JP2022185689A - 部品交換方法、部品交換装置、および部品交換システム - Google Patents

部品交換方法、部品交換装置、および部品交換システム Download PDF

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Abstract

【課題】チャンバに対する搬送アームの位置を精度よく合わせた上でチャンバ内の部品の交換を行う。【解決手段】部品交換方法は、処理装置のチャンバに部品交換装置が接続される（工程ａ）。そして、搬送アームのエンドエフェクタに設けられた距離センサにより、チャンバ内の所定位置から搬送アームまでの第１の距離が測定される（工程ｂ）。そして、第１の距離と第２の距離との差が第３の距離未満となる位置までエンドエフェクタが移動させられる（工程ｃ）。そして、エンドエフェクタに設けられたカメラにより、チャンバ内の所定位置の特徴が撮影される（工程ｄ）。そして、カメラによって撮影された画像内の所定位置に特徴が撮影されるようにエンドエフェクタが移動させられる（工程ｅ）。そして、特徴が画像内の所定位置に撮影された状態のエンドエフェクタの位置を基準として、搬エンドエフェクタ送アームを用いてチャンバ内の部品が交換される（工程ｆ）。【選択図】図４

Description

本開示の種々の側面および実施形態は、部品交換方法、部品交換装置、および部品交換システムに関する。
基板を処理する処理装置の内部には、基板の処理が行われるに従い消耗する消耗部品が存在する。このような消耗部品は、消耗量が予め定められた消耗量よりも大きくなった場合に、使用前の消耗部品と交換される。消耗部品の交換では、処理装置における基板の処理が停止され、処理装置の容器が大気開放される。そして、人手で使用後の消耗部品が取り出され、使用前の消耗部品が取り付けられる。そして、再び容器が閉じられ、容器内が真空引きされ、基板の処理が再開される。
このように、消耗部品の交換では、処理装置の内部が大気開放されるため、消耗部品の交換後の処理装置内の真空引きが必要になり、処理の停止時間が長くなってしまう。また、消耗部品の中には、大型の部品も存在するため、人手による交換に時間がかかる場合がある。
これを回避するために、使用前の消耗部品と、消耗部品を交換するための交換ハンドラとを有する交換ステーションが知られている（例えば下記特許文献１参照）。このような交換ステーションでは、処理装置と交換ステーションとが接続され、交換ステーション内が真空引きされた後に処理装置と交換ステーションとの間の遮断弁が開かれる。そして、交換ステーション内の交換ハンドラによって処理装置内から使用後の消耗部品を取り出され、交換ステーション内に搭載された使用前の消耗部品と交換される。これにより、処理装置の内部を大気開放することなく消耗部品の交換が可能となり、処理の停止時間を短縮することができる。また、消耗部品の交換が人手ではなく交換ハンドラによって行われるため、消耗部品の交換を短時間で行うことができる。
特開２０１７－８５０７２号公報
本開示は、チャンバに対する搬送アームの位置を精度よく合わせた上でチャンバ内の部品の交換を行うことができる部品交換方法、部品交換装置、および部品交換システムを提供する。
本開示の一側面は、部品交換方法であって、工程ａ）、工程ｂ）、工程ｃ）、工程ｄ）、工程ｅ）、および工程ｆ）を含む。工程ａ）では、基板を処理する処理装置のチャンバに部品交換装置が接続される。工程ｂ）では、部品交換装置内の搬送アームがチャンバ内に挿入され、搬送アームに設けられた距離センサを用いて、チャンバ内の予め定められた位置から搬送アームまでの第１の距離が測定される。工程ｃ）では、第１の距離と、予め定められた第２の距離との差が、予め定められた第３の距離未満となる位置まで搬送アームが移動させられる。工程ｄ）では、搬送アームに設けられたカメラを用いて、チャンバ内の予め定められた位置に設けられた特徴が撮影される。工程ｅ）では、特徴がカメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影されるように搬送アームが移動させられる。工程ｆ）では、特徴がカメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影された状態の搬送アームの位置を基準として、搬送アームを用いてチャンバ内の部品が交換される。
本開示の種々の側面および実施形態によれば、チャンバに対する搬送アームの位置を精度よく合わせた上でチャンバ内の部品の交換を行うことができる。
図１は、第１の実施形態におけるプラズマ処理システムの一例を示すシステム構成図である。 図２は、第１の実施形態における部品交換装置の一例を示す概略断面図である。 図３は、第１の実施形態におけるエンドエフェクタの一例を示す平面図である。 図４は、第１の実施形態における部品交換方法の一例を示すフローチャートである。 図５は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図６は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図７は、カメラによって撮影された画像の一例を示す図である。 図８は、カメラによって撮影された画像の一例を示す図である。 図９は、カメラによって撮影された画像の一例を示す図である。 図１０は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図１１は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図１２は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図１３は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図１４は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図１５は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図１６は、第２の実施形態における部品交換方法の一例を示すフローチャートである。 図１７は、第３の実施形態における部品交換システムの一例を示すシステム構成図である。 図１８は、制御装置の一例を示すブロック図である。 図１９は、第３の実施形態におけるプラズマ処理システムの一例を示すシステム構成図である。 図２０は、第３の実施形態における部品交換装置の一例を示す概略断面図である。 図２１は、部品交換の過程の一例を示す図である。 図２２は、カメラによって撮影された画像の一例を示す図である。 図２３は、カメラによって撮影された画像の一例を示す図である。 図２４は、カメラによって撮影された画像の一例を示す図である。
以下に、部品交換方法、部品交換装置、および部品交換システムの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、開示される部品交換方法、部品交換装置、および部品交換システムが限定されるものではない。
ところで、基板を処理する処理装置に部品を交換する部品交換装置が接続された場合、処理装置に対する部品交換装置の接続位置、処理装置および部品交換装置の寸法誤差等によって、処理装置と部品交換装置との接続状態が設計時の接続状態と異なる場合がある。処理装置と部品交換装置との接続状態が設計時の接続状態と異なると、部品交換装置内の搬送アームが基準としている座標系と、処理装置内の座標系がずれることになり、搬送アームにより使用後の部品を処理装置内から取り外すことが難しくなる。また、取り外すことができたとしても、取り外された部品が搬送アームにおける予め定められた位置からずれた位置に載せられるため、搬送中に部品が搬送アームから落下したり、使用後の部品を収容する容器内に使用後の部品を収容することが難しくなる。
また、部品交換装置内の搬送アームが基準としている座標系と、処理装置内の座標系がずれると、搬送アームにより使用前の部品を処理装置内に取り付けることが難しくなる。また、取り付けることができたとしても、使用前の部品が、予め定められた処理装置内の位置からずれて取り付けられることになり、処理装置によって実行される処理の特性が変化してしまう場合がある。
そこで、本開示は、チャンバに対する搬送アームの位置を精度よく合わせた上でチャンバ内の部品の交換を行うことができる技術を提供する。
（第１の実施形態）
［プラズマ処理システム１００の構成］
以下に、プラズマ処理システム１００の構成例について説明する。図１は、第１の実施形態におけるプラズマ処理システム１００の一例を示す図である。プラズマ処理システム１００は、容量結合型のプラズマ処理装置１および制御部２を含む。プラズマ処理システム１００は、基板Ｗを処理する処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０、および排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１およびガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置されている。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置されている。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（Ceiling）の少なくとも一部を構成する。
プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ、および基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間１０ｓからガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。側壁１０ａは接地されている。側壁１０ａには、開口１０ｂが形成されている。開口１０ｂは、ゲートバルブ１０ｃによって開閉される。シャワーヘッド１３および基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁されている。
基板支持部１１は、本体部１１１およびリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域である基板支持面１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域であるリング支持面１１１ｂとを有する。基板Ｗはウエハと呼ばれることもある。本体部１１１のリング支持面１１１ｂは、平面視で本体部１１１の基板支持面１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の基板支持面１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の基板支持面１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１のリング支持面１１１ｂ上に配置されている。
一実施形態において、本体部１１１は、静電チャックおよび基台を含む。基台は、導電性部材を含む。基台の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置されている。静電チャックの上面は、基板支持面１１１ａである。
リングアセンブリ１１２は、１または複数の環状部材を含む。１または複数の環状部材のうち少なくとも１つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部１１は、静電チャック、リングアセンブリ１１２、および基板Ｗのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗと基板支持面１１１ａとの間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、および複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、導電性部材を含む。シャワーヘッド１３の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１または複数の開口部に取り付けられる１または複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Side Gas Injector）を含んでもよい。
シャワーヘッド１３は、電極支持部１３ｄおよび上部電極１３ｅを有する。電極支持部１３ｄには、保持機構１３ｆが設けられている。保持機構１３ｆは、例えば電動カムロックであり、電極支持部１３ｄの下面に上部電極１３ｅを着脱可能に固定する。保持機構１３ｆは、制御部２によって制御される。本実施形態において、上部電極１３ｅは、交換可能な部品の一例である。また、本実施形態において、上部電極１３ｅの下面には、予め定められた形状のマーカが付されている。マーカは、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置に設けられた特徴の一例である。本実施形態において、マーカは、例えば上部電極１３ｅの下面とは異なる色で予め定められた形状に塗られた領域である。なお、マーカは、上部電極１３ｅの下面に形成された凹部または凸部であってもよい。
ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１および少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、対応するガスソース２１から対応する流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成されている。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラまたは圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調またはパルス化する１またはそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ（Radio Frequency）電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、ソースＲＦ信号およびバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号を、基板支持部１１の導電性部材、シャワーヘッド１３の導電性部材、またはその両方に供給するように構成されている。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ処理チャンバ１０において１またはそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を基板支持部１１の導電性部材に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａおよび第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の導電性部材、シャワーヘッド１３の導電性部材、またはその両方に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号を生成するように構成される。ソースＲＦ信号は、ソースＲＦ電力と呼んでもよい。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１３ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数の信号を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１または複数のソースＲＦ信号は、基板支持部１１の導電性部材、シャワーヘッド１３の導電性部材、またはその両方に供給される。
第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の導電性部材に結合され、バイアスＲＦ信号を生成するように構成される。バイアスＲＦ信号は、バイアスＲＦ電力と呼んでもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数の信号を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１または複数のバイアスＲＦ信号は、基板支持部１１の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号およびバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つはパルス化されてもよい。
また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ（Direct Current）電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａおよび第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、基板支持部１１の導電性部材に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、基板支持部１１の導電性部材に印加される。他の実施形態において、第１のＤＣ信号は、静電チャック１１１０内の電極１１１０ａのような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、シャワーヘッド１３の導電性部材に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、シャワーヘッド１３の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第１および第２のＤＣ信号のうち少なくとも１つはパルス化されてもよい。なお、第１のＤＣ生成部３２ａおよび第２のＤＣ生成部３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁および真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。
制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部または全部がプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａを含んでもよい。コンピュータ２ａは、例えば、処理部２ａ１、記憶部２ａ２、および通信インターフェイス２ａ３を含んでもよい。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェイス２ａ３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信を行う。
［部品交換装置５０の構成］
図２は、第１の実施形態における部品交換装置５０の一例を示す概略断面図である。部品交換装置５０は、容器５１と、カセット５２と、搬送アーム５３と、移動機構５４とを備える。容器５１は、プラズマ処理チャンバ１０に接続される開口部５１１と、開口部５１１を開閉するゲートバルブ５１２と、蓋部５１０とを有する。開口部５１１の周囲には、Ｏリング等のシール部材５１３が設けられている。蓋部５１０は、カセット５２が交換される際に開閉される。容器５１は、カセット５２と、搬送アーム５３とを収容する。
カセット５２は、使用前の部品と、使用前の部品と交換された使用後の部品とを収容する。本実施形態において、部品は、例えば上部電極１３ｅである。搬送アーム５３は、アームの先端にエンドエフェクタ５３０を有する。本実施形態において、エンドエフェクタ５３０には、例えば図３に示されるように、距離センサ５６およびカメラ５７が設けられている。図３は、第１の実施形態におけるエンドエフェクタ５３０の一例を示す平面図である。図３のＡ－Ａ断面が図２に対応している。本実施形態では、エンドエフェクタ５３０に設けられた距離センサ５６およびカメラ５７を用いて、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせが行われる。位置合わせの詳細については、後述する。
搬送アーム５３は、エンドエフェクタ５３０を用いて、使用前の上部電極１３ｅをカセット５２から取り出す。また、搬送アーム５３は、プラズマ処理チャンバ１０から使用後の上部電極１３ｅを取り外し、取り外された上部電極１３ｅをカセット５２に収容する。そして、搬送アーム５３は、使用前の上部電極１３ｅをカセット５２から取り出し、取り出された上部電極１３ｅを開口部５１１を介してプラズマ処理チャンバ１０内に搬入する。プラズマ処理チャンバ１０内に搬入された上部電極１３ｅは、電極支持部１３ｄの下面に取り付けられる。
なお、容器５１内には、２つの搬送アーム５３が設けられ、一方の搬送アーム５３によって使用後の部品がプラズマ処理チャンバ１０から搬出され、他方の搬送アーム５３によって使用前の部品がプラズマ処理チャンバ１０内に搬入されてもよい。あるいは、搬送アーム５３に２つのエンドエフェクタ５３０が設けられてもよい。この場合、一方のエンドエフェクタ５３０によって使用後の部品がプラズマ処理チャンバ１０から搬出され、他方のエンドエフェクタ５３０によって使用前の部品がプラズマ処理チャンバ１０内に搬入される。これにより、使用後の部品から剥離した反応副生成物等が、使用前の部品に付着することを防止することができる。
また、搬送アーム５３は、プラズマ処理チャンバ１０から搬出された使用後の部品をカセット５２内に収容する際に、カセット５２内に収容されている使用前の部品の下方に、使用後の部品を収容する。これにより、カセット５２内において、使用後の部品から反応副生成物等が落下して使用前の部品に付着することを防止することができる。
なお、カセット５２内では、収容される部品毎に、部品が収容される空間が仕切られていてもよい。これにより、カセット５２内のどの場所に使用後の部品が収容されても、使用後の部品から剥がれた反応副生成物等によって使用前の部品が汚染されることを防止することができる。
移動機構５４は、本体５４０および車輪５４１を有する。本実施形態において、部品交換装置５０は、動力源を有さない。そのため、部品交換装置５０は、ユーザ等によってプラズマ処理チャンバ１０の位置まで移動される。なお、他の形態として、本体５４０内には、バッテリ等の電源、動力源、およびステアリング機構等が設けられ、部品交換装置５０は、自律的にプラズマ処理チャンバ１０の位置まで移動してもよい。
部品交換装置５０は、制御部５５１、記憶部５５２、および排気装置５５４を備える。排気装置５５４は、バルブ５５６ａおよび配管５５５を介して容器５１内の空間に接続されている。排気装置５５４は、バルブ５５６ａおよび配管５５５を介して容器５１内の空間のガスを吸引し、吸引したガスを排気ポート５５７を介して部品交換装置５０の外部へ排出する。これにより、容器５１内を予め定められた真空度まで減圧することができ、使用前の部品に付着する水分等を低減することができる。また、容器５１内の圧力をプラズマ処理チャンバ１０内の圧力よりも低くしてもよい。これにより、部品交換装置５０がプラズマ処理チャンバ１０に接続されてゲートバルブ５１２が開かれた場合に、プラズマ処理チャンバ１０内から容器５１内へのガスの流れを発生させることができる。これにより、容器５１内のパーティクルがプラズマ処理チャンバ１０内に侵入することを抑制することができる。
また、配管５５５は、バルブ５５６ｂを介して、排気ポート５５７に接続されている。例えばカセット５２を交換する場合等にバルブ５５６ｂが開かれ、容器５１内の空間の圧力が大気圧に戻される。
記憶部５５２は、ＲＯＭ、ＨＤＤ、またはＳＳＤ等であり、制御部５５１によって使用されるデータおよびプログラム等を格納する。制御部５５１は、例えばＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサであり、記憶部５５２内のプログラムを読み出して実行することにより部品交換装置５０の各部を制御する。
［部品交換方法］
図４は、第１の実施形態における部品交換方法の一例を示すフローチャートである。以下では、図５～図１５を参照しながら、部品交換方法の一例を説明する。
まず、部品交換装置５０がプラズマ処理チャンバ１０の位置まで移動し、部品交換装置５０とプラズマ処理チャンバ１０とが接続される（Ｓ１００）。ステップＳ１００は、工程ａ）の一例である。ステップＳ１００では、例えば図５に示されるように、プラズマ処理チャンバ１０の開口１０ｂと、部品交換装置５０の開口部５１１とが接続される。
次に、制御部５５１によって部品交換装置５０の搬送アーム５３が制御され、エンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に挿入される（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１では、例えば図６に示されるように、ゲートバルブ１０ｃおよびゲートバルブ５１２が開かれる。そして、搬送アーム５３がプラズマ処理チャンバ１０内の方向に延び、エンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に挿入される。
次に、制御部５５１によって距離センサ５６が制御され、エンドエフェクタ５３０から、上部電極１３ｅの下面に設けられたマーカの位置までの距離Ｄ１が測定される（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２は、工程ｂ）の一例である。距離Ｄ１は、第１の距離の一例である。本実施形態において、マーカの位置は、プラズマ処理チャンバ１０内における予め定められた位置の一例である。
次に、制御部５５１によって、ステップＳ１０２において測定された距離Ｄ１と予め定められた距離Ｄ２との差が、予め定められた距離ｅ３未満であるか否かが判定される（Ｓ１０３）。距離Ｄ２は、第２の距離の一例であり、距離ｅ３は、第３の距離の一例である。予め定められた距離ｅ３は、例えば０．５ｍｍである。距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が距離ｅ３以上である場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が小さくなるように、制御部５５１によって部品交換装置５０の搬送アーム５３が制御され、エンドエフェクタ５３０が移動させられる（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４は、工程ｃ）の一例である。そして、再びステップＳ１０２に示された処理が実行される。例えば、距離Ｄ１が距離Ｄ２より長い場合、カメラ５７によって上部電極１３ｅの下面が撮影されると、例えば図７に示されるように、カメラ５７によって撮影された画像６０におけるマーカ６１は、予め定められた領域６２よりも小さく表示される。
一方、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が距離ｅ３未満である場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御部５５１によってカメラ５７が制御され、上部電極１３ｅの下面に設けられたマーカが撮影される（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５は、工程ｄ）の一例である。ステップＳ１０５では、例えば図８に示されるような画像６０が撮影される。距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が距離ｅ３未満である場合、例えば図８の画像６０に示されるように、上部電極１３ｅの下面に付されたマーカ６１は、予め定められた領域６２とほぼ同じ大きさで画像６０内に表示される。
次に、制御部５５１によって、上部電極１３ｅの下面に付されたマーカ６１が、ステップＳ１０５において撮影された画像６０の予め定められた領域６２内に表示されたか否かが判定される（Ｓ１０６）。マーカ６１が画像６０の領域６２内に表示されていない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、画像６０内のマーカ６１が領域６２に近付くように、制御部５５１によって部品交換装置５０の搬送アーム５３が制御され、エンドエフェクタ５３０が移動させられる（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７は、工程ｅ）の一例である。そして、再びステップＳ１０５に示された処理が実行される。
例えば図９に示されるように、マーカ６１が画像６０の領域６２内に表示された場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、制御部５５１によって、エンドエフェクタ５３０の基準位置が、プラズマ処理チャンバ１０内の基準位置に対応付けられる（Ｓ１０８）。これにより、搬送アーム５３が基準としている座標系と、プラズマ処理チャンバ１０内の座標系とが対応付けられ、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせが完了する。その後、マーカ６１が画像６０の領域６２内に表示された状態のエンドエフェクタ５３０の位置を基準として、エンドエフェクタ５３０によって部品の交換が実行される（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９は、工程ｆ）の一例である。そして、本フローチャートに示された処理が終了する。
ステップＳ１０８では、例えば図１０に示されるように、エンドエフェクタ５３０が上昇し、エンドエフェクタ５３０によって使用後の上部電極１３ｅが支持される。そして、制御部２によって保持機構１３ｆが制御され、使用後の上部電極１３ｅの固定が解除される。これにより、使用後の上部電極１３ｅがエンドエフェクタ５３０に載せられる。そして、例えば図１１に示されるように、エンドエフェクタ５３０が下降する。そして、例えば図１２に示されるように、使用後の上部電極１３ｅがカセット５２内に収容される。そして、例えば図１３に示されるように、使用前の上部電極１３ｅがカセット５２から取り出される。そして、例えば図１４に示されるように、使用前の上部電極１３ｅがプラズマ処理チャンバ１０内に挿入される。そして、例えば図１５に示されるように、エンドエフェクタ５３０が上昇し、制御部２によって保持機構１３ｆが制御され、使用前の上部電極１３ｅが電極支持部１３ｄの下面に固定される。
なお、基板Ｗの処理が行われた後のプラズマ処理チャンバ１０の内部には、反応副生成物（いわゆるデポ）が付着している場合がある。そのため、使用後のプラズマ処理チャンバ１０内の部品を取り外す前に、プラズマ処理チャンバ１０内をプラズマ等を用いてクリーニングすることが好ましい。クリーニングを行う工程は、工程ｇ）の一例である。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせの精度を向上させることができる。また、プラズマ処理チャンバ１０内の部品を交換する際に使用後の部品から剥がれたデポがプラズマ処理チャンバ１０内に飛散することを抑制することができる。
また、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置とエンドエフェクタ５３０との位置関係によっては、ステップＳ１０７でエンドエフェクタ５３０を移動することにより、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置までの距離が変化する場合がある。そのため、ステップＳ１０２～Ｓ１０６の処理は、ステップＳ１０８の処理が実行される前に、さらに少なくとも１回実行されることが好ましい。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせの精度を向上させることができる。
以上、第１の実施形態について説明した。上記したように、本実施形態は、部品交換方法であって、工程ａ）、工程ｂ）、工程ｃ）、工程ｄ）、工程ｅ）、および工程ｆ）を含む。工程ａ）では、基板Ｗを処理するプラズマ処理システム１００のプラズマ処理チャンバ１０に部品交換装置５０が接続される。工程ｂ）では、部品交換装置５０内の搬送アーム５３の先端に設けられたエンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に挿入され、エンドエフェクタ５３０に設けられた距離センサ５６を用いて、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置からエンドエフェクタ５３０までの距離Ｄ１が測定される。工程ｃ）では、距離Ｄ１と、予め定められた距離Ｄ２との差が、予め定められた距離ｅ３未満となる位置までエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｄ）では、エンドエフェクタ５３０に設けられたカメラ５７を用いて、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置に設けられたマーカが撮影される。工程ｅ）では、マーカがカメラ５７によって撮影された画像６０内において予め定められた位置に撮影されるようにエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｆ）では、マーカがカメラ５７によって撮影された画像６０内において予め定められた位置に撮影された状態のエンドエフェクタ５３０の位置を基準として、エンドエフェクタ５３０を用いてプラズマ処理チャンバ１０内の部品が交換される。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対する搬送アーム５３の位置を精度よく合わせた上でプラズマ処理チャンバ１０内の部品の交換を行うことができる。
また、上記した実施形態における部品交換方法は、プラズマ処理チャンバ１０内をクリーニングする工程ｇ）を含む。工程ｇ）は、工程ｂ）の前にさらに実行されることが好ましい。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせの精度を向上させることができる。また、プラズマ処理チャンバ１０内の部品を交換する際に使用後の部品から剥がれたデポがプラズマ処理チャンバ１０内に飛散することを抑制することができる。
また、上記した実施形態の部品交換方法において、工程ｂ）～ｅ）は、この順番で工程ｆ）の前にさらに少なくとも１回実行される。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせの精度を向上させることができる。
また、上記した実施形態における部品交換装置５０は、容器５１と、容器５１内に設けられ、エンドエフェクタ５３０を有する搬送アーム５３と、制御部５５１とを備える。エンドエフェクタ５３０には、距離センサ５６およびカメラ５７が設けられている。制御部５５１は、工程ａ）、工程ｂ）、工程ｃ）、工程ｄ）、工程ｅ）、および工程ｆ）を実行する。工程ａ）では、基板Ｗを処理するプラズマ処理システム１００のプラズマ処理チャンバ１０に容器５１が接続される。工程ｂ）では、エンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に挿入され、距離センサ５６を用いて、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置からエンドエフェクタ５３０までの距離Ｄ１が測定される。工程ｃ）では、距離Ｄ１と、予め定められた距離Ｄ２との差が、予め定められた距離ｅ３未満となる位置までエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｄ）では、カメラ５７を用いて、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置に設けられたマーカが撮影される。工程ｅ）では、マーカがカメラ５７によって撮影された画像６０内において予め定められた位置に撮影されるようにエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｆ）では、マーカがカメラ５７によって撮影された画像６０内において予め定められた位置に撮影された状態のエンドエフェクタ５３０の位置を基準として、エンドエフェクタ５３０を用いてプラズマ処理チャンバ１０内の部品が交換される。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対する搬送アーム５３の位置を精度よく合わせた上でプラズマ処理チャンバ１０内の部品の交換を行うことができる。
（第２の実施形態）
基板Ｗに対する処理やプラズマ処理チャンバ１０内のクリーニングが行われると、プラズマ処理チャンバ１０内の部品の表面が消耗する場合がある。そのため、消耗した部品の表面の位置を基準にエンドエフェクタ５３０の位置合わせを行うと、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせの精度が低くなる場合がある。特に、使用前の部品が取り付けられる際には、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせの精度が高いことが好ましい。なお、使用後の部品を取り外す際には、取り外された部品がカセット５２内に収容できれば、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせの精度はそれほど高くなくてもよい。
そこで、本実施形態では、使用後の部品が取り外された後であって、使用前の部品が取り付けられる前に、使用前の部品が取り付けられる取付位置を基準として、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせがさらに行われる。これにより、使用前の部品の組み付け誤差を低減することができる。以下では、図１６を用いて、第２の実施形態における部品交換方法について説明する。なお、プラズマ処理チャンバ１０および部品交換装置５０の構成については、第１の実施形態において説明されたプラズマ処理チャンバ１０および部品交換装置５０の構成と同様であるため、重複する説明を省略する。
［部品交換方法］
図１６は、第２の実施形態における部品交換方法の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する点を除き、図１６において、図４と同じ符号が付された処理は、図４において説明された処理と同様であるため、説明を省略する。
ステップＳ１０８において、制御部５５１によって、エンドエフェクタ５３０の基準位置がプラズマ処理チャンバ１０内の基準位置に対応付けられた後、エンドエフェクタ５３０によって部品が取り外される（Ｓ１１０）。ステップＳ１１０以降の処理は、工程ｆ）に含まれる処理の一例である。また、ステップＳ１１０は、工程ｆ１）の一例である。
次に、制御部５５１によって部品交換装置５０の搬送アーム５３が制御され、エンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に再び挿入される（Ｓ１１１）。そして、制御部５５１によって距離センサ５６が制御され、エンドエフェクタ５３０から、上部電極１３ｅが取り付けられる電極支持部１３ｄの下面に設けられたマーカの位置までの距離Ｄ４が測定される（Ｓ１１２）。ステップＳ１１２は、工程ｆ２）の一例である。距離Ｄ４は、第４の距離の一例である。本実施形態において、マーカの位置は、使用前の部品が取り付けられるプラズマ処理チャンバ１０内の取付位置の一例である。
次に、制御部５５１によって、ステップＳ１１２において測定された距離Ｄ４と予め定められた距離Ｄ５との差が、予め定められた距離ｅ６未満であるか否かが判定される（Ｓ１１３）。距離Ｄ５は、第５の距離の一例であり、距離ｅ６は、第６の距離の一例である。予め定められた距離ｅ６は、例えば０．５ｍｍである。距離Ｄ４と距離Ｄ５との差が距離ｅ６以上である場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）、距離Ｄ４と距離Ｄ５との差が小さくなるように、制御部５５１によって部品交換装置５０の搬送アーム５３が制御され、エンドエフェクタ５３０が移動させられる（Ｓ１１４）。ステップＳ１１４は、工程ｆ３）の一例である。そして、再びステップＳ１１２に示された処理が実行される。
一方、距離Ｄ４と距離Ｄ５との差が距離ｅ６未満である場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、制御部５５１によってカメラ５７が制御され、電極支持部１３ｄの下面に設けられたマーカが撮影される（Ｓ１１５）。ステップＳ１１５は、工程ｆ４）の一例である。そして、制御部５５１によって、電極支持部１３ｄの下面に付されたマーカが、ステップＳ１１５において撮影された画像の予め定められた領域内に表示されたか否かが判定される（Ｓ１１６）。マーカが画像の予め定められた領域内に表示されていない場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、画像内のマーカが画像内の予め定められた領域に近付くように、制御部５５１によって部品交換装置５０の搬送アーム５３が制御される。これにより、エンドエフェクタ５３０が移動する（Ｓ１１７）。ステップＳ１１７は、工程ｆ５）の一例である。そして、再びステップＳ１１５に示された処理が実行される。
マーカが画像の予め定められた領域内に表示された場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、制御部５５１によって、エンドエフェクタ５３０の基準位置と、プラズマ処理チャンバ１０内の基準位置との対応付けが更新される（Ｓ１１８）。これにより、使用前の部品が取り付けられる面を基準として、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせが完了する。その後、エンドエフェクタ５３０によって部品の取付けが行われる（Ｓ１１９）。ステップＳ１１９は、工程ｆ６）の一例である。そして、本フローチャートに示された処理が終了する。
以上、第２の実施形態について説明した。上記したように、本実施形態の部品交換方法における工程ｆ）には、工程ｆ１）、工程ｆ２）、工程ｆ３）、工程ｆ４）、工程ｆ５）、および工程ｆ６）が含まれる。工程ｆ１）では、エンドエフェクタ５３０により使用後の部品が取り外される。工程ｆ２）では、距離センサ５６を用いて、使用前の部品が取り付けられるプラズマ処理チャンバ１０内の取付位置からエンドエフェクタ５３０までの距離Ｄ４が測定される。工程ｆ３）では、距離Ｄ４と、予め定められた距離Ｄ５との差が、予め定められた距離ｅ６未満となる位置までエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｆ４）では、距離センサ５６を用いて、取付位置に設けられたマーカが撮影される。工程ｆ５）では、マーカが距離センサ５６カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影されるようにエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｆ６）では、マーカが距離センサ５６によって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影された状態のエンドエフェクタ５３０の位置を基準として、エンドエフェクタ５３０を用いて使用前の部品が取付位置に取り付けられる。これにより、使用前の部品の組み付け誤差を低減することができる。
なお、使用後の部品を取り外した場合、使用前の部品が取り付けられる面にデポが付着している場合がある。デポが付着したまま使用前の部品が取り付けられると、使用前の部品と、その部品が取り付けられる面との間にデポが挟まり、使用前の部品の取り付け位置がずれる場合がる。そのため、ステップＳ１１０において使用後の部品が取り外された後であって、ステップＳ１１９において使用前の部品が取り付けられる前に、プラズマ処理チャンバ１０内をプラズマ等を用いてクリーニングすることが好ましい。クリーニングを行う工程は、工程ｇ）の一例である。これにより、使用前の部品の組み付け誤差をさらに低減することができる。
（第３の実施形態）
上記した第１の実施形態および第２の実施形態では、エンドエフェクタ５３０に設けられた距離センサ５６およびカメラ５７を用いて、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせが行われた。これに対し、本実施形態では、プラズマ処理チャンバ１０に設けられた距離センサ５６およびカメラ５７を用いて、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせが行われる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明を行う。
［部品交換システム７００の構成］
図１７は、第３の実施形態における部品交換システム７００の一例を示すシステム構成図である。部品交換システム７００は、制御装置７０、プラズマ処理システム１００、および部品交換装置５０を備える。制御装置７０とプラズマ処理システム１００とは、ＬＡＮ等の通信回線を介して通信を行う。また、制御装置７０と部品交換装置５０とは、無線により通信を行う。なお、制御装置７０とプラズマ処理システム１００とは、無線により通信を行ってもよい。
［制御装置７０の構成］
図１８は、制御装置７０の一例を示すブロック図である。制御装置７０は、記憶部７１、制御部７２、有線通信部７３、および無線通信部７４を有する。制御部７２は、記憶部７１に格納されたプログラムおよびデータ等に基づいて種々の制御を行う。制御部７２は、ＣＰＵを含む。記憶部７１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、またはこれらの組み合わせを含む。有線通信部７３は、ＬＡＮ等の通信回線を介してプラズマ処理システム１００との間で通信を行う。無線通信部７４は、アンテナ７５を介して部品交換装置５０との間で通信を行う。
［プラズマ処理システム１００の構成］
図１９は、第３の実施形態におけるプラズマ処理システム１００の一例を示すシステム構成図である。なお、以下に説明する点を除き、図１９において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａには、石英等の光を透過する材料により形成された窓１０ｄが設けられている。窓１０ｄ付近のプラズマ処理チャンバ１０の外部には、距離センサ１４およびカメラ１５が設けられている。
［部品交換装置５０の構成］
図２０は、第３の実施形態における部品交換装置５０の一例を示す概略断面図である。なお、以下に説明する点を除き、図２０において、図２と同じ符号を付した構成は、図２における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
部品交換装置５０は、通信部５５０およびセンサ５５３を有する。通信部５５０は、例えば無線通信回路であり、制御装置７０との間で無線通信を行う。センサ５５３は、部品交換装置５０の周囲をセンシングし、センシングの結果を制御部５５１へ出力する。本実施形態において、センサ５５３は例えば画像センサであり、部品交換装置５０の周囲の画像を撮影して制御部５５１へ出力する。
本実施形態において、本体５４０内には、バッテリ等の電源、動力源、およびステアリング機構等が設けられている。車輪５４１は、本体５４０内の動力源によって回転し、本体５４０内のステアリング機構によって制御された方向に部品交換装置５０を移動させる。また、制御部５５１は、例えば、センサ５５３によるセンシング結果を用いて移動機構５４を制御することにより、部品交換装置５０をプラズマ処理チャンバ１０の位置まで移動させる。なお、部品交換装置５０は、動力源を有さず、ユーザ等によってプラズマ処理チャンバ１０の位置まで移動させられてもよい。
［部品交換方法］
本実施形態における部品交換方法は、図４に示された手順と同様である。そのため、以下、図４を参照しながら、本実施形態における部品交換方法について説明する。本実施形態では、まず、部品交換装置５０がプラズマ処理チャンバ１０の位置まで移動し、部品交換装置５０とプラズマ処理チャンバ１０とが接続される（Ｓ１００）。ステップＳ１００は、工程ａ）の一例である。そして、制御部５５１によって部品交換装置５０の搬送アーム５３が制御され、エンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に挿入される（Ｓ１０１）。
次に、プラズマ処理システム１００の制御部２によって距離センサ１４が制御され、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置から、エンドエフェクタ５３０の先端の位置までの距離Ｄ１が測定される（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２は、工程ｂ）の一例である。距離Ｄ１は、第１の距離の一例である。そして、制御部２によって、ステップＳ１０２において測定された距離Ｄ１と予め定められた距離Ｄ２との差が、予め定められた距離ｅ３未満であるか否かが判定される（Ｓ１０３）。距離Ｄ２は、第２の距離の一例であり、距離ｅ３は、第３の距離の一例である。予め定められた距離ｅ３は、例えば０．５ｍｍである。ステップＳ１０２において測定された距離Ｄ１と予め定められた距離Ｄ２との差が、予め定められた距離ｅ３以上である場合、カメラ１５によってエンドエフェクタ５３０の先端が撮影されると、例えば図２２に示されるような画像６５が撮影される。エンドエフェクタ５３０の先端には、マーカ６６が付されている。
距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が距離ｅ３以上である場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、プラズマ処理システム１００の制御部２は、例えば距離Ｄ１と距離Ｄ２との差と、どちらが大きいかを示す情報とを、制御装置７０へ送信する。制御装置７０は、制御部２から受信した情報を部品交換装置５０へ転送する。部品交換装置５０の制御部５５１は、制御装置７０から転送された情報に基づいて、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が小さくなるように搬送アーム５３を制御し、エンドエフェクタ５３０を移動させる（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４は、工程ｃ）の一例である。そして、再びステップＳ１０２に示された処理が実行される。
一方、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が距離ｅ３未満である場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、プラズマ処理システム１００の制御部２によってカメラ１５が制御され、カメラ１５によってエンドエフェクタ５３０の先端に設けられたマーカ６６が撮影される（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５は、工程ｄ）の一例である。ステップＳ１０５では、例えば図２３に示されるような画像６５が撮影される。
次に、プラズマ処理システム１００の制御部２によって、エンドエフェクタ５３０の先端に設けられたマーカ６６が、ステップＳ１０５において撮影された画像６５内の予め定められた位置６７に表示されたか否かが判定される（Ｓ１０６）。マーカ６６が画像６０内の位置６７に表示されていない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、マーカ６６が画像６５内の位置６７に表示されるように、エンドエフェクタ５３０の位置が変更される。例えば、プラズマ処理システム１００の制御部２は、画像６５内において、マーカ６６の位置から位置６７へ向かう方向を示す情報を、制御装置７０へ送信する。制御装置７０は、制御部２から受信した情報を部品交換装置５０へ転送する。部品交換装置５０の制御部５５１は、制御装置７０から転送された情報に基づいて、画像６５内において、マーカ６６の位置が位置６７に近付くように搬送アーム５３を制御し、エンドエフェクタ５３０を移動させる（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７は、工程ｅ）の一例である。そして、再びステップＳ１０５に示された処理が実行される。
例えば図２４に示されるように、マーカ６６が画像６５内の位置６７に表示された場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、マーカ６６が画像６５内の位置６７に表示されたことを示す情報が、プラズマ処理システム１００の制御部２から制御装置７０へ送信される。制御装置７０は、制御部２から受信した情報を部品交換装置５０へ転送する。部品交換装置５０の制御部５５１は、制御装置７０から転送された情報に基づいて、エンドエフェクタ５３０の基準位置を、プラズマ処理チャンバ１０内の基準位置に対応付ける（Ｓ１０８）。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対するエンドエフェクタ５３０の位置合わせが完了する。その後、マーカ６６が画像６５内の位置６７に表示された状態のエンドエフェクタ５３０の位置を基準として、エンドエフェクタ５３０によって部品の交換が実行される（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９は、工程ｆ）の一例である。そして、図４のフローチャートに例示された処理が終了する。
以上、第３の実施形態について説明した。上記したように、本実施形態は、部品交換方法であって、工程ａ）、工程ｂ）、工程ｃ）、工程ｄ）、工程ｅ）、および工程ｆ）を含む。工程ａ）では、基板Ｗを処理するプラズマ処理システム１００のプラズマ処理チャンバ１０に部品交換装置５０が接続される。工程ｂ）では、部品交換装置５０内の搬送アーム５３の先端に設けられたエンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に挿入され、プラズマ処理チャンバ１０に設けられた距離センサ１４を用いて、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置からエンドエフェクタ５３０までの距離Ｄ１が測定される。工程ｃ）では、距離Ｄ１と、予め定められた距離Ｄ２との差が、予め定められた距離ｅ３未満となる位置までエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｄ）では、プラズマ処理チャンバ１０に設けられたカメラ１５を用いて、エンドエフェクタ５３０に設けられたマーカが撮影される。工程ｅ）では、マーカがカメラ１５によって撮影された画像６５内において予め定められた位置に撮影されるようにエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｆ）では、マーカがカメラ１５によって撮影された画像６５内において予め定められた位置に撮影された状態のエンドエフェクタ５３０の位置を基準として、エンドエフェクタ５３０を用いてプラズマ処理チャンバ１０内の部品が交換される。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対する搬送アーム５３の位置を精度よく合わせた上でプラズマ処理チャンバ１０内の部品の交換を行うことができる。
また、上記した実施形態における部品交換システム７００は、基板Ｗを処理するプラズマ処理システム１００と、プラズマ処理システム１００に設けられた部品を交換する部品交換装置５０と、プラズマ処理システム１００および部品交換装置５０を制御する制御装置７０とを備える。プラズマ処理システム１００は、内部に部品が取り付けられるプラズマ処理チャンバ１０と、プラズマ処理チャンバ１０に設けられた距離センサ１４と、プラズマ処理チャンバ１０に設けられたカメラ１５とを有する。部品交換装置５０は、容器５１と、容器５１内に設けられ、先端にエンドエフェクタ５３０が設けられた搬送アーム５３とを有する。制御装置７０は、工程ａ）、工程ｂ）、工程ｃ）、工程ｄ）、工程ｅ）、および工程ｆ）を実行する。工程ａ）では、プラズマ処理チャンバ１０に部品交換装置５０が接続される。工程ｂ）では、エンドエフェクタ５３０がプラズマ処理チャンバ１０内に挿入され、距離センサ１４を用いて、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置からエンドエフェクタ５３０までの距離Ｄ１が測定される。工程ｃ）では、距離Ｄ１と、予め定められた距離Ｄ２との差が、予め定められた距離ｅ３未満となる位置までエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｄ）では、カメラ１５を用いて、エンドエフェクタ５３０に設けられたマーカが撮影される。工程ｅ）では、マーカがカメラ１５によって撮影された画像６５内において予め定められた位置に撮影されるようにエンドエフェクタ５３０が移動させられる。工程ｆ）では、マーカがカメラ１５によって撮影された画像６５内において予め定められた位置に撮影された状態のエンドエフェクタ５３０の位置を基準として、エンドエフェクタ５３０を用いてプラズマ処理チャンバ１０内の部品が交換される。これにより、プラズマ処理チャンバ１０に対する搬送アーム５３の位置を精度よく合わせた上でプラズマ処理チャンバ１０内の部品の交換を行うことができる。
なお、使用後の部品を取り外した場合、使用前の部品が取り付けられる面にデポが付着している場合がある。デポが付着したまま使用前の部品が取り付けられると、使用前の部品と、その部品が取り付けられる面との間にデポが挟まり、使用前の部品の取り付け位置がずれる場合がる。そのため、ステップＳ１０９では、使用後の部品が取り外された後であって、使用前の部品が取り付けられる前に、プラズマ処理チャンバ１０内をプラズマ等を用いてクリーニングすることが好ましい。クリーニングを行う工程は、工程ｇ）の一例である。これにより、使用前の部品の組み付け誤差をさらに低減することができる。
［その他］
なお、本願に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記した第１の実施形態および第２の実施形態では、プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置に設けられた特徴の一例として、電極支持部１３ｄおよび上部電極１３ｅの下面に設けられたマーカが用いられたが、開示の技術はこれに限られない。プラズマ処理チャンバ１０内の予め定められた位置に設けられた特徴は、プラズマ処理チャンバ１０内の基準となる位置を示す特徴であれば、他の構造物の形状が用いられてもよい。他の構造物の形状としては、例えば、シャワーヘッド１３に設けられた複数のガス導入口１３ｃの配列、または、基板支持部１１に設けられた、リフトピンが通過する複数の穴等が考えられる。
また、上記した第１および第２の実施形態では、エンドエフェクタ５３０に距離センサ５６およびカメラ５７が設けられ、第３の実施形態では、プラズマ処理チャンバ１０に距離センサ１４およびカメラ１５が設けられるが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、エンドエフェクタ５３０に距離センサおよびカメラのいずれか一方が設けられ、プラズマ処理チャンバ１０に距離センサおよびカメラのいずれか他方が設けられてもよい。あるいは、エンドエフェクタ５３０およびプラズマ処理チャンバ１０の両方に距離センサおよびカメラがそれぞれ設けられてもよい。
また、上記した実施形態では、プラズマ源の一例として、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）を用いて処理を行うプラズマ処理システム１００を説明したが、プラズマ源はこれに限られない。容量結合型プラズマ以外のプラズマ源としては、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、マイクロ波励起表面波プラズマ（ＳＷＰ）、電子サイクロトン共鳴プラズマ（ＥＣＰ）、およびヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ）等が挙げられる。
なお、今回開示された実施形態は全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、上記した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、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｗ 基板
１００ プラズマ処理システム
１ プラズマ処理装置
２ 制御部
１０ プラズマ処理チャンバ
１０ａ 側壁
１０ｂ 開口
１０ｃ ゲートバルブ
１０ｄ 窓
１０ｓ プラズマ処理空間
１１ 基板支持部
１１１ 本体部
１１２ リングアセンブリ
１３ シャワーヘッド
１３ａ ガス供給口
１３ｂ ガス拡散室
１３ｃ ガス導入口
１３ｄ 電極支持部
１３ｅ 上部電極
１３ｆ 保持機構
１４ 距離センサ
１５ カメラ
２０ ガス供給部
３０ 電源
４０ 排気システム
５０ 部品交換装置
５１ 容器
５２ カセット
５３ 搬送アーム
５３０ エンドエフェクタ
５４ 移動機構
５５０ 通信部
５５１ 制御部
５６ 距離センサ
５７ カメラ
６０ 画像
６１ マーカ
６２ 領域
６５ 画像
６６ マーカ
６７ 位置
７００ 部品交換システム
７０ 制御装置

Claims (10)

  1. ａ） 基板を処理する処理装置のチャンバに部品交換装置を接続する工程と、
    ｂ） 前記部品交換装置内の搬送アームの先端に設けられたエンドエフェクタを前記チャンバ内に挿入し、前記エンドエフェクタに設けられた距離センサを用いて、前記チャンバ内の予め定められた位置から前記エンドエフェクタまでの第１の距離を測定する工程と、
    ｃ） 前記第１の距離と、予め定められた第２の距離との差が、予め定められた第３の距離未満となる位置まで前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｄ） 前記エンドエフェクタに設けられたカメラを用いて、前記チャンバ内の予め定められた位置に設けられた特徴を撮影する工程と、
    ｅ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影されるように前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｆ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影された状態の前記エンドエフェクタの位置を基準として、前記エンドエフェクタを用いて前記チャンバ内の部品を交換する工程と
    を含む部品交換方法。
  2. 前記工程ｆ）は、
    ｆ１） 前記エンドエフェクタにより使用後の部品を取り外す工程と、
    ｆ２） 前記距離センサを用いて、使用前の部品が取り付けられる前記チャンバ内の取付位置から前記エンドエフェクタまでの第４の距離を測定する工程と、
    ｆ３） 前記第４の距離と、予め定められた第５の距離との差が、予め定められた第６の距離未満となる位置まで前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｆ４） 前記カメラを用いて、前記取付位置に設けられた特徴を撮影する工程と、
    ｆ５） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影されるように前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｆ６） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影された状態の前記エンドエフェクタの位置を基準として、前記エンドエフェクタを用いて前記使用前の部品を前記取付位置に取り付ける工程と
    を含む請求項１に記載の部品交換方法。
  3. ｇ） 前記チャンバ内をクリーニングする工程をさらに含み、
    前記工程ｇ）は、前記工程ｆ１）と前記工程ｆ６）の間に実行される請求項２に記載の部品交換方法。
  4. ａ） 基板を処理する処理装置のチャンバに部品交換装置を接続する工程と、
    ｂ） 前記部品交換装置内の搬送アームの先端に設けられたエンドエフェクタを前記チャンバ内に挿入し、前記チャンバに設けられた距離センサを用いて、前記チャンバ内の予め定められた位置から前記エンドエフェクタまでの第１の距離を測定する工程と、
    ｃ） 前記第１の距離と、予め定められた第２の距離との差が、予め定められた第３の距離未満となる位置まで前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｄ） 前記チャンバに設けられたカメラを用いて、前記エンドエフェクタに設けられた特徴を撮影する工程と、
    ｅ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影されるように前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｆ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影された状態の前記エンドエフェクタの位置を基準として、前記エンドエフェクタを用いて前記チャンバ内の部品を交換する工程と
    を含む部品交換方法。
  5. ｇ） 前記チャンバ内をクリーニングする工程をさらに含み、
    前記工程ｇ）は、前記工程ｆ）において、使用後の部品が取り外された後であって、使用前の部品が取り付けられる前に実行される請求項４に記載の部品交換方法。
  6. 前記工程ｇ）は、前記工程ｂ）の前にさらに実行される請求項３または４に記載の部品交換方法。
  7. 前記工程ｂ）～ｅ）は、この順番で前記工程ｆ）の前にさらに少なくとも１回実行される請求項１から６のいずれか一項に記載の部品交換方法。
  8. 前記特徴は、前記チャンバ内に供給されるガスが流通する複数のガス穴の配置である請求項１から７のいずれか一項に記載の部品交換方法。
  9. 容器と、
    前記容器内に設けられ、エンドエフェクタを有する搬送アームと、
    制御部と
    を備え、
    前記エンドエフェクタには、距離センサおよびカメラが設けられており、
    前記制御部は、
    ａ） 基板を処理する処理装置のチャンバに前記容器を接続する工程と、
    ｂ） 前記エンドエフェクタを前記チャンバ内に挿入し、前記距離センサを用いて、前記チャンバ内の予め定められた位置から前記エンドエフェクタまでの第１の距離を測定する工程と、
    ｃ） 前記第１の距離と、予め定められた第２の距離との差が、予め定められた第３の距離未満となる位置まで前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｄ） 前記カメラを用いて、前記チャンバ内の予め定められた位置に設けられた特徴を撮影する工程と、
    ｅ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影されるように前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｆ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影された状態の前記エンドエフェクタの位置を基準として、前記エンドエフェクタを用いて前記チャンバ内の部品を交換する工程と
    を実行する部品交換装置。
  10. 基板を処理する処理装置と、
    前記処理装置に設けられた部品を交換する部品交換装置と、
    前記処理装置および前記部品交換装置を制御する制御装置と
    を備え、
    前記処理装置は、
    内部に部品が取り付けられるチャンバと、
    前記チャンバに設けられた距離センサと、
    前記チャンバに設けられたカメラと
    を有し、
    前記部品交換装置は、
    容器と、
    前記容器内に設けられ、先端にエンドエフェクタが設けられた搬送アームと
    を有し、
    前記制御装置は、
    ａ） 前記チャンバに前記部品交換装置を接続する工程と、
    ｂ） 前記エンドエフェクタを前記チャンバ内に挿入し、前記距離センサを用いて、前記チャンバ内の予め定められた位置から前記エンドエフェクタまでの第１の距離を測定する工程と、
    ｃ） 前記第１の距離と、予め定められた第２の距離との差が、予め定められた第３の距離未満となる位置まで前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｄ） 前記カメラを用いて、前記エンドエフェクタに設けられた特徴を撮影する工程と、
    ｅ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影されるように前記エンドエフェクタを移動させる工程と、
    ｆ） 前記特徴が前記カメラによって撮影された画像内において予め定められた位置に撮影された状態の前記エンドエフェクタの位置を基準として、前記エンドエフェクタを用いて前記チャンバ内の部品を交換する工程と
    を実行する部品交換システム。
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