(57)【要約】【課題】基板の端部を包囲するリングの位置を適切に測定可能な半導体製造装置および半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】一の実施形態によれば、半導体製造装置は、基板を収容する収容部と、前記基板の上面にプラズマを供給するプラズマ供給部とを備える。前記装置はさらに、前記基板と、前記基板の端部を包囲するリングとを支持し、前記リングは、撮影対象のマークが下面に設けられた部材を含む、支持部を備える。前記装置はさらに、前記マークの付近に配置可能な第１端部と、前記第１端部と異なる第２端部とを有する配線を介して、前記マークを撮影するまたは前記マークの画像を受信する機器を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する収容部と、
前記基板の上面にプラズマを供給するプラズマ供給部と、
前記基板と、前記基板の端部を包囲するリングとを支持し、前記リングは、撮影対象のマークが下面に設けられた部材を含む、支持部と、
前記マークの付近に配置可能な第１端部と、前記第１端部と異なる第２端部とを有する配線を介して、前記マークを撮影するまたは前記マークの画像を受信する機器と、
を備える半導体製造装置。
【請求項２】
前記画像に基づいて前記マークの位置を特定し、前記マークの位置に基づいて前記支持部上の基板の位置を調整する制御部をさらに備える、請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記リングは、前記マークが下面に設けられた第１部材と、前記配線の前記第１端部が挿入される第２部材とを含み、
前記配線の前記第１端部は、前記第２部材の透明な部分を介して前記マークに対向するように前記第２部材に挿入される、請求項１または２記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記マークと前記第１端部との間の位置から前記マークの画像を撮影する撮影素子をさらに備え、
前記機器は、前記撮影素子により撮影された前記画像を前記配線を介して受信する、請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
基板を収容部内に収容し、
前記基板と前記基板の端部を包囲するリングとを支持部により支持し、前記リングは、撮影対象のマークが下面に設けられた部材を含み、
前記基板の上面にプラズマを供給し、
前記マークの付近に配置可能な第１端部と、前記第１端部と異なる第２端部とを有する配線を介して、前記マークを撮影するまたは前記マークの画像を受信する、
ことを含む半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記画像に基づいて前記マークの位置を特定し、前記マークの位置に基づいて前記支持部上の基板の位置を調整することをさらに含む、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハの端部をダミーリングにより包囲してプラズマ処理を行う場合、ダミーリングの位置のずれを適切に測定可能な手法を採用することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８２０９４号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５２４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板の端部を包囲するリングの位置を適切に測定可能な半導体製造装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一の実施形態によれば、半導体製造装置は、基板を収容する収容部と、前記基板の上面にプラズマを供給するプラズマ供給部とを備える。前記装置はさらに、前記基板と、前記基板の端部を包囲するリングとを支持し、前記リングは、撮影対象のマークが下面に設けられた部材を含む、支持部を備える。前記装置はさらに、前記マークの付近に配置可能な第１端部と、前記第１端部と異なる第２端部とを有する配線を介して、前記マークを撮影するまたは前記マークの画像を受信する機器を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態の半導体製造装置の構造の詳細を示す断面図である。
【図３】第１実施形態のトップリングの構造を示す平面図である。
【図４】第１実施形態のアライメントマークについて説明するための図である。
【図５】第１実施形態の半導体製造装置の動作例を示したフローチャートである。
【図６】第２実施形態の半導体製造装置の構造を示す断面図である。
【図７】第３実施形態の半導体製造装置の構造を示す断面図である。
【図８】第４実施形態の半導体製造装置の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１〜図８において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。図１の半導体製造装置は例えば、プラズマエッチング装置などのプラズマ処理装置である。
【０００９】
図１の半導体製造装置は、処理チャンバ１と、ＥＳＣ（Electrostatic Chuck：静電チャック）２と、上部電極３と、交流電源４と、ガス供給部５と、冷却材供給部６と、ダミーリング７と、搬送アーム８と、制御部９とを備えている。処理チャンバ１は、収容部の例である。ＥＳＣ２は、支持部の例である。上部電極３、交流電源４、およびガス供給部５は、プラズマ供給部の例である。ダミーリング７は、リングの例である。
【００１０】
ＥＳＣ２は、ＨＶ（High Voltage）電極（下部電極）２ａと、絶縁膜２ｂと、ＥＳＣ基台２ｃと、交流電源２ｄと、ＥＳＣ電源２ｅとを備えている。下部電極２ａは、上部電極３、交流電源４、およびガス供給部５と共にプラズマ供給部を構成している。
【００１１】
処理チャンバ１は、処理対象のウェハ（基板）Ｗを収容する。図１は、ウェハＷの上面Ｓａ、下面（裏面）Ｓｂ、および端部（べベル）Ｅを示している。図１はさらに、ウェハＷの上面Ｓａや下面Ｓｂに平行で互いに垂直なＸ方向およびＹ方向と、ウェハＷの上面Ｓａや下面Ｓｂに垂直なＺ方向とを示している。本明細書では、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、−Ｚ方向を下方向として取り扱う。−Ｚ方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向と一致していなくてもよい。
【００１２】
ＥＳＣ２は、処理チャンバ１内のウェハＷやダミーリング７を支持する。上部電極３がＥＳＣ２外に設けられているのに対し、ＨＶ電極２ａはＥＳＣ２内に設けられている。ＨＶ電極２ａは、絶縁膜２ｂで覆われており、ＥＳＣ基台２ｃ上に設けられている。交流電源２ｄは、ＨＶ電極２ａの電位を調整するための可変電圧源である。ＥＳＣ電源２ｅは、ＥＳＣ基台２ｃの電位を調整するための可変電圧源である。ウェハＷは、絶縁膜２ｂを介してＨＶ電極２ａ上に載置される。ＥＳＣ２は、ウェハＷをＨＶ電極２ａにより静電的に吸着する。ＥＳＣ２は、ＥＳＣ２の上面に設けられた複数本のピンによりウェハＷを上昇および下降させることができる。
【００１３】
上部電極３は、ＨＶ電極２ａの上方に設けられている。図１の半導体製造装置は、上部電極３とＨＶ電極２ａとの間にプラズマを発生させ、プラズマをウェハＷの上面Ｓａに供給し、プラズマによりウェハＷを処理する。具体的には、プラズマを用いたドライエッチングによりウェハＷの上面Ｓａがエッチングされる。
【００１４】
交流電源４は、上部電極３に交流電流を供給する。これにより、上部電極３とＨＶ電極２ａとの間にプラズマが発生する。
【００１５】
ガス供給部５は、プラズマ生成用のプロセスガスを処理チャンバ１内に供給する。上部電極３とＨＶ電極２ａは、交流電源４からの交流電流を用いてプロセスガスからプラズマを生成する。プロセスガスは、例えば四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガスである。
【００１６】
冷却材供給部６は、ＥＳＣ２内に設けられた冷却材流路を介してウェハＷに冷却材を供給する。冷却材は例えば、希ガスなどの不活性ガスであり、具体例はヘリウム（Ｈｅ）ガスである。
【００１７】
ダミーリング７は、リング形状を有し、ウェハＷの端部Ｅを包囲するようにＥＳＣ基台２ｃ上に載置される。ダミーリング７は例えば、ウェハＷの端部Ｅに過剰なプラズマが到達して、ウェハＷの端部Ｅが過剰にエッチングされるのを防止するために載置される。ダミーリング７の詳細については後述する。
【００１８】
搬送アーム８は、プラズマ処理が開始される前に、ウェハＷを処理チャンバ１内に搬入してＨＶ電極２ａ上に載置する。搬送アーム８はさらに、プラズマ処理が終了した後に、ウェハＷを処理チャンバ１から搬出する。
【００１９】
制御部９は、図１の半導体製造装置の種々の動作を制御する。制御部９は例えば、処理チャンバ１の動作、ＥＳＣ２の動作、交流電源４のオン／オフや電流値、ガス供給部５のオン／オフやプロセスガス供給量、冷却材供給部６のオン／オフや冷却材供給量、搬送アーム８の動作などを制御する。制御部９はさらに、後述するように、ウェハＷの載置位置を搬送アーム８により調整することができる。制御部９の例は、プロセッサ、電気回路、ＰＣ（Personal Computer）などである。
【００２０】
なお、図１の半導体製造装置は、搬送アーム８として、ウェハＷを搬送するウェハ搬送アームに加えて、ダミーリング７を搬送するリング搬送アームを備えていてもよい。この場合、リング搬送アームは、ダミーリング７を処理チャンバ１内に搬入してＥＳＣ基台２ｃ上に載置することや、ダミーリング７を処理チャンバ１から搬出することができる。リング搬送アームの動作は、制御部９により制御される。
【００２１】
図２は、第１実施形態の半導体製造装置の構造の詳細を示す断面図である。
【００２２】
本実施形態の半導体製造装置は、図１に示す構成要素に加え、配線の例であるケーブル１１と、撮影用の機器の例であるカメラ１２とを備えている。また、ダミーリング７は、トップリング７ａと、ミドルリング７ｂと、ボトムリング７ｃとを備えている。トップリング７ａは第１部材の例であり、ボトムリング７ｃは第２部材の例である。
【００２３】
トップリング７ａ、ミドルリング７ｂ、およびボトムリング７ｃはいずれも、ウェハＷの端部Ｅを包囲するリング形状を有し、互いに着脱可能なように構成されている。トップリング７ａは、ミドルリング７ｂおよびボトムリング７ｃ上に配置されている。ミドルリング７ｂは、ボトムリング７ｃ上に配置されている。ダミーリング７は、トップリング７ａおよびボトムリング７ｃのみを備えていてもよく、ミドルリング７ｂは備えていなくてもよい。図２は、ＥＳＣ２上に載置されたダミーリング７を示している。
【００２４】
図２はさらに、トップリング７ａの上面Ｓｃおよび下面（裏面）Ｓｄを示している。トップリング７ａの上面Ｓｃは、上部電極３の側に位置しているため、プラズマに直接さらされることになる。一方、トップリング７ａの下面Ｓｄは、上部電極３の反対側に位置しているため、プラズマに直接さらされることはない。本実施形態のトップリング７ａは、下面Ｓｄに少なくとも１つのアライメントマークＭを備えている。アライメントマークＭは、ダミーリング７の位置のずれ（より詳細には、トップリング７ａの位置のずれ）を測定するためのマークであり、カメラ１２による撮影対象となる。なお、トップリング７ａは、プラズマにさらされて劣化する可能性があるため、使い捨ての部材としてもよい。
【００２５】
アライメントマークＭは、カメラ１２により撮影可能であれば、どのような態様で実現してもよい。例えば、トップリング７ａのほぼ全体を第１の材料で形成し、アライメントマークＭを第１の材料と異なる第２の材料で形成してもよい。また、アライメントマークＭは、トップリング７ａの下面Ｓｄに設けられた穴や溝としてもよい。
【００２６】
ボトムリング７ｃは、トップリング７ａの下面Ｓｄの下に、アライメントマークＭを覆うように配置されている。ボトムリング７ｃは、アライメントマークＭを撮影するための縦穴を有している。縦穴は、ボトムリング７ｃの下面から、アライメントマークＭの付近まで延びている。この縦穴は、本実施形態ではボトムリング７ｃを貫通していないが、ボトムリング７ｃを貫通していてもよい。縦穴がボトムリング７ｃを貫通していない場合には、トップリング７ａとボトムリング７ｃとの間に侵入してきたプラズマが縦穴に侵入することを防ぐことが可能となる。
【００２７】
ケーブル１１は、上記の縦穴に挿入されアライメントマークＭの付近に配置された第１端部と、第１端部と異なる第２端部とを有している。図２において、第１端部はケーブル１１の上端であり、第２端部はケーブル１１の下端である。第２端部は、ダミーリング７の外部でカメラ１２の付近に位置しており、カメラ１２に接続されている。本実施形態のケーブル１１は、例えばファイバースコープケーブルである。
【００２８】
カメラ１２は、ダミーリング７の外部に配置され、ケーブル１１を介してアライメントマークＭを遠隔撮影する。本実施形態では、カメラ１２がケーブル１１を介してアライメントマークＭを撮影できるように、ボトムリング７ｃにおけるアライメントマークＭと上記第１端部との間の部分は、透明な材料（例えば石英）で形成されている。第１端部は、この透明な部分を介してアライメントマークＭに対向している。ボトムリング７ｃは、その一部のみが透明な材料で形成されていてもよいし、その全体が透明な材料で形成されていてもよい。カメラ１２は、ダミーリング７の外部からのアライメントマークＭの撮影によりアライメントマークＭの画像を取得し、この画像を制御部９に出力する。本実施形態の半導体製造装置は、縦穴の内部に光を照射してアライメントマークＭを撮影しやすくする光源を備えていてよい。
【００２９】
本実施形態のトップリング７は、プラズマに直接さらされる上面Ｓｃではなく、プラズマに直接さらされない下面Ｓｄに、アライメントマークＭを備えている。よって、カメラ１２は、アライメントマークＭを常時撮影することができる。例えば、ＥＳＣ２上のウェハＷにプラズマを供給している間にアライメントマークＭを撮影してもよいし、処理チャンバ１内にプラズマが残存する状態でアライメントマークＭを撮影してもよい。これらの場合、本実施形態のケーブル１１やカメラ１２はプラズマに直接さらされない場所に設置できるため、ケーブル１１やカメラ１２がプラズマで汚れることを抑制することが可能となる。
【００３０】
制御部９は、カメラ１２から受信した画像に基づいて、アライメントマークＭの位置を特定する。これにより、アライメントマークＭの初期位置と現在位置とのずれを特定することができる。
【００３１】
制御部９はさらに、アライメントマークＭの位置の特定結果に基づいて、ＥＳＣ２上のウェハＷの位置を搬送アーム８により調整する。具体的には、制御部９は、アライメントマークＭの初期位置と現在位置とのずれと同じ量だけ、ウェハＷの位置を変更する。これにより、ウェハＷに対するダミーリング７（より詳細にはトップリング７ａ）の位置のずれを低減することが可能となる。
【００３２】
本実施形態では例えば、半導体製造装置で複数のウェハＷを順番に処理する際に、あるウェハ（第１ウェハ）Ｗの処理と次にウェハ（第２ウェハ）Ｗの処理との間に、アライメントマークＭを撮影し、アライメントマークＭの位置を特定する。そして、アライメントマークＭの初期位置と現在位置とにずれがある場合には、第２ウェハＷを処理チャンバ１内に搬入してＥＳＣ２上に載置する際に、このずれと同じ量だけ第２ウェハＷの載置位置を本来の位置から変更する。その後、第２ウェハＷのプラズマ処理を開始する。
【００３３】
このように、本実施形態ではトップリング７ａの位置のずれを測定するが、代わりにミドルリング７ｂやボトムリング７ｃの位置のずれを測定してもよい。本実施形態でトップリング７ａの位置のずれを測定する理由は、ウェハＷの位置とトップリング７ａの位置との間のずれがプラズマ処理に大きく影響するからである。ただし、これと異なる理由を重視する場合などには、ダミーリング７を構成するトップリング７ａ以外の部材の位置のずれを測定してもよい。
【００３４】
なお、本実施形態のカメラ１２やケーブル１１の位置は、ＥＳＣ２に対して固定されている。よって、本実施形態のアライメントマークＭの初期位置や現在位置は、ＥＳＣ２に対する位置となる。本実施形態では、ＥＳＣ２とダミーリング７との間に隙間があり、トップリング７ａ、ミドルリング７ｂ、およびボトムリング７ｃの互いの間にも隙間があることから、トップリング７ａの位置がＥＳＣ２に対してずれる可能性がある。
【００３５】
図３は、第１実施形態のトップリング７ａの構造を示す平面図である。
【００３６】
図３(ａ)はトップリング７ａの上面Ｓｃを示し、図３(ｂ)はトップリング７ａの下面Ｓｄを示している。図３(ｂ)に示すトップリング７ａは、１２０度間隔で配置された３つのアライメントマークＭを備えている。本実施形態の各アライメントマークＭは、図３(ｂ)に示すように、Ｘ方向に延びる部分とＹ方向に延びる部分が交差した形状を有しているが、その他の形状を有していてもよい。
【００３７】
トップリング７ａがＮ個（Ｎは２以上の整数）のアライメントマークＭを備えている場合には、本実施形態の半導体製造装置は、Ｎ組のケーブル１１およびカメラ１２を備えていてもよい。この場合、各アライメントマークＭは、対応するケーブル１１およびカメラ１２により遠隔撮影される。一方、本実施形態の半導体製造装置は、Ｎ個のアライメントマークＭ用にＮ本のケーブル１１と１台のカメラ１２とを備えていてもよい。この場合、これらのアライメントマイクＭはすべて同じカメラ１２により撮影される。
【００３８】
図４は、第１実施形態のアライメントマークＭについて説明するための図である。
【００３９】
図４(ａ)は、アライメントマークＭを撮影した画像を示している。直線Ｌｘ、Ｌｙの交差点は、アライメントマークＭの初期位置を示している。図４(ａ)のアライメントマークＭは、初期位置に位置している。
【００４０】
図４(ｂ)は、アライメントマークＭを撮影した画像を示している。直線Ｌｘ’、Ｌｙ’はそれぞれ、アライメントマークＭを構成するＸ方向に延びる部分の中心軸と、アライメントマークＭを構成するＹ方向に延びる部分の中心軸とを示している。図４(ｂ)のアライメントマークＭは、初期位置からずれている。図４(ｂ)において、ΔｘはＸ方向のずれ量を表し、ΔｙはＹ方向のずれ量を表す。
【００４１】
本実施形態では例えば、第１のアライメントマークＭのずれ量Δｘ、Δｙに基づいて、ウェハＷの第１箇所の載置位置を決定し、第２のアライメントマークＭのずれ量Δｘ、Δｙに基づいて、ウェハＷの第２箇所の載置位置を決定し、第３のアライメントマークＭのずれ量Δｘ、Δｙに基づいて、ウェハＷの第３箇所の載置位置を決定する。本実施形態では、これらの決定された載置位置に基づいてウェハＷを載置することで、ウェハＷに対するダミーリング７の位置のずれを低減することが可能となる。
【００４２】
なお、ダミーリング７の位置のずれは、図４の方法と異なる方法で解析してもよい。また、ダミーリング７の位置のずれの解析では、アライメントマークＭがＸＹ面内で回転した角度も測定してもよい。
【００４３】
図５は、第１実施形態の半導体製造装置の動作例を示したフローチャートである。図５は、１枚のウェハＷのプラズマ処理の流れを示している。
【００４４】
まず、ウェハＷを処理チャンバ１内に搬入する前に、ダミーリング７の位置ずれを測定する（ステップＳ１）。次に、ダミーリング７の位置ずれの測定結果に基づいて、ウェハＷを処理チャンバ１内に搬入してＥＳＣ２上に載置する（ステップＳ２）。具体的には、ダミーリング７の位置ずれと同じ量だけ、ウェハＷの載置位置を本来の位置から変更する。
【００４５】
次に、ウェハＷのプラズマ処理を実施し、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などのドライエッチングを実施する（ステップＳ３）。ウェハＷは例えば、半導体基板と、半導体基板上の膜とを備えており、この膜がＲＩＥによりエッチングされる。次に、ウェハＷを処理チャンバ１から搬出する（ステップＳ４）。
【００４６】
本実施形態の半導体装置は、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返すことで、複数枚のウェハＷのプラズマ処理を順番に実施する。なお、ステップＳ１は、１枚のウェハＷごとに実施する代わりに、２枚以上のウェハＷごとに実施してもよい。
【００４７】
以上のように、本実施形態のダミーリング７は、トップリング７ａの下面Ｓｄに少なくとも１つのアライメントマークＭを備えている。また、本実施形態の半導体製造装置は、アライメントマークＭの付近に配置された端部を有するケーブル１１と、ケーブル１１を介してアライメントマークＭを撮影するカメラ１２とを備えている。よって、本実施形態によれば、ダミーリング７の位置をプラズマの影響を抑制しながら測定できるなど、ダミーリング７の位置を適切に測定することが可能となる。
【００４８】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の半導体製造装置の構造を示す断面図である。
【００４９】
図６の半導体製造装置は、ケーブル１１およびカメラ１２の代わりに、撮影素子の例であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子２１と、固定冶具２２と、配線の例であるケーブル２３と、受信用の機器の例である受信機２４とを備えている。
【００５０】
ダミーリング７の構造は、第１実施形態と同様である。よって、ボトムリング７ｃは、アライメントマークＭを撮影するための縦穴を有している。この縦穴は、本実施形態ではボトムリング７ｃを貫通していないが、ボトムリング７ｃを貫通していてもよい。
【００５１】
ケーブル２３は、上記の縦穴に挿入されアライメントマークＭの付近に配置された第１端部と、第１端部と異なる第２端部とを有している。図６において、第１端部はケーブル２３の上端であり、第２端部はケーブル２３の下端である。第２端部は、ダミーリング７の外部で受信機２４の付近に位置しており、受信機２４に接続されている。第１端部は、ダミーリング７の内部でＣＣＤ素子２１の付近に位置しており、ＣＣＤ素子２１に接続されている。本実施形態のケーブル２３は例えば、ＣＣＤ素子２１と受信機２４との接続ケーブルである。
【００５２】
ＣＣＤ素子２１は、ダミーリング７の内部に配置され、具体的には、アライメントマークＭと上記第１端部との間の位置に配置されており、この位置からアライメントマークＭを撮影する。本実施形態では、ＣＣＤ素子２１がアライメントマークＭを撮影できるように、ボトムリング７ｃにおけるアライメントマークＭとＣＣＤ素子２１との間の部分は、透明な材料（例えば石英）で形成されている。ＣＣＤ素子２１は、この透明な部分を介してアライメントマークＭに対向している。ＣＣＤ素子２１は、ダミーリング７の内部からのアライメントマークＭの撮影によりアライメントマークＭの画像を取得し、この画像をケーブル２３を介して受信機２４に出力する。本実施形態の半導体製造装置は、縦穴の内部に光を照射してアライメントマークＭを撮影しやすくする光源を備えていてよい。
【００５３】
固定冶具２２は、ＣＣＤ素子２１を縦穴の先端に固定するために、縦穴内に配置されている。ＣＣＤ素子２１は、ボトムリング７ｃと固定冶具２２との間に挟まれている。ケーブル２３は、固定冶具２２を貫通している。
【００５４】
受信機２４は、ダミーリング７の外部に配置され、ＣＣＤ素子２１により撮影された画像をケーブル２３を介して受信する。本実施形態の受信機２４は、ＣＣＤ素子２１を制御するコントローラの機能も有している。よって、本実施形態のＣＣＤ素子２１は、受信機２４からの信号に応じてアライメントマークＭを撮影し、撮影により得られた画像データを受信機２４に出力する。受信機２４は、ＣＣＤ素子２１により撮影された画像を制御部９に出力する。
【００５５】
制御部９は、受信機２４から受信した画像に基づいて、アライメントマークＭの位置を特定する。これにより、アライメントマークＭの初期位置と現在位置とのずれを特定することができる。制御部９による以降の処理は、第１実施形態と同様である。
【００５６】
なお、本実施形態のＣＣＤ素子２１の位置は、ボトムリング７ｃに対して固定されている。また、本実施形態のボトムリング７ｃはトップリング７ａに比べて重いため、ボトムリング７ｃの位置はトップリング７ａの位置のようにずれることが少ない。よって、本実施形態のアライメントマークＭの初期位置や現在位置は、第１実施形態と同様に、おおむねＥＳＣ２に対する位置となる。
【００５７】
以上のように、本実施形態のダミーリング７は、トップリング７ａの下面Ｓｄに少なくとも１つのアライメントマークＭを備えている。また、本実施形態の半導体製造装置は、アライメントマークＭの付近に配置された端部を有するケーブル２３と、ケーブル２３を介してアライメントマークＭの画像をＣＣＤ素子２１から受信する受信機２４とを備えている。よって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ダミーリング７の位置をプラズマの影響を抑制しながら測定できるなど、ダミーリング７の位置を適切に測定することが可能となる。
【００５８】
なお、トップリング７ａがＮ個（Ｎは２以上の整数）のアライメントマークＭを備えている場合には、本実施形態の半導体製造装置は、Ｎ組のＣＣＤ素子２１、固定冶具２２、ケーブル２３、および受信機２４を備えていてもよい。この場合、各アライメントマークＭは、対応するＣＣＤ素子２１により撮影され、その画像が対応する受信機２４に出力される。一方、本実施形態の半導体製造装置は、Ｎ個のアライメントマークＭ用にＮ組のＣＣＤ素子２１、固定冶具２２、およびケーブル２３と、１台の受信機２４とを備えていてもよい。この場合、これらのアライメントマイクＭの画像はすべて同じ受信機２４により受信される。
【００５９】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態の半導体製造装置の構造を示す断面図である。
【００６０】
本実施形態の半導体製造装置は、図１に示す構成要素に加え、上述のケーブル１１と、上述のカメラ１２と、複数のピン１３とを備えている。
【００６１】
ダミーリング７の構造は、第１実施形態とおおむね同様である。ただし、本実施形態のボトムリング７ｃは、ボトムリング７ｃを貫通する複数の縦穴を有しており、上述の複数のピン１３はこれらの縦穴の中に挿入されている。ピン１３は、トップリング７ａを上昇および下降させる機能を有し、トップリング７ａの高さを調整するために使用される。ピン１３の動作は、制御部９により制御される。
【００６２】
図７は、いずれかの縦穴に挿入されたケーブル１１を示している。ケーブル１１は、ピン１３を介して縦穴に挿入されアライメントマークＭの付近に配置された第１端部と、第１端部と異なる第２端部とを有している。図７において、第１端部はケーブル１１の上端であり、第２端部はケーブル１１の下端である。第２端部は、ダミーリング７の外部でカメラ１２の付近に位置しており、カメラ１２に接続されている。第１端部は、ピン１３の内部でアライメントマークＭの付近に位置しており、ピン１３に固定されている。アライメントマークＭと第１端部との間には、ピン１３が介在している。
【００６３】
カメラ１２は、ダミーリング７の外部に配置され、ケーブル１１を介してアライメントマークＭを遠隔撮影する。本実施形態では、カメラ１２がケーブル１１を介してアライメントマークＭを撮影できるように、図７のピン１３におけるアライメントマークＭと上記第１端部との間の部分は、透明な材料（例えば石英）で形成されている。第１端部は、この透明な部分を介してアライメントマークＭに対向している。このピン１３は、その一部のみが透明な材料で形成されていてもよいし、その全体が透明な材料で形成されていてもよい。カメラ１２は、ダミーリング７の外部からのアライメントマークＭの撮影によりアライメントマークＭの画像を取得し、この画像を制御部９に出力する。その後の制御部９の動作は、第１実施形態と同様である。本実施形態の半導体製造装置は、縦穴の内部に光を照射してアライメントマークＭを撮影しやすくする光源を備えていてよい。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、ピン１３用の縦穴を用いてアライメントマークＭを撮影することが可能となる。
【００６５】
なお、本実施形態では例えば、ボトムリング７ｃが６本の縦穴を有し、６本のピン１３がこれらの縦穴内に設けられ、トップリング７ａが３個のアライメントマークＭを備えている。この場合、６組の縦穴およびピン１３のうちの３組が、３本のケーブル１１を挿入するために使用される。
【００６６】
また、本実施形態のカメラ１２の位置や、本実施形態のケーブル１１の第１端部やピン１３のＸＹ平面内の位置は、ＥＳＣ２に対して固定されている。よって、本実施形態のアライメントマークＭの初期位置や現在位置は、ＥＳＣ２に対する位置となる。
【００６７】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態の半導体製造装置の構造を示す断面図である。
【００６８】
本実施形態の半導体製造装置は、図１に示す構成要素に加えて、上述のＣＣＤ素子２１と、上述の固定冶具２２と、上述のケーブル２３と、上述の受信機２４と、複数のピン２５とを備えている。
【００６９】
ダミーリング７の構造は、第１実施形態とおおむね同様である。ただし、本実施形態のボトムリング７ｃは、ボトムリング７ｃを貫通する複数の縦穴を有しており、上述の複数のピン２５はこれらの縦穴の中に挿入されている。ピン２５は、トップリング７ａを上昇および下降させる機能を有し、トップリング７ａの高さを調整するために使用される。ピン２５の動作は、制御部９により制御される。
【００７０】
図８は、いずれかの縦穴に挿入されたケーブル２３を示している。ケーブル２３は、ピン２５を介して縦穴に挿入されアライメントマークＭの付近に配置された第１端部と、第１端部と異なる第２端部とを有している。図８において、第１端部はケーブル２３の上端であり、第２端部はケーブル２３の下端である。第２端部は、ダミーリング７の外部で受信機２４の付近に位置しており、受信機２４に接続されている。第１端部は、ピン２５の内部でＣＣＤ素子２１の付近に位置しており、ＣＣＤ素子２１に接続されている。アライメントマークＭと第１端部との間には、ピン２５とＣＣＤ素子２１が介在している。
【００７１】
ＣＣＤ素子２１は、ピン２５の内部に配置され、具体的には、アライメントマークＭと上記第１端部との間の位置に配置されており、この位置からピン２５を介してアライメントマークＭを撮影する。本実施形態では、ＣＣＤ素子２１がアライメントマークＭを撮影できるように、図８のピン２５におけるアライメントマークＭとＣＣＤ素子２１との間の部分は、透明な材料（例えば石英）で形成されている。ＣＣＤ素子２１は、この透明な部分を介してアライメントマークＭに対向している。このピン２５は、その一部のみが透明な材料で形成されていてもよいし、その全体が透明な材料で形成されていてもよい。ＣＣＤ素子２１は、ダミーリング７の内部からのアライメントマークＭの撮影によりアライメントマークＭの画像を取得し、この画像をケーブル２３を介して受信機２４に出力する。本実施形態の半導体製造装置は、縦穴の内部に光を照射してアライメントマークＭを撮影しやすくする光源を備えていてよい。
【００７２】
固定冶具２２は、ＣＣＤ素子２１をピン２５の先端に固定するために、ピン２５に取り付けられている。ＣＣＤ素子２１は、ピン２５と固定冶具２２との間に挟まれている。ケーブル２３は、固定冶具２２を貫通しており、ケーブル２３の第１端部は、ＣＣＤ素子２１と共にピン２５に固定されている。
【００７３】
受信機２４は、ダミーリング７の外部に配置され、ＣＣＤ素子２１により撮影された画像をケーブル２３を介して受信する。本実施形態の受信機２４は、ＣＣＤ素子２１を制御するコントローラの機能も有している。よって、本実施形態のＣＣＤ素子２１は、受信機２４からの信号に応じてアライメントマークＭを撮影し、撮影により得られた画像データを受信機２４に出力する。受信機２４は、ＣＣＤ素子２１により撮影された画像を制御部９に出力する。その後の制御部９の動作は、第２実施形態と同様である。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、ピン２５用の縦穴を用いてアライメントマークＭを撮影することが可能となる。
【００７５】
なお、本実施形態では例えば、ボトムリング７ｃが６本の縦穴を有し、６本のピン２５がこれらの縦穴内に設けられ、トップリング７ａが３個のアライメントマークＭを備えている。この場合、６組の縦穴およびピン２５のうちの３組が、３本のケーブル２３を挿入するために使用される。
【００７６】
なお、本実施形態のＣＣＤ素子２やピン２５のＸＹ平面内の位置は、ＥＳＣ２に対して固定されている。よって、本実施形態のアライメントマークＭの初期位置や現在位置は、ＥＳＣ２に対する位置となる。
【００７７】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００７８】
１：処理チャンバ、２：ＥＳＣ、２ａ：ＨＶ電極、２ｂ：絶縁膜、
２ｃ：ＥＳＣ基台、２ｄ：交流電源、２ｅ：ＥＳＣ電源、３：上部電極、
４：交流電源、５：ガス供給部、６：冷却材供給部、７：ダミーリング、
７ａ：トップリング、７ｂ：ミドルリング、７ｃ：ボトムリング、
８：搬送アーム、９：制御部、１１：ケーブル、１２：カメラ、１３：ピン、
２１：ＣＣＤ素子、２２：固定冶具、２３：ケーブル、２４：受信機、２５：ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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