TW202234511A - 維護裝置、真空處理系統及維護方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之維護裝置，包含：殼體，其形成有大小對應於在處理容器內設有在進行基板之搬出及搬入時使用之第1門以及與第1門不同之第2門之真空處理裝置的第2門之開口部，並可將開口部氣密地安裝於第2門；減壓機構，將殼體內部減壓；以及吸引機構，配置於殼體內部，經由開口部進入處理容器內，並吸引處理容器內之對象物的附著物。

Description

維護裝置、真空處理系統及維護方法
本發明係關於一種維護裝置、真空處理系統及維護方法。
已知將半導體晶圓(以下稱為「晶圓」。)等基板配置於真空狀態之處理容器內並實施各種基板處理之真空處理裝置。如此之真空處理裝置中，從減少停機時間之觀點而言，尋求不須大氣開放即可進行處理容器內之清掃。
關於此點，專利文獻1中，揭示一種藉由在處理容器設置與用於進行基板之搬出及搬入之第1門不同之可安裝具有吸附單元之維護裝置的第2門，並使吸附單元吸附處理容器內的廢物，以清掃處理容器內之技術。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2018－133464號公報
［發明欲解決之課題］
本發明提供一種不須大氣開放即可高效率地清掃處理容器內之技術。 ［解決課題之手段］
依本發明之一態樣之維護裝置，具有：殼體，其形成有大小對應於「在處理容器內設有使用於基板之搬出及搬入之第1門及與第1門不同之第2門之真空處理裝置的該第2門」之開口部，並可將該開口部氣密地安裝於該第2門；減壓機構，將該殼體內部減壓；吸引機構，配置於該殼體內部，經由該開口部進入該處理容器內，並吸引該處理容器內之對象物的附著物。 ［發明效果］
透過本發明，可達到不須大氣開放即可高效率地清掃處理容器內之效果。
以下，參照圖式詳細說明本發明之維護裝置、真空處理系統及維護方法之實施態樣。又，在各圖式，對於相同或相當之部分標示相同符號。又，本發明之處理裝置不限於本實施態樣。
［維護對象裝置之構成］ 說明作為維護裝置所維護之對象之維護對象裝置。維護對象裝置係將晶圓等基板配置於真空狀態之處理容器內並進行既定之基板處理之真空處理裝置。本實施態樣中，以將維護對象裝置設為對基板進行電漿蝕刻之電漿蝕刻裝置之情況為例進行說明。又，維護對象裝置不限於電漿蝕刻裝置。
圖1係示意表示依實施態樣之電漿蝕刻裝置之圖。電漿蝕刻裝置10具有構成為氣密並作為電性接地電位之處理容器30。處理容器30係圓筒狀，並由例如於表面形成有陽極氧化被覆膜之鋁等構成。處理容器30界定出生成電漿之處理空間。於處理容器30內，容納有將晶圓W水平地支撐之載置台31。
載置台31呈現底面朝向上下方向之略圓柱狀，並將上側之面設為載置面36d。載置台31之載置面36d係設為略小於晶圓W之大小。載置台31包含基座33及靜電吸盤36。
基座33係由導電性之金屬，例如鋁等構成。基座33係作為下部電極發揮機能。基座33受到絕緣體之支撐台34支撐，支撐台34係設置於處理容器30之底部。
靜電吸盤36於其上側中央部形成凸狀之基板載置部，並將此基板載置部的頂面設為載置晶圓W之載置面36d。靜電吸盤36係設於俯視上載置台31之中央。靜電吸盤36係可載置基板之載置部之一例。靜電吸盤36具有電極36a及絕緣體36b。電極36a係設於絕緣體36b的內部，直流電源42連接於電極36a。靜電吸盤36係藉由從直流電源42向電極36a施加直流電壓，而透過庫倫力吸附晶圓W。又，靜電吸盤36於絕緣體36b的內部設有加熱器36c。經由後述之供電機構向加熱器36c供給電力，而控制晶圓W之溫度。
又，於載置台31之載置面36d的周圍，設有以絕緣體36b形成且低於載置面36d之外周部，此外周部之頂面設為載置邊緣環35之ER載置面36f。於載置台31之ER載置面36f上，設有例如以單晶矽形成之邊緣環35。靜電吸盤36在俯視上與邊緣環35重疊之位置具有一對電極36g、36h。一對電極36g、36h係設於絕緣體36b的內部。靜電吸盤36藉由從不圖示之直流電源向一對電極36g、36h施加直流電壓，而透過庫倫力吸附邊緣環35。又，圖1之例中，表示於靜電吸盤36內設有一對電極36g、36h之情況，但亦可在與靜電吸盤36為不同之個體之環狀介電體內設置一對電極36g、36h。又，圖1之例中，表示一對電極36g、36h構成雙極型電極之情況，但亦可利用單極型電極代替一對電極36g、36h。再者，以包圍載置台31及支撐台34的周圍之方式設有例如由石英等構成之圓筒狀之內壁構件37。
於基座33連接供電棒50。於供電棒50經由第1匹配器41a連接第1RF電源40a，又，經由第2匹配器41b連接第2RF電源40b。第1RF電源40a係產生電漿用之電源，並從此第1RF電源40a將既定之頻率之射頻電力供給至載置台31之基座33。又，第2RF電源40b係引入離子用(偏壓用)之電源，並從此第2RF電源40b將低於第1RF電源40a之既定頻率之射頻電力供給至載置台31之基座33。
於基座33的內部形成流路33d。流路33d於其中一方之端部連接傳熱流體入口配管33b，於另一方之端部連接傳熱流體出口配管33c。電漿蝕刻裝置10之構成，可藉由使傳熱流體，例如高絕緣性且低黏度之氟系惰性液體或純水等在流路33d中循環，而控制載置台31之溫度。又，電漿蝕刻裝置10亦可係對應分別載置晶圓W及邊緣環35之區域，在基座33的內部個別設置流路，而可個別控制晶圓W及邊緣環35之溫度之構成。又，電漿蝕刻裝置10亦可係向晶圓W或邊緣環35之背面側供給傳熱氣體而可個別控制溫度之構成。例如，可由貫通載置台31等之方式設置用以向晶圓W的背面供給氦氣等傳熱氣體(背面氣體)之氣體供給管。氣體供給管係連接於氣體供給源。透過此等構成，將透過靜電吸盤36而吸附固持於載置台31之頂面之晶圓W控制在既定之溫度。
另一方面，於載置台31之上方，設有與載置台31平行相向並具有作為上部電極之機能之噴淋頭46。噴淋頭46與載置台31作為一對電極(上部電極與下部電極)發揮機能。
噴淋頭46係設於處理容器30之頂壁部分。噴淋頭46具備本體部46a及形成電極板之上部頂板46b，並藉由絕緣性構件47支撐於處理容器30的頂部。本體部46a係由導電性材料，例如於表面形成有陽極氧化被覆膜之鋁等構成，並可裝卸自如地將上部頂板46b支撐於其底部。
於本體部46a的內部設有氣體擴散室46c，並於本體部46a的底部，以位於該氣體擴散室46c之底部之方式形成多數之氣體通流孔46d。又，於上部頂板46b，氣體導入孔46e以與上述之氣體通流孔46d重疊之方式，設成貫通該上部頂板46b之厚度方向。透過如此之構成，供給至氣體擴散室46c之處理氣體，經由氣體通流孔46d及氣體導入孔46e以噴淋狀分散並供給至處理容器30內。
於本體部46a，形成用以將處理氣體導入至氣體擴散室46c之氣體導入口46g。於此氣體導入口46g連接氣體供給配管45a之一端。於此氣體供給配管45a之另一端，連接供給處理氣體之處理氣體供給源45。於氣體供給配管45a，從上游側依序設有質量流量控制器(MFC)45b及開閉閥V2。並且，從處理氣體供給源45將用於電漿蝕刻之處理氣體經由氣體供給配管45a供給至氣體擴散室46c，並從此氣體擴散室46c經由氣體通流孔46d及氣體導入孔46e以噴淋狀分散並供給至處理容器30內。
於上述之作為上部電極之噴淋頭46，經由低通濾波器(LPF)48a電性連接可變直流電源48b。此可變直流電源48b係以可透過切換開關48c開啟或關閉供電之方式構成。可變直流電源48b之電流及電壓，以及切換開關48c之開啟及關閉，係透過後述之控制部90控制。又，如後所述，在從第1RF電源40a、第2RF電源40b將射頻施加於載置台31而於處理空間產生電漿時，透過控制部90對應所須將切換開關48c設為開啟，以將既定之直流電壓施加於作為上部電極之噴淋頭46。
又，以從處理容器30之側壁向比噴淋頭46之高度位置之更上方延伸之方式設有圓筒狀之接地導體30a。此圓筒狀之接地導體30a於其頂部具有頂壁。
於處理容器30之底部形成排氣口81，於此排氣口81經由排氣管82連接排氣裝置83。排氣裝置83具有真空泵，並可透過使此真空泵動作，而將處理容器30內減壓至既定之真空度。
另一方面，於處理容器30內之側壁，設有在進行晶圓W之搬出及搬入時使用之第1門84。於第1門84設有開閉該第1門84之閘閥G。第1門84可經由閘閥G以保持氣密性之方式連接於真空搬運室，並在維持真空環境之狀態從真空搬運室將晶圓W搬出及搬入。
於處理容器30之側部內側，沿著內壁面設有沉積物遮罩86。沉積物遮罩86防止在使用電漿進行之蝕刻處理中產生之反應生成物(沉積物)附著於處理容器30。沉積物遮罩86係以裝卸自如之方式構成。
上述構成之電漿蝕刻裝置10，係由控制部90統一控制動作。控制部90例如係電腦，並控制電漿蝕刻裝置10之各部。
此外，電漿蝕刻裝置10中，反應生成物及微粒子等會成為附著物而累積附著於處理容器30內，故定期進行處理容器30內之清掃。電漿蝕刻裝置10中，在將處理容器30大氣開放而進行清掃之情況，為了進行處理容器30內之溫度調整及水份控制，到重新開始對晶圓W進行蝕刻處理為止需要相當多的時間(停機時間)。其結果，會降低電漿蝕刻裝置10之產能。故，從減少停機時間之觀點而言，較佳係不須大氣開放即可進行處理容器30內之清掃。
又，電漿蝕刻裝置10中，存在會因反覆進行使用電漿之蝕刻處理而逐漸消耗之消耗零件。消耗零件例如係設於載置台31之載置面36d上載置之晶圓W的外周之邊緣環35。邊緣環35暴露於電漿而受到削蝕，故定期進行更換。如此之消耗零件之更換，一般係將處理容器30大氣開放而進行。但，電漿蝕刻裝置10中，在將處理容器30大氣開放而進行消耗零件之更換之情況，會產生停機時間。故，從減少停機時間之觀點而言，較佳係不須大氣開放即可進行消耗零件之更換。
因此，電漿蝕刻裝置10中，於處理容器30設有與在進行晶圓W之搬出及搬入時使用之第1門84不同之用於處理容器30內之清掃且用於消耗零件之更換之門。例如，電漿蝕刻裝置10中，如圖1所示，在對於載置晶圓W之載置台31而言之第1門84的相反側，設有第2門95。第2門95係透過蓋體96而氣密地閉塞。又，第2門95供後述之維護裝置100以可裝卸之方式安裝。作業員在實施處理容器30內之清掃及消耗零件之更換等維護時，將維護裝置100安裝於維護對象之電漿蝕刻裝置10。
［維護裝置之構成］ 接著，說明依實施態樣之維護裝置100之構成。圖2係示意表示依實施態樣之維護裝置100之剖面圖。圖2係表示已將維護裝置100安裝於電漿蝕刻裝置10之狀態。又，以下各圖中，將電漿蝕刻裝置10簡化表示。又，以下順著清掃作為處理容器30內之對象物之載置台31並且更換作為消耗零件之邊緣環35的流程，適當說明維護裝置100之構成。
維護裝置100具有「形成有大小對應於電漿蝕刻裝置10之第2門95之開口部101A」之殼體101。所謂對應於第2門95之大小，係可經由第2門95將後述之吸引機構110或邊緣環35在殼體101與處理容器30之間移動或者進行搬出及搬入之大小。又，對應於第2門95之大小，只要係可將吸引機構110或邊緣環35在殼體101與處理容器30之間移動或者進行搬出及搬入的大小，任何大小皆可。殼體101在開口部101A的周圍之與電漿蝕刻裝置10接觸之部分設有O形環等密封構件。殼體101係搭載於輸送用車輛102上。維護裝置100係由輸送用車輛102輸送至電漿蝕刻裝置10之位置，並使殼體101之開口部101A與第2門95對應而配置。並且，殼體之開口部101A，係透過螺絲固定等而氣密地安裝於第2門95。
殼體101係由第1殼體101B以及經由可開閉之閘門構件101D而與第1殼體101B連通之第2殼體101C構成。於第1殼體101B容納有後述之吸引機構110。於第2殼體101C形成有開口部101A。
於第1殼體101B，連接設有第1閥104A之第1配管103A。於第2殼體101C，連接設有第2閥104B之第2配管103B。第1配管103A及第2配管103B係經由共通配管103C而連接於真空泵103。真空泵103係搭載於設在輸送用車輛102之載台102A上。第2配管103B在到達共通配管103C之途中，分歧出洩氣用配管103D。於洩氣用配管103D設有洩氣閥104D。真空泵103、第1配管103A、第2配管103B及共通配管103C，構築出將殼體101內部減壓之減壓機構。維護裝置100可透過減壓機構將殼體101內部減壓至既定之真空度而成為與處理容器30內同等之壓力並卸除蓋體96，藉此使殼體101與處理容器30經由開口部101A及第2門95連通。
又，維護裝置100於殼體101(第1殼體101B)內部具有吸引處理容器30內之載置台31的附著物之吸引機構110。
圖3係表示依實施態樣之吸引機構110的細節之圖。吸引機構110具有機器手臂111、設於機器手臂111的前端之吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115。
機器手臂111係由以關節連接2個手臂要件之臂部121、以可旋轉及可升降之方式支撐臂部121之支撐部122，以及設於臂部121的前端之頭部123構成。機器手臂111可藉由將臂部121的2個手臂要件伸展為直線狀或相互重疊而進行伸縮。機器手臂111可藉由以支撐部122使臂部121升降，而使臂部121之前端的頭部123向上下方向移動。機器手臂111可使臂部121的2個手臂要件向開口部101A側伸長，而使頭部123經由開口部101A接近載置台31。機器手臂111係由不圖示之控制部統一控制動作。控制部具有進行各種操作指示之接收以及動作狀態之顯示之使用者介面。作業員係對使用者介面進行操作指示。操作指示例如係個別指定機器手臂111之動作之操作指示。又，操作指示亦可係指定一連串動作者。例如，操作指示可係將吸引載置台31之附著物時之機器手臂111的一連串動作指定為吸引指示者。
於頭部123設有吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115。關於吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115之配置位置將在之後敘述。
藉由頭部123接近載置台31，吸引口112吸引載置台31之附著物。亦即，吸引口112經由設有閥131B且貫通機器手臂111之排氣管131A，而連接於載台102A上之排氣裝置131，並基於排氣裝置131進行之排氣動作，吸引載置台31之附著物。
藉由頭部123接近載置台31，供給口113對載置台31供給氣體。從供給口113供給之氣體，係非活性氣體、與附著物反應而使吸引載置台31之附著物容易化之氣體，或與附著物反應而使附著物氣體化之氣體。作為非活性氣體，例如使用Ar、N 2或乾空氣等。在使用非活性氣體之情況時，適當設定氣體流量，以吹除附著於載置台31之附著物。作為與附著物反應而使吸引來自載置台31之附著物容易化之氣體，或者與附著物反應而使附著物氣體化之氣體，例如可舉出三氟化氮氣體(NF 3)、氟氣(F 2)等。吸引口112將附著物與從供給口113供給之氣體一同吸引。供給口113係經由貫通機器手臂111之配管連接於不圖示之氣體供給源，並對載置台31供給從氣體供給源供給之氣體。
藉由頭部123接近載置台31，照射部114對載置台31照射電漿，並從載置台31去除附著物。照射部114可藉由使電漿中的離子及自由基與附著物反應，減低附著物的附著力，或者使附著物氣體化。已減低附著力之附著物，或者已氣體化之附著物，從載置台31脫離而由吸引口112吸引。照射部114例如對載置台31照射向含有氧之氣體(O 2、CO 2等)、包含含有氧之氣體及稀有氣體之氣體(包含O 2及Ar之氣體等)、含有氟之氣體(CF 4等)等之氣體施加射頻電力而得到的電漿。又，照射部114亦可對載置台31照射雷射，亦可對載置台31照射電漿及雷射。雷射係加熱附著物而使附著物之附著力減低之雷射即可。雷射亦可係使附著物氣體化之波長的雷射。例如，可使用波長為808nm、雷射點面積為0.5至3mm、雷射功率為200W之半導體雷射。又，照射部114亦可在「存在具有使附著物之附著力減低之作用或使附著物氣體化之作用之氣體(例如臭氧氣體等)」之環境下，對載置台31照射雷射。
攝影部115例如係圖像感測器，藉由頭部123接近載置台31，對載置台31進行攝影。又，攝影部115亦可對應所須，一邊照射光一邊對載置台31進行攝影。攝影部115係由不圖示之控制部統一控制動作。攝影部115將對載置台31進行攝影而得到的攝影影像輸出至控制部。控制部從攝影影像偵測載置台31上有無附著物。控制部在從攝影影像偵測到附著物時，控制排氣裝置131，開始從吸引口112吸引附著物。
又，於排氣管131A設有測量器132。測量器132測量在排氣管131A內流動之微粒子的直徑及數量，並將各既定之粒子徑級距之數量的資訊及總微粒子數的資訊輸出至不圖示之控制部。控制部在進行從吸引口112之吸引時，監視從測量器132取得之各既定之粒子徑分級之數量及總微粒子數是否在預先決定之臨界值以下。控制部在各既定之粒子徑分級之數量及總微粒子數在預先決定之臨界值以下時，控制排氣裝置131，停止從吸引口112之吸引。
圖4係表示依實施態樣之吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115的配置之一例之圖。圖4中，表示從下側看機器手臂111的頭部123之圖。頭部123在俯視上係形成為以一對短邊夾著臂部121之方式配置之矩形狀。吸引口112係在頭部123的一對短邊之內側之位置沿著各短邊設置。供給口113係設在與2個吸引口112之其中一方相鄰之位置，照射部114係設在與2個吸引口112之另一方相鄰之位置。攝影部115係對應於頭部123的一對長邊之中與臂部121為相反側之長邊的位置而設置。又，圖4所示之吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115的配置位置為一例，並不限於此。例如，吸引口112亦可如圖5所示，設於頭部123的一對短邊之內側且包圍供給口113及照射部114各自的外周之位置。圖5係表示依實施態樣之吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115的配置之另外一例之圖。
回到圖2。維護裝置100於殼體101內部具有從處理容器30搬出邊緣環35，以及向處理容器30內搬入邊緣環35之搬運機構140。搬運機構140係由多關節之臂部141、以可旋轉及可升降之方式支撐臂部141之支撐部142，以及設於臂部141的前端之叉部143構成。搬運機構140可藉由將臂部141伸展為直線狀或相互重疊而進行伸縮。搬運機構140可藉由以支撐部142使臂部141升降，而使臂部141的前端之叉部143向上下方向移動。搬運機構140係由不圖示之控制部統一控制動作。控制部具有進行各種操作指示的接收及動作狀態的顯示之使用者介面。作業員係對使用者介面進行操作指示。操作指示例如係個別指定搬運機構140的動作之操作指示。又，操作指示亦可係指定一連串動作者。例如，操作指示可係將進行邊緣環35之搬入及搬出時之搬運機構140的一連串動作指定為搬運指示者。
於殼體101內部，作為一例，以既定間隔之高度設有3段支撐台105。於3段支撐台105之中的2個支撐台105，分別載置更換用之邊緣環35。剩餘的1個支撐台105，為了載置使用完畢之邊緣環35而空出。又，更換用之邊緣環35例如係未使用之新的邊緣環。又，更換用之邊緣環35亦可係使用完畢但消耗量較少之舊的邊緣環。
接著，參照圖6，說明具有電漿蝕刻裝置10及維護裝置100之真空處理系統進行之具體的處理動作。圖6係表示依實施態樣之真空處理系統的處理動作之一例之流程圖。圖6所示之處理動作，主要依照不圖示之控制部的控制執行。
首先，在載置台31上載置有邊緣環35之狀態下對處理容器30進行乾式清洗(步驟S101)。
乾式清洗結束後，將維護裝置100安裝於電漿蝕刻裝置10(步驟S102)。
完成維護裝置100之安裝後，從處理容器30搬出邊緣環35(步驟S103)。
接著，透過維護裝置100清掃處理容器30內之載置台31(步驟S104)。
完成清掃後，將更換用之邊緣環35搬入處理容器30內(步驟S105)。
之後，校正邊緣環35的位置(步驟S106)。
接著，參照圖7A、圖7B及圖8，說明從處理容器30搬出邊緣環35並清掃載置台31時之動作之一例。圖7A及圖7B係用以說明從處理容器30搬出邊緣環35並清掃載置台31時之動作之一例之圖。圖8係表示清掃載置台31之處理之一例之流程圖。又，圖8相當於圖6中之步驟S104之處理。
作業員使輸送用車輛102移動，並將維護裝置100輸送至電漿蝕刻裝置10的位置。此時，控制第1閥104A使其為開啟狀態。然後，真空泵103在閘門構件101D關閉之狀態下將第1殼體101B內部減壓。又，維護裝置100亦可係基於來自控制部90的指示或來自遙控器的指示，自動輸送至電漿蝕刻裝置10之構成。接著，殼體101(第2殼體101C)之開口部101A，氣密地安裝於第2門95。殼體101(第2殼體101C)之開口部101A安裝於第2門95後，控制第1閥104A從開啟狀態切換至關閉狀態，並使第2閥104B為開啟狀態。然後，真空泵106將第2殼體101C內部減壓。藉此，將第1殼體101B內部及第2殼體101C內部雙方亦即殼體101內部之全體減壓。接著，打開閘門構件101D，使第1殼體101B與第2殼體101C連通。然後，將第2閥104B從開啟狀態切換至關閉狀態。
維護裝置100於殼體101內部具有將電漿蝕刻裝置10之蓋體96卸除之卸除單元(不圖示)。從處理容器30搬出邊緣環35時，如圖7A所示，卸除單元從第2門95將蓋體96卸除，並使卸除之蓋體96避讓至殼體101內部之避讓位置。藉此，將殼體101與處理容器30經由開口部101A及第2門95連通。將殼體101與處理容器30連通後，不圖示之升降銷從載置台31突出，並將邊緣環35配置於載置台31之上方。又，將邊緣環35靜電吸附之情況下，將靜電吸附解除後使升降銷突出，並將邊緣環35配置於載置台31之上方。搬運機構140透過支撐部142使臂部141的前端之叉部143移動至對應於開口部101A之高度。搬運機構140使臂部141向開口部101A側伸長，並使叉部143經由開口部101A移動至邊緣環35之下方。升降銷下降後，搬運機構140以叉部143收取支撐於升降銷上之邊緣環35。搬運機構140在固持邊緣環35之狀態下使臂部141收縮，並從處理容器30將邊緣環35搬出。
接著，如圖7A之虛線所示，搬運機構140使固持邊緣環35之叉部143移動至對應於空出之支撐台105之高度。搬運機構140使臂部141向空出之支撐台105側移動，並使邊緣環35移動至空出之支撐台105的上方。搬運機構140使臂部141下降，而將邊緣環35收納於空出之支撐台105。
接著，如圖7B所示，機器手臂111透過支撐部122使臂部121的前端之頭部123移動至對應於開口部101A之高度。機器手臂111使臂部121向開口部101A側伸長，並使頭部123經由開口部101A接近載置台31。如圖8所示，攝影部115從上方對載置台31進行攝影，並將得到的攝影影像輸出至不圖示之控制部(步驟S111)。亦即，攝影部115將對靜電吸盤36之載置面36d、外周面36e及ER載置面36f等進行攝影而得到的攝影影像輸出至控制部。控制部藉由比較攝影影像與預先對清掃完畢或全新的載置台31進行攝影而得到的基準影像，偵測載置台31上有無附著物(步驟S112)。控制部在從攝影影像偵測到附著物時(步驟S113：Yes)，使吸引口112移動至附著物之位置，並控制排氣裝置131，開始吸引口112之吸引。藉此，由吸引口112吸引載置台31上之附著物(亦即，殘留於靜電吸盤36之載置面36d、外周面36e及ER載置面36f等之附著物)(步驟S114)。例如，在載置台31上載置有邊緣環35之狀態下實施乾式清洗之情況下，於靜電吸盤36之外周面36e，反應生成物未被完全去除而作為附著物殘留。此情況下，控制部例如從吸引口112吸引殘留於靜電吸盤36之外周面36e之附著物。
又，吸引口112亦可在從電漿蝕刻裝置10之噴淋頭46向處理容器30內及殼體101內部供給非活性氣體之狀態下，吸引載置台31上之附著物。作為非活性氣體，例如使用Ar、N 2或乾空氣等。又，非活性氣體之供給來源不限於噴淋頭46，例如亦可係在將處理容器30內大氣開放時供給氣體之吹掃埠(不圖示)。
控制部在進行從吸引口112之吸引時，監視從測量器132取得之各既定之粒子徑分級之微粒子之數量及總微粒子數是否在預先決定之臨界值以下。控制部在微粒子之數量在預先決定之臨界值以下時，控制排氣裝置131，停止從吸引口112之吸引。
停止從吸引口112之吸引後，攝影部115再次從上方對載置台31進行攝影，並將得到的攝影影像輸出至控制部(步驟S115)。控制部藉由比較攝影影像與預先對清掃完畢或全新的載置台31進行攝影而得到的基準影像，偵測載置台31上有無附著物(步驟S116)。控制部再次從攝影影像偵測到附著物時(步驟S117：Yes)，控制排氣裝置131，開始吸引口112之吸引。此時，供給口113對載置台31供給氣體(步驟S118)。吸引口112將附著物與從供給口113供給之氣體一同吸引。控制部在從測量器132取得之各既定之粒子徑分級之微粒子之數量及總微粒子數在臨界值以下時，控制排氣裝置131，停止從吸引口112之吸引。
停止從吸引口112之吸引後，攝影部115再次從上方對載置台31進行攝影，並將得到的攝影影像輸出至控制部(步驟S119)。控制部藉由比較攝影影像與預先對清掃完畢或全新的載置台31進行攝影而得到的基準影像，偵測載置台31上有無附著物(步驟S120)。控制部再次從攝影影像偵測到附著物時(步驟S121：Yes)，控制排氣裝置131，開始吸引口112之吸引。此時，照射部114對載置台31照射電漿、雷射，或電漿及雷射雙方，而從載置台31將附著物去除(步驟S122)。吸引口112吸引從載置台31去除之附著物。又，控制部亦可在透過照射部114對載置台31照射了電漿及雷射之其中一方或雙方後，再透過吸引口112吸引附著物。控制部在從測量器132取得之微粒子之數量在臨界值以下時，控制排氣裝置131，停止從吸引口112之吸引。
停止從吸引口112之吸引後，攝影部115再次從上方對載置台31進行攝影，並將得到的攝影影像輸出至控制部(步驟S123)。控制部藉由比較攝影影像與預先對清掃完畢或全新的載置台31進行攝影而得到的基準影像，偵測載置台31上有無附著物(步驟S124)。控制部再次從攝影影像偵測到附著物時(步驟S125：Yes)，向真空處理系統之作業員通知警告(步驟S126)。接收到警告之通知的作業員將處理容器30大氣開放，進行包含載置台31之清掃作業之維護。
又，未從攝影影像偵測到附著物時(步驟S113：No、步驟S117：No、步驟S121：No、步驟S125：No)，控制部結束清掃載置台31之處理。藉由如此之方清掃載置台31。
機器手臂111在結束載置台31之清掃後，使臂部121收縮，並使吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115回到殼體101內部之原本的位置。
接著，參照圖9A～圖9C，說明將更換用之邊緣環35搬入處理容器30內時之動作之一例。圖9A～圖9C係用以說明將邊緣環35搬入處理容器30內時之動作之一例之圖。圖10係表示校正搬入後之邊緣環35的位置之處理之一例之流程圖。又，圖10相當於圖6中之步驟S106之處理。
將更換用之邊緣環35搬入處理容器30內時，如圖9A所示，搬運機構140使叉部143移動至對應於載置有更換用之邊緣環35之支撐台105的高度。搬運機構140使臂部141向更換用之邊緣環35側移動，並以叉部143固持更換用之邊緣環35。搬運機構140在固持更換用之邊緣環35之狀態下使臂部141向開口部101A側移動。
接著，如圖9A之虛線所示，搬運機構140使叉部143移動至對應於開口部101A之高度。搬運機構140使臂部141向開口部101A側伸長，而經由開口部101A將更換用之邊緣環35搬運至載置台31的上方。
固持更換用之邊緣環35之叉部143到達載置台31的上方後，不圖示之升降銷從載置台31突出，並將更換用之邊緣環35從叉部143傳遞至升降銷。更換用之邊緣環35從叉部143傳遞至升降銷後，搬運機構140使臂部121收縮，而使叉部143回到殼體101內部之原本的位置。支撐更換用之邊緣環35之升降銷下降並將更換用之邊緣環35載置於載置台31之外周部上。
接著，如圖9B所示，機器手臂111使頭部123移動至對應於開口部101A之高度。機器手臂111使臂部121向開口部101A側伸長，而使頭部123經由開口部101A接近載置台31。如圖10所示，攝影部115在周方向上複數之位置分別對更換用之邊緣環35與載置台31的靜電吸盤36之間的間隙進行攝影(步驟S131)。例如，攝影部115在載置台31之圓周方向上以均等的間隔設定之複數之攝影位置，依序對更換用之邊緣環35與載置台31的靜電吸盤36之間的間隙進行攝影。
圖11係表示攝影部115之攝影位置之一例之圖。圖11相當於從上方看更換用之邊緣環35及載置台31的靜電吸盤36時之俯視圖。圖11中，將載置台31之載置面36d表示為圓板狀，並且在載置面36d的周圍將更換用之邊緣環35表示為環狀。攝影部115之攝影位置P，係對於載置台31之圓周方向，每隔90度之角度，以均等之間隔設定4處。又，攝影位置亦可對於載置台31之圓周方向設定3個以下，亦可設定5個以上。又，攝影部115亦可一次對整個更換用之邊緣環35與載置台31的靜電吸盤36之間的間隙進行攝影。
回到圖9B。攝影部115將在周方向上複數之位置分別對更換用之邊緣環35與載置台31的靜電吸盤36之間的間隙進行攝影而得到的攝影影像輸出至不圖示之控制部。如圖10所示，控制部比較攝影影像與預先對無偏差之狀態下的邊緣環35進行攝影而得到的校正用基準影像(步驟S132)，並針對周方向上複數之位置，分別計算出間隙的寬度與基準寬度之偏差量(步驟S133)。所謂基準寬度，例如係在使更換用之邊緣環35的中心與靜電吸盤36的中心一致時預先測量之間隙的寬度。
接著，控制部判定計算出之偏差量是否在容許值內(步驟S134)。當計算出之偏差量在容許值外時(步驟S134：No)，控制部控制搬運機構140以計算出之偏差量校正更換用之邊緣環35的位置(步驟S135)。亦即，不圖示之升降銷從載置台31突出，並將更換用之邊緣環35配置於載置台31的上方後，搬運機構140如圖9C所示，使叉部143移動至對應於開口部101A之高度。然後，搬運機構140使臂部141向開口部101A側伸長，並使叉部143經由開口部101A移動至更換用之邊緣環35的下方。升降銷下降後，搬運機構140以叉部143收取支撐於升降銷上之更換用之邊緣環35。搬運機構140以使計算出之偏差量成為0之方式，使臂部141在固持更換用之邊緣環35之狀態下向水平方向移動。更換用之邊緣環35移動並使偏差量為0後，升降銷從載置台31突出，並將更換用之邊緣環35從叉部143傳遞至升降銷。更換用之邊緣環35從叉部143傳遞至升降銷後，搬運機構140使臂部121收縮，並使叉部143回到殼體101內部之原本的位置。支撐更換用之邊緣環35之升降銷下降並將更換用之邊緣環35載置於載置台31的外周部上。控制部亦可在校正過偏差量後將處理返回步驟S131，透過攝影部115對更換用之邊緣環35與載置台31的靜電吸盤36之間的間隙進行攝影，並確認偏差量是否在容許值內(步驟S131～S134)。又，當偏差量在容許值外時，控制部亦可再次以如上述之方式進行校正，以使更換用之邊緣環35的偏差量為0(步驟S135)。
又，當計算出之偏差量在容許值內時(步驟S134：Yes)，控制部結束處理。藉此，完成將更換用之邊緣環35搬入處理容器30內。
又，完成將邊緣環35搬入處理容器30內後，維護裝置100控制卸除單元，將蓋體96安裝於第2門95。之後，在閘門構件101D關閉之狀態下，開啟洩氣閥104D，藉此將第2殼體101C大氣開放。作業員在依如此之順序進行過處理容器30內之維護後，使輸送用車輛102移動，而使維護裝置100從電漿蝕刻裝置10分離開。又，維護裝置100之構成亦可基於來自控制部90的指示或來自遙控器的指示，自動地從電漿蝕刻裝置10分離開，並自動輸送至既定之位置。
如此，依實施態樣之維護裝置100，包含形成有大小對應於電漿蝕刻裝置10之第2門95之開口部101A，並可將開口部101A氣密地安裝於第2門95之殼體101。又，維護裝置100具有配置於殼體101內部，經由開口部101A進入處理容器30內，並吸引處理容器30內之對象物(以載置台31作為一例)的附著物之吸引機構110。藉此，維護裝置100不須大氣開放即可有效率地清掃處理容器30內。
又，吸引機構110具有機器手臂111，其前端可經由開口部101A接近處理容器30內之對象物。又，吸引機構110具有設於機器手臂111的前端(以頭部123作為一例)，並吸引處理容器30內之對象物的附著物之吸引口112。藉此，維護裝置100可在處理容器30內之對象物附近，透過吸引口112吸引附著物。
又，吸引口112係在向處理容器30內供給非活性氣體之狀態下吸引附著物。藉此，維護裝置100可透過吸引口112將附著物與非活性氣體一同吸引。
又，吸引機構110更具有設於機器手臂111的前端，並對處理容器30內之對象物供給氣體之供給口113。藉此，維護裝置100可一邊以非活性氣體將附著物從處理容器30內之對象物吹除，一邊透過吸引口112將附著物與非活性氣體一同吸引。
又，吸引機構110更具有設於機器手臂111的前端，並對處理容器30內之對象物照射電漿及雷射之其中一方或雙方，而從處理容器30內之對象物去除附著物之照射部114。藉此，維護裝置100可透過吸引口112吸引從處理容器30內之對象物去除之附著物。
又，吸引機構110更具有設於機器手臂111的前端，並對處理容器30內之對象物進行攝影之攝影部115。藉此，維護裝置100可取得利用於偵測有無附著物之攝影影像。
又，維護裝置100更具有經由排氣管131A連接於吸引口112之排氣裝置131，以及測量在排氣管131A內流動之微粒子的數量之測量器132。排氣裝置131在由測量器132測量出之各既定之粒子徑分級之微粒子之數量及總微粒子數在預先決定之臨界值以下時，停止從吸引口112之吸引。藉此，維護裝置100可在適當的時間點停止從吸引口112之吸引。
又，處理容器30內之對象物，係具有可載置晶圓W之靜電吸盤36及可載置邊緣環35之外周部之載置台31，維護裝置100更具有搬運機構140。搬運機構140係配置於殼體101內部，並經由開口部101A，從處理容器30搬出邊緣環35，以及將邊緣環35搬入處理容器30內。藉此，維護裝置100不須大氣開放即可清掃處理容器30內並且更換邊緣環35。
又，吸引口112係在已透過搬運機構140將邊緣環35從處理容器30搬出之狀態下，吸引載置台31之載置部(以靜電吸盤36作為一例)之外周面的附著物。藉此，維護裝置100可清掃因搬出了邊緣環35而露出之載置台31之載置部的外周面。
又，搬運機構140將更換用之邊緣環35搬入處理容器30內並載置於載置台31之外周部。維護裝置100更具有控制部。控制部係透過設於機器手臂111的前端之攝影部115，在周方向上複數之位置分別對更換用之邊緣環35與載置台31的載置部之間的間隙進行攝影。控制部基於取得之攝影影像，針對周方向上複數之位置，分別計算出間隙的寬度與基準寬度之偏差量。控制部係控制搬運機構140，以計算出之偏差量校正更換用之邊緣環35的位置。藉此，維護裝置100可適當校正載置於載置台31的外周部之更換用之邊緣環35的位置。
(變形例) 上述實施態樣中，以清掃作為處理容器30內之對象物之載置台31之情況為例進行說明，但本發明之技術不限於此。維護裝置100亦可清掃載置台31以外之零件，只要係位於處理容器30內之零件即可。又，控制部亦可比較透過攝影部115對處理容器30內之零件進行攝影而得到的攝影影像與透過攝影部115對全新的零件進行攝影而得到的攝影影像，並基於表面狀態、形狀及大小中的至少一者，判定處理容器30內之零件的異常。又，控制部亦可在判定出處理容器30內之零件發生異常時，輸出更換零件的指示。
又，上述實施態樣中，以更換作為消耗零件之邊緣環35之情況為例進行說明，但本發明之技術不限於此。更換對象之消耗零件除了邊緣環35之外，亦可係配置於邊緣環35的外周側之覆蓋環(不圖示)等，亦可係「可透過機器手臂等搬運機構搬入處理容器30內以及從處理容器30搬出」之任意的零件。
又，上述實施態樣中，說明了吸引機構110於機器手臂111的前端具有吸引口112、供給口113、照射部114及攝影部115之情況，但供給口113、照射部114及攝影部115亦可不與吸引口112為一組。例如，可將「吸引口112與供給口113」、「吸引口112與照射部114」、「吸引口112與攝影部115」、「吸引口112、供給口113與照射部114」、「吸引口112、供給口113與攝影部115」、「吸引口112、照射部114與攝影部115」之組合中的任一個組合設於機器手臂111的前端。
又，上述實施態樣中，說明了將吸引機構110與搬運機構140雙方設於殼體101內部之情況，但本發明之技術不限於此。例如，可僅將吸引機構110設於殼體101內部，並且將吸引機構110之機器手臂111的一部份替換成用以更換邊緣環之拾取構件。又，例如，可僅將吸引機構110設於殼體101內部，並且將用以更換邊緣環之拾取構件安裝於吸引機構110之機器手臂111。此情況下，可利用用以更換邊緣環之拾取構件，進行邊緣環35之更換。又，拾取構件之替換或拾取構件之安裝，可由作業員進行，亦可由自動更換之方式實現。
又，應了解本發明之實施態樣之全部內容皆為例示而非用於限制。上述之實施態樣，可不脫離所附之申請專利範圍及其主旨而以各種形態進行省略、置換、變更。
10:電漿蝕刻裝置 30:處理容器 30a:接地導體 31:載置台 33:基座 33b:傳熱流體入口配管 33c:傳熱流體出口配管 33d:流路 34:支撐台 35:邊緣環 36:靜電吸盤 36a:電極 36b:絕緣體 36c:加熱器 36d:載置面 36e:外周面 36f:ER載置面 36g:電極 36h:電極 37:內壁構件 40a:第1RF電源 40b:第2RF電源 41a:第1匹配器 41b:第2匹配器 42:直流電源 45:處理氣體供給源 45a:氣體供給配管 45b:質量流量控制器 46:噴淋頭 46a:本體部 46b:上部頂板 46c:氣體擴散室 46d:氣體通流孔 46e:氣體導入孔 46g:氣體導入口 47:絕緣性構件 48a:低通濾波器 48b:可變直流電源 48c:切換開關 50:供電棒 81:排氣口 82:排氣管 83:排氣裝置 84:第1門 86:沉積物遮罩 90:控制部 95:第2門 96:蓋體 100:維護裝置 101:殼體 101A:開口部 101B:第1殼體 101C:第2殼體 101D:閘門構件 102:輸送用車輛 102A:載台 103:真空泵 103A:第1配管 103B:第2配管 103C:共通配管 103D:洩氣用配管 104A:第1閥 104B:第2閥 104D:洩氣閥 105:支撐台 110:吸引機構 111:機器手臂 112:吸引口 113:供給口 114:照射部 115:攝影部 121:臂部 122:支撐部 123:頭部 131:排氣裝置 131A:排氣管 131B:閥 132:測量器 140:搬運機構 141:臂部 142:支撐部 143:叉部 W:晶圓 V2:開閉閥 G:閘閥 P:攝影位置
圖1係示意表示依實施態樣之電漿蝕刻裝置之圖。 圖2係示意表示依實施態樣之維護裝置之剖面圖。 圖3係表示依實施態樣之吸引機構的細節之圖。 圖4係表示依實施態樣之吸引口、供給口、照射部及攝影部的配置之一例之圖。 圖5係表示依實施態樣之吸引口、供給口、照射部及攝影部的配置之另外一例之圖。 圖6係表示依實施態樣之真空處理系統的處理動作之一例之流程圖。 圖7A係用以說明從處理容器搬出邊緣環並清掃載置台時之動作之一例之圖。 圖7B係用以說明從處理容器搬出邊緣環並清掃載置台時之動作之一例之圖。 圖8係表示清掃載置台之處理之一例之流程圖。 圖9A係用以說明將邊緣環搬入處理容器內時之動作之一例之圖。 圖9B係用以說明將邊緣環搬入處理容器內時之動作之一例之圖。 圖9C係用以說明將邊緣環搬入處理容器內時之動作之一例之圖。 圖10係表示校正搬入後之邊緣環的位置之處理之一例之流程圖。 圖11係表示攝影部之攝影位置之一例之圖。
10:電漿蝕刻裝置
30:處理容器
31:載置台
33:基座
34:支撐台
35:邊緣環
36:靜電吸盤
36a:電極
36d:載置面
36g:電極
36h:電極
84:第1門
95:第2門
96:蓋體
100:維護裝置
101:殼體
101A:開口部
101B:第1殼體
101C:第2殼體
101D:閘門構件
102:輸送用車輛
102A:載台
103:真空泵
103A:第1配管
103B:第2配管
103C:共通配管
103D:洩氣用配管
104A:第1閥
104B:第2閥
104D:洩氣閥
105:支撐台
110:吸引機構
112:吸引口
113:供給口
114:照射部
115:攝影部
131:排氣裝置
131A:排氣管
131B:閥
132:測量器
140:搬運機構
141:臂部
142:支撐部
143:叉部

Claims (12)

  1. 一種維護裝置，包含： 殼體，形成有開口部，該開口部的大小係對應於處理容器內設有在進行基板之搬出及搬入時使用之第1門以及與第1門不同之第2門之真空處理裝置的該第2門，並可將該開口部氣密地安裝於該第2門； 減壓機構，將該殼體內部減壓；以及， 吸引機構，配置於該殼體內部，經由該開口部進入該處理容器內，並吸引該處理容器內之對象物的附著物。
  2. 如請求項1所述之維護裝置，其中， 該吸引機構，包含： 手臂，其前端可經由該開口部接近該處理容器內之對象物；以及， 吸引口，設於該手臂之前端，並吸引該處理容器內之對象物的附著物。
  3. 如請求項2所述之維護裝置，其中， 該吸引口，係在該處理容器內供給有非活性氣體之狀態下吸引該附著物。
  4. 如請求項2或3所述之維護裝置，其中， 該吸引機構更包含： 供給口，設於該手臂之前端，並對該處理容器內之對象物供給氣體。
  5. 如請求項2～4中任一項所述之維護裝置，其中， 該吸引機構更包含： 照射部，設於該手臂之前端，並對該處理容器內之對象物照射電漿及雷射之其中一方或雙方，而從該處理容器內之對象物將該附著物去除。
  6. 如請求項2～5中任一項所述之維護裝置，其中， 該吸引機構更包含： 攝影部，設於該手臂之前端，並對該處理容器內之對象物進行攝影。
  7. 如請求項2～6中任一項所述之維護裝置，更包含： 排氣裝置，經由排氣管連接於該吸引口；以及， 測量器，測量在該排氣管內流動之微粒子的數量； 該排氣裝置，在由該測量器測量出之微粒子之數量在預先決定之臨界值以下時，停止從該吸引口之吸引。
  8. 如請求項2～7中任一項所述之維護裝置，其中， 該處理容器內之對象物，係具有可載置基板之載置部及可載置邊緣環之外周部之載置台； 該維護裝置更包含搬運機構，其係配置於該殼體內部，並經由該開口部，從該處理容器搬出邊緣環，以及將邊緣環搬入該處理容器內。
  9. 如請求項8所述之維護裝置，其中， 該吸引口，係在已透過該搬運機構將邊緣環從該處理容器搬出之狀態下，吸引該載置台之載置部之外周面的附著物。
  10. 如請求項8或9所述之維護裝置，其中， 該搬運機構，係將更換用之邊緣環搬入該處理容器內並載置於該載置台之外周部； 該維護裝置更包含控制部，其係透過設於該手臂的前端之攝影部，在周方向上複數之位置分別對該更換用之邊緣環與該載置台的載置部之間的間隙進行攝影，並基於取得之攝影影像，針對周方向上複數之位置，分別計算出該間隙的寬度與基準寬度的偏差量，並控制該搬運機構，以計算出之該偏差量校正該更換用之邊緣環的位置。
  11. 一種真空處理系統，包含真空處理裝置以及維護裝置，其中， 該真空處理裝置，包含： 處理容器； 第1門，設於該處理容器，並在進行基板之搬出及搬入時使用；以及， 第2門，設於該處理容器，並供該維護裝置以可裝卸之方式安裝； 該維護裝置，包含： 殼體，形成有大小對應於該第2門之開口部，並可將該開口部氣密地安裝於該第2門； 減壓機構，將該殼體內部減壓；以及， 吸引機構，配置於該殼體內部，經由該開口部進入該處理容器內，並吸引該處理容器內之對象物的附著物。
  12. 一種維護方法，包含以下步驟： 對於形成有大小對應於在處理容器內設有在進行基板之搬出及搬入時使用之第1門以及與該第1門不同之第2門之真空處理裝置的該第2門之開口部，並在內部配置有吸引該處理容器內之對象物的附著物之吸引機構之殼體，將該殼體之該開口部氣密地安裝於該第2門之步驟； 透過減壓機構將該殼體內部減壓之步驟； 在已透過該減壓機構將該殼體內部減壓之狀態下，使該吸引機構經由該開口部進入該處理容器內之步驟；以及， 透過該吸引機構吸引該處理容器內之對象物的附著物之步驟。
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