(57)【要約】      （修正有）【課題】エッジリングと基板支持台との間に伝熱シートが配されるプラズマ処理装置において、処理容器を大気開放せずにエッジリングと伝熱シートを交換するプラズマ処理システム、プラズマ処理装置及びエッジリングの交換方法を提供する。【解決手段】プラズマ処理システムにおいて、プラズマ処理装置と、プラズマ処理装置に接続された減圧搬送装置と、を備える。プラズマ処理装置は、処理容器内に設けられ、載置された基板を囲むように配置されるエッジリングＥ１に伝熱シートＥ２を貼り付けてなるエッジリング組立体Ｅが載置されるウェハ支持台１０１と、プラズマ処理装置と減圧搬送装置との間でのエッジリング組立体の受け渡しのため当該エッジリング組立体を昇降する昇降ピン１０７と、を有する。減圧搬送装置は、処理容器に接続され、減圧可能に構成された減圧搬送室と、処理容器と減圧搬送室との間で、エッジリング組立体を搬送する搬送機構と、を有する。【選択図】図７
2022002262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ処理装置と、
前記プラズマ処理装置に接続された減圧搬送装置と、を備え、
前記プラズマ処理装置は、
減圧可能に構成された処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、載置された基板を囲むように配置されるエッジリングに伝熱シートを貼り付けてなるエッジリング組立体が載置される支持台と、
前記プラズマ処理装置と前記減圧搬送装置との間での前記エッジリング組立体の受け渡しのため当該エッジリング組立体を昇降する受渡部材と、を有し、
前記減圧搬送装置は、
前記処理容器に接続され、減圧可能に構成された減圧搬送室と、
前記処理容器と前記減圧搬送室との間で、前記エッジリング組立体を搬送する搬送機構と、を有し、
前記処理容器が大気開放されることなく、
前記搬送機構が、前記エッジリング組立体の前記伝熱シート側を支持して、前記エッジリング組立体を前記支持台の上方に移動させ、
前記受渡部材が、前記搬送機構から前記エッジリング組立体を受け取り、当該エッジリング組立体の伝熱シート側を支持し、
前記支持台が、前記エッジリングが前記伝熱シートを介して前記支持台に載置されるよう、前記受渡部材から前記エッジリング組立体を受け取る、プラズマ処理システム。
【請求項２】
前記エッジリング組立体は、前記支持台に受け取られるまでの間、少なくとも前記プラズマ処理システム内における減圧雰囲気中で反転されることがない、請求項１に記載のプラズマ処理システム。
【請求項３】
前記エッジリング組立体を反転させる反転機構が、減圧雰囲気とされる部分に設けられている、請求項１に記載のプラズマ処理システム。
【請求項４】
前記エッジリング組立体を反転させる反転機構が、大気圧雰囲気に維持される部分に設けられている、請求項１または２に記載のプラズマ処理システム。
【請求項５】
前記搬送機構は、前記エッジリング組立体を支持する面に、剥離性向上処理が施されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラズマ処理システム。
【請求項６】
前記受渡部材は、前記エッジリング組立体を支持する面に、剥離性向上処理が施されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラズマ処理システム。
【請求項７】
前記減圧搬送室に接続され、減圧雰囲気下で前記エッジリング組立体を格納する格納部を備え、
前記格納部は、前記エッジリング組立体を支持する面に剥離性向上処理が施されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラズマ処理システム。
【請求項８】
前記減圧搬送装置に接続された大気搬送装置をさらに備え、
前記大気搬送装置は、
大気圧雰囲気下で前記エッジリング組立体を格納する容器が載置される容器載置部と、
前記容器載置部と前記減圧搬送装置との間で前記エッジリング組立体を搬送する他の搬送機構と、を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプラズマ処理システム。
【請求項９】
前記他の搬送機構は、前記エッジリング組立体を支持する面に、剥離性向上処理が施されている、請求項８に記載のプラズマ処理システム。
【請求項１０】
前記容器は、格納した前記エッジリング組立体を支持する面に、剥離性向上処理が施されている、請求項８または９に記載のプラズマ処理システム。
【請求項１１】
前記伝熱シートは、前記エッジリングとは反対側の面に、剥離性向上処理が施されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理システム。
【請求項１２】
前記支持台は、前記エッジリング組立体が載置される面に、伝熱ガスの供給口が形成されていない、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のプラズマ処理システム。
【請求項１３】
基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
減圧可能に構成された処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、載置された基板を囲むように配置されるエッジリングに伝熱シートを貼り付けてなるエッジリング組立体が載置される支持台と、
外部の減圧搬送装置との間での前記エッジリング組立体の受け渡しのため当該エッジリング組立体を昇降する受渡部材と、を有し、
前記受渡部材は、前記エッジリング組立体を支持する面に、剥離性向上処理が施されている、プラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記処理容器に接続され、減圧雰囲気下で前記エッジリングを格納する格納部を有する、請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記格納部は、前記エッジリング組立体を反転させる反転機構が設けられている、請求項１４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記反転機構は、前記エッジリング組立体を支持する面に、剥離性向上処理が施されている、請求項１５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記格納部は、格納した前記エッジリング組立体を支持する面に、剥離性向上処理が施されている、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記支持台は、前記エッジリングを静電吸着するように構成されている、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記支持台は、前記エッジリングを基板と独立して温度調節する温調機構を有する、請求項１８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記受渡部材は、前記支持台から前記エッジリング組立体を受け取る際、当該エッジリング組立体の一端のみを先ず前記支持台から剥離させることが可能に構成されている、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
プラズマ処理システムにおける、エッジリングの交換方法であって、
前記プラズマ処理システムは、
プラズマ処理装置と、
前記プラズマ処理装置に接続された減圧搬送装置と、を備え、
前記プラズマ処理装置は、
減圧可能に構成された処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、載置された基板を囲むように配置されるエッジリングに伝熱シートを貼り付けてなるエッジリング組立体が載置される支持台と、
前記プラズマ処理装置と前記減圧搬送装置との間での前記エッジリング組立体の受け渡しのため当該エッジリング組立体を昇降する受渡部材と、を有し、
前記減圧搬送装置は、
前記処理容器に接続され、減圧可能に構成された減圧搬送室と、
前記処理容器と前記減圧搬送室との間で、前記エッジリング組立体を搬送する搬送機構と、を有し、
（Ａ）前記搬送機構が、前記エッジリング組立体の前記伝熱シート側を支持し、前記エッジリング組立体を前記支持台の上方に移動させる工程と、
（Ｂ）前記受渡部材が、前記搬送機構から前記エッジリング組立体を受け取り、当該エッジリング組立体の伝熱シート側を支持する工程と、
（Ｃ）前記支持台が、前記エッジリングが前記伝熱シートを介して前記支持台に載置されるよう、前記受渡部材から前記エッジリング組立体を受け取る工程と、を含み、
前記処理容器を大気開放することなく、前記（Ａ）〜（Ｃ）工程を行い、前記（Ａ）〜（Ｃ）工程の間中前記エッジリング組立体の伝熱シート側が下側を向くように維持される、エッジリングの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマ処理システム、プラズマ処理装置及びエッジリングの交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の載置装置は、ウェハを載置する冷媒流路を内蔵したウェハチャックと、このウェハチャックの載置面の外周縁部に配置されたフォーカスリングとを備えている。そして、この載置装置では、ウェハチャックとフォーカスリングとの間に熱伝達媒体が介在されると共に、フォーカスリングをウェハチャックに対して押圧、固定する固定手段が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示にかかる技術は、エッジリングと基板支持台との間に伝熱シートが配されるプラズマ処理装置において、その処理容器を大気開放することなくエッジリングと伝熱シートを交換することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、プラズマ処理システムであって、基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ処理装置と、前記プラズマ処理装置に接続された減圧搬送装置と、を備え、前記プラズマ処理装置は、減圧可能に構成された処理容器と、前記処理容器内に設けられ、載置された基板を囲むように配置されるエッジリングに伝熱シートを貼り付けてなるエッジリング組立体が載置される支持台と、前記プラズマ処理装置と前記減圧搬送装置との間での前記エッジリング組立体の受け渡しのため当該エッジリング組立体を昇降する受渡部材と、を有し、前記減圧搬送装置は、前記処理容器に接続され、減圧可能に構成された減圧搬送室と、前記処理容器と前記減圧搬送室との間で、前記エッジリング組立体を搬送する搬送機構と、を有し、前記処理容器が大気開放されることなく、前記搬送機構が、前記エッジリング組立体の前記伝熱シート側を支持して、前記エッジリング組立体を前記支持台の上方に移動させ前記受渡部材が、前記搬送機構から前記エッジリング組立体を受け取り、当該エッジリング組立体の伝熱シート側を支持し、前記支持台が、前記エッジリングが前記伝熱シートを介して前記支持台に載置されるよう、前記受渡部材から前記エッジリング組立体を受け取る。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、エッジリングと基板支持台との間に伝熱シートが配されるプラズマ処理装置において、その処理容器を大気開放することなくエッジリングと伝熱シートを交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかるプラズマ処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】容器の構成の概略を示す斜視図である。
【図３】容器の構成の概略を示す部分拡大断面図である。
【図４】搬送アームの構成の概略を示す上面図である。
【図５】搬送アームの構成の概略を示す側面図である。
【図６】処理モジュールの構成の概略を示す縦断面図である。
【図７】図６の部分拡大図である。
【図８】反転機構の配設位置の一例を示す図である。
【図９】反転機構の配設位置の他の例を示す図である。
【図１０】格納モジュールの一例を示す図である。
【図１１】格納モジュールの他の例を示す図である。
【図１２】格納モジュールの他の例を示す図である。
【図１３】昇降ピンの他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
半導体デバイス等の製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板に対して、プラズマを用いて、エッチング等のプラズマ処理が行われる。このプラズマ処理は、減圧された処理容器内の基板支持台に基板が載置された状態で行われる。
【０００９】
また、基板の中央部と周縁部とで良好且つ均一なプラズマ処理結果を得るために、基板支持台上の基板の周囲を囲むように、フォーカスリング、エッジリング等と称される平面視環状の部材（以下、「エッジリング」という。）が基板支持台に載置されることがある。
【００１０】
さらに、温度調整機構で基板支持台を温度調整し、その基板支持台を介して基板を所望の温度に調整している。
【００１１】
エッジリングも基板支持台を介して温度制御される。しかし、減圧された処理容器室内では、単純にエッジリングを基板支持台に載置するだけでは、基板支持台とエッジリングとの間に真空断熱層が形成され、両者間の熱伝達性が悪くなる。よって、基板支持台を介してエッジリングの温度を所望の温度に調整することは難しい。
【００１２】
そのため、エッジリングと基板支持台との間に、伝熱シートを配する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【００１３】
ところで、エッジリングが消耗し交換が必要な場合、従来、処理容器を一旦大気開放して、作業者の手作業により、エッジリングを交換していた。しかし、処理容器を大気開放すると、交換後、プラズマ処理の再開までに長時間を要してしまう。
また、特許文献１に開示のように、エッジリングと基板支持台との間に伝熱シートを配する場合、エッジリングを交換するときに、伝熱シートも交換される。プラズマ処理により伝熱シートが劣化するためである。
【００１４】
そこで、本開示にかかる技術は、エッジリングと基板支持台との間に伝熱シートが配されるプラズマ処理装置において、その処理容器を大気開放することなくエッジリングと伝熱シートを交換することを可能にする。
【００１５】
以下、本実施形態にかかるプラズマ処理システム、プラズマ処理装置及びエッジリングの交換方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態にかかるプラズマ処理システムの構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、後述の容器の構成の概略を示す斜視図及び部分拡大断面図である。図４及び図５は、後述の搬送アームの構成の概略を示す上面図及び側面図である。
【００１７】
図１のプラズマ処理システム１では、基板としてのウェハＷに対して、例えばエッチング等のプラズマ処理を行う。
【００１８】
図１に示すようにプラズマ処理システム１は、大気部１０と減圧部１１とを有し、これら大気部１０と減圧部１１とがロードロックモジュール２０、２１を介して一体に接続されている。大気部１０は、大気圧雰囲気下においてウェハＷに所望の処理を行う大気モジュールを備える。減圧部１１は、減圧雰囲気（真空雰囲気）下においてウェハＷに所望の処理を行う処理モジュール６０を備える。
【００１９】
ロードロックモジュール２０、２１は、ゲートバルブ（図示せず）を介して、大気部１０に含まれるローダモジュール３０と、減圧部１１に含まれるトランスファモジュール５０を連結するように設けられている。ロードロックモジュール２０、２１は、ウェハＷ、または、エッジリングＥ１に伝熱シートＥ２を貼り付けてなるエッジリング組立体Ｅ（図３等参照）を、一時的に保持するように構成されている。例えば、ロードロックモジュール２０、２１は、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する棒状部材である支持ピン（図示せず）を有している。また、ロードロックモジュール２０、２１は、内部を大気圧雰囲気と減圧雰囲気とに切り替えられるように構成されている。
【００２０】
大気部１０は、後述する搬送機構４０を備えた大気搬送装置としてのローダモジュール３０と、容器３１ａ、３１ｂを載置する容器載置部としてのロードポート３２とを有している。容器３１ａは、複数のウェハＷを格納可能、且つ、プラズマ処理システム１の外部に設けられたＯＨＴ（Overhead HoistTransfer）等の搬送装置（図示せず）により搬送可能に構成されている。容器３１ｂは、同様に、複数のエッジリングＥ１を格納可能、且つ、ＯＨＴ等の搬送装置（図示せず）により搬送可能に構成されている。
【００２１】
容器３１ｂは、具体的には、大気圧雰囲気下で、エッジリング組立体Ｅを複数格納可能に構成されている。図２に示すように、容器３１ｂは、前部に開口を有する箱状の本体Ｆ１と、本体Ｆ１の上記開口を塞ぐ蓋体（図示せず）とを有する。本体Ｆ１の両側壁には、図３に示すように、上下方向に沿って棚板Ｆ１１が複数設けられている。エッジリング組立体Ｅは、例えば、その周辺部の伝熱シートＥ２側が、一方の側壁の棚板Ｆ１１と、それと同じ高さに位置する他方の側壁の棚板Ｆ１１とにより支持された状態で、容器３１ｂに格納される。つまり、容器３１ｂでは、上下方向に隣接する棚板Ｆ１１間の空間はエッジリング組立体Ｅが挿入されるスロットＳＬとなり、スロットＳＬを形成する下側の棚板Ｆ１１の上面で、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持している。
容器３１ｂにおける、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面、すなわち、棚板Ｆ１１の上面は、剥離性向上処理が施されていてもよい。剥離性向上処理については後述する。
【００２２】
ローダモジュール３０の説明に戻る。
ローダモジュール３０には、ウェハＷまたはエッジリング組立体Ｅの水平方向の向きを調節するオリエンタ（図示せず）、複数のウェハＷを一時的に格納するバッファモジュール（図示せず）等が接続されていてもよい。
【００２３】
ローダモジュール３０は矩形の筐体を有し、筐体の内部は大気圧雰囲気に維持されている。図１に示すように、ローダモジュール３０の筐体の長辺を構成する一側面には、複数、例えば５つのロードポート３２が並設されている。ローダモジュール３０の筐体の長辺を構成する他側面には、ロードロックモジュール２０、２１が並設されている。
【００２４】
ローダモジュール３０の内部には、ウェハＷ及び／又はエッジリング組立体Ｅを搬送する搬送機構４０が設けられている。搬送機構４０は、ウェハＷ及び／又はエッジリング組立体Ｅを支持する搬送アーム４１と、搬送アーム４１を回転可能に支持する回転台４２と、回転台４２を搭載した基台４３と、を有している。また、ローダモジュール３０の内部には、ローダモジュール３０の長手方向に延伸するガイドレール４４が設けられている。基台４３はガイドレール４４上に設けられ、搬送機構４０はガイドレール４４に沿って移動可能に構成されている。
【００２５】
搬送アーム４１は、図４に示すように、その先端に、搬送ピック４１ａを有する。搬送ピック４１ａは、エッジリング組立体Ｅを支持する支持部である。搬送ピック４１ａは、ウェハＷも支持してもよい。搬送ピック４１ａは、例えば、図５に示すようにエッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する。具体的には、搬送ピック４１ａは、例えば、切り欠きを有する柱状部材４１ｂを３つ以上（図の例では３つ）有し、これら柱状部材４１ｂの切り欠き部の上面４１ｃで、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する。搬送アーム４１における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面、すなわち、柱状部材４１ｂの切り欠き部の上面４１ｃは、剥離性向上処理が施されていてもよい。剥離性向上処理については後述する。
【００２６】
図１に示すように、減圧部１１は、ウェハＷ及び／又はエッジリング組立体Ｅを搬送する減圧搬送装置としてのトランスファモジュール５０と、トランスファモジュール５０から搬送されたウェハＷに所望のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置としての処理モジュール６０を有している。トランスファモジュール５０及び処理モジュール６０の内部（具体的には後述の減圧搬送室５１及びプラズマ処理チャンバ１００の内部）はそれぞれ、減圧雰囲気に維持される。１つのトランスファモジュール５０に対し、処理モジュール６０は複数、例えば８つ設けられている。なお、処理モジュール６０の数及び配置は本実施形態に限定されず、任意に設定することができ、エッジリング組立体Ｅの交換が必要な少なくとも１つの処理モジュールが設けられていればよい。
【００２７】
トランスファモジュール５０は、多角形状（図示の例では五角形状）の筐体を有する減圧搬送室５１を含み、減圧搬送室５１がロードロックモジュール２０、２１に接続されている。トランスファモジュール５０は、ロードロックモジュール２０に搬入されたウェハＷを一の処理モジュール６０に搬送すると共に、処理モジュール６０で所望のプラズマの処理が行われたウェハＷを、ロードロックモジュール２１を介して大気部１０に搬出する。また、トランスファモジュール５０は、ロードロックモジュール２０に搬入されたエッジリング組立体Ｅを一の処理モジュール６０に搬送すると共に、処理モジュール６０内の交換対象のエッジリング組立体Ｅを、ロードロックモジュール２１を介して大気部１０に搬出する。
【００２８】
処理モジュール６０は、ウェハＷに対し、例えばエッチング等のプラズマ処理を行う。また、処理モジュール６０は、ゲートバルブ６１を介してトランスファモジュール５０に接続されている。なお、この処理モジュール６０の構成は後述する。
【００２９】
トランスファモジュール５０の減圧搬送室５１の内部には、ウェハＷ及び／又はエッジリング組立体Ｅを搬送する搬送機構７０が設けられている。搬送機構７０は、前述の搬送機構４０と同様、ウェハＷ及び／又はエッジリング組立体Ｅを搬送時に支持する搬送アーム７１と、搬送アーム７１を回転可能に支持する回転台７２と、回転台７２を搭載した基台７３とを有している。また、トランスファモジュール５０の内部には、トランスファモジュール５０の長手方向に延伸するガイドレール７４が設けられている。基台７３はガイドレール７４上に設けられ、搬送機構７０はガイドレール７４に沿って移動可能に構成されている。
【００３０】
搬送アーム７１は、その先端に、前述の搬送ピック４１ａと同様の搬送ピックを有する。この搬送ピックで、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持したり、ウェハＷを支持したりすることができる。
搬送アーム７１における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面も、剥離性向上処理が施されていてもよい。
また、搬送ピック４１ａ及び／または搬送アーム７１の搬送ピックとして、ＵＳ２０１８００１９１０７ＡのＦｉｇ．４〜６に記載のものを用いてもよい。この搬送ピックは、ウェハＷの外周縁部を保持する複数の突起部を有する。突起部は、例えば円錐台形状であり、突起部の円錐台形状のテーパ部とウェハＷの外周縁部と当接することによって、搬送ピックに対するウェハＷの位置ずれを防止する。また、突起部は、円錐台形状の上面とエッジリング組立体Ｅの下面とが当接することにより、エッジリング組立体Ｅを支持することが可能となっている。
【００３１】
トランスファモジュール５０では、ロードロックモジュール２０内に保持されたウェハＷまたはエッジリング組立体Ｅを搬送アーム７１が受け取り、処理モジュール６０に搬入する。また、処理モジュール６０内に保持されたウェハＷまたはエッジリング組立体Ｅを搬送アーム７１が受け取り、ロードロックモジュール２１に搬出する。
【００３２】
さらに、プラズマ処理システム１は制御装置８０を有する。一実施形態において、制御装置８０は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理システム１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御装置８０は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理システム１の他の要素それぞれを制御するように構成され得る。一実施形態において、制御装置８０の一部又は全てがプラズマ処理システム１の他の要素に含まれてもよい。制御装置８０は、例えばコンピュータ９０を含んでもよい。コンピュータ９０は、例えば、処理部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）９１、記憶部９２、及び通信インターフェース９３を含んでもよい。処理部９１は、記憶部９２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部９２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース９３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線を介してプラズマ処理システム１の他の要素との間で通信してもよい。
【００３３】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。
【００３４】
まず、搬送機構４０によって、所望の容器３１ａからウェハＷが取り出され、ロードロックモジュール２０に搬入される。その後ロードロックモジュール２０内が密閉され、減圧される。その後、ロードロックモジュール２０の内部とトランスファモジュール５０の内部が連通される。
【００３５】
次に、搬送機構７０によってウェハＷが保持され、ロードロックモジュール２０からトランスファモジュール５０に搬送される。
【００３６】
次に、ゲートバルブ６１が開放され、搬送機構７０によって所望の処理モジュール６０にウェハＷが搬入される。その後、ゲートバルブ６１が閉じられ、処理モジュール６０においてウェハＷに所望の処理が行われる。なお、この処理モジュール６０においてウェハＷに対して行われる処理については後述する。
【００３７】
次に、ゲートバルブ６１が開放され、搬送機構７０によって処理モジュール６０からウェハＷが搬出される。その後、ゲートバルブ６１が閉じられる。
【００３８】
次に、搬送機構７０によって、ロードロックモジュール２１にウェハＷが搬入される。ロードロックモジュール２１にウェハＷが搬入されると、ロードロックモジュール２１内が密閉され、大気開放される。その後、ロードロックモジュール２１の内部とローダモジュール３０の内部が連通される。
【００３９】
次に、搬送機構４０がウェハＷを保持し、ロードロックモジュール２１からローダモジュール３０を介して所望の容器３１ａに戻して収容する。これで、プラズマ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。
【００４０】
続いて、処理モジュール６０について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、処理モジュール６０の構成の概略を示す縦断面図である。図７は、図６の部分拡大図である。
【００４１】
図６に示すように処理モジュール６０は、処理容器としてのプラズマ処理チャンバ１００、ガス供給部１２０、ＲＦ（Radio Frequency：高周波）電力供給部１３０及び排気システム１４０を含む。さらに、処理モジュール６０は、支持台としてのウェハ支持台１０１及び上部電極１０２を含む。
【００４２】
ウェハ支持台１０１は、減圧可能に構成されたプラズマ処理チャンバ１００内のプラズマ処理空間１００ｓの下部領域に配置される。上部電極１０２は、ウェハ支持台１０１の上方に配置され、プラズマ処理チャンバ１００の天部（ceiling）の一部として機能し得る。
【００４３】
ウェハ支持台１０１は、プラズマ処理空間１００ｓにおいてウェハＷを支持するように構成される。一実施形態において、ウェハ支持台１０１は、下部電極１０３、静電チャック１０４、絶縁体１０５、昇降ピン１０６及び昇降ピン１０７を含む。図示は省略するが、ウェハ支持台１０１は、静電チャック１０４及びウェハＷのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調機構を含む。また、ウェハ支持台１０１は、エッジリングＥ１をウェハＷと独立してターゲット温度に調節する温調機構を有していてもよい。これら温調機構は、ヒータ、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、冷媒、伝熱ガスのような温調流体が流れる。
【００４４】
下部電極１０３は、例えばアルミニウム等の導電性材料で形成されている。一実施形態において、上述の温調機構は下部電極１０３に設けられていてもよい。
【００４５】
静電チャック１０４は、下部電極１０３上に設けられ、ウェハＷとエッジリングＥ１との両方を静電力により吸着保持する。静電チャック１０４において周縁部の上面に比べて中央部の上面が高く形成されている。静電チャック１０４の中央部の上面１０４ａは、ウェハＷが載置されるウェハ載置面１０４ａである。静電チャック１０４の周縁部の上面１０４ｂは、エッジリングＥ１が載置されるリング載置面１０４ｂである。
【００４６】
エッジリングＥ１は、静電チャック１０４の中央部のウェハ載置面１０４ａに載置されたウェハＷを囲むように配置される、環状部材である。エッジリングＥ１の材料には、導電性のシリコン（Ｓｉ）またはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）が用いられる。エッジリングＥ１の材料に、絶縁性の二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等が用いられてもよい。エッジリングＥ１は、伝熱シートＥ２を介して、リング載置面１０４ｂ上に載置される。
【００４７】
伝熱シートＥ２は、シート状の部材であり、平面視での形状は、環状であり、具体的には、その外径がエッジリングＥ１の外径以下且つその内径がエッジリングＥ１の内径以上の環状である。
また、伝熱シートＥ２は、良好な熱伝導率（例えば０．２〜５Ｗ／ｍ・Ｋ）及び高い伸縮性を有するように形成されている。例えば、伝熱シートＥ２は、耐熱性の有機材料が基材として用いられる。基材中には伝熱性フィラーが混入され、分散している。耐熱性の有機材料は、例えば、シリコン成分を含む耐熱性の粘着剤及び／又はゴムである。また、伝熱性フィラーは、例えばアルミナの粒子である。
伝熱シートＥ２は、例えば、エッジリングＥ１への貼り付け時において、ゲル化し粘着性を有し、その粘着性（粘着力）により、エッジリングＥ１へ貼り付けられる。
【００４８】
本実施形態において、エッジリングＥ１には伝熱シートＥ２が予め貼り付けられている。そして、伝熱シートＥ２を貼り付けたエッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側がリング載置面１０４ｂに支持されるようリング載置面１０４ｂ上に載置される。また、本実施形態において、エッジリングＥ１は、伝熱シートＥ２ごと、すなわち、エッジリング組立体Ｅの形態で、リング載置面１０４ｂから取り外し、交換される。
【００４９】
ウェハ支持台１０１における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面、すなわち、リング載置面１０４ｂは、剥離性向上処理が施されていてもよい。剥離性向上処理については後述する。
【００５０】
静電チャック１０４の中央部には、ウェハＷを静電吸着により保持するための電極１０８が設けられ、静電チャック１０４の周縁部には、エッジリングＥ１を静電吸着により保持するための電極１０９が設けられている。静電チャック１０４は、絶縁材料からなる絶縁材の間に電極１０８、１０９を挟んだ構成を有する。
【００５１】
電極１０８には、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加される。これにより生じる静電力により、静電チャック１０４の中央部の上面１０４ａにウェハＷが吸着保持される。同様に、電極１０９には、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加される。これにより生じる静電力により、静電チャック１０４の周縁部の上面１０４ｂにエッジリングＥ１が吸着保持される。電極１０９は、図３に示すように、一対の電極１０９ａ、１０９ｂを含む双極型である。
本実施形態において、電極１０８が設けられる静電チャック１０４の中央部と、電極１０９が設けられる周縁部とは一体であるが、これら中央部と周縁部とは別体であってもよい。
また、本実施形態において、エッジリングＥ１を吸着保持するための電極１０９は、双極型であるものとしたが、単極型であってもよい。
【００５２】
また、静電チャック１０４のウェハ載置面１０４ａは、例えば、ウェハＷの直径よりも小径に形成されており、ウェハＷがウェハ載置面１０４ａに載置されたときに、ウェハＷの周縁部が静電チャック１０４の中央部から張り出すようになっている。
なお、エッジリングＥ１は、その上部に段差が形成されており、外周部の上面が内周部の上面より高く形成されている。エッジリングＥ１の内周部は、静電チャック１０４の中央部から張り出したウェハＷの周縁部の下側にもぐり込むように形成されている。つまり、エッジリングＥ１は、その内径が、ウェハＷの外径よりも小さく形成されている。
【００５３】
図示は省略するが、静電チャック１０４のウェハ載置面１０４ａには、当該ウェハ載置面１０４ａに載置されたウェハＷの裏面に伝熱ガスを供給するため、ガス供給穴が形成されている。ガス供給穴からは、ガス供給部（図示せず）からの伝熱ガスが供給される。ガス供給部は、１又はそれ以上のガスソース及び１又はそれ以上の圧力制御器を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部は、例えば、ガスソースからの伝熱ガスを、圧力制御器を介して伝熱ガス供給穴に供給するように、構成される。
一方、静電チャック１０４のリング載置面１０４ｂには、上述のようなガス供給穴が形成されていない。
【００５４】
絶縁体１０５は、セラミック等で形成された円筒状の部材であり、下部電極１０３を支持する。絶縁体１０５は、例えば、下部電極１０３の外径と同等の外径を有するように形成され、下部電極１０３の周縁部を支持する。
【００５５】
昇降ピン１０６は、静電チャック１０４のウェハ載置面１０４ａから突没するように昇降する、柱状の部材であり、例えばセラミックから形成される。昇降ピン１０６は、静電チャック１０４の周方向、具体的には、ウェハ載置面１０４ａの周方向に沿って、互いに間隔を空けて３本以上設けられている。昇降ピン１０６は、例えば、上記周方向に沿って等間隔で設けられている。昇降ピン１０６は、上下方向に延びるように設けられる。
【００５６】
昇降ピン１０６は、当該昇降ピン１０６を昇降させる昇降機構１１０に接続されている。昇降機構１１０は、例えば、複数の昇降ピン１０６を支持する支持部材１１１と、支持部材１１１を昇降させる駆動力を発生させ、複数の昇降ピン１０６を昇降させる駆動部１１２とを有する。駆動部１１２は、上記駆動力を発生する駆動アセンブリまたは駆動機構（例えば、アクチュエータ、モータ及び／又はその他のデバイス）を有する。
【００５７】
昇降ピン１０６は、静電チャック１０４のウェハ載置面１０４ａから下方に延び下部電極１０３の底面まで至る貫通孔１１３に挿通される。貫通孔１１３は、言い換えると、静電チャック１０４の中央部及び下部電極１０３を貫通するように形成されている。
昇降ピン１０６の上端面は、昇降ピン１０６が上昇したときにウェハＷの裏面を支持する。
【００５８】
昇降ピン１０７は、静電チャック１０４のリング載置面１０４ｂから突没するように昇降する、柱状の部材であり、例えばアルミナ、石英、ＳＵＳ等から形成される。昇降ピン１０７は、静電チャック１０４の周方向、具体的には、ウェハ載置面１０４ａ及びリング載置面１０４ｂの周方向に沿って、互いに間隔を空けて３本以上設けられている。昇降ピン１０７は、例えば、上記周方向に沿って等間隔で設けられている。昇降ピン１０７は、上下方向に延びるように設けられ、例えば、その上端面が水平となるように設けられる。
【００５９】
昇降ピン１０７は、昇降ピン１０７を駆動させる昇降機構１１４に接続されている。昇降機構１１４は、例えば、複数の昇降ピン１０７を支持する支持部材１１５と、支持部材１１５を昇降させる駆動力を発生させ、複数の昇降ピン１０７を昇降させる駆動部１１６とを有する。駆動部１１６は、上記駆動力を発生するモータ（図示せず）を有する。
【００６０】
昇降ピン１０７は、静電チャック１０４のリング載置面１０４ｂから下方に延び下部電極１０３の底面まで至る貫通孔１１７に挿通される。貫通孔１１７は、言い換えると、静電チャック１０４の周縁部及び下部電極１０３を貫通するように形成されている。
【００６１】
上述のような昇降ピン１０７は、処理モジュール６０とトランスファモジュール５０との間でのエッジリングＥ１（具体的にはエッジリング組立体Ｅ）の受け渡しのため当該エッジリングＥ１を支持して昇降させる受渡部材である。昇降ピン１０７の上端面は、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持するように構成される。
【００６２】
昇降ピン１０７における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面、すなわち、昇降ピン１０７の上端面１０７ａは、剥離性向上処理が施されていてもよい。剥離性向上処理については後述する。
【００６３】
上部電極１０２は、ガス供給部１２０からの１又はそれ以上の処理ガスをプラズマ処理空間１００ｓに供給するシャワーヘッドとしても機能する。一実施形態において、上部電極１０２は、ガス入口１０２ａ、ガス拡散室１０２ｂ、及び複数のガス出口１０２ｃを有する。ガス入口１０２ａは、例えば、ガス供給部１２０及びガス拡散室１０２ｂと流体連通している。複数のガス出口１０２ｃは、ガス拡散室１０２ｂ及びプラズマ処理空間１００ｓと流体連通している。一実施形態において、上部電極１０２は、１又はそれ以上の処理ガスをガス入口１０２ａからガス拡散室１０２ｂ及び複数のガス出口１０２ｃを介してプラズマ処理空間１００ｓに供給するように構成される。
【００６４】
ガス供給部１２０は、１又はそれ以上のガスソース１２１及び１又はそれ以上の流量制御器１２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部１２０は、例えば、１又はそれ以上の処理ガスを、それぞれに対応のガスソース１２１からそれぞれに対応の流量制御器１２２を介してガス入口１０２ａに供給するように構成される。各流量制御器１２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部１２０は、１又はそれ以上の処理ガスの流量を変調又はパルス化する１又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
【００６５】
ＲＦ電力供給部１３０は、ＲＦ電力、例えば１又はそれ以上のＲＦ信号を、下部電極１０３、上部電極１０２、又は、下部電極１０３及び上部電極１０２の双方のような１又はそれ以上の電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１００ｓに供給された１又はそれ以上の処理ガスからプラズマが生成される。したがって、ＲＦ電力供給部１３０は、プラズマ処理チャンバにおいて１又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。ＲＦ電力供給部１３０は、例えば、２つのＲＦ生成部１３１ａ、１３１ｂ及び２つの整合回路１３２ａ、１３２ｂを含む。一実施形態において、ＲＦ電力供給部１３０は、第１のＲＦ信号を第１のＲＦ生成部１３１ａから第１の整合回路１３２ａを介して下部電極１０３に供給するように構成される。例えば、第１のＲＦ信号は、２７ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲内の周波数を有してもよい。
【００６６】
また、一実施形態において、ＲＦ電力供給部１３０は、第２のＲＦ信号を第２のＲＦ生成部１３１ｂから第２の整合回路１３２ｂを介して下部電極１０３に供給するように構成される。例えば、第２のＲＦ信号は、４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数を有してもよい。代わりに、第２のＲＦ生成部１３１ｂに代えて、ＤＣ（Direct Current）パルス生成部を用いてもよい。
【００６７】
さらに、図示は省略するが、本開示においては他の実施形態が考えられる。例えば、代替実施形態において、ＲＦ電力供給部１３０は、第１のＲＦ信号をＲＦ生成部から下部電極１０３に供給し、第２のＲＦ信号を他のＲＦ生成部から下部電極１０３に供給し、第３のＲＦ信号をさらに他のＲＦ生成部から下部電極１０３に供給するように構成されてもよい。加えて、他の代替実施形態において、ＤＣ電圧が上部電極１０２に印加されてもよい。
【００６８】
またさらに、種々の実施形態において、１又はそれ以上のＲＦ信号（すなわち、第１のＲＦ信号、第２のＲＦ信号等）の振幅がパルス化又は変調されてもよい。振幅変調は、オン状態とオフ状態との間、あるいは、２又はそれ以上の異なるオン状態の間でＲＦ信号振幅をパルス化することを含んでもよい。
【００６９】
排気システム１４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１００の底部に設けられた排気口１００ｅに接続され得る。排気システム１４０は、圧力弁及び真空ポンプを含んでもよい。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、粗引きポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
【００７０】
次に、処理モジュール６０を用いて行われるウェハ処理の一例について説明する。なお、処理モジュール６０では、ウェハＷに対して、例えばエッチング処理、成膜処理等の処理を行う。
【００７１】
先ず、プラズマ処理チャンバ１００の内部にウェハＷが搬入され、昇降ピン１０６の昇降により静電チャック１０４上にウェハＷが載置される。その後、静電チャック１０４の電極１０８に直流電圧が印加され、これにより、ウェハＷが、静電力によって静電チャック１０４に静電吸着され、保持される。また、ウェハＷの搬入後、排気システム１４０によってプラズマ処理チャンバ１００の内部が所定の真空度まで減圧される。
【００７２】
次に、ガス供給部１２０から上部電極１０２を介してプラズマ処理空間１００ｓに処理ガスが供給される。また、ＲＦ電力供給部１３０からプラズマ生成用の高周波電力ＨＦが下部電極１０３に供給され、これにより、処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、ＲＦ電力供給部１３０からイオン引き込み用の高周波電力ＬＦが供給されてもよい。そして、生成されたプラズマの作用によって、ウェハＷにプラズマ処理が施される。
【００７３】
プラズマ処理を終了する際には、ＲＦ電力供給部１３０からの高周波電力ＨＦの供給及びガス供給部１２０からの処理ガスの供給が停止される。プラズマ処理中に高周波電力ＬＦを供給していた場合には、当該高周波電力ＬＦの供給も停止される。次いで、電極１０８への直流電圧の印加が停止され、静電チャック１０４によるウェハＷの吸着保持が停止される。
【００７４】
その後、昇降ピン１０６によりウェハＷを上昇させ、静電チャック１０４からウェハＷを離脱させる。この離脱の際には、ウェハＷの除電処理を行ってもよい。そして、プラズマ処理チャンバ１００からウェハＷを搬出して、一連のウェハ処理が終了する。
【００７５】
続いて、前述のプラズマ処理システム１を用いて行われる、処理モジュール６０内のエッジリングＥ１の交換処理のうちの一例について、特に、エッジリングＥ１の取り付け処理の一例について、説明する。なお、以下の処理は、制御装置８０による制御の下で行われる。
【００７６】
まず、搬送機構４０の搬送ピック４１ａが、容器３１ｂ内に挿入され、容器３１ｂ内で上昇し、交換用のエッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する。次いで、搬送ピック４１ａが、容器３１ｂから抜き出され、ロードロックモジュール２０に挿入され、ロードロックモジュール２０内で下降する。これにより、ロードロックモジュール２０内の支持ピン（図示せず）が、搬送機構４０からエッジリング組立体Ｅを受け取り、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する。その後、搬送ピック４１ａが抜き出され、ロードロックモジュール２０内が密閉され、減圧される。続いて、ロードロックモジュール２０の内部とトランスファモジュール５０の内部が連通される。
【００７７】
次に、搬送機構７０の搬送アーム７１（の搬送ピック）が、ロードロックモジュール２０内に挿入され、ロードロックモジュール２０内で上昇する。これにより、搬送機構７０が、ロードロックモジュール２０内の支持ピン（図示せず）からエッジリング組立体Ｅを受け取り、エッジリング組立体Ｅの伝熱シート側を支持する。次いで、搬送アーム７１が、ロードロックモジュール２０から抜き出され、これにより、エッジリング組立体Ｅがロードロックモジュール２０からトランスファモジュール５０に搬送される。
【００７８】
次に、所望の処理モジュール６０のゲートバルブ６１が開放される。続いて、減圧されたプラズマ処理チャンバ１００内に、搬入出口（図示せず）を介して、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持した搬送アーム７１が挿入され、静電チャック１０４のリング載置面１０４ｂの上方へ、エッジリング組立体Ｅが搬送される。言い換えると、搬送機構７０が、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持し、エッジリング組立体Ｅを静電チャック１０４のリング載置面１０４ｂの上方へ、搬送する。
【００７９】
次いで、昇降ピン１０７が上昇され、エッジリング組立体Ｅが、搬送アーム７１から昇降ピン１０７へ受け渡され、伝熱シートＥ２側が支持される。言い換えると、昇降ピン１０７が、搬送機構７０からエッジリング組立体Ｅを受け取り、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する。
【００８０】
その後、搬送アーム７１のプラズマ処理チャンバ１００からの抜き出し、すなわち搬送アーム７１の退避が行われる。それと共に、昇降ピン１０７が下降され、エッジリング組立体Ｅが、静電チャック１０４のリング載置面１０４ｂに、伝熱シートＥ２側から載置される。言い換えると、静電チャック１０４が、エッジリングＥ１が伝熱シートＥ２を介してリング載置面１０４ｂに載置されるよう、昇降ピン１０７からエッジリング組立体Ｅを受け取る。
【００８１】
その後、静電チャック１０４の周縁部に設けられた電極１０９に直流電圧が印加され、これにより生じる静電力により、エッジリングＥ１が伝熱シートＥ２を介してリング載置面１０４ｂに吸着される。具体的には、例えば電極１０９ａ及び電極１０９ｂに互いに異なる電圧が印加され、これによって発生した、電位差に応じた静電力により、エッジリングＥ１が伝熱シートＥ２を介してリング載置面１０４ｂに吸着保持される。
【００８２】
これで、一連のエッジリングＥ１の取り付け処理が完了する。なお、上述から明らかなように、本実施形態に係るエッジリングＥ１の取り付け処理の際、エッジリングＥ１の交換が行われる処理モジュール６０のプラズマ処理チャンバ１００は大気開放されることがない。
【００８３】
エッジリングＥ１の取り外し処理は、上述のエッジリングＥ１の取り付け処理と逆の手順で行われる。したがって、エッジリングＥ１は、伝熱シートＥ２ごと取り外され、つまり、エッジリング組立体Ｅとして取り外される。なお、エッジリングＥ１の取り外しの際は、エッジリングＥ１のクリーニング処理を行ってから、エッジリング組立体Ｅをプラズマ処理チャンバ１００から搬出するようにしてもよい。
【００８４】
続いて、剥離性向上処理について説明する。
前述のように、容器３１ｂ、搬送アーム４１、搬送アーム７１、ウェハ支持台１０１及び昇降ピン１０７における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面は、剥離性向上処理が施されていてもよい。
【００８５】
剥離性向上処理は、例えば、エンボス加工処理または平滑化処理である。
【００８６】
エンボス加工処理とは、処理対象面に凸部を形成し処理対象面と伝熱シートＥ２との接触面積を減少させる処理である。具体的には、エンボス加工処理は、例えば、直径が１０μｍ以上１００μｍ以下の半球状の凸部を形成する処理であって、処理対象面全体に対する上記凸部の形成面積の割合が所定の割合となるように、上記凸部を形成する処理である。
なお、上記半球状の凸部に代えて、同等の大きさの円柱状の凸部を形成してもよい。
【００８７】
上記所定の割合として適切な値は、処理対象面により異なり、ウェハ支持台１０１（のリング載置面１０４ｂ）の場合、例えば５０％以上８０％以下である。８０％以下とすることにより、高い剥離性を得ることができ、５０％以上とすることで、ウェハ支持台１０１とエッジリングＥ１との間で十分な伝熱性を得ることができる。
また、ウェハ支持台１０１（のリング載置面１０４ｂ）以外の部分の場合、上記所定の割合は、例えば２０％以上５０％以下であり、この割合であれば、高い剥離性を得ることができる。
なお、上記所定の割合について言い換えると以下の通りである。すなわち、本実施形態において、ウェハ支持台１０１のリング載置面１０４ｂと、それ以外の部分とで凸部の形成領域の割合を異ならせてもよい。
【００８８】
平滑化処理とは、処理対象面を平滑化し、処理対象面中の微細な凹凸（エンボス加工処理により形成される凹凸より微細な凹凸）の数を減少させる処理である。平滑化処理を施すことにより、微細な凹凸に伝熱シートＥ２が入り込むことで剥離性が高くなるアンカー効果を低減させることができる。平滑化処理は、例えば、処理対象面の表面粗さが、算術平均粗さで１μｍ以下となるように行うことが好ましい。
【００８９】
剥離性向上処理は、剥離性が高い材料で、処理対象面を被覆（コーティング）する処理であってもよい。また、剥離性向上処理は、剥離性が高い材料で、処理対象面を含む部分を形成する処理であってもよい。剥離性が高い材料とは、例えば、シリコン樹脂、フッ素樹脂またはセラミックスである。
【００９０】
なお、剥離性向上処理を処理対象面の種類ごとに異ならせてもよい。具体的には、例えば、剥離性の他に伝熱性も重要であるウェハ支持台１０１に対しては、剥離性向上処理として平滑化処理を施し、剥離性が主に重要である搬送アーム４１等に対しては、剥離性向上処理としてエンボス加工処理を施すようにしてもよい。
【００９１】
以上のように、本実施形態にかかるエッジリングＥ１の交換方法は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）工程を含む。
（Ａ）搬送機構７０が、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持し、エッジリング組立体Ｅをウェハ支持台１０１の上方に移動させる工程。
（Ｂ）昇降ピン１０７が、搬送機構７０からエッジリング組立体Ｅを受け取り、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する工程。
（Ｃ）ウェハ支持台１０１が、エッジリングＥ１が伝熱シートＥ２を介してウェハ支持台１０１に載置されるよう、昇降ピン１０７からエッジリング組立体Ｅを受け取る工程。
そして、本実施形態にかかるエッジリングの交換方法は、上記（Ａ）〜（Ｃ）工程を、プラズマ処理チャンバ１００を大気開放することなく、行う。これにより、エッジリングＥ１を伝熱シートＥ２と共にウェハ支持台１０１上に配置させることができる。そして、このような取り付け方法であれば、プラズマ処理チャンバ１００を大気開放することなく、逆の手順で、エッジリングＥ１を伝熱シートＥ２と共にウェハ支持台１０１から取り外すことができる。
したがって、本実施形態によれば、エッジリングＥ１とウェハ支持台１０１との間に伝熱シートＥ２が配される処理モジュール６０において、プラズマ処理チャンバ１００を大気開放することなく、エッジリングＥ１と伝熱シートＥ２を交換することができる。また、その結果、エッジリングＥ１を交換してからプラズマ処理の再開までに要する時間を短くすることができる。
【００９２】
さらに、本実施形態にかかるエッジリングＥ１の交換方法では、エッジリングＥ１はエッジリング組立体Ｅとして取り外されるため、伝熱シートＥ２がウェハ支持台１０１上に残ることがない。したがって、エッジリングＥ１とウェハ支持台１０１との間に位置する伝熱シートＥ２が劣化することがない。また、ウェハ支持台１０１上に残った伝熱シートＥ２によって、後のプラズマ処理が悪影響を受けるのを防止することができる。
【００９３】
前述のように、ウェハ支持台１０１等における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面は、剥離性向上処理が施されていてもよい。このように剥離性向上処理を施すことによって、エッジリングＥ１をエッジリング組立体Ｅとしてリング載置面１０４ｂから取り外す際に伝熱シートＥ２側を支持する面に伝熱シートＥ２が部分的に残ったりエッジリングＥ１が跳ね上がったりする可能性を低減させることができる。
なお、剥離性向上処理は、ロードロックモジュール２０内の支持ピン（図示せず）における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面に対しても施してもよい。
【００９４】
また、本実施形態では、ウェハ支持台１０１のリング載置面１０４ｂには、伝熱ガスを供給するガス供給穴が形成されていない。つまり、リング載置面１０４ｂでエッジリングＥ１を保持する際に伝熱ガスを用いていない。したがって、本実施形態によれば以下の効果が得られる。
すなわち、本実施にかかる技術と異なり、エッジリングの温度調節のために、伝熱シートを用いず、エッジリングとウェハ支持台のリング載置面とで挟まれる空間に伝熱ガスを供給する技術では、エッジリングへのプラズマからの入熱が大きい場合に、エッジリングを所望の温度に制御できないことがある。これは、入熱によりエッジリング及びウェハ支持台が大きく変形することで、両者間の隙間が大きくなり、伝熱ガスが漏れ出し、その結果、エッジリングとウェハ支持台との間の熱伝達性が低下すること等が理由である。それに対し、本実施形態では、伝熱ガスを用いておらず、プラズマからの入熱によりエッジリングＥ１及びウェハ支持台１０１が大きく膨張した場合でも、その膨張に、伝熱シートＥ２が追従できる。したがって、エッジリングＥ１とウェハ支持台１０１との間に隙間が形成されないため、エッジリングＥ１をウェハ支持台１０１を介して所望の温度に制御することができる。
伝熱ガスとしては従来例えばヘリウムガスが用いられるが、ヘリウムガスは高価である。本実施形態では、このような高価な伝熱ガスを用いていないため、低コスト化も図ることができる。
【００９５】
ただし、本開示は、リング載置面１０４ｂにガス供給穴を設け、伝熱シートＥ２に向けて伝熱ガスを供給することを妨げるものではない。例えば、リング載置面１０４ｂに剥離性向上処理としてエンボス加工処理を施した場合には、リング載置面１０４ｂと伝熱シートＥ２との間に隙間が形成され得るため、この隙間に伝熱ガスを供給するようにしてもよい。
【００９６】
また、本実施形態にかかるエッジリングＥ１の交換方法は、上記（Ａ）〜（Ｃ）工程の間中、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側が下側を向くように維持される。つまり、エッジリングＥ１をエッジリング組立体Ｅとして交換する際に、エッジリング組立体Ｅの裏面（伝熱シートＥ２側の面）と表面（伝熱シートＥ２側と反対側の面）とを反転させる必要がない。そのため、エッジリング組立体Ｅを反転させる反転機構が不要である。したがって、反転機構を設ける場合に比べて、プラズマ処理システム１を小型化させることができる。特に、減圧雰囲気とされる部分に反転機構を設ける場合は、反転機構の収容部分の排気も必要となり大型の排気装置も設ける必要があり、その場合に比べて、本実施形態によれば、プラズマ処理システム１を小型化させることができる。
【００９７】
ただし、本開示は、上述の反転機構をプラズマ処理システム１に設けることを妨げるものではない。例えば、エッジリング組立体Ｅを格納する容器３１ｂ内において、棚板Ｆ１１の上面で、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側と反対側すなわち表面を支持する場合には、上述の反転機構を設けてもよい。この場合、反転機構は、大気圧雰囲気に維持される部分に設けてもよいし、減圧雰囲気とされる部分に設けてもよい。具体的には、例えば、図８に示すように、反転機構２００は、大気部１０のローダモジュール３０に接続されるモジュール２１０に設けてもよい。また、反転機構２００は、図９に示すように、減圧部１１のトランスファモジュール５０に接続されるモジュール２２０に設けてもよい。
【００９８】
反転機構２００は、例えば、エッジリング組立体Ｅの表面または裏面を保持する保持部材２０１と、エッジリング組立体Ｅを保持した保持部材２０１を回転させる駆動力を発生させる駆動部２０２と、を有する。駆動部２０２は、上記駆動力を発生する駆動アセンブリまたは駆動機構（例えば、アクチュエータ、モータ及び／又はその他のデバイス）を有する。
反転機構２００における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面に、具体的には、保持部材２０１における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面に、前述の剥離性向上処理が施されていてもよい。
【００９９】
なお、以上の例では、交換用のエッジリング組立体Ｅは、容器３１ｂ内において大気圧雰囲気下で格納されていた。これに代えて、例えば、図１０に示すように、内部が減圧雰囲気に維持される格納部としての格納モジュール３００をトランスファモジュール５０に接続し、この格納モジュール３００内において減圧雰囲気下でエッジリング組立体Ｅを格納するようにしてもよい。図示は省略するが、格納モジュール３００には、例えば、容器３１ｂと同様に複数の棚板が設けられている。この棚板の上面で、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する場合は、上記上面は、前述の剥離性向上処理が施されていてもよい。
【０１００】
また、図１１に示すように、減圧雰囲気下でエッジリング組立体Ｅを格納する格納モジュール３１０が処理モジュール６０に接続されていてもよい。この場合、格納モジュール３１０は処理モジュール６０のプラズマ処理チャンバ１００にゲートバルブ３１１を介して接続される。
【０１０１】
格納モジュール３１０は、例えば、プラズマ処理チャンバ１００を基準として奥側に格納部としての格納室３１２を有し、手前側に減圧搬送室３１３を有し、これら格納室３１２と減圧搬送室３１３が一体化されている。格納室３１２及び減圧搬送室３１３の内部は減圧雰囲気に維持される。
【０１０２】
格納室３１２には、減圧雰囲気下でエッジリング組立体Ｅが格納される。図示は省略するが、格納室３１２の内部には、例えば、容器３１ｂと同様に複数の棚板が設けられている。
減圧搬送室３１３は、プラズマ処理チャンバ１００にゲートバルブ３１１を介して接続されており、その内部には、前述の搬送機構７０と同様に構成された搬送機構３２０が設けられている。搬送機構３２０は、エッジリングＥ１の交換時に、減圧搬送室３１３を介して格納室３１２とプラズマ処理チャンバ１００との間でエッジリング組立体Ｅを搬送する。
【０１０３】
なお、搬送機構３２０を省略し、トランスファモジュール５０内の搬送機構７０の搬送アーム７１を長尺とし、この搬送機構７０を用いて、格納室３１２とプラズマ処理チャンバ１００との間でエッジリング組立体Ｅを搬送するようにしてもよい。
【０１０４】
また、図１２に示すように、格納モジュール３１０における減圧搬送室３１３と隣接する領域に反転機構２００を設けてもよい。
【０１０５】
図１１及び図１２に示すように格納モジュール３１０を設ける場合、格納室３１２内の棚板、減圧搬送室３１３内の搬送機構３２０及び反転機構２００における、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面は、前述の剥離性向上処理が施されていてもよい。
【０１０６】
以上では、ウェハ支持台１０１のリング載置面１０４ｂ等の、エッジリング組立体Ｅの伝熱シートＥ２側を支持する面が、剥離性向上処理を施されていてもよい、としていた。これに代えて、または、これに加えて、伝熱シートＥ２における、エッジリングＥ１とは反対側の面である裏面が、剥離性向上処理を施されていてもよい。
【０１０７】
伝熱シートＥ２の裏面に対する剥離性向上処理は、例えば、伝熱材料の粉体または繊維体を混入する処理である。上記伝熱材料とは、例えば、窒化アルミニウム等の窒化物、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）である。
【０１０８】
また、伝熱シートＥ２の裏面に対する剥離性向上処理は、伝熱シートＥ２の表面とエッジリングＥ１との接触面積より伝熱シートＥ２の裏面とリング載置面１０４ｂとの接触面積を減らす処理である。この処理は、具体的には、例えば、伝熱シートＥ２の裏面に凹部を形成する処理である。
【０１０９】
図１３は、昇降ピンの他の例を説明する図である。
図６の例の各昇降ピン１０７の長さは、互いに等しい。したがって、複数の昇降ピン１０７が上昇し、これら複数の昇降ピン１０７でエッジリング組立体Ｅをウェハ支持台１０１のリング載置面１０４ｂから剥離させる際、エッジリング組立体Ｅ全体が略同時に剥離される。
【０１１０】
それに対し、図１３の例の昇降ピン４００は、短い昇降ピン４０１と長い昇降ピン４０２とを有する。そのため、複数の昇降ピン４００が上昇したときに、長い昇降ピン４０１のみがまずエッジリング組立体Ｅに接触する。したがって、エッジリング組立体Ｅのリング載置面１０４ｂからの剥離の際、エッジリング組立体Ｅの一端のみがまず剥離される。よって、エッジリング組立体Ｅのリング載置面１０４ｂから剥離させる際に、エッジリング組立体Ｅが跳ね上がるのを抑制することができる。なお、昇降ピン４０１と昇降ピン４０２との長さの差は、昇降ピン４００でエッジリング組立体Ｅを支持したときに、エッジリング組立体Ｅがずれないように設定される。
【０１１１】
なお、これに代えて、各昇降ピンの長さを等しくし、各昇降ピンに対し、昇降のための駆動力を発生させる駆動部を個別に設けることでも、エッジリング組立体Ｅのリング載置面１０４ｂからの剥離の際に、エッジリング組立体Ｅの一端のみをまず剥離させることができる。
【０１１２】
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  プラズマ処理システム
５０  トランスファモジュール
５１、３１３  減圧搬送室
６０  処理モジュール
７０、３２０  搬送機構
１００  プラズマ処理チャンバ
１０１  ウェハ支持台
１０７  昇降ピン
Ｅ  エッジリング組立体
Ｅ１  エッジリング
Ｅ２  伝熱シート
Ｗ  ウェハ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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