JP6383647B2 - 測定システムおよび測定方法 - Google Patents

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、測定システムおよび測定方法に関する。

プラズマエッチング装置において、被処理基板が載置される下部電極の周囲にフォーカスリングを設けることにより、被処理基板の外周近傍でのプラズマの分布の均一性等が改善されることが知られている。しかし、プラズマを用いたエッチングの過程で、被処理基板と共に、フォーカスリングも徐々に削られてしまう。フォーカスリングが削られると、被処理基板の外周部でのプラズマの分布の均一性が低下する。これにより、処理基板の外周部において、エッチングレートが変動し、デバイスの特性が劣化する場合がある。

フォーカスリングの消耗量を測定するためには、例えば、所定回数のプラズマエッチング処理が終了する度に、プラズマエッチング装置の処理容器を大気圧に開放し、フォーカスリングの厚みをノギス等を用いて測定することが考えられる。しかし、処理容器が一旦大気圧に開放されると、処理を続けるために処理容器内を再び真空状態に戻す必要がある。これには、所定の時間がかかる。

また、フォーカスリングの厚みを測るためにノギス等が処理容器の内部に触れることにより処理容器の内部に付着した副生成物がはがれ、プラズマエッチング処理を再開した場合に汚染物として被処理基板に付着する場合がある。被処理基板の汚染を防止するためには、フォーカスリングの厚みを測った後に、クリーニングやパーティクル測定等の処理を行う必要がある。そのため、フォーカスリングの厚みを測る場合には、これらの処理を行う分だけ、製造ラインが停止し、生産性が低下する。

製造ラインの生産性の低下を抑制するために、処理容器を大気圧に開放することなく、フォーカスリングの消耗量を測定する技術が求められる。これを実現するために、例えば、フォーカスリングにレーザ光を照射し、反射光の角度等に基づいて、フォーカスリングの消耗量を測定する技術が知られている。

特開２００６−１７３２２３号公報 特開２０１０−３４４１６号公報

しかし、反射光の角度等に基づいてフォーカスリングの消耗量を測定する方法では、プラズマエッチング装置の処理容器にレーザ光を導入するための窓、および、反射光を導出するための窓を設ける必要がある。そのため、そのような窓を設けるためにプラズマエッチング装置の改造が必要となり、プラズマエッチング装置の製造コストが増加する。また、レーザ光および反射光の光路上には部材を配置することができないため、プラズマエッチング装置の設計の自由度が低下することになる。

本発明の一側面における測定システムは、被処理基板が収容され、その内部が減圧可能な処理容器と、前記処理容器内に設けられ、搬送装置によって前記処理容器内に搬送された前記被処理基板が載置される下部電極と、前記下部電極の周囲を囲むように設けられたフォーカスリングとを有するプラズマエッチング装置における前記フォーカスリングの消耗量を測定する測定システムであって、距離センサが設けられたセンサ基板と、前記フォーカスリングの消耗量を測定する測定装置とを備え、前記測定装置は、前記搬送装置に指示して、前記センサ基板を前記処理容器内に搬送させる搬送指示部と、前記距離センサが測定した、前記距離センサから前記フォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を取得する取得部と、取得した前記物理量の情報に基づいて、前記フォーカスリングの消耗量を測定する測定部とを有する。

本発明の種々の側面および実施形態によれば、既存のプラズマエッチング装置を改造することなく、処理容器内を減圧状態に保ったままフォーカスリングの消耗量を測定することが可能となる。

図１は、実施形態における処理システムの一例を示す図である。 図２は、プラズマエッチング装置の一例を示す概略断面図である。 図３は、センサ基板の一例を示す図である。 図４は、測定装置の一例を示すブロック図である。 図５は、測定動作の一例を説明する図である。 図６は、測定動作の一例を説明する図である。 図７は、測定動作の一例を説明する図である。 図８は、消耗量が測定されるフォーカスリングの部分の一例を説明するための図である。 図９は、フォーカスリングの初期状態の測定処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、フォーカスリングの消耗量の測定処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、測定装置の機能を実現するコンピュータの一例を示す図である。 図１２は、センサ基板の他の例を示す図である。 図１３は、センサ基板の他の例を示す図である。

開示する測定システムは、１つの実施形態において、被処理基板が収容され、その内部が減圧可能な処理容器と、処理容器内に設けられ、搬送装置によって処理容器内に搬送された被処理基板が載置される下部電極と、下部電極の周囲を囲むように設けられたフォーカスリングとを有するプラズマエッチング装置におけるフォーカスリングの消耗量を測定する測定システムであって、距離センサが設けられたセンサ基板と、フォーカスリングの消耗量を測定する測定装置とを備える。測定装置は、搬送装置に指示して、センサ基板を処理容器内に搬送させる搬送指示部と、距離センサが測定した、距離センサからフォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を取得する取得部と、取得した距離に応じた物理量の情報に基づいて、フォーカスリングの消耗量を測定する測定部とを有する。

また、開示する１つの実施形態において、距離センサは、フォーカスリング上を通過する際に、フォーカスリングの幅方向における複数の位置で、距離センサからフォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を測定してもよい。

また、開示する１つの実施形態において、搬送指示部は、被処理基板が下部電極に載置される位置よりも、被処理基板が処理容器内に搬入される際に通過するゲートから遠い位置まで、センサ基板を搬入させてもよい。また、距離センサは、少なくとも、フォーカスリングの中心からゲート側におけるフォーカスリングの部分と、フォーカスリングの中心からゲートと反対側におけるフォーカスリングの部分とにおいて、距離センサからフォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を測定してもよい。

また、開示する１つの実施形態において、搬送指示部は、搬送装置がセンサ基板を処理容器内に搬入する際に、センサ基板上において、距離センサが、センサ基板の中心を通り、センサ基板の搬送方向を示す直線から所定距離以上離れて位置するように、搬送装置にセンサ基板を保持させてもよい。

また、開示する１つの実施形態において、センサ基板には、位置決めのためのオリエンテーションフラットまたはノッチである位置決め部が形成されてもよく、距離センサは、センサ基板の表面において、センサ基板の中心と位置決め部とを通る直線から所定距離以上離れた位置に設けられてもよい。

また、開示する１つの実施形態において、距離センサは、静電容量センサであり、距離センサからフォーカスリングまでの距離に応じた物理量として静電容量を測定してもよい。

また、開示する１つの実施形態において、センサ基板は、距離センサが測定した距離に応じた物理量の情報を無線送信する無線通信装置を有してもよく、取得部は、無線通信装置によって無線送信された、距離に応じた物理量の情報を取得してもよい。

また、開示する測定方法は、１つの実施形態において、被処理基板が収容され、その内部が減圧可能な処理容器と、処理容器内に設けられ、搬送装置によって処理容器内に搬送された被処理基板が載置される下部電極と、下部電極の周囲を囲むように設けられたフォーカスリングとを有するプラズマエッチング装置におけるフォーカスリングの消耗量の測定方法であって、測定装置が、搬送装置に指示して、距離センサが設けられたセンサ基板を処理容器内に搬送させる工程と、距離センサが測定した、距離センサからフォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を取得する工程と、取得した物理量の情報に基づいて、フォーカスリングの消耗量を測定する工程とを実行する。

以下に、開示する測定システムおよび測定方法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、本実施形態により開示される発明が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

［処理システム１００の構成］
図１は、実施形態における処理システム１００の一例を示す図である。処理システム１００は、複数のプラズマエッチング装置１０１（１０１−１および１０１−２）、搬送室１０２、および複数のカセット室１０３（１０３−１および１０３−２）を備える。複数のプラズマエッチング装置１０１および複数のカセット室１０３は、搬送室１０２の周囲に設けられる。処理システム１００は、測定システムの一例である。

プラズマエッチング装置１０１−１と搬送室１０２との間には、ゲートバルブＧ−１が設けられており、ゲートバルブＧ−１は、プラズマエッチング装置１０１−１と搬送室１０２との間を気密に閉塞させたり、連通させたりすることができる。同様に、プラズマエッチング装置１０１−２と搬送室１０２との間には、ゲートバルブＧ−２が設けられており、ゲートバルブＧ−２は、プラズマエッチング装置１０１−２と搬送室１０２との間を気密に閉塞させたり、連通させたりすることができる。

また、カセット室１０３−１と搬送室１０２との間には、ゲートバルブＧ−３が設けられており、ゲートバルブＧ−３は、カセット室１０３−１と搬送室１０２との間を気密に閉塞させたり、連通させたりすることができる。同様に、カセット室１０３−２と搬送室１０２との間には、ゲートバルブＧ−４が設けられており、ゲートバルブＧ−４は、カセット室１０３−２と搬送室１０２との間を気密に閉塞させたり、連通させたりすることができる。

また、カセット室１０３−１には、ドアバルブＤ−１が設けられており、ドアバルブＤ−１は、カセット室１０３−１の外部からカセット室１０３−１内を気密に閉塞させたり、カセット室１０３−１内をカセット室１０３−１の外部と連通させて大気圧に開放させたりすることができる。同様に、カセット室１０３−２には、ドアバルブＤ−２が設けられており、ドアバルブＤ−２は、カセット室１０３−２の外部からカセット室１０３−２内を気密に閉塞させたり、カセット室１０３−２内をカセット室１０３−２の外部と連通させて大気圧に開放させたりすることができる。

そして、複数の被処理基板である半導体ウエハＷが収容されたカセット１３０は、ドアバルブＤ−１およびＤ−２を介して、カセット室１０３−１および１０３−２内にそれぞれ搬入される。また、プラズマエッチング装置１０１−１または１０１−２で処理された半導体ウエハＷが収容されたカセット１３０を、ドアバルブＤ−１およびＤ−２を介して、カセット室１０３−１および１０３−２からそれぞれ搬出することができる。また、カセット１３０には、後述するセンサ基板２０が収容される。それぞれのカセット室１０３には、それぞれ図示しない真空排気装置が設けられており、カセット１３０が搬入され、ドアバルブＤ−１およびＤ−２が閉じられた後、それぞれのカセット室１０３の内部は、真空排気装置によって所定の真空度に排気される。

搬送室１０２内には、多関節のアームを有する搬送装置１１０が設けられている。アームの先端には、半導体ウエハＷを保持する基板支持部１１１ａおよび１１１ｂが設けられている。搬送装置１１０は、ゲートバルブＧ−１、Ｇ−２、Ｇ−３、およびＧ−４を開けた状態で、基板支持部１１１をそれぞれのプラズマエッチング装置１０１およびそれぞれのカセット室１０３内に進入させることができる。

そして、搬送装置１１０は、処理前の半導体ウエハＷを基板支持部１１１に載せてカセット室１０３内のカセット１３０から取り出し、プラズマエッチング装置１０１内に搬入する。そして、処理後の半導体ウエハＷを基板支持部１１１に載せてプラズマエッチング装置１０１から搬出し、カセット室１０３内のカセット１３０内に収容する。また、搬送室１０２には、図示しない真空排気装置が設けられており、搬送室１０２内が真空排気装置によって所定の真空度に排気された状態で、搬送装置１１０は、半導体ウエハＷの搬送等を行うことができる。

搬送室１０２内の搬送装置１１０には、測定装置３０が接続されている。測定装置３０は、搬送装置１１０に指示して、センサ基板２０をカセット１３０から搬出させ、プラズマエッチング装置１０１内に搬入させる。そして、測定装置３０は、プラズマエッチング装置１０１内に搬入されたセンサ基板２０が測定した情報に基づいて、プラズマエッチング装置１０１内の部品、例えばフォーカスリングの状態を測定する。

［プラズマエッチング装置１０１の構成］
図２は、プラズマエッチング装置１０１の一例を示す概略断面図である。プラズマエッチング装置１０１は、例えば図２に示すように、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器１を有する。処理容器１は、例えば表面に陽極酸化被膜が施されたアルミニウム等により、略円筒状に形成されている。処理容器１内には、被処理基板である半導体ウエハＷを水平に支持する載置台２が設けられている。

載置台２は、その基材２ａが導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されており、下部電極として機能する。この載置台２は、絶縁板３を介して導体の支持台４に支持されている。また、載置台２の上方の外周には、例えば単結晶シリコン等で形成されたフォーカスリング５が設けられている。さらに、載置台２および支持台４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３ａが設けられている。

載置台２の上方には、載置台２と略平行に対向するように、換言すれば、載置台２上に載置された半導体ウエハＷと対向するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド１６が設けられている。シャワーヘッド１６と載置台２とは、一対の電極（上部電極と下部電極）として機能する。載置台２の基材２ａには、整合器１１ａを介して高周波電源１０ａが接続されている。また、載置台２の基材２ａには、整合器１１ｂを介して高周波電源１０ｂが接続されている。高周波電源１０ａは、プラズマの発生に用いられる所定の周波数（例えば１００ＭＨｚ）の高周波電力を載置台２の基材２ａに供給する。また、高周波電源１０ｂは、イオンの引き込み（バイアス）に用いられる所定の周波数の高周波電力であって、高周波電源１０ａよりも低い周波数（例えば、１３ＭＨｚ）の高周波電力を載置台２の基材２ａに供給する。

載置台２の上面には、半導体ウエハＷを静電吸着するための静電チャック６が設けられている。静電チャック６は、絶縁体６ｂと、絶縁体６ｂの間に設けられた電極６ａとを有し、電極６ａには直流電源１２が接続されている。そして、静電チャック６は、直流電源１２から印加された直流電圧により静電チャック６の表面に発生したクーロン力によって、半導体ウエハＷを吸着保持する。

載置台２の内部には、冷媒が流れる流路２ｂが形成されており、流路２ｂには、配管２ｃおよび２ｄが接続されている。そして、流路２ｂの中にガルデン等の冷媒を循環させることによって、支持台４および載置台２を所定の温度に制御することができる。また、載置台２には、載置台２を貫通するように、半導体ウエハＷの裏面側にヘリウムガス等の冷却ガス（バックサイドガス）を供給するための配管１８が設けられている。配管１８は、図示しないバックサイド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２の上面に静電チャック６によって吸着保持された半導体ウエハＷを、所定の温度に制御することができる。

上記したシャワーヘッド１６は、処理容器１の上部に設けられている。シャワーヘッド１６は、本体部１６ａと電極板をなす上部天板１６ｂとを備えており、絶縁性部材１７を介して処理容器１の上部に支持されている。本体部１６ａは、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等により形成され、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持する。上部天板１６ｂは、例えば石英等のシリコン含有物質で形成される。

本体部１６ａの内部には、ガス拡散室１６ｃおよび１６ｄが設けられる。ガス拡散室１６ｃおよび１６ｄの下部に位置するように、本体部１６ａの底部には、多数のガス通流孔１６ｅが形成されている。ガス拡散室は、中央部に設けられたガス拡散室１６ｃと、周縁部に設けられたガス拡散室１６ｄとに２分割されており、中央部と周縁部とで独立に処理ガスの供給状態を変更できるようになっている。

また、上部天板１６ｂには、当該上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔１６ｆが設けられており、それぞれのガス導入孔１６ｆは、上記したガス通流孔１６ｅに連通している。このような構成により、ガス拡散室１６ｃおよび１６ｄに供給された処理ガスは、ガス通流孔１６ｅおよびガス導入孔１６ｆを介して処理容器１内にシャワー状に拡散されて供給される。なお、本体部１６ａ等には、図示しないヒータや、冷媒を循環させるための図示しない配管等の温度調整器が設けられており、プラズマエッチング処理中にシャワーヘッド１６を所望の範囲内の温度に制御できるようになっている。

上記した本体部１６ａには、ガス拡散室１６ｃおよび１６ｄのそれぞれへ処理ガスを導入するための２つのガス導入口１６ｇおよび１６ｈが形成されている。ガス導入口１６ｇには、配管１５ａの一端が接続されており、配管１５ａの他端には、弁Ｖ１およびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ｃを介して、エッチング用の処理ガスを供給する処理ガス供給源１５が接続されている。また、ガス導入口１６ｈには、配管１５ｂの一端が接続されており、配管１５ｂの他端には、弁Ｖ２およびＭＦＣ１５ｄを介して、処理ガス供給源１５が接続されている。

そして、処理ガス供給源１５から供給された処理ガスは、配管１５ａおよび１５ｂを介してガス拡散室１６ｃおよび１６ｄにそれぞれ供給され、それぞれのガス通流孔１６ｅおよびガス導入孔１６ｆを介して処理容器１内にシャワー状に拡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１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１を介して可変直流電源５２が電気的に接続されている。可変直流電源５２は、スイッチ５３により直流電力の供給および遮断が可能となっている。可変直流電源５２の電流および電圧ならびにスイッチ５３のオンおよびオフは、後述する制御部６０によって制御される。なお、後述のように、高周波電源１０ａおよび高周波電源１０ｂから高周波電力が載置台２に供給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６０によりスイッチ５３がオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド１６に所定の直流電圧が印加される。

処理容器１の底部には、排気口７１が形成されている。排気口７１には、排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気装置７３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１内を所定の真空度まで減圧することができる。また、処理容器１の側壁には、開口部７４が設けられており、開口部７４には、当該開口部７４を開閉するゲートバルブＧが設けられている。

処理容器１の内壁には、内壁の面に沿って、デポシールド７６および７７が、着脱自在に設けられている。デポシールド７６および７７は、処理容器１の内壁にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止する機能を有する。また、デポシールド７７は、下部電極となる載置台２、内壁部材３ａ、および支持台４の外周面を覆うように設けられている。静電チャック６上に吸着保持された半導体ウエハＷと略同じ高さのデポシールド７６の位置には、直流的にグランドに接続された導電性部材（ＧＮＤブロック）７９が設けられている。導電性部材７９により、処理容器１内の異常放電が抑制される。

また、処理容器１の周囲には、同心円状にリング磁石８０が配置されている。リング磁石８０は、シャワーヘッド１６と載置台２との間の空間に磁場を形成する。リング磁石８０は、図示しない回転機構により回転自在に保持されている。

上記構成のプラズマエッチング装置１０１は、制御部６０によって、その動作が統括的に制御される。制御部６０には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、プラズマエッチング装置１０１の各部を制御するプロセスコントローラ６１と、ユーザインターフェース６２と、記憶部６３とが設けられている。ユーザインターフェース６２は、工程管理者がプラズマエッチング装置１０１を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマエッチング装置１０１の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等である。

記憶部６３には、プラズマエッチング装置１０１で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１の制御において実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、ユーザインターフェース６２からの指示に応じて任意のレシピが記憶部６３から呼び出されてプロセスコントローラ６１によって実行されることで、プロセスコントローラ６１の制御下で、プラズマエッチング装置１０１での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば通信回線を介して伝送されたものを利用したりすることも可能である。

［センサ基板２０の構成］
図３は、センサ基板２０の一例を示す図である。センサ基板２０は、例えば図３に示すように、ベース基板２１、距離センサ２３、無線通信機２４、およびバッテリ２６を有する。本実施形態において、ベース基板２１は、被処理基板である半導体ウエハＷと略同一の形状を有する。これにより、搬送装置１１０は、基板支持部１１１により、センサ基板２０を、半導体ウエハＷと同様に取り扱うことができる。また、ベース基板２１の外周には、ベース基板２１の方向を示す位置決め部２２が形成されている。本実施形態において、位置決め部２２は、例えばノッチである。なお、位置決め部２２は、オリエンテーションフラットであってもよい。

距離センサ２３、無線通信機２４、およびバッテリ２６は、ベース基板２１の表面に実装される。バッテリ２６は、配線２７により距離センサ２３および無線通信機２４に接続され、配線２７を介して距離センサ２３および無線通信機２４に電力を供給する。距離センサ２３は、配線２５により無線通信機２４に接続される。距離センサ２３は、ベース基板２１の中心２９と位置決め部２２とを通る直線から、ΔＬ１離れたベース基板２１上の位置に実装される。

無線通信機２４は、測定装置３０から無線送信された電波を受信し、受信した電波を復調して、配線２５を介して距離センサ２３へ送る。また、無線通信機２４は、配線２５を介して距離センサ２３から信号を受け取った場合に、受け取った信号に所定の変調を施して測定装置３０へ無線送信する。本実施形態において、無線通信機２４は、アナログ無線通信方式により、測定装置３０との間で信号を送受信する。なお、無線通信機２４は、無線ＬＡＮやBluetooth（登録商標）等のディジタル無線通信方式により、測定装置３０との間で信号を送受信してもよい。

距離センサ２３は、配線２５を介して無線通信機２４から測定指示を示す信号を受け取った場合に、測定対象物との間の距離に応じた物理量を測定する。そして、距離センサ２３は、測定した物理量を示す信号を、配線２５を介して無線通信機２４へ送る。本実施形態において、測定対象物は、処理容器１内に設けられたフォーカスリング５である。また、本実施形態において、距離センサ２３は、測定対象物との間の距離に応じた物理量として静電容量を測定する、例えば静電容量センサである。なお、距離センサ２３は、測定対象物との間の距離に応じて変化する物理量を測定可能なセンサであれば、他の方式のセンサ（例えば、レーザ距離センサ、超音波センサ等）であってもよい。

ここで、プラズマエッチング装置１０１内において半導体ウエハＷが処理されると、処理容器１内に生成されたプラズマによって、フォーカスリング５がわずかに削られる。そして、半導体ウエハＷの処理を繰り返すことにより、処理容器１内のフォーカスリング５が薄くなり、半導体ウエハＷの外周付近におけるプラズマの均一性を高めるというフォーカスリング５の効果が低下する。

そこで、本実施形態では、プラズマエッチング装置１０１による処理の開始前に、センサ基板２０を処理容器１内に搬入し、距離センサ２３により距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離を測定する。そして、いくつかの半導体ウエハＷが処理された後に、再びセンサ基板２０を処理容器１内に搬入し、距離センサ２３により距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離を測定する。そして、処理の開始前に測定した距離との差分から、フォーカスリング５の消耗量を算出し、算出した消耗量を、処理システム１００のユーザに通知する。

また、処理の対象である半導体ウエハＷには、図３に示したセンサ基板２０と同様に、位置決め部２２が形成されている。半導体ウエハＷに形成された位置決め部２２の近傍におけるプラズマの分布は、半導体ウエハＷの外周部における他の部分におけるプラズマの分布とはわずかに異なる場合がある。そのため、半導体ウエハＷの位置決め部２２の近傍におけるフォーカスリング５の消耗量は、他の部分におけるフォーカスリング５の消耗量とは異なる場合がある。そのため、半導体ウエハＷの位置決め部２２が配置された位置の近傍のフォーカスリング５の消耗量を測定しても、フォーカスリング５の他の部分の消耗量とは異なる値が測定されてしまう場合がある。

これを回避するために、本実施形態では、例えば図３に示すように、距離センサ２３は、ベース基板２１の中心２９と位置決め部２２とを通る直線から、ΔＬ１離れたベース基板２１上の位置に実装される。そして、センサ基板２０をプラズマエッチング装置１０１の処理容器１内に搬入させる際に、位置決め部２２からベース基板２１の中心２９へ向かう方向へセンサ基板２０を移動させる。これにより、距離センサ２３がフォーカスリング５の上方を通過する際に、半導体ウエハＷの位置決め部２２に配置された位置の近傍のフォーカスリング５の部分とは異なる部分の上方を距離センサ２３が通過することになる。これにより、距離センサ２３によって、半導体ウエハＷの位置決め部２２に配置された位置の近傍のフォーカスリング５における消耗量が測定されることを防止することができる。

なお、本実施形態では、センサ基板２０を方向Ｂへ移動させてゲートバルブＧから処理容器１内に搬入する場合、半導体ウエハＷが処理容器１内に搬入されて静電チャック６上に載置される位置よりも、さらにゲートバルブＧから遠い位置までセンサ基板２０を移動させる。これにより、距離センサ２３は、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の部分と、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の部分の２か所においてフォーカスリング５の消耗量を測定することができる。

その際、距離センサ２３を、ベース基板２１上において、中心２９と位置決め部２２とを通る直線からあまりに遠い位置に実装してしまうと、センサ基板２０を方向Ｂへ移動させて処理容器１内に搬入した場合に、距離センサ２３によって消耗量が測定されるフォーカスリング５上の２か所の位置が、互いに近くなってしまう。そのため、距離センサ２３によって測定された測定値に基づいて算出されたフォーカスリング５の消耗量と、フォーカスリング５全体の実際の消耗量との差が大きくなる場合がある。そのため、距離センサ２３は、ベース基板２１上において、中心２９と位置決め部２２とを通る直線からあまり遠くない位置に実装することが好ましい。例えば、ベース基板２１の中心２９と位置決め部２２とを通る直線から距離センサ２３が実装されるベース基板２１上の位置までの距離ΔＬ１は、例えば、ベース基板２１の半径の１／４〜１／２倍程度の範囲内であることが好ましい。これにより、フォーカスリング５の消耗量の測定精度を高めることができる。

［測定装置３０の構成］
図４は、測定装置３０の一例を示すブロック図である。測定装置３０は、例えば図４に示すように、アンテナ３１、無線通信部３２、取得部３３、測定指示部３４、測定部３５、および搬送指示部３６を有する。

無線通信部３２は、測定指示部３４から信号を受け取った場合に、受け取った信号に所定の変調を施してアンテナ３１を介してセンサ基板２０へ送信する。また、無線通信部３２は、アンテナ３１を介してセンサ基板２０から信号を受信した場合に、受信した信号を復調して取得部３３へ送る。

測定指示部３４は、測定部３５から測定指示を受け取った場合に、測定指示を示す信号を生成し、生成した信号を無線通信部３２へ送る。取得部３３は、無線通信部３２から受け取った信号を、測定値を示す情報に変換して、測定部３５へ送る。搬送指示部３６は、測定部３５からの指示に応じて、センサ基板２０の搬送を制御する信号を搬送装置１１０へ送信する。

測定部３５は、マウスやキーボード等の入力装置３７を介して、処理システム１００のユーザからの指示に応じて、搬送装置１１０および距離センサ２３を制御し、プラズマエッチング装置１０１の処理容器１内の部品の状態を測定する。例えば、測定部３５は、処理システム１００のユーザからの指示に応じて、搬送装置１１０および距離センサ２３を制御し、処理容器１内のフォーカスリング５の初期状態の測定を行う。初期状態とは、例えば、フォーカスリング５の交換が行われ、プラズマエッチング装置１０１によるプラズマエッチング処理が開始される前の状態を指す。

フォーカスリング５の初期状態の測定では、測定部３５は、例えば、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方に距離センサ２３が位置する位置まで、センサ基板２０をプラズマエッチング装置１０１の処理容器１内に搬入させる指示を搬送指示部３６へ送る。搬送装置１１０は、例えば図５に示すように、距離センサ２３がベース基板２１の下面側に位置するようにセンサ基板２０を保持し、ゲートバルブＧから搬送方向Ｂに沿って、センサ基板２０を処理容器１内に搬入する。そして、距離センサ２３がゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方に位置した場合に、測定部３５は、測定指示部３４に測定指示を送る。そして、取得部３３から測定値を受信した場合に、測定部３５は、受信した測定値に対応する距離の情報を保持する。

次に、測定部３５は、センサ基板２０を処理容器１内に所定距離搬入させる指示を搬送指示部３６へ送る。所定距離とは、例えば数ミリメートルである。そして、測定部３５は、測定指示部３４に測定指示を送り、取得部３３から測定値の情報を受信し、受信した測定値に対応する距離ｄの情報を保持する。測定部３５は、例えば図６に示すように、距離センサ２３がフォーカスリング５の上方を通過する間、センサ基板２０を搬送方向Ｂへ所定距離移動させて、フォーカスリング５までの距離ｄに応じた測定値を距離センサ２３に測定させる処理を複数回（例えば、十数回程度）繰り返す。

そして、距離センサ２３がゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方を通過した場合、測定部３５は、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方に距離センサ２３が位置する位置まで、センサ基板２０をさらに搬入させる指示を搬送指示部３６へ送る。搬送装置１１０は、例えば図７に示すように、センサ基板２０をゲートバルブＧから搬送方向Ｂに沿って、被処理基板である半導体ウエハＷが搬入される位置よりもさらに所定距離ΔＬ２分、ゲートバルブＧから遠い位置までセンサ基板２０を搬入する。そして、距離センサ２３が、例えば図７に示すように、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方に位置した場合に、測定部３５は、測定指示部３４に測定指示を送る。そして、取得部３３から測定値を受信した場合に、測定部３５は、受信した測定値に対応する距離ｄの情報を保持する。

そして、測定部３５は、距離センサ２３がゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方に位置した場合と同様に、距離センサ２３がゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方を通過する間、センサ基板２０を処理容器１内に所定距離移動させて、距離センサ２３にフォーカスリング５までの距離ｄに応じた測定値を測定させる処理を複数回繰り返す。

ここで、センサ基板２０において、距離センサ２３は、例えば図３に示したように、ベース基板２１の中心と位置決め部２２とを通る直線から所定距離ΔＬ１離れたベース基板２１上の位置に実装される。そして、搬送装置１１０は、センサ基板２０の位置決め部２２を基準として、ベース基板２１の中心と位置決め部２２とを通る直線がフォーカスリング５および静電チャック６の略中央を通るように、センサ基板２０を処理容器１内に搬送方向Ｂに沿って搬入する。これにより、例えば図８に示すように、センサ基板２０の距離センサ２３は、フォーカスリング５の略中央を通る直線から所定距離ΔＬ１離れたフォーカスリング５上の領域５ａおよび領域５ｂを通過する。これにより、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の領域５ｂと、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の領域５ａとにおいて、それぞれ、距離センサ２３から初期状態におけるフォーカスリング５までの距離ｄに応じた測定値が複数回測定される。

そして、距離センサ２３がゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方を通過した場合、測定部３５は、センサ基板２０をカセット１３０に収容する指示を搬送指示部３６へ送る。そして、測定部３５は、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄと、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄとに基づいて、距離センサ２３から初期状態におけるフォーカスリング５までの距離ｄ₀を算出し、算出した距離ｄ₀を保持する。測定部３５は、例えば、測定値に対応する距離ｄの平均値を、距離センサ２３から初期状態におけるフォーカスリング５までの距離ｄ₀として算出する。

また、測定部３５は、プラズマエッチング装置１０１によってプラズマエッチング処理が１回以上実行された後に、処理システム１００のユーザからの指示に応じて、搬送装置１１０および距離センサ２３を制御し、処理容器１内のフォーカスリング５の消耗状態の測定を行う。例えば、測定部３５は、フォーカスリング５の消耗状態の測定において、図５から図７を用いて説明したフォーカスリング５の初期状態の測定と同様に、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方と、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方とにおいて、それぞれ距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離ｄに応じた測定値を複数回測定する。

そして、測定部３５は、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄと、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄとに基づいて、距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離ｄ₁を算出する。そして、測定部３５は、保持している距離ｄ₀から、算出した距離ｄ₁を引いた値を、フォーカスリング５の消耗量として算出する。そして、測定部３５は、算出したフォーカスリング５の消耗量を、ディスプレイ等の出力装置３８に出力する。

これにより、処理システム１００のユーザは、プラズマエッチング装置１０１の処理容器１を大気圧に開放することなく、フォーカスリング５の消耗量を測定することができる。また、被処理基板である半導体ウエハＷと同様の形状のセンサ基板２０を用いてフォーカスリング５の消耗量を測定することができるため、側壁に窓を形成する改造を処理容器１に施す必要がなく、既存のプラズマエッチング装置１０１を用いてフォーカスリング５の消耗量を測定することができる。また、フォーカスリング５の消耗量を測定するための光源の光路を処理容器１内に確保する必要がないため、プラズマエッチング装置１０１の設計の自由度の低下を抑制することができる。

なお、測定部３５は、プラズマエッチング装置１０１によって実行されたプラズマエッチング処理の回数をカウントし、所定回数に達した場合に、処理システム１００のユーザからの指示を待つことなく、フォーカスリング５の消耗量の測定処理を自動的に開始してもよい。この場合、フォーカスリング５の消耗量の測定処理を開始するまでのプラズマエッチング処理の実行回数は、処理システム１００のユーザによって任意に設定される。また、測定部３５は、処理システム１００のユーザから消耗量の閾値を受け付けて保持し、フォーカスリング５の消耗量の測定処理において測定したフォーカスリング５の消耗量が、保持している閾値以上である場合に、フォーカスリング５の消耗量が閾値に達した旨を、測定した消耗量の値に代えて、あるいは、測定した消耗量の値と共に、ディスプレイ等の出力装置３８に出力してもよい。

［初期状態の測定処理］
図９は、フォーカスリング５の初期状態の測定処理の一例を示すフローチャートである。例えば、フォーカスリング５の交換が行われ、処理システム１００のユーザから初期状態の測定処理を指示された場合に、測定装置３０は、本フローチャートに示す処理を開始する。

まず、測定部３５は、カセット１３０内に収容されたセンサ基板２０を搬送装置１１０に保持させる指示を搬送指示部３６へ送る。搬送指示部３６は、測定部３５からの指示を制御信号に変換し、搬送装置１１０へ送信する。搬送装置１１０は、基板支持部１１１によりカセット１３０からセンサ基板２０を取り出して、距離センサ２３がベース基板２１の下面側に位置するようにセンサ基板２０を保持する（Ｓ１００）。

次に、測定部３５は、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方に距離センサが位置する位置まで、センサ基板２０を搬入させる指示を搬送指示部３６へ送る。搬送指示部３６は、測定部３５からの指示を制御信号に変換し、搬送装置１１０へ送信する。搬送装置１１０は、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方に距離センサが位置する位置まで、センサ基板２０を搬入する（Ｓ１０１）。

次に、測定部３５は、測定指示を送信する（Ｓ１０２）。具体的には、測定部３５は、測定指示部３４に測定指示を送る。測定指示部３４は、測定指示を示す信号を生成し、生成した信号を無線通信部３２へ送る。無線通信部３２は、測定指示部３４から受け取った信号に所定の変調を施してアンテナ３１を介してセンサ基板２０へ無線送信する。センサ基板２０の無線通信機２４は、測定装置３０から受信した電波を復調して距離センサ２３へ送る。

次に、測定部３５は、距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離ｄに対応する測定値を受信する（Ｓ１０３）。具体的には、距離センサ２３は、無線通信機２４から受け取った信号が示す測定指示に応じて、距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離に応じた物理量（本実施形態では静電容量）を測定し、測定値を示す信号を無線通信機２４へ送る。無線通信機２４は、距離センサ２３から受け取った測定値を示す信号に所定の変調を施して測定装置３０へ無線送信する。

測定装置３０の無線通信部３２は、センサ基板２０から送信された電波をアンテナ３１を介して受信し、受信した電波を復調して取得部３３へ送る。取得部３３は、無線通信部３２によって復調された信号を、測定値を示す情報に変換して測定部３５へ送る。測定部３５は、取得部３３から測定値の情報を受け取り、受け取った測定値に対応する距離ｄの情報を保持する。

次に、測定部３５は、距離センサ２３による測定回数が所定回数に達したか否かを判定する（Ｓ１０４）。距離センサ２３による測定回数が所定回数に達していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、測定部３５は、センサ基板２０を搬送方向Ｂに沿って所定距離移動させる指示を搬送指示部３６へ送る。搬送指示部３６は、測定部３５からの指示を制御信号に変換し、搬送装置１１０へ送信する。搬送装置１１０は、センサ基板２０を搬送方向Ｂに沿って所定距離移動させる（Ｓ１０５）。そして、測定部３５は、再びステップＳ１０２に示した処理を実行する。

一方、距離センサ２３による測定回数が所定回数に達した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、測定部３５は、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方に距離センサが位置する位置まで、センサ基板２０を搬入させる指示を搬送指示部３６へ送る。搬送指示部３６は、測定部３５からの指示を制御信号に変換し、搬送装置１１０へ送信する。搬送装置１１０は、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方に距離センサが位置する位置まで、センサ基板２０を搬入する（Ｓ１０６）。

次に、測定部３５は、測定指示を送信する（Ｓ１０７）。そして、測定部３５は、距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離ｄに対応する測定値を受信する（Ｓ１０８）。そして、測定部３５は、距離センサ２３による測定回数が所定回数に達したか否かを判定する（Ｓ１０９）。距離センサ２３による測定回数が所定回数に達していない場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、測定部３５は、センサ基板２０を搬送方向Ｂに沿って所定距離移動させる指示を搬送指示部３６へ送る（Ｓ１１０）。そして、測定部３５は、再びステップＳ１０７に示した処理を実行する。なお、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０までの処理は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５において説明した処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。

一方、距離センサ２３による測定回数が所定回数に達した場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、測定部３５は、センサ基板２０をカセット１３０に戻す指示を搬送指示部３６へ送る。搬送指示部３６は、測定部３５からの指示を制御信号に変換し、搬送装置１１０へ送信する。搬送装置１１０は、センサ基板２０をカセット１３０に収容する（Ｓ１１１）。

次に、測定部３５は、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄと、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄとを平均して、距離センサ２３から初期状態におけるフォーカスリング５までの距離ｄ₀を算出する（Ｓ１１２）。そして、測定部３５は、算出した距離ｄ₀を測定装置３０のメモリに保存し（Ｓ１１３）、測定装置３０は、本フローチャートに示した初期状態の測定処理を終了する。

［消耗量の測定処理］
図１０は、フォーカスリング５の消耗量の測定処理の一例を示すフローチャートである。例えば、処理システム１００のユーザから消耗量の測定処理を指示された場合に、測定装置３０は、本フローチャートに示す処理を開始する。

まず、センサ基板２０および測定装置３０は、図９を用いて説明したステップＳ１００〜Ｓ１１１までの処理を実行する。そして、測定部３５は、ゲートバルブＧに近い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄと、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方で測定された複数の測定値に対応する距離ｄとを平均して、距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離ｄ₁を算出する（Ｓ１２０）。

次に、測定部３５は、保持している初期状態における距離ｄ₀から、ステップＳ１２０において算出した距離ｄ₁を引いた値を、フォーカスリング５の消耗量として算出する（Ｓ１２１）。そして、測定部３５は、算出したフォーカスリング５の消耗量を、ディスプレイ等の出力装置３８に出力し（Ｓ１２２）、測定装置３０は、本フローチャートに示した消耗量の測定処理を終了する。

［ハードウェア］
図１１は、測定装置３０の機能を実現するコンピュータ４０の一例を示す図である。コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＲＡＭ（Random Access Memory）４２、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３、補助記憶装置４４、無線通信機４５、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４６、およびメディアインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４７を備える。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３または補助記憶装置４４に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ４３は、コンピュータ４０の起動時にＣＰＵ４１によって実行されるブートプログラムや、コンピュータ４０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。

補助記憶装置４４は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等であり、ＣＰＵ４１によって実行されるプログラムおよび当該プログラムによって使用されるデータ等を格納する。無線通信機４５は、センサ基板２０等と無線通信し、センサ基板２０等の他の機器からデータを受信してＣＰＵ４１へ送り、ＣＰＵ４１が生成したデータを、センサ基板２０等の他の機器へ送信する。

ＣＰＵ４１は、入出力インターフェイス４６を介して、ディスプレイやプリンタ等の出力装置３８、搬送装置１１０、および、キーボードやマウス等の入力装置３７を制御する。ＣＰＵ４１は、入出力インターフェイス４６を介して、入力装置３７からデータを取得する。また、ＣＰＵ４１は、生成したデータを、入出力インターフェイス４６を介して出力装置３８や搬送装置１１０へ出力する。

メディアインターフェイス４７は、記録媒体４８に格納されたプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ４２を介してＣＰＵ４１に提供する。ＣＰＵ４１は、当該プログラムを、メディアインターフェイス４７を介して記録媒体４８から読み出してＲＡＭ４２上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。記録媒体４８は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＰＤ（Phase change rewritable Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。

コンピュータ４０のＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４２上にロードされたプログラムを実行することにより、無線通信部３２、取得部３３、測定指示部３４、測定部３５、および搬送指示部３６の各機能を実現する。コンピュータ４０のＣＰＵ４１は、上記プログラムを、記録媒体４８から読み取って実行するが、他の例として、他の装置から、有線または無線の通信回線を介してこれらのプログラムを取得してもよい。

以上、実施形態について説明した。本実施形態の処理システム１００によれば、既存のプラズマエッチング装置１０１を改造することなく、処理容器１内を減圧状態に保ったままフォーカスリング５の消耗量を測定することが可能となる。

なお、本発明は、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。

例えば図１２に示すように、センサ基板２０のベース基板２１には、複数の開口部２８ａ〜２８ｄが形成されていてもよい。センサ基板２０は、距離センサ２３、無線通信機２４、およびバッテリ２６がベース基板２１上に実装されているため、センサ基板２０の重量は、被処理基板である半導体ウエハＷよりも重くなる場合がある。そのため、センサ基板２０の重量によっては、センサ基板２０を処理容器１内に搬入するために搬送装置１１０のアームを伸ばした場合に、センサ基板２０の重さによりアームがたわみ、センサ基板２０が処理容器１内の部品に接触する可能性がある。そこで、例えば図１２に示すように、ベース基板２１に複数の開口部２８ａ〜２８ｄを形成することにより、センサ基板２０が軽量化され、センサ基板２０が処理容器１内の部品に接触することを防止することができる。

また、上記した実施形態において、センサ基板２０は、ベース基板２１上に距離センサ２３が１つ設けられたが、開示の技術はこれに限られない。例えば図１３に示すように、ベース基板２１上に複数の距離センサ２３−１および２３−２が設けられてもよい。これにより、フォーカスリング５のより多くの場所の消耗量を測定することができ、消耗量の測定精度を高めることができる。ただし、この場合も、それぞれの距離センサ２３は、例えば図１３に示すように、ベース基板２１の中心２９と位置決め部２２とを通る直線から、それぞれΔＬ１離れたベース基板２１上の位置に実装されることが好ましい。

また、上記した実施形態において、測定装置３０は、距離に応じた物理量の測定値を示す信号をセンサ基板２０から無線通信により受信したが、開示の技術はこれに限られない。例えば、センサ基板２０の距離センサ２３は、距離に応じた物理量の測定値を、ベース基板２１上に実装されたメモリ内に記録してもよい。そして、処理システム１００のユーザは、測定後のセンサ基板２０をカセット室１０３から取り出し、ケーブル等を介して測定装置３０に接続する。そして、測定装置３０は、ケーブル等を介して、センサ基板２０のメモリから測定値を読み出してもよい。

また、上記した実施形態において、搬送装置１１０は、半導体ウエハＷの搬入方向Ｂに沿ってセンサ基板２０を処理容器１内に搬入し、センサ基板２０の搬入過程において、フォーカスリング５の上方を距離センサ２３が通過する際に、距離センサ２３は、距離センサ２３からフォーカスリング５までの距離に応じた測定値を測定したが、開示の技術はこれに限られない。例えば、搬送装置１１０が、より自由な動きが可能であれば、搬送装置１１０は、センサ基板２０を処理容器１内に搬入した後に、距離センサ２３がフォーカスリング５の上方を、フォーカスリング５に沿って移動するように、センサ基板２０を処理容器１内で移動させてもよい。これにより、測定装置３０は、フォーカスリング５においてより多くの場所の消耗量を測定することができ、消耗量の測定精度を高めることができる。

また、上記した実施形態において、センサ基板２０が有するベース基板２１の形状は、被処理基板である半導体ウエハＷと略同一の形状であったが、他の形態として、ベース基板２１の外形は、半導体ウエハＷより大きくてもよい。また、この場合、ベース基板２１の外縁に近い位置に距離センサ２３が実装されることが好ましい。これにより、搬送装置１１０は、被処理基板である半導体ウエハＷを処理容器１内に搬入する場合と同じ範囲の動きで、距離センサ２３を、ゲートバルブＧから遠い側のフォーカスリング５の上方に位置させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

Ｗ 半導体ウエハ
１０１ プラズマエッチング装置
１１０ 搬送装置
１ 処理容器
２ 載置台
５ フォーカスリング
２０ センサ基板
２３ 距離センサ
３０ 測定装置
３３ 取得部
３５ 測定部
３６ 搬送指示部

Claims (7)

1. 被処理基板が収容され、その内部が減圧可能な処理容器と、前記処理容器内に設けられ、搬送装置によって前記処理容器内に搬送された前記被処理基板が載置される下部電極と、前記下部電極の周囲を囲むように設けられたフォーカスリングとを有するプラズマエッチング装置における前記フォーカスリングの消耗量を測定する測定システムであって、
   距離センサが設けられ、位置決めのためのオリエンテーションフラットまたはノッチである位置決め部が形成されたセンサ基板と、
   前記フォーカスリングの消耗量を測定する測定装置と
   を備え、
   前記測定装置は、
   前記搬送装置に指示して、前記センサ基板を前記処理容器内に搬送させる搬送指示部と、
   前記距離センサが測定した、前記距離センサから前記フォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を取得する取得部と、
   取得した前記物理量の情報に基づいて、前記フォーカスリングの消耗量を測定する測定部と
   を有し、
   前記距離センサは、
   前記センサ基板の表面において、前記センサ基板の中心と前記位置決め部とを通る直線から、前記センサ基板の半径の１／４〜１／２倍の距離、離れた位置に設けられていることを特徴とする測定システム。
2. 前記距離センサは、
   前記フォーカスリング上を通過する際に、前記フォーカスリングの幅方向における複数の位置で、前記距離センサから前記フォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を測定することを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
3. 前記搬送指示部は、
   前記被処理基板が前記下部電極に載置される位置よりも、前記被処理基板が前記処理容器内に搬入される際に通過するゲートから遠い位置まで、前記センサ基板を搬入させ、
   前記距離センサは、
   少なくとも、前記フォーカスリングの中心から前記ゲート側における前記フォーカスリングの部分と、前記フォーカスリングの中心から前記ゲートと反対側における前記フォーカスリングの部分とにおいて、前記距離センサから前記フォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の測定システム。
4. 前記搬送指示部は、
   前記搬送装置が前記センサ基板を前記処理容器内に搬入する際に、前記センサ基板上において、前記距離センサが、前記センサ基板の中心を通り、前記センサ基板の搬送方向を示す直線から所定距離以上離れて位置するように、前記搬送装置に前記センサ基板を保持させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の測定システム。
5. 前記距離センサは、静電容量センサであり、前記距離センサから前記フォーカスリングまでの距離に応じた物理量として静電容量を測定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定システム。
6. 前記センサ基板は、
   前記距離センサが測定した前記物理量の情報を無線送信する無線通信装置を有し、
   前記取得部は、
   前記無線通信装置によって無線送信された前記物理量の情報を取得することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の測定システム。
7. 被処理基板が収容され、その内部が減圧可能な処理容器と、前記処理容器内に設けられ、搬送装置によって前記処理容器内に搬送された前記被処理基板が載置される下部電極と、前記下部電極の周囲を囲むように設けられたフォーカスリングとを有するプラズマエッチング装置における前記フォーカスリングの消耗量の測定方法であって、
   測定装置が、
   前記搬送装置に指示して、距離センサが設けられ、位置決めのためのオリエンテーションフラットまたはノッチである位置決め部が形成されたセンサ基板を前記処理容器内に搬送させる工程と、
   前記距離センサが測定した前記距離センサから前記フォーカスリングまでの距離に応じた物理量の情報を取得する工程と、
   取得した前記物理量の情報に基づいて、前記フォーカスリングの消耗量を測定する工程と
   を実行し、
   前記距離センサは、
   前記センサ基板の表面において、前記センサ基板の中心と前記位置決め部とを通る直線から、前記センサ基板の半径の１／４〜１／２倍の距離、離れた位置に設けられていることを特徴とする測定方法。

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