JP2022130533A - 調整可能／交換可能なエッジ結合リングのための検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対するプラズマのエッジ結合効果を変化させる基板処理システム、検出器システム及び方法を提供する。【解決手段】基板処理システムにおいて、チャンバ１７１０のエッジ結合リング１７４０は、ペデスタル１７２０に隣接して、基板１７５０の半径方向外側のエッジの周りに配置される。アクチュエータ機構１７３０、１７３５は、エッジ結合リングのエッジ結合プロファイルを変更するために、エッジ結合リングを基板に対して選択的に移動させる。基板処理システムはさらに、アクチュエータ機構に対して、エッジ結合リングの位置を調整するように指示するカメラ１７６０ベースの検出システムを含む。コントローラ１８００は、カメラの位置及び／又は焦点を調整し、カメラからのエッジ結合リングの状態情報及び位置情報に応じて、エッジ結合リングを垂直方向及び水平方向に移動させるようにアクチュエータを操作する。【選択図】図２６

Description

［関連出願への相互参照］
本出願は、２０１５年５月６日に出願された米国出願第１４／７０５，４３０号の一部継続出願である２０１７年５月３１日に出願された米国出願第１５／６０９，５７０号に対する優先権を主張する。この出願は、２０１５年１月１６日に出願された米国出願第１４／５９８，９４３号の一部継続出願である。本出願は、これらの先行出願のすべての全体を、参照により組み込んでいる。

本開示は、基板処理システムに関し、より具体的には、基板処理システムのエッジ結合リングに関し、さらにより具体的には、基板処理システムのエッジ結合リングのための検出システムに関する。さらに詳細には、本開示は、基板処理システムのエッジ結合リングの位置および／または状態を検出するための検出システムに関する。

ここで提供される背景説明は、本開示の文脈を一般的に提示する目的のためである。現発明者の成果は、背景技術に記載されている限り、出願時に先行技術とみなされていなくて差し支えのない説明の態様と同様に、明示的または暗黙的に、本開示に対する先行技術として認められていない。

基板処理システムは、半導体ウェーハなどの基板のエッチングおよび／または他の処理を実行するために使用されてよい。基板は、基板処理システムの処理チャンバ内のペデスタル上に配置されてよい。たとえば、プラズマエッチャにおけるエッチング中に、１つまたは複数の前駆体を含むガス混合物が処理チャンバに導入され、基板をエッチングするためにプラズマが向けられる。

基板の半径方向外側のエッジ付近のプラズマのエッチング速度および／またはエッチングプロファイルを調整するために、エッジ結合リングが使用されてきた。エッジ結合リングは、通常、基板の半径方向外側のエッジの周りのペデスタル上に配置される。基板の半径方向外側のエッジにおける処理状態は、エッジ結合リングの位置、エッジ結合リング内側のエッジの形状またはプロファイル、基板の上面に対するエッジ結合リングの高さ、エッジ結合リングの材料などを変えることにより変更され得る。

エッジ結合リングを変えるためには、処理チャンバを開く必要があり、これは望ましくない。言い換えれば、エッジ結合リングのエッジ結合効果は、処理チャンバを開かずに変更することはできない。エッジ結合リングがエッチング中にプラズマによって侵食されると、エッジ結合効果が変化する。エッジ結合リングの侵食を修正するには、処理チャンバを開いてエッジ結合リングを交換する必要がある。

ここで図１～図２を参照して示されるように、基板処理システムは、ペデスタル２０およびエッジ結合リング３０を含んでよい。エッジ結合リング３０は、単一のピースまたは複数の部分を含んでよい。図１～図２の例では、エッジ結合リング３０は、基板３３の半径方向外側のエッジ付近に配置された第１の環状部分３２を含む。基板３３の下の第１の環状部分から半径方向内側には、第２の環状部分３４が配置される。第１の環状部分３２の下には、第３の環状部分３６が配置される。使用中、基板３３の露出部分をエッチングするために、基板３３にプラズマ４２が向けられる。エッジ結合リング３０は、基板３３の均一なエッチングが生じるように、プラズマの成形を助けるように配置される。

図２において、エッジ結合リング３０が使用された後、エッジ結合リング３０の半径方向内側部分の上面は、４８で識別されるように侵食を示してよい。結果として、４４で見られ得るように、プラズマ４２は、その半径方向内側部分のエッチングよりも速い速度で基板３３の半径方向外側のエッジをエッチングする傾向があってよい。

エッジ結合リングの１つまたは複数の部分は、基板処理システム内の基板またはペデスタルに対して垂直方向および／または水平方向に移動されてよい。この移動は、処理チャンバを開く必要なく、エッチングまたは他の基板処理中に、基板に対するプラズマのエッジ結合効果を変化させる。

ここで図３～図５を参照して示されるように、基板処理システムは、ペデスタル２０およびエッジ結合リング６０を含む。エッジ結合リング６０は、単一の部分から作られてよいか、または複数の部分が使用されてよい。図３～図５の例では、エッジ結合リング６０は、基板３３の半径方向外側に配置された第１の環状部分７２を含む。基板３３の下の第１の環状部分７２から半径方向内側には、第２の環状部分７４が配置される。第１の環状部分７２の下には、第３の環状部分７６が配置される。

以下にさらに説明するように、基板３３に対してエッジ結合リング６０の１つまたは複数の部分を移動させるために、様々な位置にアクチュエータ８０が配置されてよい。単なる例として、図３において、アクチュエータ８０は、エッジ結合リング６０の第１の環状部分７２と、エッジ結合リング６０の第３の環状部分７６との間に配置される。いくつかの例では、アクチュエータ８０は、圧電アクチュエータ、ステッパモータ、空気圧駆動、または他の適切なアクチュエータを含んでよい。いくつかの例では、１つ、２つ、３つ、または４つ、またはそれ以上のアクチュエータが使用される。いくつかの例では、多数のアクチュエータが、エッジ結合リング６０の周りに均一に配置される。アクチュエータ８０は、処理チャンバの内側または外側に配置されてよい。

使用中、基板３３の露出部分をエッチングするために、基板３３にプラズマ８２が向けられる。エッジ結合リング６０は、基板３３の均一なエッチングが生じるように、プラズマ電界の成形を助けるように配置される。図４の８４および８６で見られ得るように、エッジ結合リング６０の１つまたは複数の部分は、プラズマ８２によって侵食されてよい。浸食の結果として、基板３３の不均一なエッチングが、基板３３の半径方向外側のエッジ付近で生じてよい。通常、処理を停止し、処理チャンバを開いて、エッジ結合リングを交換する必要がある。

図５において、アクチュエータ８０は、エッジ結合リング６０の１つまたは複数の部分を移動させて、エッジ結合リング６０の１つまたは複数の部分の位置を変更するために使用される。たとえば、エッジ結合リング６０の第１の環状部分７２を移動させるために、アクチュエータ８０が使用されてよい。この例では、アクチュエータ８０は、エッジ結合リング６０の第１の環状部分７２を上方すなわち垂直方向に移動させて、エッジ結合リング６０の第１の環状部分７２のエッジ８６が、基板３３の半径方向外側のエッジに対して高くなるようにする。その結果、基板３３の半径方向外側のエッジ付近のエッチング均一性が向上される。

図６を参照して理解され得るように、アクチュエータは、１つまたは複数の他の位置に配置されてよく、水平、斜めなどの他の方向に移動してよい。基板に対するエッジ結合効果を中心に置くために、エッジ結合リングの一部の水平移動が実行されてよい。図６において、アクチュエータ１１０は、エッジ結合リング６０の半径方向外側に配置される。それに加えて、アクチュエータ１１０は、垂直（または上／下）方向のみならず水平（または左右）方向に移動する。基板のエッチングが、基板に対するエッジ結合リングの水平なオフセットを示す場合、水平方向の再配置が使用されてよい。水平なオフセットは、処理チャンバを開かずに修正されてよい。同様に、エッジ結合リングの傾斜は、左右非対称を修正または生成するために、アクチュエータのいくつかを他のアクチュエータとは異なるように作動させることによって実行されてよい。

エッジ結合リングの環状部分の間にアクチュエータ１１０を配置するのではなく、アクチュエータ１１０は、１１４で識別される半径方向外壁または他の構造にも取り付けられてよい。あるいは、アクチュエータ１１０は、１１６で識別される壁または他の構造によって下から支持されてよい。

ここで図７～図８を参照して示されるように、エッジ結合リング１５０および圧電アクチュエータ１５４の別の例が示される。この例では、圧電アクチュエータ１５４は、エッジ結合リング１５０を移動させる。圧電アクチュエータ１５４は、エッジ結合リング６０の第１の環状部分７２および第３の環状部分７６に取り付けられる。図８において、圧電アクチュエータ１５４は、第１の環状部分７２のエッジ１５６の位置を調整するために、エッジ結合リング１５０の第１の環状部分７２を移動させる。

処理チャンバを閉じたままにすると、エッジ結合リングの状態を観察する際、および、その結果、侵食を補償するためにリングの位置をいつ調整し、リングをいつ交換するかを判定する際に、困難が生じうる。

それに加えて、エッジ結合リングを交換するとき、エッジ結合リングを適切に位置決めおよび／または揃えることが困難になり得る。

基板処理システムは、処理チャンバを含む。処理チャンバは、処理チャンバ内のペデスタルに隣接して、基板の半径方向外側のエッジの周りに配置されたエッジ結合リングの状態および／または位置を含む、チャンバ内の状態を観察および／または測定され得るカバー付き開口部を有する。エッジ結合リングの状態および／または位置を検出する検出システムが提供される。

１つの特徴において、検出システムは、処理チャンバを開かずにエッジ結合リングの状態の観察を可能にするのに適した光学系を備えたカメラを含む。

１つの特徴において、装置は、処理チャンバを開かずにエッジ結合リングのプロファイルを測定するためのレーザ干渉計を含む。

観察された状態および／または測定に応じて、たとえば、エッジ結合リングのプラズマに面する表面の侵食に応じて、アクチュエータは、処理チャンバを開く必要なく、エッジ結合リングのエッジ結合プロファイルを変更するために、基板に対して、エッジ結合リングの第１の部分を選択的に移動させるように構成される。

他の特徴において、アクチュエータは、エッジ結合リングの第２の部分に対してエッジ結合リングの第１の部分を移動させるように構成される。

他の特徴において、コントローラは、エッジ結合リングのプラズマに面する表面の侵食に応じて、エッジ結合リングを移動させるように構成される。コントローラは、エッジ結合リングが所定数のエッチングサイクルに曝された後、エッジ結合リングを自動的に移動させる。コントローラは、エッジ結合リングが所定の期間のエッチングに曝された後、エッジ結合リングを自動的に移動させる。

他の特徴において、アクチュエータは、エッジ結合リングの第１の部分を、基板に対して垂直方向に移動させる。アクチュエータは、エッジ結合リングの第１の部分を、基板に対して水平方向に移動させる。センサまたは検出器は、コントローラと通信し、エッジ結合リングの侵食を検出するように構成される。

他の特徴において、検出器は、処理チャンバの外側に取り付けられたカメラであり、チャンバの側面視ポートを介してエッジ結合リング上に照準される。

他の特徴において、カメラは、プラズマ照明を使用して、または外部照明を使用して、エッジ結合リングの状態および／または位置の画像または他の情報を提供してよい。他の特徴において、外部照明は、カメラが照準される同じ側面視ポートを介して提供されてよいか、または異なる側面視ポートを介して提供されてよい。

他の特徴において、検出システムは、カメラの位置および／または焦点を調整するコントローラを含む。他の特徴において、アクチュエータを移動させるコントローラもまた、カメラの位置や焦点を調整する。カメラはコントローラと通信するように構成され、コントローラは、カメラの位置および／または焦点を調整する。カメラからのエッジ結合リングの状態情報に応じて、コントローラは、基板に対するエッジ結合リングの位置を調整するようにアクチュエータを操作する。カメラからのエッジ結合リングの状態情報に応じて、コントローラは、エッジ結合リングを垂直方向に移動させるようにアクチュエータを操作する。カメラからのエッジ結合リングの位置情報に応じて、コントローラは、エッジ結合リングを水平方向に移動させるようにアクチュエータを操作する。カメラからのエッジ結合リングの方位情報に応じて、コントローラは、エッジ結合リングの一方の側を他方の側に対して移動させるようにアクチュエータを操作する。

他の特徴において、ロボットは、コントローラと通信し、センサの位置を調整するように構成される。センサは、深さゲージを含む。センサは、レーザ干渉計を含む。アクチュエータは、基板に対してエッジ結合リングを選択的に傾ける。アクチュエータは、処理チャンバの外側に配置される。ロッド部材は、アクチュエータを、処理チャンバの壁を通してエッジ結合リングに接続する。

他の特徴において、シールは、ロッド部材と処理チャンバの壁との間に配置される。コントローラは、エッジ結合リングを、第１のエッジ結合効果を使用して、基板の第１の処理のために、第１の位置に移動させ、その後、第２のエッジ結合効果を使用して、基板の第２の処理のために、第２の位置に移動させるように構成される。

基板処理システム内のエッジ結合リングのエッジ結合プロファイルを調整するための方法は、処理チャンバ内のペデスタルに隣接してエッジ結合リングを配置することを含む。エッジ結合リングは、基板の半径方向外側のエッジの周りに配置される。方法は、エッジ結合リングのエッジ結合プロファイルを変更するために、アクチュエータを使用して、エッジ結合リングの第１の部分を基板に対して選択的に移動させることを含む。

他の特徴において、方法は、プロセスガスおよびキャリアガスを処理チャンバへ供給することを含む。方法は、基板をエッチングするために、処理チャンバ内にプラズマを生成することを含む。方法は、処理チャンバを開く必要なく、アクチュエータを使用してエッジ結合リングの第１の部分を移動させることを含む。エッジ結合リングはさらに、第２の部分を含む。アクチュエータは、エッジ結合リングの第１の部分を、エッジ結合リングの第２の部分に対して移動させるように構成される。アクチュエータは、圧電アクチュエータ、ステッパモータアクチュエータ、および空気圧駆動アクチュエータからなるグループから選択される。

他の特徴において、方法は、エッジ結合リングのプラズマに面する表面の侵食に応じて、エッジ結合リングを移動させることを含む。方法は、エッジ結合リングが、所定数のエッチングサイクルに曝された後、エッジ結合リングを自動的に移動させることを含む。方法は、エッジ結合リングが所定の期間のエッチングに曝された後、エッジ結合リングを自動的に移動させることを含む。方法は、エッジ結合リングの第１の部分を、基板に対して垂直方向に移動させることを含む。方法は、エッジ結合リングの第１の部分を、基板に対して水平方向に移動させることを含む。

他の特徴では、方法は、エッジ結合リングの第１の部分を、基板に対して垂直方向に移動させることを含む。方法は、エッジ結合リングの第１の部分を、基板に対して水平方向に移動させることを含む。センサまたは検出器は、コントローラと通信し、エッジ結合リングの侵食を検出するように構成される。

他の特徴において、方法は、エッジ結合リングの侵食を感知するために、カメラを使用することを含む。方法は、カメラからの画像を使用して、エッジ結合リングの位置を調整することを含む。方法は、カメラが提供する位置情報に応じて、基板に対するエッジ結合リングの位置を調整するためにアクチュエータを操作することを含む。方法は、カメラがエッジ結合リングの状態に関して提供する情報に応じて、エッジ結合リングを垂直方向に移動させるようにアクチュエータを操作することを含む。方法は、カメラがエッジ結合リングの位置に関して提供する情報に応じて、エッジ結合リングを水平方向に移動させるようにアクチュエータを操作することを含む。方法は、カメラがエッジ結合リングの位置に関して提供する情報に応じて、エッジ結合リングの一方の側を他方の側に対して移動させるようにアクチュエータを操作することを含む。

他の特徴において、方法は、エッジ結合リングの侵食を感知するために、センサを使用することを含む。センサは、深さゲージとレーザ干渉計とからなるグループから選択される。方法は、基板に対してエッジ結合リングを選択的に傾けることを含む。アクチュエータは、処理チャンバの外側に配置される。

他の特徴において、方法は、エッジ結合リングを、第１のエッジ結合効果を使用して、基板の第１の処理のために第１の位置に移動させ、エッジ結合リングを、第２のエッジ結合効果を使用して、基板の第２の処理のために第２の位置に移動させることを含む。

本開示の適用可能性のさらなる領域は、詳細説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになるであろう。詳細説明および特定の例は、例示の目的のために意図され、本開示の範囲を限定することは意図されていない。

本開示は、詳細説明および以下の添付図面からより完全に理解されるであろう。

図１は、従来技術に従うペデスタルおよびエッジ結合リングの側断面図である。

図２は、エッジ結合リングの侵食が生じた後の従来技術に従うペデスタルおよびエッジ結合リングの側断面図である。

図３は、ペデスタル、エッジ結合リング、およびアクチュエータの例の側断面図である。

図４は、エッジ結合リングの侵食が発生した後の図３のペデスタル、エッジ結合リング、およびアクチュエータの側断面図である。

図５は、エッジ結合リングの侵食が発生し、アクチュエータが移動された後の図３のペデスタル、エッジ結合リング、およびアクチュエータの側断面図である。

図６は、本開示に従って、別の位置に配置されたペデスタル、エッジ結合リング、およびアクチュエータの別の例の側断面図である。

図７は、本開示に従うペデスタル、エッジ結合リング、および圧電アクチュエータの別の例の側断面図である。

図８は、侵食が発生し、圧電アクチュエータが移動された後の図７のペデスタル、エッジ結合リング、および圧電アクチュエータの側断面図である。

図９は、本開示に従って、ペデスタル、エッジ結合リング、およびアクチュエータを含む基板処理チャンバの例の機能ブロック図である。

図１０は、本開示に従って、エッジ結合リングを移動させるようにアクチュエータを操作するための方法の例のステップを示すフローチャートである。

図１１は、本開示に従って、エッジ結合リングを移動させるようにアクチュエータを操作するための方法の別の例のステップを示すフローチャートである。

図１２は、本開示に従って、処理チャンバの外側に配置されたアクチュエータによって移動可能なエッジ結合リングを含む処理チャンバの例の機能ブロック図である。

図１３Ａは、本開示に従うエッジ結合リングの左右への傾斜の例を示す図である。 図１３Ｂは、本開示に従うエッジ結合リングの左右への傾斜の例を示す図である。

図１４は、基板の処理中にエッジ結合リングを移動させるための方法の例を示す図である。

図１５は、エッジ結合リングおよびリフティングリングを含むペデスタルの例の平面図である。

図１６は、エッジ結合リングおよびリフティングリングの例の側断面図である。

図１７は、リフティングリングによって持ち上げられているエッジ結合リングと、ロボットアームによって取り外されているエッジ結合リングの例の側断面図である。

図１８は、可動エッジ結合リングおよびリフティングリングの例の側断面図である。

図１９は、上昇位置にある図１８の可動エッジ結合リングの側断面図である。

図２０は、リフティングリングによって持ち上げられた図１８のエッジ結合リングと、ロボットアームによって取り外されたエッジ結合リングの側断面図である。

図２１は、可動エッジ結合リングの例の側断面図である。

図２２は、アクチュエータによって持ち上げられ、ロボットアームによって取り外された図２１のエッジ結合リングの側断面図である。

図２３は、処理チャンバを開かずにエッジ結合リングを交換するための方法の例を示す図である。

図２４は、侵食によりエッジ結合リングを移動させ、処理チャンバを開かずにエッジ結合リングを交換するための方法の例を示す図である。

図２５は、侵食によりエッジ結合リングを持ち上げ、処理チャンバを開かずにエッジ結合リングを交換するための方法の例を示す図である。

図２６は、チャンバの外側に取り付けられた検出器の例を伴う処理チャンバの側断面図である。

図２７は、チャンバの外側に取り付けられた検出器および照明デバイスの例を伴う処理チャンバの側断面図である。

図２８は、エッジ結合リングがエッチングまたは侵食された状態の処理チャンバの側断面図である。

図２９Ａは、ライナの拡大側面図である。 図２９Ｂは、ライナに対する良好なエッジ結合リング配置の例を示す図である。 図２９Ｃは、ライナに対する不良なエッジ結合リング配置の例を示す図である。

図３０Ａは、エッジ結合リングの異なる位置および状態の画像の例を示す図である。 図３０Ｂは、エッジ結合リングの異なる位置および状態の画像の例を示す図である。 図３０Ｃは、エッジ結合リングの異なる位置および状態の画像の例を示す図である。

図３１は、検出器を使用したエッジ結合リングのイメージングの代替モードを示す側断面図である。

図３２は、エッジ結合リングを検査して静電チャック上に揃っていることを判定するための方法の例を示す図である。

図３３は、エッジ結合リングを検査してその状態を判定するための方法の例を示す図である。

図面において、類似および／または同一の要素を識別するために、参照番号が再使用されてよい。

図９を参照して示されるように、ＲＦプラズマを使用してエッチングを実行するための基板処理チャンバ５００の例が示される。基板処理チャンバ５００は、基板処理チャンバ５００の他の構成要素を囲み、ＲＦプラズマを収容する処理チャンバ５０２を含む。基板処理チャンバ５００は、上部電極５０４と、下部電極５０７を含むペデスタル５０６とを含む。エッジ結合リング５０３は、ペデスタル５０６によって支持され、基板５０８の周りに配置される。エッジ結合リング５０３を移動させるために、１つまたは複数のアクチュエータ５０５が使用されてよい。操作中、基板５０８は、上部電極５０４と下部電極５０７との間のペデスタル５０６上に配置される。

単なる例として、上部電極５０４は、プロセスガスを導入および分配するシャワーヘッド５０９を含んでよい。シャワーヘッド５０９は、処理チャンバの上面に接続された一端を含むステム部分を含んでよい。ベース部分は、ほぼ円筒形であり、処理チャンバの上面から間隔を空けた位置で、ステム部分の反対側の端部から半径方向外向きに延びている。シャワーヘッドのベース部分の基板に面する表面またはフェースプレートは、プロセスガスまたはパージガスが流れる複数の穴を含む。あるいは、上部電極５０４は導電板を含んでよく、プロセスガスは、別の方式で導入されてよい。下部電極５０７は、非導電性のペデスタルに配置されてよい。あるいは、ペデスタル５０６は、下部電極５０７として機能する導電性プレートを含む静電チャックを含んでよい。

ＲＦ生成システム５１０は、ＲＦ電圧を生成し、上部電極５０４および下部電極５０７の一方に出力する。上部電極５０４および下部電極５０７の他方は、ＤＣ接地、ＡＣ接地、またはフローティングであってよい。単なる例として、ＲＦ生成システム５１０は、整合分配ネットワーク５１２によって上部電極５０４または下部電極５０７に供給されるＲＦ電圧を生成するＲＦ電圧生成器５１１を含んでよい。他の例では、プラズマは、誘導的または遠隔的に生成されてよい。

ガス供給システム５３０は、１つまたは複数のガス源５３２－１、５３２－２、・・・、および５３２－Ｎ（集合的にガス源５３２）を含み、ここで、Ｎはゼロより大きい整数である。ガス源は、１つまたは複数の前駆体およびそれらの混合物を提供する。ガス源は、パージガスをも提供してよい。気化した前駆体も使用されてよい。ガス源５３２は、バルブ５３４－１、５３４－２、・・・、および５３４－Ｎ（集合的にバルブ５３４）およびマスフローコントローラ５３６－１、５３６－２、・・・、および５３６－Ｎ（集合的にマスフローコントローラ５３６）によりマニホールド５４０へ接続される。マニホールド５４０の出力は、処理チャンバ５０２に供給される。単なる例として、マニホールド５４０の出力はシャワーヘッド５０９に供給される。

ヒータ５４２は、ペデスタル５０６に配置されたヒータコイル（図示せず）に接続されてよい。ヒータ５４２は、ペデスタル５０６および基板５０８の温度を制御するために使用されてよい。処理チャンバ５０２から反応物を排出するために、バルブ５５０およびポンプ５５２が使用されてよい。基板処理チャンバ５００の構成要素を制御するために、コントローラ５６０が使用されてよい。コントローラ５６０はまた、エッジ結合リング５０３の１つまたは複数の部分の位置を調整するようにアクチュエータ５０５を制御するために使用されてよい。

エッジ結合リングの侵食を測定するために、ロボット５７０およびセンサ５７２が使用されてよい。いくつかの例では、センサ５７２は、深さゲージを含んでよい。ロボット５７０は、侵食を測定するために、エッジ結合リングと接触して深さゲージを移動させてよい。あるいは、直接接触せずに侵食を測定するために、（ロボット５７０の有無に関わらず）レーザ干渉計が使用されてよい。レーザ干渉計が、エッジ結合リングへの直接の視線で配置できる場合、ロボット５７０は省略され得る。

ここで図１０を参照して示されるように、エッジ結合リングを移動させるようにアクチュエータを操作するための方法６００の例が示される。６１０において、エッジ結合リングの少なくとも一部が、基板に対して第１の位置に配置される。６１４において、基板処理システムが操作される。操作は、基板のエッチングまたは他の処理を含んでよい。６１８において、制御は、所定のエッチング期間または所定数のエッチングサイクルが発生したか否かを判定する。６１８において判定されたように、所定の期間またはサイクル数を超えない場合、制御は６１４に戻る。

所定の期間またはサイクル数がアップされると、制御は、６２４において、所定の最大のエッチング期間がアップされたか、エッチングサイクルの最大数が発生したか、および／または、アクチュエータの移動の最大数＃が発生したかを判定する。

６２４が偽である場合、制御は、アクチュエータを使用して、エッジ結合リングの少なくとも一部を移動させる。エッジ結合リングの移動は、処理チャンバを開かずに、自動、手動、またはそれらの組み合わせで実行され得る。６２４が真である場合、制御は、メッセージを送信するか、そうでなければ、エッジ結合リングが修理／交換される必要があることを示す。

ここで図１１を参照して示されるように、エッジ結合リングを移動させるようにアクチュエータを操作するための方法７００の例が示される。７１０において、エッジ結合リングの少なくとも一部が、基板に対して第１の位置に配置される。７１４において、基板処理システムが操作される。操作は、基板のエッチングまたは他の処理を含んでよい。７１８において、制御は、深さゲージまたはレーザ干渉計などのセンサを使用して、エッジ結合リングの所定量の侵食が発生したか否かを判定する。７１８が偽の場合、制御は７１４に戻る。

所定量の侵食が発生したとき、制御は、７２４において、最大量の侵食が発生したか否かを判定する。７２４が偽の場合、制御は、アクチュエータを使用してエッジ結合リングの少なくとも一部を移動させる。エッジ結合リングの移動は、処理チャンバを開かずに、自動、手動、またはそれらの組み合わせで実行され得る。７２４が真の場合、制御は、メッセージを送信するか、そうでなければ、エッジ結合リングが修理／交換される必要があることを示す。

上記に加えて、エッジ結合リングを移動させる必要があるか否かの判定は、処理後の基板のエッチングパターンの検査に基づいてよい。チャンバを開かずに、エッジ結合リングのエッジ結合プロファイルを調整するために、アクチュエータが使用されてよい。

ここで図１２を参照して示されるように、処理チャンバ８００は、ペデスタル２０上に配置されたエッジ結合リング６０を含む。エッジ結合リング６０は、処理チャンバ８００の外側に配置された１つまたは複数のアクチュエータ８０４によって移動可能な１つまたは複数の部分を含む。この例では、部分７２は可動である。アクチュエータ８０４は、機械的リンケージ８１０によって、エッジ結合リング６０の部分７２に接続されてよい。たとえば、機械的リンケージ８１０は、ロッド部材を含んでよい。機械的リンケージ８１０は、処理チャンバ８００の壁８１４の穴８１１を通過してよい。「Ｏ」リングなどのシール８１２が使用されてよい。機械的リンケージ８１０は、エッジ結合リング６０の部分７６などの１つまたは複数の構造における穴８１５を通過してよい。

ここで図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して示されるように、エッジ結合リング８３０の左右への傾斜が示される。左右の傾きは、左右のずれを修正するために使用されてよい。図１３Ａにおいて、基板の逆側のエッジ結合リング８３０の部分８３０－１および８３０－２は、第１の配置８４０で配置される。部分８３０－１および８３０－２は、一般に、エッジ結合リング８３０の部分８３２－１および８３２－２と揃えられてよい。アクチュエータ８３６－１および８３６－２は、部分８３０－１および８３２－１と、８３０－２および８３２－２との間にそれぞれ配置される。

図１３Ｂにおいて、アクチュエータ８３６－１および８３６－２は、エッジ結合リング８３０が、図１３Ａに示される第１の配置８４０とは異なる第２の配置８５０に移動するように、エッジ結合リング８３０のそれぞれの部分を移動させる。理解され得るように、基板は、処理後に検査され得、基板に対する傾斜は、処理チャンバを開かずに、必要に応じて調整されてよい。

図１４を参照して示されるように、基板の処理中にエッジ結合リングを移動させるための方法９００が示される。言い換えれば、同じ処理チャンバ内の単一の基板に対して異なる処理が実行されてよい。エッジ結合リングのエッジ結合効果は、次の基板に進む前に、同じ処理チャンバ内の基板に対して実行される多数の処理間で調整されてよい。９１０において、基板がペデスタル上に配置され、必要に応じて、エッジ結合リングの位置が調整される。９１４において、基板の処理が実行される。９１８において判定されたように基板の処理が行われた場合、９２２において、基板はペデスタルから移動される。９２４において、制御は、別の基板を処理する必要があるか否かを判定する。９２４が真の場合、方法は９１０に戻る。そうでなければ、方法は終了する。

９１８が偽であり、基板が追加の処理を必要とする場合、方法は、９３０において、エッジ結合リングの調整が必要か否かを判定する。９３０が偽である場合、方法は９１４に戻る。９３０が真である場合、９３４において、１つまたは複数のアクチュエータを使用して、エッジ結合リングの少なくとも一部が移動され、方法は９１４に戻る。理解され得るように、エッジ結合リングは、同じ処理チャンバ内の同じ基板の処理間で調整され得る。

ここで図１５を参照して示されるように、エッジ結合リング１０１４およびリフティングリング１０１８は、ペデスタル１０１０の上面に隣接してその周りに配置される。エッジ結合リング１０１４は、上述のようにエッチング中に基板に隣接して配置される半径方向内側のエッジを含む。リフティングリング１０１８は、エッジ結合リング１０１４の少なくとも一部の下に配置される。リフティングリング１０１８は、ロボットアームを使用してエッジ結合リング１０１４を取り外す際に、エッジ結合リング１０１４を、ペデスタル１０１０の表面上に持ち上げるために使用される。エッジ結合リング１０１４は、処理チャンバを大気圧に開放する必要なしに取り外され得る。いくつかの例では、リフティングリング１０１８は、後述するように、ロボットアームがエッジ結合リング１０１４を取り外すためのクリアランスを提供するために、オプションで、円周方向に間隔を空けられた端部１０２０の間に、開口部１０１９を含んでよい。

ここで図１６～図１７を参照して示されるように、エッジ結合リング１０１４およびリフティングリング１０１８の例がさらに詳細に示される。図１６に示す例では、ペデスタルは、１０２１で一般に識別される静電チャック（ＥＳＣ）を含んでよい。ＥＳＣ１０２１は、ＥＳＣプレート１０２２、１０２４、１０３０、および１０３２などの１つまたは複数の積層プレートを含んでよい。ＥＳＣプレート１０３０は、中間ＥＳＣプレートに対応してよく、ＥＳＣプレート１０３２は、ＥＳＣベースプレートに対応してよい。いくつかの例では、ＥＳＣプレート１０２４と１０３０との間にＯリング１０２６が配置されてよい。特定のペデスタル１０１０が示されているが、他のタイプのペデスタルが使用されてよい。

底部エッジ結合リング１０３４は、エッジ結合リング１０１４およびリフティングリング１０１８の下に配置されてよい。底部エッジ結合リング１０３４は、ＥＳＣプレート１０２４、１０３０および１０３２ならびにＯリング１０２６に隣接し、それらの半径方向外側に配置されてよい。

いくつかの例では、エッジ結合リング１０１４は、１つまたは複数の自己センタリング機構１０４０、１０４４、および１０４６を含んでよい。単なる例として、自己センタリング機構１０４０および１０４４は、三角形の雌型自己センタリング機構であってよいが、他の形状を使用してもよい。自己センタリング機構１０４６は、傾斜面であってよい。リフティングリング１０１８は、１つまたは複数の自己センタリング機構１０４８、１０５０、および１０５１を含んでよい。単なる例として、自己センタリング機構１０４８および１０５０は、三角形の雄型自己センタリング機構であってよいが、他の形状を使用してもよい。自己センタリング機構１０５１は、自己センタリング機構１０４６と相補的な形状を有する傾斜面であってよい。リフティングリング１０１８上の自己センタリング機構１０４８は、エッジ結合リング１０１４上の自己センタリング機構１０４４と嵌合してよい。リフティングリング１０１８上の自己センタリング機構１０５０は、底部エッジ結合リング１０３４の自己センタリング機構１０５２と嵌合してよい。

リフティングリング１０１８は、半径方向外向きに延びる突起１０５４をさらに含む。溝１０５６は、突起１０５４の底面に面する表面１０５７上に配置されてよい。溝１０５６は、アクチュエータ１０６４に接続され、アクチュエータ１０６４によって垂直方向に選択的に移動されるピラー１０６０の一端によって付勢されるように構成される。アクチュエータ１０６４は、コントローラによって制御されてよい。理解され得るように、単一の溝、ピラー、およびアクチュエータが示されているが、追加の溝、ピラー、およびアクチュエータが、リフティングリング１０１８を上方向に付勢するために、リフティングリング１０１８の周りに間隔を空けて円周方向に配置されてよい。

図１７において、エッジ結合リング１０１４は、ピラー１０６０およびアクチュエータ１０６４を使用して、リフティングリング１０１８によって上方向に上昇されて示される。エッジ結合リング１０１４は、ロボットアームによって処理チャンバから取り外され得る。より詳細には、ロボットアーム１１０２は、ホルダ１１０４によってエッジ結合リング１０１４に接続される。ホルダ１１０４は、エッジ結合リング１０１４上の自己センタリング機構１０４０と嵌合する自己センタリング機構１１１０を含んでよい。理解され得るように、ロボットアーム１１０２およびホルダ１１０４は、リフティングリング１０１８上の自己センタリング機構１０４８を解除するために、エッジ結合リングを上方に付勢してよい。次に、ロボットアーム１１０２、ホルダ１１０４、およびエッジ結合リング１０１４が、処理チャンバから外へ移動され得る。ロボットアーム１１０２、ホルダ１１０４、および新たなエッジ結合リングは、リフティングリング１０１８へ戻され、配置され得る。次に、リフティングリング１０１８が下降される。新たなエッジ結合リング１０１４をリフティングリング１０１８に供給するために、逆の操作が使用されてよい。

あるいは、エッジ結合リング１０１４をリフティングリング１０１８から持ち上げるために、ロボットアーム１１０２およびホルダ１１０４を上方に持ち上げる代わりに、上昇されたエッジ結合リング１０１４の下に、ロボットアーム１１０２およびホルダ１１０４が、接触して配置され得る。次に、リフティングリング１０１８が下降され、エッジ結合リング１０１４が、ロボットアーム１１０２およびホルダ１１０４上に残る。ロボットアーム１１０２、ホルダ１１０４、およびエッジ結合リング１０１４は、処理チャンバから取り外され得る。新たなエッジ結合リング１０１４をリフティングリング１０１８に供給するために、逆の操作が使用されてよい。

ここで図１８～図２０を参照して示されるように、可動エッジ結合リング１２３８およびリフティングリング１０１８が示される。図１８において、１つまたは複数のピラー１２１０は、１つまたは複数のアクチュエータ１２１４によって、ＥＳＣベースプレート１０３２、底部エッジ結合リング１０３４、およびリフティングリング１０１８それぞれの穴１２２０、１２２４、および１２２８を上下に移動される。この例では、可動エッジ結合リング１２３８とリフティングリング１０１８の間に中間エッジ結合リング１２４０またはスペーサが配置される。中間エッジ結合リング１２４０は、自己センタリング機構１２４４、１２４６を含んでよい。対応する自己センタリング機構１２４８は、可動エッジ結合リング１２３８上に提供されてよい。自己センタリング機構１２４８は、中間エッジ結合リング１２４０上の自己センタリング機構１２４６と嵌合する。

上記で詳細に説明したように、使用中に可動エッジ結合リング１２３８の上方に面する表面の侵食が生じてよい。これは、プラズマのプロファイルを変更してよい。可動エッジ結合リング１２３８は、プラズマのプロファイルを変更するために、ピラー１２１０およびアクチュエータ１２１４を使用して、上方向に選択的に移動されてよい。図１９において、図１８の可動エッジ結合リング１２３８は、上昇位置で示される。中間エッジ結合リング１２４０は、静止したままであってよい。最終的に、可動エッジ結合リング１２３８は、１回または複数回移動され得、その後、エッジ結合リング１２３８と中間エッジ結合リング１２４０とが交換されてよい。

図２０において、アクチュエータ１２１４は下降状態に戻され、アクチュエータ１０６４は、上昇状態へ移動される。エッジ結合リング１２３８および中間エッジ結合リング１２４０は、リフティングリング１０１８によって持ち上げられ、可動エッジ結合リング１２３８は、ロボットアーム１１０２およびホルダ１１０４によって取り外されてよい。

理解され得るように、アクチュエータは、処理チャンバ内または処理チャンバ外に配置され得る。いくつかの例では、エッジ結合リングは、カセット、ロードロック、移動チャンバなどを介してチャンバに提供されてよい。あるいは、エッジ結合リングは、処理チャンバの外側であるが、基板処理ツールの内側に格納されてよい。

ここで図２１～図２２を参照して示されるように、いくつかの例では、リフティングリングは省略され得る。エッジ結合リング１３１０は、底部エッジ結合リング１０３４上、かつペデスタルの半径方向外側のエッジに配置される。エッジ結合リング１３１０は、１つまたは複数の自己センタリング機構１３１６、１３２０を含んでよい。エッジ結合リング１３１０は、アクチュエータ１２１４によって付勢されるピラー１２１０の上面を受け入れるための溝１３２４をさらに含んでよい。自己センタリング機構１３２０は、底部エッジ結合リング１０３４の対応する自己センタリング機構１３２６に対向して配置されてよい。いくつかの例では、自己センタリング機構１３２０、１３２６は、傾斜面である。

図２２において、アクチュエータ１２１４およびピラー１２１０は、エッジ結合リング１３１０を取り外すために、または、侵食が発生した後にプラズマプロファイルを調整するために、エッジ結合リング１３１０を上方に付勢する。ロボットアーム１１０２およびホルダ１１０４は、エッジ結合リング１３１０の下の位置に移動され得る。自己センタリング機構１３１６は、ロボットアーム１１０２に接続されたホルダ１１０４上の自己センタリング機構１１１０によって係合されてよい。溝１３２４とピラー１２１０との間にクリアランスを設けるために、ロボットアーム１１０２が上方向に移動するか、または、溝１３２４のためのクリアランスを設けるために、ピラー１２１０がアクチュエータ１２１４によって下方向へ移動される。

ここで図２３を参照して示されるように、処理チャンバを大気圧に開放せずに、エッジ結合リングを交換するための方法１４００が示される。１４０４において、方法は、エッジ結合リングがリフティングリング上に配置されているか否かを判定する。１４０４が偽の場合、方法は、１４０８において、ロボットアームを使用して、エッジ結合リングをリフティングリング上の位置に移動させる。エッジ結合リングが処理チャンバ内のリフティングリング上に配置された後、１４０８において処理が実行される。１４１２において、方法は、上記の基準のいずれかを使用して、エッジ結合リングが摩耗しているか否かを判定する。１４１２が偽の場合、方法は１４０８に戻り、プロセスが再度実行されてよい。１４１２において、エッジ結合リングが摩耗していると判定された場合、１４１６においてエッジ結合リングが交換され、方法は１４０８に続く。

ここで図２４を参照して示されるように、方法１５００は、侵食のためにオフセットするために、必要に応じて、可動エッジ結合リングの位置を調整し、可動エッジ結合リングが磨耗していると判定された場合、可動エッジ結合リングを選択的に交換する。１５０２において、方法は、可動エッジ結合リングがリフティングリング上に配置されているか否かを判定する。１５０２が偽の場合、エッジ結合リングは、１５０４においてリフティングリング上の位置へ移動され、方法は１５０２に続く。

１５０２が真である場合、方法は、１５０６において、可動エッジ結合リングの位置を調整する必要があるか否かを判定する。１５０６が真である場合、方法は、アクチュエータを使用して可動エッジ結合リングの位置を調整し、１５０６に戻る。１５０６が偽である場合、方法は１５１０において処理を実行する。１５１２において、方法は、可動エッジ結合リングが摩耗しているか否かを判定する。偽である場合、方法は１５１０に戻る。

１５１２が真である場合、方法は、１５２０において、可動エッジ結合リングが最高の（すなわち、完全に調整された）位置にあるか否かを判定する。１５２０が偽である場合、方法は、１５２４において、アクチュエータ１２１４を使用して可動エッジ結合リングの位置を調整し、方法は、１５１０に戻る。１５２０が真である場合、方法は、アクチュエータ１０６４、リフティングリング１０１８、およびロボットアーム１１０２を使用して、可動エッジ結合リングを交換する。

ここで図２５を参照して示されるように、処理チャンバを大気圧に開放せずに、エッジ結合リングを交換するための方法１６００が示される。１６１０において、リフティングリングとエッジ結合リングは、アクチュエータを使用して上方に付勢される。１６２０において、ロボットアームとホルダが、エッジ結合リングの下へ移動される。１６２４において、ロボットアームは、エッジ結合リングの自己センタリング機構を解除するために上方に移動されるか、または、リフティングリングが下方に移動される。１６２８において、エッジ結合リングとともにロボットアームが、処理チャンバから外へ移動される。１６３２において、エッジ結合リングが、ロボットアームから切り離される。１６３６では、交換用のエッジ結合リングが、ロボットアームによって取り上げられる。１６３８において、エッジ結合リングが、リフティングリング上に配置され、１つまたは複数の自己センタリング機構を使用して揃えられる。１６４２において、自己センタリング機構のための十分なクリアランスを可能にするために、ロボットアームが下降され、ロボットアームがチャンバから取り外される。１６４６において、リフティングリングとエッジ結合リングが、位置へ下降される。

ここで図２６を参照して示されるように、エッジ結合リングの状態および位置の検出の特徴が説明される。この説明部分は、本発明の特徴に従う検出器および検出方法に焦点をおき、エッジ結合リングの高さおよび侵食の直接測定を可能にする。ＥＳＣ、エッジ結合リング、コントローラ、およびアクチュエータを含む処理チャンバの様々な要素の詳細は、以前に提供されたので、簡潔さと明瞭さのために、ここでは繰り返さない。

図２６において、処理チャンバ１７１０は、チャンバの上部の上に配置された窓１７１５を有する。チャンバ１７１０内のペデスタル１７２０には、静電チャック（ＥＳＣ）１７２５が取り付けられる。ＥＳＣ１７２５に隣接するのは、前述したように、エッジ結合リング１７４０を水平方向および／または垂直方向に移動させるアクチュエータ機構１７３０、１７３５である。アクチュエータ機構１７３０、１７３５のいずれかまたは両方は、前の図に関して説明されたように設置されてよい。ウェーハ１７５０は、エッジ結合リング１７４０内のＥＳＣ１７２５上に配置される。

カメラ１７６０は、チャンバ１７１０における側面視ポート１７７０を介してエッジ結合リング１７４０を見るために、取付機構１７６５に取り付けられる。取付機構１７６５は、側面視ポート１７７０に対するカメラ１７６０の適切な垂直および／または水平移動を可能にするブラケット、ドッキング機構、または他の適切な取付機構であり得、エッジ結合リング１７４０の適切な部分におけるカメラ１７６０の適切な焦点合わせを可能にし得る。１つの特徴において、側面視ポート１７７０は、ウェーハ処理中にポート内の材料を保護するためのシャッタ１７７５を含む。１つの特徴において、シャッタ１７７５は、空気圧ゲートバルブを使用して作動する。

１つの特徴において、図示されるように、取付機構１７６５は、カメラ１７６０をチャンバ１７１０に取り付ける。別の特徴では、取付機構１７６５は、チャンバ１７１０の隣の構造上にカメラ１７６０を取り付ける。

いくつかの特徴において、（以前の図に示される）コントローラは、カメラ１７６０の作動、焦点合わせ、および位置決めを制御する。いくつかの特徴において、個別のコントローラ１８００が、カメラの作動、焦点合わせ、および位置決めのうちの１つまたは複数を提供する。いくつかの特徴において、カメラ自体が、独自の焦点合わせ機構を提供するが、ここで説明するコントローラのうちの１つは、提供された画像の個別の分析に基づいてカメラ自体の焦点合わせを補完する。

他の特徴において、カメラ１７６０は、窓１７１５を通して見ることができるように設置される。図２６において、カメラ１７６０は、エッジ結合リング１７４０の内側のエッジに焦点を合わせたものとして示される。エッジ結合リング１７４０は、チャンバ１７１０内に設置された時点の新たな状態で描かれている。

カメラ１７６０は、エッジ結合リング１７４０の状態および位置の判定を可能にし、リングの高さおよびリング侵食の直接測定を提供する適切なサイズの画像を生成するのに十分な解像度（たとえば、画素数）からなる。いくつかの特徴において、カメラは、マクロレンズを使用して、マクロ（クローズアップ）モードで作動する。他の特徴において、レンズは、適切な倍率を提供する光学ズームレンズであってよい。リングの状態と位置を判定するために十分な情報（たとえば、画像）を生成できる画素数と倍率（マクロ、光学ズーム、またはいくつかの特徴では、デジタルズーム）の任意の組合せが許容される。いくつかの特徴では、カメラ１７６０は、マクロ撮影および／またはズーム撮影と組み合わせて、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）イメージングを使用して作動してよい。

１つの特徴において、エッジ結合リング１７４０を照明するために十分な光がチャンバ１７１０内に存在するために、プラズマ光は十分に良好である。他の特徴では、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源などの外部照明光源が提供される。図２７において、図２６に描写された要素に加えて、いくつかの特徴において、外部照明装置１７８０は、チャンバ１７１０内に照明を提供する。１つの特徴において、示されるように、取付機構１７８５は、照明装置１７８０をチャンバ１７１０に取り付ける。別の特徴において、取付機構１７８５は、チャンバ１７１０の隣の構造上に照明装置１７８０を取り付ける。１つの特徴において、照明装置１７８０はカメラ１７６０に取り付けられる。様々な特徴に従って、その取り付けは、機械的、電気的、またはその両方である。いくつかの特徴では、追加の側面視ポート１７９０が提供され、それを通して照明装置１７８０がチャンバ１７１０内に光を照らす。取付機構１７８５は、側面視ポート１７９０に対するカメラ１７６０の適切な垂直および／または水平移動を可能にするブラケット、ドッキング機構、または他の適切な取付機構であってよい。いくつかの特徴において、追加の側面視ポート１７９０は、側面視ポート１７７０と同じチャンバ１７１０の側面にある。他の特徴において、追加の側面視ポート１７９０は、側面視ポート１７７０とは異なるチャンバ１７１０の側面にあってよい。１つの特徴において、側面視ポート１７９０は、ウェーハ処理中にポート内の材料を保護するためのシャッタ１７９５を含む。１つの特徴において、シャッタ１７９５は、空気圧ゲートバルブを使用して作動する。さらに他の特徴において、照明装置１７８０は、カメラ１７６０が使用するのと同じ側面視ポート１７７０を通して光を照らし、この場合、個別の側面視ポート１７９０は必要とされない。

２つの側面視ポート１７７０、１７９０を個別に例示するのを容易にするために、チャンバ１７１０は、図２７では図２６よりも少し高いものとして示されているが、いくつかの特徴では、チャンバは、両図において、同じサイズである。プラズマ光が光源として機能する場合、追加の側面視ポート１７９０は不要である。

操作中、カメラ１７６０の焦点および／または位置は、ドリフトし得る。１つの特徴において、コントローラ１８００は、カメラ１７６０の焦点および位置を監視し、適切な調整を行う。

図２８は、図２７と同じ要素のすべてを有するが、ただし、エッジ結合リング１７４０’は侵食されているように示されており、内部半径は外部半径よりも短い。前述したように、この侵食またはエッチングは、ウェーハ処理システムがますます多くのウェーハを処理するにつれて発生する。また、前述したように、エッジ結合リングが腐食しすぎて、ウェーハのエッジにおいてエッチングを制御する機能を実行できないことを示す画像を、カメラ１７６０が提供する場合、コントローラ５６０は、必要に応じて、エッジ結合リング１７４０’を垂直方向に移動させるために、一方または両方のアクチュエータ１７３０、１７３５を制御する。１つの特徴において、コントローラ５６０、１８００は互いに通信し、コントローラ５６０は、コントローラ１８００からの画像データに応じて、適切なアクチュエータを操作する。

図２９Ａは、図１５における平面図に示されるライナ１０１２における開口部１０１５の拡大図である。開口部は、ライナの側面図に表れる。ライナ１０１２は、カメラがエッジ結合リングの位置および状態の画像を撮像するために焦点合わせすることができる固定基準として機能する。

図２９Ｂおよび図２９Ｃはそれぞれ、ライナ１０１２における開口部１０１５に対する、良好なおよび不良なエッジ結合リング配置の画像を示す。これらの図では、エッジ結合リングは各画像の底部にある。各図における暗部分は、開口部１０１５の一部である。暗部分の高さの一貫性は、配置の品質を示す。１つの特徴において、暗部分の高さは、暗部分の中心の垂直軸に沿った垂直な暗い画素の数を数えることにより決定される。図２９Ｂにおいて、暗部分の高さの相対的な同等性、およびそれらの部分のサイズは、エッジ結合リングが適切に配置されていることを示す。図２９Ｃにおいて、暗部分の高さの不一致、および図の右側の暗部分の比較的短い高さは、エッジ結合リングが傾いていることを示す。

図３０Ａ～図３０Ｃは、チャンバにおいて撮像された、エッジ結合リング１７４０の様々な高さおよび状態の生画像を示す。図３０Ａは、図３０Ａを形成するために並んで配置された６つの画像において見られるように、３．０、３．２、３．４、３．６、３．８、および４．０ｍｍの高さを有する新たなエッジ結合リングの状態を示す。図３０Ｂは、図３０Ａと同じ高さにおけるリングの再較正および上昇前の、磨耗したエッジ結合リングの状態を示す。図３０Ｃは、図３０Ａおよび図３０Ｂと同じ高さにおけるリングの再較正および上昇後の、磨耗したエッジ結合リングの状態を示す。

１つの特徴において、図３０Ａ～図３０Ｃに示されるような生画像は、第１の事例では、いくつかの異なるリング高さおよびリング状態を見て、再び図１５のライナ１０１２における開口部１０１５を固定基準として使用することによって、カメラを較正するために使用されてよい。１つの特徴において、較正は以下のように実行されてよい。最初に、新たなエッジ結合リングが設置されると、たとえば、リングを上下させるためにアクチュエータの１つまたは複数を使用して、いくつかの異なるリングの高さで画像が撮像されてよい。リングの様々な高さを画素単位で測定し、それらの測定値を物理的な測定値と比較すると、遷移エッジセンサ（ＴＥＳ）の較正を可能にするゲージが提供され、それによってカメラを較正する。較正は、焦点が合っているか、焦点距離（倍率）であるかに関わらず、カメラのドリフトを考慮するのに役立ち得る。たとえば、倍率のドリフトにより、画素数とμｍの数との関係が変化するため、高さの測定値が変化し得る。

図３１は、エッジ結合リングの侵食を直接測定する代替手法を示す。図２６～図２８において、カメラ１７６０は、エッジ結合リングの内側のエッジ上に直接照準される。しかしながら、この図では、カメラは、エッジ結合リングの上面全体の画像を提供する傾向があり得るため、潜在的に、実際の侵食量を隠したり、またはマスクする。エッジを、リングの上面の残りの部分と区別することは困難であるため、エッジ結合リングの内側のエッジの高さを測定することは困難になる。画像は、ぼやけて見える場合がある。（μｍなどの高さの単位に変換された画素数で）その高さを測定し、それによって侵食の程度を判定するために、正面のエッジをはっきりと見ることが望ましい。

この目的のために、図３１では、カメラ１７６０は、エッジ結合リングの内部を直接見る代わりに、エッジ結合リングの内部の反射を拾うことができる。反射は、ＥＳＣ１７２５の表面から、またはウェーハ１７５０の表面から生じ得る。どちらかまたは両方の表面は、反射特性を有し得る。反射を見ると、その後、カメラ１７６０は、エッジ結合リング１８４０の反射１８４０’を拾う。（点線は、侵食部分１８４５およびその「反射」１８４５’を示す。）

リング自体を見る代わりにエッジ結合リングの反射を見ることにより、遠近法の問題が回避される。いくつかの事例では、エッジ結合リングの状態をより明確に判定することを可能にするために、エッジ結合リングの内側のエッジの高さが直接測定され得る。

エッジ結合リングの反射を見ても、リング侵食の検出可能性には限界があり得る。侵食はエッジ結合リングの内側で発生するため、侵食は、リングの内側のエッジの高さを、外側のエッジに対して減少させる。この減少が大きいほど、リングの上面が効果的に傾斜する程度が大きくなる。ある時点において、「傾斜」の程度が非常に大きくなり得るため、反射のリングの内側のエッジを区別することが難しくなり、その結果、その内側のエッジの高さを測定すること、したがって、浸食の程度を測定することを困難にする。侵食の程度を判定できないと、アクチュエータを用いたリングの高さの早すぎる調整または遅すぎる調整を引き起こし得、あるいは、リングの早すぎる交換または遅すぎる交換さえも引き起こしうる。その結果、エッジ結合リングの交換が早すぎて、リングの耐用年数が無駄になるか、あるいは、リングの上昇または交換が遅すぎて、ウェーハの半径方向外側のエッジ付近のエッチングプロファイルにばらつきが生じる。１つの特徴において、侵食が進行するにつれて、カメラ１７６０が反射画像を見る角度を大きくすることで、補償することができる。

図３２は、カメラからの画像を使用して、エッジ結合リングを装着する方法を示す。方法が１９１０において開始した後、１９２０において、ロボットは、ＥＳＣ上にエッジ結合リングを取り付ける。１９３０において、リングの内側のエッジを識別するために、カメラは焦点を合わせられる。前述のように、カメラは、エッジ結合リングの内側のエッジ、あるいは、ＥＳＣまたはウェーハ上のリングの反射のいずれかに、焦点を合わされ得る。

１９４０において、カメラは、図１５のリフティングリングなどの固定基準に対するエッジ結合リングの画像を撮像する。１９５０において、リングが垂直方向に揃えられているか否か、すなわち、（たとえば、図２９Ｂに示すように）エッジ結合リングに傾斜があるか否かを判定するために、画像が処理および分析される。傾斜がある場合、１９５５において、コントローラ５６０は、傾斜を補償するために、アクチュエータの１つまたは複数を制御し、方法は、１９４０に戻り、さらに画像を取得し、まだ傾斜があるか否かを（１９５０において）再度チェックする。

エッジ結合リングが傾斜していない場合、１９６０において、取得された画像を再度使用して、エッジ結合リングが正しい高さにあるか否かが判定される。リングが正しい高さにない場合、１９６５において、コントローラ５６０は、高さを修正するために、垂直アクチュエータの１つまたは複数を制御し、方法は、１９４０に戻り、さらに画像を取得し、エッジ結合リングが正しい高さにあるか否かを（１９６０において）再度チェックする。１つの特徴において、傾斜がすでに調整されている場合、１９５０はスキップされ得、方法は、１９４０から１９６０に直接進むことができる。別の特徴において、１９５０と１９６０とを単一の分析に組み合わせ、１９５５と１９６５とを単一の処理に組み合わせ、コントローラ５６０が単一のアクションで垂直アクチュエータを制御することにより、傾斜および高さは、単一のステップで測定および調整され得る。

エッジ結合が、適切な高さにあり、垂直方向に揃っていると、１９７０において、エッジ結合リングが、ＥＳＣ上において、水平方向に揃えられているか否かが判定される。水平方向に揃えられていない場合、１９７５において、コントローラ５６０は、水平アクチュエータの１つまたは複数に対して、エッジ結合リングを移動させ、その後、方法は、１９４０に戻り、さらに画像を取得し、エッジ結合リングが水平方向に揃えられているか否かを（１９６０において）再度チェックする。１つの特徴において、垂直方向の揃えが既に調整されている場合、１９５０および１９６０はスキップされ得、方法は、１９４０から１９７０へ直接進むことができる。

図３２に示す方法では、垂直方向の揃えおよび水平方向の揃えは、示されたシーケンスで判定される必要はない。シーケンスは逆にすることができ、最初に水平方向の揃えが調整され、次に垂直方向の揃えが調整される。１つの特徴において、コントローラ５６０は、エッジ結合リングの位置決めに関する情報のすべてを受信し、多数のアクチュエータを直ちに制御して、エッジ結合リングを揃えることができる。この特徴に従って、１９５０、１９６０、および１９７０は、単一の分析に結合され得、１９５５、１９６５、および１９７５は、１つの処理に結合され得る。

図３３は、カメラからの画像を使用して、エッジ結合リングを調整する方法を示す。方法が２０１０において開始された後、２０２０において、リングが設置されてウェーハ処理が開始されてから、所定の期間が経過したか否かが判定される。経過したと判定されなかった場合、方法は、所定の期間が経過したか否かを確認するために２０２０に戻る。

１つの特徴において、２０２０において、所定の期間待つ代わりに、所定数の処理サイクルが発生したか否かが判定される。発生したと判定されなかった場合、方法は、サイクル数を再度チェックするために２０２０に戻る。

所定の期間が経過したか、所定数の処理サイクルが発生した場合、２０３０において、カメラは、リングの内側のエッジを識別するために焦点合わせされる。前述のように、カメラは、エッジ結合リングの内側のエッジ、あるいは、ＥＳＣまたはウェーハ上のリングの反射のいずれかに、焦点合わせされ得る。２０４０において、固定基準に対するエッジ結合リングの焦点画像が撮像され、リングの内側のエッジの高さが測定される。２０５０において、その内側のエッジが、ウェーハの表面上の少なくとも所定の高さにあると判定された場合、２０５５において、所定の期間待つように決定される。１つの特徴において、所定の期間待つ代わりに、所定数のウェーハ処理サイクル待つように決定される。所定の期間が経過するか、所定数のサイクルが発生した後、方法は２０３０に戻り、そこで再びカメラの焦点合わせがなされ、次に２０４０に戻り、そこでさらに画像が撮像され、２０５０における決定が繰り返される。

エッジ結合リングの内側のエッジが、ウェーハの表面上の少なくとも所定の高さではないと判定された場合、２０６０において、コントローラ５６０は、エッジ結合リングを上昇させるように垂直アクチュエータを制御する。２０７０において、エッジ結合リングを設置してから所定数のサイクルがあったか否かが判定される。所定数のサイクルがあったと判定されなかった場合、方法は２０５５に戻り、所定の期間待つ。１つの特徴において、方法は、２０５５において、所定数のサイクル待つことができる。

２０７０において、所定数のサイクルが経過したと判定された場合、２０８０において、エッジ結合リングが交換される。１つの特徴において、所定数のサイクルが経過したか否かを確認する代わりに、アクチュエータの伸びの量が測定され得る。アクチュエータの伸びが所定の量を超える場合、エッジ結合リングを交換する必要があると判定され得る。別の特徴において、直前の選択肢のいずれかではなく、エッジ結合リングの設置から所定の期間が経過したか否かが判定され得る。そのような期間が経過した場合、エッジ結合リングを交換する必要があると判定され得る。

エッジ結合リングが交換された後、方法は２０９０において終了するか、または開始するように戻ることができる。

前述の説明は、本質的に単なる例示であり、開示、その適用、または使用を限定することは決して意図されていない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施され得る。したがって、本開示は特定の例を含むが、図面、明細書、および添付の特許請求の範囲を検討すると、他の修正が明らかになるため、本開示の真の範囲はそのように限定されるべきではない。本明細書で使用される場合、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つというフレーズは、非排他的な論理的ＯＲを使用する論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａのうちの少なくとも１つ、Ｂのうちの少なくとも１つ、およびＣのうちの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。方法内の１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（または同時に）実行されてよいことを理解されたい。

いくつかの実装形態では、コントローラは、システムの一部であり、これは上記の例の一部であってよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、処理のための１つまたは複数のプラットフォーム、および／または、特定の処理構成要素（ウェーハペデスタル、ガスフローシステムなど）を含む半導体処理機器を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウェーハまたは基板の処理前、処理中、および処理後の操作を制御するための電子機器と統合されてよい。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれ、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素またはサブパートを制御してよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、処理ガスの供給、温度設定（たとえば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）生成器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および操作設定、ツールおよび他の移動ツールへのまたはそこからのウェーハの移動、および／または、特定のシステムに接続またはインターフェースされたロードロックを含む、本明細書で開示された処理のいずれかを制御するようにプログラムされてよい。

概して、コントローラは、命令を受け取り、命令を発行し、操作を制御し、クリーニング操作を有効にし、エンドポイント測定を有効にするなどのことをする、様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／または、ソフトウェアを有する電子機器として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されるチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または、プログラム命令（たとえば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでよい。プログラム命令は、半導体ウェーハ上または半導体ウェーハのため、または、システムへの特定の処理を実行するための操作パラメータを定義する様々な個別設定（またはプログラムファイル）の形態でコントローラに通信される命令であってよい。いくつかの実施形態では、操作パラメータは、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、珪素、二酸化珪素、表面、回路、および／または、ウェーハのダイの製造中に、１つまたは複数の処理ステップを達成するために処理エンジニアによって定義されるレシピの一部であってよい。

コントローラは、いくつかの実装形態では、システムと統合された、システムに結合された、さもなければシステムにネットワーク化された、またはそれらの組み合わせであるコンピュータの一部であってよいか、または、このコンピュータに結合されてよい。たとえば、コントローラは、「クラウド」に、または、ファブホストコンピュータシステムの全部または一部にあってもよく、これは、ウェーハ処理の遠隔アクセスを可能にし得る。コンピュータは、現在の処理のパラメータを変更するため、現在の処理に後続する処理ステップを設定するため、または新たな処理を開始するために、システムへの遠隔アクセスが、製造操作の現在の進行状況を監視し、過去の製造操作の履歴を調べ、複数の製造操作から傾向または性能指標を調べることを可能にする。いくつかの例では、遠隔コンピュータ（たとえば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでよいネットワーク経由でシステムに処理レシピを提供することができる。遠隔コンピュータは、遠隔コンピュータからシステムに通信されるパラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでよい。いくつかの例では、コントローラは、データの形態で命令を受信し、この命令は、１つまたは複数の操作中に実行されるべき処理ステップのおのおののパラメータを指定する。パラメータは、実行されるべき処理のタイプと、コントローラが、インターフェースまたは制御するように構成されているツールのタイプに固有であってよいことを理解されたい。したがって、上記のように、コントローラは、ともにネットワーク化され、本明細書で説明されるプロセスおよび制御などの共通の目的に向かって動作する１つまたは複数のディスクリートなコントローラを備えることなどにより分散されてよい。そのような目的のための分散コントローラの例は、チャンバにおける処理を制御するために組み合わされる（プラットフォームレベルにおいて、または遠隔コンピュータの一部として）遠隔配置された１つまたは複数の集積回路と通信するチャンバ上の１つまたは複数の集積回路である。

限定されないが、例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属メッキチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層蒸着（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、および、半導体ウェーハの製造および／または製造に関連付けられてよい、または、使用されてよい、他の任意の半導体処理システムを含んでよい。

上記のように、ツールによって実行されるべき１つまたは複数の処理ステップに応じて、コントローラは、他のツール回路またはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接ツール、近隣ツール、工場全体に配置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または、半導体製造工場内のツールの場所および／またはロードポートとの間でウェーハのコンテナを持ち込む材料搬送において使用されるツールのうちの１つまたは複数と通信してよい。

ここで図７～図８を参照して示されるように、エッジ結合リング１５０および圧電アクチュエータ１５４の別の例が示される。この例では、圧電アクチュエータ１５４は、エッジ結合リング１５０を移動させる。圧電アクチュエータ１５４は、エッジ結合リング１５０の第１の環状部分７２および第３の環状部分７６に取り付けられる。図８において、圧電アクチュエータ１５４は、第１の環状部分７２のエッジ１５６の位置を調整するために、エッジ結合リング１５０の第１の環状部分７２を移動させる。

ここで図２３を参照して示されるように、処理チャンバを大気圧に開放せずに、エッジ結合リングを交換するための方法１４００が示される。１４０４において、方法は、エッジ結合リングがリフティングリング上に配置されているか否かを判定する。１４０４が偽の場合、方法は、１４０８において、ロボットアームを使用して、エッジ結合リングをリフティングリング上の位置に移動させる。エッジ結合リングが処理チャンバ内のリフティングリング上に配置された後、１４１０において処理が実行される。１４１２において、方法は、上記の基準のいずれかを使用して、エッジ結合リングが摩耗しているか否かを判定する。１４１２が偽の場合、方法は１４１０に戻り、プロセスが再度実行されてよい。１４１２において、エッジ結合リングが摩耗していると判定された場合、１４１６においてエッジ結合リングが交換され、方法は１４１０に続く。

上記のように、ツールによって実行されるべき１つまたは複数の処理ステップに応じて、コントローラは、他のツール回路またはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接ツール、近隣ツール、工場全体に配置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または、半導体製造工場内のツールの場所および／またはロードポートとの間でウェーハのコンテナを持ち込む材料搬送において使用されるツールのうちの１つまたは複数と通信してよい。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１：
基板処理システムであって、
第１の観測ポートを有する処理チャンバと、
前記処理チャンバに配置されたペデスタルと、
前記ペデスタルを囲むライナであって、少なくとも１つの開口部を有するライナと、
前記ペデスタルに隣接して配置されたエッジ結合リングであって、基板が前記ペデスタル上に配置された場合、前記基板の半径方向外側のエッジの外部かつ周りに位置する第１の部分を含むエッジ結合リングと、
前記エッジ結合リングのエッジ結合プロファイルを変更するために、前記エッジ結合リングの前記第１の部分を、（ｉ）前記基板、および（ｉｉ）前記第１の部分の半径方向内側に配置された前記エッジ結合リングの第２の部分に対して、選択的に移動させるように構成されたアクチュエータであって、前記第１の部分の上面が前記基板の上面の上にある少なくとも１つの位置へ前記第１の部分を移動させるように構成されたアクチュエータと、
前記エッジ結合リングの状態を検出するように構成された検出器システムとを備え、前記検出器システムは、
前記第１の観測ポートを介して前記エッジ結合リングのプラズマに面する表面の画像データを取得するように構成されたカメラと、
前記画像データを受け取り、前記エッジ結合リングの前記プラズマに面する表面の状態および位置のうちの少なくとも１つを決定するように構成された第１のコントローラとを備えた、基板処理システム。
適用例２：
前記検出器システムはさらに、前記エッジ結合リングの前記画像データを取得するために、前記カメラのために光を提供するように構成された照明装置を備えた、適用例１の基板処理システム。
適用例３：
前記照明装置は、前記第１の観測ポートを介して光を提供する、適用例２の基板処理システム。
適用例４：
前記処理チャンバは第２の観測ポートを備え、前記照明装置は前記第２の観測ポートを介して光を提供する、適用例２の基板処理システム。
適用例５：
処理ガスおよびキャリアガスを前記処理チャンバへ供給するように構成されたガス供給システムと、
前記基板をエッチングするために、前記処理チャンバ内にプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成器とをさらに備えた、適用例１の基板処理システム。
適用例６：
前記プラズマ生成器は、前記エッジ結合リングの前記画像データを取得するために、前記カメラのために光を提供する、適用例５の基板処理システム。
適用例７：
前記アクチュエータは、前記エッジ結合リングの前記プラズマに面する表面の浸食を示す状態に応じて、前記エッジ結合リングを、前記基板に対して垂直方向に移動させる、適用例１の基板処理システム。
適用例８：
前記アクチュエータは、前記エッジ結合リングのずれを示す状態に応じて、前記エッジ結合リングを、前記基板に対して水平方向に移動させる、適用例１の基板処理システム。
適用例９：
前記アクチュエータは、前記エッジ結合リングのずれを示す状態に応じて、前記エッジ結合リングの前記第１の部分を、前記基板に対して垂直方向に移動させる、適用例１の基板処理システム。
適用例１０：
前記エッジ結合リングの前記第１の部分を選択的に移動させるように前記アクチュエータを制御するように、前記第１のコントローラに応答するように構成された第２のコントローラをさらに備えた、適用例１の基板処理システム。
適用例１１：
前記第２のコントローラは、前記エッジ結合リングの十分な浸食の判定に応じて、前記エッジ結合リングの交換を有効にするように構成された、適用例１０の基板処理システム。
適用例１２：
前記カメラは、前記画像データを取得するために、前記エッジ結合リング上に照準される、適用例１の基板処理システム。
適用例１３：
前記ペデスタル上に配置された静電チャック（ＥＳＣ）をさらに備え、前記カメラは、前記画像データを取得するために、前記基板および前記ＥＳＣのうちの少なくとも１つへ照準される、適用例１の基板処理システム。
適用例１４：
前記画像データは、前記ライナにおける前記少なくとも１つの開口部に対する前記エッジ結合リングの断面の画像データを含み、前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの状態および位置のうちの少なくとも１つを決定するために、前記エッジ結合リングの前記断面と、前記少なくとも１つの開口部の上端との間の高さを計算する、適用例１の基板処理システム。
適用例１５：
前記ライナは複数の開口部を有し、前記画像データは、前記ライナにおける前記複数の開口部に対する前記エッジ結合リングの前記断面の画像データを含み、前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの前記断面と、前記複数の開口部の対応する上端との間の複数の高さを計算し、前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの前記状態と前記位置とのうちの少なくとも１つを決定するために、前記複数の高さを比較する、適用例１４の基板処理システム。
適用例１６：
前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの状態の検出に応じて、前記カメラの位置を調整する、適用例１の基板処理システム。
適用例１７：
第１の観測ポートを有する処理チャンバと、前記処理チャンバに配置されたペデスタルと、前記ペデスタルを囲むライナであって、複数の開口部を有するライナと、前記ペデスタルに隣接して配置されたエッジ結合リングであって、前記ペデスタル上の基板の半径方向外側のエッジの外部かつ周りに配置された第１の部分を含むエッジ結合リングとを備えた基板処理システムにおいて、
前記エッジ結合リングの状態および位置のうちの１つまたは複数を検出するための検出器システムであって、前記検出器システムは、
前記第１の観測ポートを介して前記エッジ結合リングの画像データを取得するカメラと、
前記画像データを受け取り、前記エッジ結合リングのプラズマに面する表面の前記位置および前記状態および前記位置のうちの少なくとも１つを決定するコントローラとを備え、
前記画像データは、前記ライナにおける前記複数の開口部に対する前記エッジ結合リングの断面の画像データを含み、前記コントローラは、前記エッジ結合リングの前記断面と、前記複数の開口部の異なる上端との間の複数の高さを計算し、前記コントローラは、前記エッジ結合リングの前記状態と前記位置とのうちの少なくとも１つを決定するために、前記複数の高さを比較する、検出器システム。
適用例１８：
前記基板処理システムはさらに、前記ペデスタル上に配置された静電チャック（ＥＳＣ）を備え、前記カメラは、前記画像データを取得するために、前記基板および前記ＥＳＣのうちの１つへ照準される、適用例１７の検出器システム。
適用例１９：
基板処理システムにおけるエッジ結合リングの状態および位置のうちの少なくとも１つを決定するための方法であって、
前記エッジ結合リングの内側のエッジを識別することと、
固定基準に対する前記エッジ結合リングの画像データを取得することと、
前記エッジ結合リングが垂直方向に揃えられているか否かを判定するために、前記画像データを処理することと、
前記エッジ結合リングが垂直方向に揃えられていないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングを垂直方向に調整することと、
前記エッジ結合リングの前記内側のエッジがあらかじめ定められた高さにあるか否かを判定することと、
前記エッジ結合リングの前記内側のエッジが前記あらかじめ定められた高さにないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することと、
前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能であるとの判定に応じて、前記エッジ結合リングを垂直方向に調整することとを備えた、方法。
適用例２０：
前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能でないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングの交換を指示することをさらに備えた、適用例１９の方法。
適用例２１：
前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することは、前記エッジ結合リングの前記基板処理システムへの設置から、あらかじめ定められた数の半導体処理サイクルがあったか否かを判定することを含む、適用例１９の方法。
適用例２２：
前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することは、前記エッジ結合リングの半導体処理システムへの設置から、あらかじめ定められた時間長さを経過したか否かを判定することを含む、適用例１９の方法。
適用例２３：
前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することは、前記エッジ結合リングが、その上限まで垂直方向に上昇されたか否かを判定することを含む、適用例１９の方法。
適用例２４：
前記エッジ結合リングを垂直方向に調整することは、前記エッジ結合リングの一部を、前記エッジ結合リングの別の部分に対して垂直方向に調整することを含む、適用例１９の方法。
適用例２５：
前記エッジ結合リングが水平方向に揃えられているか否かを判定することと、
前記エッジ結合リングが水平方向に揃えられていないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングを水平方向に調整することとをさらに備えた、適用例１９の方法。
適用例２６：
前記エッジ結合リングを水平方向に調整することは、前記エッジ結合リングを、前記基板処理システムにおけるペデスタルに対して移動させることを含み、前記ペデスタル上に基板が配置された、適用例２５の方法。

Claims (26)

1. 基板処理システムであって、
   第１の観測ポートを有する処理チャンバと、
   前記処理チャンバに配置されたペデスタルと、
   前記ペデスタルを囲むライナであって、少なくとも１つの開口部を有するライナと、
   前記ペデスタルに隣接して配置されたエッジ結合リングであって、基板が前記ペデスタル上に配置された場合、前記基板の半径方向外側のエッジの外部かつ周りに位置する第１の部分を含むエッジ結合リングと、
   前記エッジ結合リングのエッジ結合プロファイルを変更するために、前記エッジ結合リングの前記第１の部分を、（ｉ）前記基板、および（ｉｉ）前記第１の部分の半径方向内側に配置された前記エッジ結合リングの第２の部分に対して、選択的に移動させるように構成されたアクチュエータであって、前記第１の部分の上面が前記基板の上面の上にある少なくとも１つの位置へ前記第１の部分を移動させるように構成されたアクチュエータと、
   前記エッジ結合リングの状態を検出するように構成された検出器システムとを備え、前記検出器システムは、
   前記第１の観測ポートを介して前記エッジ結合リングのプラズマに面する表面の画像データを取得するように構成されたカメラと、
   前記画像データを受け取り、前記エッジ結合リングの前記プラズマに面する表面の状態および位置のうちの少なくとも１つを決定するように構成された第１のコントローラとを備えた、基板処理システム。
2. 前記検出器システムはさらに、前記エッジ結合リングの前記画像データを取得するために、前記カメラのために光を提供するように構成された照明装置を備えた、請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記照明装置は、前記第１の観測ポートを介して光を提供する、請求項２に記載の基板処理システム。
4. 前記処理チャンバは第２の観測ポートを備え、前記照明装置は前記第２の観測ポートを介して光を提供する、請求項２に記載の基板処理システム。
5. 処理ガスおよびキャリアガスを前記処理チャンバへ供給するように構成されたガス供給システムと、
   前記基板をエッチングするために、前記処理チャンバ内にプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成器とをさらに備えた、請求項１に記載の基板処理システム。
6. 前記プラズマ生成器は、前記エッジ結合リングの前記画像データを取得するために、前記カメラのために光を提供する、請求項５に記載の基板処理システム。
7. 前記アクチュエータは、前記エッジ結合リングの前記プラズマに面する表面の浸食を示す状態に応じて、前記エッジ結合リングを、前記基板に対して垂直方向に移動させる、請求項１に記載の基板処理システム。
8. 前記アクチュエータは、前記エッジ結合リングのずれを示す状態に応じて、前記エッジ結合リングを、前記基板に対して水平方向に移動させる、請求項１に記載の基板処理システム。
9. 前記アクチュエータは、前記エッジ結合リングのずれを示す状態に応じて、前記エッジ結合リングの前記第１の部分を、前記基板に対して垂直方向に移動させる、請求項１に記載の基板処理システム。
10. 前記エッジ結合リングの前記第１の部分を選択的に移動させるように前記アクチュエータを制御するように、前記第１のコントローラに応答するように構成された第２のコントローラをさらに備えた、請求項１に記載の基板処理システム。
11. 前記第２のコントローラは、前記エッジ結合リングの十分な浸食の判定に応じて、前記エッジ結合リングの交換を有効にするように構成された、請求項１０に記載の基板処理システム。
12. 前記カメラは、前記画像データを取得するために、前記エッジ結合リング上に照準される、請求項１に記載の基板処理システム。
13. 前記ペデスタル上に配置された静電チャック（ＥＳＣ）をさらに備え、前記カメラは、前記画像データを取得するために、前記基板および前記ＥＳＣのうちの少なくとも１つへ照準される、請求項１に記載の基板処理システム。
14. 前記画像データは、前記ライナにおける前記少なくとも１つの開口部に対する前記エッジ結合リングの断面の画像データを含み、前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの状態および位置のうちの少なくとも１つを決定するために、前記エッジ結合リングの前記断面と、前記少なくとも１つの開口部の上端との間の高さを計算する、請求項１に記載の基板処理システム。
15. 前記ライナは複数の開口部を有し、前記画像データは、前記ライナにおける前記複数の開口部に対する前記エッジ結合リングの前記断面の画像データを含み、前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの前記断面と、前記複数の開口部の対応する上端との間の複数の高さを計算し、前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの前記状態と前記位置とのうちの少なくとも１つを決定するために、前記複数の高さを比較する、請求項１４に記載の基板処理システム。
16. 前記第１のコントローラは、前記エッジ結合リングの状態の検出に応じて、前記カメラの位置を調整する、請求項１に記載の基板処理システム。
17. 第１の観測ポートを有する処理チャンバと、前記処理チャンバに配置されたペデスタルと、前記ペデスタルを囲むライナであって、複数の開口部を有するライナと、前記ペデスタルに隣接して配置されたエッジ結合リングであって、前記ペデスタル上の基板の半径方向外側のエッジの外部かつ周りに配置された第１の部分を含むエッジ結合リングとを備えた基板処理システムにおいて、
    前記エッジ結合リングの状態および位置のうちの１つまたは複数を検出するための検出器システムであって、前記検出器システムは、
    前記第１の観測ポートを介して前記エッジ結合リングの画像データを取得するカメラと、
    前記画像データを受け取り、前記エッジ結合リングのプラズマに面する表面の前記位置および前記状態および前記位置のうちの少なくとも１つを決定するコントローラとを備え、
    前記画像データは、前記ライナにおける前記複数の開口部に対する前記エッジ結合リングの断面の画像データを含み、前記コントローラは、前記エッジ結合リングの前記断面と、前記複数の開口部の異なる上端との間の複数の高さを計算し、前記コントローラは、前記エッジ結合リングの前記状態と前記位置とのうちの少なくとも１つを決定するために、前記複数の高さを比較する、検出器システム。
18. 前記基板処理システムはさらに、前記ペデスタル上に配置された静電チャック（ＥＳＣ）を備え、前記カメラは、前記画像データを取得するために、前記基板および前記ＥＳＣのうちの１つへ照準される、請求項１７に記載の検出器システム。
19. 基板処理システムにおけるエッジ結合リングの状態および位置のうちの少なくとも１つを決定するための方法であって、
    前記エッジ結合リングの内側のエッジを識別することと、
    固定基準に対する前記エッジ結合リングの画像データを取得することと、
    前記エッジ結合リングが垂直方向に揃えられているか否かを判定するために、前記画像データを処理することと、
    前記エッジ結合リングが垂直方向に揃えられていないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングを垂直方向に調整することと、
    前記エッジ結合リングの前記内側のエッジがあらかじめ定められた高さにあるか否かを判定することと、
    前記エッジ結合リングの前記内側のエッジが前記あらかじめ定められた高さにないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することと、
    前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能であるとの判定に応じて、前記エッジ結合リングを垂直方向に調整することとを備えた、方法。
20. 前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能でないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングの交換を指示することをさらに備えた、請求項１９に記載の方法。
21. 前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することは、前記エッジ結合リングの前記基板処理システムへの設置から、あらかじめ定められた数の半導体処理サイクルがあったか否かを判定することを含む、請求項１９に記載の方法。
22. 前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することは、前記エッジ結合リングの半導体処理システムへの設置から、あらかじめ定められた時間長さを経過したか否かを判定することを含む、請求項１９に記載の方法。
23. 前記エッジ結合リングが垂直方向に調整可能か否かを判定することは、前記エッジ結合リングが、その上限まで垂直方向に上昇されたか否かを判定することを含む、請求項１９に記載の方法。
24. 前記エッジ結合リングを垂直方向に調整することは、前記エッジ結合リングの一部を、前記エッジ結合リングの別の部分に対して垂直方向に調整することを含む、請求項１９に記載の方法。
25. 前記エッジ結合リングが水平方向に揃えられているか否かを判定することと、
    前記エッジ結合リングが水平方向に揃えられていないとの判定に応じて、前記エッジ結合リングを水平方向に調整することとをさらに備えた、請求項１９に記載の方法。
26. 前記エッジ結合リングを水平方向に調整することは、前記エッジ結合リングを、前記基板処理システムにおけるペデスタルに対して移動させることを含み、前記ペデスタル上に基板が配置された、請求項２５に記載の方法。

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