KR20180116153A - 핀 제어 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 위치 어긋남을 억제하는 것을 과제로 한다.
핀 제어 방법은 기판을 지지하여 복수의 구동부에 의해 각각 상하로 구동되는 복수의 핀의 높이 위치를 각각 측정하고, 측정된 복수의 핀의 높이 위치를 이용하여, 복수의 핀으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀을 선택하고, 선택된 기준핀에 관해서, 복수의 핀의 높이 위치가 측정되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후에 있어서의 높이 위치인 기준 높이 위치를 추정하고, 추정된 기준 높이 위치에 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도를 산출하고, 다른 핀을 구동하는 구동부를 제어하여, 다른 핀의 구동 속도를 상기 조정 속도로 조정한다.

Description

핀 제어 방법 및 기판 처리 장치{PIN CONTROL METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명의 여러 가지의 측면 및 실시형태는 핀 제어 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
예컨대 에칭이나 성막 등의 기판 처리를 행하는 기판 처리 장치에서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 배치하는 배치대의 배치면으로부터 돌출 함몰하도록 복수의 핀이 배치대에 마련된다. 그리고, 이들 복수의 핀이 상승 또는 하강됨으로써, 기판의 전달이 행해진다. 복수의 핀의 제어 방법으로서, 예컨대, 복수의 핀이 부착된 베이스 부재를 하나의 구동부에 의해 상하로 구동함으로써, 베이스 부재를 통해 복수의 핀을 일괄로 상승 또는 하강시키는 방법이 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2011-54933호 공보
그러나, 전술한 기술에서는, 베이스 부재의 기울기에 따라 복수의 핀의 높이 위치에 차가 생기고, 결과로서, 복수의 핀에 의해 지지되는 기판의 위치가 미리 정해진 위치로부터 어긋나 버린다고 하는 문제가 있다.
이에 대하여, 이하와 같은 베이스 부재를 이용하지 않는 방법이 생각된다. 예컨대, 복수의 핀에 독립적으로 복수의 구동부를 마련하고, 복수의 구동부에 의해 복수의 핀을 각각 구동하는 방법이 생각된다. 그러나, 이 방법에서는, 각 핀의 구동 속도의 불균일에 따라 복수의 핀의 높이 위치에 차가 생기고, 결과로서, 기판의 위치 어긋남이 생길 가능성이 있다.
개시하는 핀 제어 방법은 하나의 실시양태에 있어서, 기판을 지지하여 복수의 구동부에 의해 각각 상하로 구동되는 복수의 핀의 높이 위치를 각각 측정하고, 측정된 상기 복수의 핀의 높이 위치를 이용하여, 상기 복수의 핀으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀을 선택하고, 선택된 상기 기준핀에 관해서, 상기 복수의 핀의 높이 위치가 측정되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후에 있어서의 높이 위치인 기준 높이 위치를 추정하고, 추정된 상기 기준 높이 위치에 상기 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도를 산출하고, 상기 다른 핀을 구동하는 구동부를 제어하여, 상기 다른 핀의 구동 속도를 상기 조정 속도로 조정한다.
개시하는 핀 제어 방법의 하나의 양태에 따르면, 기판의 위치 어긋남을 억제할 수 있다고 하는 효과를 가져온다.
도 1은 일실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 기판 처리 장치의 스테이지(ST)를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 3은 일실시형태에 따른 핀 제어 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일실시형태에 따른 핀 제어 방법의 구체예를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본원이 개시하는 핀 제어 방법 및 기판 처리 장치의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 1은 일실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서는 일실시형태에 따른 기판 처리 장치의 단면을 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 일실시형태의 기판 처리 장치(10)는 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치이다. 기판 처리 장치(10)는 처리 용기(12)를 구비하고 있다. 처리 용기(12)는 대략 원통 형상을 가지고 있고, 그 내부 공간으로서 처리 공간(S)를 구획하고 있다. 기판 처리 장치(10)는 처리 용기(12) 내에, 스테이지(ST)를 구비한다. 스테이지(ST)는 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 기재)(W)가 배치되는 배치대이다. 일실시형태에 있어서는, 스테이지(ST)는 대(14) 및 정전 척(50)을 갖는다. 대(14)는 대략 원판 형상을 가지고 있고, 처리 공간(S)의 하방에 마련되어 있다. 대(14)는 예컨대 알루미늄제이고, 하부 전극을 구성하고 있다.
일실시형태에 있어서는, 기판 처리 장치(10)는 통형 유지부(16) 및 통형 지지부(17)를 더 구비하고 있다. 통형 유지부(16)는 대(14)의 측면 및 바닥면의 가장자리부에 접하여, 대(14)를 유지하고 있다. 통형 지지부(17)는 처리 용기(12)의 바닥부로부터 수직 방향으로 연장되어, 통형 유지부(16)를 통해 대(14)를 지지하고 있다.
기판 처리 장치(10)는 포커스 링(18)을 더 구비하고 있다. 포커스 링(18)은 대(14)의 둘레 가장자리 부분의 상면에 배치된다. 포커스 링(18)은 웨이퍼(W)의 처리 정밀도의 면내 균일성을 개선하기 위한 부재이다. 포커스 링(18)은 대략 환형상을 갖는 판형 부재이고, 예컨대, 실리콘, 석영, 또는 실리콘카바이드로 구성된다.
일실시형태에 있어서는, 처리 용기(12)의 측벽과 통형 지지부(17) 사이에는 배기로(20)가 형성되어 있다. 배기로(20)의 입구 또는 그 도중에는 배플판(22)이 부착되어 있다. 또한, 배기로(20)의 바닥부에는 배기구(24)가 마련되어 있다. 배기구(24)는 처리 용기(12)의 바닥부에 감입된 배기관(28)에 의해 구획되어 있다. 이 배기관(28)에는 배기 장치(26)가 접속되어 있다. 배기 장치(26)는 진공 펌프를 가지고 있고, 처리 용기(12) 내의 처리 공간(S)을 미리 정해진 진공도까지 감압할 수 있다. 처리 용기(12)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입출구를 개폐하는 게이트 밸브(30)가 부착되어 있다.
대(14)에는 플라즈마 생성용의 고주파 전원(32)이 정합기(34)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 고주파 전원(32)은 미리 정해진 고주파수(예컨대 13 ㎒)의 고주파 전력을 하부 전극, 즉, 대(14)에 인가한다.
기판 처리 장치(10)는 처리 용기(12) 내에 샤워 헤드(38)를 더 구비하고 있다. 샤워 헤드(38)는 처리 공간(S)의 상방에 마련되어 있다. 샤워 헤드(38)는 전극판(40) 및 전극 지지체(42)를 포함하고 있다.
전극판(40)은 대략 원판 형상을 갖는 도전성의 판이고, 상부 전극을 구성하고 있다. 전극판(40)에는 플라즈마 생성용의 고주파 전원(35)이 정합기(36)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 고주파 전원(35)은 미리 정해진 고주파수(예컨대 60 ㎒)의 고주파 전력을 전극판(40)에 인가한다. 고주파 전원(32) 및 고주파 전원(35)에 의해 대(14) 및 전극판(40)에 고주파 전력이 각각 부여되면, 대(14)와 전극판(40) 사이의 공간, 즉, 처리 공간(S)에는 고주파 전계가 형성된다.
전극판(40)에는 복수의 가스 통기 구멍(40h)이 형성되어 있다. 전극판(40)은 전극 지지체(42)에 의해 착탈 가능하게 지지되어 있다. 전극 지지체(42)의 내부에는 버퍼실(42a)이 마련되어 있다. 기판 처리 장치(10)는 가스 공급부(44)를 더 구비하고 있고, 버퍼실(42a)의 가스 도입구(25)에는 가스 공급 도관(46)을 통해 가스 공급부(44)가 접속되어 있다. 가스 공급부(44)는 처리 공간(S)에 처리 가스를 공급한다. 이 처리 가스는 예컨대, 에칭용의 처리 가스여도 좋고, 또는, 성막용의 처리 가스여도 좋다. 전극 지지체(42)에는 복수의 가스 통기 구멍(40h)에 각각 연속하는 복수의 구멍이 형성되어 있고, 그 복수의 구멍은 버퍼실(42a)에 연통하고 있다. 가스 공급부(44)로부터 공급되는 가스는 버퍼실(42a), 가스 통기 구멍(40h)을 경유하여, 처리 공간(S)에 공급된다.
일실시형태에 있어서는, 처리 용기(12)의 천장부에, 환형 또는 동심형으로 연장되는 (48)가 마련되어 있다. 이 자장 형성 기구(48)는 처리 공간(S)에 있어서의 고주파 방전의 개시(플라즈마 착화)를 쉽게 하여 방전을 안정적으로 유지하도록 기능한다.
기판 처리 장치(10)에서는, 대(14)의 상면에 정전 척(50)이 마련되어 있다. 정전 척(50)은 한쌍의 절연막(54a 및 54b)과, 한쌍의 절연막(54a 및 54b)에 의해 사이에 끼인 전극(52)을 포함하고 있다. 전극(52)에는 스위치(SW)를 통해 직류 전원(56)이 접속되어 있다. 직류 전원(56)으로부터 전극(52)에 직류 전압이 부여되면, 쿨롱력이 발생하고, 그 쿨롱력에 의해 웨이퍼(W)가 정전 척(50) 상에 흡착 유지된다.
일실시형태에 있어서는, 기판 처리 장치(10)는 가스 공급 라인(58) 및 전열 가스 공급부(62)를 더 구비하고 있다. 전열 가스 공급부(62)는 가스 공급 라인(58)에 접속되어 있다. 이 가스 공급 라인(58)은 정전 척(50)의 상면까지 연장되고, 그 상면에 있어서 환형으로 연장되어 있다. 전열 가스 공급부(62)는 예컨대 He 가스라고 하는 전열 가스를, 정전 척(50)의 상면과 웨이퍼(W) 사이에 공급한다.
(스테이지(ST)의 구성)
도 2는 도 1에 나타내는 기판 처리 장치의 스테이지(ST)를 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이 스테이지(ST)는 배치면(PF)을 가지고 있다. 이 배치면(PF)은 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 포함하고 있다. 제1 영역(R1)은 웨이퍼(W)를 배치하기 위한 영역이다. 일실시형태에 있어서는, 제1 영역(R1)은 정전 척(50)의 상면에 의해 구획되어 있고, 대략 원형의 영역이다. 제1 영역(R1)은 스테이지(ST)의 배치면의 일례이다. 제2 영역(R2)은 포커스 링(18)을 배치하기 위한 영역이고, 제1 영역(R1)을 둘러싸도록 환형으로 마련되어 있다. 일실시형태에 있어서는, 제2 영역(R2)은 대(14)의 둘레 가장자리 부분의 상면에 의해 구획되어 있다.
스테이지(ST)에는 복수의 핀(70)이 스테이지(ST)의 배치면[즉, 제1 영역(R1)]으로부터 돌출 함몰하도록 마련된다. 복수의 핀(70)은 예컨대 스테이지(ST)에 둘레 방향에 등간격으로 마련된 복수의 구멍에 O 링 등의 시일 부재를 통해 마련된다. 일실시형태에서는, 3개의 구멍이 둘레 방향에 등간격으로 마련되고, 3개의 핀(70)이 3개의 구멍에 마련된다.
복수의 핀(70)은 복수의 구동부(72)(도 1 참조)에 독립적으로 접속되어, 복수의 구동부(72)에 의해 각각 상하로 구동된다. 예컨대, 각 구동부(72)는 모터 및 볼 나사를 포함하고, 모터의 회전 운동을 볼 나사에 의해 직선 운동으로 변환함으로써, 각 핀(70)을 상승 또는 하강시킨다. 그리고, 복수의 핀(70)이 상승됨으로써, 복수의 핀(70)과, 게이트 밸브(30)를 통해 처리 용기(12) 내에 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 아암과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다. 그리고, 웨이퍼(W)가 전달된 복수의 핀(70)이 하강됨으로써, 웨이퍼(W)가 스테이지(ST)의 배치면[즉, 제2 영역(R1)의 상면]에 배치된다.
또한, 복수의 구동부(72)에는 인코더 등의 도시하지 않는 복수의 측정기가 마련되고, 복수의 측정기는 복수의 핀(70)의 높이 위치를 각각 측정한다. 여기서, 복수의 핀(70)의 높이 위치란, 스테이지(ST)의 배치면 또는 그 배치면으로부터 미리 정해진 거리만큼 하방의 기준면을 기준으로 한 복수의 핀(70)의 선단의 위치이다.
도 1의 설명으로 되돌아간다. 일실시형태에 있어서는, 기판 처리 장치(10)는 제어부(66)를 더 구비하고 있다. 이 제어부(66)는 배기 장치(26), 스위치(SW), 고주파 전원(32), 정합기(34), 고주파 전원(35), 정합기(36), 가스 공급부(44) 및 전열 가스 공급부(62)에 접속되어 있다. 제어부(66)는 배기 장치(26), 스위치(SW), 고주파 전원(32), 정합기(34), 고주파 전원(35), 정합기(36), 가스 공급부(44) 및 전열 가스 공급부(62)의 각각에 제어 신호를 송출한다. 제어부(66)로부터의 제어 신호에 의해, 배기 장치(26)에 의한 배기, 스위치(SW)의 개폐, 고주파 전원(32)으로부터의 전력 공급, 정합기(34)의 임피던스 조정, 고주파 전원(35)으로부터의 전력 공급, 정합기(36)의 임피던스 조정, 가스 공급부(44)에 의한 처리 가스의 공급, 전열 가스 공급부(62)에 의한 전열 가스의 공급이 제어된다.
기판 처리 장치(10)에서는, 가스 공급부(44)로부터 처리 공간(S)에 처리 가스가 공급된다. 또한, 전극판(40)과 대(14) 사이, 즉 처리 공간(S)에 있어서 고주파 전계가 형성된다. 이에 의해, 처리 공간(S)에 있어서 플라즈마가 발생하고, 처리 가스에 포함되는 원소의 라디칼 등에 의해, 웨이퍼(W)의 처리가 행해진다. 또한, 웨이퍼(W)의 처리는 임의의 처리일 수 있는 것이고, 예컨대, 웨이퍼(W)의 에칭, 또는, 웨이퍼(W) 상에의 성막이어도 좋지만, 한정되는 것이 아니다.
또한, 제어부(66)는 후술하는 핀 제어 방법을 행하도록 복수의 구동부(72)를 제어한다. 상세한 일례를 들면, 제어부(66)는 웨이퍼(W)를 지지하여 복수의 구동부(72)에 의해 각각 상하로 구동되는 복수의 핀(70)의 높이 위치를 각각 측정한다. 그리고, 제어부(66)는 측정된 복수의 핀(70)의 높이 위치를 이용하여, 복수의 핀(70)으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀을 선택한다. 그리고, 제어부(66)는 선택된 기준핀에 관해서, 복수의 핀(70)의 높이 위치가 측정되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후에 있어서의 높이 위치인 기준 높이 위치를 추정한다. 그리고, 제어부(66)는 추정된 기준 높이 위치에 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도를 산출하고, 다른 핀을 구동하는 구동부(72)를 제어하여, 다른 핀의 구동 속도를 조정 속도로 조정한다. 여기서, 복수의 핀(70)의 높이 위치란, 스테이지(ST)의 배치면 또는 그 배치면으로부터 미리 정해진 거리만큼 하방의 기준면을 기준으로 한 복수의 핀(70)의 선단의 위치이다. 또한, 복수의 핀(70)의 높이 위치는 복수의 구동부(72)에 각각 마련된 인코더 등의 도시하지 않는 복수의 측정기를 이용하여, 각각 측정되는 것으로 한다.
다음에, 일실시형태에 따른 핀 제어 방법에 대해서 설명한다. 도 3은 일실시형태에 따른 핀 제어 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 또한, 여기서는, 복수의 핀(70)이 상승됨으로써, 복수의 핀(70)과, 게이트 밸브(30)를 통해 처리 용기(12) 내에 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 아암과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해지는 경우의 처리의 흐름을 설명하는 것으로 한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(10)의 제어부(66)는 반송 아암에 의해 처리 용기(12) 내에 웨이퍼(W)가 반송되면, 복수의 핀(70)의 구동을 개시한다(단계 S101). 이때, 복수의 핀(70)의 구동 속도는 동일한 속도로 설정된다.
제어부(66)는 복수의 핀(70)의 높이 위치를 측정하기 위한 미리 정해진 타이밍(이하 「측정 타이밍」이라고 부름)이 도래할 때까지 대기한다(단계 S102 No). 그리고, 제어부(66)는 측정 타이밍이 도래한 경우(단계 S102 Yes), 복수의 핀(70)의 높이 위치를 각각 측정한다(단계 S103).
제어부(66)는 측정된 복수의 핀(70)의 높이 위치를 이용하여, 모든 핀(70)의 높이 위치가 미리 정해진 위치에 도달하였는지의 여부를 판정한다(단계 S104). 미리 정해진 위치는 예컨대, 반송 아암으로부터 복수의 핀(70)에 전달된 웨이퍼(W)가 반송 아암에 간섭하지 않도록 결정된 위치이다. 제어부(66)는 모든 핀(70)의 높이 위치가 미리 정해진 위치에 도달한 경우에(단계 S104 Yes), 처리를 종료한다.
한편, 제어부(66)는 모든 핀(70)의 높이 위치가 미리 정해진 위치에 도달하지 않은 경우에(단계 S104 No), 측정된 복수의 핀(70)의 높이 위치가 일치하고 있는지의 여부를 판정한다(단계 S105). 여기서, 복수의 핀(70)의 구동의 개시 시에 복수의 핀(70)의 구동 속도는 동일한 속도로 설정되기 때문에, 복수의 핀(70)의 높이 위치는 원칙으로서 일치할 것이다. 그러나, 복수의 핀(70)이 예컨대 스테이지(ST)에 마련된 복수의 구멍에 O 링 등의 시일 부재를 통해 마련되기 때문에, 각 핀(70)과 시일 부재의 마찰의 상태로 불균일이 생기는 경우가 있다. 각 핀(70)과 시일 부재의 마찰의 상태로 불균일이 생기면, 복수의 핀(70)의 구동 속도에 불균일이 생기고, 결과로서, 복수의 핀(70)의 높이 위치에 차를 생기게 하는 경우가 있다.
제어부(66)는 측정된 복수의 핀(70)의 높이 위치가 일치하지 않는 경우(단계 S105 No), 복수의 핀(70)의 높이 위치를 이용하여, 복수의 핀(70)으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀을 선택한다(단계 S106). 예컨대, 제어부(66)는 복수의 핀(70) 중, 높이 위치가 가장 낮은 핀(70) 또는 가장 높은 핀(70)을 기준핀으로서 선택한다.
계속해서, 제어부(66)는 선택된 기준핀에 관해서, 복수의 핀(70)의 높이 위치가 측정되고 나서 「미리 정해진 시간」이 경과한 후에 있어서의 기준핀의 높이 위치인 기준 높이 위치를 추정한다(단계 S107). 구체적으로는, 제어부(66)는 복수의 핀(70)의 구동이 개시되고 나서 측정 타이밍까지의 경과 시간과, 측정 타이밍에 있어서 측정된 기준핀의 높이 위치에 기초하여, 측정 타이밍에 있어서의 기준핀의 구동 속도를 산출한다. 그리고, 제어부(66)는 산출한 기준핀의 구동 속도와, 상기 「미리 정해진 시간」과, 측정 타이밍에 있어서 측정된 기준핀의 높이 위치에 기초하여, 기준 높이 위치를 추정한다.
계속해서, 제어부(66)는 추정된 기준 높이 위치에 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도를 산출한다(단계 S108). 구체적으로는, 제어부(66)는 기준 높이 위치와, 측정 타이밍에 있어서의 다른 핀의 높이 위치와, 상기 「미리 정해진 시간」에 기초하여, 조정 속도를 산출한다.
계속해서, 제어부(66)는 다른 핀을 구동하는 구동부(72)를 제어하여, 다른 핀의 구동 속도를 조정 속도로 조정한다(단계 S109). 이와 같이, 다른 핀의 구동 속도가 기준 높이 위치에 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도로 조정되기 때문에, 상기 「미리 정해진 시간」이 경과한 시점에 있어서, 기준핀의 높이 위치와, 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치의 차가 억제된다. 결과로서, 웨이퍼(W)를 지지하는 복수의 핀(70)의 높이 위치의 차에 기인한 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
계속해서, 제어부(66)는 상기 「미리 정해진 시간」이 경과할 때까지 대기한다(단계 S110 No). 그리고, 제어부(66)는 상기 「미리 정해진 시간」이 경과하면(단계 S110 Yes), 복수의 핀(70)의 높이 위치를 각각 새롭게 측정하기 위해, 처리를 단계 S103으로 되돌린다. 이에 의해, 복수의 핀(70)의 높이가 전회 측정되고 나서 상기 「미리 정해진 시간」이 경과할 때마다, 복수의 핀(70)의 높이 위치가 각각 새롭게 측정된다. 그리고, 기준핀의 선택, 기준 높이 위치의 추정 및 다른 핀의 구동 속도의 조정이, 새롭게 측정되는 복수의 핀(70)의 높이 위치가 일치할 때까지, 반복 실행된다(단계 S103, S104 No, S105 No, S106∼S110). 이에 의해, 복수의 핀(70)의 높이 위치를 계속적으로 일치시킬 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 한층 더 억제할 수 있다.
한편, 제어부(66)는 측정된 복수의 핀(70)의 높이 위치가 일치하는 경우(단계 S105 Yes), 각 핀(70)의 구동 속도가 일치하는지의 여부를 판정한다(단계 S111). 제어부(66)는 각 핀(70)의 구동 속도가 일치하는 경우에는(단계 S111 Yes), 구동 속도의 조정을 행할 필요가 없기 때문에, 처리를 단계 S103으로 되돌린다.
한편, 제어부(66)는 각 핀(70)의 구동 속도가 일치하지 않는 경우에는(단계 S111 No), 다른 핀의 구동 속도가 일시적으로 조정 속도로 조정되어 있기 때문에, 이하의 처리를 행한다. 즉, 제어부(66)는 다른 핀(70)을 구동하는 구동부(72)를 제어하여, 다른 핀의 구동 속도를 기준핀의 구동 속도로 조정하고(단계 S112), 처리를 단계 S103으로 되돌린다. 다른 핀의 구동 속도가 기준핀의 구동 속도로 조정됨으로써, 각 핀(70)의 구동 속도가 일치한다.
다음에, 도 3에 나타낸 핀 제어 방법의 구체예에 대해서, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는 일실시형태에 따른 핀 제어 방법의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 4에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 복수의 핀(70)의 높이 위치를 나타낸다. 여기서는, 복수의 핀(70)으로서 3개의 핀(70)[핀(#1∼#3)]이 마련되는 것으로 한다.
먼저, 어떤 시각(0)에 있어서, 핀(#1∼#3)의 구동이 개시된다. 이때, 핀(#1∼#3)의 구동 속도는 동일한 속도로 설정된다.
핀(#1∼#3)의 구동이 개시된 후, 측정 타이밍인 시각(t1)에 있어서, 핀(#1∼#3)의 높이 위치가 각각 측정된다. 도 4의 예에서는, 핀(#2)의 높이 위치(h2)와 핀(#3)의 높이 위치(h3)는 일치하고 있고, 핀(#1)의 높이 위치(h1)가 핀(#2)의 높이 위치(h2) 및 핀(#3)의 높이 위치(h3)보다 낮다. 즉, 핀(#1)과, 대응하는 시일 부재의 마찰에 의해, 시각(t1)에 있어서, 핀(#1)의 구동 속도가 초기에 설정된 속도보다 느려져 있다.
그리고, 측정된 높이 위치(h1∼h3)를 이용하여, 핀(#1∼#3)으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀이 선택된다. 도 4의 예에서는, 핀(#1∼#3) 중, 높이 위치가 가장 낮은 핀(#1)이 기준핀으로서 선택된다.
기준핀으로서 핀(#1)이 선택되면, 핀(#1)에 관해서, 시각(t1)으로부터 미리 정해진 시간(α)이 경과한 시각(t2)에 있어서의 높이 위치인 기준 높이 위치(h1')가 추정된다. 구체적으로는, 시각(0)으로부터 시각(t1)까지의 경과 시간(t1)과, 시각(t1)에 있어서 측정된 기준핀[즉, 핀(#1)]의 높이 위치(h1)에 기초하여, 시각(t1)에 있어서의 핀(#1)의 구동 속도(v1)가 산출된다. 핀(#1)의 구동 속도(v1)는 이하의 식 (1)에 의해 나타낸다.
v1=h1/t1···(1)
그리고, 산출된 핀(#1)의 구동 속도(v1)와, 미리 정해진 시간(α)과, 시각(t1)에 있어서 측정된 핀(#1)의 높이 위치(h1)에 기초하여, 기준 높이 위치(h1')가 추정된다. 기준 높이 위치(h1')는 이하의 식 (2)에 의해 나타낸다.
h1'=h1+α·v1···(2)
기준 높이 위치(h1')가 추정되면, 기준 높이 위치(h1')에 기준핀[즉, 핀(#1)] 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도(v2)가 산출된다. 핀(#2)의 높이 위치(h2)와 핀(#3)의 높이 위치(h3)는 일치하고 있기 때문에, 여기서는, 기준핀 이외의 다른 핀이 핀(#2)인 것으로 하여 설명을 행한다. 구체적으로는, 기준 높이 위치(h1')와, 시각(t1)에 있어서의 다른 핀[즉, 핀(#2)]의 높이 위치(h2)와, 미리 정해진 시간(α)에 기초하여, 기준 높이 위치(h1')에 핀(#2)의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도(v2)가 산출된다. 조정 속도(v2)는 이하의 식 (3)에 의해 나타낸다.
v2=(h1'-h2)/α···(3)
또한, 핀(#2)의 높이 위치(h2)와 핀(#3)의 높이 위치(h3)는 일치하고 있기 때문에, 기준 높이 위치(h1')에 핀(#3)을 일치시키기 위한 조정 속도(v3)는 이하의 식 (4)에 의해 나타낸다.
v3=(h1'-h3)/α=(h1'-h2)/α=v2···(4)
계속해서, 다른 핀[즉, 핀(#2, #3)]을 구동하는 구동부(72)가 제어되어, 핀(#2, #3)의 구동 속도가 조정 속도(v2)로 조정된다. 이에 의해, 시각(t1)으로부터 미리 정해진 시간(α)이 경과한 시각(t2)에 있어서, 기준핀인 핀(#1)의 높이 위치와, 기준핀 이외의 다른 핀인 핀(#2, #3)의 높이 위치의 차가 억제된다. 도 4의 예에서는, 시각(t2)에 있어서, 핀(#1∼#3)의 높이 위치 사이의 차가 0으로 되어 있다.
이상과 같이, 일실시형태에 따르면, 웨이퍼(W)를 지지하여 복수의 구동부(72)에 의해 각각 상하로 구동되는 복수의 핀(70)의 높이 위치를 각각 측정하고, 측정된 복수의 핀(70)의 높이 위치를 이용하여, 복수의 핀(70)으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀을 선택하고, 선택된 기준핀에 관해서, 복수의 핀(70)의 높이 위치가 측정되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후에 있어서의 높이 위치인 기준 높이 위치를 추정하고, 추정된 기준 높이 위치에 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도를 산출하고, 다른 핀을 구동하는 구동부(72)를 제어하여, 다른 핀의 구동 속도를 조정 속도로 조정한다. 이 때문에, 복수의 핀(70)의 높이 위치의 차가 억제된다. 결과로서, 웨이퍼(W)를 지지하는 복수의 핀(70)의 높이 위치의 차에 기인한 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
(다른 실시형태)
이상, 일실시형태에 따른 핀 제어 방법 및 기판 처리 장치에 대해서 설명하였지만, 실시형태는 이것에 한정되는 것이 아니다. 이하에서는, 다른 실시형태에 대해서 설명한다.
상기 실시형태에서는, 복수의 핀(70)을 상승시키는 경우의 핀 제어 방법을 예로 설명하였지만, 복수의 핀(70)을 하강시키는 경우에, 개시된 핀 제어 방법이 적용되어도 좋다. 즉, 반송 아암으로부터 웨이퍼(W)가 전달된 복수의 핀(70)을 스테이지(ST)를 향하여 하강시키는 경우에, 개시된 핀 제어 방법이 적용되어도 좋다. 이 경우, 도 3에 나타낸 흐름도에 있어서, 모든 핀(70)의 높이 위치가 미리 정해진 위치에 도달하였는지의 여부를 판정하는 경우(단계 S104), 「미리 정해진 위치」로서, 예컨대, 스테이지(ST)의 배치면 또는 그 배치면으로부터 미리 정해진 거리만큼 하방의 기준면이 채용될 수 있다.
10 기판 처리 장치 12 처리 용기
14 대 16 통형 유지부
17 통형 지지부 18 포커스 링
20 배기로 22 배플판
24 배기구 25 가스 도입구
26 배기 장치 28 배기관
30 게이트 밸브 32 고주파 전원
34 정합기 35 고주파 전원
36 정합기 38 샤워 헤드
40 전극판 40h 가스 통기 구멍
42 전극 지지체 42a 버퍼실
44 가스 공급부 46 가스 공급 도관
48 자장 형성 기구 50 정전 척
52 전극 56 직류 전원
58 가스 공급 라인 62 전열 가스 공급부
66 제어부 70 핀
72 구동부 ST 스테이지
SW 스위치 W 웨이퍼

Claims (7)

  1. 핀 제어 방법으로서,
    기판을 지지하여 복수의 구동부에 의해 각각 상하로 구동되는 복수의 핀의 높이 위치를 각각 측정하고,
    측정된 상기 복수의 핀의 높이 위치를 이용하여, 상기 복수의 핀으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀을 선택하고,
    선택된 상기 기준핀에 관해서, 상기 복수의 핀의 높이 위치가 측정되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후에 있어서의 높이 위치인 기준 높이 위치를 추정하고,
    추정된 상기 기준 높이 위치에 상기 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도를 산출하고, 상기 다른 핀을 구동하는 구동부를 제어하여, 상기 다른 핀의 구동 속도를 상기 조정 속도로 조정하는 것을 특징으로 하는 핀 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택하는 처리는 측정된 상기 복수의 핀의 높이 위치가 일치하지 않는 경우에, 상기 복수의 핀 중, 높이 위치가 가장 낮은 핀 또는 가장 높은 핀을 상기 기준핀으로 하여 선택하는 것을 특징으로 하는 핀 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 추정하는 처리는 상기 복수의 구동부에 의한 상기 복수의 핀의 구동이 개시되고 나서 상기 복수의 핀의 높이 위치가 측정되는 측정 타이밍까지의 경과 시간과, 상기 측정 타이밍에 있어서 측정된 상기 기준핀의 높이 위치에 기초하여, 상기 측정 타이밍에 있어서의 상기 기준핀의 구동 속도를 산출하고, 산출된 상기 기준핀의 구동 속도와, 상기 미리 정해진 시간과, 상기 측정 타이밍에 있어서 측정된 상기 기준핀의 높이 위치에 기초하여, 상기 기준 높이 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 핀 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정하는 처리는 상기 복수의 핀의 높이 위치가 전회(前回) 측정되고 나서 상기 미리 정해진 시간이 경과할 때마다, 상기 복수의 핀의 높이 위치를 각각 새롭게 측정하고,
    상기 선택하는 처리, 상기 추정하는 처리 및 상기 조정하는 처리는, 새롭게 측정되는 상기 복수의 핀의 높이 위치가 일치할 때까지, 반복 실행되는 것을 특징으로 하는 핀 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조정하는 처리는 상기 복수의 핀의 높이 위치가 일치하는 경우에, 상기 다른 핀을 구동하는 구동부를 제어하여, 상기 다른 핀의 구동 속도를 상기 기준핀의 구동 속도로 조정하는 것을 특징으로 하는 핀 제어 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 핀의 높이 위치는 상기 기판의 배치대의 배치면 또는 상기 배치면으로부터 미리 정해진 거리만큼 하방의 기준면을 기준으로 한 상기 복수의 핀의 선단(先端)의 위치인 것을 특징으로 하는 핀 제어 방법.
  7. 기판 처리 장치로서,
    처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 마련되고, 기판이 배치되는 배치대와,
    상기 배치대의 배치면으로부터 돌출 함몰 가능하게 상기 배치대에 마련되어 상기 기판의 전달을 행하는 복수의 핀과,
    상기 복수의 핀을 각각 상하로 구동하는 복수의 구동부와,
    상기 복수의 핀의 높이 위치를 각각 측정하는 복수의 측정기와,
    상기 기판을 지지하여 상기 복수의 구동부에 의해 각각 상하로 구동되는 상기 복수의 핀의 높이 위치를 각각 측정하고, 측정된 상기 복수의 핀의 높이 위치를 이용하여, 상기 복수의 핀으로부터, 속도 제한의 기준이 되는 기준핀을 선택하고, 선택된 상기 기준핀에 관해서, 상기 복수의 핀의 높이 위치가 측정되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후에 있어서의 높이 위치인 기준 높이 위치를 추정하고, 추정된 상기 기준 높이 위치에 상기 기준핀 이외의 다른 핀의 높이 위치를 일치시키기 위한 조정 속도를 산출하고, 상기 다른 핀을 구동하는 구동부를 제어하여, 상기 다른 핀의 구동 속도를 상기 조정 속도로 조정하는 제어부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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