JP2024010115A - メンテナンス装置、真空処理システム及びメンテナンス方法 - Google Patents

メンテナンス装置、真空処理システム及びメンテナンス方法 Download PDF

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Abstract

【課題】大気開放することなく処理容器内を高効率に清掃する。【解決手段】メンテナンス装置は、基板の搬入出に使用される第1ゲート及び第1ゲートとは異なる第2ゲートが処理容器に設けられた真空処理装置の第2ゲートに対応するサイズの開口部が形成され、第2ゲートに対して気密に開口部を取り付け可能なケースと、ケース内部を減圧する減圧機構と、ケース内部に配置され、開口部を介して処理容器内に進入し、処理容器内の対象物の付着物を吸引する吸引機構とを有する。【選択図】図2

Description

本開示は、メンテナンス装置、真空処理システム及びメンテナンス方法に関する。
半導体ウエハ(以下、「ウエハ」と称する。)等の基板を真空状態の処理容器内に配置して、各種の基板処理を実施する真空処理装置が知られている。このような真空処理装置では、ダウンタイムを削減する観点から、処理容器内の清掃を、大気開放することなく行うことが求められる。
この点、特許文献1では、基板の搬入出に使用される第1ゲートとは別に、吸着ユニットを有するメンテナンス装置を装着可能な第2ゲートを処理容器に設け、吸着ユニットに処理容器内の不要物を吸着させることで、処理容器内を清掃する技術が開示されている。
特開2018-133464号公報
本開示は、大気開放することなく処理容器内を高効率に清掃することができる技術を提供する。
本開示の一態様によるメンテナンス装置は、基板の搬入出に使用される第1ゲート及び第1ゲートとは異なる第2ゲートが処理容器に設けられた真空処理装置の前記第2ゲートに対応するサイズの開口部が形成され、前記第2ゲートに対して気密に前記開口部を取り付け可能なケースと、前記ケース内部を減圧する減圧機構と、前記ケース内部に配置され、前記開口部を介して前記処理容器内に進入し、前記処理容器内の対象物の付着物を吸引する吸引機構とを有する。
本開示によれば、大気開放することなく処理容器内を高効率に清掃することができるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係るプラズマエッチング装置を概略的に示す図である。 図2は、実施形態に係るメンテナンス装置を概略的に示す断面図である。 図3は、実施形態に係る吸引機構の詳細を示す図である。 図4は、実施形態に係る吸引口、供給口、照射部及び撮像部の配置の一例を示す図である。 図5は、実施形態に係る吸引口、供給口、照射部及び撮像部の配置の他の一例を示す図である。 図6は、実施形態に係る真空処理システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。 図7Aは、処理容器からエッジリングを搬出し、載置台を清掃する際の動作の一例を説明するための図である。 図7Bは、処理容器からエッジリングを搬出し、載置台を清掃する際の動作の一例を説明するための図である。 図8は、載置台を清掃する処理の一例を示すフローチャートである。 図9Aは、処理容器内へエッジリングを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。 図9Bは、処理容器内へエッジリングを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。 図9Cは、処理容器内へエッジリングを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。 図10は、搬入後のエッジリングの位置を補正する処理の一例を示すフローチャートである。 図11は、撮像部における撮像位置の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本願の開示するメンテナンス装置、真空処理システム及びメンテナンス方法の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。また、本実施形態により、開示する処理装置が限定されるものではない。
[メンテナンス対象装置の構成]
メンテナンス装置がメンテナンスの対象とするメンテナンス対象装置について説明する。メンテナンス対象装置は、ウエハ等の基板を真空状態である処理容器内に配置して、所定の基板処理を行う真空処理装置である。本実施形態では、メンテナンス対象装置を、基板に対するプラズマエッチングを行うプラズマエッチング装置とした場合を例に説明する。なお、メンテナンス対象装置は、プラズマエッチング装置に限定されるものではない。
図1は、実施形態に係るプラズマエッチング装置を概略的に示す図である。プラズマエッチング装置10は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器30を有している。処理容器30は、円筒状とされ、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等から構成されている。処理容器30は、プラズマが生成される処理空間を画成する。処理容器30内には、ウエハWを水平に支持する載置台31が収容されている。
載置台31は、上下方向に底面を向けた略円柱状を呈しており、上側の面が載置面36dとされている。載置台31の載置面36dは、ウエハWよりも若干小さいサイズとされている。載置台31は、基台33と、静電チャック36とを含んでいる。
基台33は、導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されている。基台33は、下部電極として機能する。基台33は、絶縁体の支持台34に支持されており、支持台34が処理容器30の底部に設置されている。
静電チャック36は、その上側中央部に凸状の基板載置部が形成されており、この基板載置部の上面がウエハWの載置される載置面36dとされている。静電チャック36は、平面視において載置台31の中央に設けられている。静電チャック36は、基板を載置可能な載置部の一例である。静電チャック36は、電極36a及び絶縁体36bを有している。電極36aは、絶縁体36bの内部に設けられており、電極36aには直流電源42が接続されている。静電チャック36は、電極36aに直流電源42から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によってウエハWを吸着するように構成されている。また、静電チャック36は、絶縁体36bの内部にヒータ36cが設けられている。ヒータ36cは、後述する給電機構を介して電力が供給され、ウエハWの温度を制御する。
また、載置台31の載置面36dの周囲には、絶縁体36bにより形成され、載置面36dよりも低い外周部が設けられており、この外周部の上面はエッジリング35を載置するER載置面36fとされている。載置台31のER載置面36f上には、例えば単結晶シリコンで形成されたエッジリング35が設けられている。静電チャック36は、エッジリング35と上面視で重複する位置に一対の電極36g,36hを有している。一対の電極36g,36hは、絶縁体36bの内部に設けられている。静電チャック36は、一対の電極36g,36hに不図示の直流電源から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によってエッジリング35を吸着するように構成されている。なお、図1の例では、静電チャック36内に一対の電極36g,36hが設けられる場合を示したが、静電チャック36とは別体であるリング状の誘電体内に一対の電極36g,36hが設けられてもよい。また、図1の例では、一対の電極36g,36hが双極型電極を構成する場合を示したが、一対の電極36g,36hに代えて単極型電極が用いられてもよい。さらに、載置台31及び支持台34の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材37が設けられている。
基台33には、給電棒50が接続されている。給電棒50には、第1の整合器41aを介して第1のRF電源40aが接続され、また、第2の整合器41bを介して第2のRF電源40bが接続されている。第1のRF電源40aは、プラズマ発生用の電源であり、この第1のRF電源40aからは所定の周波数の高周波電力が載置台31の基台33に供給されるように構成されている。また、第2のRF電源40bは、イオン引き込み用(バイアス用)の電源であり、この第2のRF電源40bからは第1のRF電源40aより低い所定周波数の高周波電力が載置台31の基台33に供給されるように構成されている。
基台33の内部には、流路33dが形成されている。流路33dは、一方の端部に伝熱流体入口配管33bが接続され、他方の端部に伝熱流体出口配管33cが接続されている。プラズマエッチング装置10は、流路33dの中に伝熱流体、例えば高絶縁性で粘度が低いフッ素系不活性液体や純水等を循環させることによって、載置台31の温度を制御可能な構成とされている。なお、プラズマエッチング装置10は、ウエハWとエッジリング35がそれぞれ載置される領域に対応して、基台33の内部に流路を別に設け、ウエハWとエッジリング35の温度を個別に制御可能な構成としてもよい。また、プラズマエッチング装置10は、ウエハWやエッジリング35の裏面側に伝熱ガスを供給して温度を個別に制御可能な構成としてもよい。例えば、載置台31等を貫通するように、ウエハWの裏面にヘリウムガス等の伝熱ガス(バックサイドガス)を供給するためのガス供給管が設けられてもよい。ガス供給管は、ガス供給源に接続されている。これらの構成によって、載置台31の上面に静電チャック36によって吸着保持されたウエハWを、所定の温度に制御する。
一方、載置台31の上方には、載置台31に平行に対面するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド46が設けられている。シャワーヘッド46と載置台31は、一対の電極(上部電極と下部電極)として機能する。
シャワーヘッド46は、処理容器30の天壁部分に設けられている。シャワーヘッド46は、本体部46aと、電極板をなす上部天板46bとを備えており、絶縁性部材47を介して処理容器30の上部に支持される。本体部46aは、導電性材料、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等からなり、その下部に上部天板46bを着脱自在に支持できるように構成されている。
本体部46aの内部には、ガス拡散室46cが設けられ、このガス拡散室46cの下部に位置するように、本体部46aの底部には、多数のガス通流孔46dが形成されている。また、上部天板46bには、当該上部天板46bを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔46eが、上記したガス通流孔46dと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室46cに供給された処理ガスは、ガス通流孔46d及びガス導入孔46eを介して処理容器30内にシャワー状に分散されて供給される。
本体部46aには、ガス拡散室46cへ処理ガスを導入するためのガス導入口46gが形成されている。このガス導入口46gには、ガス供給配管45aの一端が接続されている。このガス供給配管45aの他端には、処理ガスを供給する処理ガス供給源45が接続される。ガス供給配管45aには、上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)45b、及び開閉弁V2が設けられている。そして、処理ガス供給源45からプラズマエッチングのための処理ガスが、ガス供給配管45aを介してガス拡散室46cに供給され、このガス拡散室46cから、ガス通流孔46d及びガス導入孔46eを介して処理容器30内にシャワー状に分散されて供給される。
上記した上部電極としてのシャワーヘッド46には、ローパスフィルタ(LPF)48aを介して可変直流電源48bが電気的に接続されている。この可変直流電源48bは、オン・オフスイッチ48cにより給電のオン・オフが可能に構成されている。可変直流電源48bの電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ48cのオン・オフは、後述する制御部90によって制御される。なお、後述のように、第1のRF電源40a、第2のRF電源40bから高周波が載置台31に印加されて処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御部90によりオン・オフスイッチ48cがオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド46に所定の直流電圧が印加される。
また、処理容器30の側壁からシャワーヘッド46の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体30aが設けられている。この円筒状の接地導体30aは、その上部に天壁を有している。
処理容器30の底部には、排気口81が形成されており、この排気口81には、排気管82を介して排気装置83が接続されている。排気装置83は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理容器30内を所定の真空度まで減圧することができるように構成されている。
一方、処理容器30内の側壁には、ウエハWの搬入出に使用される第1ゲート84が設けられている。第1ゲート84には、当該第1ゲート84を開閉するゲートバルブGが設けられている。第1ゲート84は、ゲートバルブGを介して真空搬送室に気密性を保ちつつ接続されており、真空雰囲気の状態のまま真空搬送室からウエハWの搬入出が可能とされている。
処理容器30の側部内側には、内壁面に沿ってデポシールド86が設けられている。デポシールド86は、処理容器30にプラズマを用いたエッチング処理により発生する反応生成物(デポ)が付着することを防止する。デポシールド86は、着脱自在に構成されている。
上記構成のプラズマエッチング装置10は、制御部90によって、動作が統括的に制御される。制御部90は、例えば、コンピュータであり、プラズマエッチング装置10の各部を制御する。プラズマエッチング装置10は、制御部90によって、動作が統括的に制御される。
ところで、プラズマエッチング装置10では、反応生成物や微粒子等が付着物として処理容器30内に累積的に付着するため、処理容器30内の清掃が定期的に行われる。プラズマエッチング装置10では、処理容器30を大気開放して清掃を行った場合、処理容器30内の温度調整、水分コントロールのため、ウエハWに対するエッチング処理を再開するまで相当な時間(ダウンタイム)を要する。その結果、プラズマエッチング装置10の生産性が低下する。このため、ダウンタイムを削減する観点から、処理容器30内の清掃を、大気開放することなく行うことが好ましい。
また、プラズマエッチング装置10では、プラズマを用いたエッチング処理を繰り返し行うことで徐々に消耗する消耗部品が存在する。消耗部品は、例えば、載置台31の載置面36dに載置されるウエハWの外周に設けられるエッジリング35である。エッジリング35は、プラズマに晒されて削られるため、定期的に交換される。このような消耗部品の交換は、処理容器30を大気開放して行われるのが一般的である。しかしながら、プラズマエッチング装置10では、処理容器30を大気開放して消耗部品の交換を行った場合、ダウンタイムが発生する。このため、ダウンタイムを削減する観点から、消耗部品の交換を、大気開放することなく行うことが好ましい。
そこで、プラズマエッチング装置10では、ウエハWの搬入出に使用される第1ゲート84とは別に、処理容器30内の清掃用で且つ消耗部品の交換用のゲートが処理容器30に設けられている。例えば、プラズマエッチング装置10では、図1に示すように、ウエハWが載置される載置台31に対して第1ゲート84とは反対側に、第2ゲート95が設けられている。第2ゲート95は、蓋体96により気密に閉塞されている。また、第2ゲート95には、後述するメンテナンス装置100が脱着可能に取り付けられる。作業者は、処理容器30内の清掃や消耗部品の交換等のメンテナンスを実施する場合、メンテナンスの対象のプラズマエッチング装置10に対して、メンテナンス装置100を取り付ける。
[メンテナンス装置の構成]
次に、実施形態に係るメンテナンス装置100の構成について説明する。図2は、実施形態に係るメンテナンス装置100を概略的に示す断面図である。図2は、プラズマエッチング装置10にメンテナンス装置100を取り付けた状態を示している。なお、以下の各図では、プラズマエッチング装置10を簡略化して示す。また、以下では、処理容器30内の対象物として載置台31を清掃し且つ消耗部品としてエッジリング35を交換する流れに沿って、メンテナンス装置100の構成を適宜説明する。
メンテナンス装置100は、プラズマエッチング装置10の第2ゲート95に対応するサイズの開口部101Aが形成されたケース101を有する。第2ゲート95に対応するサイズとは、第2ゲート95を介して後述する吸引機構110やエッジリング35をケース101と処理容器30との間で移動あるいは搬出入可能なサイズである。なお、第2ゲート95に対応するサイズは、吸引機構110やエッジリング35をケース101と処理容器30との間で移動あるいは搬出入可能なサイズであればどのようなサイズであってもよい。ケース101は、開口部101Aの周囲の、プラズマエッチング装置10と接触する部分にオーリング等の封止部材が設けられている。ケース101は、輸送用車両102上に搭載されている。メンテナンス装置100は、輸送用車両102によりプラズマエッチング装置10の位置まで輸送され、第2ゲート95にケース101の開口部101Aを対応させて配置される。そして、ケースの開口部101Aが、ねじ止め等によって、第2ゲート95に対して気密に取り付けられる。
ケース101は、第1ケース101Bと、開閉可能なシャッタ部材101Dを介して第1ケース101Bに連通する第2ケース101Cとから構成されている。第1ケース101Bには、後述する吸引機構110が収容される。第2ケース101Cには、開口部101Aが形成される。
第1ケース101Bには、第1バルブ104Aが設けられた第1配管103Aが接続されている。第2ケース101Cには、第2バルブ104Bが設けられた第2配管103Bが接続されている。第1配管103A及び第2配管103Bは、共通配管103Cを介して真空ポンプ103に接続されている。真空ポンプ103は、輸送用車両102に設けられた荷台102A上に搭載されている。第2配管103Bは、共通配管103Cに至る途中で、リーク用配管103Dが分岐している。リーク用配管103Dには、リーク用バルブ104Dが設けられている。真空ポンプ103、第1配管103A、第2配管103B及び共通配管103Cは、ケース101内部を減圧する減圧機構を構築する。メンテナンス装置100は、減圧機構によりケース101内部を所定の真空度まで減圧し、処理容器30内と同等の圧力にして蓋体96を取り外すことで、ケース101と処理容器30とを開口部101A及び第2ゲート95を介して連通させることができる。
また、メンテナンス装置100は、ケース101(第1ケース101B)内部に、処理容器30内の載置台31の付着物を吸引する吸引機構110を有する。
図3は、実施形態に係る吸引機構110の詳細を示す図である。吸引機構110は、ロボットアーム111と、ロボットアーム111の先端に設けられた吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115とを有する。
ロボットアーム111は、関節により2つのアーム要素が接続されたアーム部121と、アーム部121を回転可能及び昇降可能に支持する支持部122と、アーム部121の先端に設けられたヘッド部123とにより構成されている。ロボットアーム111は、アーム部121の2つのアーム要素を直線状に伸ばしたり、互いに重ねたりすることで伸縮可能とされている。ロボットアーム111は、支持部122によりアーム部121を昇降させることにより、アーム部121の先端のヘッド部123を上下方向に移動させることができる。ロボットアーム111は、アーム部121の2つのアーム要素を開口部101A側へ伸長させて、開口部101Aを介してヘッド部123を載置台31に接近させることができる。ロボットアーム111は、不図示の制御部によって、動作が統括的に制御される。制御部は、各種の操作指示の受け付けや、動作状態の表示を行うユーザインタフェースを有する。作業者は、ユーザインタフェースに対して操作指示を行う。操作指示は、例えば、ロボットアーム111の動きを個別に指定する操作指示である。なお、操作指示は、一連の動きを指定するものであってもよい。例えば、操作指示は、載置台31の付着物を吸引する際のロボットアーム111の一連の動きを吸引指示として指定するものであってもよい。
ヘッド部123には、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115が設けられている。吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置位置については、後述する。
吸引口112は、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31の付着物を吸引する。すなわち、吸引口112は、バルブ131Bが設けられ且つロボットアーム111を貫通する排気管131Aを介して、荷台102A上の排気装置131に接続され、排気装置131による排気動作に基づき、載置台31の付着物を吸引する。
供給口113は、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31に対してガスを供給する。供給口113から供給されるガスは、不活性ガス、付着物と反応して載置台31の付着物の吸引を容易化するガス、又は、付着物と反応して付着物をガス化させるガスである。不活性ガスとしては、例えば、Ar、N2又はドライエアー等が用いられる。不活性ガスが用いられる場合には、載置台31に付着した付着物を吹き飛ばすように、ガス流量が適宜設定される。付着物と反応して載置台31からの付着物の吸引を容易化するガス、又は、付着物と反応して付着物をガス化させるガスとしては、例えば、三フッ化窒素ガス(NF3)、フッ素ガス(F2)等が挙げられる。吸引口112は、供給口113から供給されるガスとともに付着物を吸引する。供給口113は、ロボットアーム111を貫通する配管を介して、不図示のガス供給源に接続され、ガス供給源から供給されるガスを載置台31に対して供給する。
照射部114は、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31に対してプラズマを照射して、載置台31から付着物を除去する。照射部114は、プラズマ中のイオンやラジカルと付着物とを反応させることにより、付着物の付着力を低減する、或いは、付着物をガス化することができる。付着力の低減された付着物、或いは、ガス化された付着物は、載置台31から離脱して吸引口112から吸引される。照射部114は、例えば、酸素含有ガス(O2、CO2等)、酸素含有ガスと希ガスを含むガス(O2とArを含むガス等)、フッ素含有ガス(CF4等)等のガスに高周波電力を印加して得られるプラズマを載置台31に対して照射する。なお、照射部114は、載置台31に対してレーザを照射してもよく、載置台31に対してプラズマ及びレーザを照射してもよい。レーザは、付着物を加熱して、付着物の付着力を低減させるレーザであればよい。レーザは、付着物をガス化させる波長のレーザであってもよい。例えば、波長が808nm、レーザースポットエリアが0.5乃至3mm、レーザーパワーが200Wの半導体レーザを用いてもよい。また、照射部114は、付着物の付着力を低減させる作用や付着物をガス化させる作用を有するガス(例えば、オゾンガス等)が存在する環境下で、載置台31に対してレーザを照射してもよい。
撮像部115は、例えば、イメージセンサであり、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31を撮像する。なお、撮像部115は、必要に応じて光を照射しながら載置台31を撮像してもよい。撮像部115は、不図示の制御部によって、動作が統括的に制御される。撮像部115は、載置台31を撮像して得られた撮像画像を制御部へ出力する。制御部は、撮像画像から、載置台31上の付着物の有無を検出する。制御部は、撮像画像から付着物が検出された場合、排気装置131を制御して、吸引口112から付着物の吸引を開始する。
また、排気管131Aには、計測器132が設けられている。計測器132は、排気管131A内を流れる微粒子の径と数を計測し、所定の粒子径区分ごとの数の情報と総微粒子数の情報を不図示の制御部へ出力する。制御部は、吸引口112からの吸引が行われる際、計測器132から得られる所定の粒子径区分ごとの数と総微粒子数が予め定められた閾値以下となるか否かを監視する。制御部は、所定の粒子径区分ごとの数と総微粒子数が予め定められた閾値以下となる場合、排気装置131を制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
図4は、実施形態に係る吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置の一例を示す図である。図4には、ロボットアーム111のヘッド部123を下側から見た図が示されている。ヘッド部123は、平面視で一対の短辺がアーム部121を挟むように配置される矩形状に形成されている。吸引口112は、ヘッド部123の一対の短辺の内側の位置に、各短辺に沿って設けられている。供給口113は、2つの吸引口112の一方に隣接する位置に設けられ、照射部114は、2つの吸引口112の他方に隣接する位置に設けられている。撮像部115は、ヘッド部123の一対の長辺のうち、アーム部121とは反対側の長辺の位置に対応して設けられている。なお、図4に示した吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置位置は、一例であり、これに限定されるものではない。例えば、吸引口112は、図5に示すように、ヘッド部123の一対の短辺の内側の位置であって、供給口113及び照射部114の各々の外周を囲む位置に設けられてもよい。図5は、実施形態に係る吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置の他の一例を示す図である。
図2に戻る。メンテナンス装置100は、ケース101内部に、処理容器30からのエッジリング35の搬出、及び処理容器30内へのエッジリング35の搬入を行う搬送機構140を有する。搬送機構140は、多関節のアーム部141と、アーム部141を回転可能及び昇降可能に支持する支持部142と、アーム部141の先端に設けられたフォーク部143とにより構成されている。搬送機構140は、アーム部141を直線状に伸ばしたり、互いに重ねたりすることで伸縮可能とされている。搬送機構140は、支持部142によりアーム部141を昇降させることにより、アーム部141の先端のフォーク部143を上下方向に移動させることができる。搬送機構140は、不図示の制御部によって、動作が統括的に制御される。制御部は、各種の操作指示の受け付けや、動作状態の表示を行うユーザインタフェースを有する。作業者は、ユーザインタフェースに対して操作指示を行う。操作指示は、例えば、搬送機構140の動きを個別に指定する操作指示である。なお、操作指示は、一連の動きを指定するものであってもよい。例えば、操作指示は、エッジリング35の搬入及び搬出を行う際の搬送機構140の一連の動きを搬送指示として指定するものであってもよい。
ケース101内部には、一例として、所定間隔の高さで3段の支持台105が設けられている。3段の支持台105のうちの2つの支持台105には、交換用のエッジリング35がそれぞれ載置されている。残りの1つの支持台105は、使用済みのエッジリング35を載置するために、空とされている。なお、交換用のエッジリング35は、例えば、未使用である新規のエッジリングである。また、交換用のエッジリング35は、使用済みの中古ではあるが、消耗量が比較的に少ないエッジリングであってもよい。
次に、図6を参照して、プラズマエッチング装置10とメンテナンス装置100とを有する真空処理システムによる具体的な処理動作を説明する。図6は、実施形態に係る真空処理システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。図6に示す処理動作は、主として、不図示の制御部による制御に従って、実行される。
まず、載置台21上にエッジリング35が載置されている状態で処理容器30に対するドライクリーニングが行われる(ステップS101)。
ドライクリーニングが完了すると、メンテナンス装置100がプラズマエッチング装置10に取り付けられる(ステップS102)。
メンテナンス装置100の取付けが完了すると、処理容器30からエッジリング35が搬出される(ステップS103)。
続いて、処理容器30内の載置台31がメンテナンス装置100によって清掃される(ステップS104)。
清掃が完了すると、処理容器30内へ交換用のエッジリング35が搬入される(ステップS105)。
その後、エッジリング35の位置が補正される(ステップS106)。
次に、図7A、図7B及び図8を参照して、処理容器30からエッジリング35を搬出し、載置台31を清掃する際の動作の一例を説明する。図6A及び図6Bは、処理容器30からエッジリング35を搬出し、載置台31を清掃する際の動作の一例を説明するための図である。図8は、載置台31を清掃する処理の一例を示すフローチャートである。なお、図8は、図6におけるステップS104の処理に相当する。
作業者は、輸送用車両102を移動させて、メンテナンス装置100をプラズマエッチング装置10の位置まで輸送する。このとき、第1バルブ104Aが開状態に制御される。そして、真空ポンプ103は、シャッタ部材101Dが閉じられた状態で第1ケース101B内部を減圧する。なお、メンテナンス装置100は、制御部90からの指示又はリモートからの指示に基づき、プラズマエッチング装置10の位置まで自動で輸送されるように構成されてもよい。続いて、ケース101(第2ケース101C)の開口部101Aが、第2ゲート95に対して気密に取り付けられる。ケース101(第2ケース101C)の開口部101Aが第2ゲート95に取り付けられると、第1バルブ104Aが開状態から閉状態へ切り替えられ、第2バルブ104Bが開状態に制御される。そして、真空ポンプ106は、第2ケース101C内部を減圧する。これにより、第1ケース101B内部及び第2ケース101C内部の両方、すなわち、ケース101内部の全体が減圧される。続いて、シャッタ部材101Dが開かれて、第1ケース101Bと第2ケース101Cとが連通する。そして、第2バルブ104Bが開状態から閉状態へ切り替えられる。
メンテナンス装置100は、ケース101内部に、プラズマエッチング装置10の蓋体96を取り外す取外ユニット(不図示)を有する。処理容器30からエッジリング35を搬出する場合、図6Aに示すように、取外ユニットは、第2ゲート95から蓋体96を取り外し、取り外した蓋体96をケース101内部の退避位置に退避させる。これにより、ケース101と処理容器30とが開口部101A及び第2ゲート95を介して連通する。ケース101と処理容器30とが連通すると、載置台31から不図示のリフトピンが突出し、エッジリング35を載置台31の上方に配置する。なお、エッジリング35が静電吸着されている場合には、静電吸着を解除した後にリフトピンが突出し、エッジリング35を載置台31の上方に配置する。搬送機構140は、支持部142によりアーム部141の先端のフォーク部143を開口部101Aに対応する高さに移動させる。搬送機構140は、アーム部141を開口部101A側へ伸長させて、開口部101Aを介してフォーク部143をエッジリング35の下方に移動させる。リフトピンが下降すると、搬送機構140は、リフトピン上に支持されたエッジリング35をフォーク部143で受け取る。搬送機構140は、エッジリング35を保持した状態でアーム部141を収縮させて、処理容器30からエッジリング35を搬出する。
次に、図7Aの破線で示すように、搬送機構140は、エッジリング35を保持したフォーク部143を空いている支持台105に対応する高さに移動させる。搬送機構140は、アーム部141を空いている支持台105側へ移動させて、エッジリング35を空いている支持台105の上方に移動させる。搬送機構140は、アーム部141を下降させて、エッジリング35を空いている支持台105に格納する。
次に、図7Bに示すように、ロボットアーム111は、支持部122によりアーム部121の先端のヘッド部123を開口部101Aに対応する高さに移動させる。ロボットアーム111は、アーム部121を開口部101A側へ伸長させて、開口部101Aを介してヘッド部123を載置台31に接近させる。図8に示すように、撮像部115は、載置台31を上方から撮像し、得られた撮像画像を不図示の制御部へ出力する(ステップS111)。すなわち、撮像部115は、静電チャック36の載置面36d、外周面36e及びER載置面36f等を撮像して得られた撮像画像を制御部へ出力する。制御部は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS112)。制御部は、撮像画像から付着物が検出された場合(ステップS113:Yes)、付着物の位置に吸引口112を移動させ、排気装置131を制御して、吸引口112による吸引を開始する。これにより、載置台31上の付着物(つまり、静電チャック36の載置面36d、外周面36e及びER載置面36f等に残存する付着物)が吸引口112により吸引される(ステップS114)。例えば、載置台31上にエッジリング35が載置されている状態でドライクリーニングが実施された場合、静電チャック36の外周面36eにおいて反応生成物が完全には除去されずに付着物として残存する。かかる場合に、制御部は、例えば、静電チャック36の外周面36eに残存している付着物を吸引口112から吸引する。
なお、吸引口112は、プラズマエッチング装置10のシャワーヘッド46から処理容器30内とケース101内部とに不活性ガスが供給された状態で、載置台31上の付着物を吸引してもよい。不活性ガスとしては、例えば、Ar、N2又はドライエアー等が用いられる。なお、不活性ガスの供給元は、シャワーヘッド46に限らず、例えば、処理容器30内を大気開放する際にガスを供給するパージポート(不図示)であってもよい。
制御部は、吸引口112からの吸引が行われる際、計測器132から得られる所定の粒子径区分ごとの微粒子の数と総微粒子数が、予め定められた閾値以下となるか否かを監視する。制御部は、微粒子の数が予め定められた閾値以下となる場合、排気装置131を制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
吸引口112からの吸引が停止されると、撮像部115は、載置台31を上方から再び撮像し、得られた撮像画像を制御部へ出力する(ステップS115)。制御部は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS116)。制御部は、撮像画像から付着物が再び検出された場合(ステップS117:Yes)、排気装置131を制御して、吸引口112による吸引を開始する。このとき、供給口113は、載置台31に対してガスを供給する(ステップS118)。吸引口112は、供給口113から供給されるガスとともに付着物を吸引する。制御部は、計測器132から得られる所定の粒子径区分ごとの微粒子の数と総微粒子数が閾値以下となる場合、排気装置131を制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
吸引口112からの吸引が停止されると、撮像部115は、載置台31を上方から再び撮像し、得られた撮像画像を制御部へ出力する(ステップS119)。制御部は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS120)。制御部は、撮像画像から付着物が再び検出された場合(ステップS121:Yes)、排気装置131を制御して、吸引口112による吸引を開始する。このとき、照射部114は、載置台31に対してプラズマ、レーザ、又はプラズマ及びレーザの両方を照射して、載置台31から付着物を除去する(ステップS122)。吸引口112は、載置台31から除去された付着物を吸引する。なお、制御部は、照射部114によって載置台31に対してプラズマ及びレーザの一方又は両方を照射した後に、吸引口112によって付着物を吸引してもよい。制御部は、計測器132から得られる微粒子の数が閾値以下となる場合、排気装置131を制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
吸引口112からの吸引が停止されると、撮像部115は、載置台31を上方から再び撮像し、得られた撮像画像を制御部へ出力する(ステップS123)。制御部は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS124)。制御部は、撮像画像から付着物が再び検出された場合(ステップS125:Yes)、真空処理システムのオペレータにアラートを通知する(ステップS126)。アラートの通知を受けたオペレータは、処理容器30を大気開放し、載置台31の清掃作業を含むメンテナンスを行う。
また、撮像画像から付着物が検出されない場合(ステップS113:No、ステップS117:No、ステップS121:No、ステップS125:No)、制御部は、載置台31を清掃する処理を終了する。このようにして、載置台31が清掃される。
ロボットアーム111は、載置台31の清掃が終了すると、アーム部121を収縮させて、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115をケース101内部の元の位置に戻す。
次に、図9A~図9Cを参照して、処理容器30内へ交換用のエッジリング35を搬入する際の動作の一例を説明する。図9A~図9Cは、処理容器30内へエッジリング35を搬入する際の動作の一例を説明するための図である。図10は、搬入後のエッジリング35の位置を補正する処理の一例を示すフローチャートである。なお、図10は、図6におけるステップS106の処理に相当する。
処理容器30内へ交換用のエッジリング35を搬入する場合、図9Aに示すように、搬送機構140は、交換用のエッジリング35が載置された支持台105に対応する高さにフォーク部143を移動させる。搬送機構140は、アーム部141を交換用のエッジリング35側へ移動させて、フォーク部143で交換用のエッジリング35を保持する。搬送機構140は、交換用のエッジリング35を保持した状態でアーム部141を開口部101A側へ移動させる。
次に、図9Aの破線に示すように、搬送機構140は、フォーク部143を開口部101Aに対応する高さに移動させる。搬送機構140は、アーム部141を開口部101A側へ伸長させて、開口部101Aを介して交換用のエッジリング35を載置台31の上方へ運ぶ。
交換用のエッジリング35を保持するフォーク部143が載置台31の上方へ到達すると、載置台31から不図示のリフトピンが突出し、交換用のエッジリング35がフォーク部143からリフトピンへ受け渡される。交換用のエッジリング35がフォーク部143からリフトピンへ受け渡されると、搬送機構140は、アーム部121を収縮させ、フォーク部143をケース101内部の元の位置に戻す。交換用のエッジリング35を支持するリフトピンは下降し、交換用のエッジリング35は、載置台31の外周部上に載置される。
次に、図9Bに示すように、ロボットアーム111は、ヘッド部123を開口部101Aに対応する高さに移動させる。ロボットアーム111は、アーム部121を開口部101A側へ伸長させて、開口部101Aを介してヘッド部123を載置台31に接近させる。図10に示すように、撮像部115は、交換用のエッジリング35と載置台31の静電チャック36との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像する(ステップS131)。例えば、撮像部115は、載置台31の円周方向に均等な間隔で設定された複数の撮像位置において、交換用のエッジリング35と載置台31の静電チャック36との間の隙間を順次撮像する。
図11は、撮像部115における撮像位置の一例を示す図である。図11は、交換用のエッジリング35及び載置台31の静電チャック36を上方からみた上面図に相当する。図8には、円板状に載置台31の載置面36dが示され、且つ載置面36dの周囲にリング状に交換用のエッジリング35が示されている。撮像部115における撮像位置Pは、載置台31の円周方向に対して、90度の角度毎に、均等な間隔で4つ設定されている。なお、撮像位置は、載置台31の円周方向に対して、3つ以下に設定されてよく、5つ以上設定されてもよい。また、撮像部115は、交換用のエッジリング35と載置台31の静電チャック36との間の隙間を一括で撮像してもよい。
図9Bに戻る。撮像部115は、交換用のエッジリング35と載置台31の静電チャック36との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像して得られた撮像画像を不図示の制御部へ出力する。図10に示すように、制御部は、撮像画像と、ずれが無い状態でのエッジリング35を予め撮像して得られた補正用基準画像とを比較し(ステップS132)、周方向の複数の位置それぞれについて隙間の幅と基準幅とのずれ量を算出する(ステップS133)。基準幅とは、例えば、交換用のエッジリング35の中心と静電チャック36の中心とが一致する際に予め測定された、隙間の幅である。
次に、制御部は、算出したずれ量が許容値内であるか否かを判定する(ステップS134)。制御部は、算出したずれ量が許容値外である場合(ステップS134:No)、搬送機構140を制御して交換用のエッジリング35の位置を算出したずれ量だけ補正する(ステップS135)。すなわち、載置台31から不図示のリフトピンが突出し、交換用のエッジリング35を載置台31の上方に配置すると、搬送機構140は、図9Cに示すように、フォーク部143を開口部101Aに対応する高さに移動させる。そして、搬送機構140は、アーム部141を開口部101A側へ伸長させて、開口部101Aを介してフォーク部143を交換用のエッジリング35の下方に移動させる。リフトピンが下降すると、搬送機構140は、リフトピン上に支持された交換用のエッジリング35をフォーク部143で受け取る。搬送機構140は、算出したずれ量が0となるように、交換用のエッジリング35を保持した状態でアーム部141を水平方向に移動させる。交換用のエッジリング35が移動してずれ量が0となると、載置台31からリフトピンが突出し、交換用のエッジリング35がフォーク部143からリフトピンへ受け渡される。交換用のエッジリング35がフォーク部143からリフトピンへ受け渡されると、搬送機構140は、アーム部121を収縮させ、フォーク部143をケース101内部の元の位置に戻す。交換用のエッジリング35を支持するリフトピンは下降し、交換用のエッジリング35は、載置台31の外周部上に載置される。ずれ量を補正した後、制御部は、処理をステップS131に戻し、撮像部115により交換用のエッジリング35と載置台31の静電チャック36との間の隙間を撮像して、ずれ量が許容値内であることを確認してもよい(ステップS131~S134)。また、制御部は、ずれ量が許容値外である場合には、再度、上記のように交換用のエッジリング35のずれ量が0となるように補正が行われてもよい(ステップS135)。
また、制御部は、算出したずれ量が許容値内である場合(ステップS134:Yes)、処理を終了する。これにより、処理容器30内への交換用のエッジリング35を搬入が完了する。
なお、処理容器30内へのエッジリング35の搬入が完了すると、メンテナンス装置100は、取外ユニットを制御して、第2ゲート95に蓋体96を取り付ける。その後、シャッタ部材101Dが閉じられた状態で、リーク用バルブ104Dが開かれることによって、第2ケース101Cが大気開放される。作業者は、このような順序で処理容器30内のメンテナンスが行われた後、輸送用車両102を移動させて、メンテナンス装置100をプラズマエッチング装置10から離間させる。なお、メンテナンス装置100は、制御部90からの指示又はリモートからの指示に基づき、プラズマエッチング装置10から自動で離間され、所定の位置まで自動で輸送されるように構成されてもよい。
このように、実施形態に係るメンテナンス装置100は、プラズマエッチング装置10の第2ゲート95に対応するサイズの開口部101Aが形成され、第2ゲート95に対して気密に開口部101Aを取り付け可能なケース101を有する。また、メンテナンス装置100は、ケース101内部に配置され、開口部101Aを介して処理容器30内に進入し、処理容器30内の対象物(一例として、載置台31)の付着物を吸引する吸引機構110を有する。これにより、メンテナンス装置100は、大気開放することなく処理容器30内を効率的に清掃することができる。
また、吸引機構110は、先端が開口部101Aを介して処理容器30内の対象物に接近可能なロボットアーム111を有する。また、吸引機構110は、ロボットアーム111の先端(一例として、ヘッド部123)に設けられ、処理容器30内の対象物の付着物を吸引する吸引口112を有する。これにより、メンテナンス装置100は、処理容器30内の対象物近傍で吸引口112により付着物を吸引することができる。
また、吸引口112は、処理容器30内に不活性ガスが供給された状態で、付着物を吸引する。これにより、メンテナンス装置100は、吸引口112により不活性ガスとともに付着物を吸引することができる。
また、吸引機構110は、ロボットアーム111の先端に設けられ、処理容器30内の対象物に対してガスを供給する供給口113をさらに有する。これにより、メンテナンス装置100は、不活性ガスで処理容器30内の対象物から付着物を吹き飛ばしつつ、吸引口112により不活性ガスとともに付着物を吸引することができる。
また、吸引機構110は、ロボットアーム111の先端に設けられ、処理容器30内の対象物に対してプラズマ及びレーザの一方又は両方を照射して、処理容器30内の対象物から付着物を除去する照射部114をさらに有する。これにより、メンテナンス装置100は、処理容器30内の対象物から除去された付着物を吸引口112により吸引することができる。
また、吸引機構110は、ロボットアーム111の先端に設けられ、処理容器30内の対象物を撮像する撮像部115をさらに有する。これにより、メンテナンス装置100は、付着物の有無の検出に利用される撮像画像を得ることができる。
また、メンテナンス装置100は、吸引口112に排気管131Aを介して接続された排気装置131と、排気管131A内を流れる微粒子の数を計測する計測器132とをさらに有する。排気装置131は、計測器132により計測される所定の粒子径区分ごとの微粒子の数と総微粒子数が、予め定められた閾値以下となる場合に、吸引口112からの吸引を停止させる。これにより、メンテナンス装置100は、適切なタイミングで吸引口112からの吸引を停止させることができる。
また、処理容器30内の対象物は、ウエハWを載置可能な静電チャック36とエッジリング35を載置可能な外周部とを有する載置台31であり、メンテナンス装置100は、搬送機構140をさらに有する。搬送機構140は、ケース101内部に配置され、開口部101Aを介して、処理容器30からのエッジリング35の搬出、及び処理容器30内へのエッジリング35の搬入を行う。これにより、メンテナンス装置100は、大気開放することなく処理容器30内を清掃し且つエッジリング35を交換することができる。
また、吸引口112は、搬送機構140によって処理容器30からエッジリング35が搬出された状態で、載置台31の載置部(一例として、静電チャック36)の外周面の付着物を吸引する。これにより、メンテナンス装置100は、エッジリング35が搬出されることで露出する、載置台31の載置部の外周面を清掃することができる。
また、搬送機構140は、処理容器30内へ交換用のエッジリング35を搬入して載置台31の外周部に載置する。メンテナンス装置100は、制御部をさらに有する。制御部は、ロボットアーム111の先端に設けられた撮像部115により交換用のエッジリング35と載置台31の載置部との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像する。制御部は、得られた撮像画像に基づき、周方向の複数の位置それぞれについて隙間の幅と基準幅とのずれ量を算出する。制御部は、搬送機構140を制御して、交換用のエッジリング35の位置を算出したずれ量だけ補正する。これにより、メンテナンス装置100は、載置台31の外周部に載置された、交換用のエッジリング35の位置を適切に補正することができる。
(変形例)
上記実施形態では、処理容器30内の対象物として載置台31を清掃する場合を例に説明したが、開示技術はこれに限定されない。メンテナンス装置100は、処理容器3内に位置する部品であれば、載置台31以外の部品を清掃してもよい。また、制御部は、撮像部115により処理容器30内の部品を撮像して得られた撮像画像と、撮像部115により新品の部品を撮像して得られた撮像画像とを比較し、表面状態、形状及びサイズの少なくとも1つに基づき、処理容器30内の部品の異常を判定してもよい。また、制御部は、処理容器30内の部品の異常が発生していると判定した場合に、部品交換指示を出力してもよい。
また、上記実施形態では、消耗部品としてエッジリング35を交換する場合を例に説明したが、開示技術はこれに限定されない。交換対象の消耗部品は、エッジリング35の他、エッジリング35の外周側に配置されるカバーリング(不図示)等であってもよく、ロボットアーム等の搬送機構により処理容器30内への搬入及び処理容器30からの搬出が可能な任意の部品であってもよい。
また、上記実施形態では、吸引機構110は、ロボットアーム111の先端に吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115を有する場合を説明したが、供給口113、照射部114及び撮像部115は、吸引口112とセットでなくてもよい。例えば、吸引口112と供給口113、吸引口112と照射部114、吸引口112と撮像部115、吸引口112と供給口113と照射部114、吸引口112と供給口113と撮像部115、吸引口112と照射部114と撮像部115の組合せのうち、いずれか一つの組合せがロボットアーム111の先端に設けられてもよい。
また、上記実施形態では、吸引機構110と搬送機構140の両方がケース101内部に設けられる場合を説明したが、開示技術はこれに限られない。例えば、吸引機構110のみがケース101内部に設けられ、且つ吸引機構110のロボットアーム111の一部がエッジリング交換用のピックに付け替えられてもよい。また、例えば、吸引機構110のみがケース101内部に設けられ、且つ吸引機構110のロボットアーム111にエッジリング交換用のピックが取り付けられてもよい。かかる場合、エッジリング交換用のピックを用いて、エッジリング35の交換を行ってもよい。なお、ピックの付け替えやピックの取り付けは、作業者によって行われてもよいし、自動交換により実現されてもよい。
なお、今回開示された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。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主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。
10 プラズマエッチング装置
30 処理容器
31 載置台
35 エッジリング
36 静電チャック
84 第1ゲート
95 第2ゲート
100 メンテナンス装置
101 ケース
101A 開口部
110 吸引機構
111 ロボットアーム
112 吸引口
113 供給口
114 照射部
115 撮像部
131 排気装置
131A 排気管
132 計測器
140 搬送機構

Claims (12)

  1. 基板の搬入出に使用される第1ゲート及び第1ゲートとは異なる第2ゲートが処理容器に設けられた真空処理装置の前記第2ゲートに対応するサイズの開口部が形成され、前記第2ゲートに対して気密に前記開口部を取り付け可能なケースと、
    前記ケース内部を減圧する減圧機構と、
    前記ケース内部に配置され、前記開口部を介して前記処理容器内に進入し、前記処理容器内の対象物の付着物を吸引する吸引機構と
    を有する、メンテナンス装置。
  2. 前記吸引機構は、
    先端が前記開口部を介して前記処理容器内の対象物に接近可能なアームと、
    前記アームの先端に設けられ、前記処理容器内の対象物の付着物を吸引する吸引口と
    を有する、請求項1に記載のメンテナンス装置。
  3. 前記吸引口は、前記処理容器内に不活性ガスが供給された状態で、前記付着物を吸引する、請求項2に記載のメンテナンス装置。
  4. 前記吸引機構は、
    前記アームの先端に設けられ、前記処理容器内の対象物に対してガスを供給する供給口をさらに有する、請求項2又は3に記載のメンテナンス装置。
  5. 前記吸引機構は、
    前記アームの先端に設けられ、前記処理容器内の対象物に対してプラズマ及びレーザの一方又は両方を照射して、前記処理容器内の対象物から前記付着物を除去する照射部をさらに有する、請求項2~4のいずれか一つに記載のメンテナンス装置。
  6. 前記吸引機構は、
    前記アームの先端に設けられ、前記処理容器内の対象物を撮像する撮像部をさらに有する、請求項2~5のいずれか一つに記載のメンテナンス装置。
  7. 前記吸引口に排気管を介して接続された排気装置と、
    前記排気管内を流れる微粒子の数を計測する計測器と
    をさらに有し、
    前記排気装置は、前記計測器により計測される微粒子の数が予め定められた閾値以下となる場合に、前記吸引口からの吸引を停止させる、請求項2~6のいずれか一つに記載のメンテナンス装置。
  8. 前記処理容器内の対象物は、基板を載置可能な載置部とエッジリングを載置可能な外周部とを有する載置台であり、
    前記ケース内部に配置され、前記開口部を介して、前記処理容器からのエッジリングの搬出、及び前記処理容器内へのエッジリングの搬入を行う搬送機構をさらに有する、請求項2~7のいずれか一つに記載のメンテナンス装置。
  9. 前記吸引口は、前記搬送機構によって前記処理容器からエッジリングが搬出された状態で、前記載置台の載置部の外周面の付着物を吸引する、請求項8に記載のメンテナンス装置。
  10. 前記搬送機構は、前記処理容器内へ交換用のエッジリングを搬入して前記載置台の外周部に載置し、
    前記アームの先端に設けられた撮像部により前記交換用のエッジリングと前記載置台の載置部との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像し、得られた撮像画像に基づき、周方向の複数の位置それぞれについて前記隙間の幅と基準幅とのずれ量を算出し、前記搬送機構を制御して、前記交換用のエッジリングの位置を算出した前記ずれ量だけ補正する制御部をさらに有する、請求項8又は9に記載のメンテナンス装置。
  11. 真空処理装置と、メンテナンス装置とを有する真空処理システムであって、
    前記真空処理装置は、
    処理容器と、
    前記処理容器に設けられ、基板の搬入出に使用される第1ゲートと、
    前記処理容器に設けられ、前記メンテナンス装置が脱着可能に取り付けられる第2ゲートと
    を有し、
    前記メンテナンス装置は、
    前記第2ゲートに対応するサイズの開口部が形成され、前記第2ゲートに対して気密に前記開口部を取り付け可能なケースと、
    前記ケース内部を減圧する減圧機構と、
    前記ケース内部に配置され、前記開口部を介して前記処理容器内に進入し、前記処理容器内の対象物の付着物を吸引する吸引機構と
    を有する、真空処理システム。
  12. 基板の搬入出に使用される第1ゲート及び第1ゲートとは異なる第2ゲートが処理容器に設けられた真空処理装置の前記第2ゲートに対応するサイズの開口部が形成されたケースであって、前記処理容器内の対象物の付着物を吸引する吸引機構が内部に配置された前記ケースの前記開口部を前記第2ゲートに対して気密に取り付ける工程と、
    前記ケース内部を減圧機構により減圧する工程と、
    前記減圧機構により前記ケース内部が減圧された状態で、前記吸引機構を前記開口部を介して前記処理容器内に進入させる工程と、
    前記処理容器内の対象物の付着物を前記吸引機構により吸引する工程と、
    を含む、メンテナンス方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022069274A (ja) * 2020-10-23 2022-05-11 東京エレクトロン株式会社 処理システム及び処理方法
WO2024071073A1 (ja) * 2022-09-30 2024-04-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4320924B2 (ja) * 1999-06-15 2009-08-26 東京エレクトロン株式会社 パーティクル計測装置及び処理装置
US7515264B2 (en) * 1999-06-15 2009-04-07 Tokyo Electron Limited Particle-measuring system and particle-measuring method
JP3271618B2 (ja) 1999-07-29 2002-04-02 日本電気株式会社 半導体製造装置およびドライエッチング時の異物検査・除去方法
JP5010875B2 (ja) * 2006-08-28 2012-08-29 東京エレクトロン株式会社 洗浄装置及び洗浄方法
JP2010165726A (ja) 2009-01-13 2010-07-29 Elpida Memory Inc 真空処理装置、及び、該真空処理装置における静電チャックのクリーニング方法
JP2017163088A (ja) 2016-03-11 2017-09-14 東芝メモリ株式会社 基板処理装置及び基板処理装置の制御方法
JP6812264B2 (ja) * 2017-02-16 2021-01-13 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置、及びメンテナンス装置
KR102433436B1 (ko) * 2018-07-04 2022-08-17 삼성전자주식회사 기판 처리 시스템, 기판 처리 시스템에서의 에지 링 정렬 검사 방법 및 이를 수행하기 위한 원반형 비젼 센서

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