KR102520285B1 - 측정기의 어긋남량을 구하는 방법, 및, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법 - Google Patents

측정기의 어긋남량을 구하는 방법, 및, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 측정기의 어긋남량을 높은 정밀도로 구하는 것.
(해결 수단) 측정기는, 베이스 기판과, 복수의 센서 전극과, 고주파 발진기와, 연산부를 갖는다. 복수의 센서 전극은, 복수의 센서 전극으로부터 포커스 링의 내주면까지의 최단의 거리의 합 A가 일정한 값이 되도록 배치되어 있다. 방법은, 영역 내에 배치된 측정기에 의해 복수의 측정치 Ci를 산출하는 스텝과, 산출된 복수의 측정치 Ci를 이용하여 상수 a를 산출하는 스텝과, 산출된 상수 a 및 복수의 측정치 Ci를 이용하여, 복수의 거리를 산출하는 스텝으로서, 상기 복수의 거리는 각각, 복수의 센서 전극으로부터 포커스 링의 내주면까지의 거리를 나타내는, 스텝과, 산출된 복수의 거리로부터, 어긋남량을 산출하는 스텝을 포함한다.

Description

측정기의 어긋남량을 구하는 방법, 및, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법{METHOD OF OBTAINING AMOUNT OF DEVIATION OF A MEASURING DEVICE, AND METHOD OF CALIBRATING TRANSFER POSITION DATA IN A PROCESSING SYSTEM}
본 발명의 실시 형태는, 측정기의 어긋남량을 구하는 방법, 및, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스라고 하는 전자 디바이스의 제조에 있어서는, 원반 형상의 피가공물을 처리하는 처리 시스템이 이용되고 있다. 처리 시스템은, 피가공물을 반송하기 위한 반송 장치, 및, 피가공물을 처리하기 위한 처리 장치를 갖고 있다. 처리 장치는, 일반적으로, 챔버 본체, 및, 해당 챔버 본체 내에 마련된 탑재대를 갖고 있다. 탑재대는, 그 위에 탑재된 피가공물을 지지하도록 구성되어 있다. 반송 장치는, 탑재대 상에 피가공물을 반송하도록 구성되어 있다.
처리 장치에 있어서의 피가공물의 처리에 있어서는, 탑재대 상에 있어서의 피가공물의 위치가 중요하다. 따라서, 탑재대 상에 있어서의 피가공물의 위치가 소정 위치로부터 어긋나 있는 경우에는, 반송 장치를 조정할 필요가 있다.
반송 장치를 조정하는 기술로서는, 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 피가공물과 마찬가지의 원반 형상을 갖고, 정전 용량 측정을 위한 전극을 갖는 측정기가 이용되고 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 측정기가 반송 장치에 의해 탑재대 상에 반송된다. 탑재대 상에 있어서의 전극의 위치에 의존하는 정전 용량의 측정치가 취득되고, 해당 측정치에 근거하여 피가공물의 반송 위치를 수정하도록 반송 장치가 조정된다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2017-3557호 공보
상술한 측정기는, 전극과 이것에 대면하는 대상물의 사이의 정전 용량의 측정치를 취득한다. 정전 용량의 측정치는, 대상물의 형상에 따라 변화한다. 대상물과 측정기의 사이의 위치 관계가 동일한 경우에도, 대상물의 기차(機差), 혹은, 대상물의 소모에 의해, 상이한 정전 용량의 측정치가 취득될 수 있다. 그래서, 측정기에 의해 취득되는 정전 용량의 측정치로부터 그 위치에 관한 측정기의 어긋남량을 높은 정밀도로 구하는 방법이 요구되고 있다. 또한, 측정기의 어긋남량으로부터, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법이 요구되고 있다.
제 1 태양에 있어서는, 측정기의 어긋남량을 구하는 방법이 제공된다. 어긋남량은, 포커스 링에 의해 둘러싸인 영역의 중심 위치에 대한, 그 영역 내에 배치된 그 측정기의 중심 위치의 어긋남량이다. 측정기는, 베이스 기판과, 복수의 센서 전극과, 고주파 발진기와, 연산부를 갖는다. 베이스 기판은, 원반 형상을 이룬다. 복수의 센서 전극은, 베이스 기판에 마련되어 있다. 고주파 발진기는, 복수의 센서 전극에 고주파 신호를 주도록 마련되어 있다. 연산부는, 복수의 센서 전극에 있어서의 전위에 따른 복수의 검출치로부터, 복수의 센서 전극 각각의 정전 용량을 나타내는 복수의 측정치를 각각 산출하도록 구성되어 있다. 복수의 센서 전극은, 베이스 기판의 주연에 마련되어 있다. 영역 내에 측정기가 배치된 상태에서, 복수의 센서 전극으로부터 포커스 링의 내주면까지의 각각의 최단의 거리의 합 A는 일정한 값이 된다. 합 A는, 하기의 식 (1)을 만족시킨다.
[수학식 1]
Figure 112018115555375-pat00001
여기서, N은 상기 복수의 센서 전극의 개수이고, Ci는 상기 복수의 측정치이고, a는 상수이다. 그 방법은, 영역 내에 배치된 측정기에 의해 복수의 측정치 Ci를 산출하는 스텝과, 산출된 복수의 측정치 Ci를 이용하여 식 (1)에 있어서의 상수 a를 산출하는 스텝과, 산출된 상수 a 및 복수의 측정치 Ci를 이용하여, 복수의 거리를 산출하는 스텝으로서, 그 복수의 거리는 각각, 복수의 센서 전극으로부터 포커스 링의 내주면까지의 거리를 나타내는, 스텝과, 산출된 복수의 거리로부터, 어긋남량을 산출하는 스텝을 포함한다.
측정기에 의해 취득되는 복수의 측정치의 각각은, 센서 전극과 포커스 링의 사이의 최단 거리에 반비례하므로, Ci=a/d로 정의된다. 여기서, d는, 센서 전극과 포커스 링의 사이의 최단 거리이다. 상수 a는, 포커스 링의 중심 위치와 측정기의 중심 위치가 동일한 위치 관계를 갖고 있더라도, 기차 또는 포커스 링의 소모에 따라 변화한다. 제 1 태양과 관련되는 방법에서는, 복수의 센서 전극이 (1)식을 만족시키도록 배치되어 있으므로, 복수의 측정치 Ci로부터 (1)식에 근거하여 상수 a가 구해진다. 그리고, 상수 a와 복수의 측정치 Ci의 각각으로부터 복수의 거리가 정밀하게 구해진다. 제 1 태양과 관련되는 방법에 의하면, 이와 같이 구해진 복수의 거리로부터, 높은 정밀도로 측정기의 어긋남량이 구해질 수 있다.
제 2 태양에 있어서는, 측정기의 어긋남량을 구하는 방법이 제공된다. 어긋남량은, 정전 척의 중심 위치에 대한, 정전 척 상에 배치된 측정기의 중심 위치의 어긋남량이다. 측정기는, 베이스 기판과, 복수의 센서 전극과, 고주파 발진기와, 연산부를 갖는다. 베이스 기판은 원반 형상을 이룬다. 복수의 센서 전극은, 베이스 기판의 중심축선에 대하여 둘레 방향으로 배열되고, 베이스 기판의 저면을 따라 마련되어 있다. 고주파 발진기는, 복수의 센서 전극에 고주파 신호를 주도록 마련되어 있다. 연산부는, 복수의 센서 전극에 있어서의 전위에 따른 복수의 검출치로부터, 복수의 센서 전극 각각의 정전 용량을 나타내는 복수의 측정치를 각각 산출하도록 구성되어 있다. 정전 척은, 그 정전 척의 중심에 대하여 둘레 방향으로 연장되는 주연을 갖는 세라믹제의 본체와, 그 본체 내에 마련된 전극을 갖는다. 정전 척의 전극의 에지는, 본체의 주연보다 안쪽에서, 정전 척의 중심에 대하여 둘레 방향으로 연장되고 있다. 복수의 센서 전극 각각의 지름 방향 바깥쪽의 제 1 에지는, 제 1 원 상에서 연장되고 있다. 제 1 원은, 정전 척의 본체의 주연의 반경과 동일한 반경을 갖고 중심축선을 베이스 기판과 공유한다. 복수의 센서 전극 각각의 지름 방향 안쪽의 제 2 에지는, 제 2 원 상에서 연장되고 있다. 제 2 원은, 정전 척의 전극의 에지의 반경과 동일한 반경을 갖고 중심축선을 베이스 기판과 공유한다. 복수의 센서 전극은, 정전 척 상에 측정기가 배치된 상태에서, 그 복수의 센서 전극의 제 2 에지로부터 정전 척의 주연까지의 각각의 최단의 거리의 합 B가 일정하게 되도록 마련되어 있다. 합 B는, 하기의 식 (2)를 만족시킨다.
[수학식 2]
Figure 112018115555375-pat00002
여기서, M은 상기 복수의 센서 전극의 개수이고, Di는 상기 복수의 측정치이고, b는 상수이다. 방법은, 정전 척 상에 배치된 측정기에 의해 복수의 측정치 Di를 산출하는 스텝과, 산출된 복수의 측정치 Di를 이용하여 식 (2)에 있어서의 상수 b를 산출하는 스텝과, 산출된 상수 b 및 복수의 측정치 Di를 이용하여, 복수의 거리를 산출하는 스텝으로서, 그 복수의 거리는 각각, 복수의 센서 전극의 제 2 에지로부터 정전 척의 주연까지의 거리를 나타내는, 스텝과, 산출된 복수의 거리로부터, 어긋남량을 산출하는 스텝을 포함한다.
정전 용량은 전극 면적에 비례하므로, 측정기에 의해 취득되는 복수의 측정치의 각각은, 제 2 에지로부터 정전 척의 주연까지의 최단 거리에 따라 증가한다. 즉, 측정기에 의해 취득되는 복수의 측정치의 각각은, Di=1/b×WX로 정의된다. 여기서, WX는, 제 2 에지로부터 정전 척의 주연까지의 최단 거리이다. 상수 b는, 정전 척의 중심 위치와 측정기의 중심 위치가 동일한 위치 관계를 갖고 있더라도, 기차 또는 정전 척의 소모에 따라 변화한다. 제 2 태양과 관련되는 방법에서는, 복수의 센서 전극이 (2)식을 만족시키도록 배치되어 있으므로, 복수의 측정치 Di로부터 (2)식에 근거하여 상수 b가 구해진다. 그리고, 상수 b와 복수의 측정치 Di의 각각으로부터 복수의 거리가 정밀하게 구해진다. 제 2 태양과 관련되는 방법에 의하면, 이와 같이 구해진 복수의 거리로부터, 높은 정밀도로 측정기의 어긋남량이 구해질 수 있다.
제 3 태양에 있어서는, 제 1 태양과 관련되는 방법을 이용하여 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 구성하는 방법이 제공된다. 처리 시스템은, 처리 장치와, 반송 장치를 포함한다. 처리 장치는, 챔버 본체, 및, 그 챔버 본체에 의해 제공되는 챔버 내에 마련된 탑재대를 갖는다. 반송 장치는, 반송 위치 데이터에 근거하여 탑재대 상이고 또한 포커스 링에 의해 둘러싸인 영역 내에 피가공물을 반송한다. 방법은, 반송 위치 데이터에 의해 특정되는 영역 내의 위치에, 반송 장치를 이용하여 측정기를 반송하는 스텝과, 제 1 태양과 관련되는 방법을 이용하여, 어긋남량을 산출하는 스텝과, 어긋남량을 이용하여 반송 위치 데이터를 교정하는 스텝을 포함한다. 제 3 태양과 관련되는 방법에 의하면, 제 1 태양과 관련되는 방법에 의해 구해진 어긋남량에 근거하여, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 구성할 수 있다.
제 4 태양에 있어서는, 제 2 태양과 관련되는 방법을 이용하여 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 구성하는 방법이 제공된다. 처리 시스템은, 처리 장치와, 반송 장치를 포함한다. 처리 장치는, 챔버 본체, 및, 그 챔버 본체에 의해 제공되는 챔버 내에 마련된 정전 척을 갖는다. 반송 장치는, 반송 위치 데이터에 근거하여 정전 척 상에 피가공물을 반송한다. 방법은, 반송 위치 데이터에 의해 특정되는 정전 척 상의 위치에, 반송 장치를 이용하여 측정기를 반송하는 스텝과, 제 2 태양과 관련되는 방법을 이용하여, 어긋남량을 산출하는 스텝과, 어긋남량을 이용하여 반송 위치 데이터를 교정하는 스텝을 포함한다. 제 4 태양과 관련되는 방법에 의하면, 제 2 태양과 관련되는 방법에 의해 구해진 어긋남량에 근거하여, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 구성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 측정기에 의해 취득되는 정전 용량의 측정치로부터 그 위치에 관한 측정기의 어긋남량을 높은 정밀도로 구하는 방법이 제공된다. 또한, 측정기의 어긋남량으로부터, 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 구성하는 방법이 제공된다.
도 1은 처리 시스템을 예시하는 도면이다.
도 2는 얼라이너를 예시하는 사시도이다.
도 3은 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 측정기를 상면 쪽으로부터 보아서 나타내는 평면도이다.
도 5는 측정기를 저면 쪽으로부터 보아서 나타내는 평면도이다.
도 6은 제 1 센서의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 단면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 5의 제 2 센서의 확대도이다.
도 10은 측정기의 회로 기판의 구성을 예시하는 도면이다.
도 11은 포커스 링과 측정기의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 정전 척을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 13은 정전 척과 측정기의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 14는 오버랩 길이와 측정치의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 15는 정전 척과 측정기의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 다른 형태와 관련되는 측정기를 상면 쪽으로부터 보아서 나타내는 평면도이다.
도 17은 포커스 링과 측정기의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법의 일 실시 형태를 나타내는 흐름도이다.
도 19는 다른 실시 형태와 관련되는 제 1 센서의 종단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에 있어서 동일한 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이기로 한다.
우선, 원반 형상의 피가공물을 처리하기 위한 처리 장치, 및, 해당 처리 장치에 피처리체를 반송하기 위한 반송 장치를 갖는 처리 시스템에 대하여 설명한다. 도 1은 처리 시스템을 예시하는 도면이다. 처리 시스템(1)은, 받침대(2a~2d), 용기(4a~4d), 로더 모듈 LM, 얼라이너 AN, 로드록 모듈 LL1, LL2, 프로세스 모듈 PM1~PM6, 트랜스퍼 모듈 TF, 및, 제어부 MC를 구비하고 있다. 또, 받침대(2a~2d)의 개수, 용기(4a~4d)의 개수, 로드록 모듈 LL1, LL2의 개수, 및, 프로세스 모듈 PM1~PM6의 개수는 한정되는 것이 아니고, 1개 이상의 임의의 개수일 수 있다.
받침대(2a~2d)는, 로더 모듈 LM의 한쪽 가장자리를 따라 배열되어 있다. 용기(4a~4d)는 각각, 받침대(2a~2d) 상에 탑재되어 있다. 용기(4a~4d)의 각각은, 예컨대, FOUP(Front Opening Unified Pod)라고 칭해지는 용기이다. 용기(4a~4d)의 각각은, 피가공물 W를 수용하도록 구성되어 있다. 피가공물 W는, 웨이퍼와 같이 대략 원반 형상을 갖는다.
로더 모듈 LM은, 대기압 상태의 반송 공간을 그 내부에 구획하는 챔버벽을 갖고 있다. 이 반송 공간 내에는 반송 장치 TU1이 마련되어 있다. 반송 장치 TU1은, 예컨대, 다관절 로봇이고, 제어부 MC에 의해 제어된다. 반송 장치 TU1은, 용기(4a~4d)와 얼라이너 AN의 사이, 얼라이너 AN과 로드록 모듈 LL1~LL2의 사이, 로드록 모듈 LL1~LL2와 용기(4a~4d)의 사이에서 피가공물 W를 반송하도록 구성되어 있다.
얼라이너 AN은, 로더 모듈 LM과 접속되어 있다. 얼라이너 AN은, 피가공물 W의 위치의 조정(위치의 교정)을 행하도록 구성되어 있다. 도 2는 얼라이너를 예시하는 사시도이다. 얼라이너 AN은, 지지대(6T), 구동 장치(6D), 및, 센서(6S)를 갖고 있다. 지지대(6T)는, 연직 방향으로 연장되는 축선 중심으로 회전 가능한 받침대이고, 그 위에 피가공물 W를 지지하도록 구성되어 있다. 지지대(6T)는, 구동 장치(6D)에 의해 회전된다. 구동 장치(6D)는, 제어부 MC에 의해 제어된다. 구동 장치(6D)로부터의 동력에 의해 지지대(6T)가 회전하면, 해당 지지대(6T) 상에 탑재된 피가공물 W도 회전하도록 되어 있다.
센서(6S)는, 광학 센서이고, 피가공물 W가 회전되고 있는 동안, 피가공물 W의 에지를 검출한다. 센서(6S)는, 에지의 검출 결과로부터, 기준 각도 위치에 대한 피가공물 W의 노치 WN(혹은, 다른 마커)의 각도 위치의 어긋남량, 및, 기준 위치에 대한 피가공물 W의 중심 위치의 어긋남량을 검출한다. 센서(6S)는, 노치 WN의 각도 위치의 어긋남량 및 피가공물 W의 중심 위치의 어긋남량을 제어부 MC에 출력한다. 제어부 MC는, 노치 WN의 각도 위치의 어긋남량에 근거하여, 노치 WN의 각도 위치를 기준 각도 위치로 보정하기 위한 지지대(6T)의 회전량을 산출한다. 제어부 MC는, 이 회전량만큼 지지대(6T)를 회전시키도록, 구동 장치(6D)를 제어한다. 이것에 의해, 노치 WN의 각도 위치를 기준 각도 위치로 보정할 수 있다. 또한, 제어부 MC는, 반송 장치 TU1의 엔드 이펙터(end effector) 상의 소정 위치에 피가공물 W의 중심 위치가 일치하도록, 얼라이너 AN으로부터 피가공물 W를 받을 때의 반송 장치 TU1의 엔드 이펙터의 위치를, 피가공물 W의 중심 위치의 어긋남량에 근거하여 제어한다.
도 1로 돌아와, 로드록 모듈 LL1 및 로드록 모듈 LL2의 각각은, 로더 모듈 LM과 트랜스퍼 모듈 TF의 사이에 마련되어 있다. 로드록 모듈 LL1 및 로드록 모듈 LL2의 각각은, 예비 감압실을 제공하고 있다.
트랜스퍼 모듈 TF는, 로드록 모듈 LL1 및 로드록 모듈 LL2에 게이트 밸브를 통해서 접속되어 있다. 트랜스퍼 모듈 TF는, 감압 가능한 감압실을 제공하고 있다. 이 감압실에는, 반송 장치 TU2가 마련되어 있다. 반송 장치 TU2는, 예컨대, 다관절 로봇이고, 제어부 MC에 의해 제어된다. 반송 장치 TU2는, 로드록 모듈 LL1~LL2와 프로세스 모듈 PM1~PM6의 사이, 및, 프로세스 모듈 PM1~PM6 중 임의의 2개의 프로세스 모듈 사이에 있어서, 피가공물 W를 반송하도록 구성되어 있다.
프로세스 모듈 PM1~PM6은, 트랜스퍼 모듈 TF에 게이트 밸브를 통해서 접속되어 있다. 프로세스 모듈 PM1~PM6의 각각은, 피가공물 W에 대하여 플라즈마 처리라고 하는 전용 처리를 행하도록 구성된 처리 장치이다.
이 처리 시스템(1)에 있어서 피가공물 W의 처리가 행해질 때의 일련의 동작은 이하와 같이 예시된다. 로더 모듈 LM의 반송 장치 TU1이, 용기(4a~4d)의 어느 하나로부터 피가공물 W를 꺼내고, 해당 피가공물 W를 얼라이너 AN에 반송한다. 그 다음에, 반송 장치 TU1은, 그 위치가 조정된 피가공물 W를 얼라이너 AN으로부터 꺼내고, 해당 피가공물 W를 로드록 모듈 LL1 및 로드록 모듈 LL2 중 한쪽의 로드록 모듈에 반송한다. 그 다음에, 한쪽의 로드록 모듈이, 예비 감압실의 압력을 소정의 압력으로 감압한다. 그 다음에, 트랜스퍼 모듈 TF의 반송 장치 TU2가, 한쪽의 로드록 모듈로부터 피가공물 W를 꺼내고, 해당 피가공물 W를 프로세스 모듈 PM1~PM6 중 어느 하나에 반송한다. 그리고, 프로세스 모듈 PM1~PM6 중 1개 이상의 프로세스 모듈이 피가공물 W를 처리한다. 그리고, 반송 장치 TU2가, 처리 후의 피가공물 W를 프로세스 모듈로부터 로드록 모듈 LL1 및 로드록 모듈 LL2 중 한쪽의 로드록 모듈에 반송한다. 그 다음에, 반송 장치 TU1이 피가공물 W를 한쪽의 로드록 모듈로부터 용기(4a~4d)의 어느 하나에 반송한다.
이 처리 시스템(1)은, 상술한 바와 같이 제어부 MC를 구비하고 있다. 제어부 MC는, 프로세서, 메모리라고 하는 기억 장치, 표시 장치, 입출력 장치, 통신 장치 등을 구비하는 컴퓨터일 수 있다. 상술한 처리 시스템(1)의 일련의 동작은, 기억 장치에 기억된 프로그램에 따른 제어부 MC에 의한 처리 시스템(1)의 각 부의 제어에 의해 실현되도록 되어 있다.
도 3은 프로세스 모듈 PM1~PM6의 어느 하나로서 채용될 수 있는 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 플라즈마 처리 장치(10)는, 용량 결합형 플라즈마 에칭 장치이다. 플라즈마 처리 장치(10)는, 대략 원통 형상의 챔버 본체(12)를 구비하고 있다. 챔버 본체(12)는, 예컨대, 알루미늄으로 형성되어 있고, 그 내벽면에는, 양극 산화 처리가 실시될 수 있다. 이 챔버 본체(12)는 보안 접지되어 있다.
챔버 본체(12)의 저부 상에는, 대략 원통 형상의 지지부(14)가 마련되어 있다. 지지부(14)는, 예컨대, 절연 재료로 구성되어 있다. 지지부(14)는, 챔버 본체(12) 내에 마련되어 있고, 챔버 본체(12)의 저부로부터 위쪽으로 연장되고 있다. 또한, 챔버 본체(12)에 의해 제공되는 챔버 S 내에는, 스테이지 ST가 마련되어 있다. 스테이지 ST는, 지지부(14)에 의해 지지되어 있다.
스테이지 ST는, 하부 전극 LE 및 정전 척 ESC를 갖고 있다. 하부 전극 LE는, 제 1 플레이트(18a) 및 제 2 플레이트(18b)를 포함하고 있다. 제 1 플레이트(18a) 및 제 2 플레이트(18b)는, 예컨대 알루미늄이라고 하는 금속으로 구성되어 있고, 대략 원반 형상을 이루고 있다. 제 2 플레이트(18b)는, 제 1 플레이트(18a) 상에 마련되어 있고, 제 1 플레이트(18a)에 전기적으로 접속되어 있다.
제 2 플레이트(18b) 상에는, 정전 척 ESC가 마련되어 있다. 정전 척 ESC는, 도전막인 전극을 한 쌍의 절연층 또는 절연 시트 사이에 배치한 구조를 갖고 있고, 대략 원반 형상을 갖고 있다. 정전 척 ESC의 전극에는, 직류 전원(22)이 스위치(23)를 거쳐서 전기적으로 접속되어 있다. 이 정전 척 ESC는, 직류 전원(22)으로부터의 직류 전압에 의해 생긴 쿨롱력 등의 정전력에 의해 피가공물 W를 흡착한다. 이것에 의해, 정전 척 ESC는, 피가공물 W를 유지할 수 있다.
제 2 플레이트(18b)의 주연부 상에는, 포커스 링 FR이 마련되어 있다. 이 포커스 링 FR은, 피가공물 W의 에지 및 정전 척 ESC를 둘러싸도록 마련되어 있다. 포커스 링 FR은, 제 1 부분 P1 및 제 2 부분 P2를 갖고 있다(도 7 참조). 제 1 부분 P1 및 제 2 부분 P2는 환상판(環狀板) 형상을 갖고 있다. 제 2 부분 P2는, 제 1 부분 P1 상에 마련되어 있다. 제 2 부분 P2의 내연 P2i는 제 1 부분 P1의 내연 P1i의 직경보다 큰 직경을 갖고 있다. 피가공물 W는, 그 에지 영역이, 포커스 링 FR의 제 1 부분 P1 상에 위치하도록, 정전 척 ESC 상에 탑재된다. 이 포커스 링 FR은, 실리콘, 탄화규소, 산화실리콘이라고 하는 다양한 재료 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
제 2 플레이트(18b)의 내부에는, 냉매 유로(24)가 마련되어 있다. 냉매 유로(24)는, 온도 조절 기구를 구성하고 있다. 냉매 유로(24)에는, 챔버 본체(12)의 외부에 마련된 칠러 유닛으로부터 배관(26a)을 통해서 냉매가 공급된다. 냉매 유로(24)에 공급된 냉매는, 배관(26b)을 통해서 칠러 유닛에 되돌아간다. 이와 같이, 냉매 유로(24)와 칠러 유닛의 사이에서는, 냉매가 순환된다. 이 냉매의 온도를 제어하는 것에 의해, 정전 척 ESC에 의해 지지된 피가공물 W의 온도가 제어된다.
스테이지 ST에는, 해당 스테이지 ST를 관통하는 복수(예컨대, 3개)의 관통 구멍(25)이 형성되어 있다. 이들 복수의 관통 구멍(25)에는, 복수 개(예컨대, 3개)의 리프트 핀(25a)이 각각 삽입되어 있다. 또, 도 3에 있어서는, 1개의 리프트 핀(25a)이 삽입된 1개의 관통 구멍(25)이 그려져 있다.
또한, 플라즈마 처리 장치(10)에는, 가스 공급 라인(28)이 마련되어 있다. 가스 공급 라인(28)은, 전열 가스 공급 기구로부터의 전열 가스, 예컨대 He 가스를, 정전 척 ESC의 상면과 피가공물 W의 이면의 사이에 공급한다.
또한, 플라즈마 처리 장치(10)는, 상부 전극(30)을 구비하고 있다. 상부 전극(30)은, 스테이지 ST의 위쪽에 있어서, 해당 스테이지 ST와 대향 배치되어 있다. 상부 전극(30)은, 절연성 차폐 부재(32)를 통해서, 챔버 본체(12)의 상부에 지지되어 있다. 상부 전극(30)은, 천판(34) 및 지지체(36)를 포함할 수 있다. 천판(34)은 챔버 S에 면하고 있고, 해당 천판(34)에는 복수의 가스 토출 구멍(34a)이 마련되어 있다. 이 천판(34)은, 실리콘 또는 석영으로 형성될 수 있다. 혹은, 천판(34)은, 알루미늄제의 모재의 표면에 산화이트륨이라고 하는 플라즈마 내성의 막을 형성하는 것에 의해 구성될 수 있다.
지지체(36)는, 천판(34)을 탈착이 자유롭게 지지하는 것이고, 예컨대 알루미늄이라고 하는 도전성 재료로 구성될 수 있다. 이 지지체(36)는, 수랭 구조를 가질 수 있다. 지지체(36)의 내부에는, 가스 확산실(36a)이 마련되어 있다. 이 가스 확산실(36a)로부터는, 가스 토출 구멍(34a)에 연통하는 복수의 가스 통류 구멍(36b)이 아래쪽으로 연장되고 있다. 또한, 지지체(36)에는, 가스 확산실(36a)에 처리 가스를 유도하는 가스 도입구(36c)가 형성되어 있고, 이 가스 도입구(36c)에는, 가스 공급관(38)이 접속되어 있다.
가스 공급관(38)에는, 밸브군(42) 및 유량 제어기군(44)을 거쳐서, 가스 소스군(40)이 접속되어 있다. 가스 소스군(40)은, 복수 종류의 가스용의 복수의 가스 소스를 포함하고 있다. 밸브군(42)은 복수의 밸브를 포함하고 있고, 유량 제어기군(44)은 매스 플로 컨트롤러라고 하는 복수의 유량 제어기를 포함하고 있다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스는 각각, 밸브군(42)의 대응하는 밸브 및 유량 제어기군(44)의 대응하는 유량 제어기를 거쳐서, 가스 공급관(38)에 접속되어 있다.
또한, 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 챔버 본체(12)의 내벽을 따라 퇴적물 실드(46)가 탈착이 자유롭게 마련되어 있다. 퇴적물 실드(46)는, 지지부(14)의 외주에도 마련되어 있다. 퇴적물 실드(46)는, 챔버 본체(12)에 에칭 부생물(퇴적물)이 부착되는 것을 방지하는 것이고, 알루미늄재에 산화이트륨 등의 세라믹스를 피복하는 것에 의해 구성될 수 있다.
챔버 본체(12)의 저부 쪽이고, 또한, 지지부(14)와 챔버 본체(12)의 측벽의 사이에는 배기 플레이트(48)가 마련되어 있다. 배기 플레이트(48)는, 예컨대, 알루미늄재에 산화이트륨 등의 세라믹스를 피복하는 것에 의해 구성될 수 있다. 배기 플레이트(48)에는, 그 판 두께 방향으로 관통하는 복수의 구멍이 형성되어 있다. 이 배기 플레이트(48)의 아래쪽이고, 또한, 챔버 본체(12)에는, 배기구(12e)가 마련되어 있다. 배기구(12e)에는, 배기관(52)을 거쳐서 배기 장치(50)가 접속되어 있다. 배기 장치(50)는, 압력 조정 밸브 및 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 갖고 있고, 챔버 본체(12) 내의 공간을 소망하는 진공도까지 감압할 수 있다. 또한, 챔버 본체(12)의 측벽에는 피가공물 W의 반입출구(12g)가 마련되어 있고, 이 반입출구(12g)는 게이트 밸브(54)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
또한, 플라즈마 처리 장치(10)는, 제 1 고주파 전원(62) 및 제 2 고주파 전원(64)을 더 구비하고 있다. 제 1 고주파 전원(62)은, 플라즈마 생성용의 제 1 고주파를 발생시키는 전원이고, 예컨대, 27~100㎒의 주파수를 갖는 고주파를 발생시킨다. 제 1 고주파 전원(62)은, 정합기(66)를 거쳐서 상부 전극(30)에 접속되어 있다. 정합기(66)는, 제 1 고주파 전원(62)의 출력 임피던스와 부하 쪽(상부 전극(30) 쪽)의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖고 있다. 또, 제 1 고주파 전원(62)은, 정합기(66)를 거쳐서 하부 전극 LE에 접속되어 있더라도 좋다.
제 2 고주파 전원(64)은, 피가공물 W에 이온을 끌어들이기 위한 제 2 고주파를 발생시키는 전원이고, 예컨대, 400㎑~13.56㎒의 범위 내의 주파수의 고주파를 발생시킨다. 제 2 고주파 전원(64)은, 정합기(68)를 거쳐서 하부 전극 LE에 접속되어 있다. 정합기(68)는, 제 2 고주파 전원(64)의 출력 임피던스와 부하 쪽(하부 전극 LE 쪽)의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖고 있다.
이 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 복수의 가스 소스 중 선택된 1개 이상의 가스 소스로부터의 가스가 챔버 S에 공급된다. 또한, 챔버 S의 압력이 배기 장치(50)에 의해 소정의 압력으로 설정된다. 또한, 제 1 고주파 전원(62)으로부터의 제 1 고주파에 의해 챔버 S 내의 가스가 여기된다. 이것에 의해, 플라즈마가 생성된다. 그리고, 발생한 활성종에 의해 피가공물 W가 처리된다. 또, 필요에 따라서, 제 2 고주파 전원(64)의 제 2 고주파에 근거하는 바이어스에 의해, 피가공물 W에 이온이 끌어들여지더라도 좋다.
이하, 측정기에 대하여 설명한다. 도 4는 측정기를 상면 쪽으로부터 보아서 나타내는 평면도이다. 도 5는 측정기를 저면 쪽으로부터 보아서 나타내는 평면도이다. 도 4 및 도 5에 나타내는 측정기(100)는, 베이스 기판(102)을 구비하고 있다. 베이스 기판(102)은, 예컨대, 실리콘으로 형성되어 있고, 피가공물 W의 형상과 마찬가지의 형상, 즉 대략 원반 형상을 갖고 있다. 베이스 기판(102)의 직경은, 피가공물 W의 직경과 마찬가지의 직경이고, 예컨대, 300㎜이다. 측정기(100)의 형상 및 치수는, 이 베이스 기판(102)의 형상 및 치수에 의해 규정된다. 따라서, 측정기(100)는, 피가공물 W의 형상과 마찬가지의 형상을 갖고, 또한, 피가공물 W의 치수와 마찬가지의 치수를 갖는다. 또한, 베이스 기판(102)의 에지에는, 노치(102N)(혹은, 다른 마커)가 형성되어 있다.
베이스 기판(102)에는, 정전 용량 측정용의 복수의 제 1 센서(104A~104C)가 마련되어 있다. 복수의 제 1 센서(104A~104C)는, 베이스 기판(102)의 에지를 따라, 예컨대 해당 에지의 전체 둘레에 있어서 동일 간격으로 배열되어 있다. 구체적으로는, 복수의 제 1 센서(104A~104C)의 각각은, 베이스 기판의 상면 쪽의 에지를 따르도록 마련되어 있다. 복수의 제 1 센서(104A~104C)의 각각의 앞쪽 단면(104f)은, 베이스 기판(102)의 측면을 따르고 있다.
또한, 베이스 기판(102)에는, 정전 용량 측정용의 복수의 제 2 센서(105A~105C)가 마련되어 있다. 복수의 제 2 센서(105A~105C)는, 베이스 기판(102)의 에지를 따라, 예컨대 해당 에지의 전체 둘레에 있어서 동일 간격으로 배열되어 있다. 구체적으로는, 복수의 제 2 센서(105A~105C)의 각각은, 베이스 기판의 저면 쪽의 에지를 따르도록 마련되어 있다. 복수의 제 2 센서(105A~105C)의 각각의 센서 전극(161)은, 베이스 기판(102)의 저면을 따르고 있다. 또한, 제 2 센서(105A~105C)와 제 1 센서(104A~104C)는, 둘레 방향에 있어서 60° 간격으로 교대로 배열되어 있다.
베이스 기판(102)의 상면의 중앙에는, 회로 기판(106)이 마련되어 있다. 회로 기판(106)과 복수의 제 1 센서(104A~104C)의 사이에는, 서로를 전기적으로 접속하기 위한 배선군(108A~108C)이 마련되어 있다. 또한, 회로 기판(106)과 복수의 제 2 센서(105A~105C)의 사이에는, 서로를 전기적으로 접속하기 위한 배선군(208A~208C)이 마련되어 있다. 회로 기판(106), 배선군(108A~108C), 및 배선군(208A~208C)은, 커버(103)에 의해 덮여 있다. 커버(103)에는, 복수의 개구(103a)가 마련되어 있다. 개구(103a)의 위치는, 회로 기판(106)에 배치된 후술하는 급전 커넥터(177a) 등의 위치에 일치하고 있다.
이하, 제 1 센서에 대하여 상세하게 설명한다. 도 6은 센서의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 단면도이다. 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 따라 취한 단면도이다. 도 6~도 8에 나타내는 제 1 센서(104)는, 측정기(100)의 복수의 제 1 센서(104A~104C)로서 이용되는 센서이고, 일례에서는, 칩 형상의 부품으로서 구성되어 있다. 또, 이하의 설명에서는, XYZ 직교 좌표계를 적당히 참조한다. X 방향은, 제 1 센서(104)의 앞 방향을 나타내고 있고, Y 방향은, X 방향에 직교하는 한 방향으로서 제 1 센서(104)의 폭 방향을 나타내고 있고, Z 방향은, X 방향 및 Y 방향에 직교하는 방향으로서 제 1 센서(104)의 위 방향을 나타내고 있다.
도 6~도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 센서(104)는, 앞쪽 단면(104f), 상면(104t), 하면(104b), 한 쌍의 측면(104s), 및, 뒤쪽 단면(104r)을 갖고 있다. 앞쪽 단면(104f)은, X 방향에 있어서 제 1 센서(104)의 앞쪽 표면을 구성하고 있다. 제 1 센서(104)는, 앞쪽 단면(104f)이 중심축선 AX100에 대하여 방사 방향으로 향하도록, 측정기(100)의 베이스 기판(102)에 탑재된다(도 4 참조). 또한, 제 1 센서(104)가 베이스 기판(102)에 탑재되어 있는 상태에서는, 앞쪽 단면(104f)은, 베이스 기판(102)의 에지를 따라 연장된다. 따라서, 측정기(100)가 정전 척 ESC 상의 영역에 배치될 때에, 앞쪽 단면(104f)은, 포커스 링 FR의 내연에 대면한다.
뒤쪽 단면(104r)은, X 방향에 있어서 제 1 센서(104)의 뒤쪽 표면을 구성하고 있다. 제 1 센서(104)가 베이스 기판(102)에 탑재되어 있는 상태에서는, 뒤쪽 단면(104r)은, 앞쪽 단면(104f)보다 중심축선 AX100의 가까이에 위치한다. 상면(104t)은 Z 방향에 있어서 제 1 센서(104)의 위쪽 표면을 구성하고 있고, 하면(104b)은 Z 방향에 있어서 제 1 센서(104)의 아래쪽 표면을 구성하고 있다. 또한, 한 쌍의 측면(104s)은, Y 방향에 있어서 제 1 센서(104)의 표면을 구성하고 있다.
제 1 센서(104)는, 센서 전극(143)을 갖고 있다. 제 1 센서(104)는, 전극(141) 및 가드 전극(142)을 더 갖고 있더라도 좋다. 전극(141)은, 도체로 형성되어 있다. 전극(141)은, 제 1 부분(141a)을 갖고 있다. 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 부분(141a)은, X 방향 및 Y 방향으로 연장되고 있다.
가드 전극(142)은, 도체로 형성되어 있다. 가드 전극(142)은, 제 2 부분(142a)을 갖고 있다. 제 2 부분(142a)은, 제 1 부분(141a)의 위에서 연장되고 있다. 제 1 센서(104) 내에 있어서, 가드 전극(142)은, 전극(141)으로부터 절연되어 있다. 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 2 부분(142a)은, 제 1 부분(141a)의 위에서, X 방향 및 Y 방향으로 연장되고 있다.
센서 전극(143)은, 도체로 형성된 센서 전극이다. 센서 전극(143)은, 전극(141)의 제 1 부분(141a) 및 가드 전극(142)의 제 2 부분(142a)의 위에 마련되어 있다. 센서 전극(143)은, 제 1 센서(104) 내에 있어서 전극(141) 및 가드 전극(142)으로부터 절연되어 있다. 센서 전극(143)은, 전면(143f)을 갖고 있다. 이 전면(143f)은, 제 1 부분(141a) 및 제 2 부분(142a)에 교차하는 방향으로 연장되고 있다. 또한, 전면(143f)은, 제 1 센서(104)의 앞쪽 단면(104f)을 따라 연장되고 있다. 일 실시 형태에서는, 전면(143f)은, 제 1 센서(104)의 앞쪽 단면(104f)의 일부를 구성하고 있다. 혹은, 제 1 센서(104)는, 센서 전극(143)의 전면(143f)의 앞쪽에 해당 전면(143f)을 덮는 절연막을 갖고 있더라도 좋다.
도 6~도 8에 나타내는 바와 같이, 전극(141) 및 가드 전극(142)은, 센서 전극(143)의 전면(143f)이 배치되어 있는 영역의 쪽(X 방향)에서 개구하고, 또한, 센서 전극(143)의 주위를 둘러싸도록 연장되어 있더라도 좋다. 즉, 전극(141) 및 가드 전극(142)은, 센서 전극(143)의 위쪽, 뒤쪽, 및, 옆쪽에 있어서, 해당 센서 전극(143)을 둘러싸도록 연장되어 있더라도 좋다.
또한, 제 1 센서(104)의 앞쪽 단면(104f)은, 소정의 곡률을 갖는 곡면일 수 있다. 이 경우에, 앞쪽 단면(104f)은, 해당 앞쪽 단면의 임의의 위치에서 일정한 곡률을 갖고 있고, 해당 앞쪽 단면(104f)의 곡률은, 측정기(100)의 중심축선 AX100과 해당 앞쪽 단면(104f)의 사이의 거리의 역수일 수 있다. 이 제 1 센서(104)는, 앞쪽 단면(104f)의 곡률 중심이 중심축선 AX100에 일치하도록, 베이스 기판(102)에 탑재된다.
또한, 제 1 센서(104)는, 기판부(144), 절연 영역(146~148), 패드(151~153), 및, 비아 배선(154)을 더 가질 수 있다. 기판부(144)는, 본체부(144m) 및 표층부(144f)를 갖고 있다. 본체부(144m)는, 예컨대 실리콘으로 형성되어 있다. 표층부(144f)는, 본체부(144m)의 표면을 덮고 있다. 표층부(144f)는, 절연 재료로 형성되어 있다. 표층부(144f)는, 예컨대, 실리콘의 열산화막이다.
가드 전극(142)의 제 2 부분(142a)은, 기판부(144)의 아래쪽에 있어서 연장되고 있고, 기판부(144)와 가드 전극(142)의 사이에는, 절연 영역(146)이 마련되어 있다. 절연 영역(146)은, 예컨대, SiO2, SiN, Al2O3, 또는, 폴리이미드로 형성되어 있다.
전극(141)의 제 1 부분(141a)은, 기판부(144) 및 가드 전극(142)의 제 2 부분(142a)의 아래쪽에 있어서 연장되고 있다. 전극(141)과 가드 전극(142)의 사이에는 절연 영역(147)이 마련되어 있다. 절연 영역(147)은, 예컨대, SiO2, SiN, Al2O3, 또는, 폴리이미드로 형성되어 있다.
절연 영역(148)은, 제 1 센서(104)의 상면(104t)을 구성하고 있다. 절연 영역(148)은, 예컨대, SiO2, SiN, Al2O3, 또는, 폴리이미드로 형성되어 있다. 이 절연 영역(148)에는, 패드(151~153)가 형성되어 있다. 패드(153)는, 도체로 형성되어 있고, 센서 전극(143)에 접속되어 있다. 구체적으로는, 절연 영역(146), 가드 전극(142), 절연 영역(147), 및, 전극(141)을 관통하는 비아 배선(154)에 의해, 센서 전극(143)과 패드(153)가 서로 접속되어 있다. 비아 배선(154)의 주위에는 절연체가 마련되어 있고, 해당 비아 배선(154)은 전극(141) 및 가드 전극(142)으로부터 절연되어 있다. 패드(153)는, 베이스 기판(102) 내에 마련된 배선(183)을 거쳐서 회로 기판(106)에 접속되어 있다. 패드(151) 및 패드(152)도 마찬가지로 도체로 형성되어 있다. 패드(151) 및 패드(152)는 각각, 대응하는 비아 배선을 거쳐서, 전극(141), 가드 전극(142)에 접속되어 있다. 또한, 패드(151) 및 패드(152)는, 베이스 기판(102)에 마련된 대응하는 배선을 거쳐서 회로 기판(106)에 접속된다.
이하, 제 2 센서에 대하여 상세하게 설명한다. 도 9는 도 5의 부분 확대도이고, 1개의 제 2 센서를 나타낸다. 센서 전극(161)의 에지는 부분적으로 원호 형상을 이루고 있다. 즉, 센서 전극(161)은, 중심축선 AX100을 중심으로 한 상이한 반경을 갖는 2개의 원호인 내연(제 2 에지)(161a) 및 외연(제 1 에지)(161b)에 의해 규정되는 평면 형상을 갖고 있다. 복수의 제 2 센서(105A~105C) 각각의 센서 전극(161)에 있어서의 지름 방향 바깥쪽의 외연(161b)은, 공통되는 원 상에서 연장된다. 또한, 복수의 제 2 센서(105A~105C) 각각의 센서 전극(161)에 있어서의 지름 방향 안쪽의 내연(161a)은, 다른 공통되는 원 상에서 연장된다. 센서 전극(161)의 에지의 일부의 곡률은, 정전 척 ESC의 에지의 곡률에 일치하고 있다. 일 실시 형태에서는, 센서 전극(161)에 있어서의 지름 방향 바깥쪽의 에지를 형성하는 외연(161b)의 곡률이, 정전 척 ESC의 에지의 곡률에 일치하고 있다. 또, 외연(161b)의 곡률 중심, 즉, 외연(161b)이 그 위에서 연장되는 원의 중심은, 중심축선 AX100을 공유하고 있다.
일 실시 형태에서는, 제 2 센서(105A~105C)의 각각은, 센서 전극(161)을 둘러싸는 가드 전극(162)을 더 포함하고 있다. 가드 전극(162)은, 프레임 형상을 이루고 있고, 센서 전극(161)을 그 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸고 있다. 가드 전극(162)과 센서 전극(161)은, 그들의 사이에 절연 영역(164)이 개재하도록, 서로 이간하고 있다. 또한, 일 실시 형태에서는, 제 2 센서(105A~105C)의 각각은, 가드 전극(162)의 바깥쪽에서 해당 가드 전극(162)을 둘러싸는 전극(163)을 더 포함하고 있다. 전극(163)은, 프레임 형상을 이루고 있고, 가드 전극(162)을 그 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸고 있다. 가드 전극(162)과 전극(163)은, 그들의 사이에 절연 영역(165)이 개재하도록 서로 이간하고 있다.
이하, 회로 기판(106)의 구성에 대하여 설명한다. 도 10은 측정기의 회로 기판의 구성을 예시하는 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 회로 기판(106)은, 고주파 발진기(171), 복수의 C/V 변환 회로(172A~172C), 복수의 C/V 변환 회로(272A~272C), A/D 변환기(173), 프로세서(연산부)(174), 기억 장치(175), 통신 장치(176), 및, 전원(177)을 갖고 있다.
복수의 제 1 센서(104A~104C)의 각각은, 복수의 배선군(108A~108C) 중 대응하는 배선군을 거쳐서 회로 기판(106)에 접속되어 있다. 또한, 복수의 제 1 센서(104A~104C)의 각각은, 대응하는 배선군에 포함되는 몇몇의 배선을 거쳐서, 복수의 C/V 변환 회로(172A~172C) 중 대응하는 C/V 변환 회로에 접속되어 있다. 복수의 제 2 센서(105A~105C)의 각각은, 복수의 배선군(208A~208C) 중 대응하는 배선군을 거쳐서 회로 기판(106)에 접속되어 있다. 또한, 복수의 제 2 센서(105A~105C)의 각각은, 대응하는 배선군에 포함되는 몇몇의 배선을 거쳐서, 복수의 C/V 변환 회로(272A~272C) 중 대응하는 C/V 변환 회로에 접속되어 있다. 이하, 복수의 제 1 센서(104A~104C)의 각각과 동일한 구성의 1개의 제 1 센서(104), 복수의 배선군(108A~108C)의 각각과 동일한 구성의 1개의 배선군(108), 복수의 C/V 변환 회로(172A~172C)의 각각과 동일한 구성의 1개의 C/V 변환 회로(172), 복수의 제 2 센서(105A~105C)의 각각과 동일한 구성의 1개의 제 2 센서(105), 복수의 배선군(208A~208C)의 각각과 동일한 구성의 1개의 배선군(208), 및, 복수의 C/V 변환 회로(272A~272C)의 각각과 동일한 구성의 C/V 변환 회로(272)에 대하여 설명한다.
배선군(108)은, 배선(181~183)을 포함하고 있다. 배선(181)의 일단은, 전극(141)에 접속된 패드(151)에 접속되어 있다. 이 배선(181)은, 회로 기판(106)의 그라운드 G에 접속된 그라운드 전위선 GL에 접속되어 있다. 또, 배선(181)은, 그라운드 전위선 GL에 스위치 SWG를 거쳐서 접속되어 있더라도 좋다. 또한, 배선(182)의 일단은, 가드 전극(142)에 접속된 패드(152)에 접속되어 있고, 배선(182)의 타단은 C/V 변환 회로(172)에 접속되어 있다. 또한, 배선(183)의 일단은, 센서 전극(143)에 접속된 패드(153)에 접속되어 있고, 배선(183)의 타단은 C/V 변환 회로(172)에 접속되어 있다.
배선군(208)은, 배선(281~283)을 포함하고 있다. 배선(281)의 일단은, 전극(163)에 접속되어 있다. 이 배선(281)은, 회로 기판(106)의 그라운드 G에 접속된 그라운드 전위선 GL에 접속되어 있다. 또, 배선(281)은, 그라운드 전위선 GL에 스위치 SWG를 거쳐서 접속되어 있더라도 좋다. 또한, 배선(282)의 일단은, 가드 전극(162)에 접속되어 있고, 배선(282)의 타단은 C/V 변환 회로(272)에 접속되어 있다. 또한, 배선(283)의 일단은, 센서 전극(161)에 접속되어 있고, 배선(283)의 타단은 C/V 변환 회로(272)에 접속되어 있다.
고주파 발진기(171)는, 배터리라고 하는 전원(177)에 접속되어 있고, 해당 전원(177)으로부터의 전력을 받아서 고주파 신호를 발생시키도록 구성되어 있다. 또, 전원(177)은, 프로세서(174), 기억 장치(175), 및, 통신 장치(176)에도 접속되어 있다. 고주파 발진기(171)는, 복수의 출력선을 갖고 있다. 고주파 발진기(171)는, 발생한 고주파 신호를 복수의 출력선을 거쳐서, 배선(182) 및 배선(183), 및, 배선(282) 및 배선(283)에 주도록 되어 있다. 따라서, 고주파 발진기(171)는, 제 1 센서(104)의 가드 전극(142) 및 센서 전극(143)에 전기적으로 접속되어 있고, 해당 고주파 발진기(171)로부터의 고주파 신호는, 가드 전극(142) 및 센서 전극(143)에 주어지도록 되어 있다. 또한, 고주파 발진기(171)는, 제 2 센서(105)의 센서 전극(161) 및 가드 전극(162)에 전기적으로 접속되어 있고, 해당 고주파 발진기(171)로부터의 고주파 신호는, 센서 전극(161) 및 가드 전극(162)에 주어지도록 되어 있다.
C/V 변환 회로(172)의 입력에는 배선(182) 및 배선(183)이 접속되어 있다. 즉, C/V 변환 회로(172)의 입력에는, 제 1 센서(104)의 가드 전극(142) 및 센서 전극(143)이 접속되어 있다. 또한, C/V 변환 회로(272)의 입력에는, 센서 전극(161) 및 가드 전극(162)이 각각 접속되어 있다. C/V 변환 회로(172) 및 C/V 변환 회로(272)는, 그 입력에 있어서의 전위차에 따른 진폭을 갖는 전압 신호를 생성하고, 해당 전압 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 또, C/V 변환 회로(172)에 접속된 센서 전극의 정전 용량이 클수록, 해당 C/V 변환 회로(172)가 출력하는 전압 신호의 전압의 크기는 커진다. 마찬가지로, C/V 변환 회로(272)에 접속된 센서 전극의 정전 용량이 클수록, 해당 C/V 변환 회로(272)가 출력하는 전압 신호의 전압의 크기는 커진다. 고주파 발진기(171)와 배선(282) 및 배선(283)과 C/V 변환 회로(272)는, 고주파 발진기(171)와 배선(182) 및 배선(183)과 C/V 변환 회로(172)와 마찬가지로 접속되어 있다.
A/D 변환기(173)의 입력에는, C/V 변환 회로(172) 및 C/V 변환 회로(272)의 출력이 접속하고 있다. 또한, A/D 변환기(173)는, 프로세서(174)에 접속하고 있다. A/D 변환기(173)는, 프로세서(174)로부터의 제어 신호에 의해 제어되고, C/V 변환 회로(172)의 출력 신호(전압 신호) 및 C/V 변환 회로(272)의 출력 신호(전압 신호)를, 디지털 값으로 변환하고, 검출치로서 프로세서(174)에 출력한다.
프로세서(174)에는 기억 장치(175)가 접속되어 있다. 기억 장치(175)는, 휘발성 메모리라고 하는 기억 장치이고, 후술하는 측정 데이터를 기억하도록 구성되어 있다. 또한, 프로세서(174)에는, 다른 기억 장치(178)가 접속되어 있다. 기억 장치(178)는, 비휘발성 메모리라고 하는 기억 장치이고, 프로세서(174)에 의해 읽혀 실행되는 프로그램이 기억되어 있다.
통신 장치(176)는, 임의의 무선 통신 규격에 준거한 통신 장치이다. 예컨대, 통신 장치(176)는, Bluetooth(등록상표)에 준거하고 있다. 통신 장치(176)는, 기억 장치(175)에 기억되어 있는 측정 데이터를 무선 송신하도록 구성되어 있다.
프로세서(174)는, 상술한 프로그램을 실행하는 것에 의해, 측정기(100)의 각 부를 제어하도록 구성되어 있다. 예컨대, 프로세서(174)는, 가드 전극(142), 센서 전극(143), 센서 전극(161), 및, 가드 전극(162)에 대한 고주파 발진기(171)로부터의 고주파 신호의 공급, 기억 장치(175)에 대한 전원(177)으로부터의 전력 공급, 통신 장치(176)에 대한 전원(177)으로부터의 전력 공급 등을 제어하도록 되어 있다. 또한, 프로세서(174)는, 상술한 프로그램을 실행하는 것에 의해, A/D 변환기(173)로부터 입력된 검출치에 근거하여, 제 1 센서(104)의 측정치 및 제 2 센서(105)의 측정치를 취득한다.
이상 설명한 측정기(100)에서는, 측정기(100)가 포커스 링 FR에 의해 둘러싸인 영역에 배치되어 있는 상태에 있어서, 복수의 센서 전극(143) 및 가드 전극(142)은 포커스 링 FR의 내연과 대면한다. 이들 센서 전극(143)의 신호와 가드 전극(142)의 신호의 전위차에 근거하여 생성되는 측정치는, 복수의 센서 전극(143) 각각과 포커스 링의 사이의 거리를 반영하는 정전 용량을 나타내고 있다. 또, 정전 용량 C는, C=εS/d로 나타내어진다. ε은 센서 전극(143)의 전면(143f)과 포커스 링 FR의 내연의 사이의 매질의 유전율이고, S는 센서 전극(143)의 전면(143f)의 면적이고, d는 센서 전극(143)의 전면(143f)과 포커스 링 FR의 내연의 사이의 거리라고 볼 수 있다. 따라서, 측정기(100)에 의하면, 피가공물 W를 모방한 해당 측정기(100)와 포커스 링 FR의 상대적인 위치 관계를 반영하는 측정 데이터가 얻어진다. 예컨대, 측정기(100)에 의해 취득되는 복수의 측정치는, 센서 전극(143)의 전면(143f)과 포커스 링 FR의 내연의 사이의 거리가 커질수록 작아진다.
또한, 측정기(100)가 정전 척 ESC에 탑재되어 있는 상태에서는, 복수의 센서 전극(161)은 정전 척 ESC와 대면한다. 1개의 센서 전극(161)에 대하여 생각하면, 센서 전극(161)이 정전 척 ESC에 대하여 지름 방향의 바깥쪽으로 어긋난 경우, 센서 전극(161)에 의해 측정되는 정전 용량은, 소정의 반송 위치에 측정기(100)가 반송된 경우의 정전 용량에 비하여 작아진다. 또한, 센서 전극(161)이 정전 척 ESC에 대하여 지름 방향의 안쪽으로 어긋난 경우, 센서 전극(161)에 의해 측정되는 정전 용량은, 소정의 반송 위치에 측정기(100)가 반송된 경우의 정전 용량에 비하여 커진다.
이하, 포커스 링 FR에 의해 둘러싸인 영역의 중심 위치(중심축선 AXF)에 대한, 그 영역 내에 배치된 측정기(100)의 중심 위치(중심축선 AX100)의 어긋남량을 구하는 방법에 대하여 설명한다.
도 11은 포커스 링 FR과 포커스 링 FR의 안쪽에 배치된 측정기(100)의 위치 관계를 모식적으로 나타낸다. 도 11에서는, 포커스 링 FR의 내주와 측정기(100)의 에지가 나타내어지고 있다. 또한, 도 11에서는, 포커스 링 FR의 중심축선 AXF를 원점으로 하는 X축 및 Y축에 의한 직교 좌표계와, 측정기(100)의 중심축선 AX100을 원점으로 하는 X'축 및 Y'축에 의한 직교 좌표계가 나타내어지고 있다. 도시한 예에서는, Y'축이 제 1 센서(104A)를 통과하도록 설정되어 있다.
도시되는 바와 같이, 포커스 링 FR의 중심축선 AXF와 측정기(100)의 중심축선 AX100의 어긋남량은, ΔX 및 ΔY에 의해 나타내어지고 있다. 이하, ΔX 및 ΔY의 도출 방법에 대하여 설명한다. 일 실시 형태에서는, 복수의 센서 전극(143)으로부터 포커스 링 FR의 내주면까지의 각각의 최단의 거리의 합 A가 일정한 값이 되도록, 3개의 제 1 센서(104A, 104B, 104C)가 베이스 기판(102)의 주연에 둘레 방향으로 120° 간격으로 균등하게 마련되어 있다. 도시한 예에서는, 포커스 링 FR의 내경 Df는 302㎜이고, 측정기(100)의 외경 Dw는 300㎜이다. 이 경우, 제 1 센서(104A)로부터 포커스 링 FR의 내주면까지의 최단 거리를 GA, 제 1 센서(104B)로부터 포커스 링 FR의 내주면까지의 최단 거리를 GB, 제 1 센서(104C)로부터 포커스 링 FR의 내주면까지의 최단 거리를 GC로 하면, 이하의 식 (3)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00003
여기서, 상술한 바와 같이, 정전 용량 C는 C=εS/d에 의해 나타내어지므로, 거리 d는 d=εS/C로 나타내어진다. "εS"를 상수 a로 두면, 거리 d는 d=a/C가 된다. 거리 d는, 상기 식에 있어서의 GA, GB 및 GC에 대응하므로, 제 1 센서(104A)에 의한 측정치(정전 용량)를 CA, 제 1 센서(104B)에 의한 측정치를 CB, 제 1 센서(104C)에 의한 측정치를 CC로 하면, GA=a/CA, GB=a/CB, GC=a/CC가 성립한다. 즉, 식 (3)은 이하의 식 (4)와 같이 변환된다.
Figure 112018115555375-pat00004
또, 식 (4)는 이하의 식 (5)와 같이 일반화할 수 있다. 즉, N개의 제 1 센서(104)에 의한 측정치를 Ci(i=1, 2, 3, …, N)로 하면, 식 (5)가 성립한다. N개의 제 1 센서(104)로부터 포커스 링 FR의 내주면까지의 최단의 거리의 합 A가 일정한 값이 되는 경우, 합 A는, ((Df-Dw)/2)×N에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112018115555375-pat00005
ΔX 및 ΔY를 도출하는 경우, 우선, 제 1 센서(104A, 104B, 104C)의 각각의 측정치 CA, CB, CC를 취득한다. 이들 측정치 CA, CB, CC를 상기 식 (4)에 대입하는 것에 의해, 상수 a를 구할 수 있다. 그리고, 상수 a와 각각의 측정치 CA, CB, CC에 근거하여, 거리 GA, GB, GC가 도출된다.
본 실시 형태와 같이, 포커스 링 FR의 내경 Df와 측정기(100)의 외경 Dw의 차이가, 포커스 링 FR의 내경 Df에 비하여 충분히 작은 경우, GA의 크기는, Y축 상에 있어서의 포커스 링 FR의 내주로부터 측정기(100)의 에지까지의 거리 Y1로서 근사할 수 있다. 즉, 이하의 식 (6)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00006
원점(중심축선 AX100)을 중심으로 하여 제 1 센서(104A)에 대칭인 위치로부터 포커스 링 FR의 내주까지의 거리를 GA'로 하면, 마찬가지로, GA'의 크기는, Y축 상에 있어서의 포커스 링 FR의 내주로부터 측정기(100)의 에지까지의 거리 Y2로 근사할 수 있다. 즉, 이하의 식 (7)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00007
여기서, Y1 및 Y2는, 모두 Y축 상에 있어서의 거리이다. 그 때문에, Y1과 Y2의 합은, 포커스 링 FR의 내경 Df와 측정기(100)의 외경 Dw의 차이로서 근사할 수 있다. 즉, 식 (6), (7)에 근거하여 이하의 식 (8)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00008
ΔY는, Y2와 Y1의 차이의 1/2로서 규정할 수 있으므로, 이하의 식 (9)와 같이 거리 GA로부터 ΔY가 구해진다.
Figure 112018115555375-pat00009
마찬가지로, X축 상에 있어서, 측정기(100)의 에지로부터 포커스 링 FR의 내주까지의 거리를 각각 X1, X2로 하면, 이하의 식 (10)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00010
또한, 제 1 센서(104B)로부터 포커스 링 FR까지의 최단 거리 GB와 제 1 센서(104C)로부터 포커스 링 FR까지의 최단 거리 GC의 비는, 이하의 식 (11)과 같이 나타내어진다.
Figure 112018115555375-pat00011
여기서, GC+GB=Z로 두면, 식 (10), (11)로부터 X1, X2는 각각 이하의 식 (12), (13)으로 나타내어진다.
Figure 112018115555375-pat00012
따라서, ΔX는, 이하의 식 (14)로서 규정할 수 있으므로, 거리 GC, GB로부터 ΔX가 구해진다.
Figure 112018115555375-pat00013
이상과 같이, 일 실시 형태에서는, 포커스 링 FR의 중심축선 AXF와 포커스 링 FR의 안쪽에 배치된 측정기(100)의 중심축선 AX100의 어긋남량을 X축을 따른 방향의 어긋남량 ΔX와, Y축을 따른 방향의 어긋남량 ΔY로서 산출할 수 있다.
계속하여, 정전 척 ESC의 중심 위치(중심축선 AXE)와 정전 척 ESC 상에 배치된 측정기(100)의 중심축선 AX100의 어긋남량을 구하는 방법에 대하여 설명한다.
도 12는 정전 척의 단면도이고, 정전 척에 피가공물이 탑재된 상태를 나타낸다. 일 실시 형태에서는, 정전 척 ESC는, 세라믹제의 본체와, 본체 내에 마련된 전극 E를 갖는다. 본체는, 원판 형상을 갖고 있고, 정전 척 ESC의 중심에 대하여 둘레 방향으로 연장되는 주연을 갖는다. 전극 E는, 원판 형상을 갖고 있고, 전극 E의 에지는, 본체의 주연보다 안쪽에서, 정전 척 ESC의 중심에 대하여 둘레 방향으로 연장되고 있다. 정전 척 ESC는, 피가공물 W 및 측정기(100)가 그 위에 탑재되는 탑재 영역 R을 갖고 있다. 탑재 영역 R은, 원형의 에지를 갖고 있다. 피가공물 W 및 측정기(100)는, 탑재 영역 R의 외경보다 큰 외경을 갖고 있다.
도 13은 정전 척의 탑재 영역에 대한 측정기의 반송 위치를 나타내는 도면이다. 도 13의 (a)는, 측정기(100)의 중심 위치와 정전 척의 중심 위치가 일치하고 있는 경우의 배치를 나타낸다. 도 13의 (b) 및 도 13의 (c)는, 측정기(100)의 중심 위치와 정전 척의 중심 위치가 서로 어긋나 있는 경우의 배치를 나타낸다. 또, 도 13의 (c)에서는, 포커스 링 FR과 측정기(100)가 서로 간섭하고 있다. 즉, 실제로는, 도 13의 (c)에 나타내는 배치가 되는 일은 없다.
도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 측정기(100)의 중심축선 AX100과 정전 척 ESC의 중심축선 AXE가 일치하고 있는 경우, 센서 전극(161)의 외연(161b)(도 9 참조)과 정전 척 ESC의 외연은 일치하고 있다. 또한, 이 경우, 센서 전극(161)의 내연(161a)(도 9 참조)과 전극 E의 외연이 일치하더라도 좋다. 즉, 센서 전극(161)의 외연(161b)은 중심축선 AX100을 중심으로 하는 제 1 원 상에서 연장되고 있고, 제 1 원은 정전 척 ESC의 본체의 주연의 반경과 동일한 반경을 갖고 있다. 또한, 센서 전극(161)의 내연(161a)은 중심축선 AX100을 중심으로 하는 제 2 원 상에서 연장되고 있고, 제 2 원은 정전 척 ESC의 전극 E의 주연의 반경과 동일한 반경을 갖는다.
상술한 바와 같이, 정전 용량 C는 C=εS/d에 의해 나타내어진다. 여기서, 거리 d는, 센서 전극(161)으로부터 정전 척 ESC의 표면까지의 거리이고, 일정하다. 한편, S는, 센서 전극(161)과 정전 척 ESC가 서로 대면하고 있는 부분의 면적이다. 그 때문에, 이 S는, 측정기(100)와 정전 척 ESC의 위치 관계에 따라 변동한다. 예컨대, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 센서 전극(161)과 정전 척 ESC의 오버랩 길이 WX가 작아지는 배치에서는, S는 작아지고 있다. 여기서, 오버랩 길이는, 정전 척 ESC의 주연으로부터 센서 전극(161)에 있어서의 내연(161a)까지의 최단의 거리로서 정의될 수 있다.
센서 전극(161)의 형상은, 중심축선 AX100을 중심으로 하는 원의 지름 방향과, 지름 방향에 직교하는 방향으로 변을 갖는 직사각형으로 근사될 수 있다. 이 경우, S는, 지름 방향에 직교하는 방향의 변의 길이와 오버랩 길이 WX의 곱에 의해 나타내어진다. 지름 방향에 직교하는 방향의 변의 길이를 Sa로 하면, S는, Sa와 WX의 곱에 의해 나타내어진다. 이 경우, C=εS/d는, C=εㆍSaㆍWX/d와 같이 변형할 수 있다. 따라서, 오버랩 길이 WX는, 이하의 식 (15)로 나타내어진다.
Figure 112018115555375-pat00014
여기서, d/(εㆍSa)를 상수 b로 두는 것에 의해, 이하의 식 (16)이 도출된다.
Figure 112018115555375-pat00015
도 13의 (c)에 나타내어지는 바와 같이, 센서 전극(161)의 내연(161a)과 정전 척 ESC의 외연이 일치한 상태에서는, 오버랩 길이 WX가 제로가 된다. 이 경우, 이론상, 센서 전극(161)에 의해 계측되는 정전 용량 C는 제로가 된다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 오버랩 길이 WX가 제로일 때에 정전 용량 C가 제로가 되도록, 제 2 센서(105)가 교정된다. 한편, 도 13의 (a)에 나타내는 상태보다 센서 전극(161)이 정전 척 ESC의 중심축선 AXE 쪽으로 이동한 경우, 오버랩 길이 WX는 센서 전극(161)의 지름 방향의 길이보다 커진다. 이 경우, 오버랩 길이 WX가 커졌다고 하더라도, "S"의 값은 변화하지 않는다. 그러나, 정전 척 ESC에 전극 E가 배치되어 있으므로, 오버랩 길이 WX의 증가에 따라, 정전 용량 C는 증가할 수 있다.
도 14는 오버랩 길이와 정전 용량 C를 나타내는 측정치의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 14의 그래프에서는, 예컨대, 오버랩 길이 WX마다 제 2 센서(105A~105C)에 의해 계측된 측정치가 플롯되어 있다. 제 2 센서(105A~105C)의 측정치는, ch.01~ch.03에 각각 대응하고 있다. 또한, 도 14에서는, 오버랩 길이와 정전 용량의 관계를 나타내는 이상선이 나타내어지고 있다. 3개의 제 2 센서에 의해 계측된 측정치(정전 용량)는, 오버랩 길이 WX가 센서 전극(161)의 지름 방향의 길이보다 커지더라도, 이상선과 대략 동일하도록 상승하고 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 포커스 링 FR의 내경과 측정기(100)의 외경의 차이가 2㎜이다. 그 때문에, 실제의 운용 영역은, 오버랩 길이 WX가 1.00㎜~3.00㎜의 사이로 되어 있다.
도 15는 정전 척 ESC와 정전 척 ESC 상의 위치에 배치된 측정기(100)의 위치 관계를 모식적으로 나타낸다. 도 11에서는, 정전 척 ESC의 외연과 측정기(100)에 있어서의 센서 전극(161)의 내연을 따른 원(제 2 원(100N))이 나타내어지고 있다. 또한, 도 11에서는, 정전 척 ESC의 중심 위치를 원점으로 하는 X축 및 Y축에 의한 직교 좌표계와, 측정기(100)의 중심축선 AX100을 원점으로 하는 X'축 및 Y'축에 의한 직교 좌표계가 나타내어지고 있다. 도시한 예에서는, Y'축이 제 2 센서(105A)와 중심 위치를 지나도록 설정되어 있다.
도시되는 바와 같이, 정전 척 ESC의 중심 위치와 측정기(100)의 중심축선 AX100의 어긋남량은, ΔX 및 ΔY에 의해 나타내어지고 있다. 이하, ΔX 및 ΔY의 도출 방법에 대하여 설명한다. 일 실시 형태에서는, 정전 척 ESC의 외연으로부터 복수의 센서 전극(161)의 내연까지의 최단의 거리의 합 B가 일정한 값이 되도록, 3개의 제 2 센서(105A, 105B, 105C)가 베이스 기판(102)의 주연에 둘레 방향으로 120° 간격으로 균등하게 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 정전 척 ESC의 외경 De는 297㎜이고, 센서 전극(161)의 내연을 따른 원의 외경 Dw는 297㎜이고, 센서 전극(161)의 지름 방향의 길이 Ws는 2.00㎜이다. 제 2 센서(105A)의 센서 전극(161)의 오버랩 길이를 WA, 제 2 센서(105B)의 센서 전극(161)의 오버랩 길이를 WB, 제 2 센서(105C)의 센서 전극(161)의 오버랩 길이를 WC로 하면, 이하의 식 (17)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00016
여기서, 상술한 바와 같이, 식 (16)이 성립하므로, 제 2 센서(105A)에 의한 측정치(정전 용량)를 DA, 제 2 센서(105B)에 의한 측정치를 DB, 제 2 센서(105C)에 의한 측정치를 DC로 하면, WA=bㆍDA, WB=bㆍDB, WC=bㆍDC가 성립한다. 즉, 식 (17)은 식 (18)과 같이 변환된다.
Figure 112018115555375-pat00017
또, 이 식 (18)은, 각 센서 전극(161)에 있어서의 오버랩 길이의 합 B가 일정한 값이 되는 경우에는, M개의 측정치 Di(i=1, 2, 3, …, M)를 이용하여 이하의 식 (19)와 같이 일반화할 수 있다.
또, 식 (18)은 이하의 식 (19)와 같이 일반화할 수 있다. 즉, M개의 제 2 센서(105)에 의한 측정치를 Di(i=1, 2, 3, …, M)로 하면, 식 (19)가 성립한다. 각 센서 전극(161)에 있어서의 오버랩 길이의 합 B가 일정한 값이 되는 경우, 합 B는, (Ws-(Wd-De)/2)×M에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112018115555375-pat00018
ΔX 및 ΔY를 도출하는 경우, 우선, 제 2 센서(105A, 105B, 105C)의 각각의 측정치 DA, DB, DC를 취득한다. 이들 측정치 DA, DB, DC를 상기 식 (18)에 대입하는 것에 의해, 상수 b를 구할 수 있다. 그리고, 상수 b와 각각의 측정치 DA, DB, DC에 의해, WA, WB, WC가 도출된다.
WA의 크기는, Y축 상에 있어서의 정전 척 ESC의 외연으로부터 제 2 원(100N)까지의 거리 Y1로 근사할 수 있다. 즉, 이하의 식 (20)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00019
제 2 원(100N)의 원점(중심축선 AX100)을 중심으로 하여 제 2 센서(105A)에 대칭인 위치로부터 정전 척 ESC의 외연까지의 거리를 WA'로 하면, 마찬가지로, WA'의 크기는, Y축 상에 있어서의 정전 척 ESC의 외연으로부터 제 2 원(100N)까지의 거리 Y2로 근사할 수 있다. 즉, 이하의 식 (21)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00020
여기서, Y1 및 Y2는, 모두 Y축 상에 있어서의 거리이다. 그 때문에, Y1과 Y2의 합은, 정전 척 ESC의 외경과 제 2 원(100N)의 지름의 차이로 근사할 수 있다. 즉, 이하의 식 (22)가 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00021
ΔY는, Y2와 Y1의 차이의 1/2로서 규정할 수 있으므로, 이하의 식 (23)과 같이 거리 WA로부터 ΔY가 구해진다.
Figure 112018115555375-pat00022
마찬가지로, X축 상에 있어서, 제 2 원(100N)으로부터 정전 척 ESC의 외연까지의 거리를 각각 X1, X2로 하면, 이하의 식 (24)가 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00023
또한, 제 2 센서(105B)에 있어서의 오버랩 길이 WB와 제 2 센서(105C)에 있어서의 오버랩 길이 WC의 비는, 이하의 식 (25)와 같이 나타내어진다.
Figure 112018115555375-pat00024
여기서, WC+WB=Z로 두면, X1, X2는 각각 이하의 식 (26), (27)로 나타내어진다.
Figure 112018115555375-pat00025
따라서, ΔX는, 이하의 식 (28)로서 규정할 수 있으므로, 오버랩 길이 WC, WB로부터 ΔX가 구해진다.
Figure 112018115555375-pat00026
이상과 같이, 일 실시 형태에서는, 정전 척 ESC의 중심축선 AXF와 정전 척 ESC 상에 배치된 측정기(100)의 중심축선 AX100의 어긋남량을, X축을 따른 방향의 어긋남량 ΔX와, Y축을 따른 방향의 어긋남량 ΔY로서 산출할 수 있다.
이하, 측정기(100)를 이용하여 처리 시스템(1)에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법에 대하여 설명한다. 또, 상술한 바와 같이, 처리 시스템(1)에 있어서의 반송 장치 TU2는, 제어부 MC에 의해 제어된다. 일 실시 형태에서는, 반송 장치 TU2는, 제어부 MC로부터 송신되는 반송 위치 데이터에 근거하여 정전 척 ESC의 탑재 영역 R 상에 피가공물 W 및 측정기(100)를 반송할 수 있다. 도 18은 일 실시 형태와 관련되는 처리 시스템의 반송 장치의 교정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 18에 나타내는 방법 MT에서는, 우선, 스텝 ST1이 실행된다. 스텝 ST1에서는, 반송 위치 데이터에 의해 특정되는 탑재 영역 R 상의 위치에, 반송 장치 TU2에 의해 측정기(100)가 반송된다. 구체적으로는, 반송 장치 TU1이, 로드록 모듈 LL1 및 로드록 모듈 LL2 중 한쪽의 로드록 모듈에 측정기(100)를 반송한다. 그리고, 반송 장치 TU2가, 반송 위치 데이터에 근거하여, 한쪽의 로드록 모듈로부터, 프로세스 모듈 PM1~PM6 중 어느 하나에 측정기(100)를 반송하고, 해당 측정기(100)를 정전 척 ESC의 탑재 영역 R 상에 탑재한다. 반송 위치 데이터는, 예컨대 포커스 링 FR 또는 탑재 영역 R의 중심 위치에 측정기(100)의 중심축선 AX100의 위치가 일치하도록 미리 정해진 좌표 데이터이다. 중심 위치의 기준으로서, 포커스 링 FR 및 탑재 영역 R 중 어느 것을 선택할지는, 오퍼레이터에 의해 결정될 수 있다.
계속되는 스텝 ST2에서는, 측정기(100)가 정전 용량의 측정을 행한다. 구체적으로는, 측정기(100)는, 포커스 링 FR과 제 1 센서(104A~104D)의 각각의 센서 전극(161)의 사이의 정전 용량의 크기에 따른 복수의 디지털 값(측정치)을 취득하고, 해당 복수의 디지털 값을 기억 장치(175)에 기억한다. 또한, 측정기(100)는, 정전 척 ESC의 탑재 영역 R과 제 2 센서(105A~105D)의 각각의 센서 전극(161)의 사이의 정전 용량의 크기에 따른 복수의 디지털 값(측정치)을 취득하고, 해당 복수의 디지털 값을 기억 장치(175)에 기억한다. 또, 복수의 디지털 값은, 프로세서(174)에 의한 제어의 아래에서 미리 정해진 타이밍에 취득될 수 있다.
계속되는 스텝 ST3에서는, 측정기(100)가 프로세스 모듈로부터 반출되고, 트랜스퍼 모듈 TF, 로드록 모듈 LL1, LL2, 로더 모듈 LM 및 용기(4a~4d) 중 어느 하나로 되돌려진다. 계속되는 스텝 ST4에서는, 상술한 어긋남량을 구하는 방법을 이용하여, 스텝 ST2에서 취득된 측정치로부터, 포커스 링 FR의 중심 위치와 측정기(100)의 중심 위치의 어긋남량, 및, 정전 척 ESC의 중심 위치와 측정기(100)의 중심 위치의 어긋남량이 반송 위치의 오차로서 도출된다. 일 실시 형태의 스텝 ST4에서는, 우선, 기억 장치(175)에 기억되어 있는 복수의 디지털 값이 제어부 MC에 송신된다. 복수의 디지털 값은, 제어부 MC로부터의 지령에 의해 통신 장치(176)로부터 제어부 MC에 송신되더라도 좋고, 혹은, 회로 기판(106A)에 마련된 타이머의 카운트에 근거하는 프로세서(174)의 제어에 의해, 소정의 타이밍에 제어부 MC에 송신되더라도 좋다. 계속하여, 제어부 MC가, 수신한 복수의 디지털 값에 근거하여, 측정기(100)의 반송 위치의 어긋남량을 도출한다.
측정기(100)의 반송 위치의 어긋남량이, 소정의 임계치보다 큰 경우에는, 계속되는 스텝 ST5에 있어서, 반송 위치 데이터의 교정이 필요하다고 판정된다. 이 경우, 스텝 ST6에 있어서, 어긋남량을 제거하도록 반송 위치 데이터가 제어부 MC에 의해 수정된다. 그리고, 스텝 ST7에 있어서, 직전에 측정기(100)가 반송되고 있던 프로세스 모듈과 동일한 프로세스 모듈에 다시 측정기(100)가 반송되고, 스텝 ST2~스텝 ST5가 다시 실행된다. 한편, 측정기(100)의 반송 위치의 어긋남량이, 소정의 임계치보다 작은 경우에는, 스텝 ST5에 있어서, 반송 위치 데이터의 교정이 필요 없는 것으로 판정된다. 이 경우, 스텝 ST8에 있어서, 다음으로 측정기(100)가 반송되어야 하는 다른 프로세스 모듈에 측정기(100)를 반송하는지 여부가 판정된다. 다음으로 측정기(100)가 반송되어야 하는 다른 프로세스 모듈이 남아 있는 경우에는, 계속되는 스텝 ST9에 있어서, 해당 다른 프로세스 모듈에 측정기(100)가 반송되고, 스텝 ST2~스텝 ST5가 실행된다. 한편, 다음으로 측정기(100)가 반송되어야 하는 다른 프로세스 모듈이 남아 있지 않은 경우에는, 방법 MT가 종료된다.
이와 같이 측정기(100)를 이용하는 방법 MT에 의하면, 반송 장치 TU2에 의한 반송에 이용되는 반송 위치 데이터의 교정에 있어서 이용 가능한 복수의 디지털 값이 측정기(100)에 의해 제공된다. 이러한 복수의 디지털 값을 이용하는 것에 의해, 필요에 따라서 반송 위치 데이터를 교정하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 교정된 반송 위치 데이터를 반송 장치 TU2에 의한 피가공물 W의 반송에 이용하는 것에 의해, 피가공물 W를 소정의 반송 위치에 반송하는 것이 가능하게 된다. 또한, 포커스 링 FR을 기준으로 한 경우의 어긋남량과, 정전 척 ESC를 기준으로 한 경우의 어긋남량을 따로따로 취득할 수 있으므로, 처리 내용에 따라 포커스 링 FR 및 정전 척 ESC 중 어느 것을 기준으로 하는지를 선택할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 측정기에 의해 취득되는 복수의 측정치의 각각은, 센서 전극과 포커스 링의 사이의 최단 거리에 반비례하므로, Ci=a/d로 정의된다. 여기서, d는, 센서 전극과 포커스 링의 사이의 최단 거리이다. 상수 a는, 포커스 링의 중심 위치와 측정기의 중심 위치가 동일한 위치 관계를 갖고 있더라도, 기차 또는 포커스 링의 소모에 따라 변화한다. 제 1 태양과 관련되는 방법에서는, 복수의 센서 전극이 (1)식을 만족시키도록 배치되어 있으므로, 복수의 측정치 Ci로부터 (1)식에 근거하여 상수 a가 구해진다. 그리고, 상수 a와 복수의 측정치 Ci의 각각으로부터 복수의 거리가 정밀하게 구해진다. 제 1 태양과 관련되는 방법에 의하면, 이와 같이 구해진 복수의 거리로부터, 높은 정밀도로 측정기의 어긋남량이 구해질 수 있다.
또한, 정전 용량은 전극 면적에 비례하므로, 측정기에 의해 취득되는 복수의 측정치의 각각은, 제 2 에지로부터 정전 척의 주연까지의 최단 거리의 증가에 따라 증가한다. 즉, 측정기에 의해 취득되는 복수의 측정치의 각각은, Di=(1/b)×WX로 정의된다. 여기서, WX는, 제 2 에지로부터 정전 척의 주연까지의 최단 거리이다. 상수 b는, 정전 척의 중심 위치와 측정기의 중심 위치가 동일한 위치 관계를 갖고 있더라도, 기차 또는 정전 척의 소모에 따라 변화한다. 제 2 태양과 관련되는 방법에서는, 복수의 센서 전극이 (2)식을 만족시키도록 배치되어 있으므로, 복수의 측정치 Di로부터 (2)식에 근거하여 상수 b가 구해진다. 그리고, 상수 b와 복수의 측정치 Di의 각각으로부터 복수의 거리가 정밀하게 구해진다. 제 2 태양과 관련되는 방법에 의하면, 이와 같이 구해진 복수의 거리로부터, 높은 정밀도로 측정기의 어긋남량이 구해질 수 있다.
계속하여, 측정기의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 16은 일 형태와 관련되는 측정기의 평면도이다. 도 16에 나타내는 측정기(200)는, 위쪽 부분(102b) 및 아래쪽 부분(102a)을 갖는 베이스 기판(102)을 구비하고 있다. 베이스 기판(102)의 위쪽 부분(102b)에는, 복수의 제 1 센서(104A~104H)가 마련되어 있다. 복수의 제 1 센서(104A~104H)는, 베이스 기판(102)의 에지를 따라, 예컨대 해당 에지의 전체 둘레에 있어서 동일 간격으로 배열되어 있다. 즉, 제 1 센서(104A)와 제 1 센서(104E)는 중심축선 AX200을 중심으로 하여 대칭의 위치에 배치되어 있다. 제 1 센서(104B)와 제 1 센서(104F)는 중심축선 AX200을 중심으로 하여 대칭의 위치에 배치되어 있다. 제 1 센서(104C)와 제 1 센서(104G)는 중심축선 AX200을 중심으로 하여 대칭의 위치에 배치되어 있다. 제 1 센서(104D)와 제 1 센서(104H)는 중심축선 AX200을 중심으로 하여 대칭의 위치에 배치되어 있다.
베이스 기판(102)의 위쪽 부분(102b)의 상면은, 오목부(102r)를 제공하고 있다. 오목부(102r)는, 중앙 영역(102c) 및 복수의 방사 영역(102h)을 포함하고 있다. 중앙 영역(102c)은, 중심축선 AX200과 교차하는 영역이다. 중심축선 AX200은, 베이스 기판(102)의 중심을 판 두께 방향으로 통과하는 축선이다. 중앙 영역(102c)에는, 회로 기판(106)이 마련되어 있다. 복수의 방사 영역(102h)은, 중앙 영역(102c)으로부터 복수의 제 1 센서(104A~104H)의 각각이 배치되어 있는 영역으로 향해서, 중심축선 AX200에 대하여 방사 방향으로 연장되고 있다. 복수의 방사 영역(102h)에는, 복수의 제 1 센서(104A~104H)를, 회로 기판(106)에 전기적으로 접속하기 위한 배선군(108A~108H)이 마련되어 있다. 배선군(108A~108H)은, 측정기(100)에 있어서의 배선군(108)과 마찬가지의 구성을 갖고 있다.
이하, 포커스 링 FR의 중심 위치와 포커스 링 FR의 안쪽에 배치된 측정기(200)의 중심 위치의 어긋남량을 구하는 방법에 대하여 설명한다.
도 17은 포커스 링 FR과 포커스 링 FR의 안쪽에 배치된 측정기(200)의 위치 관계를 모식적으로 나타낸다. 도 17에서는, 포커스 링 FR의 내주와 측정기(200)의 에지가 나타내어지고 있다. 또한, 도 17에서는, 포커스 링 FR의 중심 위치를 원점으로 하는 X축 및 Y축에 의한 직교 좌표계와, 측정기(200)의 중심 위치를 원점으로 하는 X'축 및 Y'축에 의한 직교 좌표계가 나타내어지고 있다. 도시한 예에서는, Y'축이 제 1 센서(104A, 104E), 및 중심 위치를 지나도록 설정되어 있다. 또한, X'축이 제 1 센서(104C, 104G), 및 중심 위치를 지나도록 설정되어 있다. 또, 이하에 나타내는 방법에서는, 제 1 센서(104A, 104E)에 근거하여 Y축 방향의 어긋남량 ΔY를 산출하고, 제 1 센서(104C, 104G)에 근거하여 X축 방향의 어긋남량 ΔX를 산출한다. 그 때문에, 도 17에서는, 다른 제 1 센서(104B, 104D, 104F, 104H)는 나타내어지고 있지 않다.
이하, ΔX 및 ΔY의 도출 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제 1 센서(104A)와 제 1 센서(104E)에 있어서, 복수의 센서 전극(143)으로부터 포커스 링 FR의 내주면까지의 각각의 최단의 거리의 합 A가 일정한 값이 된다. 또한, 제 1 센서(104C)와 제 1 센서(104G)에 있어서, 복수의 센서 전극(143)으로부터 포커스 링 FR의 내주면까지의 각각의 최단의 거리의 합 A가 일정한 값이 된다. 도시한 예에서는, 포커스 링 FR의 내경 Df는 302㎜이고, 측정기(100)의 외경 Dw는 300㎜이다. 이 경우, 제 1 센서(104A)로부터 포커스 링 FR의 내주까지의 최단 거리를 GA, 제 1 센서(104C)로부터 포커스 링 FR의 내주까지의 최단 거리를 GC, 제 1 센서(104E)로부터 포커스 링 FR의 내주까지의 최단 거리를 GE, 제 1 센서(104G)로부터 포커스 링 FR의 내주까지의 최단 거리를 GG로 하면, 이하의 식 (29), (30)이 성립한다.
Figure 112018115555375-pat00027
제 1 센서(104A)에 의한 측정치(정전 용량)를 CA, 제 1 센서(104C)에 의한 측정치를 CC, 제 1 센서(104E)에 의한 측정치를 CE, 제 1 센서(104G)에 의한 측정치를 CG로 하면, GA=a/CA, GC=a/CC, GE=a/CE, GG=a/CG가 성립한다. 즉, 상기 식은 하기 식 (31), (32)와 같이 변환된다.
Figure 112018115555375-pat00028
ΔX 및 ΔY를 도출하는 경우, 우선, 측정치 CA, CC, CE, CG를 취득한다. 이들 측정치 CA, CC, CE, CG를 상기 식 (31), (32)에 대입하는 것에 의해, 상수 a를 구할 수 있다. 그리고, 상수 a와 각각의 측정치 CA, CC, CE, CG에 의해, GA, GC, GE, GG가 도출된다.
ΔY는, Y2와 Y1의 차이의 1/2로서 규정할 수 있으므로, 이하의 식 (33)과 같이 거리 GA, GE로부터 ΔY가 구해진다.
Figure 112018115555375-pat00029
마찬가지로 ΔX는, X2와 X1의 차이의 1/2로서 규정할 수 있으므로, 이하의 식 (34)와 같이 거리 GC, GD로부터 ΔX가 구해진다.
Figure 112018115555375-pat00030
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 포커스 링 FR의 중심 위치와 포커스 링 FR의 안쪽에 배치된 측정기(100)의 중심축선 AX100의 어긋남량을 X축을 따른 방향의 어긋남량 ΔX와, Y축을 따른 방향의 어긋남량 ΔY로서 산출할 수 있다.
이상, 실시 형태에 대하여 설명하여 왔지만, 상술한 실시 형태로 한정되는 일 없이 다양한 변형 태양을 구성 가능하다.
예컨대, 측정기에 탑재되는 제 1 센서 및 제 2 센서의 수는, 상기의 실시 형태로 한정되지 않는다. 제 1 센서 및 제 2 센서의 수는, 모두 3개 이상의 임의의 수이더라도 좋다. 또한, 1축 방향에 있어서의 어긋남량만을 취득하고 싶은 경우에는, 센서의 수는 2개이더라도 좋다.
또한, 다른 실시 형태로서 측정기(100, 200)에 탑재할 수 있는 제 1 센서는 다른 센서이더라도 좋다. 도 19는 다른 실시 형태와 관련되는 제 1 센서의 단면도이다. 도 19에는, 제 1 센서(204)의 종단면도가 나타내어지고 있고, 또한, 제 1 센서(204)와 함께 포커스 링 FR이 나타내어지고 있다.
제 1 센서(204)는, 제 1 전극(241), 제 2 전극(242), 및 제 3 전극(243)을 갖고 있다. 또한, 일 실시 형태에서는, 제 1 센서(204)는, 기판부(244) 및 절연 영역(247)을 더 가질 수 있다.
기판부(244)는, 예컨대 붕규산 유리 또는 석영으로 형성되어 있다. 기판부(244)는, 상면(244a), 하면(244b), 및 앞쪽 단면(244c)을 갖고 있다. 제 2 전극(242)은, 기판부(244)의 하면(244b)의 아래쪽에 마련되어 있고, X 방향 및 Y 방향으로 연장되고 있다. 또한, 제 1 전극(241)은, 절연 영역(247)을 사이에 두고 제 2 전극(242)의 아래쪽에 마련되어 있고, X 방향 및 Y 방향으로 연장되고 있다.
기판부(244)의 앞쪽 단면(244c)은, 단(段) 형상으로 형성되어 있다. 앞쪽 단면(244c)의 아래쪽 부분(244d)은, 해당 앞쪽 단면(244c)의 위쪽 부분(244u)보다 포커스 링 FR의 쪽으로 향해서 돌출하고 있다. 제 3 전극(243)은, 앞쪽 단면(244c)의 위쪽 부분(244u)을 따라 연장되고 있다.
이 제 1 센서(204)를 측정기(100)의 센서로서 이용하는 경우에는, 제 1 전극(241)이 배선(181)에 접속되고, 제 2 전극(242)이 배선(182)에 접속되고, 제 3 전극(243)이 배선(183)에 접속된다.
제 1 센서(204)에 있어서는, 센서 전극인 제 3 전극(243)이, 제 1 전극(241) 및 제 2 전극(242)에 의해, 제 1 센서(204)의 아래쪽에 대하여 차폐되어 있다. 따라서, 이 제 1 센서(204)에 의하면, 특정 방향, 즉, 제 3 전극(243)의 전면(243f)이 향하고 있는 방향(X 방향)으로 높은 지향성으로 정전 용량을 측정하는 것이 가능하게 된다.
100 : 측정기
102 : 베이스 기판
104 : 제 1 센서
105 : 제 2 센서
143 : 센서 전극
161 : 센서 전극
106 : 회로 기판
ESC : 정전 척
FR : 포커스 링

Claims (4)

  1. 측정기의 어긋남량을 구하는 방법으로서,
    상기 어긋남량은, 포커스 링에 의해 둘러싸인 영역의 중심 위치에 대한, 상기 영역 내에 배치된 상기 측정기의 중심 위치의 어긋남량이고,
    상기 측정기는,
    원반 형상의 베이스 기판과,
    상기 베이스 기판에 마련된 복수의 센서 전극과,
    상기 복수의 센서 전극에 고주파 신호를 주도록 마련된 고주파 발진기와,
    상기 복수의 센서 전극에 있어서의 전위에 따른 복수의 검출치로부터, 상기 복수의 센서 전극 각각의 정전 용량을 나타내는 복수의 측정치를 각각 산출하도록 구성된 연산부
    를 갖고,
    상기 복수의 센서 전극은, 상기 영역 내에 상기 측정기가 배치된 상태에서, 상기 복수의 센서 전극으로부터 상기 포커스 링의 내주면까지의 각각의 최단의 거리의 합 A가 일정한 값이 되도록, 상기 베이스 기판의 주연에 마련되어 있고,
    상기 합 A는, 하기의 식 (1)을 만족시키고,
    Figure 112018115555375-pat00031

    여기서, N은 상기 복수의 센서 전극의 개수이고, Ci는 상기 복수의 측정치이고, a는 상수이고,
    상기 방법은,
    상기 영역 내에 배치된 상기 측정기에 의해 상기 복수의 측정치 Ci를 산출하는 스텝과,
    산출된 상기 복수의 측정치 Ci를 이용하여 상기 식 (1)에 있어서의 상기 상수 a를 산출하는 스텝과,
    산출된 상기 상수 a 및 상기 복수의 측정치 Ci를 이용하여, 복수의 거리를 산출하는 스텝으로서, 상기 복수의 거리는 각각, 상기 복수의 센서 전극으로부터 상기 포커스 링의 내주면까지의 거리를 나타내는, 상기 스텝과,
    산출된 상기 복수의 거리로부터, 상기 어긋남량을 산출하는 스텝
    을 포함하는
    방법.
  2. 측정기의 어긋남량을 구하는 방법으로서,
    상기 어긋남량은, 정전 척의 중심 위치에 대한, 상기 정전 척 상에 배치된 측정기의 중심 위치의 어긋남량이고,
    상기 측정기는,
    원반 형상의 베이스 기판과,
    상기 베이스 기판의 중심축선에 대하여 둘레 방향으로 배열되고, 상기 베이스 기판의 저면을 따라 마련된 복수의 센서 전극과,
    상기 복수의 센서 전극에 고주파 신호를 주도록 마련된 고주파 발진기와,
    상기 복수의 센서 전극에 있어서의 전위에 따른 복수의 검출치로부터, 상기 복수의 센서 전극 각각의 정전 용량을 나타내는 복수의 측정치를 각각 산출하도록 구성된 연산부
    를 갖고,
    상기 정전 척은, 상기 정전 척의 중심에 대하여 둘레 방향으로 연장되는 주연을 갖는 세라믹제의 본체와, 상기 본체 내에 마련된 전극을 갖고, 상기 정전 척의 상기 전극의 에지는, 상기 본체의 상기 주연보다 안쪽에서, 상기 정전 척의 상기 중심에 대하여 둘레 방향으로 연장되고 있고,
    상기 복수의 센서 전극 각각의 지름 방향 바깥쪽의 제 1 에지가, 상기 정전 척의 상기 본체의 상기 주연의 반경과 동일한 반경을 갖고 상기 중심축선을 상기 베이스 기판과 공유하는 제 1 원 상에서 연장되고 있고,
    상기 복수의 센서 전극 각각의 지름 방향 안쪽의 제 2 에지가, 상기 정전 척의 상기 전극의 상기 에지의 반경과 동일한 반경을 갖고 상기 중심축선을 상기 베이스 기판과 공유하는 제 2 원 상에서 연장되고 있고,
    상기 복수의 센서 전극은, 상기 정전 척 상에 상기 측정기가 배치된 상태에서, 상기 복수의 센서 전극의 상기 제 2 에지로부터 상기 정전 척의 상기 주연까지의 각각의 최단의 거리의 합 B가 일정하게 되도록 마련되어 있고,
    상기 합 B는, 하기의 식 (2)를 만족시키고,
    Figure 112018115555375-pat00032

    여기서, M은 상기 복수의 센서 전극의 개수이고, Di는 상기 복수의 측정치이고, b는 상수이고,
    상기 방법은,
    상기 정전 척 상에 배치된 상기 측정기에 의해 상기 복수의 측정치 Di를 산출하는 스텝과,
    산출된 상기 복수의 측정치 Di를 이용하여 상기 식 (2)에 있어서의 상기 상수 b를 산출하는 스텝과,
    산출된 상기 상수 b 및 상기 복수의 측정치 Di를 이용하여, 복수의 거리를 산출하는 스텝으로서, 상기 복수의 거리는 각각, 상기 복수의 센서 전극의 상기 제 2 에지로부터 상기 정전 척의 상기 주연까지의 거리를 나타내는, 상기 스텝과,
    산출된 상기 복수의 거리로부터, 상기 어긋남량을 산출하는 스텝
    을 포함하는
    방법.
  3. 청구항 1에 기재된 방법을 이용하여 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법으로서,
    상기 처리 시스템은,
    챔버 본체, 및, 상기 챔버 본체에 의해 제공되는 챔버 내에 마련된 탑재대를 갖는 처리 장치와,
    반송 위치 데이터에 근거하여 상기 탑재대 상이고 또한 상기 포커스 링에 의해 둘러싸인 상기 영역 내에 피가공물을 반송하는 반송 장치
    를 구비하고,
    상기 방법은,
    상기 반송 위치 데이터에 의해 특정되는 상기 영역 내의 위치에, 상기 반송 장치를 이용하여 상기 측정기를 반송하는 스텝과,
    청구항 1에 기재된 방법을 이용하여, 상기 어긋남량을 산출하는 스텝과,
    상기 어긋남량을 이용하여 상기 반송 위치 데이터를 교정하는 스텝
    을 포함하는
    방법.
  4. 청구항 2에 기재된 방법을 이용하여 처리 시스템에 있어서의 반송 위치 데이터를 교정하는 방법으로서,
    상기 처리 시스템은,
    챔버 본체, 및, 상기 챔버 본체에 의해 제공되는 챔버 내에 마련된 상기 정전 척을 갖는 처리 장치와,
    반송 위치 데이터에 근거하여 상기 정전 척 상에 피가공물을 반송하는 반송 장치
    를 구비하고,
    상기 방법은,
    상기 반송 위치 데이터에 의해 특정되는 상기 정전 척 상의 위치에, 상기 반송 장치를 이용하여 상기 측정기를 반송하는 스텝과,
    청구항 2에 기재된 방법을 이용하여, 상기 어긋남량을 산출하는 스텝과,
    상기 어긋남량을 이용하여 상기 반송 위치 데이터를 교정하는 스텝
    을 포함하는
    방법.
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