JP2024057863A - プラズマ処理装置及び検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、載置台の基板載置面に載置された基板の状態または載置台の基板載置面の状態と、載置台に載置されたエッジリングの状態と、の両方を検出するプラズマ処理装置及び検出方法を提供する。
【解決手段】基板Ｗに対しプラズマ処理を施すプラズマ処理装置１であって、基板を収容する処理容器１００と、処理容器内に設けられ、基板が載置される基板載置面１０３ａと、基板を囲むように配置されるエッジリングＥが載置されるリング載置面１０３ｂと、を有する載置台１０１と、載置台の基板載置面にされた基板の状態または基板載置面の状態を検出する第１センサ１５０と、載置台のリング載置面にされたエッジリングの状態を検出する第２センサ１６０と、処理容器内に設けられ、第１センサ及び第２センサを保持する保持部１７０、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、プラズマ処理装置及び検出方法に関する。

特許文献１には、基板処理装置内の基板の周囲に載置される環状部材本体と、環状部材本体内に設けられ、環状部材本体の材料とは異なる異種材料から形成される異種材料部と、を有する環状部材と、異種材料に起因する生成物を検出する検出器と、を備える基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、さらに制御部を備え、上記検出器の検出値に基づいて、環状部材の消耗状態を判定する。

特開２０２１－４００７６号公報

本開示にかかる技術は、装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、載置台の基板載置面に載置された基板の状態または載置台の基板載置面の状態と、載置台に載置されたエッジリングの状態と、の両方を検出することを可能にする。

本開示の一態様は、基板に対しプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、前記基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される基板載置面と、前記基板を囲むように配置されるエッジリングが載置されるリング載置面と、を有する載置台と、前記載置台の前記基板載置面にされた前記基板の状態または前記基板載置面の状態を検出する第１センサと、前記載置台の前記リング載置面にされた前記エッジリングの状態を検出する第２センサと、前記処理容器内に設けられ、前記第１センサ及び前記第２センサを保持する保持部と、前記保持部を移動させることで、前記第１センサ及び前記第２センサを、前記載置台の上方の処理領域と、前記処理容器内において上面視で前記処理領域の外側に位置する、センサ間で共通の退避領域との間で、移動させる移動機構と、を備える。

本開示によれば、装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、載置台の基板載置面に載置された基板の状態または載置台の基板載置面の状態と、載置台に載置されたエッジリングの状態と、の両方を検出することができる。

本実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示す縦断面図であり、プラズマ処理時の様子を示している。 本実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示す縦断面図であり、エッジリング等の状態を検出する時の様子を示している。 図１のプラズマ処理装置の横断面図である。 静電チャックの部分拡大断面図である。 第１センサ及び第２センサを保持するアームを移動させる移動機構の他の例を説明するための図である。

半導体デバイスの製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板に対して、プラズマを用いた基板処理等の基板処理すなわちプラズマ処理がプラズマ処理装置によって施される。このプラズマ処理は、減圧された処理容器内の載置台に基板が載置された状態で行われる。

基板の中央部と周縁部とで良好且つ均一なプラズマ処理結果を得ること等を目的として、載置台上の基板の周囲を囲むように、フォーカスリング、エッジリング等と称される平面視環状の部材（以下、「エッジリング」という。）が基板支持台に載置されることがある。

このエッジリングは、プラズマに晒されることによりエッチングされ消耗する。エッジリングが消耗すると、適切なプラズマ処理結果が得られないことがある。具体的には、エッジリングが消耗すると、プラズマのシース形状が変化し、その結果、適切なプラズマ処理結果が得られないことがある。そのため、エッジリングを適切なタイミングで交換できるよう、エッジリングの状態を検出するセンサを用い、センサの検出結果（例えばセンサからエッジリングまでの距離の検出結果）からエッジリングの消耗度を推定することが、従来行われている。

また、プラズマ処理装置において、プラズマ処理後の基板のエッチング対象膜の厚さ等といった載置台の基板載置面に載置された基板の状態、または、載置台の基板載置面上のパーティクルの有無等といった基板載置面の状態を、検出できれば有用である。

しかし、載置台の基板載置面に載置された基板の状態または載置台の基板載置面の状態を検出するセンサと、載置台に載置されたエッジリングの状態を検出するセンサと、の両方を単純に設けると、装置の大型化や高コスト化を招いてしまう。

そこで、本開示にかかる技術は、装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、載置台の基板載置面に載置された基板の状態または載置台の基板載置面の状態と、載置台に載置されたエッジリングの状態と、を検出することを可能にする。

以下、本実施形態にかかるプラズマ処理装置及び検出方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜プラズマ処理装置＞
図１及び図２は、本実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。図１は、プラズマ処理時の様子を示し、図２は、エッジリング等の状態を検出する時の様子を示している。また、図３は、図１のプラズマ処理装置の横断面図である。図４は、後述の静電チャックの部分拡大断面図である。

図１～図３のプラズマ処理装置１は、基板としてのウェハＷの表面の膜をエッチングするものであり、具体的には、ウェハＷの表面を逆スパッタによりクリーニングするものである。より具体的には、プラズマ処理装置１は、ＰＶＤやＣＶＤ等の成膜処理に対する前処理として、ウェハＷの表面に形成された自然酸化膜の除去を行う。

プラズマ処理装置１は、図１及び図２に示すように、処理容器１００、ガス供給部１１０、ＲＦ（Radio Frequency：高周波）電力供給部１２０及び排気システム１３０を備える。

処理容器１００は、内部が減圧可能に構成された容器であり、ウェハＷを収容する。処理容器１００は、例えばアルミニウム等の導電性材料で形成されている。また、処理容器１００は接地されている。

処理容器１００の側壁には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が設けられており、この搬入出口には、当該搬入出口を開閉するゲートバルブが設けられている。

処理容器１００内には、ウェハＷを支持する載置台１０１が設けられている。載置台１０１は、例えば、下部電極１０２、静電チャック１０３及び絶縁体１０４を含む。また、載置台１０１は、エッジリングＥも支持するように構成されている。載置台１０１は、その構成部材として、エッジリングＥを含んでもよいし、含まなくてもよい。

下部電極１０２は、例えばアルミニウム等の導電性材料で形成されている。

静電チャック１０３は、下部電極１０２上に設けられ、ウェハＷを静電力により吸着保持する。静電チャック１０３は、例えば、中央部の上面１０３ａが周縁部の上面１０３ｂに比べて高く形成されている。一実施形態において、静電チャック１０３の中央部の上面１０３ａは、ウェハＷが載置される基板載置面としてのウェハ載置面となり、静電チャック１０３の周縁部の上面１０３ｂは、エッジリングＥが載置されるリング載置面となる。

エッジリングＥは、平面視環状（具体的には平面視円環状）の部材であり、静電チャック１０３の中央部の上面１０３ａに載置されたウェハＷを囲むように配置され、例えばプラズマ処理（本例ではプラズマを用いた逆スパッタリング処理）の均一性を向上させるために設けられる。エッジリングＥの材料には、例えばシリコンが用いられる。

静電チャック１０３の中央部の上面１０３ａには、図４に示すように、複数の凸部１０３ｃが設けられていてもよい。これにより、静電チャック１０３へウェハＷを静電吸着するための、静電チャック１０３への電圧印加を中止したときに、残留吸着力によってウェハＷが静電チャック１０３に吸着され続けるのを防止することができる。複数の凸部１０３ｃは例えば等間隔で設けられる。凸部１０３ｃは、例えば、直径が３００μｍ～５００μｍであり高さが５μｍ～３０μｍの円柱状に形成されている。

図１及び図２に示すように、絶縁体１０４は、下部電極１０２を支持する。絶縁体１０４は、例えば、下部電極１０２の外径と同等の外径を有する円筒状の部材であり、セラミック等で形成され、下部電極１０２の周縁側を支持する。

また、載置台１０１に対しては、載置台１０１とプラズマ処理装置１の外部との間でウェハＷを受け渡すための昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは、静電チャック１０３の中央部の上面１０３ａから突没するように昇降する。

ガス供給部１１０は、１以上のガス供給源１１１及び１以上の流量制御器１１２を含み、ガス導入管１１３に接続されている。ガス供給部１１０は、例えば、１以上の処理ガスを、それぞれに対応するガス供給源１１１から、それぞれに対応する流量制御器１１２及びガス導入管１１３を介して、処理容器１００内に供給するように構成される。

ＲＦ電力供給部１２０は、例えば、ＲＦ生成部１２１及び整合回路１２２を含む。ＲＦ生成部１２１は、整合回路１２２を介して下部電極１０２に接続され、ＲＦ電力を生成し下部電極１０２に供給する。整合回路１２２は、ＲＦ生成部１２１の出力インピーダンスと負荷（下部電極１０２）側の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。

ＲＦ電力供給部１２０が供給したＲＦ電力により、処理容器１００内に供給された処理ガスから、プラズマが生成される。すなわち、ＲＦ電力供給部１２０は、処理容器１００内にプラズマを生成するプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。

排気システム１３０は、処理容器１００内を排気するものであり、真空ポンプ（図示せず）を有する。排気システム１３０は、一端が処理容器１００に接続された排気管１３１の他端に接続されている。

さらに、プラズマ処理装置１は、シールド部材１４０を含む。
シールド部材１４０は、処理容器１００内における載置台１０１の上方に設けられ、プラズマ処理中に発生した粒子が処理容器１００の内壁に付着することを防止するためのものである。また、シールド部材１４０は、載置台１０１との間に処理空間Ｋを形成する。

このシールド部材１４０は、例えば、上部シールド１４１と下部シールド１４２とを有する。

上部シールド１４１は、例えば、固定部材（図示せず）を介して、処理容器１００内における載置台１０１の上方に固定されている。また、上部シールド１４１は、有蓋円筒状に形成されており、下方に突出する円環状の突出部１４３がその周縁部に沿って形成されている。また、突出部１４３には、当該突出部１４３に沿って、円環状の凹部１４４が形成されている。凹部１４４は、上方に凹むように形成されている。

下部シールド１４２は、昇降機構（図示せず）により、処理容器１００内において昇降可能に構成されている。この下部シールド１４２は、本体部１４５と凸部１４６とを有する。本体部１４５は、外径が上部シールド１４１と略同一の円環状に形成されている。凸部１４６は、本体部１４５に沿った円環状に形成され、且つ、本体部１４５の上面における上部シールド１４１の凹部１４４に対応する位置に、上方に突出するように形成されている。

下部シールド１４２が図１に示す下方の処理位置にある場合には、下部シールド１４２の凸部１４６の上端のみが上部シールド１４１の凹部１４４に挿入された状態となり、載置台１０１とシールド部材１４０との間に処理空間Ｋが形成される。一方、下部シールド１４２が図２に示す上方の搬送位置にある場合には、載置台１０１と下部シールド１４２の下端との間には、隙間が形成され、この隙間を介して、載置台１０１に対するウェハＷの搬入や、載置台１０１の上方への後述する第１センサ１５０及び第２センサ１６０の移動が行われる。なお、下部シールド１４２が搬送位置にある場合には、下部シールド１４２の凸部１４６の略全体が上部シールド１４１の凹部１４４に挿入された状態となる。

さらにまた、プラズマ処理装置１は、第１センサ１５０、第２センサ１６０、保持部としてのアーム１７０及び移動機構１８０を含む。

第１センサ１５０は、静電チャック１０３の中央部の上面（以下、ウェハ載置面）１０３ａに載置されたウェハＷの状態を検出するものであり、処理容器１００内に設けられている。第１センサ１５０は、ウェハＷの状態として、例えば、ウェハＷの表面に形成された膜の厚さを検出し、より具体的には、ウェハＷの表面の自然酸化膜の厚さを検出する。また、第１センサ１５０は、ウェハＷの表面の自然酸化膜等の厚さを、例えば、光を用いて非接触で検出し、具体的には反射型分光法により検出する。

第２センサ１６０は、静電チャック１０３の周縁部の上面（以下、リング載置面）１０３ｂに載置されたエッジリングＥの状態を検出するものであり、処理容器１００内に設けられている。第２センサ１６０は、エッジリングＥの状態として、例えば、エッジリングＥの消耗量に関する情報を検出し、具体的には、上記消耗量に対応する、当該第２センサ１６０からエッジリングＥまでの距離を検出する。また、第２センサ１６０は、エッジリングＥまでの距離を、例えば、光を用いて非接触で検出し、具体的には、例えば光干渉方式により検出する。

アーム１７０は、第１センサ１５０及び第２センサ１６０を保持するものであり、処理容器１００内に設けられている。アーム１７０は、例えば、第１センサ１５０を保持する第１アーム１７１と、第２センサ１６０を保持する第２アーム１７２と、を有する。

第１アーム１７１及び第２アーム１７２はそれぞれ、内部が空洞の直方体状に形成されており、図３に示すように、載置台１０１の中心（具体的には静電チャック１０３の中心）に向けて延びるように設けられている。また、第１アーム１７１及び第２アーム１７２の内部の空洞部はそれぞれ大気圧に保持される。図１及び図２に示すように、第１アーム１７１は、第２アーム１７２に下方から支持されている。一実施形態において、第１アーム１７１は、第２アーム１７２と一直線に並ぶように当該第２アーム１７２に下方から支持され固定されている。

第１アーム１７１の先端側における内部の空洞には、第１センサ１５０が固定されている。また、第１アーム１７１は、第１センサ１５０に対応する部分に、第１センサ１５０での検出用の光を透過する光学窓１７３が設けられている。具体的には、第１アーム１７１の下部における第１センサ１５０に対応する位置に開口（図示せず）が形成されており、この開口が光学窓１７３により封止されている。第１アーム１７１の基端側は、例えば第２アーム１７２に固定されている。

第２アーム１７２の先端側における内部の空洞には、第２センサ１６０が固定されている。また、第２アーム１７２は、第２センサ１６０に対応する部分に、第２センサ１６０での検出用の光を透過する光学窓１７４が設けられている。具体的には、第２アーム１７２の下部における第２センサ１６０に対応する位置に開口（図示せず）が形成されており、この開口が光学窓１７４により封止されている。また、第２アーム１７２は、例えば第２アーム１７２の延びる方向に移動自在に、移動機構１８０の後述のガイド部材１８２に固定されている。なお、第２アーム１７２の内部の空洞と第１アーム１７１の空洞部とは連通している。

第１アーム１７１及び第２アーム１７２は、その先端が垂れるのを抑制するため、例えば、その厚さが１０ｍｍ以下であることが好ましい。

光学窓１７３、１７４の材料には、例えば、石英（透過波長は例えば１６５～２６００ｎｍ）またはフッ化バリウム（透過波長は例えば１５０～１３００ｎｍ）を用いることができる。

第１センサ１５０及び第２センサ１６０と処理容器１００の外部との間での信号を伝達するケーブル１７５は、大気圧状態に保持されるアーム１７０の内部を通り、プラズマ処理時において真空に保持される処理容器１００の外部へ至るように配設される。ケーブル１７５は、第１センサ１５０と処理容器１００の外部との間での信号を通信するケーブルと、第２センサ１６０と処理容器１００の外部との間での信号を通信するケーブルと、を含む。

前者のケーブルは、例えば、第１アーム１７１の内部及び第２アーム１７２の内部を通り、第２アーム１７２の基端側（載置台１０１とは反対側）に設けられ第２アーム１７２の内部と処理容器１００の外部とを封止するハーメチックシール１７６を介して、処理容器１００内に至り、アーム１７０側と反対側が処理容器１００外に導出されている。
後者のケーブルは、例えば、第２アーム１７２の内部を通り、第２アーム１７２の基端側に設けられたハーメチックシール１７６を介して処理容器１００内に至り、アーム１７０側と反対側が処理容器１００外に導出されている。

移動機構１８０は、アーム１７０を直線的に移動させることで、第１センサ１５０及び第２センサ１６０を、載置台１０１の上方の処理領域Ｒ１と、処理容器１００内において上面視で処理領域Ｒ１の外側に位置する、センサ間で共通の退避領域Ｒ２との間で、移動させる。具体的には、移動機構１８０は、アーム１７０が延在する方向（より具体的には第１アーム１７１及び第２アーム１７２）が延在する方向（以下、アーム延在方向）に、アーム１７０を直線的に移動させることで、第１センサ１５０及び第２センサ１６０を、処理領域Ｒ１と、第１センサ１５０及び第２センサ１６０で共通の退避領域Ｒ２との間で、移動させる。

移動機構１８０は、基台１８１とガイド部材１８２と、を有する。
基台１８１は、ガイド部材１８２を支持する。基台１８１自体は例えば処理容器１００の底壁に支持される。
ガイド部材１８２は、アーム１７０の直線的な移動をガイドするものであり、例えば、アーム延在方向に延びるガイド溝１８３を有する。第２アーム１７２がガイド溝１８３に沿って移動することにより、アーム１７０全体が、アーム延在方向に移動する。

また、移動機構１８０は、ガイド部材１８２に沿ってアーム１７０を移動させる駆動力を発生する駆動源（図示せず）を有する。駆動源として例えばエアシリンダを用いてもよい。

さらにまた、プラズマ処理装置１は、制御部Ｍを含む。
制御部Ｍは、例えばＣＰＵ等のプロセッサやメモリ等を備えたコンピュータを含み、各種情報を記憶する記憶部（図示せず）を有している。上記記憶部には、プラズマ処理装置１を用いたウェハ処理を制御するプログラムや、エッジリングＥの状態及びウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態を検出するためのプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部Ｍにインストールされたものであってもよい。また、上記記憶媒体は、一時的な記憶媒体であっても非一時的な記憶媒体であってもよい。

制御部Ｍは、さらに、報知部としての表示部Ｍ１を含む。
表示部Ｍ１は、各種情報を表示するものであって、液晶ディスプレイや有機ディスプレイ等の表示デバイスにより構成される。

＜ウェハ処理＞
次に、プラズマ処理装置１を用いたウェハ処理の一例について説明する。なお、以下の各工程は、制御部Ｍの制御の下、行われる。
まず、シールド部材１４０の下部シールド１４２が搬送位置にある状態で、処理容器１００に隣接する真空の搬送室（図示せず）から、搬入出口（図示せず）を介して、搬送機構（図示せず）により保持されたウェハＷが、処理容器１００内に挿入される。そして、ウェハＷが、昇降ピンを介して、載置台１０１のウェハ載置面１０３ａに載置される。

次いで、シールド部材１４０の下部シールド１４２が下降され、処理位置に移動され、処理空間Ｋが形成される。

この状態で、ウェハＷに対して、プラズマを用いた処理すなわちプラズマ処理が施され、具体的にはプラズマを用いたエッチング処理（より具体的にはプラズマを用いた逆スパッタリング処理）が施される。具体的には、Ａｒガス等の処理ガスが、ガス供給部１１０から、処理容器１００内（具体的には処理空間Ｋ）に供給されると共に、ＲＦ電力供給部１２０からプラズマ生成用の高周波電力が下部電極１０２に供給される。これにより、処理ガスが励起され、プラズマが形成される。この際、ウェハＷへのイオン引き込み用のバイアスＲＦ電力が、載置台１０１（具体的には下部電極１０２）に供給されてもよい。そして、生成されたプラズマにより、ウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの表面が逆スパッタされ、すなわち、ウェハＷの表面層の自然酸化膜が除去される。

プラズマを用いたエッチングの処理の終了後、載置台１０１上にウェハＷが載置された際と逆の手順で、ウェハＷが処理容器１００から搬送室（図示せず）へ搬出される。これによりウェハ処理が完了する。

続いて、プラズマ処理装置１を用いて、ウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの
状態と、リング載置面１０３ｂに載置されたエッジリングＥの状態を検出する方法について、説明する。なお、以下の各工程は、制御部Ｍの制御の下、行われる。また、ウェハＷの状態及びエッジリングＥの状態の検出は、例えば、プラズマ処理を連続的に行う合間に、すなわち、一のウェハＷに対するプラズマ処理と、他のウェハＷに対するプラズマ処理との間に、両方行われる。具体的には、ウェハＷの状態及びエッジリングＥの状態の検出は、１枚のウェハＷに対するプラズマ処理が完了する毎に行われ、または、所定枚数（例えば１ロット分）のウェハＷに対するプラズマ処理が完了する毎に、両方行われる。

ウェハＷの状態及びエッジリングＥの状態の検出の際には、例えば、前述のウェハ処理におけるプラズマ処理の完了後、ウェハＷの処理容器１００からのウェハＷの搬出までの間に、シールド部材１４０の下部シールド１４２が図２に示すように搬送位置まで上昇される。

その後、アーム１７０が、移動機構１８０により、載置台１０１の中心に向けて直線的に移動され、第１センサ１５０と第２センサ１６０が、退避領域Ｒ２から処理領域Ｒ１に移動される。

そして、処理領域Ｒ１内に位置する第１センサ１５０により、ウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態として、ウェハＷの表面に残っている自然酸化膜の厚さが、検出される。また、処理領域Ｒ１内に位置する第２センサ１６０により、リング載置面１０３ｂに載置されたエッジリングＥの状態として、エッジリングＥまでの距離が検出される。
第１センサ１５０による検出と第２センサ１６０による検出は例えば同時に行われる。同時に行われることにより、検出に要する時間を短縮することができる。

また、ウェハＷにおいて第１センサ１５０による検出が行われる部分は、例えば１箇所であるが、移動機構１８０による移動方向に沿った複数個所であってもよい。同様に、エッジリングＥにおいて第２センサ１６０による検出が行われる部分は、例えば１箇所であるが、移動機構１８０による移動方向に沿った複数個所であってもよい。

第１センサ１５０及び第２センサ１６０による検出が終了すると、載置台１０１上のウェハＷは、昇降ピン（図示せず）等を介して、処理容器１００から搬送室（図示せず）へ搬出される。

なお、第１センサ１５０によるウェハＷの状態の検出結果が不良な場合（具体的には例えば自然酸化膜の厚さが所定値以上である場合）、その旨の報知が、例えば表示部Ｍ１を介して行われてもよい。同様に、第２センサ１６０によるエッジリングＥの状態の検出結果が不良な場合（具体的には例えばエッジリングＥまでの距離が所定値以上である場合すなわちエッジリングＥの消耗量が所定値以上である場合）、その旨の報知が、例えば表示部Ｍ１を介して行われてもよい。
また、第１センサ１５０によるウェハＷの状態の検出結果や第２センサ１６０によるエッジリングＥの状態の検出結果が不良な場合に、プラズマ処理装置１の稼働が中断されてもよい。

＜変形例＞
以上の例では、第１センサ１５０により、ウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態が検出されていたが、これに代えて、ウェハ載置面１０３ａ自体の状態が検出されてもよい。ウェハ載置面１０３ａの状態とは、例えば、ウェハ載置面１０３ａ上のパーティクルの有無またはウェハ載置面１０３ａ上のパーティクルの数である。また、ウェハ載置面１０３ａの状態は、ウェハ載置面１０３ａに形成された前述の凸部１０３ｃの高さであってもよい。
この場合、第１センサ１５０による検出は、ウェハ載置面１０３ａ上のプラズマ処理後のウェハＷが処理容器１００から搬出されてから行われる。また、この場合、第１センサ１５０による検出は、プラズマ処理を連続的に行う合間ではなく、メンテナンス時に行ってもよい。

また、第１センサ１５０による検出が行われる時期と、第２センサ１６０による検出が行われる時期は、異なっていてもよい。例えば、第２センサ１６０によるエッジリングＥの状態の検出のみが、プラズマ処理装置１のメンテナンス時に行われてもよい。

以上の例では、第１アーム１７１が、第２アーム１７２に固定されており、第２アーム１７２と共に移動していた。これに代えて、第１アーム１７１が、第２アーム１７２と独立して、第２アーム１７２に沿ってアーム延在方向に移動可能に構成されてもよい。この場合であって、第１センサ１５０及び第２センサ１６０による検出が行われる部分がそれぞれ複数個所である場合、距離上の測定間隔を、第１センサ１５０と第２センサ１６０とで異ならせることができる。

載置台１０１が、移動可能に構成されていてもよい。具体的には、載置台１０１が、その中心を通る鉛直軸周りに回転可能に構成されていてもよい。この場合、載置台１０１の周方向に沿った複数個所について、第１センサ１５０及び第２センサによる検出が行われてもよい。また、この場合、載置台１０１の移動と、第１アーム１７１及び第２アーム１７２の移動との両方が実行されながら、第１センサ１５０及び第２センサ１６０による検出が行われてもよい。これにより、ウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態の面内分布と、リング載置面１０３ｂに載置されたエッジリングＥの状態の面内分布を取得することができる。

＜本実施形態の主な効果＞
以上のように、本実施形態では、プラズマ処理装置１が、載置台１０１のウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態またはウェハ載置面１０３ａの状態を検出する第１センサ１５０と、載置台１０１のリング載置面１０３ｂに載置されたエッジリングＥの状態を検出する第２センサ１６０と、を備える。そのため、ウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態またはウェハ載置面１０３ａの状態と、載置台１０１のリング載置面１０３ｂに載置されたエッジリングＥの状態と、の両方を、検出することができる。

また、プラズマ処理装置１は、第１センサ１５０及び第２センサ１６０を保持するアーム１７０と、アーム１７０を移動させることで、第１センサ１５０及び第２センサ１６０を、処理容器１００内における載置台１０１の上方の処理領域Ｒ１と、処理容器１００内において上面視で処理領域Ｒ１の外側の退避領域Ｒ２と、の間で、移動させる移動機構１８０と、を備える。すなわち、第１センサ１５０と第２センサ１６０とで、少なくとも移動機構１８０の一部が共通である。そのため、第１センサ１５０及び第２センサ１６０それぞれに対し個別の移動機構を設ける場合に比べて、高コスト化を抑制することができる。

さらに、ウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷに対するプラズマ処理時に第１センサ１５０及び第２センサ１６０がプラズマにより損傷するのを抑制するため、上述の退避領域Ｒ２は必須となる。しかし、退避領域を第１センサ１５０と第２センサ１６０とで別々に設けると、処理容器１００が大型化し、プラズマ処理装置１も大型化してしまう。具体的には、プラズマ処理装置１の占有面積（フットプリント）が大きくなってしまう。それに対し、本実施形態では、第１センサ１５０と第２センサ１６０とで退避領域が共通であるため、プラズマ処理装置１の大型化を抑制することができる。

このように、本実施形態によれば、装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、載置台１０１のウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態またはウェハ載置面１０３ａの状態と、載置台１０１に載置されたエッジリングＥの状態と、の両方を検出することができる。

また、前述のように、移動機構１８０が有する駆動源としてエアシリンダを用いてもよい。エアシリンダを用いることにより、モータを用いる場合に比べて、コストを抑えることができる。

＜その他の変形例＞
図５は、第１センサ１５０及び第２センサ１６０を保持するアーム１７０を移動させる移動機構の他の例を説明するための図である。
図１等に示した移動機構１８０は、アーム１７０を直線的に移動させていた。それに対し、図５の移動機構１８０Ａは、アーム１７０を鉛直軸周りに旋回させる。具体的には、移動機構１８０Ａは、アーム１７０を鉛直軸周りに旋回させることで、第１センサ１５０及び第２センサ１６０を、処理領域Ｒ１と退避領域Ｒ２との間で、移動させる。

移動機構１８０Ａは、例えばアーム１７０の基端部（具体的には第２アーム１７２の基端部）を軸支する基台１８１を有する。また、移動機構１８０Ａは、アーム１７０を旋回させる駆動力を発生する駆動源（図示せず）を有する。駆動源として例えばモータが用いられる。

本例の移動機構を用いる場合も、装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、載置台１０１のウェハ載置面１０３ａに載置されたウェハＷの状態またはウェハ載置面１０３ａの状態と、載置台１０１に載置されたエッジリングＥの状態と、の両方を検出することができる。

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。例えば、上記実施形態の構成要件は任意に組み合わせることができる。当該任意の組み合せからは、組み合わせにかかるそれぞれの構成要件についての作用及び効果が当然に得られるとともに、本明細書の記載から当業者には明らかな他の作用及び他の効果が得られる。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成例も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板に対しプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
前記基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される基板載置面と、前記基板を囲むように配置されるエッジリングが載置されるリング載置面と、を有する載置台と、
前記載置台の前記基板載置面にされた前記基板の状態または前記基板載置面の状態を検出する第１センサと、
前記載置台の前記リング載置面にされた前記エッジリングの状態を検出する第２センサと、
前記処理容器内に設けられ、前記第１センサ及び前記第２センサを保持する保持部と、
前記保持部を移動させることで、前記第１センサ及び前記第２センサを、前記載置台の上方の処理領域と、前記処理容器内において上面視で前記処理領域の外側に位置する、センサ間で共通の退避領域との間で、移動させる移動機構と、を備える、プラズマ処理装置。
（２）前記移動機構は、前記処理領域と前記退避領域との間で、前記保持部を直線的に移動させる、前記（１）に記載のプラズマ処理装置。
（３）前記移動機構は、前記処理領域と前記退避領域との間で、前記保持部を、鉛直軸周りに旋回させる、前記（１）に記載のプラズマ処理装置。
（４）前記処理容器内は、プラズマ処理時において、真空に保持され、
前記保持部の内部は、大気圧に保持され、
前記第１センサ及び前記第２センサは、前記保持部の内部に設けられ、
前記保持部は、前記第１センサ及び前記第２センサに対応する部分に、検出用の光を透過する窓が設けられ、
前記第１センサ及び前記第２センサと前記処理容器の外部との間で信号を伝達するケーブルは、前記保持部の内部を通り、前記処理容器の外部へ至るよう配設される、前記（１）～（３）のいずれか１に記載のプラズマ処理装置。
（５）前記第１センサは、前記基板載置面に載置された前記基板の表面に形成された膜の厚さを検出する、前記（１）～（４）のいずれか１に記載のプラズマ処理装置。
（６）前記第２センサは、前記リング載置面に載置された前記エッジリングの消耗量に関する情報を検出する、前記（１）～（５）のいずれか１に記載のプラズマ処理装置。
（７）前記エッジリングの消耗量に関する情報は、前記第２センサから前記エッジリングまでの距離である、前記（６）に記載のプラズマ処理装置。
（８）制御部をさらに備え、
前記制御部は、一の前記基板に対する前記プラズマ処理と、他の前記基板に対する前記プラズマ処理との間に、前記第１センサによる、前記基板の状態または前記基板載置面の状態の検出と、前記第２センサによる、前記エッジリングの状態の検出との両方が行われるよう、制御を行う、前記（１）～（７）のいずれか１に記載のプラズマ処理装置。
（９）プラズマ処理装置の処理容器内に設けられた載置台の基板載置面上の基板の状態または前記基板載置面の状態と、前記載置台のリング載置面上のエッジリングの状態を検出する検出方法であって、
前記基板載置面上の前記基板の状態または前記基板載置面の状態を検出する第１センサと、前記リング載置面上の前記エッジリングの状態を検出する第２センサとを保持する保持部を移動させ、前記第１センサ及び前記第２センサを、前記処理容器内における前記載置台の上方の処理領域に、前記処理容器内において上面視で前記処理領域の外側に位置する、センサ間で共通の退避領域から、移動させる工程と、
前記処理領域内に位置する前記第１センサ及び前記第２センサによる検出を行う工程と、を含む、検出方法。

１ プラズマ処理装置
１００ 処理容器
１０１ 載置台
１０３ａ 静電チャックの中央部の上面
１０３ｂ 静電チャックの周縁部の上面
１５０ 第１センサ
１６０ 第２センサ
１７０ アーム
１８０、１８０Ａ 移動機構
Ｅ エッジリング
Ｒ１ 処理領域
Ｒ２ 退避領域
Ｗ ウェハ

Claims (9)

1. 基板に対しプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
   前記基板を収容する処理容器と、
   前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される基板載置面と、前記基板を囲むように配置されるエッジリングが載置されるリング載置面と、を有する載置台と、
   前記載置台の前記基板載置面にされた前記基板の状態または前記基板載置面の状態を検出する第１センサと、
   前記載置台の前記リング載置面にされた前記エッジリングの状態を検出する第２センサと、
   前記処理容器内に設けられ、前記第１センサ及び前記第２センサを保持する保持部と、
   前記保持部を移動させることで、前記第１センサ及び前記第２センサを、前記載置台の上方の処理領域と、前記処理容器内において上面視で前記処理領域の外側に位置する、センサ間で共通の退避領域との間で、移動させる移動機構と、を備える、プラズマ処理装置。
2. 前記移動機構は、前記処理領域と前記退避領域との間で、前記保持部を直線的に移動させる、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記移動機構は、前記処理領域と前記退避領域との間で、前記保持部を、鉛直軸周りに旋回させる、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記処理容器内は、プラズマ処理時において、真空に保持され、
   前記保持部の内部は、大気圧に保持され、
   前記第１センサ及び前記第２センサは、前記保持部の内部に設けられ、
   前記保持部は、前記第１センサ及び前記第２センサに対応する部分に、検出用の光を透過する窓が設けられ、
   前記第１センサ及び前記第２センサと前記処理容器の外部との間で信号を伝達するケーブルは、前記保持部の内部を通り、前記処理容器の外部へ至るよう配設される、請求項１～３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記第１センサは、前記基板載置面に載置された前記基板の表面に形成された膜の厚さを検出する、請求項１～３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記第２センサは、前記リング載置面に載置された前記エッジリングの消耗量に関する情報を検出する、請求項１～３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記エッジリングの消耗量に関する情報は、前記第２センサから前記エッジリングまでの距離である、請求項６に記載のプラズマ処理装置。
8. 制御部をさらに備え、
   前記制御部は、一の前記基板に対する前記プラズマ処理と、他の前記基板に対する前記プラズマ処理との間に、前記第１センサによる、前記基板の状態または前記基板載置面の状態の検出と、前記第２センサによる、前記エッジリングの状態の検出との両方が行われるよう、制御を行う、請求項１～３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
9. プラズマ処理装置の処理容器内に設けられた載置台の基板載置面上の基板の状態または前記基板載置面の状態と、前記載置台のリング載置面上のエッジリングの状態を検出する検出方法であって、
   前記基板載置面上の前記基板の状態または前記基板載置面の状態を検出する第１センサと、前記リング載置面上の前記エッジリングの状態を検出する第２センサとを保持する保持部を移動させ、前記第１センサ及び前記第２センサを、前記処理容器内における前記載置台の上方の処理領域に、前記処理容器内において上面視で前記処理領域の外側に位置する、センサ間で共通の退避領域から、移動させる工程と、
   前記処理領域内に位置する前記第１センサ及び前記第２センサによる検出を行う工程と、を含む、検出方法。

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