には、ウエハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブＧが取り付けられている。サセプタ１２は、例えばアルミニウム等の金属からなり、チャンバ１０の底から鉛直上方に延びる絶縁性の筒状支持部１４に支持されている。
筒状支持部１４の外周に沿ってチャンバ１０の底から鉛直上方に延びる導電性の筒状支持部（内壁部）１６とチャンバ１０の側壁との間に、環状の排気路１８が形成されている。排気路１８の底には排気口２２が設けられている。
排気口２２には排気管２４を介して排気装置２６が接続されている。排気装置２６は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプを有しており、チャンバ１０内の処理空間ＰＳを所望の真空度まで減圧する。チャンバ１０内は、例えば、１０ｍＴｏｒｒ〜３５００ｍＴｏｒｒの範囲の一定の圧力に保たれるのが好ましい。
サセプタ１２の上には基板処理対象のウエハＷがトレイＴＲ１を介して載置され、ウエハＷを囲むようにエッジリングＥＲが配置されている。エッジリングＥＲは、例えばＳｉ、ＳｉＣ等の導電材またはＳｉＯ２等の絶縁材からなり、トレイＴＲ１の上面に載置されている。
また、サセプタ１２の上面には、ウエハ吸着用の静電チャック４０が設けられている。静電チャック４０は、膜状または板状の誘電体の間にシート状またはメッシュ状の導電体を挟んで形成される。静電チャック４０内の導電体には、チャンバ１０の外に配置される直流電源４２がスイッチ４４及び給電線４６を介して電気的に接続されている。スイッチ４４がオンにされた状態で直流電源４２より静電チャック４０へ印加される直流電圧によって静電チャック４０に発生するクーロン力により、ウエハＷがトレイＴＲ１を介して静電チャック４０に静電吸着される。
サセプタ１２の内部には、円周方向に延びる環状の冷媒室４８が設けられている。冷媒室４８には、チラーユニット（図示せず）より配管５０，５２を介して、所定温度の冷媒（例えば冷却水）が循環供給される。冷媒の温度を制御することによってウエハＷの温度が制御される。さらに、ウエハＷの温度の精度を高めるために、伝熱ガス供給部（図示せず）からの伝熱ガス（例えばＨeガス）が、ガス供給管５１及びサセプタ１２内のガス通路５６を介して、トレイＴＲ１とウエハＷとの間に供給される。
チャンバ１０の天井には、サセプタ１２と平行に向かい合って（つまり、対向して）、円盤状の上部電極６０が設けられている。上部電極６０は、例えばセラミックからなるリング状の絶縁体９８を介してチャンバ１０の天井に取り付けられている。
上部電極６０は、サセプタ１２と真正面に向かい合う電極板６４と、電極板６４をその背後（上）から着脱可能に支持する電極支持体６６とを有している。電極板６４の材質として、ＳｉまたはＡｌ等の導電材が好ましい。電極支持体６６は、例えばアルマイト処理されたアルミニウムで構成される。このように、プロセスモジュール４では、円盤状のサセプタ１２（つまり、下部電極）と、円盤状の上部電極６０とが互いに平行に対向して配置されている。
ガス供給部７６は、チャンバ１０に処理ガスを供給する。上部電極６０とサセプタ１２との間に設定される処理空間ＰＳに処理ガスを供給するために、上部電極６０がシャワーヘッドとして兼用される。より詳細には、電極支持体６６の内部にガス拡散室７２が設けられ、ガス拡散室７２からサセプタ１２側に貫ける多数のガス吐出孔７４が電極支持体６６及び電極板６４に形成される。ガス拡散室７２の上部に設けられるガス導入口７２ａには、ガス供給部７６から延びるガス供給管７８が接続されている。
上部電極６０には、第１の整合器１５２を介して第１のＲＦ（Radio Frequency）電源１５０が接続されている。第１の整合器１５２は、第１のＲＦ電源１５０側のインピーダンスと負荷（主に電極、プラズマ、チャンバ）側のインピーダンスとの間の整合をとる。第１のＲＦ電源１５０は、３０〜１５０ＭＨｚの範囲の周波数を有するプラズマ生成用の高周波電圧を上部電極６０に印加することが可能である。このように高い周波数の電圧を上部電極６０に印加することにより、処理空間ＰＳ内に好ましい解離状態でかつ高密度のプラズマを生成することができ、より低圧条件下のプラズマ処理が可能となる。第１のＲＦ電源１５０の出力電圧の周波数は、５０〜８０ＭＨｚが好ましく、典型的には６０ＭＨｚまたはその近傍の周波数に調整される。
下部電極としてのサセプタ１２には、第２の整合器１６２及び接続棒３６を介して第２のＲＦ電源１６０が接続されている。第２の整合器１６２は、第２のＲＦ電源１６０側のインピーダンスと負荷（主に電極、プラズマ、チャンバ）側のインピーダンスとの間の整合をとる。第２のＲＦ電源１６０は、数百ｋＨｚ〜十数ＭＨｚの範囲の周波数を有するバイアス用の高周波電圧をサセプタ１２に印加することが可能である。第２のＲＦ電源１６０の出力電圧の周波数は、典型的には２ＭＨｚまたは１３．５６ＭＨｚ等に調整される。
＜トレイ、エッジリング及びウエハの形状＞
図３は、トレイの形状の一例を示す図であり、図４は、トレイに載置されたエッジリングの形状の一例を示す図であり、図５は、トレイに載置されたエッジリング及びウエハの形状の一例を示す図である。
図３に示すように、トレイＴＲ１は円盤状の形状を有し、導電性のトレイ本体１０１と、トレイ本体１０１の周囲を覆うように形成された誘電体膜１０２と、リフトピン接触部１０３と、貫通孔１０４，１０５，１０６とを有する。貫通孔１０４は、プロセスモジュール４においてガス通路５６（図２）を介してトレイＴＲ１とウエハＷとの間に伝熱ガスを供給するための貫通孔である。貫通孔１０５は、ウエハＷを昇降させるリフトピン用の貫通孔である。貫通孔１０６は、エッジリングＥＲを昇降させるリフトピン用の貫通孔である。リフトピン接触部１０３は、トレイＴＲ１を持ち上げるリフトピンが接触するトレイ本体１０１の裏面の一部であり、誘電体膜１０２は形成されていない。リフトピン接触部１０３は、リフトピンの形状に合わせた凹部として形成しても良い。また、トレイＴＲ１の上面には、ウエハＷが載置される基板載置部１０８と、エッジリングＥＲが載置されるエッジリング載置部１０７とが形成される。エッジリング載置部１０７は、基板載置部１０８の周囲に設けられる。つまり、基板載置部１０８及びエッジリング載置部１０７のそれぞれが、導電性のトレイ本体１０１と、トレイ本体１０１の周囲を覆うように形成された誘電体膜１０２とを有する。また、エッジリング載置部１０７は、基板載置部１０８より低い位置に形成される。なお、誘電体膜１０２は、トレイ本体１０１の少なくとも上面に形成されていれば良い。
また、図４に示すように、エッジリングＥＲは円環状の形状を有し、エッジリングＥＲの外周部は円形であるのに対し、エッジリングＥＲの内周部の一部に平らな形状をとるフラット部ＦＬが形成される。エッジリングＥＲは、トレイＴＲ１の上面のエッジリング載置部１０７に載置される。また、エッジリングＥＲの内周部はエッジリングＥＲの外周部よりも薄く形成されている。すなわち、エッジリングＥＲの内周部は、エッジリング載置部１０７にエッジリングＥＲを載置した際に、エッジリングＥＲの内周部の上面が基板載置部１０８の上面と略同一の高さ、または、基板載置部１０８の上面よりも低くなるように形成されている。また、エッジリングＥＲの外周部は、ウエハＷをトレイＴＲ１の上面の基板載置部１０８に載置した際に、エッジリングＥＲの外周部の上面がウエハＷの上面と略同一の高さ、または、ウエハＷの上面よりも高くなるように形成されている。
また、図５に示すように、ウエハＷは円盤状の形状を有し、ウエハＷの外周の一部にＶ字状のノッチＮＴが形成される。ウエハＷは、トレイＴＲ１の上面の基板載置部１０８に載置される。ウエハＷが基板載置部１０８に載置される際には、エッジリングＥＲのフラット部ＦＬにノッチＮＴが重なるようにウエハＷが載置される。このように、基板載置部１０８は、ウエハＷの裏面を支持する支持面と、トレイ本体１０１及び誘電体膜１０２を貫通する貫通孔１０４，１０５とを有する。また、基板載置部１０８の面積は、ウエハＷの面積よりも小さい。すなわち、ウエハＷを載置した際、ノッチＮＴが形成されるウエハＷの外周部は、基板載置部１０８の外周よりも外側に位置し、かつ、エッジリングＥＲの内周部上に位置する。
以上のように、トレイＴＲ１には、ウエハＷとエッジリングＥＲとを載置可能である。
＜載置装置の構成＞
図６は、載置装置の構成例を示す図である。本実施形態では、図６に示すような載置装置１２Ａが、ロードロック室１２として用いられる。図６において、載置装置１２Ａは、容器２０１と、回転角度センサ２０２と、水平位置センサ２０３と、載置台２０４と、第１のリフトピン２０５と、第２のリフトピン２０６と、第３のリフトピン２０７と、直流電源２０８と、スイッチ２０９とを有する。回転角度センサ２０２は、容器２０１の上壁に設置され、水平位置センサ２０３は、容器２０１の側壁に設置される。載置台２０４は、導電性の容器２０１に収容されている。また、載置装置１２Ａは、第１のリフトピン２０５を昇降させる第１の昇降機構（図示せず）と、第２のリフトピン２０６を第１のリフトピン２０５とは独立して昇降させる第２の昇降機構（図示せず）と、第３のリフトピン２０７を第１のリフトピン２０５及び第２のリフトピン２０６とは独立して昇降させる第３の昇降機構（図示せず）とを有する。第１のリフトピン２０５、第２のリフトピン２０６及び第３のリフトピン２０７は、導電材（例えばＮｉ，Ａｌ等）からなる。第１のリフトピン２０５には、スイッチ２０９を介して直流電源２０８が接続される。第２のリフトピン２０６及び第３のリフトピン２０７は接地される。また、載置装置１２Ａには、容器２０１内を大気圧より低い圧力にすることが可能な排気機構としての真空ポンプ（図示せず）、及び、容器２０１内の圧力を大気圧に戻すためのリーク弁（図示せず）が設けられている。
＜基板処理システムにおける搬送方法＞
図７は、搬送方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図８〜図１１は、搬送方法の一例を示す図である。
図７において、まずステップＳ１により、トレイＴＲ１を第１の搬送機構１５を用いてロードロック室１２に搬送する。トレイＴＲ１は、大気搬送室１１に接続されたトレイストッカー５内に収容されている。第１の搬送機構１５によりトレイストッカー５からトレイＴＲ１を搬出し、ピック１５ｃに載置したトレイＴＲ１をロードロック室１２内（載置装置１２Ａ内）に搬入する。このとき、ロードロック室１２内の圧力は大気圧となっている。
次いで、ステップＳ２により、トレイＴＲ１をロードロック室１２内の載置台２０４に載置する。図８に示すように、第１のリフトピン２０５を上昇させ、トレイＴＲ１をピック１５ｃから離間させる（つまり、トレイＴＲ１をリフトアップする）。この際、第１のリフトピン２０５は、トレイ本体１０１の裏面のリフトピン接触部１０３に接触する。
次いで、第１のリフトピン２０５の位置を図８に示す位置に保ったまま、ピック１５ｃをロードロック室１２から退出させる。
次いで、第１のリフトピン２０５を下降させる（つまり、トレイＴＲ１をリフトダウンする）ことにより、トレイＴＲ１を載置台２０４に載置する。
次いで、ステップＳ３により、エッジリングＥＲを第１の搬送機構１５を用いてロードロック室１２に搬送する。エッジリングＥＲは、大気搬送室１１に接続されたエッジリングストッカー２内に収容されている。第１の搬送機構１５によりエッジリングストッカー２からエッジリングＥＲを搬出し、ピック１５ｃに載置したエッジリングＥＲをロードロック室１２内に搬入する。
次いで、ステップＳ４により、エッジリングＥＲを、ロードロック室１２内の載置台２０４に載置されたトレイＴＲ１に載置する。図９に示すように、第３のリフトピン２０７を上昇させ、エッジリングＥＲをピック１５ｃから離間させる（つまり、エッジリングＥＲをリフトアップする）。この際、第３のリフトピン２０７は、トレイＴＲ１の貫通孔１０６を介して、エッジリングＥＲの裏面に接触する。第３のリフトピン２０７は接地されているため、第３のリフトピン２０７の先端がエッジリングＥＲの裏面に接触することによりエッジリングＥＲの除電が行われる。
次いで、第３のリフトピン２０７の位置を図９に示す位置に保ったまま、ピック１５ｃをロードロック室１２から退出させる。
次いで、第３のリフトピン２０７を下降させる（つまり、エッジリングＥＲをリフトダウンする）ことにより、エッジリングＥＲをトレイＴＲ１に載置する。
次いで、ステップＳ５により、トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲの位置を測定する。図１０に示すように、回転角度センサ２０２と水平位置センサ２０３とを用いて、トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲの位置を測定して、エッジリングＥＲの位置情報を取得する。取得された位置情報を示す信号が、アライナー３へ伝送される。回転角度センサ２０２は、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）を用いて実現される。エッジリングＥＲの上方からフラット部ＦＬを撮影することにより、予め定められた基準位置ＲＰに対するエッジリングＥＲの回転角度ＲＡを測定し、エッジリングＥＲの第１の位置情報として、回転角度ＲＡを示す回転角度情報ＲＡＩを取得する。水平位置センサ２０３は、例えばエッジリングＥＲの側方からエッジリングＥＲに向けて照射されるレーザを用いて実現される。水平位置センサ２０３とエッジリングＥＲの外周との間の距離を測定することにより、予め定められた基準位置ＲＰに対するエッジリングＥＲの水平方向の位置ずれＨＰを測定し、エッジリングＥＲの第２の位置情報として、位置ずれＨＰを示す水平位置情報ＨＰＩを取得する。よって、ロードロック室１２からアライナー３へ伝送される位置情報には、エッジリングＥＲの回転角度情報ＲＡＩと、エッジリングＥＲの水平位置情報ＨＰＩとが含まれる。
次いで、ステップＳ６により、アライナー３においてウエハＷの位置調節を行う。ウエハＷが、第１の搬送機構１５によってＦＯＵＰ１４からアライナー３内に搬送される。そして、アライナー３が、ロードロック室１２から伝送された位置情報に基づいて、ウエハＷの位置を調節する。すなわち、アライナー３は、エッジリングＥＲの回転角度情報ＲＡＩに基づいてウエハＷを回転させる一方で、エッジリングＥＲの水平位置情報ＨＰＩに基づいてウエハＷの水平位置を調節する。ウエハＷの位置の調節についての詳細は後述する。
次いで、ステップＳ７により、ウエハＷを第１の搬送機構１５を用いてロードロック室１２に搬送する。位置調節後のウエハＷが第１の搬送機構１５のピック１５ｃに載置され、アライナー３から搬出され、ロードロック室１２内の載置台２０４の上方に搬入される。
次いで、ステップＳ８により、ウエハＷを、ロードロック室１２内の載置台２０４に載置されたトレイＴＲ１に載置する。図１１に示すように、第２のリフトピン２０６を上昇させ、ウエハＷをピック１５ｃから離間させる（つまり、ウエハＷをリフトアップする）。この際、第２のリフトピン２０６は、トレイＴＲ１の貫通孔１０５を介して、ウエハＷの裏面に接触する。第２のリフトピン２０６は接地されているため、第２のリフトピン２０６の先端がウエハＷの裏面に接触することによりウエハＷの除電が行われる。
次いで、第２のリフトピン２０６の位置を図１１に示す位置に保ったまま、ピック１５ｃをロードロック室１２から退出させる。
次いで、第２のリフトピン２０６を下降させる（つまり、ウエハＷをリフトダウンする）ことにより、ウエハＷをトレイＴＲ１に載置する。
次いで、ステップＳ９により、トレイ本体１０１に直流電圧を印加する。真空ポンプにより容器２０１内の排気を開始し、第１のリフトピン２０５をリフトピン接触部１０３に接触させる。スイッチ２０９をオンにして第１のリフトピン２０５を直流電源２０８に接続することにより、直流電源２０８は第１のリフトピン２０５に正の直流電圧を印加する。第１のリフトピン２０５に正の直流電圧を印加することにより、直流電源２０８から第１のリフトピン２０５及びリフトピン接触部１０３を介してトレイ本体１０１に正の直流電圧が印加される。トレイ本体１０１に印加される直流電圧によってトレイＴＲ１に発生するクーロン力により、ウエハＷがトレイＴＲ１に静電吸着される。また、例えばエッジリングＥＲの材質がＳｉ、ＳｉＣ等の導電材である場合には、エッジリングＥＲもトレイＴＲ１に静電吸着される。このように、トレイＴＲ１へのウエハＷの吸着は、第１のリフトピン２０５をトレイ本体１０１の裏面に接触させることと、第１のリフトピン２０５を介してトレイ本体１０１に直流電圧を印加することとにより行われる。
次いで、ステップＳ１０により、エッジリングＥＲ及びウエハＷを載置したトレイＴＲ１をプロセスモジュール４に搬入する。スイッチ２０９をオフにすることによりトレイ本体１０１への直流電圧の印加を停止する一方で、第１のリフトピン２０５の先端をトレイＴＲ１の裏面に接触させたまま第１のリフトピン２０５を上昇させる。トレイ本体１０１への直流電圧の印加の停止後も、トレイＴＲ１は帯電したままになるため、ウエハＷはトレイＴＲ１に吸着保持される。
次いで、真空搬送室１３内の第２の搬送機構１６により、トレイＴＲ１を搬出する。第２の搬送機構１６のピック１６ｃをロードロック室１２内に挿入することにより、ピック１６ｃを第１のリフトピン２０５により持ち上げられたトレイＴＲ１の下方に位置させる。
次いで、第１のリフトピン２０５を下降させることにより、トレイＴＲ１をピック１６ｃに載置する。そして、ピック１６ｃをロードロック室１２から退出させ、ウエハＷ及びエッジリングＥＲが載置されたトレイＴＲ１を第２の搬送機構１６によって、ロードロック室１２からプロセスモジュール４へ搬送する。
ウエハＷ及びエッジリングＥＲが載置されたトレイＴＲ１がロードロック室１２からプロセスモジュール４へ搬送される間も、トレイＴＲ１は帯電したままになるため、位置調節後のウエハＷはトレイＴＲ１に吸着され続ける。よって、位置調節後のウエハＷの位置が、ロードロック室１２からプロセスモジュール４への搬送中にずれてしまうことを防止できる。
なお、エッジリングＥＲは、一般的にウエハＷよりも重量が大きい。このため、トレイＴＲ１をロードロック室１２からプロセスモジュール４への搬送する際に、エッジリングＥＲはウエハＷよりもずれにくい。したがって、エッジリングＥＲがＳｉＯ２などの絶縁材であっても、トレイＴＲ１を用いた搬送は有効である。ただし、エッジリングＥＲがＳｉ、ＳｉＣなどの導電材である場合、ウエハＷのみならずエッジリングＥＲもトレイＴＲ１に吸着することができるので、より効果的である。
プロセスモジュール４に搬送されたトレイＴＲ１は、プロセスモジュール４内のサセプタ１２（静電チャック４０）の上に載置される。サセプタ１２には、リフトピン（図示せず）が設けられており、ステップＳ２と同様の手順にて、トレイＴＲ１をサセプタ１２（静電チャック４０）に載置する。トレイＴＲ１が静電チャック４０に載置した後に、スイッチ４４をオンにし、直流電源４２より静電チャック４０へ直流電圧を印加する。これにより、トレイＴＲ１を介してウエハＷを静電チャック４０に吸着させる。
次いで、ステップＳ１１により、エッチング等のプラズマ処理を行う。
プラズマ処理が終了したら、ステップＳ１２により、エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ１をプロセスモジュール４から搬出する。プロセスモジュール４から搬出されたトレイＴＲ１は、ロードロック室１２内の載置台２０４に載置される。リーク弁（図示せず）を用いてロードロック室１２内の圧力を大気圧に戻した後、第１の搬送機構１５によりウエハＷをロードロック室１２から搬出する。搬出されたウエハＷは、ＦＯＵＰ１４に収容される。
エッジリングＥＲ及びトレイＴＲ１は、それぞれエッジリングストッカー２及びトレイストッカー５に収容しても良いし、しなくても良い。エッジリングＥＲ及びトレイＴＲ１をロードロック室１２内の載置台２０４に載置したままにし、新たなウエハＷを搬入しても良い。すなわち、次の処理をステップＳ５またはステップＳ６から始めても良い。また、消耗したエッジリングＥＲを交換する場合は、消耗したエッジリングＥＲをエッジリングストッカー２に収容し、新たなエッジリングＥＲを搬入しても良い。すなわち、次の処理をステップＳ３から始めてもよい。
＜静電チャックにおける吸引力＞
ステップＳ１０によりプロセスモジュール４へ搬入されたトレイＴＲ１は、静電チャック４０の上に載置される。このため、ウエハＷは静電チャック４０に直接載置されず、トレイＴＲ１を介して載置されることになる。図１２は、プロセスモジュールの静電チャックにおける単位面積当たりの静電容量と単位面積当たりの吸引力との関係を示すグラフである。例えば、静電チャックに内蔵された電極より上方の誘電層の厚さを０.３ｍｍ、トレイ本体１０１の上面の誘電体膜１０２及びトレイ本体１０１の下面の誘電体膜１０２の厚さをそれぞれ０.１ｍｍ、各誘電体の比誘電率を８.５とした場合、トレイＴＲ１の静電容量は０.１２４μＦ／ｍ２となる。この場合に、直流電源４２より静電チャック４０へ５ｋＶの直流電圧を印加すると、静電チャック４０において、単位面積当たり約１７０Ｔｏｒｒの吸引力を有するクーロン力が得られる。よって、プロセスモジュール４において静電チャック４０に載置されたトレイＴＲ１とウエハＷとの間に伝熱ガスが供給された場合でも、伝熱ガスの圧力によりウエハＷが離間してしまわないような十分な強さの吸引力を得ることができる。
＜ウエハの位置の調節＞
図１３は、回転角度センサと水平位置センサとの位置関係を示す図である。図１３に示すように、載置装置１２Ａにおいて、エッジリングＥＲは、フラット部ＦＬが回転角度センサ２０２の下方に位置するように、トレイＴＲ１に載置される。また、載置装置１２Ａにおいて、トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲの周囲３箇所に、水平位置センサ２０３が設置されている。
図１４は、エッジリングとウエハとの正しい位置関係を示す図である。図１４に示すように、エッジリングＥＲとウエハＷとの正しい位置関係では、エッジリングＥＲの中心にウエハＷの中心が一致し、かつ、エッジリングＥＲのフラット部ＦＬの中央にウエハＷのノッチＮＴの凹部の頂点が一致する。そこで、エッジリングＥＲとウエハＷとの正しい位置関係を設定するために、直線の基準線Ｌ１と、直線の基準線Ｌ２とを予め設定する。横方向における基準線Ｌ１と縦方向における基準線Ｌ２とにより基準位置ＲＰが規定される。基準線Ｌ１と基準線Ｌ２とは互いに垂直に交叉する。エッジリングＥＲとウエハＷとの正しい位置関係では、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交叉点にエッジリングＥＲの中心及びウエハＷの中心が一致し、かつ、基準線Ｌ１上に、フラット部ＦＬの中央及びノッチＮＴの凹部の頂点が一致する。
図１５〜図１８は、ウエハの位置調節の一例を示す図である。図１５及び図１７には、トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲの位置を示し、図１６及び図１８には、位置調節後のウエハＷの位置を示す。
トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲに対して水平位置センサ２０３を用いて、図１５に示すように、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２とにより規定される基準位置ＲＰに対する水平方向の位置ずれＨＰを測定する。位置ずれＨＰの測定では、図１５に示すように、トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲに対して、横方向における直線ＬＡと、縦方向における直線ＬＢとを設定する。直線ＬＡと直線ＬＢとは互いに垂直に交叉し、直線ＬＡと直線ＬＢとの交叉点にエッジリングＥＲの中心が一致し、かつ、直線ＬＡ上にフラット部ＦＬの中央が一致する。そして、水平位置センサ２０３により、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交叉点に対する、直線ＬＡと直線ＬＢとの交叉点のずれの方向及び量を位置ずれＨＰとして測定する。そして、アライナー３において行われるウエハＷの水平位置の調節では、図１６に示すように、ウエハＷの中心位置を基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交叉点から位置ズレＨＰだけ移動させる。これにより、位置ずれＨＰだけずれてトレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲの中心と、ウエハＷの中心とを一致させることができるため、エッジリングＥＲの内周と、エッジリングＥＲ内に配置されるウエハＷの外周との間の隙間を全周に渡って一定にすることができる。
また、トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲに対して回転角度センサ２０２を用いて、図１７に示すように、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２とにより規定される基準位置ＲＰに対する回転角度ＲＡを測定する。回転角度ＲＡの測定では、図１７に示すように、トレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲに対して、横方向における直線ＬＣと、縦方向における直線ＬＤとを設定する。直線ＬＣと直線ＬＤとは互いに垂直に交叉し、直線ＬＣと直線ＬＤとの交叉点にエッジリングＥＲの中心及び基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交叉点が一致し、かつ、直線ＬＣ上にフラット部ＦＬの中央が一致する。そして、回転角度センサ２０２により、基準線Ｌ１に対する直線ＬＣの回転角度ＲＡを測定する。そして、アライナー３において行われるウエハＷの回転では、ウエハＷを基準位置ＲＰから回転角度ＲＡだけ回転させる。これにより、図１８に示すように、回転角度ＲＡだけフラット部ＦＬがずれてトレイＴＲ１に載置されたエッジリングＥＲのフラット部ＦＬの中央にウエハＷのノッチＮＴの凹部の頂点を一致させてウエハＷを載置させることができる。
本実施形態においては、ロードロック室１２内にてトレイＴＲ１にエッジリングＥＲ及びウエハＷを載置し、プロセスモジュール４に搬送する。エッジリングＥＲの載置位置はロードロック室１２内にて測定され、当該測定結果に基づきウエハＷの位置調整を行いトレイＴＲ１に載置される。したがって、エッジリングＥＲの載置位置にずれがあっても、エッジリングＥＲに対して相対的に正しい位置にウエハＷを搬送することができる。また、トレイＴＲ１はウエハＷ及びエッジリングＥＲを静電吸着させることができるため、ロードロック室１２内にてトレイＴＲ１に載置したエッジリングＥＲ及びウエハＷがずれることなくプロセスモジュール４に搬送することができる。さらに、プロセスモジュール４内に配置されたエッジリングＥＲに対してウエハＷを搬送する場合、ロードロック室１２からプロセスモジュール４にウエハＷを搬送する際に生じる誤差により、エッジリングＥＲとウエハＷとの相対的な位置がずれることが考えられる。しかしながら、本実施形態ではウエハＷはロードロック室１２内のエッジリングＥＲに対して搬送されるため、ロードロック室１２からプロセスモジュール４への搬送誤差によりエッジリングＥＲとウエハＷとの相対的な位置がずれることが無い。すなわち、本実施形態では、ウエハＷをロードロック室１２内のエッジリングＥＲに対して相対的に正しい位置に搬送し、ウエハＷとエッジリングＥＲとの相対的な位置を保持したままロードロック室１２からプロセスモジュール４に搬送することができる。このため、プロセスモジュール４内にてウエハＷに対して均一なプラズマ処理をすることができる。
本開示の実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記の実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されても良い。
例えば、上記の実施形態では、大気搬送室１１にトレイストッカー５を接続した例で説明したが、トレイストッカー５は、図１９に示すように、真空搬送室１３に接続しても良い。図１９は、トレイストッカー５を真空搬送室に接続した基板処理システムの構成例を示す図である。また、エッジリングストッカー２を真空搬送室１３に接続しても良い。これらの場合、エッジリング及び／またはトレイは、第２の搬送機構１６によってロードロック室１２に搬入される。
また、上記の実施形態では、ロードロック室１２にてエッジリングおよびウエハをトレイに載置したが、ロードロック室１２の外部で行っても良い。例えば、大気搬送室１１にロードロック室１２とは別に載置装置１２Ａを接続し、載置装置１２Ａにてエッジリングおよびウエハを載置したトレイをロードロック室１２に搬入しても良い。
また、上記の実施形態では、ステップＳ２において、トレイＴＲ１を載置台２０４に載置したが、載置しなくても良い。ステップＳ３にてエッジリングＥＲが搬入できる程度に第１のリフトピン２０５を下降させ、トレイＴＲ１を第１のリフトピン２０５で支持した状態で、ステップＳ３以降の処理を行っても良い。
また、上記の実施形態では、トレイストッカー５にトレイを収納し、エッジリングストッカー２にエッジリングを収納し、それぞれをロードロック室１２に搬入したが、予めエッジリングを載置したトレイをトレイストッカー５に収納しても良い。この場合、ステップＳ３及びステップＳ４の処理を省略することができる。また、エッジリングストッカー２、エッジリングを昇降させる載置装置１２Ａの第３のリフトピン２０７、及び、第３のリフトピン２０７を通すトレイＴＲ１の貫通孔１０６を省くことができる。
また、上記の実施形態では、内周部がウエハＷの外周部よりも下に位置するエッジリングを用いた例で説明したが、エッジリングの内周部はウエハＷの外周部の下に位置しなくても良い。すなわち、トレイＴＲ１においては、エッジリング載置部１０７は基板載置部１０８より低い位置に形成されているが、エッジリング載置部は基板載置部よりも高い位置、または、基板載置部と同じ位置に形成されていても良い。
図２０は、エッジリング載置部と基板載置部とを同じ高さに形成したトレイの一例を示す図である。図２０において、トレイＴＲ２は円盤状の形状を有し、導電性のトレイ本体２５１と、トレイ本体２５１の周囲を覆うように形成された誘電体膜２５２と、円環状の溝２５３と、溝２５３に収容される円環状の保護部材２５４と、リフトピン接触部２５５と、貫通孔２５６，２５７とを有する。なお、誘電体膜２５２は、トレイ本体２５１の少なくとも上面に形成されていれば良い。貫通孔２５６は、プロセスモジュール４においてガス通路５６（図２）を介してトレイＴＲ２とウエハＷとの間に伝熱ガスを供給するための貫通孔である。貫通孔２５７は、ウエハＷを昇降させるリフトピン用の貫通孔である。なお、トレイＴＲ２にはエッジリングＥＲを昇降させるリフトピン用の貫通孔が設けられていないが、設けても良い。また、トレイＴＲ２の上面には、ウエハＷが載置される基板載置部２５９と、エッジリングＥＲが載置されるエッジリング載置部２５８とが形成される。エッジリング載置部２５８は、基板載置部２５９の周囲に設けられる。基板載置部２５９とエッジリング載置部２５８とは、同一平面上に形成されている。
トレイＴＲ２においては、ウエハＷの外周部とエッジリングＥＲの内周部とが重なっていないため、プラズマ処理時においてウエハＷとエッジリングＥＲとの間の誘電体膜がプラズマに曝されることになる。このため、誘電体膜または誘電体膜が消耗することで露出したトレイ本体を構成する材料により、ウエハＷが汚染されることが考えられる。したがって、トレイＴＲ２では、基板載置部２５９とエッジリング載置部２５８との間に保護部材２５４が設けられる。保護部材２５４は、基板載置部２５９とエッジリング載置部２５８との間に設けられた溝２５３に収容される。保護部材２５４の材質は、エッジリングＥＲの材質と同じであることが好ましい。トレイＴＲ２では、エッジリングＥＲ及びトレイＴＲ２の形状を簡略にすることができる。
また、上記の実施形態では、直流電源２０８に接続された第１のリフトピン２０５によりトレイ本体１０１に直流電圧を印加した。しかしながら、トレイ本体１０１への直流電圧の印加は、リフトピンを用いずに行っても良い。
図２１は、リフトピンを用いずにトレイ本体へ直流電圧を印加する一例を示す図である。図２１に示すような載置装置１２Ｂが、ロードロック室１２として用いられる。図６に示す載置装置１２Ａと重複する箇所については、説明及び／または図示を省略する。図２１において、載置装置１２Ｂは、導電性の載置台３５２と、絶縁性の支持部３５１と、直流電源３５３と、導電性のリフトピン５０１とを有する。リフトピン５０１は、接地されている。載置台３５２には、トレイＴＲ３が載置される。トレイＴＲ３には、エッジリングＥＲとウエハＷとが載置される。ウエハＷは、リフトピン５０１の昇降によりトレイＴＲ３に載置される。よって、ウエハＷは、リフトピン５０１により昇降されるときに除電される。
トレイＴＲ３は、導電性のトレイ本体３６２の上に誘電体膜３６１が積層されて形成される。トレイＴＲ３では、誘電体膜３６１がトレイ本体３６２の上面のみに形成されており、トレイ本体３６２の下面が誘電体膜で覆われていない点が、図３に示すトレイＴＲ１と異なる。すなわち、トレイＴＲ３の下面において導電性のトレイ本体３６２が露出している。よって、エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ３が載置台３５２に載置された状態で、直流電源３５３により載置台３５２に直流電圧を印加することにより、トレイ本体３６２に直流電圧が印加される。これにより、トレイＴＲ３にクーロン力が発生し、ウエハＷがトレイＴＲ３に静電吸着される。
図２２は、リフトピンを用いずにトレイ本体へ直流電圧を印加する別の一例を示す図である。図２２に示すような載置装置１２Ｃが、ロードロック室１２として用いられる。図２１に示す載置装置１２Ｂと重複する箇所については、説明及び／または図示を省略する。載置装置１２Ｃは、導電性の載置台３５２の上面に導通端子３６１が設けられている点が、図２１に示す載置装置１２Ｂと異なる。導通端子３６１は、導電性の載置台３５２の一部を突出させて形成しても良いし、載置台３５２とは別の部材で形成しても良い。例えば、導通端子３６１は、バネで形成しても良い。
載置台３５２には、トレイＴＲ４が載置される。トレイＴＲ４は、導電性のトレイ本体４５１と、トレイ本体４５１の周囲を覆うように形成された誘電体膜４５２と、直流電源接続部４５３とを有する。直流電源接続部４５３は、導通端子３６１が接触するトレイ本体４５１の裏面の一部であり、誘電体膜４５２は形成されていない。直流電源接続部４５３は、導通端子３６１の形状に合わせた凹部として形成しても良い。トレイＴＲ４では、直流電源接続部４５３が設けられている点が、図３に示すトレイＴＲ１と異なる。エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ４が載置台３５２に載置されると、載置台３５２の導通端子３６１が直流電源接続部４５３を介してトレイ本体４５１に接触する。よって、エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ４が載置台３５２に載置された状態で、直流電源３５３により載置台３５２に直流電圧を印加することにより、トレイ本体４５１に直流電圧が印加される。これにより、トレイＴＲ４にクーロン力が発生し、ウエハＷがトレイＴＲ４に静電吸着される。
図２３は、リフトピンを用いずにトレイ本体へ直流電圧を印加する別の一例を示す図である。図２３に示すような載置装置１２Ｄが、ロードロック室１２として用いられる。図２２に示す載置装置１２Ｃと重複する箇所については、説明及び／または図示を省略する。載置装置１２Ｄは、載置台３７１が絶縁性部材で構成されており、直流電源３５５が載置台３７１に接続されていない点が、図２２に示す載置装置１２Ｃと異なる。載置台３７１の上面には導電性の導通端子３６１が設けられており、導通端子３６１は直流電源３５５に直接接続されている。載置台３７１には、トレイＴＲ５が載置される。
トレイＴＲ５は、トレイＴＲ４と同様に、導電性のトレイ本体４７１と、トレイ本体４７１の周囲を覆うように形成された誘電体膜４７２と、直流電源接続部４７３とを有する。エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ５が載置台３７１に載置されると、載置台３７１の導通端子３６１が直流電源接続部４７３を介してトレイ本体４７１に接触する。よって、エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ５が載置台３７１に載置された状態で、直流電源３５５によりトレイ本体４７１に直流電圧を印加することができる。これにより、トレイ本体４７１に印加される直流電圧によってトレイＴＲ５にクーロン力が発生し、ウエハＷがトレイＴＲ５に静電吸着される。
また、上記の実施形態では、接地された導電性のリフトピンによりウエハＷの除電を行った。しかしながら、ウエハＷへの除電は、リフトピンを用いずに行っても良い。
図２４は、リフトピンを用いずにウエハＷを除電する一例を示す図である。図２４に示すような載置装置１２Ｅが、ロードロック室１２として用いられる。図２１に示す載置装置１２Ｂと重複する箇所については、説明及び／または図示を省略する。図２４において、載置装置１２Ｅは、接地部材３５４を有する。載置装置１２Ｅは、接地されたリフトピン５０１ではなく、接地部材３５４を用いてウエハＷの除電を行う点が、載置装置１２Ｂと異なる。接地部材３５４は、接地された容器２０１と電気的に接続されている。接地部材３５４は、トレイＴＲ６に載置されたウエハＷに接触可能に構成される。また、ウエハＷのみならず、エッジリングＥＲにも接触可能に構成しても良い。
図２４に示すように、接地部材３５４をウエハＷに接触させることによりウエハＷを接地し、除電を行う。エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ６が載置台３５２に載置された状態で、直流電源３５３により載置台３５２に直流電圧を印加する。これにより、載置台３５２に印加される直流電圧によってトレイＴＲ６にクーロン力が発生し、ウエハＷがトレイＴＲ６に静電吸着される。
図２５は、リフトピンを用いずにウエハＷを除電する別の一例を示す図である。図２５に示すような載置装置１２Ｆが、ロードロック室１２として用いられる。図２２に示す載置装置１２Ｃと重複する箇所については、説明及び／または図示を省略する。図２５において、載置装置１２Ｆは、導電性の載置台３８２に接続されたＲＦ電源３９２を有する。
エッジリングＥＲ及びウエハＷが載置されたトレイＴＲ７が載置台３８２に載置されると、直流電源接続部４８３を介して、直流電源３９１がトレイ本体４８１に接続される。直流電源３９１がトレイ本体４８１に接続された状態で、直流電源３９１によりトレイ本体４８１に直流電圧を印加する。また、ＲＦ電源３９２は、３０〜１５０ＭＨｚの範囲の周波数を有するプラズマ生成用の高周波電圧を載置台３８２に印加する。このように高い周波数の電圧を載置台３８２に印加することにより、容器２０１内にプラズマＰＬＳを生成することができる。そして、容器２０１内に生成されたプラズマＰＬＳを介して、エッジリングＥＲ及びウエハＷが接地される。これにより、トレイ本体４８１に印加される直流電圧によってトレイＴＲ７にクーロン力が発生し、ウエハＷがトレイＴＲ７に静電吸着される。
また、上記の実施形態では、トレイを単極型の静電チャックとして機能するように構成したが、双極型の静電チャックとして機能するように構成しても良い。
図２６は、双極型の静電チャックとして機能するトレイの一例を示す図である。図２６において、トレイＴＲ８は円盤状の形状を有し、導電性の第１のトレイ本体３０２と、導電性の第２のトレイ本体３０１と、第１のトレイ本体３０２及び第２のトレイ本体３０１の周囲を覆うように形成された誘電体膜３０３と、絶縁層３０４と、リフトピン接触部３０５，３０６と、貫通孔３０７，３０８とを有する。トレイＴＲ８では、トレイ本体が絶縁層３０４により、第１のトレイ本体３０２と第２のトレイ本体３０１とに２つに分割されている点と、リフトピン接触部が第１のトレイ本体３０２と第２のトレイ本体３０１とにそれぞれ設けられている点とがトレイＴＲ１と異なる。絶縁層３０４は、第１のトレイ本体３０２と第２のトレイ本体３０１とを水平方向に電気的に分離する。貫通孔３０７は、プロセスモジュール４においてガス通路５６（図２）を介してトレイＴＲ２とウエハＷとの間に伝熱ガスを供給するための貫通孔である。貫通孔３０８は、リフトピン用の貫通孔である。
図２７は、トレイＴＲ８を載置する載置装置の一例を示す図である。図２７に示すような載置装置１２Ｇが、ロードロック室１２として用いられる。図２７において、載置装置１２Ｇは、第１のリフトピン４０１と、絶縁性の第２のリフトピン４０９と、第１の直流電源４０７と、第２の直流電源４０５と、スイッチ４０６，４０８とを有する点が、図６に示すような載置装置１２Ａと異なる。第１のリフトピン４０１は、導電性の第１ピン４０４と、導電性の第２ピン４０３と、第１ピン４０４と第２ピン４０３とを接続する絶縁性の支持部４０２とを有する。また、載置装置１２Ｇは、第１のリフトピン４０１を昇降させる第１の昇降機構（図示せず）と、第２のリフトピン４０９を第１のリフトピン４０１とは独立して昇降させる第２の昇降機構（図示せず）とを有する。第１ピン４０４には、スイッチ４０８を介して第１の直流電源４０７が接続され、第２ピン４０３には、スイッチ４０６を介して第２の直流電源４０５が接続される。
図２７に示すように、ウエハＷ及びエッジリングＥＲが載置されたトレイＴＲ９が載置台２０４に載置される。第１ピン４０４及び第２ピン４０３は、リフトピン接触部３０５及び３０６に接触している。スイッチ４０８をオンにして第１ピン４０４を第１の直流電源４０７に接続することにより、第１の直流電源４０７は第１ピン４０４に正の直流電圧を印加する。第１ピン４０４に正の直流電圧を印加することにより、第１の直流電源４０７から第１ピン４０４及びリフトピン接触部３０６を介して第１のトレイ本体３０２に正の直流電圧が印加される。また、スイッチ４０６をオンにして第２ピン４０３を第２の直流電源４０５に接続することにより、第２の直流電源４０５は第２ピン４０３に負の直流電圧を印加する。第２ピン４０３に負の直流電圧を印加することにより、第２の直流電源４０５から第２ピン４０３及びリフトピン接触部３０５を介して第２のトレイ本体３０１に負の直流電圧が印加される。第１のトレイ本体３０２及び第２のトレイ本体３０１に印加される直流電圧によってトレイＴＲ２に発生するクーロン力により、ウエハＷがトレイＴＲ２に静電吸着される。また、例えばエッジリングＥＲの材質がＳｉ、ＳｉＣ等の導電材である場合には、エッジリングＥＲもトレイＴＲ２に静電吸着される。
上記の実施形態では、ステップＳ６において、アライナー３がウエハＷを回転させるともにウエハＷの水平位置を調節した。しかしながら、ウエハＷの水平位置の調節は、エッジリングＥＲの水平位置情報ＨＰＩに基づいて第１の搬送機構１５を制御することにより行っても良い。すなわち、エッジリングＥＲの中心にウエハＷの中心が一致するように、エッジリングＥＲの水平位置情報ＨＰＩに基づいてウエハＷを第１の搬送機構１５により載置台２０４の上方に搬送することにより、ウエハＷの水平位置を調節しても良い。
なお、基板処理システム１００，２００の各構成の個々の動作、及び、基板処理システム１００，２００の全体の動作（シーケンス）は、制御部（図示せず）によって制御される。制御部の一例として、マイクロコンピュータが挙げられる。
なお、本開示の実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記の実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されても良い。例えば、上記説明では基板処理の一例としてエッチングを挙げて説明したが、本開示の技術が適用可能な基板処理はエッチングに限定されない。例えば、処理空間ＰＳの真空度、及び、処理ガスを成膜に適したものに変更することにより、本開示の技術を、基板処理の一つである成膜に適用することも可能である。
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
半導体基板が載置されるトレイであって、
前記半導体基板が載置される基板載置部と、
前記基板載置部の周囲に設けられ、かつ、エッジリングが載置されるエッジリング載置部と、を有し、
前記基板載置部および前記エッジリング載置部は、
導電性のトレイ本体と、
前記トレイ本体の少なくとも上面に形成された誘電体膜と、を有する、
トレイ。
（付記２）
前記エッジリング載置部が前記基板載置部より低い位置に形成される、
付記１に記載のトレイ。
（付記３）
前記基板載置部の面積は、前記半導体基板の面積よりも小さい、
付記２に記載のトレイ。
（付記４）
前記基板載置部と前記エッジリング載置部とが同一平面上に形成される、
付記１に記載のトレイ。
（付記５）
前記基板載置部と前記エッジリング載置部との間に保護部材が設けられる、
付記４に記載のトレイ。
（付記６）
前記保護部材は、前記基板載置部と前記エッジリング載置部との間に設けられた溝に収容される、
付記５に記載のトレイ。
（付記７）
前記基板載置部は、
前記半導体基板の裏面を支持する支持面と、
前記トレイ本体及び前記誘電体膜を貫通する貫通孔と、を有する、
付記１に記載のトレイ。
（付記８）
前記トレイ本体を水平方向に電気的に分離する絶縁層、をさらに有する、
付記１に記載のトレイ。
（付記９）
載置台と、
前記載置台に載置されるトレイを昇降させる第１のリフトピンと、
前記トレイに載置される半導体基板を昇降させる第２のリフトピンと、
前記第１のリフトピンを昇降させる第１の昇降機構と、
前記第２のリフトピンを前記第１のリフトピンとは独立して昇降させる第２の昇降機構と、
前記トレイに電圧を印加する電圧印加部と、
を有する載置装置。
（付記１０）
前記電圧印加部は、前記載置台に接続された直流電源である、
付記９に記載の載置装置。
（付記１１）
前記載置台は、前記トレイと前記載置台とを電気的に接触させる導通端子を有する、
付記９に記載の載置装置。
（付記１２）
前記電圧印加部は、前記第１のリフトピンに接続された第１の直流電源である、
付記９に記載の載置装置。
（付記１３）
前記第２のリフトピンは接地されている、
付記９に記載の載置装置。
（付記１４）
前記第１のリフトピンは、
第１ピンと、
第２ピンと、
前記第１ピンと前記第２ピンとを接続する絶縁性の支持部と、を含み、
前記第１の直流電源は前記第１ピンに接続され、
前記第２ピンに接続された第２の直流電源をさらに有する、
付記１２に記載の載置装置。
（付記１５）
前記トレイに載置されるエッジリングを昇降させる第３のリフトピンをさらに有する、
付記９に記載の載置装置。
（付記１６）
前記第３のリフトピンは接地されている、
付記１５に記載の載置装置。
（付記１７）
前記載置台を収容する容器と、
前記容器内を大気圧より低い圧力にすることが可能な排気機構と、をさらに有する、
付記９に記載の載置装置。
（付記１８）
前記載置台に接続されたＲＦ電源をさらに有する、
付記９に記載の載置装置。
１００，２００ 基板処理システム
２ エッジリングストッカー
３ アライナー
４ プロセスモジュール
５ トレイストッカー
１１ 大気搬送室
１２ ロードロック室
１３ 真空搬送室
１４ ＦＯＵＰ
１５ 第１の搬送機構
１６ 第２の搬送機構

Claims (18)

  1. 基板処理システムにおける搬送方法であって、
    半導体基板とエッジリングとを載置可能なトレイを、載置台が設けられた載置室に搬入するトレイ搬入工程と、
    前記トレイに載置された前記エッジリングの位置を測定して前記エッジリングの位置情報を取得する測定工程と、
    前記位置情報に基づき、前記半導体基板の位置を調節する調節工程と、
    位置調節後の前記半導体基板を前記トレイに載置する基板載置工程と、
    前記半導体基板及び前記エッジリングが載置された前記トレイを前記載置室から搬出するトレイ搬出工程と、
    を有する搬送方法。
  2. 前記トレイは、導電性のトレイ本体と、前記トレイ本体の少なくとも上面に形成された誘電体膜とを有し、
    前記基板載置工程と前記トレイ搬出工程との間に、前記トレイ本体に電圧を印加することにより前記半導体基板を前記トレイに静電吸着させる吸着工程、をさらに有する、
    請求項１に記載の搬送方法。
  3. 前記吸着工程における前記電圧の印加は、前記トレイを前記載置台に載置する第１のリフトピンを介して行われる、
    請求項２に記載の搬送方法。
  4. 前記吸着工程は、
    前記第１のリフトピンを前記トレイ本体の裏面に接触させる接触工程と、
    前記第１のリフトピンに電圧を印加する電圧印加工程と、を含む、
    請求項３に記載の搬送方法。
  5. 前記吸着工程は、前記載置台に接続されたＲＦ電源によりプラズマを生成するプラズマ生成工程、を含む、
    請求項２に記載の搬送方法。
  6. 前記吸着工程における前記電圧の印加は、前記載置台に設けられた導通端子を介して行われる、
    請求項２に記載の搬送方法。
  7. 前記載置室は、第１の搬送機構が設けられた大気搬送室に接続される、
    請求項１に記載の搬送方法。
  8. 前記位置情報は、前記エッジリングの回転角度情報と、前記エッジリングの水平位置情報とを含む、
    請求項１に記載の搬送方法。
  9. 前記半導体基板を第１の搬送機構により前記載置台の上方に搬送する基板搬送工程、をさらに有し、
    前記基板搬送工程の前に実施される前記調節工程において、前記回転角度情報に基づき前記半導体基板を回転させる、
    請求項８に記載の搬送方法。
  10. 前記半導体基板を第１の搬送機構により前記載置台の上方に搬送する基板搬送工程、をさらに有し、
    前記基板搬送工程の前に実施される前記調節工程において、前記水平位置情報に基づき前記半導体基板の水平位置を調節する、
    請求項８に記載の搬送方法。
  11. 前記半導体基板を第１の搬送機構により前記載置台の上方に搬送する基板搬送工程、をさらに有し、
    前記基板搬送工程において、前記水平位置情報に基づき、前記半導体基板を前記第１の搬送機構により前記載置台の上方に搬送する、
    請求項８に記載の搬送方法。
  12. 前記基板載置工程は、
    第２のリフトピンを上昇させることにより前記半導体基板を前記第１の搬送機構から離間させる基板リフトアップ工程と、
    前記第２のリフトピンを下降させることにより前記半導体基板を前記トレイに載置する基板リフトダウン工程と、を含む、
    請求項７に記載の搬送方法。
  13. 前記第２のリフトピンは接地されており、前記基板リフトアップ工程において前記半導体基板の除電が行われる、
    請求項１２に記載の搬送方法。
  14. 前記トレイ搬入工程において、前記トレイは前記第１の搬送機構により前記載置室内に搬入される、
    請求項７に記載の搬送方法。
  15. 前記載置室は、前記大気搬送室、及び、第２の搬送機構が設けられた真空搬送室に接続されたロードロック室である、
    請求項７に記載の搬送方法。
  16. 前記トレイ搬入工程において、前記トレイは前記第２の搬送機構により前記載置室内に搬入される、
    請求項１５に記載の搬送方法。
  17. 前記トレイ搬入工程において前記載置室に搬入される前記トレイには、前記エッジリングが載置されている、
    請求項１に記載の搬送方法。
  18. 前記トレイ搬入工程と前記測定工程との間に、前記トレイに前記エッジリングを載置するエッジリング載置工程、をさらに有する、
    請求項１に記載の搬送方法。
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