DE69030596T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Proben - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Proben

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Ryooji Kudamatsu-Shi Yamaguchi 744 Fukuyama
Hironobu Kudamatsu-Shi Yamaguchi 744 Kawahara
Yoshinao Kumage-Gun Yamaguchi 745-06 Kawasaki
Kazuo Higashimurayama-Shi Tokyo 189 Nojiri
Yoshiaki Kudamatsu-Shi Yamaguchi 744 Sato
Yoshimi Tachikawa-Shi Tokyo 190 Torii
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein einen Ätzschritt enthaltendes Verfahren zum Bearbeiten einer Probe sowie eine Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens, und spezieller betrifft sie ein Verfahren und eine Vorrichtung, die dazu geeignet sind, eine Probe bei der Herstellung eines Halbleiterbauteils oder eines anderen, miniaturisierte Komponenten enthaltenden Bauteils zu bearbeiten.
    • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Eine Probe wie das Substrat eines Halbleiterbauteils wird z.B. durch eine chemische Lösung oder durch Plasma geätzt. Hinsichtlich Korrosionsschutz der Probe nach dem Ätzprozess muss ausreichend Sorgfalt gewahrt werden.
  • Eine nach dem Ätzen anzuwendende Korrosionsschutztechnik ist z.B. im Dokument US-A-4487678 offenbart. Diese bekannte Technik unterwirft einen Photolackfilm, nach dem Ätzen durch Plasma innerhalb einer Ätzkammer, einem Beseitigungsvorgang innerhalb einer zweiten, mit der Ätzkammer verbundenen Plasmabearbeitungskammer. Die zweite Plasmabehandlung entfernt Chlorkomponenten, die korrodierende Komponenten sind, die im Photolackfilm oder an der geätzten Oberfläche verblieben sind. Es ist auch bekannt, eine Probe nach dem Ätzen auf mindestens 200 ºC zu erhitzen, um die Verdampfung von Chloriden zu fördern, bei denen es sich um zurückgebliebene Korrosionskomponenten handelt. Die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. JP-A-61-133388 offenbart ein Verfahren, bei dem eine Probe nach dem Plasmaätzen an eine Heizbehandlungskammer transferiert wird, in der heiße Luft auf sie geblasen wird, um korrodierende Verbindungen zu beseitigen. Danach wird die Probe mit Wasser gewaschen und getrocknet.
  • Die Anmelder haben herausgefunden, dass bei diesen bekannten Techniken das Problem besteht, dass kein ausreichendes Korrosionsschutzverhalten erhalten werden kann, zumindest bei bestimmten Arten von Proben.
  • Z.B. wird angenommen, dass die oben beschriebenen Techniken in einigen Fällen für den Korrosionsschutz eines einzelnen Metallfilms wie eines Verdrahtungsfilms aus Aluminium (Al) wirksam sind. Jedoch gelingt es ihnen nicht, für ausreichenden Korrosionsschutzeffekt nach dem Ätzen einer Probe mit Metallen mit voneinander verschiedenen Ionisierungsneigungen zu sorgen, wie bei Filmen aus Al, Cu, W, Ti, Mo usw. und deren Legierungen oder Laminaten.
  • Gemeinsam mit einem beachtlichen Fortschritt bei der Miniaturisierung innerhalb der letzten Jahre wurden Verdrahtungsfilme immer mehr miniaturisiert und Al-Cu-Si-Legierungsfilme mit einem Anteil von wenigen Prozent Cu anstelle der herkömmlichen Al-Si-Legierungsfilme sowie eine Laminatstruktur aus einem Al-Cu-Si-Legierungsfilm und einem Film aus einem hochschmelzenden Metall wie Titanwolfram (TiW), Titannitrid (TiN) und Molybdänsilicium (MoSi) zum Verringern des Kontaktwiderstands haben als Verdrahtungsfilme weite Anwendung gefunden, um Unterbrechungen aufgrund von Elektromigration und Spannungsmigration zu verhindern. Bei einem derartigen Verdrahtungsfilmaufbau sind die Ionisierungsneigungen von Al und Cu, W, Ti, Mo oder dergleichen verschieden, so dass sich dank Wasserkomponenten als Medium eine Art Batteriewirkung entwickelt und die Korrosion des Verdrahtungsfilm durch sogenannte "elektrolytische Korrosion" beschleunigt wird. Selbst wenn durch Ätzen erzeugte korrodierende Materialien unter Verwendung von Plasma bei einer hohen Temperatur von 200 ºC oder mehr entfernt werden, tritt Korrosion auf und der Wirkung von Feuchtigkeit an den verbliebenen korrodierenden Verbindungen innerhalb einiger Minuten oder einiger Stunden nach dem Entnehmen der Probe an die Atmosphäre auf.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Probenbearbeitung zu schaffen, die die Korrosion einer Probe nach dem Ätzen unabhängig von der Art der Probe ausreichend verhindern können.
  • Gemäß einer Erscheinungsform schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten einer Probe mit einem Substrat und einer Schicht auf dem Substrat, die dem Ätzvorgang des Schritts (i) unterworfen wird, wobei diese Schicht aus (a) einem Laminat mit Metallen verschiedener Ionisationsneigungen und (b) einer Legierung von Metallen verschiedener Ionisationsneigungen ausgewählt ist und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
  • (i) Ätzen der Probe mittels eines Ätzplasmas, das unter Verwendung eines chlorhaltigen Gases (d.h. eines Gases, das Chlor selbst oder eine Chlorverbindung enthält) gebildet wird, wobei das Ätzen durch eine Maske auf der Probe ausgeführt wird;
  • (ii) nach dem Schritt (i), Behandeln der Probe mittels eines zweiten Plasmas, um ein Entfernen der Maske zu bewirken und die zurückbleibenden, im Schritt (i) gebildeten Verbindungen zu entfernen, wobei das zweite Plasma in einer Gasatmosphäre, die sich von der des Ätzplasmas unterscheidet, gebildet wird;
  • (iii) Inkontaktbringen einer Oberfläche der Probe, die durch die Schritte (i) und (ii) freigelegt wird, mit wenigstens einer wässrigen Flüssigkeit, um wenigstens (a) ein Entfernen der zurückbleibenden Ätzverbindungen aus Schritt (i) oder (b) ein Passivieren der Oberfläche, die durch die Schritte (i) und (ii) freigelegt wird, zu bewirken, und (iv) nach dem Schritt (iii) Trocknen der Probe.
  • Wie es weiter unten erörtert wird, hat es sich überraschenderweise herausgestellt, dass die Kombination der Schritte (ii) und (iii) zu beachtlich verbesserter Korrosionsfestigkeit einer plasmageätzten Probe führt.
  • Das Plasma im Schritt (ii) wird vorzugsweise in einer Sauerstoff enthaltenden Gasatmosphäre hergestellt.
  • Vorzugsweise wird der Waschvorgang gemäß dem Schritt (iii) aus folgendem ausgewählt:
  • (a) ein Waschen mit Wasser,
  • (b) ein Waschen mit einer alkalischen Flüssigkeit und danach mit Wasser,
  • (c) ein Waschen mit einer Säureflüssigkeit und danach mit Wasser, oder
  • (d) zuerst Waschen mit einer Mischung aus Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure und danach mit Wasser.
  • Geeigneterweise wird, um Kontakt mit der Luft zu vermeiden, der Schritt (iii) in einer Inertgasatmosphäre ausgeführt. Auf entsprechende Weise kann der Schritt (iv) in einer Inertgasatmosphäre ausgeführt werden. Die Erfindung ist speziell dann anwendbar, wenn die Schicht, die dem Ätzvorgang gemäß dem Schritt (i) unterworfen wird, entweder (a) ein Laminat ist, das Metalle verschiedener Ionisationspotenziale enthält, oder (b) eine Legierung von Metallen verschiedener Ionisationspotenziale ist. Allgemeiner gesagt, kann die geätzte Schicht aus Filmen ausgewählt werden, die aus Al, Cu, W, Ti, Mo, anderen hochschmelzenden Metallen, Legierungen hieraus (einschließlich Si enthaltenden Legierungen), Siliciden hochschmelzender Metalle, TiN und TiW und Laminaten mindestens zweier derartiger Filme bestehen.
  • Gemäß einer anderen Erscheinungsform schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer Probe mit
  • (i) einer Einrichtung zum Ausführen von Plasmaätzen bei der Probe mit einer Versorgungseinrichtung, die zum Liefern eines ersten plasmabildenden Gases zum Plasmaätzen geeignet ist,
  • (ii) einer Einrichtung zur Plasmabehandlung der Probe nach dem Plasmaätzen mit einer Versorgungseinrichtung zum Liefern eines zweiten plasmabildenden Gases zur Plasmabehandlung, vorzugsweise ein Sauerstoff enthaltendes Gas ist und es sich vom ersten Gas unterscheidet,
  • (iii) einer Einrichtung zum Inkontaktbringen einer Oberfläche der Probe, die durch Plasmaätzen und der Plasmabehandlung freigelegt wird, mit einer Flüssigkeit, die geeignet ist, entweder wenigstens (a) ein Entfernen von zurückbleibenden Ätzverbindungen, die beim Plasmaätzen gebildet werden, oder (b) ein Passivieren der Oberfläche zu bewirken, und
  • (iv) einer Einrichtung zum Trocknen der Probe nach dem Inkontaktbringen mit der Flüssigkeit.
  • Vorzugsweise ist die Einrichtung zum Plasmaätzen eine Magnetfeldtyp-Mikrowellen-Plasmaätzeinrichtung und die Einrichtung zur anschließenden Plasmabehandlung ist eine Nicht-Magnetfeldtyp-Mikrowellen-Plasmaätzeinrichtung.
  • Die Vorrichtung kann eine erste und eine zweite Einheit umfassen, die voneinander lösbar sind. Die erste Einheit umfasst die Plasmaätzeinrichtung und die Einrichtung zur Plasmabehandlung, während die zweite Einheit die Einrichtung zum Inkontaktbringen mit Flüssigkeit und die Trocknungseinrichtung umfasst. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Einrichtung zum Transferieren einer Probe von der ersten Einheit zur zweiten Einheit, die vorzugsweise an der zweiten Einheit montiert ist.
  • Vorzugsweise befinden sich eine Probenaufnahmestation zum Aufnehmen einer zu bearbeitenden Probe sowie eine Probenentladestation zum Entladen einer Probe nach der Bearbeitung auf derselben Seite der Vorrichtung.
  • In dieser Beschreibung wird der Zweckdienlichkeit halber der Plasmabehandlungsschritt nach dem Ätzen als Nachbearbeitung bezeichnet, der Flüssigkeitsbehandlungsschritt wird als Nassbearbeitung bezeichnet und der Trocknungsschritt wird als Trocknungsbearbeitung bezeichnet.
  • Gemäß der Erfindung wird daher eine Probe unter Verwendung eines Plasmas geätzt. Nach dem Ätzen wird die Probe durch eine Plasmanachbearbeitungseinrichtung unter Verwendung eines Plasmas bei verringertem Druck nachbearbeitet. Die nachbearbeitete Probe aus der Plasmanachbearbeitungseinrichtung wird durch eine Nassbearbeitungseinrichtung nassbearbeitet. Die nassbearbeitete Probe wird durch eine Trocknungsbearbeitungseinrichtung trocknungsbearbeitet. Da die Nachbearbeitung unter Verwendung eines Plasmas und die Nassbearbeitung beide ausgeführt werden, können korrodierende Materialien, wie sie aufgrund des Ätzens auftreten, ausreichend von der geätzten Probe entfernt werden. Daher kann die Korrosion einer Probe selbst dann, wenn die geätzte Probe z.B. an die Außenluft entnommen wird, unabhängig von der Art der Probe ausreichend verhindert werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung mittels nichtbeschränkender Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Probenbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
  • Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 1 ist;
  • Fig. 3 eine schematische Seitenansicht in Längsrichtung der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung ist;
  • Fig. 4A - 4G Einzelheiten des Aufbaus und des Betriebs eines Teils der Vorrichtung der Fig. 2 und 3 veranschaulichen;
  • Fig. 5A und 5B Einzelheiten des Aufbaus und des Betriebs eines zweiten Teils der Vorrichtung der Fig. 2 und 3 veranschaulichen;
  • Fig. 6 eine Schnittansicht ist, die ein Beispiel einer Probe zeigt;
  • Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel für das Auftreten von Korrosion zeigt;
  • Fig. 8 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen Bearbeitungsarten nach dem Ätzen und der Zeit bis zum Auftreten von Korrosion zeigt; und
  • Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Probenbearbeitungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Gemäß Fig. 1 umfasst die Probenbearbeitungsvorrichtung eine Bearbeitungsvorrichtung 10 zum Ätzen einer Probe, eines Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20, eine Nassbearbeitungsvorrichtung 30 und eine Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40, und sie ist mindestens mit Einrichtungen 50, 60, 70 zum Transferieren der Probe zwischen diesen Bearbeitungsvorrichtungen versehen.
  • In Fig. 1 wird als Bearbeitungsvorrichtung 10 eine Vorrichtung zum Bearbeiten, wie Ätzbearbeiten, einer Probe unter Verwendung von Plasma bei verringertem Druck verwendet. Beispiele von verwendbaren Plasmaätzvorrichtungen sind eine Plasmaätzvorrichtung, eine Ätzvorrichtung für reaktives Sputtern, eine Nicht-Magnetfeldtyp-Mikrowellen-Plasmaätzvorrichtung, eine Magnetfeldtyp-Mikrowellen-Plasmaätzvorrichtung, eine Elektroncyclotronresonanz(ECR)-Mikrowellen-Plasmaätzvorrichtung, eine Fotoerregungs-Plasmaätzvorrichtung, eine Ätzvorrichtung unter Verwendung neutraler Teilchen, usw. Außer den oben angegebenen Vorrichtungen ist es möglich, eine Vorrichtung, die die Probe nassätzt sowie eine Vorrichtung, die die Probe unter Verwendung eines korrodierenden Gases ätzt, zu verwenden.
  • In Fig. 1 nimmt die Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20 eine Nachbearbeitung, wie eine Veraschung, d.h. eine Beseitigung von Photolack durch Oxidation, der durch die Bearbeitungsvorrichtung 10 bearbeiteten Probe unter Verwendung von Plasma bei verringertem Druck vor. Beispiele für verwendbare Veraschungsbearbeitungsvorrichtungen sind eine Plasmaveraschungsvorrichtung, eine Nicht-Magnetfeldtyp- und eine Magnetfeldtyp-Mikrowellen-Plasmaveraschungsvorrichtung, eine ECR-Mikrowellen-Plasmaveraschungsvorrichtung, eine Fotoerregungs-Plasmaveraschungsvorrichtung und dergleichen.
  • In Fig. 1 nimmt die Nassbearbeitungsvorrichtung 30 eine Nassbearbeitung der nachbearbeiteten Probe aus der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20 vor, und sie ist z.B. eine Schleuder-Nassbearbeitungsvorrichtung. In der Schleuder- Nassbearbeitungsvorrichtung wird die nachbearbeitete Probe einem Schleuderwaschvorgang z.B. mit Wasser oder einem Schleudervorgang mit aufeinanderfolgendem Waschen mit chemischen Lösungen und Wasser unterzogen. In diesem Fall wird die chemische Lösung geeignet abhängig von den Materialien ausgewählt, die von der nachbearbeiteten Probe zu entfernen sind. Als Bearbeitungsatmosphäre wird eine Inertgasatmosphäre, wie eine solche aus Stickstoffgas, oder eine atmosphärische Atmosphäre verwendet. Manchmal wird in diesem Zustand nach der Nassbearbeitung eine Trocknungsbearbeitung wie das Entfernen von Wasser ausgeführt.
  • In Fig. 1 wird als Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40 zur Trocknungsbearbeitung der nassbearbeiteten Probe aus der Nassbearbeitungsvorrichtung 30 z.B. eine Vorrichtung zum Heizen und Trocknen der nassbearbeiteten Probe oder eine Vorrichtung zum Aufblasen eines Trocknungsgases auf die nassbearbeitete Probe zum Trocknen derselben verwendet. Als Bearbeitungsatmosphäre wird eine Stickstoffgasatmosphäre oder die atmosphärische Atmosphäre verwendet.
  • In Fig. 1 hat die Probentransfereinrichtung 50 die Funktion des Transferierens der bearbeiteten Probe zwischen einer Bearbeitungsstation (nicht dargestellt) der Bearbeitungsvorrichtung 10 und einer Bearbeitungsstation (nicht dargestellt) der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20. Die Probentransfereinrichtung 60 hat die Funktion des Transferierens der nachbearbeiteten Probe zwischen einer Bearbeitungsstation (nicht dargestellt) der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20 und einer Bearbeitungsstation (nicht dargestellt) der Nassbearbeitungsvorrichtung 30. Die Probentransfereinrichtung 70 hat die Funktion des Transferierens der nassbearbeiteten Probe zwischen einer Bearbeitungsstation der Nassbearbeitungsvorrichtung 30 und einer Bearbeitungsstation (nicht dargestellt) der Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40. Die Probentransfereinrichtung 50 kann die Probe zwischen der Bearbeitungsstation der Verarbeitungsvorrichtung 10 und derjenigen der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung zuführen und aufnehmen. Die Probentransfereinrichtung 60 kann die Probe zwischen der Bearbeitungsstation der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20 und derjenigen der Nassbearbeitungsvorrichtung 30 zuführen und aufnehmen. Die Probentransfereinrichtung 70 kann die Probe zwischen der Bearbeitungsstation der Nassbearbeitungsvorrichtung 30 und derjenigen der Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40 zuführen und aufnehmen. Als Probentransfereinrichtungen 50, 60, 70 werden bekannte Transfereinrichtungen verwendet. Zu Beispielen für derartige Einrichtungen gehört ein Armförderer, der mit Probenergreifelementen versehen ist, die die mechanisch, elektrisch oder magnetisch rotierte oder hin- und herbewegte Probe aufnehmen und halten, oder mit Probengreifern oder Probensaugern, die die Probe z.B. durch elektromagnetische Anziehung oder Unterdruckansaugen an ihrer Umfangskante ergreifen und halten, ein Bandförderer mit einem Endlosband, das sich zwischen einer Antriebswalze und einer angetriebenen Walze erstreckt, eine Vorrichtung zum Transferieren der Probe durch die Blaskraft von Gas, usw. Wenn die Bearbeitungsvorrichtung 10 eine Vorrichtung ist, die die Probe unter Verwendung von Plasma unter verringertem Druck bearbeitet, ist die Probentransfereinrichtung 50 auf solche Weise angeordnet, dass die bearbeitete Probe innerhalb eines Raums unter verringertem Druck transferiert werden kann, ohne dass sie der Außenluft ausgesetzt wird.
  • In diesem Fall sind, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, eine Probentransfereinrichtung 80, die die durch die Bearbeitungsvorrichtung 10 zu bearbeitende Probe zu dieser transferiert, und eine Probentransfereinrichtung 90 zum Transferieren der durch die Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40 trocknungsbearbeiteten Probe an z.B. eine Wiederaufnahmekassette (nicht dargestellt) angeordnet. Als diese Probentransfereinrichtungen 80 und 90 werden solche verwendet, die zu den Probentransfereinrichtungen 50, 60 analog sind.
  • Wenn die Verarbeitungsvorrichtung 10 von Fig. 1 eine Probe unter Verwendung von z.B. Plasma unter verringertem Druck bearbeitet, kann die Probenbearbeitungsatmosphäre der Bearbeitungsvorrichtung 10 in Verbindung mit dem Raum gebracht werden, und von diesem getrennt werden, in dem die durch die Bearbeitungsvorrichtung 10 zu bearbeitende Probe an diesen transferiert wird, sowie dem Raum, in den die bearbeitete Probe transferiert wird. Die Probenbearbeitungsatmosphäre der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20, der Raum, in den die bearbeitete Probe transferiert wird, und der Raum, in den die nachbearbeitete Probe transferiert wird, können in Verbindung miteinander gebracht werden und voneinander getrennt werden. Der Raum, in den die nachbearbeitete Probe transferiert wird, die Atmosphäre zur Nassbearbeitung der Probe in der Nassbearbeitungsvorrichtung 30, der Raum, in den die nassbearbeitete Probe transferiert wird, die Atmosphäre zur Trocknungsbearbeitung der Probe in der Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40 sowie der Raum, in den die trocknungsbearbeitete Probe übertragen wird, können in Verbindung miteinander gehalten werden, oder sie können in Verbindung miteinander gebracht werden und voneinander getrennt werden.
  • In Fig. 1 ist die Bearbeitungsstation in der Probenbearbeitungsatmosphäre der Bearbeitungsvorrichtung 10 angebracht. Wenn die Probenbearbeitungsvorrichtung 10 die Probe unter Verwendung von Plasma unter verringertem Druck bearbeitet, ist die Bearbeitungsstation ein Probentisch (nicht dargestellt). Der Probentisch (nicht dargestellt) wird als Bearbeitungsstation jeweils in die Bearbeitungsatmosphäre der Plasmanachbearbeitungseinrichtung 20, der Nassbearbeitungsvorrichtung 30 und der Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40 eingesetzt. Eine oder mehrere Proben können auf jeden Probentisch aufgebracht werden. In der Verarbeitungsvorrichtung 10 und in der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung 20 wird manchmal jeder Tisch als eines der Aufbauelemente verwendet, die die Probenbearbeitungsatmosphäre bilden.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detaillierter erläutert.
  • In den Fig. 2 und 3 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Probe unter Verwendung von Plasma bei verringertem Druck als Bearbeitungsvorrichtung dargestellt.
  • In den Fig. 2 und 3 sind in der oberen Wand einer Pufferkammer 100 vier Öffnungen 101a, 101b, 101c und 101d ausgebildet. An der unteren Wand der Pufferkammer 100 ist eine Abpumpdüse 102a angeordnet. Eines der Enden einer Abpumpleitung (nicht dargestellt) ist mit der Abpumpdüse 102a verbunden, und ihr anderes Ende ist mit einer Saugöffnung einer Abpumpvorrichtung (nicht dargestellt) wie einer Vakuumpumpe verbunden. Die ebene Form der Pufferkammer 100 ist im Wesentlichen L-förmig. Die Pufferkammer 100 besteht in diesem Fall aus rostfreiem Stahl. Wenn die Pufferkammer 100 in Draufsicht betrachtet wird, sind die Öffnungen 101a, 101b, 101c von der Haupt- zur untergeordneten Seite der L-Form angeordnet, und die Öffnung 101d ist auf der untergeordneten Seite der L-Form ausgebildet. Die Öffnungen 101a - 101d weisen zwischen benachbarten Paaren derselben vorbestimmte Abstände auf. Innerhalb der Pufferkammer 100 ist ein Arm 81 drehbar angeordnet. Der Arm 81 kann sich in einer Ebene in der Pufferkammer 100 drehen. Ein Probenergreifelement 82 ist am rotierenden Ende des Arms 81 angeordnet. Dieses Probenergreifelement 82 verfügt über geformte Elemente, die sich in einer Ebene gegenüberstehen. Die Drehungsbahn, im wesentlichen im Zentrum des Probenergreifelements 82, ist auf solche Weise positioniert, dass sie im Wesentlichen dem Zentrum jeder Öffnung 101a, 101b entspricht. Anders gesagt, ist der Drehstützpunkt des Arms 81 so positioniert, dass das Zentrum des Probenergreifelements 82 beinahe die oben beschriebene Bahn überfährt. Der Drehstützpunkt des Arms 81 ist am oberen Ende einer Drehachse 83 positioniert, deren oberes Ende an dieser Position in die Pufferkammer 100 hineinsteht, deren unteres Ende aus der Pufferkammer 100 heraussteht und die drehbar unter Beibehaltung von Luftdichtheit an der unteren Wand der Pufferkammer 100 angeordnet ist. Das untere Ende der Drehachse 83 ist mit einer Drehantriebseinrichtung (nicht dargestellt), die außerhalb der Pufferkammer 100 auf solche Weise angeordnet ist, dass Entsprechung zur unteren Wand der Pufferkammer 100 besteht. Ein Arm 51 ist drehbar innerhalb der Pufferkammer 100 an einer Position angeordnet, die sich von der des Arms 81 untßrscheidet, und an der Seite entgegengesetzt zum Probenweg. Der Arm 81 kann sich in derselben Ebene wie der Arm 81 in der Pufferkammer 100 drehen. Am drehbaren Ende des Arms 81 ist ein Probenergreifelement 52 angeordnet. Die ebene Form des Probenergreifelements 52 ist im Wesentlichen dieselbe wie die des Probenergreifelements 82. Der Arm 51 ist auf solche Weise angeordnet, dass die Drehbahn im Zentrum des Probenergreifelements 52 im Wesentlichen dem Zentrum jeder Öffnung 101b, 101c, 101d entspricht. Anders gesagt, ist der Drehstützpunkt des Arms 51 an einer Stelle positioniert, an der das Zentrum des Probenergreifelements 52 beinahe die oben angegebene Drehbahn durchläuft. Der Drehstützpunkt des Arms 51 ist am oberen Ende einer Drehachse 53 positioniert, die drehbar auf der Bodenwand der Pufferkammer 100 angeordnet ist, während Luftdichtheit innerhalb der Pufferkammer 100 beibehalten ist, wobei ihr oberes Ende an dieser Position in die Pufferkammer 100 hineinsteht und ihr unteres Ende aus der Pufferkammer 100 heraussteht. Das untere Ende der Drehachse 53 ist mit der Antriebswelle einer Drehantriebseinrichtung verbunden, die außerhalb der Pufferkammer 100 so angeordnet ist, dass Entsprechung zur Bodenwand der Pufferkammer 100 besteht, wobei es sich z.B. um die Abtriebswelle eines Motors 54 handelt.
  • In Fig. 3 sind ein Probentisch 110 und ein Abdeckelement 111 auf solche Weise angeordnet, dass die Öffnung 101a zwischen ihnen liegt. Der Probentisch 110 verfügt an seiner Oberseite über eine Probenaufnahmefläche Die ebene Form und die Größe des Probentischs 100 sind dergestalt, dass er die Öffnung 101a verschließen kann. Der Probentisch 110 ist innerhalb der Pufferkammer 100 auf solche Weise angeordnet, dass er die Öffnung 101a öffnen und schließen kann und er, in diesem Fall, nach oben und unten laufen kann.
  • Die Mittelachse einer Hubachse 112 liegt im Zentrum der Öffnung 101a, wobei ihr oberes Ende in die Pufferkammer 100 hineinsteht und ihr unteres Ende aus derselben heraussteht und an der Bodenwand der Pufferkammer 100 in solcher Weise angeordnet ist, dass sie nach oben und unten laufen kann, während Luftdichtheit innerhalb der Pufferkammer 100 beibehalten ist. Der Probentisch 110 ist am oberen Ende der Hubachse 112 im Wesentlichen horizontal angeordnet, wobei seine Probenaufnahmefläche die Oberseite ist. Das untere Ende der Hubachse 112 ist mit einer Hubantriebseinrichtung wie der Zylinderstange eines Zylinders 113 verbunden, der außerhalb der Pufferkammer 100 auf solche angeordnet ist, dass Entsprechung mit der Bodenwand der letzteren besteht. Ein Abdichtungsring (nicht dargestellt) ist um den Außenumfang der Oberseite des Probentischs 110 oder an der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100, dem Ersteren gegenüberstehend, angeordnet, d.h. an der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 um die Öffnung 101a herum.
  • Auf dem Probentisch 110 ist ein Probenzuführelement (nicht dargestellt) angeordnet. Dieses Probenzuführelement ist auf solche Weise angeordnet, dass es zwischen einer Position unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 110 und einer Position, die aus der Öffnung 101a heraussteht, wenn diese Öffnung 101a durch den Probentisch 110 verschlossen ist, nach oben und unten verstellt werden kann. Die ebene Form und die Größe des Abdeckelements 111 sind dergestalt, dass es die Öffnung 110a verschließen kann. Das Abdeckelement 111 ist außerhalb der Pufferkammer 100 auf solche Weise angeordnet, dass es die Öffnung 101a öffnen und schließen kann, und in diesem Fall kann es nach oben und unten laufen. In diesem Fall ist eine Hubachse 114 außerhalb der Pufferkammer 100 auf solche Weise angeordnet, dass sie nach oben und unten laufen kann, wobei ihre Achse im Wesentlichen mit der der Hubachse 112 übereinstimmt. Das Abdeckelement 111 ist im Wesentlichen horizontal am unteren Ende der Hubachse 114 angeordnet. Das obere Ende der Hubachse 114 ist mit einer Hubantriebseinrichtung wie der Zylinderstange eines Zylinders 115 verbunden, der über dem Abdeckelement 111 außerhalb der Pufferkammer 100 angeordnet ist.
  • Um den Außenumfang der Unterseite des Abdeckelements 111 oder an der Außenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 ist, der Ersteren gegenüberstehend, ein Abdichtungsring (nicht dargestellt) angeordnet, oder, anders gesagt, um die Außenfläche der oberen Wand der Pufferkammer 100 um die Öffnung 101a herum. Der Probentisch 110 und das Abdeckelement 111 sind demgemäß Türen eines luftdichten Einlasses der Pufferkammer 100.
  • Eine Entladungsröhre 11, deren Form in diesem Fall im Wesentlichen halbkugelig ist, ist gemäß der Darstellung in Fig. 3 luftdicht an der oberen Wand der Pufferkammer 100 angeordnet. Die Form und die Größe der Öffnung der Entladungsröhre 11 entsprechen im Wesentlichen denjenigen der öffnung bib, und diese Öffnung der Entladungsröhre 11 ist im Wesentlichen zur Öffnung 101b ausgerichtet. Die Entladungsröhre 11 besteht aus einem elektrischen Isolator wie Quarz. Außerhalb der Entladungsröhre 11 ist, diese umgebend, ein Wellenleiter 12a angeordnet. Mittels eines Wellenleiters 12b sind ein Magnetron 13 als Mikrowellen-Schwingungseinrichtung und der Wellenleiter 12a angeschlossen. Die Wellenleiter 12a und 12b bestehen aus einem elektrischen Leiter. Der Wellenleiter 12b verfügt über einen Isolator 12c und eine Leistungsüberwachungseinrichtung 12d. Außerhalb des Wellenleiters 12b und um diesen herum ist eine Magnetspule 14 als Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung angeordnet.
  • Ein Probentisch 15 ist innerhalb des von der Pufferkammer 100 und der Entladungsröhre 11 festgelegten Raums so angeordnet, dass er in diesem nach oben und unten verstellbar ist. Die Achse einer Hubachse 16 stimmt in diesem Fall im Wesentlichen mit der Achse der Entladungsröhre 11 überein.
  • Die Hubachse 16 ist nach oben und unten verstellbar an der Bodenwand der Pufferkammer 100 angeordnet, wobei ihr oberes Ende in die Pufferkammer 100 hineinsteht und ihr unteres Ende aus der Pufferkammer 100 heraussteht, während Luftdichtheit innerhalb der Pufferkammer 100 aufrechterhalten bleibt.
  • Zu diesem Teil der Vorrichtung sind mehr Details in den Fig. 5A und 5B dargestellt, auf die ebenfalls Bezug zu nehmen ist.
  • Der Probentisch 15 verfügt an seiner Oberseite über eine Probenaufnahmefläche. Die ebene Form und die Größe des Probentischs 15 sind dergestalt, dass dieser Probentisch 15 durch die Öffnung 101b laufen kann. Der Probentisch 15 ist im wesentlichen horizontal am oberen Ende der Hubachse 16 so angeordnet, dass seine Probenaufnahmefläche seine Oberseite ist. Das untere Ende der Hubachse 16 ist mit einer Hubantriebseinrichtung wie der Zylinderstange eines Zylinders (nicht dargestellt) verbunden, der außerhalb der Pufferkammer 100 auf solche Weise angeordnet ist, dass Entsprechung zur Bodenwand derselben besteht. In diesem Fall ist der untere Endabschnitt der Hubachse 16 mit einer Vorspannungsquelle, z.B. einer hochfrequenten Spannungsquelle 18 verbunden. Die hochfrequente Spannungsquelle 18 ist außerhalb der Pufferkammer 100 angeordnet und geerdet. In diesem Fall be finden sich der Probentisch 15 und die Hubachse 16 in elektrisch verbundenem Zustand, jedoch sind die Probenkammer 100 und die Hubachse 16 elektrisch isoliert.
  • Auf dem Probentisch 15 ist ein Probenzuführelement 15a (Fig. 5A) vorhanden. Das Probenzuführelement 15a ist an einer Position unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 15 auf solche Weise angeordnet, dass es in Bezug auf die Probenergreifelemente 82, 52 nach oben und unten verstellt werden kann, wenn die Probenaufnahmefläche des Probentischs 15 nach unten unter das Probenergreifelement 82 des Arms 81 und das Probenergreifelement 52 des Arms 51 verstellt wird.
  • Der Probentisch 15 verfügt über eine Einrichtung zum Regeln der Temperatur. Innerhalb des Probentischs 15 ist z.B. ein Strömungspfad für ein Wärmemedium ausgebildet, und ein als Wärmemedium wirkendes Kühlmedium wie Kühlwasser, flüssiges Ammoniak, flüssiger Stickstoff oder dergleichen, oder ein Heizmedium wie ein Heizgas wird dem Strömungspfad zugeführt. Auf dem Probentisch 15 ist eine Wärmeerzeugungseinrichtung wie z.B. ein Heizer angeordnet.
  • Um den Probentisch 15 und die Hubachse 16 sind innerhalb der Pufferkammer 100 Flansche 120 und 121 angeordnet. Der Innendurchmesser und die Form jedes Flanschs 120 und 121 stimmen im Wesentlichen mit denen der Öffnung 101b überein. Der Flansch 120 ist luftdicht an der Innenseite der Bodenwand der Pufferkammer 100 angeordnet, wobei die Achse der Hubachse 16 im Wesentlichen in seiner Mitte liegt. Der Flansch 121 ist auf solche Weise angeordnet, dass er dem Flansch 120 ge genübersteht. Ein Metallbalg 122 ist auf solche Weise als Verlängerungs-Kontraktions-Begrenzungseinrichtungen angeordnet, dass er diese Flansche 120 und 121 überbrückt.
  • Eine Hubachse 122a ist nach oben und unten verstellbar so angeordnet, dass ihr oberes Ende in die Pufferkammer 100 hineinsteht und ihr unteres Ende aus der Pufferkammer 100 heraussteht, während Luftdichtheit innerhalb der Pufferkammer 100 beibehalten ist. Der Flansch 121 ist mit dem oberen Ende der Hubachse verbunden. Das untere Ende der Hubachse ist mit einer Hubantriebseinrichtung wie einer Zylinderstange eines Zylinders (nicht dargestellt) verbunden, der außerhalb der Pufferkammer 100 auf solche Weise angeordnet ist, dass Entsprechung zur Bodenwand der Pufferkammer 100 besteht.
  • An der Oberseite des Flanschs 121 oder der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 ist dem Ersteren gegenüberstehend ein Abdichtungsring angeordnet, oder, anders gesagt, an der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 um die Öffnung 101b herum.
  • An der Bodenwand der Pufferkammer 100 ist etwas mehr einwärts als der Flansch 120 eine Abpumpdüse 102b angeordnet. Eines der Enden einer Abpumpleitung (nicht dargestellt) ist mit der Abpumpdüse 102b verbunden, und ihr anderes Ende ist mit der Saugöffnung einer Abpumpvorrichtung (nicht dargestellt) wie einer Vakuumpumpe verbunden. Ein Umschaltventil (nicht dargestellt) und ein Druckregelventil wie ein solches mit variablem Widerstand (nicht dargestellt) sind in der Abpumpleitung angeordnet. Eines der Enden einer Gaseinlassleitung (nicht dargestellt) ist mit einer Druckgasquelle (nicht dargestellt) verbunden, und ihr anderes Ende öffnet in die Auslassleitung 11 oder dergleichen. Ein Umschaltventil und ein Gasströmungsratenregler (nicht dargestellt) sind in der Gaseinlassleitung angeordnet.
  • In Fig. 3 ist die Plasmanachbearbeitungskammer 21 hermetisch dicht an der oberen Wand der Pufferkammer 100 angeordnet. Die Form und die Größe der Öffnung der Plasmanachbearbeitungskammer 21 stimmen im Wesentlichen mit denen der Öffnung 101c überein, und die Öffnung der Plasmanachbearbeitungskammer 21 ist im wesentlichen zur Öffnung 101c ausgerichtet. Ein Probentisch 22 ist im Raum angeordnet, der durch das Innere der Pufferkammer 100 und das Innere der Plasmanachbearbeitungskammer 21 gebildet wird. Eine Tragachse 23 verwendet in diesem Fall die Achse der Plasmanachbearbeitungskammer 21 als Achse. Sie ist an der Bodenwand der Pufferkammer 100 so angeordnet, dass ihr oberes Ende in die Pufferkammer 100 hineinsteht und ihr unteres Ende aus der Pufferkammer 100 heraussteht, während innerhalb der Pufferkammer 100 Luftdichtheit beibehalten bleibt.
  • Der Probentisch 22 verfügt an seiner Oberseite über eine Probenaufnahmefläche. Die ebene Form und die Größe des Probentischs 22 sind in diesem Fall kleiner als diejenigen der Öffnung 101c. Der Probentisch 22 ist im wesentlichen horizontal am oberen Ende der Tragachse 23 angeordnet, wobei seine Probenaufnahmefläche die Oberseite bildet. Die Probenaufnahmefläche des Probentischs 22 liegt unter dem Probenergreifelement 52 des Arms 51.
  • Auf dem Probentisch 22 ist ein Probenzuführelement (nicht dargestellt) angeordnet. Anders gesagt, ist das Probenzuführelement nach oben und unten verstellbar zwischen einer Position unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 22 und einer Position über dem Probenergreifelement 52 des Arms 51 angeordnet.
  • Flansche 125 und 126 sind außerhalb des Probentischs 22 und der Tragachse 23, jedoch innerhalb der Pufferkammer 100 angeordnet. Der Innendurchmesser und die Form jedes Flanschs 125, 126 stimmen im Wesentlichen mit denen der Öffnung 101c überein. Der Flansch 125 ist hermetisch dicht an der Innenseite der Bodenwand der Pufferkammer 100 im Wesentlichen koaxial mit der Achse der Tragachse 23 angeordnet. Der Flansch 126 steht dem Flansch 125 gegenüber. Ein Metallbalg überbrückt diese Flansche 125 und 126 als Verlängerungs-Kontraktions-Begrenzungseinrichtung. Eine Hubachse (nicht dargestellt) ist nach oben und unten verstellbar an der Bodenwand der Pufferkammer 100 so angeordnet, dass ihr oberes Ende in die Pufferkammer 100 hineinsteht und ihr unteres Ende aus der Pufferkammer 100 heraussteht, während Luftdichtheit innerhalb der Pufferkammer 100 aufrechterhalten bleibt.
  • Der Flansch 126 ist mit dem oberen Ende der Hubachse verbunden. Das untere Ende der Hubachse ist mit einer Hubantriebseinrichtung wie einer Zylinderstange eines Zylinders (nicht dargestellt) verbunden, der außerhalb der Pufferkammer 100 so angeordnet ist, dass Entsprechung zur Bodenwand der Pufferkammer 100 besteht. Ein Abdichtungsring (nicht dargestellt) ist an der Oberseite des Flansch 126 oder der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100, der Oberseite des Flanschs 126 gegenüberstehend, oder, anders gesagt, an der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 um die Öffnung 101c herum angeordnet. Eine Abpumpdüse 102c ist an der Bodenwand der Pufferkammer 100 angeordnet, wobei sie weiter nach innen als der Flansch 125 liegt. Eines der Enden einer Abpumpleitung (nicht dargestellt) ist mit der Abpumpdüse 102c verbunden, und die ihr anderes Ende ist mit der Saugöffnung einer Abpumpvorrichtung (nicht dargestellt) wie einer Vakuumpumpe verbunden.
  • In Fig. 3 sind ein Probentisch 130 und ein Abdeckelement 131 auf solche Weise angeordnet, dass die Öffnung 101d zwischen ihnen liegt. Dieser Teil der Vorrichtung und sein Betrieb sind in den Fig. 4A - G detaillierter dargestellt, auf die ebenfalls Bezug zu nehmen ist. Der Probentisch 130 verfügt an seiner Oberseite über eine Probenaufnahmefläche Die ebene Form und die Größe des Probentischs 130 sind dergestalt, dass dieser Probentisch 130 die Öffnung 101d ausreichend verschließen kann. Der Probentisch 130 ist in diesem Fall nach oben und unten verstellbar innerhalb der Pufferkammer 100 so angeordnet, dass er die Öffnung 101d öffnen und schließen kann. In diesem Fall ist eine Hubachse 132 nach oben und unten verstellbar auf der Bodenwand der Pufferkammer 100 so angebracht, dass ihr oberes Ende in die Pufferkammer 100 hineinsteht und ihr unteres Ende aus der Pufferkammer 100 heraussteht, während Luftdichtheit innerhalb der Pufferkammer 100 aufrechterhalten bleibt. Der Probentisch 130 ist im Wesentlichen horizontal am oberen Ende der Hubachse 132 angebracht, wobei seine Probenaufnahmefläche die Oberseite bildet. Das untere Ende der Hubachse 132 ist mit einer Hubantriebseinrichtung wie einer Zylinderstange eines Zylinders 133 verbunden, der außerhalb der Pufferkammer 100 so angeordnet ist, dass Entsprechung zur Bodenwand der Pufferkammer 100 besteht.
  • Um die Außenumfangskante der Oberseite des Probentischs 130 (wie dargestellt) oder an der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100, der Außenumfangskante gegenüberstehend, d.h. an der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 um die Öffnung 101d herum, ist ein Dichtungsring angeordnet. Auf dem Probentisch 130 ist ein Probenzuführelement 130a angeordnet. Es ist zwischen einer Position unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 130 und einer Position, die aus der Öffnung 101d heraussteht, wenn die Öffnung 101d durch den Probentisch 130 verschlossen ist, nach oben und unten verstellbar angeordnet. Die ebene Form und die Größe eines Abdeckelements 131 sind dergestalt, dass das Abdeckelement 131 die Öffnung 101d öffnen und verschließen kann. Es ist in diesem Fall nach oben und unten verstellbar außerhalb der Pufferkammer 100 angeordnet. Die Achse einer Hubachse 134 stimmt im Wesentlichen in diesem Fall mit derjenigen der Hubachse 132 überein. Diese Hubachse 134 ist außerhalb der Pufferkammer 100 nach oben und unten verstellbar angeordnet. Das Abdeckelement 131 ist im wesentlichen horizontal am unteren Ende der Hubachse 134 angeordnet. Das obere Ende der Hubachse 134 ist mit einer Hubantriebseinrichtung wie der Zylinderstange eines Zylinders 135 verbunden, der an einer Position über dem Abdeckelement 131 außerhalb der Pufferkammer 100 angeordnet ist. Um die Außenumfangskante der Unterseite des Abdeckelements 131 (wie dargestellt) herum, oder an der Außenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100, der ersteren gegenüberstehend, d.h. an der Außenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 um die Öffnung 101d herum ist ein Dichtungsring angeordnet. Der Probentisch 130 und das Abdeckelement 131 bilden demgemäß Türen eines luftdichten Auslasses der Pufferkammer 100.
  • Ein Kassettentisch 140 ist solche Weise nach oben und unten verstellbar angeordnet, dass Entsprechung zur Seitenfläche der L-förmigen Hauptseite der Pufferkammer 100 außerhalb derselben besteht. Eine Führung 141 ist außerhalb der Pufferkammer 100 auf solche Weise angeordnet, dass sie sich linear entlang der Seitenfläche der Hauptseite der L-Form in der Querrichtung erstreckt. Die Kante dieser Führung 141 auf der Seite des Kassettentischs 140 erstreckt sich in diesem Fall so, dass Entsprechung zum Zentrum des Kassettentischs 140 besteht. Ein Arm 142 ist in diesem Fall ein lineares Element, und eines seiner Enden ist auf solche Weise an der Führung 141 angebracht, dass es hin- und herlaufen kann, während es durch die Führung 141 geführt wird. Am anderen Ende des Arms 142 ist ein Probenergreifelement 143 angeordnet. Der Kassettentisch 140 ist im Wesentlichen horizontal am oberen Ende einer Hubachse 144 angeordnet, wobei seine Oberseite eine Kassettenaufnahmefläche bildet. Das untere Ende der Hubachse 144 ist mit einer Hubantriebseinrichtung 145 verbunden.
  • Die Nassbearbeitungskammer 31, die Trocknungsbearbeitungskammer 41 und eine Probenrüückgabekammer 150 sind in diesem Fall außerhalb der Pufferkammer 100 angeordnet. Sie bilden eine Einheit, die mit der Pufferkammereinheit verbindbar und von dieser trennbar ist. Die Nassbearbeitungskammer 41, die Trocknungsbearbeitungskammer 41 und die Probenrüückgabekammer 150 sind in diesem Fall der Reihe nach entlang den Seitenwänden auf der Seite der Öffnungen 101c, 101d der Pufferkammer 100 aufgereiht. Unter ihnen ist die Nassbearbeitungskammer 31 an derjenigen Position angeordnet, die der Öffnung 101d am nächsten liegt.
  • Innerhalb der Nassbearbeitungskammer 31 ist ein Probentisch 32 angeordnet. Eine Tragachse 33 ist drehbar so auf der Bodenwand der Nassbearbeitungskammer 31 angeordnet, dass ihr oberes Ende in die Nassbearbeitungskammer 31 hineinsteht und ihr unteres Ende auf solche Weise aus der Nassbearbeitungskammer 31 heraussteht, dass in diesem Fall Luftdichtheit und Wasserdichtheit innerhalb der Nassbearbeitungskammer 31 aufrechterhalten bleiben. Das untere Ende der Tragachse 33 ist mit der Drehwelle z.B. eines Motors (nicht dargestellt) verbunden, der als Drehantriebseinrichtung wirkt.
  • Der Probentisch 32 hat an seiner Oberseite eine Probenaufnahmefläche Der Probentisch 32 ist im Wesentlichen horizontal am oberen Ende der Tragachse 33 angeordnet, wobei seine Oberseite die Probenaufnahmefläche bildet. Die Probenaufnahmefläche des Probentischs 32 ist unterhalb einem Probenergreifelement 52 eines Arms 51 angeordnet.
  • Der Probentisch 32 ist mit einem Probenzuführelement (nicht dargestellt) versehen. Das Probenzuführelement ist zwischen einer Position unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 32 und einer Position über dem Probenergreifelement 52 des Arms 61 nach oben und unten verstellbar angeordnet. Eine Bearbeitungsflüssigkeit-Zuführleitung (nicht dargestellt) ist innerhalb der Nassbearbeitungskammer 31 auf solche Weise angeordnet, dass sie der Probenaufnahmefläche des Probentischs 32 eine Bearbeitungslösung zuführen kann. Außerhalb der Nassbearbeitungskammer 31 ist eine Bearbeitungslösungs-Zuführvorrichtung (nicht dargestellt) angeordnet. Die Bearbeitungslösungs-Zuführleitung ist mit dieser Bearbeitungslösungs-Zuführvorrichtung verbunden. Eine Abfallflüssigkeits-Ablassleitung (nicht dargestellt) ist mit der Nassbearbeitungskammer 31 verbunden. In diesem Fall ist eine Inertgas-Einleitungseinrichtung (nicht dargestellt) zum Einlassen eines Inertgases wie Stickstoffgas in die Nassbearbeitungskammer 31 vorhanden.
  • In den Fig. 2 und 3 ist der Arm 61 drehbar so angeordnet, dass er den Probentischen 130 und 32 entspricht. Der Arm 61 kann sich in derselben Ebene außerhalb der Pufferkammer 100 drehen. Das Probenergreifelement 62 ist am rotierenden Ende des Arms 61 angeordnet. Die ebene Form des Probenergreifelements 62 entspricht im Wesentlichen derjenigen der Probenergreifelemente 52 und 82. Der Arm 61 ist auf solche Weise angeordnet, dass die Drehbahn des Zentrums des Probenergreifelements 62 im Wesentlichen den Zentren der Probentische 130 und 32 entspricht. Anders gesagt, ist der Drehstützpunkt des Arms 61 an einer Position angeordnet, an der das Zentrum des Probenergreifelements 62 beinahe die oben angegebene Drehbahn durchläuft.
  • Der Drehstützpunkt des Arms 61 ist am oberen Ende der Drehachse 63 angeordnet, die drehbar außerhalb der Pufferkammer 100 und außerhalb der Nassbearbeitungskammer 61 angeordnet ist. Das untere Ende der Drehachse 63 ist z.B. mit der Abtriebswelle eines Motors 64 verbunden, der als Drehantriebseinrichtung dient. Eine Öffnung 34 ist in die Seitenwand der Nassbearbeitungskammer 61 in Entsprechung zu den Drehzonen des Arms 61 und des Probenergreifelements 62 eingebohrt. Die Größe und die Position der Öffnung 34 sind dergestalt, dass sie die Einführ- und Ausführvorgänge des Arms 61 und des Probenergreifelements 62 in Bezug auf die Nassbearbeitungskammer 31 nicht verhindern. Die Öffnung 34 kann in diesem Fall durch eine Umschalteinrichtung (nicht dargestellt) geöffnet und geschlossen werden.
  • Innerhalb der Trocknungsbearbeitungskammer 41 ist ein Probentisch 42 angeordnet. Der Probentisch 42 verfügt an seiner Oberseite über eine Probenaufnahmefläche Er ist im Wesent lichen horizontal an der Bodenwand der Trocknungsbearbeitungskammer 41 angeordnet. Ein Heizer 42 wird in diesem Fall als Heizeinrichtung verwendet. Der Heizer 43 ist auf solche Weise an der Rückseite des Probentischs 42 angeordnet, dass er diesen Probentisch 42 beheizen kann. Er ist mit einer Spannungsquelle (nicht dargestellt) dargestellt.
  • Die Probenaufnahmefläche des Probentischs 42 liegt unter einem Probenergreifelement 72 eines Arms 71. Ein Probenzuführelement (nicht dargestellt) ist auf dem Probentisch 42 angeordnet. Anders gesagt, ist das Probenzuführelement zwischen einer Position unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 42 und einer Position über dem Probenergreifelement 72 des Arms 71 nach oben und unten verstellbar angeordnet. In diesem Fall kann auch das Probenzuführelement zwischen einer Position unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 32 und einer Position über dem Probenergreifelement 72 des Arms 71 nach oben und unten verstellt werden. In diesem Fall ist eine Inertgas-Einlasseinrichtung (nicht dargestellt) vorhanden, um ein Inertgas wie Stickstoffgas in die Trocknungsbearbeitungskammer 41 einzulassen.
  • Innerhalb einer Probenrückgabekammer 150 ist ein Kassettentisch 151 angeordnet. Eine Hubachse 152 ist nach oben und unten verstellbar an der Bodenwand der Probenrückgabekammer 150 so angeordnet, dass ihr oberes Ende in diese Probenrückgabekammer hineinsteht und ihr unteres Ende aus der Proben rückgabekammer 150 heraussteht. Der Kassettentisch 151 ist im Wesentlichen horizontal am oberen Ende der Hubachse 152 angeordnet, wobei seine Kassettenaufnahmefläche die Oberseite bildet. Das untere Ende der Hubachse 152 ist an einer Hubantriebseinrichtung 153 angeordnet. In diesem Fall ist eine Inertgas-Einlasseinrichtung (nicht dargestellt) so angeordnet, dass sie ein Inertgas wie Stickstoffgas in die Probenrückgabekammer 150 einlässt.
  • In Fig. 2 ist eine Führung 53 entlang der Innenwandfläche sowohl der Nassbearbeitungskammer 31 als auch der Trocknungsbearbeitungskammer 41 und der Probenrückgabekammer 150 angeordnet. Die Führung 73 verfügt über lineare Form. Anders gesagt, ist die durch die Zentren der Probentische 32, 42 und des Kassettentischs 151 gehende Linie eine gerade Linie, und die Führung 73 ist im wesentlichen parallel zu dieser Linie angeordnet. Der Arm 71 ist in diesem Fall ein lineares Element, und eines seiner Enden ist so an der Führung 73 angeordnet, dass es hin- und herlaufen kann, während es durch die Führung 73 geführt wird. Am anderen Ende des Arms 71 ist ein Probenergreifelement 72 angeordnet. An den Seitenwänden der Nass- und der Trocknungsbearbeitungskammer 31, 41 und der Probenrückgewinnungskammer 150 sind Öffnungen (nicht dargestellt), die den Hin- und Herlaufzonen des Arms 71 bzw. des Probenergreifelements 72 entsprechen, so angeordnet, dass nicht verhindert ist, dass der Arm 71 und das Probenergreifelement 72 in die Nassbearbeitungskammer 31, die Trocknungsbearbeitungskammer 41 bzw. die Probenrückgabekammer 150 gelangen bzw. aus diesen herausgelangen. Diese Öffnungen können jeweils durch Umschalteinrichtungen (nicht dargestellt) geöffnet und geschlossen werden. In der Probenrückgabekammer 150 sind eine Öffnung zum Einsetzen und Ausgeben einer Kassette sowie eine Tür (nicht dargestellt) angeordnet.
  • Eine Kassette 160 wird auf einen Kassettentisch 140 angeordnet. Sie kann eine Vielzahl von Proben 170 einzeln in Längsrichtung aufgestapelt einlagern, und eine ihrer Seitenflächen ist offen, um die Proben 170 aus dieser Kassette 160 zu entnehmen. Die Kassette 160 wird so auf dem Kassettentisch 140 angeordnet, dass ihre Probenentnahmeseitenfläche der Öffnung 101a zugewandt ist. Der die Kassette 160 tragende Kassettentisch 140 wird in diesem Zustand z.B. nach unten bewegt. Das Herunterlassen des Kassettentischs 140 wird an derjenigen Position angehalten, an der die in der obersten Etage der Kassette 160 eingelagerte Probe 170 durch das Probenergreifelement 143 ergriffen werden kann.
  • Der Betrieb dieser Vorrichtung ist der folgende. Die Öffnungen 101a und 101d werden durch die Probentische 110 bzw. 130 verschlossen, und wenn in diesem Zustand eine Abpumpvorrichtung betrieben wird, wird das Innere der Pufferkammer 100 auf einen vorbestimmten Druck evakuiert. Danach wird das Abdeckelement 111 nach oben verstellt, und dieses Anheben wird an derjenigen Position angehalten, an der nicht verhindert ist, dass das Probenergreifelement 143 zum Ergreifen einer Probe 170 die Öffnung 101a erreicht. Der Arm 142 wird in diesem Zustand zur Kassette 160 verstellt, und diese Bewegung wird an derjenigen Position angehalten, an der das Probenergreifelement 143 der Rückseite der Probe 170 entspricht, die z.B. in der untersten Etage der Kassette 160 eingelagert ist. Danach wird die Kassette 160 um einen Weg nach oben verstellt, gemäß dem das Probenergreifelement 143 10 eine Probe 170 ergreifen kann. Auf diese Weise wird die Probe 170 an ihrer Rückseite durch das Probenergreifelement 143 ergriffen und zum Probenergreifelement 143 geliefert.
  • Wenn das Probenergreifelement 143 die Probe 170 aufnimmt, wird der Arm 142 zur Öffnung 101a verstellt. Diese Bewegung des Arms 142 wird an demjenigen Punkt angehalten, an dem das Probenergreifelement 143 mit der Probe 170 die der Öffnung 101a entsprechende Position erreicht. In diesem Zustand wird das Probenzuführelement des Probentischs 110 nach oben verstellt, damit die Probe 170 vom Probenergreifelement 143 an das Probenzuführelement geliefert wird. Danach wird das Probenergreifelement 143 in diejenige Position zurückgezogen, an der es das Absenken des Probenzuführelements, das die Probe 170 empfängt, nicht behindert, was durch die Bewegung des Arms 142 erfolgt.
  • Danach wird das Probenzuführelement mit der Probe 170 nach unten verstellt, und die Probe 170 wird vom Probenzuführelement an den Probentisch 110 geliefert und auf dessen Proben aufnahmefläche gelegt. Dann wird das Abdeckelement 111 nach unten verstellt. Demgemäß wird die Öffnung 110a durch das Abdeckelement 111 verschlossen, und ihre Verbindung nach außen ist unterbrochen. Danach wird der Probentisch 110 mit der Probe 170 nach unten verstellt, und diese Abwärtsbewe gung wird an demjenigen Punkt angehalten, an dem der Probentisch 110 diejenige Position erreicht, in der die Probe 170 zwischen dem Probenzuführelement des Probentischs 170 und dem Probenergreifelement 82 des Arms 81 ausgetauscht werden kann.
  • Der Flansch 121 und der Metallbalg 122 werden durch die Achse 122a nach unten verstellt, damit sie die Drehung des Arms 81 und des Probenergreifelements 82 nicht behindern, und der Probentisch 15 wird in diejenige Position nach unten verstellt, in der das Probenzuführelement 15a und das Probenergreifelement 82 des Arms 81 gegenseitig die Probe 170 austauschen können. In diesem Zustand wird das Probenzuführelement 15a so nach oben verstellt, dass es die Probe 170 mit dem Probenzuführelement 82 des Arms 81 austauschen kann. Dann wird der Arm 81 in der Richtung des Probentischs 110 verdreht, und das Probenergreifelement 82 wird an derjenigen Position positioniert, die der Rückseite der durch das Probenzuführelement des Probentischs 110 gehaltenen Probe 170 entspricht und an der es die Probe 170 nach oben weg ergreifen kann. In diesem Zustand wird das Probenzuführelement des Probentischs 110 nach unten verstellt, und die Probe 170 wird an das Probenergreifelement 82 des Arms 81 geliefert. Nach dem Ergreifen der Probe 170 nach oben wird das Probenergreifelement 82 in der Richtung des Probentischs 15 verdreht, während es zwischen dem Flansch 121 und der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 durchläuft, während der Arm 81 in der Richtung des Probentischs 15 verdreht wird.
  • Der Probentisch 110 wird erneut nach oben verstellt, damit die Öffnung 101a durch diesen Probentisch 110 verschlossen wird. Die oben beschriebene Drehung des Probenergreifelements 82 wird angehalten, wenn dieses Probenergreifelement 82 diejenige Position erreicht, in der die Probe 170 zwischen dem Probenergreifelement 82 und dem Probenzuführelement 15a des Probentischs 15 ausgetauscht werden kann. Das Probenzuführelement 15a des Probentischs 15 wird unter dieses Niveau nach oben verstellt, so dass die Probe 170 vom Probenergreifelement 82 zum Probenzuführelement 15a des Probentischs 15 geliefert wird. Danach wird, wenn der Arm 81 in die Position zwischen den Öffnungen 101a und 101b verdreht wird, das Probenergreifelement 82 in einen Bereitschaftszustand gebracht, um eine Vorbereitung für die nächste Zuführung einer Probe zwischen den Probentischen 110 und 15 zu schaffen.
  • Danach werden der Flansch 121 und der Metallbalg 122 durch die Achse 122a so nach oben verstellt, dass die Verbindung zwischen der Pufferkammer 100 im Metallbalg 122 und dem Inneren der Entladungsröhre 11 mit dem Inneren der Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 122 unterbrochen ist. Wenn das Probenzuführelement 15a des die Probe 170 aufnehmenden Probentischs 15 nach unten verstellt wird, wird diese Probe 170 vom Probenzuführelement 15a des Probentischs 15 zu diesem Probentisch 15 geliefert und auf die Probenaufnahmefläche des Probentischs 15 aufgelegt. Nachdem der Probentisch 15 die Probe 170 auf seiner Probenaufnahmefläche aufgenommen hat, wird er innerhalb des Raums, für den die Verbindung zur Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 122 unterbrochen ist, in eine vorbestimmte Position nach oben verstellt (siehe Fig. 5A).
  • Von der Verarbeitungsgasquelle wird ein vorbestimmtes Verarbeitungsgas mit vorbestimmter Strömungsrate in den Raum eingeleitet, für den die Verbindung zur Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 122 unterbrochen ist. Ein Teil des in diesen Raum eingeleiteten Verarbeitungsgases wird aufgrund des Betriebs der Abpumpvorrichtung und des Ventils mit variablem Widerstand aus dem Raum heraus abgepumpt. Auf diese Weise wird der Druck in diesem Raum auf einen für eine Ätzbehandlung vorbestimmten Druck geregelt.
  • Das Magnetron 13 schwingt in diesem Fall mit einer Mikrowelle von 2,45 GHz. Die so schwingenden Mikrowellen breiten sich durch die Mikrowellen 12b und 12a, den Isolator 12c und die Leistungsüberwachungseinrichtung 12d aus und werden von der Entladungsröhre 11 absorbiert, um dadurch ein hochfrequentes Feld mit der Mikrowelle zu erzeugen. Gleichzeitig wird die Magnetspule 14 betrieben, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Das Bearbeitungsgas, das sich innerhalb des Raums befindet, für den die Verbindung zwischen der Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 122 unterbrochen ist, wird aufgrund der Synergieeffekte zwischen dem hochfrequenten Feld mit der Mikrowelle und dem Magnetfeld in Plasma umgewandelt. Die auf dem Probentisch 15 angeordnete Probe 170 wird unter Verwendung dieses Plasmas geätzt.
  • Danach werden der Probentisch und der Flansch 121 nach unten verstellt (Fig. 5B) und das Probenzuführelement 15a wird nach oben verstellt.
  • Die Drehung des Probenergreifelements 52 wird an demjenigen Punkt angehalten, an dem dieses Probenergreifelement 52 die Position erreicht, an der die geätzte Probe 170 zwischen dem Probenergreifelement 72 und dem Probenzuführelement 15a des Probentischs 15 ausgetauscht werden kann. Das Probenzuführelement 15a des Probentischs 15 wird in diesem Zustand nach unten verstellt, und die geätzte Probe 170 wird vom Probenzuführelement 15a des Probentischs 15 zum Probenergreifelement 52 des Arms 51 geliefert. Nach dem Ergreifen der geätzten Probe 170 nach oben hin wird das Probenergreifelement 52 in der Richtung des Probentischs 22 verdreht, während es zwischen dem Flansch 121 und der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 hindurchläuft, während der Arm 51 in der Richtung des Probentischs 22 verdreht wird.
  • Durch die oben beschriebenen Vorgänge wird eine neue Probe aus der Kassette 160 auf dem Probentisch 170 angeordnet, von dem die geätzte Probe 170 weggenommen ist. Die neue, auf den Probentisch 15 aufgelegte Probe wird anschließend aufgrund der oben beschriebenen Vorgänge ätz-bearbeitet.
  • Vor oder während der Drehung des Probenergreifelements 52 mit der geätzten Probe 170 werden der Flansch 126 und der Metallbalg 127 nach unten verstellt, damit sie die Drehung des Arms 51 und des Probenergreifelements 52 nicht verhindem. Die hochfrequente Spannungsquelle 18 wird beim Ätzen der Probe 170 betrieben, auf den Probentisch 15 wird durch die Hubachse 16 vorbestimmte hochfreguente Energie gegeben, und an die Probe 170 wird eine vorbestimmte, hochfrequente Vorspannung gelegt. Die Probe 170 wird mittels des Probentischs 15 auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt.
  • Die Funktionen des Magnetrons 13, der Magnetspule 14 und der hochfrequenten Spannungsquelle 18 und dergleichen werden an demjenigen Punkt angehalten, an dem das Ätzen der Probe 170 abgeschlossen ist und das Einleiten von Bearbeitungsgas in den Raum beendet wird, dessen Verbindung mit dem Inneren der Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 122 unterbrochen ist. Nachdem das Evakuieren dieses Raums in ausreichender Weise ausgeführt ist, wird das die Abpumpeinrichtung bildende Umschaltventil geschlossen. Danach werden der Flansch 121 und der Metallbalg 122 nach unten verstellt, um die Drehung des Arms 51 und des Probenergreifelements 52 nicht zu verhindern, und der Probentisch 15 wird an die Position nach unten verstellt, in der das Probenzuführelement und das Probenergreifelement 52 des Arms 51 die geätzte Probe 170 austauschen können. Dann wird das Probenzuführelement des Probentischs 15 so nach oben verstellt, dass es die geätzte Probe 117 mit dem Probenergreifelement 52 des Arms 51 austauschen kann. Wenn in diesem Zustand der Arm 51 in der Richtung des Probentischs 15 gedreht wird, läuft das Probenergreifelement 52 zwischen dem Flansch 121 und der Innenseite der Oberwand der Pufferkammer 100 hindurch und wird in der Richtung des Probentischs 15 verdreht.
  • Das Probenergreifelement 52 mit der geätzten Probe 170 wird in der Richtung des Probentischs 22 verdreht, während es zwischen dem Flansch 126 und der Innenfläche der oberen Wand der Pufferkammer 100 hindurchläuft, wenn der Arm 51 weiter in der Richtung des Probentischs 22 verdreht wird. Diese Drehung des Probenergreifelements 52 wird angehalten, wenn es diejenige Position erreicht, an der die geätzte Probe 170 zwischen diesem Probenergreifelement 52 und dem Probenzuführelement des Probentischs 22 ausgetauscht werden kann. Das Probenzuführelement des Probentischs 22 wird in diesem Zustand nach oben verstellt, und die geätzte Probe 170 wird vom Probenergreifelement 52 zum Probenzuführelement des Probentischs 22 geliefert. Danach wird das Probenergreifelement 52 in die Position zwischen die Öffnungen 101c und 101d verdreht und in den Bereitschaftszustand gebracht. Danach werden der Flansch 126 und der Metallbalg 127 nach oben bewegt und das Innere der Pufferkammer 100 innerhalb des Metallbalgs 127 und das Innere der Plasmanachbearbeitungskammer 21 werden von der Verbindung mit dem Inneren der Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 127 abgetrennt. Wenn das Probenzuführelement des Probentischs 22, das die geätzte Probe 170 aufnimmt, nach unten verstellt wird, wird die geätzte Probe 170 vom Probenzuführelement des Probentischs 22 zu diesem Probentisch 22 geliefert und auf der Probenaufnahmefläche dieses Probentischs 22 positioniert.
  • Das Nachverarbeitungsgas wird mit vorbestimmter Strömungsrate in den Raum eingeleitet, dessen Verbindung mit dem Inneren der Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 127 unterbrochen ist, und ein Teil des Nachbearbeitungsgases wird aus diesem Raum abgepumpt. Auf diese Weise wird der Druck in diesem Raum auf einen vorbestimmten Nachbearbeitungsdruck eingestellt. Danach wird das in diesem Raum vorhandene Nachbearbeitungsgas in diesem Fall aufgrund des Betriebs des hochfrequenten Felds mit den Mikrowellen in Plasma umgewandelt. Die auf dem Probentisch 22 angeordnete geätzte Probe 170 wird unter Verwendung dieses Plasmas nachbearbeitet.
  • Nachdem das Nachbearbeiten der geätzten Probe auf diese Weise abgeschlossen ist, werden das Einleiten des Nachbearbeitungsgases in den Raum, der vom Inneren der Pufferkammer 100 außerhalb des Metallbalgs 127 abgetrennt ist, und das Umwandeln des Nachbearbeitungsgases in Plasma angehalten. Dann werden der Flansch 126 und der Metallbalg 127 nach unten verstellt, damit sie die Drehung des Arms 51 und des Probenergreifelements 52 nicht behindern.
  • Das Probenergreifelement 52, das sich im Bereitschaftszustand zwischen den Öffnungen 101c und 101d befindet, wird in diejenige Position verdreht, in der es das Anheben der nachbearbeiteten Probe 170 auf dem Probentisch 22, mit Durchlauf am Probentisch 22, nicht verhindert. Das Probenzuführelement des Probentischs 22 wird in diesem Zustand so nach oben verstellt, dass die nachbearbeitete, auf dem Probentisch 22 liegende Probe 170 zum Probenzuführelement des Probentischs 22 geliefert wird. Dann wird, wenn der Arm 51 in der Richtung des Probentischs 22 verdreht wird, das Probenergreifelement 52 an derjenigen Position positioniert, an der es die Probe 170 nach oben hin ergreifen kann, damit Entsprechung zur Rückseite der vom Probenzuführelement des Probentischs 22 gehaltenen nachbearbeiteten Probe 170 besteht. Das Probenzuführelement des Probentischs 22 wird in diesem Zustand nach unten verstellt, und die nachbearbeitete Probe 170 wird vom Probenzuführelement des Probentischs 22 zum Probenergreifelement 52 des Arms 51 geliefert.
  • Nachdem das Probenergreifelement 52 die nachbearbeitete Probe 170 aufgenommen hat, wird es in der Richtung des Probentischs 130 verdreht, während es zwischen dem Flansch 126 und der Innenseite der oberen Wand der Pufferkammer 100 hindurchläuft, wenn der Arm 51 in der Richtung des Probentischs 130 verdreht wird. Nachdem die nachbearbeitete Probe 170 entfernt ist, wird die nächste geätzte Probe auf dem Probentisch 22 angeordnet und dann unter Verwendung von Plasma nachbearbeitet.
  • Vor oder während der Drehung des Probenergreifelements 52 mit der nachbearbeiteten Probe 170, wie oben beschrieben, wird der Probentisch 130 in die Position nach unten verstellt, in der sein Probenzuführelement 130a und das Probenergreifelement 52 des Arms 51 die nachbearbeitete Probe 170 austauschen können. Die Drehung des Probenergreifelements 52 wird angehalten, wenn es die Position erreicht, an der die nachbearbeitete Probe 170 zwischen dem Probenergreifelement 52 und dem Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 (Fig. 4A) ausgetauscht werden kann. Das Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 wird in diesem Zustand so nach oben verstellt, dass die nachbearbeitete Probe 170 vom Probenergreifelement 52 zum Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 (Fig. 4B) geliefert wird.
  • Danach wird, wenn der Arm 51 in die Position zwischen den Öffnungen 101b und 101c verdreht wird, das Probenergreifelement 52 an dieser Position in den Bereitschaftszustand gebracht, um die nächste geätzte Probe zum Probentisch 22 zu transferieren.
  • Nachdem das Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 die nachbearbeitete Probe 170 aufgenommen hat, wird es nach unten verstellt. Demgemäß wird die nachbearbeitete Probe 170 vom Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 zu diesem Probentisch 130 geliefert und auf dessen Probenaufnahmefläche (Fig. 4C) aufgelegt. Der Probentisch 130 mit der nachbearbeiteten Probe 170 wird so nach oben verstellt, dass die Öffnung 101d durch den Probentisch 130 luftdicht verschlossen wird (Fig. 4D). In diesem Zustand wird das Abdeckelement 131 nach oben verstellt. Das Anheben des Abdeckelements 131 wird angehalten, wenn es die Position (Fig. 4E) erreicht, in der das Anheben des Probenzuführelements 130a des Probentischs 130 nicht verhindert ist und darüber hinaus nicht verhindert ist, dass das Probenergreifelement 62 des Arms 61 die Position erreicht, in der es die nachbearbeitete Probe 170 vom Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 empfangen kann. In diesem Stadium wird zunächst das Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 nach oben verstellt. Demgemäß wird die nachbearbeitete Probe 170 vom Probentisch 130 zu dessen Probenzuführelement 130a geliefert (Fig. 4F).
  • Danach wird, wenn der Arm 61 in der Richtung des Probentischs 130 verdreht wird, das Probenergreifelement 62 in der Richtung des Probentischs 130 verdreht. Diese Drehung des Probenergreifelements 62 wird angehalten, wenn es die Position erreicht, in der die nachbearbeitete Probe 170 zwischen ihm und dem Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 ausgetauscht werden kann, oder anders gesagt, die Position, die der Rückseite der vom Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 festgehaltenen nachbearbeiteten Probe 170 entspricht (Fig. 4G). Dann wird das Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 so nach unten verstellt, dass die nachbearbeitete Probe 170 vom Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 zum Probenergreifelement 62 geliefert wird. Nachdem das Probenergreifelement 62 die nachbearbeitete Probe 170 empfangen hat, wird sie innerhalb der Nassbearbeitungskammer 31 zum Probentisch 32 verdreht, wenn der Arm 61 in der Richtung der Nassbearbeitungskammer 31 verdreht wird.
  • Nach dem Liefern der nachbearbeiteten Probe 170 an das Probenergreifelement 62 wird das Probenzuführelement 130a des Probentischs 130 weiter nach unten in eine Position verstellt, die unter der Probenaufnahmefläche des Probentischs 130 liegt. Danach wird das Abdeckelement 131 nach unten verstellt und die Öffnung 101d wird durch dieses Abdeckelement 131 luftdicht verschlossen. Der Probentisch 130 wird in diesem Zustand erneut nach unten verstellt, und die nächste nachbearbeitete Probe wird an diesen Probentisch 130 geliefert und auf ihm angeordnet.
  • Die Drehung des Probenergreifelements 62 mit der nachbear beiteten Probe 170 wird angehalten, wenn es die Position erreicht, in der es die nachbearbeitete Probe 170 zwischen sich und dem Probenzuführelement des Probentisch 32 austauschen kann. Das Probenzuführelement des Probentischs 62 wird in diesem Zustand nach oben verstellt. Demgemäß wird die nachbearbeitete Probe 170 vom Probenergreifelement 62 zum Probenzuführelement des Probentischs 32 geliefert. Nach dem Liefern der nachbearbeiteten Probe 170 wird das Probenergreifelement 62 aus der Nassbearbeitungskammer 31 herausverstellt, um eine Vorbereitung für die Aufnahme der nächsten nachbearbeiteten Probe zu treffen. Dann wird die Öffnung 34 verschlossen.
  • Das Probenzuführelement des Probentischs 32 wird nach unten verstellt, nachdem es die nachbearbeitete Probe 170 empfangen hat. Demgemäß wird die nachbearbeitete Probe 170 vom Probenzuführelement des Probentischs 32 zu diesem Probentisch 32 geliefert und auf dessen Probenaufnahmefläche angeordnet. Dann wird die Bearbeitungslösung mit vorbestimmter Strömungsrate von der Bearbeitungslösungs-Zuführvorrichtung zur bearbeiteten Fläche der auf dem Probentisch 32 liegenden nachbearbeiteten Probe 170 durch die Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführleitung hindurch geliefert. Gleichzeitig wird die nachbearbeitete Probe 170 durch Betreiben des Motors gedreht. Auf diese Weise wird eine Nassbearbeitung der nachbearbeiteten Probe 170 ausgeführt.
  • In die Nassbearbeitungskammer 31 wird durch die Inertgas- Einleitungseinrichtung z.B. Stickstoffgas eingeleitet, damit die Nassbearbeitung in Stickstoffgasatmosphäre ausgeführt wird. Die bei dieser Nassbearbeitung erzeugte Abfallflussigkeit wird durch die Abfallflüssigkeits-Ablassleitung aus der Nassbearbeitungskammer 31 abgelassen.
  • Nachdem eine derartige Nassbearbeitung abgeschlossen ist, werden die Zufuhr der Bearbeitungslösung, die Drehung der Probe 170 und dergleichen angehalten und das Probenzuführelement des Probentischs 32 wird nach oben verstellt. Während dieses Anhebens wird die nassbearbeitete Probe 170 vom Probentisch 32 zu dessen Probenzuführelement geliefert. Das Anheben des die nassbearbeitete Probe 170 aufnehmenden Probenzuführelements wird an derjenigen Position angehalten, an der diese Probe 170 zwischen dem Probenzuführelement und dem Probenergreifelement 72 ausgetauscht werden kann. Das Probenergreifelement 72 wird in diesem Zustand zum Probentisch 32 verstellt. Diese Bewegung wird angehalten, wenn das Probenergreifelement 72 diejenige Position erreicht, in der die nassbearbeitete Probe 170 zwischen dem Probenergreifelement 72 und dem Probenzuführelement des Probentischs 32 ausgetauscht werden kann. Dann wird das Probenzuführelement des Probentischs 32 nach unten verstellt. Demgemäß wird die nassbearbeitete Probe 170 zum Probenergreifelement 72 geliefert. Nachdem die nassbearbeitete Probe 170 entnommen ist, wird das Probenzuführelement des Probentischs 32 für die Aufnahme der nächsten nachbearbeiteten Probe vorbereitet.
  • Das Probenergreifelement 72 mit der nassbearbeiteten Probe 170 wird von der Nassbearbeitungskammer 31 zur Trocknungsbearbeitungskammer 41 weiter-verstellt, wobei es durch die Öffnungen mittels des Arms 71 zum Probentisch 42 läuft. Diese Bewegung wird angehalten, wenn das Probenergreifelement 72 diejenige Position erreicht, in der die nassbearbeitete Probe 170 zwischen dem Probenergreifelement 72 und dem Probenzuführelement des Probentischs 42 ausgetauscht werden kann. Dann wird das Probenzuführelement des Probentischs 42 nach oben verstellt. Demgemäß wird die nassbearbeitete Probe 170 an das Probenzuführelement des Probentischs 42 geliefert. Nachdem die nassbearbeitete Probe 170 entnommen ist, wird das Probenergreifelement 72 erneut zurückverstellt und das Probenzuführelement des Probentischs 42 wird nach unten verstellt. Demgemäß wird die nassbearbeitete Probe 170 vom Probenzuführelement des Probentischs 42 zu diesem Probentisch 42 geliefert und auf dessen Probenaufnahmefläche positioniert.
  • Der Probentisch 42 wird durch Zufuhr von Energie zum Heizer 43 von außen beheizt, und die nassbearbeitete Probe 170 wird über den Probentisch 42 beheizt. Die Temperatur der nassbearbeiteten Probe 170 wird durch Einstellen der Versorgungsmenge des Heizers 83 auf eine vorbestimmte Temperatur geregelt. So wird die nassbearbeitete Probe 170 trocknungsbearbeitet. In die Trocknungsbearbeitungskammer 41 wird durch die Inertgas-Einleitungseinrichtung z.B. Stickstoffgas eingeleitet, und die Trocknungsbearbeitung wird in Stickstoffgasatmosphäre ausgeführt.
  • Nachdem die Trocknungsbearbeitung auf diese Weise abgeschlossen ist, wird das Probenzuführelement des Probentischs 42 nach oben verstellt. Während dieses Anhebens wird die trocknungsbearbeitete Probe 170 vom Probentisch 42 zu dessen Probenzuführelement geliefert. Das Anheben des Probenzuführelements des Probentischs 42, das die trocknungsbearbeitete Probe 170 empfängt, wird angehalten, wenn die trocknungsbearbeitete Probe 170 zwischen ihm und dem Probenergreifelement 72 ausgetauscht werden kann. In diesem Zustand wird das Probenergreifelement 72 erneut mittels des Arms 71 zum Probentisch 42 verstellt. Diese Bewegung wird angehalten, wenn das Probenergreifelement 72 diejenige Position erreicht, in der die trocknungsbearbeitete Probe 170 zwischen dem Probenergreifelement 72 und dem Probenzuführelement des Probentischs 42 geliefert werden kann. Das Probenzuführelement des Probentischs 42 wird dann nach unten verstellt. Demgemäß wird die trocknungsbearbeitete Probe an das Probenergreifelement 72 transferiert. Das Probenzuführelement des Probentischs 42, von dem die trocknungsbearbeitete Probe 170 ent nommen ist, wird für die Aufnahme der nächsten nassbearbeiteten Probe vorbereitet.
  • Das Probenergreifelement 72 mit der trocknungsbearbeiteten Probe 170 wird von der Trocknungsbearbeitungskammer 41 mitteis des Arms 71 durch die Öffnung zum Kassettentisch 171 zur Probenrücknahmekammer 170 weiter-verstellt. Diese Bewegung wird angehalten, wenn das Probenergreifelement 72 diejenige Position erreicht, in der die trocknungsbearbeitete Probe 170 zwischen ihr und der auf dem Kassettentisch 171 angeordneten Kassette 161 geliefert werden kann.
  • Die Kassette 161 verfügt z.B. in der Höhenrichtung über eine Vielzahl von Aufnahmenuten, und sie ist so positioniert, dass die oberste Nut die Probe aufnehmen und einspeichern kann. Die Kassette 161 wird in diesem Zustand um einen vorbestimmten Abstand intermittierend nach unten verstellt. Demgemäß wird die trocknungsbearbeitete Probe durch die oberste Nut der Kassette 161 gehalten und wird in dieser wieder aufgenommen und eingelagert.
  • In die Probenrückgabekammer 150 wird durch die Inertgas-Einleitungseinrichtung z.B. Stickstoffgas eingeleitet, damit die trocknungsbearbeitete Probe 170 in dieser Stickstoffgasatmosphäre aufbewahrt wird und in der Probenrückgabekammer 150 konserviert wird. Die Rückgabe der trocknungsbearbeiteten Proben in die Kassette 161 wird sequentiell ausgeführt, und nachdem diese Rückgabe abgeschlossen ist, wird die Kassette 161 aus der Probenrückgabekammer 150 ausgegeben. Die so aus der Probenrückgabekammer 150 herausgenommene Probe wird, während sie in der Kassette 161 gelagert ist, an den nächsten Schritt transferiert.
    • BEISPIEL
  • Die folgende Probe wird mehrfach hergestellt. Als erstes wird auf einem Si-Substrat 171 ein 3.000 Å dicker Siliciumdioxidfilm 172 hergestellt, wie in Fig. 6 dargestellt, und eine Laminatverdrahtung aus einer TiW-Schicht 173 und ein Al-Cu-Si-Film 174 wird auf dem Film 172 ausgebildet und ein Photolack 175 wird als Maske verwendet. Diese Probe wird unter Verwendung der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Vorrichtung bearbeitet.
  • Die Ätzbedingungen sind BCl&sub3; + Cl&sub2; als Bearbeitungsgas, mit einer Strömungsrate dieses Verarbeitungsgases von 150 sccm (Standard-cm³ pro Minute) ein Bearbeitungsdruck von 16 mTorr, eine Mikrowellenausgangsleistung von 600 W und eine hochfrequente Vorspannungsleistung von 60 W.
  • Diejenigen Proben, die alle folgenden Schritte ohne jede Bearbeitung nach dem Ätzen durchlaufen haben, werden als (A) bezeichnet; diejenigen, die geätzt und plasma-nachbearbeitet wurden, jedoch die Nass- und Trocknungsbearbeitungsvorgänge nicht durchlaufen haben, werden als (B) bezeichnet; diejenigen, die den vorbestimmten Bearbeitungen in allen Schritten unterworfen wurden, werden als (D) bezeichnet, und diejenigen, die nach dem Ätzen nicht plasma-nachbearbeitet, jedoch nass- und trocknungsbearbeitet wurden, werden als (C) bezeichnet. Die Korrosionsbeständigkeitseffekte dieser Proben werden dann verglichen.
  • Die Bearbeitungsbedingungen in der Plasmanachbearbeitungskammer sind O&sub2; + CF&sub4; als Bearbeitungsgas, wobei die Strömungsrate des Bearbeitungsgases 400 sccm (O&sub2;) und 35 sccm (CF&sub4;) beträgt, der Bearbeitungskammer 1,5 Torr ist und das Plasma unter Verwendung einer Mikrowelle von 2,45 GHz erzeugt wird. In diesem Fall soll die Plasmanachbearbeitung hauptsächlich dazu dienen, den Photolack zu veraschen (zu entfernen) und Chloride zu entfernen, wie sie auf dem Schutzfilm an der Musterseitenwand und am Musterbodenbereich verbleiben, und die Veraschung wird für ungefähr 30 Sekunden ausgeführt, und eine zusätzliche Bearbeitung unter denselben Bedingungen wird für ungefähr eine Minute ausgeführt. Bei der Nassbearbeitung wird eine Schleuder-Wasserwaschbehandlung mit reinem Wasser für eine Minute ausgeführt und Schleudertrocknung wird für 30 Sekunden ausgeführt. Ferner wird der Probentisch in Stickstoffgasatmosphäre auf 150 ºC erwärmt und die nassbearbeitete Probe bleibt zur Trocknungsbearbeitung für eine Minute stehen.
  • Wenn die Proben (B), die geätzt und dann plasma-nachbearbeitet wurden, jedoch nicht durch die Nassbearbeitung, d.h. die Wasserwaschbehandlung, und die Trocknungsbearbeitung geführt wurden, mit einem optischen Mikroskop betrachtet werden, können innerhalb einer Stunde fleckähnliche Stoffe, die einer Korrosion entsprechen, beobachtet werden. Demgemäß werden sie durch ein REM detaillierter betrachtet. Es werden, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, fächerartige Korrosionsprodukte 180 betrachtet, die von der Grenze zwischen der TiW-Schicht und der Al-Cu-Si-Schicht ausgehen. Selbst wenn das Mischungsverhältnis von CF&sub4; in Bezug auf O&sub2; von 5 auf 20 % geändert wird, der Bearbeitungsdruck von 0,6 auf 2 Torr geändert wird und die Probentemperatur auf 250 ºC erhöht wird, wird innerhalb weniger Stunden in jedem Fall eine der oben beschriebenen analoge Korrosion beobachtet.
  • Daher wird angenommen, dass insbesondere in einer Laminatschichtverdrahtung oder einer Legierungsverdrahtung, die verschiedene Arten von Metallen mit voneinander verschiedenen Ionisierungspotentialen enthält, Korrosion entsteht und durch sogenannte elektrolytische Korrosion aufgrund einer Batteriewirkung beschleunigt wird.
  • Um das Auftreten derartiger Korrosion ausreichend zu verhindem, hat es sich herausgestellt, dass eine Plasmanachbearbeitung alleine nach dem Ätzen nicht ausreichend ist und dass sogar begrenzte Mengen an Chlorverbindungen vollständig entfernt werden müssen.
  • Wie oben beschrieben, wurde daher eine Bearbeitung bei verschiedenen Bedingungen ausgeführt, um die Zeit zu untersuchen, bis nach der Bearbeitung Korrosion auftritt. Das Ergebnis ist in Fig. 8 dargestellt.
  • Wie es aus Fig. 8 erkennbar ist, können im Fall von Verdrahtungsmaterialien wie einer Laminatschichtverdrahtung, bei der die Korrosion kräftig ist, die Plasmanachbearbeitung wie eine Photolackveraschung nach dem Ätzen oder eine Waschbearbeitung mit Wasser und eine Trocknungsbearbeitung nach dem Ätzen ohne Ausführen einer Plasmanachbearbeitung nicht für einen ausreichenden Korrosionsschutzeffekt sorgen. Ein hoher Korrosionsschutzeffekt für mehr als 30 Stunden kann nur dann erhalten werden, wenn die Ätzbearbeitung, die Plasmanachbearbeitung, wie Veraschen von Photolack, die Waschbearbeitung mit Wasser und die Trocknungsbearbeitung nacheinander ausgeführt werden.
  • Außer durch den oben beschriebenen Waschprozess kann derselbe Verhinderungseffekt betreffend Korrosion durch eine Passivierungsbearbeitung mit einem Gemisch aus Salpetersäure und Fluorwasserstoff oder Salpetersäure erhalten werden, was auch dazu dient, jegliche Rückstände nach dem Plasmatzen zu beseitigen, bevor die Waschbearbeitung mit Wasser ausgeführt wird.
  • Um die Reaktionsprodukte an der Musterseitenwand zu entfernen, die durch Plasmanachbearbeitung nicht ausreichend entfernt werden können, ist es ratsam, eine Flüssigbearbeitung unter Verwendung einer schwach-alkalischen Lösung oder einer schwach-sauren Lösung (z.B. Essigsäure) nach der Plasmanachbearbeitung anschließend an einen Ätzvorgang auszuführen und dann die Waschbearbeitung mit Wasser und die Trocknungsbearbeitung auszuführen. Auf diese Weise können Chlorkomponenten vollständiger entfernt werden, und der Korrosionsschutzeffekt kann weiter verbessert werden.
  • Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Zeit bis zum Abschluss der Nassbearbeitung der plasma-nachbearbeiteten Probe auf ungefähr eine Stunde begrenzt, da Korrosion im Fall der in Fig. 6 dargestellten Probe ungefähr innerhalb einer Stunde auftritt, wie in Fig. 8 dargestellt. Jedoch wird die Nassbearbeitung vorzugsweise so schnell wie möglich vollständig ausgeführt. Anders gesagt, wird die plasma-nachbearbeitete Probe vorzugsweise unmittelbar nach Abschluss der Plasmanachbearbeitung von der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung an die Nassbearbeitungsvorrichtung transferiert. Obwohl gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die plasma-nachbearbeitete Probe in Atmosphäre transferiert wird, kann sie im Vakuum oder einer Inertgasatmosphäre transferiert werden. Der Transfer in einer derartigen Atmosphäre ist dann extrem wirkungsvoll, wenn die Zeit von der Plasmanachbearbeitung bis zum Beginn der Nassbearbeitung länger als die Zeit ist, innerhalb der z.B. an der Atmosphäre Korrosion auftritt. In einem solchen Fall kann zwischen der Plasmanachbearbeitungsvorrichtung und der Nassbearbeitungsvorrichtung eine Einrichtung angeordnet sein, die die plasma-nachbearbeitete Probe im Vakuum oder in Inertgasatmosphäre aufbewahrt.
  • Fig. 9 erläutert ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied dieses Ausführungsbeispiels gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass zusätzlich an der stromabwärtigen Seite der Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40 eine Passivierungsbearbeitungsvorrichtung 190 vorhanden ist. In diesem Fall hat die Probentransfereinrichtung 90 die Funktion einer Übertragung der trocknungsbearbeiteten Probe von der Trocknunqsbearbeitungskammer (nicht dargestellt) der Trocknungsbearbeitungsvorrichtung- an eine Passivierungsbearbeitungskammer (nicht dargestellt) der Passivierungsbearbeitungsvorrichtung 190. Zusätzlich ist eine Probentransfereinrichtung 200 zum Transferieren der passivierten Probe an z.B. eine Rückgabekassette (nicht dargestellt) vorhanden. Gleiche Bezugszahlen sind dazu verwendet, gleiche Bestandteile wie in Fig. 1 zu kennzeichnen, und ihre Erläuterung wird weggelassen.
  • In Fig. 9 wird die geätzte, plasma-nachbearbeitete Probe (nicht dargestellt) mittels der Probentransfereinrichtung 60 in die Nassbearbeitungskammer (nicht dargestellt) der Nassbearbeitungsvorrichtung 30 übertragen und auf die Probenaufnahmefläche des Probentischs (nicht dargestellt) aufgelegt, der innerhalb der Nassbearbeitungskammer als Nassbearbeitungsstation dient. Die auf den Probentisch in der Nassbearbeitungskammer aufgelegte, plasma-nachbearbeitete Probe wird einer Entwicklungslösungsbearbeitung unterzogen. Rückstände, und die Reaktionsprodukte der Musterseitenwand, wie sie nach dem Ätzen vorliegen, werden durch eine derartige Nassbearbeitung vollständig entfernt. Wenn die Probe Al als Komponente enthält, wird auch Al teilweise gelöst. Wenn eine derartige Probe trocknungsbearbeitet und z.B. an die Atmosphäre entnommen wird, tritt in nachteiliger Weise Oxidation als Korrosionsform auf. Daher wird die der Entwicklung und der Trocknungsbearbeitung in der Trocknungsbearbeitungskammer der Trocknungsbearbeitungsvorrichtung 40 unterzogene Probe in die Passivierungsbearbeitungskammer der Passivierungsbearbeitungsvorrichtung 190 übertragen und auf die Probenaufnahmefläche des Probentischs (nicht dargestellt) aufgelegt, der als Bearbeitungsstation in der Passivierungsbearbeitungsvorrichtung 190 dient. In Passivierungsbearbeitungskammer wird Plasmagas zur Passivierungsbearbeitung, oder Sauerstoffgasplasma in diesem Fall, erzeugt oder in sie eingeleitet. Anstelle von Sauerstoff kann Ozon verwendet werden. Die auf den Probentisch in der Passivierungsbearbeitungskammer aufgelegte trocknungsbearbeitete Probe wird durch das Sauerstoffgasplasma passivierungs-bearbeitet. Die Passivierungsbearbeitete Probe wird von der Passivierungsbearbeitungskammer mittels der Probentransfereinrichtung zur Rückgabekassette transferiert und an diese zurückgegeben und in ihr aufbewahrt.
  • Die Passivierungsbearbeitung kann außer den oben angegebenen Chemikalien auch Salpetersäure verwenden.
  • Da die Erfindung korrodierende Materialien ausreichend entfernen kann, wie sie durch das Ätzen einer Probe erzeugt werden, sorgt sie für den Effekt, dass Korrosion einer Probe nach dem Ätzen ausreichend, unabhängig vom Typ der Probe, verhindert werden kann.

Claims (20)

1. Verfahren zum Bearbeiten einer Probe, die ein Substrat und auf dem Substrat eine Schicht aufweist, die dem Ätzschritt (i) ausgesetzt wird, mit den Verfahrensschritten:
(i) Ätzen der Probe mittels eines Ätzplasmas, das unter Verwendung eines chlorhaltigen Gases gebildet wird, wobei das Ätzen durch eine Maske auf der Probe ausgeführt wird,
(ii) nach dem Schritt (i) Behandeln der Probe mittels eines zweiten Plasmas, um ein Entfernen der Maske zu bewirken und die zurückbleibenden Ätzverbindungen, die im Schritt (i) gebildet werden, zu entfernen, wobei das zweite Plasma in einer Gasatmosphäre, die sich von der des Ätzplasmas unterscheidet, gebildet wird,
gekennzeichnet durch
(iii) Inkontaktbringen einer Oberfläche der Probe, die durch die Schritte (i) und (ii) freigelegt wird, mit wenigstens einer wäßrigen Flüssigkeit, um wenigstens (a) ein Entfernen der zurückbleibenden Ätzverbindungen aus Schritt (i) oder (b) ein Passivieren der Oberfläche, die durch die Schritte (i) und (ii) freigelegt wird, zu bewirken, und
(iv) nach dem Schritt (iii) Trocknen der Probe,
wobei als die Schicht, die Gegenstand des Ätzens ist, (a) ein Laminat mit Metallen von unterschiedlicher Ionisationsneigung oder (b) eine Legierung aus Metallen von unterschiedlicher Ionisationsneigung ausgewählt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt (ii) in einer anderen Kammer als Schritt (i) ausgeführt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Plasma des Schrittes (ii) in einer Gasatmosphäre mit Sauerstoff ausgebildet wird.
4. Verfahren gemäß eineia der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt (iii) zum Entfernen der zurückbleibenden Ätzverbindungen aus Schritt (i)
(a) ein Abwaschen mit Wasser,
(b) ein Abwaschen mit einer alkalischen Flüssigkeit und danach mit Wasser,
(c) ein Abwaschen mit einer Säureflüssigkeit und danach mit Wasser, oder
(d) zuerst Abwaschen mit einer Mischung als Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure und danach mit Wasser,
besteht.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt (iii) ein Passivieren beinhaltet, das durch (a) eine Mischung aus Salpetersäure und Fluorwasserstoff oder (b) Salpetersäure bewirkt wird.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt (iii) in einer Inertgas-Atmosphäre ausgeführt wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt (iv) in einer Inertgas-Atmosphäre ausgeftihrt wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Probe nach Schritt (iv) Gegenstand einer Passivierung der Oberfläche ist.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei als die Schicht, die in Schritt (i) geätzt wird, Laminate aus wenigstens zwei Schichten, die aus Al, Cu, W, Ti, Mo oder anderen hochschmelzenden Metallen, Legierungen hiervon (enthaltend Legierungen mit Si), Silikaten aus hochschmelzenden Metallen, TiN oder TiW bestehen, ausgewählt wird.
10. Vorrichtung zum Bearbeiten einer Probe mit
(i) einer Einrichtung (10, 11, 14) zum Ausführen von Plasmaätzen bei der Probe mit einer Versorgungseinrichtung, die zum Liefern eines ersten plasmabildenden Gases zum Plasmaätzen geeignet ist,
(ii) einer Einrichtung (20; 21) zur Plasmabehandlung der Probe nach dem Plasmaätzen mit einer Versorgungseinrichtung zum Liefern eines zweiten plasmabildenden Gases zur Plasmabehandlung, wobei das zweite Gas sich vom ersten Gas unterscheidet,
gekennzeichnet durch
(iii) eine Einrichtung (30; 31), zum Inkontaktbringen einer Oberfläche der Probe, die durch das Plasmaätzen und der Plasmabehandlung freigelegt wird, mit einer Flüssigkeit, die geeignet ist, entweder wenigstens (a) ein Entfernen von zurückbleibenden Ätzverbindungen, die beim Plasmaätzen gebildet werden, oder (b) ein Passivieren der Oberfläche zu bewirken, und
(iv) eine Einrichtung (41) zum Trocknen der Probe nach dem Inkontaktbringen mit der Flüssigkeit.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Einrichtung zum Plasmaätzen eine erste Kammer (12) und eine Einrichtung (13, 14) zum Bilden von Plasma darin aufweist, und die Einrichtung zur Plasmabehandlung eine zweite Kammer (21), die sich von der ersten Kammer unterscheidet, und eine Einrichtung zum Plasmabilden darin aufweist.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Einrichtung zum Plasmaätzen eine Magnetfeldtyp-Mikrowellen-Plasmaätzeinrichtung ist.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Einrichtung zur Plasmabehandlung eine Nicht-Magnetfeldtyp-Mikrowellen-Plasmaätzeinrichtung ist.
14. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, die eine erste und eine zweite Einheit aufweist, die voneinander trennbar sind, wobei die erste Einheit (100) die Plasmaätzeinrichtung (11, 14) und die Einrichtung (21) zur Plasmabehandlung und die zweite Einheit die Einrichtung (31) zum Inkontaktbringen der Flüssigkeit und die Trocknungseinrichtung (41) aufweist, wobei die Vorrichtung weiter eine Einrichtung (61) zum Transferieren der Probe aus der ersten Einheit in die zweite Einheit enthält.
15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, mit einer Probenaufnahme-Station (160) zum Aufnehmen einer zur behandelten Probe, und eine Probenentlade-Station (161) zum Entladen der Probe nach der Behandlung, wobei die Probenaufnahme-Station und die Probenentlade-Station sich auf derselben Vorrichtungsseite befinden.
16. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, mit einer Probentransfer- Station (15) zwischen der Einrichtung (21) zur Plasmabehandlung und der Einrichtung (31) zum Inkontaktbringen mit der Flüssigkeit, wobei die Transfereinrichtung (51) einen drehbaren Arm zum Transferieren der Probe aus der ersten Plasmakammer (12) zu der zweiten Plasmakammer (21) und von der zweiten Plasmakammer (21) zu der Transferstation (15) aufweist.
17. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, mit einer Einrichtung (190) zum Liefern von Passivierungsflüssigkeit zum Passivieren der Oberfläche der Probe nach deren Trocknung durch die Trocknungseinrichtung (41).
18. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, mit einer Transfereinrichtung (52, 130, 61) zum Transferieren der Probe zwischen der Einrichtung (20, 21) zur Plasmabehandlung nach dem Plasmaätzen und der Einrichtung (30, 31) zum Inkontaktbringen der Probe mit der Flüssigkeit unter Beibehaltung des verringerten Drucks in der Einrichtung (20, 21) zur Plasmabehandlung nach dem Plasmaätzen.
19. Vorrichtung gemäß Anspruch 101 geeignet zum aufeinanderfolgenden Behandeln von Proben (170), eine nach der anderen, aus einer Versorgungskassette (160) zu einer Entladekassette (161), wobei die Kassetten eine Vielzahl von Proben aufnehmen und jede Probe eine Metallschicht und eine Photolackschicht auf der Metallschicht aufweist,
wobei die Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen ein Ätzen der Metall- und Photolackschichten bewirkt,
die Einrichtung (20; 21) zur Plasmabehandlung ein Ablösen der Photolackschicht bewirkt, und
die Vorrichtung weiter
eine erste Transfereinrichtung (142, 110, 81) zum Transferieren jede der Proben aus der Versorgungskassette (160) zu der Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen, eine nach der anderen;
eine zweite Transfereinrichtung (52) zum Transferieren jede der Proben aus der Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen zu der Einrichtung (20; 21) zur Plasmabehandlung, eine nach der anderen;
eine dritte Transfereinrichtung (52, 130, 61) zum Transferieren jede der Proben aus der Einrichtung (20; 21) zum Plasmabehandeln zu der Einrichtung (30; 31) zum Inkontaktb?ingen der Probe mit der Flüssigkeit, eine nach der anderen; und
eine vierte Transfereinrichtung (71) zum Transferieren jede der Proben aus der Einrichtung (30; 31) zum Inkontaktbringen der Probe mit der Flüssigkeit zu der Entladekassette (161), eine nach der anderen,
aufweist;
wodurch die Proben nacheinander aus der Versorgungskassette (160) zur Entladekassette (161) auf einem Weg über die Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen, die Einrichtung (20; 21) zur Plasmabehandlung und die Einrichtung (30; 31) zum Inkontaktbringen der Probe mit der Flüssigkeit geführt werden.
20. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, geeignet zum aufeinander folgenden Behandeln von Proben (170), eine nach der anderen, aus einer Versorgungskassette (160) zur einer Entladekassette (161), wobei die Kassetten eine Vielzahl von Proben aufnehmen, und jede Probe eine Metallschicht und eine Photolackschicht auf der Metallschicht aufweist,
wobei die Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen ein Ätzen der Metall- und Photolackschichten bewirkt,
die Einrichtung (20; 21) zum Plasmabehandeln ein Ablösen der Photolackschicht bewirkt,
wobei die Vorrichtung weiter
eine erste Transfereinrichtung (142, 110, 81) zum Transferieren jede der Proben aus der Versorgungskassette (160) zu der Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen, eine nach der anderen;
eine zweite Transfereinrichtung (52) zum Transferieren jede der Proben aus der Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen zu der Einrichtung (20; 21) zur Pläsmabehandlung, eine nach der anderen;
eine dritte Transfereinrichtung (52, 130, 61) zum Transferieren jede der Proben aus der Einrichtung (20; 21) zum Plasmabehandeln zu der Einrichtung (30; 31) zum Inkontaktbringen der Probe mit der Flüssigkeit, eine nach der anderen; und
eine vierte Transfereinrichtung (71) zum Transferieren jede der Proben aus der Einrichtung (30; 31) zum Inkontaktbringen der Probe mit der Flüssigkeit zu der Entladekassette (161), eine nach der anderen,
aufweist;
wobei die Vorrichtung mit der ersten, zweiten, dritten und vierten Transfereinrichtung angepaßt und angeordnet ist, so daß wenigstens zwei der Proben gleichzeitig auf einem Weg über die Einrichtung (10; 11-14) zum Plasmaätzen, die Einrichtung (20; 21) zur Plasmabehandlung und die Einrichtung (30; 31) zum Inkontaktbringen der Probe mit Flüssigkeit behandelt werden.
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