WO2022250014A1 - 基板処理システム及びメンテナンス方法 - Google Patents

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WO2022250014A1
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隆 道菅
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing system and maintenance method.
  • wafers substrates that place substrates such as semiconductor wafers (hereinafter referred to as "wafers") in a vacuum processing chamber in a vacuum state and perform various processes for processing the substrates.
  • wafers substrates
  • reaction products, fine particles, and the like accumulate in the vacuum processing chamber as deposits. Therefore, the vacuum processing chamber is periodically opened to the atmosphere and cleaned.
  • the present disclosure provides a technique that can efficiently clean the inside of the vacuum processing chamber without opening it to the atmosphere.
  • a substrate processing system includes a substrate processing apparatus, a vacuum transfer chamber, a transfer mechanism, a suction mechanism, and a controller.
  • a substrate processing apparatus has a vacuum processing chamber in which vacuum processing is performed on a substrate.
  • the vacuum transfer chamber is connected to the vacuum processing chamber and has a transfer port that can communicate with the vacuum processing chamber.
  • the transfer mechanism is arranged in the vacuum transfer chamber and transfers the substrate through the transfer port.
  • the suction mechanism is arranged in the vacuum transfer chamber adjacent to the transfer mechanism, and sucks adhering substances on the components in the vacuum processing chamber through the transfer port.
  • the controller controls the transport mechanism and the suction mechanism.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a process module included in the substrate processing system according to the embodiment;
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an example of the internal configuration of the vacuum transfer chamber according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing details of the suction mechanism according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of arrangement of a suction port, a supply port, an irradiation unit, and an imaging unit according to the embodiment;
  • FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the arrangement of the suction port, the supply port, the irradiation section, and the imaging section according to the embodiment;
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of arrangement of a suction port, a supply port, the irradiation section, and the imaging section according to the embodiment;
  • FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the arrangement of the suction port
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a head section according to a modification of the embodiment
  • FIG. 8 is a flow chart showing an example of the processing operation of the substrate processing system according to the embodiment.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining an example of the operation when carrying out the edge ring from the processing container and cleaning the mounting table.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining an example of the operation when carrying out the edge ring from the processing container and cleaning the mounting table.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of processing for cleaning the mounting table.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining an example of the operation when carrying the edge ring into the processing container.
  • FIG. 11B is a diagram for explaining an example of the operation when carrying the edge ring into the processing container.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining an example of the operation when carrying the edge ring into the processing container.
  • FIG. 11C is a diagram for explaining an example of the operation when carrying the edge ring into the processing container.
  • FIG. 11D is a diagram for explaining an example of the operation when carrying the edge ring into the processing container.
  • FIG. 12 is a flow chart showing an example of processing for correcting the position of the edge ring after loading.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an imaging position in an imaging unit;
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of operations when cleaning a platform within a load lock module.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of the operation when cleaning the bottom surface of the vacuum transfer chamber.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing system 1 according to an embodiment.
  • the substrate processing system 1 has a plurality of process modules PM (PM1 to PM5), a storage chamber ST, a vacuum transfer chamber 11, and a plurality of load lock modules (load lock chambers) LLM (LLM1, LLM2).
  • the substrate processing system 1 also has a normal pressure transfer chamber 12, a plurality of load ports LP (LP1 to LP4), and a controller .
  • process modules PM1 to PM5 two load lock modules LLM1 and LLM2, and four load ports LP1 to LP4 are shown.
  • the numbers of process modules PM, load lock modules LLM, and load ports LP of the substrate processing system 1 are not limited to those illustrated.
  • the five process modules PM1 to PM5 will be collectively referred to as process modules PM unless they need to be distinguished from each other.
  • the two loadlock modules LLM1 and LLM2 are collectively referred to as the loadlock module LLM.
  • the four load ports LP1 to LP4 are collectively called a load port LP.
  • the process module PM processes semiconductor substrates, that is, wafers W in a vacuum atmosphere.
  • the process module PM is an example of a vacuum processing apparatus.
  • the process module PM executes processes such as etching and film formation, for example.
  • the process module PM has a mounting table that supports the wafer W and an edge ring ER that surrounds the wafer W on the mounting table.
  • the process module PM is connected to the vacuum transfer chamber 11 via a gate valve G that can be opened and closed.
  • the gate valve G is closed while the wafer W is processed in the process module PM.
  • the gate valve G is opened when a processed wafer W is unloaded from the process module PM and when an unprocessed wafer W is loaded into the process module PM.
  • the gate valve G is also opened when the edge ring ER is carried in and out from the process module PM.
  • the process module PM is provided with a gas supply unit for supplying a predetermined gas and an exhaust unit capable of vacuuming. Details of the process module PM will be further described later.
  • the storage room ST stores the edge ring ER.
  • a plurality of stages of support stands are provided at predetermined intervals in the vertical direction.
  • the support pedestal arranged on the upper tier side is a platform for mounting the replacement edge ring ER.
  • the replacement edge ring ER is, for example, a new unused edge ring.
  • the replacement edge ring ER may be a used edge ring that is relatively small in consumption although it is used.
  • the lower tiered support pedestal is a platform for placing the used edge ring ER and the temporarily retracted edge ring ER.
  • the support base on the lower side is vacant.
  • the storage room ST includes an exhaust mechanism such as a vacuum pump and a leak valve, and can switch the atmosphere in the storage room ST between an atmospheric (normal pressure) atmosphere and a vacuum (reduced pressure) atmosphere.
  • the storage chamber ST is configured to be able to communicate with the vacuum transfer chamber 11 through a transfer port used for loading and unloading the edge ring ER.
  • the transfer port is provided with a gate valve G that can be opened and closed.
  • the vacuum transfer chamber 11 has a gas supply unit (not shown) and an exhaust unit capable of vacuuming, and the inside can be maintained in a vacuum atmosphere.
  • Vacuum transfer chamber 11 is connected to process module PM and load lock module LLM.
  • the vacuum transfer chamber 11 is configured to be able to communicate with the process modules PM and the load lock modules LLM through transfer ports used for loading and unloading the wafer W and the edge ring ER.
  • the transfer port is provided with a gate valve G that can be opened and closed.
  • a transfer mechanism 15 for transferring the wafer W and the edge ring ER (hereinafter also referred to as a transfer object) is arranged.
  • the transport mechanism 15 transports the wafer W between the process modules PM1-PM5 and the load lock modules LLM1 and LLM2. For example, when the wafer W is transferred from the load lock module LLM to the process module PM and vacuum processing is performed on the wafer W in the process module PM, the transfer mechanism 15 takes out the wafer W from the load lock module LLM. Then, the transfer mechanism 15 transfers the wafer W taken out from the load lock module LLM from the vacuum transfer chamber 11 into the process module PM through the transfer port.
  • the transfer mechanism 15 when transferring the wafer W processed in the process module PM to the load lock module LLM, the transfer mechanism 15 unloads the wafer W from the process module PM through the transfer port. Then, the transfer mechanism 15 transfers the wafer W unloaded from the process module PM from the vacuum transfer chamber 11 to the load lock module LLM through the transfer port. Also, the transport mechanism 15 transports the edge ring ER between the process modules PM1 to PM5 and the storage room ST. For example, when transporting the edge ring ER from the process module PM to the storage room ST and storing the edge ring in the storage room ST, the transport mechanism 15 carries out the edge ring ER from the process module PM through the transport port.
  • the transport mechanism 15 transports the edge ring ER unloaded from the process module PM from the vacuum transport chamber 11 to the storage chamber ST through the transport port. Further, for example, when the edge ring ER temporarily carried out from the process module PM and evacuated to the support table of the storage room ST is transported again and placed on the mounting table in the process module PM, or When the replacement edge ring ER is transported from ST to the process module PM and placed on the mounting table in the process module PM, the transport mechanism 15 takes out the edge ring ER from the storage room ST through the transport port. Then, the transport mechanism 15 transports the edge ring ER taken out from the storage room ST into the process module PM from the vacuum transport room 11 through the transport port.
  • a suction mechanism 110 is also arranged in the vacuum transfer chamber 11 .
  • the suction mechanism 110 sucks adhering substances on the mounting table in the vacuum processing chamber (processing container 30 described later) of the process module PM through the transfer port of the vacuum transfer chamber 11 .
  • the details of the suction mechanism 110 will be further described later.
  • the load lock modules LLM are arranged side by side along two sides of the vacuum transfer chamber 11 where the process module PM and the storage chamber ST are not arranged.
  • the interior of the load lock module LLM vacuum transfer chamber 11 is configured to communicate with the chamber 11 via a gate valve G.
  • the load lock module LLM has a table on which the wafer W is placed and support pins for raising and lowering the wafer W. FIG.
  • the configuration of the support pins may be the same as the configurations of the first lifter pins and the second lifter pins in the process module PM.
  • the load lock module LLM includes an exhaust mechanism, for example, a vacuum pump and a leak valve, and the load lock module LLM switches the atmosphere of the load lock module LLM between atmospheric (normal pressure) atmosphere and vacuum (reduced pressure) atmosphere. be able to.
  • the load lock module LLM is connected to the normal pressure transfer chamber 12 on the side opposite to the side connected to the vacuum transfer chamber 11 .
  • the load lock module LLM and the normal pressure transfer chamber 12 are configured so that the insides can be communicated with each other through a gate valve G.
  • the normal pressure transfer chamber 12 is maintained in an atmospheric (normal pressure) atmosphere.
  • the normal pressure transfer chamber 12 has a substantially rectangular shape when viewed from above.
  • a plurality of load lock modules LLM are arranged side by side on one long side of the normal pressure transfer chamber 12 .
  • a plurality of load ports LP are arranged side by side on the other long side of the normal pressure transfer chamber 12 .
  • Each load port LP has a carrier in which a wafer W is accommodated.
  • the normal pressure transfer chamber 12 has a transfer mechanism such as an arm, and the transfer mechanism is configured to transfer the wafer W between the load lock module LLM and the load port LP.
  • the storage chamber ST is configured to communicate with the vacuum transfer chamber 11
  • the position of the storage chamber ST is not limited to this. They may be provided adjacently.
  • the edge ring ER is carried into and out of the process module PM via the normal pressure transfer chamber 12 , the load lock module LLM and the vacuum transfer chamber 11 .
  • the operation of the substrate processing system 1 configured as described above is centrally controlled by the controller 10 .
  • the control unit 10 is, for example, a computer including a program, memory, CPU, etc., and controls each unit of the substrate processing system 1 .
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the process module PM included in the substrate processing system 1 according to the embodiment.
  • the process module PM shown in FIG. 2 is a parallel plate type plasma processing apparatus.
  • the process module PM has a processing container 30 that is airtight and electrically grounded.
  • the processing container 30 is an example of a vacuum processing chamber.
  • the processing container 30 has a cylindrical shape and is made of, for example, aluminum with an anodized film formed on the surface thereof.
  • the processing vessel 30 defines a processing space in which plasma is generated.
  • a mounting table 31 for horizontally supporting the wafer W is accommodated in the processing container 30 .
  • the mounting table 31 has a substantially cylindrical shape with the bottom surface facing in the vertical direction, and the upper surface is the mounting surface 36d.
  • a mounting surface 36d of the mounting table 31 is slightly smaller than the wafer W.
  • the mounting table 31 includes a base 33 and an electrostatic chuck 36 .
  • the base 33 is made of a conductive metal such as aluminum.
  • the base 33 functions as a lower electrode.
  • the base 33 is supported by a support 34 made of an insulating material, and the support 34 is installed on the bottom of the processing vessel 30 .
  • the electrostatic chuck 36 has a convex substrate mounting portion formed in its upper central portion, and the upper surface of this substrate mounting portion serves as a mounting surface 36d on which the wafer W is mounted.
  • the electrostatic chuck 36 is provided in the center of the mounting table 31 in plan view.
  • the electrostatic chuck 36 is an example of a first mounting section on which the substrate is mounted.
  • the electrostatic chuck 36 has an electrode 36a and an insulator 36b.
  • the electrode 36a is provided inside the insulator 36b, and a DC power supply 42 is connected to the electrode 36a.
  • the electrostatic chuck 36 is configured to attract the wafer W by Coulomb force when a DC voltage is applied to the electrode 36a from the DC power supply 42.
  • the electrostatic chuck 36 is provided with a heater 36c inside an insulator 36b.
  • the heater 36c is supplied with power through a power supply mechanism, which will be described later, and controls the temperature of the wafer W.
  • an outer peripheral portion (an example of a second mounting portion) formed of an insulator 36b and lower than the mounting surface 36d is provided.
  • an ER mounting surface 36f for mounting the edge ring ER.
  • An edge ring ER is arranged on the ER mounting surface 36f of the mounting table 31 so as to surround the wafer W mounted on the mounting surface 36d.
  • the edge ring ER is made of single crystal silicon, for example.
  • the electrostatic chuck 36 has a pair of electrodes 36g and 36h at positions overlapping the edge ring ER when viewed from above. A pair of electrodes 36g and 36h are provided inside the insulator 36b.
  • the electrostatic chuck 36 is configured to attract the edge ring ER by Coulomb force when a DC voltage is applied to the pair of electrodes 36g and 36h from a DC power supply (not shown).
  • a DC power supply not shown.
  • FIG. 1 shows the case where the pair of electrodes 36g and 36h are provided in the electrostatic chuck 36, the pair of electrodes 36g and 36h are provided in a ring-shaped dielectric separate from the electrostatic chuck 36. 36h may be provided.
  • the pair of electrodes 36g and 36h constitute the bipolar electrodes, but unipolar electrodes may be used instead of the pair of electrodes 36g and 36h.
  • a cylindrical inner wall member 37 made of quartz or the like is provided so as to surround the mounting table 31 and the support table 34 .
  • the mounting table 31 is provided with a first lifter pin (not shown) which can be vertically moved from the mounting surface 36d, and a second lifter pin (not shown) which is vertically mounted on the upper surface of the outer peripheral portion of the mounting table 31. .
  • first lifter pins rise, the wafer W is lifted from the mounting surface 36d.
  • second lifter pins rise, the edge ring ER is lifted from the upper surface of the outer peripheral portion of the mounting table 31 .
  • a power supply rod 50 is connected to the base 33 .
  • the feeding rod 50 is connected to a first RF power supply 40a via a first matching box 41a, and is connected to a second RF power supply 40b via a second matching box 41b.
  • the first RF power supply 40 a is a power supply for plasma generation, and is configured to supply high-frequency power of a predetermined frequency to the base 33 of the mounting table 31 from the first RF power supply 40 a.
  • the second RF power supply 40b is a power supply for attracting ions (bias), and from this second RF power supply 40b, high-frequency power of a predetermined frequency lower than that of the first RF power supply 40a is applied to the base of the mounting table 31. It is configured to be fed to the base 33 .
  • a channel 33 d is formed inside the base 33 .
  • the flow path 33d has one end connected to the heat transfer fluid inlet pipe 33b and the other end connected to the heat transfer fluid outlet pipe 33c.
  • the process module PM is configured to be able to control the temperature of the mounting table 31 by circulating a heat transfer fluid such as a highly insulating and low viscosity fluorine-based inert liquid or pure water in the flow path 33d. ing.
  • channels are separately provided inside the base 33 corresponding to the areas where the wafer W and the edge ring ER are placed, respectively, so that the temperatures of the wafer W and the edge ring ER can be individually controlled. configuration.
  • the process module PM may be configured to supply a heat transfer gas to the back side of the wafer W and the edge ring ER to individually control the temperature.
  • a gas supply pipe for supplying a heat transfer gas (backside gas) such as helium gas may be provided to the rear surface of the wafer W so as to pass through the mounting table 31 and the like.
  • the gas supply pipe is connected to a gas supply source.
  • a shower head 46 having a function as an upper electrode is provided above the mounting table 31 so as to face the mounting table 31 in parallel.
  • the shower head 46 and the mounting table 31 function as a pair of electrodes (upper electrode and lower electrode).
  • the shower head 46 is provided on the ceiling wall portion of the processing container 30 .
  • the shower head 46 includes a main body portion 46 a and an upper top plate 46 b serving as an electrode plate, and is supported above the processing container 30 via an insulating member 47 .
  • the body portion 46a is made of a conductive material, such as aluminum with an anodized film formed on its surface, and is configured to detachably support an upper top plate 46b below it.
  • a gas diffusion chamber 46c is provided inside the body portion 46a, and a large number of gas communication holes 46d are formed in the bottom portion of the body portion 46a so as to be positioned below the gas diffusion chamber 46c. Further, the upper top plate 46b is provided with a gas introduction hole 46e that penetrates the upper top plate 46b in the thickness direction so as to overlap with the above-described gas flow hole 46d. With such a configuration, the processing gas supplied to the gas diffusion chamber 46c is dispersed and supplied into the processing chamber 30 through the gas communication hole 46d and the gas introduction hole 46e in the form of a shower.
  • a gas introduction port 46g for introducing the processing gas into the gas diffusion chamber 46c is formed in the main body 46a.
  • One end of a gas supply pipe 45a is connected to the gas introduction port 46g.
  • a processing gas supply source 45 for supplying a processing gas is connected to the other end of the gas supply pipe 45a.
  • the gas supply pipe 45a is provided with a mass flow controller (MFC) 45b and an on-off valve V2 in order from the upstream side.
  • MFC mass flow controller
  • V2 on-off valve
  • a processing gas for plasma etching is supplied from a processing gas supply source 45 to a gas diffusion chamber 46c through a gas supply pipe 45a. It is dispersed and supplied into the processing container 30 in the form of a shower.
  • a variable DC power supply 48b is electrically connected to the shower head 46 as the upper electrode described above via a low-pass filter (LPF) 48a.
  • the variable DC power supply 48b is configured so that power supply can be turned on/off by an on/off switch 48c.
  • the current/voltage of the variable DC power supply 48b and the on/off of the on/off switch 48c are controlled by the controller 10, which will be described later.
  • the control unit 10 turns on the power supply as necessary.
  • the OFF switch 48c is turned on, and a predetermined DC voltage is applied to the shower head 46 as the upper electrode.
  • a cylindrical ground conductor 30 a is provided so as to extend upward from the side wall of the processing container 30 above the height position of the shower head 46 .
  • the cylindrical ground conductor 30a has a top wall on its top.
  • An exhaust port 81 is formed at the bottom of the processing container 30 , and an exhaust device 83 is connected to the exhaust port 81 via an exhaust pipe 82 .
  • the evacuation device 83 has a vacuum pump, and is configured to be able to reduce the pressure inside the processing container 30 to a predetermined degree of vacuum by operating the vacuum pump.
  • a gate 84 used for loading/unloading the wafer W is provided on the side wall inside the processing container 30 .
  • the gate 84 is provided with a gate valve G for opening and closing the gate 84 .
  • the gate 84 is airtightly connected to the transfer port of the vacuum transfer chamber 11 through the gate valve G, and the wafer W is transferred from the vacuum transfer chamber 11 while maintaining the vacuum atmosphere. It is possible to exit
  • a deposition shield 86 is provided along the inner wall surface inside the side portion of the processing container 30 .
  • the deposit shield 86 prevents a reaction product (deposit) generated by the etching process using plasma from adhering to the processing container 30 .
  • the deposit shield 86 is detachable.
  • the process module PM configured as described above is connected to the control unit 10 of the substrate processing system 1 .
  • the controller 10 controls each part of the process module PM.
  • the process module PM when various kinds of processing are performed in the processing container 30, which is a vacuum processing chamber, reaction products, fine particles, and the like accumulate in the processing container 30 as deposits. Cleaning within 30 is performed periodically.
  • the process module PM when cleaning is performed by opening the processing container 30 to the atmosphere, in addition to the time for opening the processing container 30 to the atmosphere and the cleaning time, after the vacuuming of the processing container 30 is started, the remaining moisture in the processing container 30 is reduced. A considerable amount of time (downtime) is required until the etching process on the wafer W is resumed, such as the time for vacuuming and the time for adjusting the temperature inside the processing container 30 .
  • the productivity of the process module PM may decrease. Therefore, from the viewpoint of reducing downtime, it is preferable to clean the inside of the processing container 30 without exposing it to the atmosphere.
  • the substrate processing system 1 Adjacent to the mechanism 15, a suction mechanism 110 for cleaning the inside of the processing container 30 is arranged.
  • the suction mechanism 110 sucks adhering matter of the target object in the processing container 30 through a transfer port used for loading and unloading the wafer W by the transfer mechanism 15 .
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of the internal configuration of the vacuum transfer chamber 11 according to the embodiment.
  • FIG. 3 shows a cross section near the connecting portion (connecting portion) between the vacuum transfer chamber 11 and the process module PM.
  • the process module PM is shown in a simplified manner.
  • the configuration of the suction mechanism 110 will be appropriately described along the flow of cleaning the mounting table 31 as an object in the processing container 30 .
  • the vacuum transfer chamber 11 has a transfer port 11a and is configured to be able to communicate with the process module PM (processing vessel 30) through the transfer port 11a.
  • the transfer port 11a communicates with the processing container 30 when the gate valve G provided at the gate 84 of the process module PM is opened. In the example of FIG. 3, the gate valve G of the process module PM is closed.
  • a transfer mechanism 15 is arranged in the vacuum transfer chamber 11 .
  • the transport mechanism 15 has an arm portion 15a in which a plurality of arm elements are rotatably connected by joints, and a fork portion 15b provided at the tip of the arm portion 15a.
  • Arm portion 15a is supported by support portion 15c.
  • the support portion 15c is configured to be horizontally movable along rails 15d (see FIG. 1, not shown in FIG. 3) arranged on the bottom surface of the vacuum transfer chamber 11 and to be vertically movable.
  • the fork portion 15b holds the object to be transferred, that is, the wafer W and the edge ring ER.
  • the transport mechanism 15 can extend and contract the arm portion 15a in the horizontal direction by bending the joint.
  • the transport mechanism 15 can vertically move the fork portion 15b at the tip of the arm portion 15a by raising and lowering the arm portion 15a using the support portion 15c.
  • the transfer mechanism 15 holds the object to be transferred by the fork portion 15b, and when the gate valve G of the process module PM is opened, the arm portion 15a is extended and contracted to transfer the object from the vacuum transfer chamber 11 to the processing container 30 through the transfer port 11a.
  • the transfer mechanism 15 expands and contracts the arm portion 15a to transfer (unload) the object from the processing container 30 to the vacuum transfer chamber 11 through the transfer port 11a.
  • the operation of the transport mechanism 15 is centrally controlled by the controller 10 .
  • the vacuum transfer chamber 11 has a transfer port 11b and is configured to be able to communicate with the load lock module LLM via the transfer port 11b.
  • the transfer port 11b communicates with the load lock module LLM when the gate valve G of the load lock module LLM is opened. In the example of FIG. 3, the gate valve G of the loadlock module LLM is closed.
  • the transport mechanism 15 expands and contracts the arm part 15a to transport (unload) the transported object from the load lock module LLM to the vacuum transport chamber 11 via the transport port 11b. Further, the transport mechanism 15 expands and contracts the arm portion 15a to transport (carry in) the transported object from the vacuum transport chamber 11 to the load lock module LLM through the transport port 11b.
  • a suction mechanism 110 for sucking adhering matter on the mounting table 31 in the processing container 30 is arranged adjacent to the transfer mechanism 15 .
  • two suction mechanisms 110 are arranged.
  • illustration of one of the two suction mechanisms 110 is omitted.
  • the number of suction mechanisms 110 is not limited to two, and may be two or more, or may be one.
  • the suction mechanism 110 may be provided on a rail (not shown) arranged on the bottom surface of the vacuum transfer chamber 11 and configured to be movable on the rail.
  • FIG. 4 is a diagram showing details of the suction mechanism 110 according to the embodiment.
  • the suction mechanism 110 has a robot arm 111 , a suction port 112 provided at the tip of the robot arm 111 , a supply port 113 , an irradiation unit 114 and an imaging unit 115 .
  • the robot arm 111 is composed of an arm portion 121 in which a plurality of arm elements are rotatably connected by joints, a support portion 122 that supports the arm portion 121, and a head portion 123 provided at the tip of the arm portion 121. .
  • the support portion 122 is configured to be horizontally movable and vertically movable.
  • the robot arm 111 can extend and contract the arm portion 121 in the horizontal direction by bending the joints.
  • the robot arm 111 can vertically move the head portion 123 at the tip of the arm portion 121 by raising and lowering the arm portion 121 using the support portion 122 .
  • the gate valve G of the process module PM When the gate valve G of the process module PM is opened, the robot arm 111 can extend the arm portion 121 to bring the head portion 123 closer to the mounting table 31 through the transfer port 11a.
  • the operation of the robot arm 111 is centrally controlled by the controller 10 .
  • a suction port 112 , a supply port 113 , an irradiation section 114 and an imaging section 115 are provided on the lower surface of the head section 123 .
  • the arrangement positions of the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 will be described later.
  • the suction port 112 sucks adhering matter on the mounting table 31 as the head part 123 approaches the mounting table 31 . That is, the suction port 112 is connected to an exhaust device 131 via an exhaust pipe 131A passing through the robot arm 111, and the exhaust pipe 131A is provided with a valve 131B that can be opened and closed. The suction port 112 sucks adhering matter on the mounting table 31 by the exhaust operation of the exhaust device 131 by opening the valve 131B.
  • the supply port 113 supplies inert gas to the mounting table 31 as the head part 123 approaches the mounting table 31 .
  • the gas supplied from the supply port 113 is an inert gas, a gas that reacts with the deposits to facilitate suction of the deposits on the mounting table 31, or a gas that reacts with the deposits to gasify the deposits.
  • Ar, N2, dry air, or the like, for example, is used as the inert gas.
  • the gas flow rate is appropriately set so as to blow away the deposits adhering to the mounting table 31 .
  • the suction port 112 sucks the deposit together with the gas supplied from the supply port 113 .
  • the supply port 113 is connected to a gas supply source (not shown) through a pipe that penetrates the robot arm 111 and supplies gas supplied from the gas supply source to the mounting table 31 .
  • the irradiating unit 114 irradiates the mounting table 31 with plasma when the head unit 123 approaches the mounting table 31 and removes the deposits from the mounting table 31 .
  • the irradiation unit 114 can reduce the adhesion force of the adherents or gasify the adherents by causing the ions or radicals in the plasma to react with the adherents. Adhesive matter with reduced adhesion or gasified adhering matter separates from the mounting table 31 and is sucked from the suction port 112 .
  • the irradiation unit 114 irradiates the mounting table 31 with plasma obtained by applying high-frequency power to a gas such as O2, O2/Ar, fluorine-containing gas (CF4, etc.).
  • the irradiation unit 114 may irradiate the mounting table 31 with laser, or may irradiate the mounting table 31 with plasma and laser.
  • the laser may be any laser that heats the deposit to reduce the adhesion of the deposit.
  • the laser may be of a wavelength that gasifies the deposits. For example, a semiconductor laser with a wavelength of 808 nm, a laser spot area of 0.5 to 3 mm, and a laser power of 200 W may be used.
  • the irradiation unit 114 irradiates the mounting table 31 with a laser beam in an environment in which a gas (for example, ozone gas or the like) having an effect of reducing the adhesion force of the adherents or gasifying the adherents exists. may
  • a gas for example, ozone gas or the like
  • the imaging unit 115 is, for example, an image sensor, and images the mounting table 31 when the head unit 123 approaches the mounting table 31 . Note that the imaging unit 115 may image the mounting table 31 while irradiating light as necessary.
  • the operation of the imaging unit 115 is centrally controlled by the control unit 10 .
  • the imaging unit 115 outputs a captured image obtained by imaging the mounting table 31 to the control unit 10 .
  • the control unit 10 detects the presence or absence of an adhering matter on the mounting table 31 from the captured image.
  • the control unit 10 controls the valve 131 ⁇ /b>B to start sucking the adhering matter from the suction port 112 when the adhering matter is detected from the captured image.
  • a measuring instrument 132 is provided on the exhaust pipe 131A.
  • the measuring device 132 measures the diameter and number of particles flowing through the exhaust pipe 131A, and outputs information on the number of particles for each predetermined particle size division and information on the total number of particles to the control unit 10 .
  • the control unit 10 monitors whether the number for each predetermined particle size division and the total number of fine particles obtained from the measuring device 132 are equal to or less than a predetermined threshold value.
  • the control unit 10 controls the valve 131B to stop the suction from the suction port 112 when the number for each predetermined particle size division and the total number of fine particles are equal to or less than a predetermined threshold value.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the arrangement of the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 according to the embodiment.
  • FIG. 5 shows a bottom view of the head portion 123 of the robot arm 111 .
  • the head portion 123 is formed in a rectangular shape in which a pair of short sides are arranged so as to sandwich the arm portion 121 in plan view.
  • the suction port 112 is provided inside the pair of short sides of the head portion 123 along each short side.
  • the supply port 113 is provided at a position adjacent to one of the two suction ports 112
  • the irradiation section 114 is provided at a position adjacent to the other of the two suction ports 112 .
  • the imaging unit 115 is provided in the center of the bottom surface of the head unit 123 .
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of the arrangement of the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 according to the embodiment. 5 and 6, the imaging unit 115 is provided on the lower surface of the head unit 123 where the suction port 112, the supply port 113 and the irradiation unit 114 are located, but it may be provided on the side surface of the head unit 123. .
  • FIG. 5 shows an example in which the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 are arranged on the lower surface of the head unit 123.
  • a supply port 113, an irradiation unit 114, and an imaging unit 115 may be further arranged.
  • a suction port 112 , a supply port 113 , an irradiation unit 114 and an imaging unit 115 may be further arranged on the side surface or top surface of the tip of the robot arm 111 .
  • the head portion 123 may be configured to be rotatable vertically or horizontally.
  • the head portion 123 is fixed to the tip of the arm portion 121 via a rotating shaft 123a so as to be vertically rotatable.
  • Orientations of the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 may be changed.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the head section 123 according to a modification of the embodiment. 7 shows a state in which the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 are provided on the side surface of the head unit 123.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the head section 123 according to a modification of the embodiment. 7 shows a state in which the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 are provided on the side surface of the head unit 123.
  • the robot arm 111 rotates the head unit 123 upward via the rotation shaft 123a from the state shown in FIG. up. Further, for example, the robot arm 111 rotates the head portion 123 downward via the rotation shaft 123a from the state shown in FIG. to change its orientation downwards.
  • the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 are arranged vertically on the side surface of the head unit 123, but the present invention is not limited to this, and various arrangements can be made. Further, cleaning is not limited to inside the processing container 30 , but can be performed inside the load lock module LLM and inside the vacuum transfer chamber 11 .
  • FIG. 8 is a flow chart showing an example of the processing operation of the substrate processing system 1 according to the embodiment.
  • the processing operations shown in FIG. 8 are mainly executed under the control of the control unit 10.
  • FIG. 8 is a flow chart showing an example of the processing operation of the substrate processing system 1 according to the embodiment.
  • the processing operations shown in FIG. 8 are mainly executed under the control of the control unit 10.
  • the processing container 30 is dry-cleaned while the edge ring ER is placed on the mounting table 31 (step S101).
  • the transport mechanism 15 carries out the edge ring ER from the processing container 30 (step S102).
  • step S103 the mounting table 31 inside the processing container 30 is cleaned by the suction mechanism 110.
  • the replacement edge ring ER is carried into the processing container 30 (step S104).
  • step S105 the position of the edge ring ER is corrected.
  • FIGS. 9A, 9B, and 10 an example of the operation of unloading the edge ring ER from the processing container 30 and cleaning the mounting table 31 will be described.
  • 9A and 9B are diagrams for explaining an example of the operation when the edge ring ER is unloaded from the processing container 30 and the mounting table 31 is cleaned.
  • FIG. 10 is a flow chart showing an example of processing for cleaning the mounting table 31 . 10 corresponds to the process of step S103 in FIG.
  • the gate valve G of the process module PM is opened. Thereby, the vacuum transfer chamber 11 and the process module PM (processing container 30) are communicated with each other through the transfer port 11a and the gate 84.
  • FIG. When the vacuum transfer chamber 11 and the processing container 30 are communicated with each other, the second lifter pins protrude from the mounting table 31 to arrange the edge ring ER above the mounting table 31 .
  • the transport mechanism 15 moves the fork portion 15b at the tip of the arm portion 15a to a height corresponding to the gate 84 by the support portion 15c.
  • the transport mechanism 15 extends the arm portion 15a toward the transport port 11a to move the fork portion 15b below the edge ring ER through the transport port 11a.
  • the transport mechanism 15 When the second lifter pins descend, the transport mechanism 15 receives the edge ring ER supported on the second lifter pins with the fork portions 15b, as shown in FIG. 9A. The transport mechanism 15 retracts the arm portion 15a while holding the edge ring ER, and unloads the edge ring ER from the processing container 30. As shown in FIG. 9A
  • the transport mechanism 15 moves the fork part 15b holding the edge ring ER to a height corresponding to the vacant lower support stand of the storage room ST.
  • the transport mechanism 15 rotates the arm portion 15a toward the storage room ST to move the edge ring ER above the empty lower-stage support table.
  • the conveying mechanism 15 lowers the arm portion 15a to store the edge ring ER in the empty lower support table.
  • the robot arm 111 moves the head portion 123 at the tip of the arm portion 121 to a height corresponding to the gate 84 by the support portion 122 .
  • the robot arm 111 extends the arm portion 121 toward the transfer port 11a to bring the head portion 123 closer to the mounting table 31 through the transfer port 11a.
  • the imaging unit 115 captures an image of the mounting table 31 from above, and outputs the obtained captured image to the control unit 10 (step S111). That is, the imaging unit 115 outputs captured images obtained by imaging the mounting surface 36d, the outer peripheral surface 36e, the ER mounting surface 36f, and the like of the electrostatic chuck 36 to the control unit.
  • the control unit 10 detects the presence or absence of adherents on the mounting table 31 by comparing the captured image with a reference image obtained by previously imaging the cleaned or new mounting table 31 (step S112). .
  • the control unit 10 moves the suction port 112 to the position of the adhering matter, controls the valve 131B, and starts suctioning by the suction port 112.
  • adherents on the mounting table 31 that is, adherents remaining on the mounting surface 36d, the outer peripheral surface 36e, the ER mounting surface 36f, etc. of the electrostatic chuck 36
  • adherents on the mounting table 31 that is, adherents remaining on the mounting surface 36d, the outer peripheral surface 36e, the ER mounting surface 36f, etc. of the electrostatic chuck 36
  • reaction products are not completely removed from the outer peripheral surface of the electrostatic chuck 36 and remain as adherents. .
  • the control unit 10 sucks the adhering matter remaining on the outer peripheral surface of the electrostatic chuck 36 from the suction port 112, for example.
  • the suction port 112 is provided on the mounting table 31 in a state in which an inert gas is supplied from the shower head 46 into the processing container 30 so as to maintain the pressure in the processing container 30 and the vacuum transfer chamber 11 .
  • Kimono may be sucked.
  • Ar, N2, dry air, or the like, for example, is used as the inert gas.
  • the supply source of the inert gas is not limited to the shower head 46, and may be, for example, a purge port (not shown) that supplies gas when the inside of the processing container 30 is opened to the atmosphere.
  • the suction port 112 may suck the adhering matter on the mounting table 31 in a state in which inert gas is supplied from the gas supply portion of the vacuum transfer chamber 11 into the vacuum transfer chamber 11 . Furthermore, the suction port 112 may suction the deposits on the mounting table 31 while inert gas is supplied to both the processing container 30 and the vacuum transfer chamber 11 .
  • control unit 10 determines whether the number of particles for each predetermined particle size division and the total number of particles obtained from the measuring device 132 are equal to or less than a predetermined threshold. Monitor. The control unit 10 controls the valve 131B to stop the suction from the suction port 112 when the number of fine particles is equal to or less than a predetermined threshold.
  • the imaging unit 115 again images the mounting table 31 from above and outputs the obtained captured image to the control unit 10 (step S115).
  • the control unit 10 detects the presence or absence of adherents on the mounting table 31 by comparing the captured image with a reference image obtained by previously imaging the cleaned or new mounting table 31 (step S116). .
  • the control unit 10 controls the valve 131B to start suctioning by the suction port 112.
  • the supply port 113 supplies the gas to the mounting table 31 (step S118).
  • the suction port 112 sucks the deposit together with the gas supplied from the supply port 113 .
  • the controller 10 controls the valve 131B to stop the suction from the suction port 112 when the number of particles for each predetermined particle size division and the total number of particles obtained from the measuring device 132 are equal to or less than the threshold value.
  • the imaging unit 115 again images the mounting table 31 from above and outputs the obtained captured image to the control unit 10 (step S119).
  • the control unit 10 detects the presence or absence of adherents on the mounting table 31 by comparing the captured image with a reference image obtained by previously imaging the cleaned or new mounting table 31 (step S120).
  • the control unit 10 controls the valve 131B to start suction by the suction port 112.
  • FIG. the irradiation unit 114 irradiates the mounting table 31 with plasma, laser, or both plasma and laser to remove the deposits from the mounting table 31 (step S122).
  • the suction port 112 sucks the adhering matter removed from the mounting table 31 .
  • the controller 10 may irradiate the mounting table 31 with one or both of plasma and laser by the irradiator 114 , and then suck the adhering matter with the suction port 112 .
  • the control unit 10 controls the valve 131B to stop the suction from the suction port 112 when the number of particles obtained from the measuring device 132 is equal to or less than the threshold.
  • the imaging unit 115 again images the mounting table 31 from above and outputs the obtained captured image to the control unit (step S123).
  • the control unit 10 detects the presence or absence of deposits on the mounting table 31 by comparing the captured image with a reference image obtained by previously imaging the cleaned or new mounting table 31 (step S124).
  • the control unit 10 notifies the operator of the substrate processing system 1 of an alert (step S126). Upon receiving the alert, the operator opens the processing container 30 to the atmosphere and performs maintenance including cleaning of the mounting table 31 .
  • step S113 No, step S117: No, step S121: No, step S125: No
  • the control unit 10 ends the process of cleaning the mounting table 31.
  • the mounting table 31 is cleaned.
  • the robot arm 111 retracts the arm portion 121 to return the suction port 112 , the supply port 113 , the irradiation portion 114 and the imaging portion 115 to their original positions within the vacuum transfer chamber 11 .
  • FIGS. 11A to 11D are diagrams for explaining an example of the operation when carrying the edge ring ER into the processing container 30.
  • FIG. FIG. 12 is a flow chart showing an example of processing for correcting the position of the edge ring ER after carrying-in. 12 corresponds to the process of step S105 in FIG.
  • the transport mechanism 15 moves the fork portion 15b to a height corresponding to the upper support table on which the replacement edge ring ER is placed in the storage chamber ST. to move.
  • the transport mechanism 15 rotates the arm portion 15a toward the replacement edge ring ER, and holds the replacement edge ring ER with the fork portion 15b.
  • the transport mechanism 15 rotates the arm portion 15a toward the gate 84 while holding the replacement edge ring ER.
  • the transport mechanism 15 moves the fork portion 15b to a height corresponding to the gate 84.
  • the transport mechanism 15 extends the arm portion 15a toward the transport port 11a and transports the replacement edge ring ER above the mounting table 31 through the transport port 11a and the gate 84. .
  • the robot arm 111 moves the head section 123 to a height corresponding to the gate 84.
  • the robot arm 111 extends the arm portion 121 toward the transfer port 11 a to bring the head portion 123 closer to the mounting table 31 through the transfer port 11 a and the gate 84 .
  • the imaging unit 115 images the gap between the replacement edge ring ER and the electrostatic chuck 36 of the mounting table 31 at each of a plurality of positions in the circumferential direction (step S131).
  • the imaging unit 115 sequentially adjusts the gap between the replacement edge ring ER and the electrostatic chuck 36 of the mounting table 31 at a plurality of imaging positions set at equal intervals in the circumferential direction of the mounting table 31 . Take an image.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of imaging positions in the imaging unit 115.
  • FIG. 13 corresponds to a top view of the replacement edge ring ER and the electrostatic chuck 36 of the mounting table 31 viewed from above.
  • FIG. 13 shows a disk-shaped mounting surface 36d of the mounting table 31, and a ring-shaped replacement edge ring ER around the mounting surface 36d.
  • Four image capturing positions P in the image capturing unit 115 are set at equal intervals for each angle of 90 degrees with respect to the circumferential direction of the mounting table 31 .
  • the imaging positions may be set to three or less, or may be set to five or more, in the circumferential direction of the mounting table 31 .
  • the imaging unit 115 may collectively image the gap between the replacement edge ring ER and the electrostatic chuck 36 of the mounting table 31 .
  • the image capturing unit 115 captures images of the gap between the replacement edge ring ER and the electrostatic chuck 36 of the mounting table 31 at a plurality of positions in the circumferential direction, and outputs captured images to the control unit 10 .
  • the control unit 10 compares the captured image with a reference image for correction obtained by previously capturing the edge ring ER in a state where there is no displacement (step S132).
  • the amount of deviation between the width of the gap and the reference width is calculated for each position (step S133).
  • the reference width is, for example, the width of the gap that is measured in advance when the center of the replacement edge ring ER and the center of the electrostatic chuck 36 match.
  • the control unit 10 determines whether the calculated deviation amount is within the allowable value (step S134).
  • the control unit 10 controls the transport mechanism 15 to correct the position of the replacement edge ring ER by the calculated deviation amount (step S135). . That is, when the second lifter pin (not shown) protrudes from the mounting table 31 and the replacement edge ring ER is arranged above the mounting table 31, the transport mechanism 15 moves the fork portion 15b to a height corresponding to the gate 84. . Then, the transport mechanism 140 extends the arm portion 15a toward the transport port 11a to move the fork portion 15b below the replacement edge ring ER via the transport port 11a.
  • the transport mechanism 15 When the second lifter pin descends, the transport mechanism 15 receives the replacement edge ring ER supported on the second lifter pin with the fork portion 15b, as shown in FIG. 11C.
  • the transport mechanism 15 horizontally moves the arm portion 15a while holding the replacement edge ring ER so that the calculated deviation amount becomes zero.
  • the second lifter pin protrudes from the mounting table 31, and the replacement edge ring ER is transferred from the fork portion 15b to the second lifter pin.
  • the transfer mechanism 15 retracts the arm portion 15 a to return the fork portion 15 b to its original position within the vacuum transfer chamber 11 .
  • step S131 images the gap between the replacement edge ring ER and the electrostatic chuck 36 of the mounting table 31 using the imaging unit 115, and determines the amount of deviation. is within the allowable value (steps S131 to S134). Further, when the deviation amount is out of the allowable value, the control unit 10 may again perform correction so that the deviation amount of the replacement edge ring ER becomes 0 as described above (step S135). .
  • step S134 the control unit 10 ends the process. This completes the carrying-in of the replacement edge ring ER into the processing container 30 .
  • the robot arm 111 moves the head portion 123 at the tip of the arm portion 121 to a height corresponding to the gate 84 by the support portion 122 .
  • the robot arm 111 extends the arm portion 121 toward the transfer port 11a to bring the head portion 123 closer to the gate 84 through the transfer port 11a.
  • the robot arm 111 , the suction port 112 , the supply port 113 , the irradiation unit 114 and the imaging unit 115 operate in the same order as when cleaning the mounting table 31 to clean the gate 84 .
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of the operation when cleaning the pedestals in the load lock module LLM.
  • the load lock module LLM has an opening 151 a communicating with the vacuum transfer chamber 11 and an opening 151 b communicating with the normal pressure transfer chamber 12 .
  • a gate valve G is attached to each of the opening 151 a communicating with the vacuum transfer chamber 11 and the opening 151 b communicating with the normal pressure transfer chamber 12 .
  • a table 150 on which the wafer W is placed is provided in the load lock module LLM.
  • both the gate valve G on the side of the vacuum transfer chamber 11 and the gate valve G on the side of the normal pressure transfer chamber 12 are closed, and the load lock module LLM is evacuated. .
  • the load lock module LLM reaches a predetermined degree of vacuum, in other words, when the atmosphere of the load lock module LLM is switched to the vacuum atmosphere, the gate valve G on the side of the vacuum transfer chamber 11 is opened.
  • the transfer port 11b of the vacuum transfer chamber 11 communicates with the load lock module LLM by opening the gate valve G on the vacuum transfer chamber 11 side.
  • the suction mechanism 110 sucks adhering matter on the table 150 in the load lock module LLM via the transfer port 11b. That is, the robot arm 111, the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 of the suction mechanism 110 operate in the same order as when cleaning the mounting table 31, thereby cleaning the table in the load lock module LLM. Clean 150;
  • the substrate processing system 1 may clean the bottom surface of the vacuum transfer chamber 11 .
  • 15A and 15B are diagrams showing an example of the operation when cleaning the bottom surface 11c of the vacuum transfer chamber 11.
  • FIG. The vacuum transfer chamber 11 has a depressed portion 11 d that is depressed from the bottom surface 11 c of the vacuum transfer chamber 11 .
  • the suction mechanism 110 is arranged in the recessed portion 11 d and sucks deposits on the bottom surface 11 c of the vacuum transfer chamber 11 . That is, the robot arm 111 of the suction mechanism 110 moves the head section 123 to a height corresponding to the bottom surface 11c of the vacuum transfer chamber 11, as shown in FIG.
  • the robot arm 111 , the suction port 112 , the supply port 113 , the irradiation unit 114 and the imaging unit 115 operate in the same order as when cleaning the mounting table 31 to clean the bottom surface 11 c of the vacuum transfer chamber 11 .
  • the substrate processing system (eg, substrate processing system 1) according to the embodiment includes a substrate processing apparatus (eg, process module PM), a vacuum transfer chamber (eg, vacuum transfer chamber 11), and a transfer mechanism (eg, , transport mechanism 15), a suction mechanism (for example, suction mechanism 110), and a control section (for example, control section 10).
  • the substrate processing apparatus has a vacuum processing chamber (eg, processing vessel 30) in which a substrate (eg, wafer W) is subjected to vacuum processing.
  • the vacuum transfer chamber is connected to the vacuum processing chamber and has a transfer port (for example, transfer port 11a) that can communicate with the vacuum processing chamber.
  • the transfer mechanism is arranged in the vacuum transfer chamber and transfers the substrate through the transfer port.
  • the suction mechanism is arranged in the vacuum transfer chamber and sucks adhering matter on the component (for example, the mounting table 31) in the vacuum processing chamber through the transfer port.
  • the controller controls the transport mechanism and the suction mechanism.
  • control unit causes the suction mechanism to enter the vacuum processing chamber through the transfer port, and controls the suction mechanism to suction the adhered substances on the components in the vacuum processing chamber.
  • the substrate processing system can clean the interior of the vacuum transfer chamber with high efficiency without being exposed to the atmosphere.
  • the suction mechanism also has an arm (eg, robot arm 111) and a suction port (eg, suction port 112) provided at the tip of the arm.
  • the control unit causes the suction port provided at the tip of the arm to enter the vacuum processing chamber via the transfer port, and controls to suction the adherents of the components in the vacuum processing chamber from the suction port. As a result, the adhering matter can be sucked by the suction port in the vicinity of the object in the vacuum processing chamber.
  • control unit controls to supply inert gas to one or both of the vacuum processing chamber and the vacuum transfer chamber when sucking the adhering matter.
  • the deposits can be sucked together with the inert gas through the suction port.
  • the suction mechanism further has a supply port (for example, supply port 113) provided at the tip of the arm.
  • the supply port supplies gas toward the component within the vacuum processing chamber. As a result, it is possible to suck the deposits together with the inert gas through the suction port while blowing the deposits off the object in the vacuum processing chamber with the inert gas.
  • the suction mechanism further has an irradiation section (for example, irradiation section 114) provided at the tip of the arm.
  • the irradiator irradiates the component in the vacuum processing chamber with one or both of plasma and laser. As a result, the attached matter removed from the object in the vacuum processing chamber can be sucked by the suction port.
  • the suction mechanism further has an imaging unit (for example, imaging unit 115) provided at the tip of the arm.
  • the imaging unit images components in the vacuum processing chamber. This makes it possible to obtain a captured image that is used for detecting the presence or absence of adhering matter.
  • the substrate processing system includes a valve (eg, valve 131B) provided in an exhaust pipe (eg, exhaust pipe 131A) connecting a suction port and an exhaust device (eg, exhaust device 131), and particles flowing in the exhaust pipe. and a measuring device (eg, measuring device 132) for measuring the number of .
  • the controller controls the valve to stop suction from the suction port when the number of particles measured by the measuring device is equal to or less than a predetermined threshold value. Thereby, the suction from the suction port can be stopped at an appropriate timing.
  • the component is provided annularly in a first mounting portion (for example, an electrostatic chuck 36) on which a substrate is mounted, and an outer concave portion of the first mounting portion, and an edge ring (for example, an edge ring ER). is placed (for example, the mounting table 31) having a second mounting portion (for example, the outer peripheral portion).
  • the control unit performs control so that adherent matter on the first mounting portion of the mounting table is sucked while the substrate is unloaded by the transport mechanism. This makes it possible to clean the mounting portion of the mounting table, which is exposed as the substrate is carried out.
  • control unit performs control so that at least the adhering matter on the second mounting portion of the mounting table is sucked in a state in which the edge ring is carried out by the transport mechanism.
  • the outer peripheral surface of the mounting portion of the mounting table which is exposed as the edge ring is carried out, can be cleaned.
  • control unit controls the imaging unit ( For example, the imaging unit 115) captures images of the gap between the edge ring and the first mounting portion of the mounting table at each of a plurality of positions in the circumferential direction. Accordingly, it is possible to obtain a captured image for correcting the position of the replacement edge ring placed on the second placing portion of the placing table.
  • control unit 10 calculates the amount of deviation between the width of the gap and the reference width for each of a plurality of positions in the circumferential direction based on the captured image obtained by imaging, and controls the transport mechanism based on the amount of deviation. Thereby, the position of the replacement edge ring can be corrected.
  • the substrate processing system further includes a load lock chamber (eg, load lock module LLM) that is connected to the vacuum transfer chamber and switches the atmosphere between a vacuum atmosphere and a normal pressure atmosphere.
  • the vacuum transfer chamber has a transfer port (for example, transfer port 11b) that can communicate with the load lock chamber.
  • the control unit causes the suction mechanism to enter the load-lock chamber through the transfer port in a state in which the atmosphere in the load-lock chamber is switched to a vacuum atmosphere, and removes deposits on at least the table on which the substrate is placed in the load-lock chamber. control to aspirate As a result, the substrate processing system can efficiently clean the inside of the load lock chamber without opening it to the atmosphere.
  • the vacuum transfer chamber has a recessed portion (for example, a recessed portion 11d) that is recessed from the bottom surface (for example, the bottom surface 11c) of the vacuum transfer chamber. Aspirate deposits on the bottom of the chamber. As a result, the substrate processing system can efficiently clean the bottom surface of the vacuum transfer chamber without opening it to the atmosphere.
  • the substrate processing system 1 may clean components other than the mounting table 31 as long as the components are located inside the processing vessel 30 .
  • the control unit 10 compares the imaged image obtained by imaging the component in the processing container 30 with the imaged image obtained by imaging the new component with the imaged image obtained by imaging the new component by the imaging unit 115, and determines the surface state, shape, and Abnormality of components within the processing vessel 30 may be determined based on at least one of the sizes. Further, the control unit 10 may output a part replacement instruction when it is determined that an abnormality has occurred in a part inside the processing vessel 30 .
  • edge ring ER is replaced as a consumable part
  • the disclosed technique is not limited to this.
  • Consumable parts to be replaced may be a cover ring (not shown) arranged on the outer peripheral side of the edge ring ER in addition to the edge ring ER. and any part that can be carried out from the processing container 30 .
  • the imaging unit 115 may be configured to be able to acquire a stereoscopic image.
  • a 3D scanner or the like may be used as the imaging unit 115 .
  • the imaging unit 115 may detect the adhering matter by comparing the acquired stereoscopic image and the reference image.
  • the suction port 112 and the supply port 113 are arranged so that the direction in which the gas supplied from the supply port 113 is reflected on the mounting table 31 and the direction in which the suction port 112 sucks the adhering matter coincides. , may be provided on the lower surface of the head portion 123 .
  • the supply port 113 may supply dry ice instead of gas or together with gas. In such a case, the deposits on the mounting table 31 are removed by collision with the dry ice and sucked by the suction port 112 .
  • the supply port 113 may supply the chemical solution instead of the gas or together with the gas.
  • the deposits on the mounting table 31 are dissolved by the chemical solution and sucked together with the chemical solution by the suction port 112 .
  • alcohol can be used as the chemical solution.
  • the suction port 112 , the supply port 113 , the irradiation section 114 and the imaging section 115 may be configured to be detachable from the lower surface of the head section 123 .
  • the arrangement positions of the suction port 112, the supply port 113, the irradiation unit 114, and the imaging unit 115 may be interchangeable.
  • the inside of the vacuum transfer chamber 11 is controlled so that the processing gas in the processing container 30 does not leak to the vacuum transfer chamber 11 side. and the pressure within the processing vessel 30 may be adjusted.
  • the pressure inside the vacuum transfer chamber 11 may be higher than the pressure inside the processing container 30 .
  • a self-propelled cleaning robot may be provided inside the vacuum transfer chamber 11 .
  • the self-propelled cleaning robot may clean the inside of the vacuum transfer chamber 11.
  • An arm equipped with a cleaning device is advanced from the self-propelled main body into the processing container 30, and the cleaning device is used to clean the processing container 30. You can clean the inside.
  • Substrate processing system 10 Control unit 11 Vacuum transfer chambers 11a and 11b Transfer port 11c Bottom surface 11d Recessed portion 15 Transfer mechanism 30 Processing container 31 Mounting table 36 Electrostatic chuck 84 Gate 110 Suction mechanism 111 Robot arm 112 Suction port 113 Supply port 114 Irradiation Unit 115 Imaging unit 131 Exhaust device 131A Exhaust pipe 132 Measuring instrument ER Edge ring LLM Load lock module PM Process module W Wafer

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Abstract

基板処理システムは、基板処理装置と、真空搬送室と、搬送機構と、吸引機構と、制御部とを有する。基板処理装置は、基板に対して真空処理が実行される真空処理室を有する。真空搬送室は、真空処理室に連結され、真空処理室と連通可能な搬送口を有する。搬送機構は、真空搬送室に配置され、搬送口を介して、基板を搬送する。吸引機構は、搬送機構と隣接して真空搬送室に配置され、搬送口を介して、真空処理室内の部品の付着物を吸引する。制御部は、搬送機構及び吸引機構を制御する。

Description

基板処理システム及びメンテナンス方法
 本開示は、基板処理システム及びメンテナンス方法に関する。
 半導体ウエハ(以下、「ウエハ」と称する。)等の基板を真空状態の真空処理室内に配置して、基板を加工するための各種の処理を実施する基板処理装置がある。かかる基板処理装置では、真空処理室内で各種の処理が実施されると、反応生成物や微粒子等が付着物として真空処理室内に累積的に付着する。このため、真空処理室は、定期的に大気開放されて清掃される。
特開2004-14969号公報
 本開示は、大気開放することなく真空処理室内を高効率に清掃することができる技術を提供する。
 本開示の一態様による基板処理システムは、基板処理装置と、真空搬送室と、搬送機構と、吸引機構と、制御部とを有する。基板処理装置は、基板に対して真空処理が実行される真空処理室を有する。真空搬送室は、真空処理室に連結され、真空処理室と連通可能な搬送口を有する。搬送機構は、真空搬送室に配置され、搬送口を介して、基板を搬送する。吸引機構は、搬送機構と隣接して真空搬送室に配置され、搬送口を介して、真空処理室内の部品の付着物を吸引する。制御部は、搬送機構及び吸引機構を制御する。
 本開示によれば、大気開放することなく真空処理室内を高効率に清掃することができるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成図である。 図2は、実施形態に係る基板処理システムが有するプロセスモジュールの一例を概略的に示す図である。 図3は、実施形態に係る真空搬送室の内部構成の一例を示す縦断面図である。 図4は、実施形態に係る吸引機構の詳細を示す図である。 図5は、実施形態に係る吸引口、供給口、照射部及び撮像部の配置の一例を示す図である。 図6は、実施形態に係る吸引口、供給口、照射部及び撮像部の配置の他の一例を示す図である。 図7は、実施形態の変形例に係るヘッド部の構成を示す図である。 図8は、実施形態に係る基板処理システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。 図9Aは、処理容器からエッジリングを搬出し、載置台を清掃する際の動作の一例を説明するための図である。 図9Bは、処理容器からエッジリングを搬出し、載置台を清掃する際の動作の一例を説明するための図である。 図10は、載置台を清掃する処理の一例を示すフローチャートである。 図11Aは、処理容器内へエッジリングを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。 図11Bは、処理容器内へエッジリングを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。 図11Cは、処理容器内へエッジリングを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。 図11Dは、処理容器内へエッジリングを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。 図12は、搬入後のエッジリングの位置を補正する処理の一例を示すフローチャートである。 図13は、撮像部における撮像位置の一例を示す図である。 図14は、ロードロックモジュール内の台を清掃する際の動作の一例を示す図である。 図15は、真空搬送室の底面を清掃する際の動作の一例を示す図である。
 以下、図面を参照して本願の開示する基板処理システム及びメンテナンス方法の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。また、本実施形態により、開示する処理装置が限定されるものではない。
 ところで、基板処理装置では、真空処理室を大気開放して清掃を行うことにより、真空処理の停止時間(ダウンタイム)が発生し、生産性が低下するおそれがある。そこで、大気開放することなく真空処理室内を高効率に清掃することが期待されている。
 (実施形態に係る基板処理システムの構成例)
 図1は、実施形態に係る基板処理システム1の概略構成図である。
 基板処理システム1は、複数のプロセスモジュールPM(PM1~PM5)と、保管室STと、真空搬送室11と、複数のロードロックモジュール(ロードロック室)LLM(LLM1,LLM2)とを有する。また、基板処理システム1は、常圧搬送室12と、複数のロードポートLP(LP1~LP4)と、制御部10とを有する。
 なお、図1の例においては、5つのプロセスモジュールPM1~PM5と、2つのロードロックモジュールLLM1,LLM2と、4つのロードポートLP1~LP4とを示す。ただし、基板処理システム1のプロセスモジュールPM、ロードロックモジュールLLM、ロードポートLPの数は図示するものに限定されない。以下、特に区別する必要がない場合は、5つのプロセスモジュールPM1~PM5はまとめてプロセスモジュールPMと呼ぶ。同様に、2つのロードロックモジュールLLM1,LLM2はまとめてロードロックモジュールLLMはと呼ぶ。また同様に4つのロードポートLP1~LP4はまとめてロードポートLPと呼ぶ。
 プロセスモジュールPMは、真空雰囲気において半導体基板、すなわち、ウエハWの処理を実行する。プロセスモジュールPMは、真空処理装置の一例である。プロセスモジュールPMは、例えば、エッチングや成膜等の処理を実行する。プロセスモジュールPMは、ウエハWを支持する載置台と、当該載置台上にウエハWを囲むように配置されるエッジリングERとを有する。
 プロセスモジュールPMは、開閉可能なゲートバルブGを介して真空搬送室11に接続する。ゲートバルブGは、プロセスモジュールPM内でウエハWの処理が実行されている間、閉じた状態となる。ゲートバルブGは、プロセスモジュールPMから処理済みのウエハWを搬出する際、及び、プロセスモジュールPMに未処理のウエハWを搬入する際に、開く。また、ゲートバルブGは、プロセスモジュールPMからエッジリングERを搬入搬出する際にも開く。プロセスモジュールPMには、所定のガスを供給するためのガス供給部及び真空引きが可能な排気部が設けられる。プロセスモジュールPMの詳細はさらに後述する。
 保管室STは、エッジリングERを保管する。保管室STの内部には、上下方向に所定の間隔を空けて複数段の支持台が設けられている。複数段の支持台のうち、上段側に配置される支持台は、交換用のエッジリングERを載置するための台である。なお、交換用のエッジリングERは、例えば、未使用である新規のエッジリングである。また、交換用のエッジリングERは、使用済みの中古ではあるが、消耗量が比較的に少ないエッジリングであってもよい。複数段の支持台のうち、下段側に配置される支持台は、使用済みのエッジリングERや一時的に退避させるエッジリングERを載置するための台である。下段側の支持台は、空いている。また、保管室STは、排気機構、例えば、真空ポンプとリーク弁とを備え、大気(常圧)雰囲気と真空(減圧)雰囲気との間で保管室ST内の雰囲気を切り替えることができる。保管室STは、エッジリングERの搬入及び搬出に用いられる搬送口を介して真空搬送室11に連通可能に構成される。搬送口には、開閉可能なゲートバルブGが設けられる。
 真空搬送室11は、図示しないガス供給部及び真空引きが可能な排気部を有し、内部が真空雰囲気に維持可能である。真空搬送室11は、プロセスモジュールPM及びロードロックモジュールLLMに連結されている。真空搬送室11は、ウエハW及びエッジリングERの搬入及び搬出に用いられる搬送口を介してプロセスモジュールPM及びロードロックモジュールLLMと連通可能に構成される。搬送口には、開閉可能なゲートバルブGが設けられる。
 真空搬送室11には、ウエハW及びエッジリングER(以下、搬送物とも呼ぶ)を搬送するための搬送機構15が配置される。搬送機構15は、プロセスモジュールPM1~PM5及びロードロックモジュールLLM1,LLM2の間でウエハWを搬送する。例えば、ロードロックモジュールLLMからプロセスモジュールPMへウエハWを搬送してプロセスモジュールPMでウエハWに真空処理を実施する場合、搬送機構15は、ロードロックモジュールLLMからウエハWを取り出す。そして、搬送機構15は、ロードロックモジュールLLMから取り出したウエハWを、搬送口を介して真空搬送室11からプロセスモジュールPM内に搬入する。また、例えば、プロセスモジュールPMで処理されたウエハWをロードロックモジュールLLMへ搬送する場合、搬送機構15は、搬送口を介してプロセスモジュールPMからウエハWを搬出する。そして、搬送機構15は、プロセスモジュールPMから搬出したウエハWを真空搬送室11から搬送口を介してロードロックモジュールLLMに搬送する。また、搬送機構15は、プロセスモジュールPM1~PM5及び保管室STの間でエッジリングERを搬送する。例えば、プロセスモジュールPMから保管室STへエッジリングERを搬送して保管室STでエッジリングを保管する場合、搬送機構15は、搬送口を介してプロセスモジュールPMからエッジリングERを搬出する。そして、搬送機構15は、プロセスモジュールPMから搬出したエッジリングERを真空搬送室11から搬送口を介して保管室STに搬送する。また、例えば、プロセスモジュールPMから一時的に搬出し保管室STの支持台に退避しているエッジリングERを再度搬送してプロセスモジュールPM内の載置台上に載置する場合、又は、保管室STからプロセスモジュールPMへ交換用のエッジリングERを搬送してプロセスモジュールPM内の載置台上に載置する場合、搬送機構15は、保管室STから搬送口を介してエッジリングERを取り出す。そして、搬送機構15は、保管室STから取り出したエッジリングERを、搬送口を介して真空搬送室11からプロセスモジュールPM内に搬入する。
 また、真空搬送室11には、吸引機構110が配置される。吸引機構110は、真空搬送室11の搬送口を介して、プロセスモジュールPMの真空処理室(後述の処理容器30)内の載置台の付着物を吸引する。吸引機構110の詳細はさらに後述する。
 ロードロックモジュールLLMは、プロセスモジュールPM及び保管室STが配置されていない真空搬送室11の二辺に沿って並べて配置される。ロードロックモジュールLLM真空搬送室11とは、ゲートバルブGを介して内部が連通可能に構成されている。ロードロックモジュールLLMは、ウエハWを載置する台と、ウエハWを昇降する支持ピンとを有する。支持ピンの構成は、プロセスモジュールPM内の第1リフタピン及び第2リフタピンの構成と同様であってよい。ロードロックモジュールLLMは、排気機構、例えば、真空ポンプとリーク弁とを備え、ロードロックモジュールLLMは、大気(常圧)雰囲気と真空(減圧)雰囲気との間でロードロックモジュールLLMの雰囲気を切り替えることができる。
 ロードロックモジュールLLMは、真空搬送室11と接続される側と反対側において、常圧搬送室12に接続される。ロードロックモジュールLLMと常圧搬送室12とは、ゲートバルブGを介して内部が連通可能に構成されている。
 常圧搬送室12は、大気(常圧)雰囲気に維持される。図1の例では、常圧搬送室12は、上面視で略矩形形状である。常圧搬送室12の一方の長辺に複数のロードロックモジュールLLMが並設されている。また、常圧搬送室12の他方の長辺に複数のロードポートLPが並設されている。各ロードポートLPは、ウエハWが収容されたキャリアを有する。常圧搬送室12は、アームなどの搬送機構を有し、搬送機構は、ロードロックモジュールLLMとロードポートLPとの間でウエハWを搬送するように構成されている。
 なお、図1では、保管室STが、真空搬送室11に連通可能に構成される場合を例として説明したが、保管室STの位置はこれに限定されず、例えば、常圧搬送室12に隣接して設けられてもよい。この場合、エッジリングERは、常圧搬送室12、ロードロックモジュールLLM及び真空搬送室11を経由してプロセスモジュールPMに搬入出される。
 上記のように構成された基板処理システム1は、制御部10によって、動作が統括的に制御される。制御部10は、例えば、プログラム、メモリ、CPUなどを備えるコンピュータであり、基板処理システム1の各部を制御する。
 (プロセスモジュールPMの構成例)
 図2は、実施形態に係る基板処理システム1が有するプロセスモジュールPMの一例を概略的に示す図である。図2に示すプロセスモジュールPMは、平行平板型のプラズマ処理装置である。
 プロセスモジュールPMは、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器30を有している。処理容器30は、真空処理室の一例である。処理容器30は、円筒状とされ、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等から構成されている。処理容器30は、プラズマが生成される処理空間を画成する。処理容器30内には、ウエハWを水平に支持する載置台31が収容されている。
 載置台31は、上下方向に底面を向けた略円柱状を呈しており、上側の面が載置面36dとされている。載置台31の載置面36dは、ウエハWよりも若干小さいサイズとされている。載置台31は、基台33と、静電チャック36とを含んでいる。
 基台33は、導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されている。基台33は、下部電極として機能する。基台33は、絶縁体の支持台34に支持されており、支持台34が処理容器30の底部に設置されている。
 静電チャック36は、その上側中央部に凸状の基板載置部が形成されており、この基板載置部の上面がウエハWの載置される載置面36dとされている。静電チャック36は、平面視において載置台31の中央に設けられている。静電チャック36は、基板が載置される第1載置部の一例である。静電チャック36は、電極36a及び絶縁体36bを有している。電極36aは、絶縁体36bの内部に設けられており、電極36aには直流電源42が接続されている。静電チャック36は、電極36aに直流電源42から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によってウエハWを吸着するように構成されている。また、静電チャック36は、絶縁体36bの内部にヒータ36cが設けられている。ヒータ36cは、後述する給電機構を介して電力が供給され、ウエハWの温度を制御する。
 また、載置台31の載置面36dの周囲には、絶縁体36bにより形成され、載置面36dよりも低い外周部(第2載置部の一例)が設けられおり、この外周部の上面はエッジリングERを載置するER載置面36fとされている。載置台31のER載置面36f上には、載置面36dに載置されたウエハWを囲むようにエッジリングERが配置されている。エッジリングERは、例えば単結晶シリコンで形成されている。静電チャック36は、エッジリングERと上面視で重複する位置に一対の電極36g,36hを有している。一対の電極36g,36hは、絶縁体36bの内部に設けられている。静電チャック36は、一対の電極36g,36hに不図示の直流電源から直流電圧が印可されることにより、クーロン力によってエッジリングERを吸着するように構成されている。なお、図1の例では、静電チャック36内に一対の電極36g,36hが設けられる場合を示したが、静電チャック36とは別体であるリング状の誘電体内に一対の電極36g,36hが設けられてもよい。また、図1の例では、一対の電極36g,36hが双極型電極を構成する場合を示したが、一対の電極36g,36hに代えて単極型電極が用いられてもよい。さらに、載置台31及び支持台34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37が設けられている。
 また、載置台31には、不図示の第1リフタピンが載置面36dから昇降自在に設けられるとともに、不図示の第2リフタピンが載置台31の外周部の上面から昇降自在に設けられている。第1リフタピンが上昇することにより、ウエハWが載置面36dから持ち上げられる。第2リフタピンが上昇することにより、エッジリングERが載置台31の外周部の上面から持ち上げられる。
 基台33には、給電棒50が接続されている。給電棒50には、第1の整合器41aを介して第1のRF電源40aが接続され、また、第2の整合器41bを介して第2のRF電源40bが接続されている。第1のRF電源40aは、プラズマ発生用の電源であり、この第1のRF電源40aからは所定の周波数の高周波電力が載置台31の基台33に供給されるように構成されている。また、第2のRF電源40bは、イオン引き込み用(バイアス用)の電源であり、この第2のRF電源40bからは第1のRF電源40aより低い所定周波数の高周波電力が載置台31の基台33に供給されるように構成されている。
 基台33の内部には、流路33dが形成されている。流路33dは、一方の端部に伝熱流体入口配管33bが接続され、他方の端部に伝熱流体出口配管33cが接続されている。プロセスモジュールPMは、流路33dの中に伝熱流体、例えば高絶縁性で粘度が低いフッ素系不活性液体や純水等を循環させることによって、載置台31の温度を制御可能な構成とされている。なお、プロセスモジュールPMは、ウエハWとエッジリングERがそれぞれ載置される領域に対応して、基台33の内部に流路を別に設け、ウエハWとエッジリングERの温度を個別に制御可能な構成としてもよい。また、プロセスモジュールPMは、ウエハWやエッジリングERの裏面側に伝熱ガスを供給して温度を個別に制御可能な構成としてもよい。例えば、載置台31等を貫通するように、ウエハWの裏面にヘリウムガス等の伝熱ガス(バックサイドガス)を供給するためのガス供給管が設けられてもよい。ガス供給管は、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31の上面に静電チャック36によって吸着保持されたウエハWを、所定の温度に制御する。
 一方、載置台31の上方には、載置台31に平行に対面するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド46が設けられている。シャワーヘッド46と載置台31は、一対の電極(上部電極と下部電極)として機能する。
 シャワーヘッド46は、処理容器30の天壁部分に設けられている。シャワーヘッド46は、本体部46aと、電極板をなす上部天板46bとを備えており、絶縁性部材47を介して処理容器30の上部に支持される。本体部46aは、導電性材料、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等からなり、その下部に上部天板46bを着脱自在に支持できるように構成されている。
 本体部46aの内部には、ガス拡散室46cが設けられ、このガス拡散室46cの下部に位置するように、本体部46aの底部には、多数のガス通流孔46dが形成されている。また、上部天板46bには、当該上部天板46bを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔46eが、上記したガス通流孔46dと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室46cに供給された処理ガスは、ガス通流孔46d及びガス導入孔46eを介して処理容器30内にシャワー状に分散されて供給される。
 本体部46aには、ガス拡散室46cへ処理ガスを導入するためのガス導入口46gが形成されている。このガス導入口46gには、ガス供給配管45aの一端が接続されている。このガス供給配管45aの他端には、処理ガスを供給する処理ガス供給源45が接続される。ガス供給配管45aには、上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)45b、及び開閉弁V2が設けられている。そして、処理ガス供給源45からプラズマエッチングのための処理ガスが、ガス供給配管45aを介してガス拡散室46cに供給され、このガス拡散室46cから、ガス通流孔46d及びガス導入孔46eを介して処理容器30内にシャワー状に分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46には、ローパスフィルタ(LPF)48aを介して可変直流電源48bが電気的に接続されている。この可変直流電源48bは、オン・オフスイッチ48cにより給電のオン・オフが可能に構成されている。可変直流電源48bの電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ48cのオン・オフは、後述する制御部10によって制御される。なお、後述のように、第1のRF電源40a、第2のRF電源40bから高周波が載置台31に印加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10によりオン・オフスイッチ48cがオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド46に所定の直流電圧が印加される。
 また、処理容器30の側壁からシャワーヘッド46の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体30aが設けられている。この円筒状の接地導体30aは、その上部に天壁を有している。
 処理容器30の底部には、排気口81が形成されており、この排気口81には、排気管82を介して排気装置83が接続されている。排気装置83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30内を所定の真空度まで減圧することができるように構成されている。
 一方、処理容器30内の側壁には、ウエハWの搬入出に使用されるゲート84が設けられている。ゲート84には、当該ゲート84を開閉するゲートバルブGが設けられている。ゲート84は、図1に示すように、ゲートバルブGを介して真空搬送室11の搬送口に気密性を保ちつつ接続されており、真空雰囲気の状態のまま真空搬送室11からウエハWの搬入出が可能とされている。
 処理容器30の側部内側には、内壁面に沿ってデポシールド86が設けられている。デポシールド86は、処理容器30にプラズマを用いたエッチング処理により発生する反応生成物(デポ)が付着することを防止する。デポシールド86は、着脱自在に構成されている。
 上記構成のプロセスモジュールPMは、基板処理システム1の制御部10に接続される。制御部10は、プロセスモジュールPMの各部を制御する。
 ところで、プロセスモジュールPMでは、真空処理室である処理容器30内で各種の処理が実施されると、反応生成物や微粒子等が付着物として処理容器30内に累積的に付着するため、処理容器30内の清掃が定期的に行われる。プロセスモジュールPMでは、処理容器30を大気開放して清掃を行う場合、大気開放するための時間や清掃時間に加え、処理容器30の真空引き開始後、処理容器30内の残留水分低減のための真空引き時間や処理容器30内の温度調整時間等、ウエハWに対するエッチング処理を再開するまで相当な時間(ダウンタイム)を要する。その結果、プロセスモジュールPMの生産性が低下するおそれがある。このため、ダウンタイムを削減する観点から、処理容器30内の清掃を、大気開放することなく行うことが好ましい。
 そこで、実施形態に係る基板処理システム1は、図1及び図2に示すように、プロセスモジュールPM内の処理容器30に連結される真空搬送室11に、処理容器30にウエハWを搬送する搬送機構15と隣接して、処理容器30内の清掃用の吸引機構110を配置している。吸引機構110は、搬送機構15によるウエハWの搬入及び搬出に用いられる搬送口を介して、処理容器30内の対象物の付着物を吸引する。これにより、処理容器30にウエハWを搬送する搬送系側から処理容器30内の対象物の付着物を吸引することができるため、大気開放することなく処理容器30内を高効率に清掃することができる。
 (吸引機構110の構成例)
 次に、図1及び図3を参照して、吸引機構110の構成の詳細を説明する。図3は、実施形態に係る真空搬送室11の内部構成の一例を示す縦断面図である。図3では、真空搬送室11とプロセスモジュールPMとの接続部(連結部)付近の断面が示されている。なお、以下の各図では、プロセスモジュールPMを簡略化して示す。また、以下では、処理容器30内の対象物として載置台31を清掃する流れに沿って、吸引機構110の構成を適宜説明する。
 真空搬送室11は、搬送口11aを有し、搬送口11aを介してプロセスモジュールPM(処理容器30)と連通可能に構成される。搬送口11aは、プロセスモジュールPMのゲート84に設けられたゲートバルブGが開く場合、処理容器30と連通する。図3の例では、プロセスモジュールPMのゲートバルブGは、閉じている。
 真空搬送室11内には、搬送機構15が配置されている。搬送機構15は、複数のアーム要素を関節で回転可能に接続したアーム部15aと、アーム部15aの先端に設けられたフォーク部15bとを有する。アーム部15aは、支持部15cによって支持されている。支持部15cは、真空搬送室11の底面に配置されたレール15d(図1参照、図3では省略)に沿って水平方向に移動可能で且つ上下方向に昇降可能に構成される。フォーク部15bは、搬送物、つまり、ウエハW及びエッジリングERを保持する。搬送機構15は、関節を屈曲することで水平方向にアーム部15aを伸縮させることができる。搬送機構15は、支持部15cによりアーム部15aを昇降させることにより、アーム部15aの先端のフォーク部15bを上下方向に移動させることができる。搬送機構15は、フォーク部15bで搬送物を保持し、プロセスモジュールPMのゲートバルブGが開く場合、アーム部15aを伸縮させて、搬送口11aを介して真空搬送室11から処理容器30に搬送物を搬送(搬入)する。また、搬送機構15は、アーム部15aを伸縮させて、搬送口11aを介して処理容器30から真空搬送室11に搬送物を搬送(搬出)する。搬送機構15の動作は、制御部10によって、統括的に制御される。
 また、真空搬送室11は、搬送口11bを有し、搬送口11bを介してロードロックモジュールLLMと連通可能に構成される。搬送口11bは、ロードロックモジュールLLMのゲートバルブGが開く場合、ロードロックモジュールLLMと連通する。図3の例では、ロードロックモジュールLLMのゲートバルブGは、閉じている。
 搬送機構15は、ロードロックモジュールLLMのゲートバルブGが開く場合、アーム部15aを伸縮させて、搬送口11bを介してロードロックモジュールLLMから真空搬送室11に搬送物を搬送(搬出)する。また、搬送機構15は、アーム部15aを伸縮させて、搬送口11bを介して真空搬送室11からロードロックモジュールLLMに搬送物を搬送(搬入)する。
 真空搬送室11内には、処理容器30内の載置台31の付着物を吸引する吸引機構110が搬送機構15と隣接して配置されている。図1の例では、2つの吸引機構110が配置されている。図3の例では、2つの吸引機構110のうち一方の図示が省略されている。なお、吸引機構110の数は、2つに限定されず、2つ以上であってもよく、1つであってもよい。また、吸引機構110は、真空搬送室11の底面に配置されたレール(不図示)上に設けられ、かかるレール上を移動可能に構成されてもよい。
 図4は、実施形態に係る吸引機構110の詳細を示す図である。吸引機構110は、ロボットアーム111と、ロボットアーム111の先端に設けられた吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115とを有する。
 ロボットアーム111は、複数のアーム要素を関節で回転可能に接続したアーム部121と、アーム部121支持する支持部122と、アーム部121の先端に設けられたヘッド部123とにより構成されている。支持部122は、水平方向に移動可能で且つ上下方向に昇降可能に構成されている。ロボットアーム111は、関節を屈曲することで水平方向にアーム部121を伸縮させることができる。ロボットアーム111は、支持部122によりアーム部121を昇降させることにより、アーム部121の先端のヘッド部123を上下方向に移動させることができる。ロボットアーム111は、プロセスモジュールPMのゲートバルブGが開く場合、アーム部121を伸長させて、搬送口11aを介してヘッド部123を載置台31に接近させることができる。ロボットアーム111の動作は、制御部10によって統括的に制御される。
 ヘッド部123の下面には、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115が設けられている。吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置位置については、後述する。
 吸引口112は、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31の付着物を吸引する。すなわち、吸引口112は、ロボットアーム111を貫通する排気管131Aを介して、排気装置131に接続されており、排気管131Aには、開閉可能なバルブ131Bが設けられている。吸引口112は、バルブ131Bを開けることで排気装置131による排気動作により載置台31の付着物を吸引する。
 供給口113は、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31に対して不活性ガスを供給する。供給口113から供給されるガスは、不活性ガス、付着物と反応して載置台31の付着物の吸引を容易化するガス、又は、付着物と反応して付着物をガス化させるガスである。不活性ガスとしては、例えば、Ar、N2又はドライエアー等が用いられる。不活性ガスが用いられる場合には、載置台31に付着した付着物を吹き飛ばすように、ガス流量が適宜設定される。付着物と反応して載置台31からの付着物の吸引を容易化するガス、又は、付着物と反応して付着物をガス化させるガスとしては、例えば、三フッ化窒素ガス(NF3)、フッ素ガス(F2)等が挙げられる。吸引口112は、供給口113から供給されるガスとともに付着物を吸引する。供給口113は、ロボットアーム111を貫通する配管を介して、不図示のガス供給源に接続され、ガス供給源から供給されるガスを載置台31に対して供給する。
 照射部114は、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31に対してプラズマを照射して、載置台31から付着物を除去する。照射部114は、プラズマ中のイオンやラジカルと付着物とを反応させることにより、付着物の付着力を低減する、或いは、付着物をガス化することができる。付着力の低減された付着物、或いは、ガス化された付着物は、載置台31から離脱して吸引口112から吸引される。照射部114は、例えば、O2やO2/Ar、フッ素含有ガス(CF4等)等のガスに高周波電力を印加して得られるプラズマを載置台31に対して照射する。なお、照射部114は、載置台31に対してレーザを照射してもよく、載置台31に対してプラズマ及びレーザを照射してもよい。レーザは、付着物を加熱して、付着物の付着力を低減させるレーザであればよい。レーザは、付着物をガス化させる波長のレーザであってもよい。例えば、波長が808nm、レーザースポットエリアが0.5乃至3mm、レーザーパワーが200Wの半導体レーザを用いてもよい。また、照射部114は、付着物の付着力を低減させる作用や付着物をガス化させる作用を有するガス(例えば、オゾンガス等)が存在する環境下で、載置台31に対してレーザを照射してもよい。
 撮像部115は、例えば、イメージセンサであり、ヘッド部123が載置台31に接近することにより、載置台31を撮像する。なお、撮像部115は、必要に応じて光を照射しながら載置台31を撮像してもよい。撮像部115は、制御部10によって、動作が統括的に制御される。撮像部115は、載置台31を撮像して得られた撮像画像を制御部10へ出力する。制御部10は、撮像画像から、載置台31上の付着物の有無を検出する。制御部10は、撮像画像から付着物が検出された場合、バルブ131Bを制御して、吸引口112から付着物の吸引を開始する。
 また、排気管131Aには、計測器132が設けられている。計測器132は、排気管131A内を流れる微粒子の径と数を計測し、所定の粒子径区分ごとの数の情報と総微粒子数の情報を制御部10へ出力する。制御部10は、吸引口112からの吸引が行われる際、計測器132から得られる所定の粒子径区分ごとの数と総微粒子数が予め定められた閾値以下となるか否かを監視する。制御部10は、所定の粒子径区分ごとの数と総微粒子数が予め定められた閾値以下となる場合、バルブ131Bを制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
 図5は、実施形態に係る吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置の一例を示す図である。図5には、ロボットアーム111のヘッド部123を下側から見た図が示されている。ヘッド部123は、平面視で一対の短辺がアーム部121を挟むように配置される矩形状に形成されている。吸引口112は、ヘッド部123の一対の短辺の内側の位置に、各短辺に沿って設けられている。供給口113は、2つの吸引口112の一方に隣接する位置に設けられ、照射部114は、2つの吸引口112の他方に隣接する位置に設けられている。撮像部115は、ヘッド部123の下面の中央に設けられている。
 なお、図5に示した吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置位置は、一例であり、これに限定されるものではない。例えば、吸引口112は、図6に示すように、ヘッド部123の一対の短辺の内側の位置であって、供給口113及び照射部114の各々の外周を囲む位置に設けられてもよい。図6は、実施形態に係る吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置の他の一例を示す図である。また、図5及び図6において、撮像部115は、吸引口112、供給口113及び照射部114と同じヘッド部123の下面に設けられているが、ヘッド部123の側面に設けられてもよい。
 また、図5では、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115が、ヘッド部123の下面に配置される例を示したが、ロボットアーム111の先端の他の面に吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115がさらに配置されてもよい。例えば、ロボットアーム111の先端の側面や上面に吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115をさらに配置してもよい。これにより、処理容器30内を広い範囲で清掃することができる。
 また、ヘッド部123を上下方向や水平方向に回動可能に構成してもよい。例えば、図7に示すように、ヘッド部123を回動軸123aを介してアーム部121の先端に上下方向に回動可能に固定し、ヘッド部123の向きを変更することで吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の向きを変更するようにしてもよい。図7は、実施形態の変形例に係るヘッド部123の構成を示す図である。図7には、ヘッド部123の側面に吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115が設けられている状態が示されている。例えば、ロボットアーム111は、図7に示す状態からヘッド部123を回動軸123aを介して上方向に回動させることにより、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の向きを上方向に変更する。また、例えば、ロボットアーム111は、図7に示す状態からヘッド部123を回動軸123aを介して下方向に回動させることにより、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の向きを下方向に変更する。このような構成により、処理容器30内の上部、側部、下部等あらゆる箇所の清掃が可能となる。なお、図7では、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115は、ヘッド部123側面の上下方向に配置されているが、これに限定されず、種々の配置をとり得る。また、清掃は、処理容器30内に限られず、ロードロックモジュールLLM内や真空搬送室11内でも実施され得る。
 次に、図8を参照して、基板処理システム1による具体的な処理動作を説明する。図8は、実施形態に係る基板処理システム1の処理動作の一例を示すフローチャートである。図8に示す処理動作は、主として、制御部10による制御に従って、実行される。
 まず、載置台31上にエッジリングERが載置されている状態で処理容器30に対するドライクリーニングが行われる(ステップS101)。
 ドライクリーニングが完了すると、搬送機構15によって処理容器30からエッジリングERが搬出される(ステップS102)。
 続いて、処理容器30内の載置台31が吸引機構110によって清掃される(ステップS103)。
 清掃が完了すると、処理容器30内へ交換用のエッジリングERが搬入される(ステップS104)。
 その後、エッジリングERの位置が補正される(ステップS105)。
 次に、図9A、図9B及び図10を参照して、処理容器30からエッジリングERを搬出し、載置台31を清掃する際の動作の一例を説明する。図9A及び図9Bは、処理容器30からエッジリングERを搬出し、載置台31を清掃する際の動作の一例を説明するための図である。図10は、載置台31を清掃する処理の一例を示すフローチャートである。なお、図10は、図8におけるステップS103の処理に相当する。
 処理容器30からエッジリングERを搬出する場合、プロセスモジュールPMのゲートバルブGが開く。これにより、真空搬送室11とプロセスモジュールPM(処理容器30)とが搬送口11a及びゲート84を介して連通する。真空搬送室11と処理容器30とが連通すると、載置台31から第2リフタピンが突出し、エッジリングERを載置台31の上方に配置する。搬送機構15は、支持部15cによりアーム部15aの先端のフォーク部15bをゲート84に対応する高さに移動させる。搬送機構15は、アーム部15aを搬送口11a側へ伸長させて、搬送口11aを介してフォーク部15bをエッジリングERの下方に移動させる。第2リフタピンが下降すると、搬送機構15は、図9Aに示すように、第2リフタピン上に支持されたエッジリングERをフォーク部15bで受け取る。搬送機構15は、エッジリングERを保持した状態でアーム部15aを収縮させて、処理容器30からエッジリングERを搬出する。
 次に、搬送機構15は、エッジリングERを保持したフォーク部15bを保管室STの空いている下段側の支持台に対応する高さに移動させる。搬送機構15は、アーム部15aを保管室ST側へ回転させて、エッジリングERを空いている下段側の支持台の上方に移動させる。搬送機構15は、アーム部15aを下降させて、エッジリングERを空いている下段側の支持台に格納する。
 次に、ロボットアーム111は、支持部122によりアーム部121の先端のヘッド部123をゲート84に対応する高さに移動させる。ロボットアーム111は、図9Bに示すように、アーム部121を搬送口11a側へ伸長させて、搬送口11aを介してヘッド部123を載置台31に接近させる。図10に示すように、撮像部115は、載置台31を上方から撮像し、得られた撮像画像を制御部10へ出力する(ステップS111)。すなわち、撮像部115は、静電チャック36の載置面36d、外周面36e及びER載置面36f等を撮像して得られた撮像画像を制御部へ出力する。制御部10は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS112)。制御部10は、撮像画像から付着物が検出された場合(ステップS113:Yes)、付着物の位置に吸引口112を移動させ、バルブ131Bを制御して、吸引口112による吸引を開始する。これにより、載置台31上の付着物(つまり、静電チャック36の載置面36d、外周面36e及びER載置面36f等に残存する付着物)が吸引口112により吸引される(ステップS114)。例えば、載置台31上にエッジリングERが載置されている状態でドライクリーニングが実施された場合、静電チャック36の外周面において反応生成物が完全には除去されずに付着物として残存する。かかる場合に、制御部10は、例えば、静電チャック36の外周面に残存している付着物を吸引口112から吸引する。
 なお、吸引口112は、シャワーヘッド46から処理容器30内と真空搬送室11内部の圧力が保たれるように処理容器30内に不活性ガスが供給された状態で、載置台31上の付着物を吸引してもよい。不活性ガスとしては、例えば、Ar、N2又はドライエアー等が用いられる。なお、不活性ガスの供給元は、シャワーヘッド46に限らず、例えば、処理容器30内を大気開放する際にガスを供給するパージポート(不図示)であってもよい。また、吸引口112は、真空搬送室11のガス供給部から真空搬送室11内に不活性ガスが供給された状態で、載置台31上の付着物を吸引してもよい。さらに、吸引口112は、処理容器30内及び真空搬送室11内の両方に不活性ガスが供給された状態で、載置台31上の付着物を吸引してもよい。
 制御部10は、吸引口112からの吸引が行われる際、計測器132から得られる所定の粒子径区分ごとの微粒子の数と総微粒子数が、予め定められた閾値以下となるか否かを監視する。制御部10は、微粒子の数が予め定められた閾値以下となる場合、バルブ131Bを制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
 吸引口112からの吸引が停止されると、撮像部115は、載置台31を上方から再び撮像し、得られた撮像画像を制御部10へ出力する(ステップS115)。制御部10は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS116)。制御部10は、撮像画像から付着物が再び検出された場合(ステップS117:Yes)、バルブ131Bを制御して、吸引口112による吸引を開始する。このとき、供給口113は、載置台31に対してガスを供給する(ステップS118)。吸引口112は、供給口113から供給されるガスとともに付着物を吸引する。制御部10は、計測器132から得られる所定の粒子径区分ごとの微粒子の数と総微粒子数が閾値以下となる場合、バルブ131Bを制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
 吸引口112からの吸引が停止されると、撮像部115は、載置台31を上方から再び撮像し、得られた撮像画像を制御部10へ出力する(ステップS119)。制御部10は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS120)。制御部10は、撮像画像から付着物が再び検出された場合(ステップS121:Yes)、バルブ131Bを制御して、吸引口112による吸引を開始する。このとき、照射部114は、載置台31に対してプラズマ、レーザ、又はプラズマ及びレーザの両方を照射して、載置台31から付着物を除去する(ステップS122)。吸引口112は、載置台31から除去された付着物を吸引する。なお、制御部10は、照射部114によって載置台31に対してプラズマ及びレーザの一方又は両方を照射した後に、吸引口112によって付着物を吸引してもよい。制御部10は、計測器132から得られる微粒子の数が閾値以下となる場合、バルブ131Bを制御して、吸引口112からの吸引を停止させる。
 吸引口112からの吸引が停止されると、撮像部115は、載置台31を上方から再び撮像し、得られた撮像画像を制御部へ出力する(ステップS123)。制御部10は、撮像画像と、清掃済み又は新品の載置台31を予め撮像して得られた基準画像とを比較することにより、載置台31上の付着物の有無を検出する(ステップS124)。制御部10は、撮像画像から付着物が再び検出された場合(ステップS125:Yes)、基板処理システム1のオペレータにアラートを通知する(ステップS126)。アラートの通知を受けたオペレータは、処理容器30を大気開放し、載置台31の清掃作業を含むメンテナンスを行う。
 また、撮像画像から付着物が検出されない場合(ステップS113:No、ステップS117:No、ステップS121:No、ステップS125:No)、制御部10は、載置台31を清掃する処理を終了する。このようにして、載置台31が清掃される。
 ロボットアーム111は、載置台31の清掃が終了すると、アーム部121を収縮させて、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115を真空搬送室11内の元の位置に戻す。
 次に、図11A~図11Dを参照して、処理容器30内へ交換用のエッジリングERを搬入する際の動作の一例を説明する。図11A~図11Dは、処理容器30内へエッジリングERを搬入する際の動作の一例を説明するための図である。図12は、搬入後のエッジリングERの位置を補正する処理の一例を示すフローチャートである。なお、図12は、図8におけるステップS105の処理に相当する。
 処理容器30内へ交換用のエッジリングERを搬入する場合、搬送機構15は、保管室STの交換用のエッジリングERが載置された上段側の支持台に対応する高さにフォーク部15bを移動させる。搬送機構15は、アーム部15aを交換用のエッジリングER側へ回転させて、フォーク部15bで交換用のエッジリングERを保持する。搬送機構15は、交換用のエッジリングERを保持した状態でアーム部15aをゲート84側へ回転させる。
 次に、搬送機構15は、フォーク部15bをゲート84に対応する高さに移動させる。搬送機構15は、図11Aの破線に示すように、アーム部15aを搬送口11a側へ伸長させて、搬送口11a及びゲート84を介して交換用のエッジリングERを載置台31の上方へ運ぶ。
 交換用のエッジリングERを保持するフォーク部15bが載置台31の上方へ到達すると、載置台31から不図示の第2リフタピンが突出し、交換用のエッジリングERがフォーク部15bから第2リフタピンへ受け渡される。交換用のエッジリングERがフォーク部15bから第2リフタピンへ受け渡されると、搬送機構15は、アーム部15aを収縮させ、フォーク部15bを真空搬送室11の元の位置に戻す。交換用のエッジリングERを支持する第2リフタピンは下降し、交換用のエッジリングERは、載置台31の外周部上に載置される。
 次に、図11Bに示すように、ロボットアーム111は、ヘッド部123をゲート84に対応する高さに移動させる。ロボットアーム111は、アーム部121を搬送口11a側へ伸長させて、搬送口11a及びゲート84を介してヘッド部123を載置台31に接近させる。図12に示すように、撮像部115は、交換用のエッジリングERと載置台31の静電チャック36との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像する(ステップS131)。例えば、撮像部115は、載置台31の円周方向に均等な間隔で設定された複数の撮像位置において、交換用のエッジリングERと載置台31の静電チャック36との間の隙間を順次撮像する。
 図13は、撮像部115における撮像位置の一例を示す図である。図13は、交換用のエッジリングER及び載置台31の静電チャック36を上方からみた上面図に相当する。図13には、円板状に載置台31の載置面36dが示され、且つ載置面36dの周囲にリング状に交換用のエッジリングERが示されている。撮像部115における撮像位置Pは、載置台31の円周方向に対して、90度の角度毎に、均等な間隔で4つ設定されている。なお、撮像位置は、載置台31の円周方向に対して、3つ以下に設定されてよく、5つ以上設定されてもよい。また、撮像部115は、交換用のエッジリングERと載置台31の静電チャック36との間の隙間を一括で撮像してもよい。
 図11Bに戻る。撮像部115は、交換用のエッジリングERと載置台31の静電チャック36との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像して得られた撮像画像を制御部10へ出力する。図12に示すように、制御部10は、撮像画像と、ずれが無い状態でのエッジリングERを予め撮像して得られた補正用基準画像とを比較し(ステップS132)、周方向の複数の位置それぞれについて隙間の幅と基準幅とのずれ量を算出する(ステップS133)。基準幅とは、例えば、交換用のエッジリングERの中心と静電チャック36の中心とが一致する際に予め測定された、隙間の幅である。
 次に、制御部10は、算出したずれ量が許容値内であるか否かを判定する(ステップS134)。制御部10は、算出したずれ量が許容値外である場合(ステップS134:No)、搬送機構15を制御して交換用のエッジリングERの位置を算出したずれ量だけ補正する(ステップS135)。すなわち、載置台31から不図示の第2リフタピンが突出し、交換用のエッジリングERを載置台31の上方に配置すると、搬送機構15は、フォーク部15bをゲート84に対応する高さに移動させる。そして、搬送機構140は、アーム部15aを搬送口11a側へ伸長させて、搬送口11aを介してフォーク部15bを交換用のエッジリングERの下方に移動させる。第2リフタピンが下降すると、搬送機構15は、図11Cに示すように、第2リフタピン上に支持された交換用のエッジリングERをフォーク部15bで受け取る。搬送機構15は、算出したずれ量が0となるように、交換用のエッジリングERを保持した状態でアーム部15aを水平方向に移動させる。交換用のエッジリングERが移動してずれ量が0となると、載置台31から第2リフタピンが突出し、交換用のエッジリングERがフォーク部15bから第2リフタピンへ受け渡される。交換用のエッジリングERがフォーク部15bから第2リフタピンへ受け渡されると、搬送機構15は、アーム部15aを収縮させ、フォーク部15bを真空搬送室11内の元の位置に戻す。交換用のエッジリングERを支持する第2リフタピンは下降し、交換用のエッジリングERは、載置台31の外周部上に載置される。ずれ量を補正した後、制御部10は、処理をステップS131に戻し、撮像部115により交換用のエッジリングERと載置台31の静電チャック36との間の隙間を撮像して、ずれ量が許容値内であることを確認してもよい(ステップS131~S134)。また、制御部10は、ずれ量が許容値外である場合には、再度、上記のように交換用のエッジリングERのずれ量が0となるように補正を行ってもよい(ステップS135)。
 また、制御部10は、算出したずれ量が許容値内である場合(ステップS134:Yes)、処理を終了する。これにより、処理容器30内への交換用のエッジリングERを搬入が完了する。
 処理容器30内へのエッジリングERの搬入が完了すると、ロボットアーム111は、支持部122によりアーム部121の先端のヘッド部123をゲート84に対応する高さに移動させる。ロボットアーム111は、図11Dに示すように、アーム部121を搬送口11a側へ伸長させて、搬送口11aを介してヘッド部123をゲート84に接近させる。その後、ロボットアーム111、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115は、載置台31を清掃する際と同様の順序で動作して、ゲート84を清掃する。
 以上、処理容器30内へ交換用のエッジリングERを搬入する際の動作について説明したが、交換用のエッジリングERに限らず、プロセスモジュールPMから一時的に搬出し保管室STの支持台に退避しているエッジリングERを再度処理容器30内へ搬入する際の動作についても同様である。
 (変形例)
 上記実施形態では、処理容器30内の対象物として載置台31を清掃する場合を説明したが、基板処理システム1は、ロードロックモジュールLLM内の対象物を清掃してもよい。ロードロックモジュールLLM内の対象物は、例えば、ウエハWを載置する台であってもよい。図14は、ロードロックモジュールLLM内の台を清掃する際の動作の一例を示す図である。ロードロックモジュールLLMは、真空搬送室11と連通する開口151aと、常圧搬送室12と連通する開口151bとを有する。真空搬送室11と連通する開口151a及び常圧搬送室12と連通する開口151bの各々には、ゲートバルブGが取り付けられる。ロードロックモジュールLLM内には、ウエハWを載置する台150が設けられている。ロードロックモジュールLLM内の台150を清掃する場合、真空搬送室11側のゲートバルブG及び常圧搬送室12側のゲートバルブGの両方が閉じられるとともに、ロードロックモジュールLLMは、真空排気される。ロードロックモジュールLLMが所定の真空度になった状態で、換言すれば、ロードロックモジュールLLMの雰囲気が真空雰囲気に切り替えられた状態で、真空搬送室11側のゲートバルブGが開く。真空搬送室11の搬送口11bは、図14に示すように、真空搬送室11側のゲートバルブGが開くことにより、ロードロックモジュールLLMと連通する。吸引機構110は、搬送口11bを介して、ロードロックモジュールLLM内の台150の付着物を吸引する。すなわち、吸引機構110のロボットアーム111、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115は、載置台31を清掃する際と同様の順序で動作して、ロードロックモジュールLLM内の台150を清掃する。
 また、基板処理システム1は、真空搬送室11の底面を清掃してもよい。図15は、真空搬送室11の底面11cを清掃する際の動作の一例を示す図である。真空搬送室11は、真空搬送室11の底面11cから陥没する陥没部11dを有する。吸引機構110は、陥没部11dに配置され、真空搬送室11の底面11cの付着物を吸引する。すなわち、吸引機構110のロボットアーム111は、図15に示すように、ヘッド部123を真空搬送室11の底面11cに対応する高さに移動させる。その後、ロボットアーム111、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115は、載置台31を清掃する際と同様の順序で動作して、真空搬送室11の底面11cを清掃する。
 このように、実施形態に係る基板処理システム(例えば、基板処理システム1)は、基板処理装置(例えば、プロセスモジュールPM)と、真空搬送室(例えば、真空搬送室11)と、搬送機構(例えば、搬送機構15)と、吸引機構(例えば、吸引機構110)と、制御部(例えば、制御部10)とを有する。基板処理装置は、基板(例えば、ウエハW)に対して真空処理が実行される真空処理室(例えば、処理容器30)を有する。真空搬送室は、真空処理室に連結され、真空処理室と連通可能な搬送口(例えば、搬送口11a)を有する。搬送機構は、真空搬送室に配置され、搬送口を介して、基板を搬送する。吸引機構は、真空搬送室に配置され、搬送口を介して、真空処理室内の部品(例えば、載置台31)の付着物を吸引する。制御部は、搬送機構及び吸引機構を制御する。これにより、基板処理システムは、大気開放することなく真空搬送室内を高効率に清掃することができる。
 また、制御部は、吸引機構を、搬送口を介して、真空処理室に進入させ、真空処理室内の部品の付着物を吸引機構により吸引するよう制御する。これにより、基板処理システムは、大気開放することなく真空搬送室内を高効率に清掃することができる。
 また、吸引機構は、アーム(例えば、ロボットアーム111)と、アームの先端に設けられた吸引口(例えば、吸引口112)とを有する。制御部は、アームの先端に設けられた前記吸引口を、前記搬送口を介して、前記真空処理室に進入させ、前記真空処理室内の部品の付着物を前記吸引口より吸引するよう制御するこれにより、真空処理室内の対象物近傍で吸引口により付着物を吸引することができる。
 また、制御部は、付着物を吸引する際に、真空処理室内及び真空搬送室内の一方又は両方に不活性ガスを供給するよう制御する。これにより、吸引口により不活性ガスとともに付着物を吸引することができる。
 また、吸引機構は、アームの先端に設けられた供給口(例えば、供給口113)をさらに有する。供給口は、真空処理室内の部品に向けてガスを供給する。これにより、不活性ガスで真空処理室内の対象物から付着物を吹き飛ばしつつ、吸引口により不活性ガスとともに付着物を吸引することができる。
 また、吸引機構は、アームの先端に設けられた照射部(例えば、照射部114)をさらに有する。照射部は、真空処理室内の部品に向けてプラズマ及びレーザの一方又は両方を照射する。これにより、真空処理室内の対象物から除去された付着物を吸引口により吸引することができる。
 また、吸引機構は、アームの先端に設けられた撮像部(例えば、撮像部115)をさらに有する。撮像部は、真空処理室内の部品を撮像する。これにより、付着物の有無の検出に利用される撮像画像を得ることができる。
 また、基板処理システムは、吸引口と排気装置(例えば、排気装置131)とを接続する排気管(例えば、排気管131A)に設けられたバルブ(例えば、バルブ131B)と、排気管内を流れる微粒子の数を計測する計測器(例えば、計測器132)とをさらに有する。制御部は、計測器により計測される微粒子の数が、予め定められた閾値以下となる場合、バルブを制御して、吸引口からの吸引を停止させる。これにより、適切なタイミングで吸引口からの吸引を停止させることができる。
 また、部品は、基板が載置される第1載置部(例えば、静電チャック36)と、前記第1載置部の外側凹部に環状に設けられ、エッジリング(例えば、エッジリングER)が載置される第2載置部(例えば、外周部)とを有する載置台(例えば、載置台31)である。制御部は、搬送機構によって基板が搬出された状態で、載置台の第1載置部の付着物を吸引するよう制御する。これにより、基板の搬出に伴い露出する、載置台の載置部を清掃することができる。
 また、制御部は、搬送機構によってエッジリングが搬出された状態で、少なくとも載置台の第2載置部の付着物を吸引するよう制御する。これにより、エッジリングの搬出に伴い露出する、載置台の載置部の外周面を清掃することができる。
 また、制御部は、搬送機構が、搬送口を介して、真空処理室内へエッジリングを搬入して載置台の第2載置部に載置した後、アームの先端に設けられた撮像部(例えば、撮像部115)によりエッジリングと載置台の第1載置部との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像する。これにより、載置台の第2載置部に載置された、交換用のエッジリングの位置を補正するための撮像画像を得ることができる。
 また、制御部10は、撮像して得られた撮像画像に基づき、周方向の複数の位置それぞれについて隙間の幅と基準幅とのずれ量を算出し、ずれ量に基づき搬送機構を制御する。これにより、交換用のエッジリングの位置を補正することができる。
 また、基板処理システムは、真空搬送室に連結され、真空雰囲気と常圧雰囲気との間で雰囲気を切り替えるロードロック室(例えば、ロードロックモジュールLLM)をさらに有する。真空搬送室は、ロードロック室に連通可能な搬送口(例えば、搬送口11b)を有する。制御部は、吸引機構を、ロードロック室の雰囲気が真空雰囲気に切り替えられた状態で、搬送口を介して、ロードロック室に進入させ、ロードロック室内の少なくとも基板を載置する台の付着物を吸引するよう制御する。これにより、基板処理システムは、大気開放することなくロードロック室内を高効率に清掃することができる。
 また、真空搬送室は、真空搬送室の底面(例えば、底面11c)から陥没する陥没部(例えば、陥没部11d)を有し、吸引機構は、陥没部に配置され、制御部は、真空搬送室の底面の付着物を吸引する。これにより、基板処理システムは、大気開放することなく真空搬送室の底面を高効率に清掃することができる。
 (その他)
 上記実施形態では、処理容器30内の対象物として載置台31を清掃する場合を例に説明したが、開示技術はこれに限定されない。基板処理システム1は、処理容器30内に位置する部品であれば、載置台31以外の部品を清掃してもよい。また、制御部10は、撮像部115により処理容器30内の部品を撮像して得られた撮像画像と、新品の部品を撮像して得られた撮像画像とを比較し、表面状態、形状及びサイズの少なくとも1つに基づき、処理容器30内の部品の異常を判定してもよい。また、制御部10は、処理容器30内の部品の異常が発生していると判定した場合に、部品交換指示を出力してもよい。
 また、上記実施形態では、消耗部品としてエッジリングERを交換する場合を例に説明したが、開示技術はこれに限定されない。交換対象の消耗部品は、エッジリングERの他、エッジリングERの外周側に配置されるカバーリング(不図示)等であってもよく、ロボットアーム等の搬送機構により処理容器30内への搬入及び処理容器30からの搬出が可能な任意の部品であってもよい。
 また、上記実施形態において、撮像部115は、立体画像を取得可能に構成されていてもよい。かかる撮像部115としては、例えば3Dスキャナ等が用いられてもよい。また、撮像部115は、取得した立体画像と基準画像とを比較することにより、付着物を検出してもよい。
 また、上記実施形態において、吸引口112及び供給口113は、供給口113から供給されたガスが載置台31において反射する方向と、吸引口112によって付着物を吸引する方向とが一致するように、ヘッド部123の下面に設けられてもよい。
 また、上記実施形態において、供給口113は、ガスに代えて、又は、ガスとともにドライアイスを供給してもよい。かかる場合、載置台31の付着物は、ドライアイスとの衝突によって除去されるとともに、吸引口112によって吸引される。
 また、上記実施形態において、供給口113は、ガスに代えて、又は、ガスとともに薬液を供給してもよい。かかる場合、載置台31の付着物は、薬液によって溶解されるとともに、吸引口112によって薬液とともに吸引される。薬液としては、例えば、アルコールを用いることができる。
 また、上記実施形態において、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115は、ヘッド部123の下面に対して脱着可能に構成されてもよい。
 また、上記実施形態において、吸引口112、供給口113、照射部114及び撮像部115の配置位置は、入れ替え可能であってもよい。
 また、上記実施形態において、真空搬送室11と処理容器30とを連通させて清掃を行う際に、処理容器30内の処理ガスが真空搬送室11側へ漏出しないように、真空搬送室11内の圧力及び処理容器30内の圧力を調節してもよい。例えば、真空搬送室11内の圧力を処理容器30内の圧力よりも高くしてもよい。
 また、上記実施形態において、真空搬送室11内に自走式の清掃ロボットを設けてもよい。自走式の清掃ロボットは、真空搬送室11内を清掃してもよく、自走可能な本体部から清掃機器を搭載したアームを処理容器30内に進出させ、清掃機器を用いて処理容器30内の清掃を行ってもよい。
 なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
1 基板処理システム
10 制御部
11 真空搬送室
11a、11b 搬送口
11c 底面
11d 陥没部
15 搬送機構
30 処理容器
31 載置台
36 静電チャック
84 ゲート
110 吸引機構
111 ロボットアーム
112 吸引口
113 供給口
114 照射部
115 撮像部
131 排気装置
131A 排気管
132 計測器
ER エッジリング
LLM ロードロックモジュール
PM プロセスモジュール
W ウエハ

Claims (15)

  1.  基板に対して処理が実行される真空処理室を有する基板処理装置と、
     前記真空処理室に連結され、前記真空処理室と連通可能な搬送口を有する真空搬送室と、
     前記真空搬送室に配置され、前記搬送口を介して、少なくとも基板を搬送する搬送機構と、
     前記真空搬送室に配置され、前記搬送口を介して、前記真空処理室内の部品の付着物を吸引する吸引機構と、
     前記搬送機構及び前記吸引機構を制御する制御部と、
     を有する、基板処理システム。
  2.  前記制御部は、前記吸引機構を、前記搬送口を介して、前記真空処理室に進入させ、前記真空処理室内の部品の付着物を前記吸引機構により吸引するよう制御する、請求項1に記載の基板処理システム。
  3.  前記吸引機構は、
     アームと、
     前記アームの先端に設けられた吸引口と、
     を有し、
     前記制御部は、前記アームの先端に設けられた前記吸引口を、前記搬送口を介して、前記真空処理室に進入させ、前記真空処理室内の部品の付着物を前記吸引口より吸引するよう制御する、請求項1又は2に記載の基板処理システム。
  4.  前記制御部は、前記付着物を吸引する際に、前記真空処理室内及び前記真空搬送室内の一方又は両方に不活性ガスを供給するよう制御する、請求項3に記載の基板処理システム。
  5.  前記吸引機構は、
     前記アームの先端に設けられた供給口をさらに有し、
     前記制御部は、前記真空処理室内の部品の付着物を前記吸引口より吸引する際に、前記供給口より前記真空処理室内の部品に向けてガスを供給するよう制御する、請求項3に記載の基板処理システム。
  6.  前記吸引機構は、
     前記アームの先端に設けられた照射部をさらに有し、
     前記制御部は、前記真空処理室内の部品の付着物を前記吸引口より吸引する際に、前記照射部より前記真空処理室内の部品に向けてプラズマ及びレーザの一方又は両方を照射するよう制御する、請求項3に記載の基板処理システム。
  7.  前記吸引機構は、
     前記アームの先端に設けられた撮像部をさらに有し、
     前記制御部は、前記撮像部が前記真空処理室内の部品を撮像するよう制御し、撮像結果に基づき前記吸引口より部品の付着物を吸引するよう制御する、請求項3に記載の基板処理システム。
  8.  前記吸引口と排気装置とを接続する排気管に設けられたバルブと、
     前記排気管内を流れる微粒子の数を計測する計測器と
     をさらに有し、
     前記制御部は、前記計測器により計測される微粒子の数が予め定められた閾値以下となる場合に、前記吸引口からの吸引を停止させるよう前記バルブを制御する、請求項3に記載の基板処理システム。
  9.  前記部品は、基板が載置される第1載置部と、前記第1載置部の外側凹部に環状に設けられ、エッジリングが載置される第2載置部とを有する載置台であり、
     前記制御部は、前記搬送機構によって前記基板が搬出された状態で、前記載置台の第1載置部の付着物を吸引するよう制御する、請求項3に記載の基板処理システム。
  10.  前記制御部は、前記搬送機構によって前記エッジリングが搬出された状態で、少なくとも前記載置台の第2載置部の付着物を吸引するよう制御する、請求項9に記載の基板処理システム。
  11.  前記制御部は、前記搬送機構が、前記搬送口を介して、前記真空処理室内へエッジリングを搬入して前記載置台の第2載置部に載置した後、前記アームの先端に設けられた撮像部により前記エッジリングと前記載置台の第1載置部との間の隙間を周方向の複数の位置それぞれについて撮像するよう制御する、請求項10に記載の基板処理システム。
  12.  前記制御部は、撮像して得られた撮像画像に基づき、周方向の複数の位置それぞれについて前記隙間の幅と基準幅とのずれ量を算出し、前記ずれ量に基づき前記搬送機構を制御する、請求項11に記載の基板処理システム。
  13.  前記真空搬送室に連結され、真空雰囲気と常圧雰囲気との間で雰囲気を切り替えるロードロック室をさらに有し、
     前記真空搬送室は、前記ロードロック室に連通可能な搬送口を有し、
     前記制御部は、前記吸引機構を、前記ロードロック室の雰囲気が真空雰囲気に切り替えられた状態で、前記搬送口を介して、前記ロードロック室に進入させ、前記ロードロック室内の少なくとも基板を載置する台の付着物を吸引するよう制御する、請求項1に記載の基板処理システム。
  14.  前記真空搬送室は、前記真空搬送室の底面から陥没する陥没部を有し、
     前記吸引機構は、前記陥没部に配置され、
     前記制御部は、前記真空搬送室の底面の付着物を吸引するよう制御する、請求項1に記載の基板処理システム。
  15.  基板に対して処理が実行される真空処理室を有する基板処理装置と、
     前記真空処理室に連結され、前記真空処理室に連通可能な搬送口を有する真空搬送室と、
     前記真空搬送室に配置され、前記搬送口を介して、基板を搬入及び搬出する搬送機構と、
     前記真空搬送室に配置され、前記搬送口を介して、前記真空処理室内の部品の付着物を吸引する吸引機構と
     を有する基板処理システムにおけるメンテナンス方法であって、
     前記吸引機構を、前記搬送口を介して、前記真空処理室に進入させる工程と、
     前記真空処理室内の部品の付着物を前記吸引機構により吸引する工程と
     を含む、メンテナンス方法。
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