JP2015198127A - 有機物除去装置、および有機物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物の機能に対する影響が少ない被処理物の冷却を行うことができる有機物除去装置、および有機物除去方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る有機物除去装置は、プラズマを発生させ、前記発生させたプラズマにプロセスガスを供給してプラズマ生成物を生成し、前記生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物の表面に付着した有機物を除去する。
前記被処理物は、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有する位相シフトマスクである。
そして、前記プラズマ処理済みの前記被処理物が載置された雰囲気に、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度が１６０℃以下となるように、不活性ガスを供給するガス供給部を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、有機物除去装置、および有機物除去方法に関する。

プラズマを利用したドライプロセス（プラズマ処理）は、低コストで、高速であり、薬剤を用いないために環境汚染を低減できる点でも有利である。
そのため、半導体装置の製造やフォトマスクの製造など、幅広い技術分野において活用されている。
例えば、発生させたプラズマによりプロセスガスを励起、活性化させて中性活性種やイオンなどのプラズマ生成物を生成し、この生成した中性活性種やイオンなどを被処理物の表面に供給して、被処理物の表面に付着している有機物を含む異物やレジストマスクなどの有機物を除去している（例えば、特許文献１を参照）。
ここで、プラズマ処理においては、プラズマからの熱により被処理物が加熱されたり、反応性を高めるために被処理物を加熱したりする場合がある。
そのため、リーク機構を有するロードロック室内において、高温となった被処理物を冷却する技術が提案されている。
しかしながら、リーク機構によりロードロック室内に空気を導入して高温となった被処理物を冷却すると、空気に含まれる酸素により表面が酸化するなどして、被処理物の機能が損なわれるおそれがある。
そのため、被処理物の機能に対する影響が少ない被処理物の冷却技術の開発が望まれていた。

特開２０１１−６５１１３号公報

本発明が解決しようとする課題は、被処理物の機能に対する影響が少ない被処理物の冷却を行うことができる有機物除去装置、および有機物除去方法を提供することである。

実施形態に係る有機物除去装置は、プラズマを発生させ、前記発生させたプラズマにプロセスガスを供給してプラズマ生成物を生成し、前記生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物の表面に付着した有機物を除去する。
前記被処理物は、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有する位相シフトマスクである。
そして、前記プラズマ処理済みの前記被処理物が載置された雰囲気に、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度が１６０℃以下となるように、不活性ガスを供給するガス供給部を備えている。

本発明の実施形態によれば、被処理物の機能に対する影響が少ない被処理物の冷却を行うことができる有機物除去装置、および有機物除去方法が提供される。

第１の実施形態に係る有機物除去装置を例示するための模式断面図である。 透過率の変動と、被処理物Ｗの温度の関係を例示するためのグラフ図である。 被処理物Ｗの温度と、中心波長の変動との関係を例示するためのグラフ図である。 第２の実施形態に係る有機物除去装置３０を例示するための模式断面図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係る有機物除去装置を例示するための模式断面図である。 図１に例示をする有機物除去装置１は、マイクロ波Ｍにより励起、発生させたプラズマＰを用いてプロセスガスＧ１からプラズマ生成物を生成し、プラズマ生成物を用いて被処理物Ｗの表面に付着している有機物（有機物を含む異物やレジストマスクなど）を除去する。

また、被処理物Ｗは、酸化しやすい材料が表面に露出したものとすることができる。
被処理物Ｗは、例えば、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）層や、モリブデンを含む層とシリコンを含む層とが積層された積層体を有するものとすることができる。
被処理物Ｗは、例えば、モリブデンシリコン層を有するハーフトーン型の位相シフトマスクなどとすることができる。
ただし、被処理物Ｗは、ハーフトーン型の位相シフトマスクに限定されるわけではない。
被処理物Ｗは、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有したものであればよい。
被処理物Ｗは、例えば、ＥＵＶマスクであってもよい。

図１に示すように、有機物除去装置１は、プラズマ発生部２、減圧部３、ガス供給部４、マイクロ波発生部５、処理容器６、温度検出部７、温度制御部１９、および制御部８などを備えている。

プラズマ発生部２には、放電管９、および導入導波管１０が設けられている。
放電管９は、内部にプラズマＰを発生させる領域を有し、処理容器６から離隔された位置に設けられている。また、放電管９は管状を呈し、マイクロ波Ｍに対する透過率が高くエッチングされにくい材料から形成されている。例えば、放電管９は、酸化アルミニウムや石英などの誘電体から形成することができる。

放電管９の外周面を覆うようにして管状の遮蔽部１８が設けられている。遮蔽部１８の内周面と放電管９の外周面との間には所定の隙間が設けられ、遮蔽部１８と放電管９とが略同軸となるようにして配設されている。なお、この隙間は、マイクロ波Ｍが漏洩しない程度の寸法とされている。そのため、遮蔽部１８により、マイクロ波Ｍが漏洩するのを抑制することができる。

また、遮蔽部１８には、放電管９と略直交するように導入導波管１０が接続されている。導入導波管１０の終端には終端整合器１１ａが設けられている。また、導入導波管１０の入口側（マイクロ波Ｍの導入側）にはスタブチューナ１１ｂが設けられている。導入導波管１０は、マイクロ波発生部５から放射されたマイクロ波Ｍを伝播させて、プラズマＰを発生させる領域にマイクロ波Ｍを導入する。

導入導波管１０と遮蔽部１８との接続部分には、環状のスロット１２が設けられている。スロット１２は、導入導波管１０の内部を導波されてきたマイクロ波Ｍを放電管９に向けて放射するためのものである。後述するように、放電管９の内部にはプラズマＰが発生するが、スロット１２に対向する部分がプラズマＰを発生させる領域の略中心となる。

導入導波管１０の一端には、マイクロ波発生部５が設けられている。このマイクロ波発生部５は、所定周波数（例えば２．４５ＧＨｚ）のマイクロ波Ｍを発生させるとともに、導入導波管１０に向けて放射することができるようになっている。

放電管９の一端には流量制御部（Mass Flow Controller：ＭＦＣ）１３を介してガス供給部４が接続されている。
ガス供給部４は、プロセスガスＧ１と、ガスＧ２を供給する。
流量制御部１３は、ガス供給部４から供給されるプロセスガスＧ１およびガスＧ２の流量（供給量）を制御する。
プロセスガスＧ１は、プラズマ処理に用いられる。
プロセスガスＧ１は、還元性ガスとすることができる。
また、ガスＧ２は、プラズマ処理済みの被処理物Ｗの冷却に用いられる。
なお、プロセスガスＧ１と、ガスＧ２に関する詳細は後述する。

放電管９の他端には輸送管１４の一端が接続され、輸送管１４の他端は処理容器６に接続されている。すなわち、輸送管１４は、放電管９と処理容器６とを連通させている。輸送管１４は、中性活性種による腐蝕に耐え得る材料（例えば、石英、ステンレス鋼、セラミックス、四弗化樹脂（ＰＴＦＥ）など）から形成することができる。

処理容器６は、有底の略円筒形状を呈し、その上端が天板６ａで塞がれている。処理容器６の内部には、図示しない静電チャックなどの保持機構を内蔵した載置部１５が設けられ、その上面（載置面）に被処理物Ｗを載置、保持することができるようになっている。

処理容器６の底面には、圧力制御部（Auto Pressure Controller：ＡＰＣ）１６を介してターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）などの減圧部３が接続されている。
減圧部３は、処理容器６の内部を所定の圧力まで減圧する。圧力制御部１６は、処理容器６の内圧を検出する図示しない真空計の出力に基づいて、処理容器６の内圧が所定の圧力となるように制御する。

また、処理容器６の側壁には、被処理物Ｗを搬入搬出するための搬入搬出口６ｂが設けられ、搬入搬出口６ｂを気密に閉鎖できるよう扉６ｃが設けられている。
扉６ｃは、例えば、Ｏ（オー）リングのようなシール部材６ｄを有している。扉６ｃは、図示しない開閉機構により開閉される。扉６ｃが閉まった時には、シール部材６ｄが搬入搬出口６ｂの近傍の壁面に押しつけられ、搬入搬出口６ｂが気密に閉鎖される。すなわち、処理容器６は、被処理物Ｗを収容し、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持できるようになっている。

輸送管１４との接続部分よりは下方であって、載置部１５の上方には、整流板１７が設けられている。整流板１７は、載置部１５の上面と対向させるようにして設けられている。整流板１７は、輸送管１４から導入される中性活性種を含んだガスの流れを整流し、被処理物Ｗの処理面上における中性活性種の量が略均一となるようにする。整流板１７は、多数の孔部１７ａが設けられた略円形の板状体であり、処理容器６の内壁に固定されている。そして、整流板１７と載置部１５の上面との間の領域が、被処理物Ｗに対する処理が行われる処理空間２０となる。また、処理容器６の内壁面、整流板１７の表面は、中性活性種と反応しにくい材料（例えば、四弗化樹脂や、酸化アルミニウム等のセラミックスなど）で覆われている。

温度検出部７は、載置部１５に載置された被処理物Ｗの温度を検出する。
温度検出部７は、例えば、載置部１５の内部に設けることができる。ただし、温度検出部７の配設位置はこれに限定されるわけではなく、被処理物Ｗの温度を検出することができる位置に設けるようにすればよい。温度検出部７の形式には特に限定がなく、例えば、熱電対、測温抵抗体、サーミスタなどを用いた接触式のものとしてもよいし、放射温度計のような非接触式のものとしてもよい。
温度検出部７からの出力（被処理物Ｗの温度データ）は、制御部８に送られ、制御部８により被処理物Ｗの冷却が完了したか否かの判断が行われる。
なお、制御部８は、ガスＧ２の流量や経過時間などに基づいて、被処理物Ｗの冷却が完了したか否かの判断を行うこともできる。なお、ガスＧ２の流量や経過時間などと、被処理物Ｗの温度との関係は、予め実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。

温度制御部１９は、被処理物Ｗの温度を制御する。
温度制御部１９は、例えば、載置部１５の内部に設けることができる。
温度制御部１９は、被処理物Ｗの加熱を行うもの（例えば、ヒータ）とすることもできるし、熱媒体を循環させて被処理物Ｗの加熱と冷却を行うものとすることもできる。
温度制御部１９は、例えば、温度検出部７からの出力に基づいて、被処理物Ｗの温度が所定の範囲内となるように制御する。

制御部８は、有機物除去装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
例えば、制御部８は、ガス供給部４を制御して、放電管９の内部にプロセスガスＧ１またはガスＧ２を供給する。
この際、制御部８は、流量制御部１３を制御して、プロセスガスＧ１の流量、またはガスＧ２の流量を制御する。
この場合、制御部８は、プラズマ処理済みの被処理物Ｗの温度が１６０℃以下になるまで、ガス供給部４にガスＧ２（不活性ガス）を供給させることができる。
制御部８は、マイクロ波発生部５を制御して、所定周波数（例えば２．４５ＧＨｚ）のマイクロ波Ｍを発生させる。発生したマイクロ波Ｍは、導入導波管１０に向けて放射され、導入導波管１０の内部を導波される。導入導波管１０の内部を導波されたマイクロ波Ｍは、スロット１２を介して、放電管９の内部のプラズマＰを発生させる領域に導入される。

制御部８は、減圧部３を制御して、処理容器６の内圧を大気圧よりも減圧されたものとする。
この際、制御部８は、処理容器６の内圧を検出する図示しない真空計の出力に基づいて圧力制御部１６を制御して、処理容器６の内圧が所定の圧力となるようにする。
制御部８は、温度検出部７からの出力に基づいて、被処理物Ｗの冷却が完了したか否かの判断を行う。
制御部８は、温度制御部１９の起動や停止などの制御を行う。
制御部８は、図示しない開閉機構を制御して、扉６ｃの開閉を行う。

次に、有機物除去装置１の作用について例示をする。
前述したように、被処理物Ｗは、ハーフトーン型の位相シフトマスクなどとすることができる。
ハーフトーン型の位相シフトマスクは、例えば、半導体装置の製造における露光工程において用いられる。露光工程においては、例えば、ウェーハの表面に形成されたレジスト膜に所望のパターンが転写される。この際、蒸発したレジストの成分がハーフトーン型の位相シフトマスクの表面に有機物を含む異物として析出する場合がある。
また、ハーフトーン型の位相シフトマスクを製造する際には、所望のパターンを形成するためのレジストマスクが表面に形成される。
この様に、被処理物Ｗの表面には、有機物を含む異物やレジストマスクなどの有機物が付着している場合がある。
そのため、プラズマ処理を行うことで、被処理物Ｗの表面に付着している有機物を除去する。

まず、扉６ｃが、図示しない開閉機構により開かれる。
図示しない搬送装置により、搬入搬出口６ｂから被処理物Ｗを処理容器６の内部に搬入する。被処理物Ｗは載置部１５の上面に載置され、載置部１５に内蔵された図示しない静電チャックなどの保持機構により保持される。

次に、図示しない搬送装置を処理容器６の外に退避させる。
次に、図示しない開閉機構により扉６ｃを閉じる。
次に、減圧部３により、処理容器６の内部を所定の圧力まで減圧する。この際、圧力制御部１６により処理容器６内の圧力が調整される。また、処理容器６と連通する放電管９の内部も減圧される。

次に、プラズマ発生部２により中性活性種を含むプラズマ生成物が生成される。
すなわち、まず、ガス供給部４から流量制御部１３を介して所定流量のプロセスガスＧ１が放電管９内に供給される。
ここで、前述したように、被処理物Ｗの表面には、酸化しやすい材料が露出している。 例えば、被処理物Ｗが、ハーフトーン型の位相シフトマスクなどの場合には、モリブデンからなる層とシリコンからなる層が表面に露出している。
そのため、プロセスガスＧ１は、還元性ガスとしている。還元性ガスは、例えば、アンモニアガス、水素ガス、水素ガスと窒素ガスの混合ガス、アンモニアガスと水素ガスと窒素ガスとの混合ガスなどとすることができる。
プロセスガスＧ１として還元性ガスを用いるようにすれば、被処理物Ｗの表面に露出している酸化しやすい材料を含む部分（例えば、モリブデンからなる層やシリコンからなる層など）が酸化するのを抑制することができる。

一方、マイクロ波発生部５から所定のパワーのマイクロ波Ｍが導入導波管１０内に放射される。放射されたマイクロ波Ｍは導入導波管１０内を導波され、スロット１２を介して放電管９に向けて放射される。

放電管９に向けて放射されたマイクロ波Ｍは、放電管９の表面を伝搬して、放電管９内に放射される。このようにして放電管９内に放射されたマイクロ波Ｍのエネルギーにより、プラズマＰが発生する。そして、発生したプラズマＰ中の電子密度が、放電管９を介して供給されるマイクロ波Ｍを遮蔽できる密度（カットオフ密度）以上になると、マイクロ波Ｍは放電管９の内壁面から放電管９内の空間に向けて一定距離（スキンデプス）だけ入るまでの間に反射されるようになる。そのため、このマイクロ波Ｍの反射面とスロット１２の下面との間にはマイクロ波Ｍの定在波が形成されることになる。その結果、マイクロ波Ｍの反射面がプラズマ励起面となって、このプラズマ励起面で安定的にプラズマＰが励起、発生するようになる。このプラズマ励起面で励起、発生したプラズマＰ中において、プロセスガスＧ１が励起、活性化されて中性活性種、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。

生成されたプラズマ生成物を含むガスは、輸送管１４を介して処理容器６内に搬送される。この際、寿命の短いイオンなどは処理容器６にまで到達できず、寿命の長い中性活性種のみが処理容器６に到達することになる。処理容器６内に導入された中性活性種を含むガスは、整流板１７で整流されて被処理物Ｗの表面に到達し、被処理物Ｗの表面に付着している有機物が除去される。

また、プラズマ処理を行う際には、温度制御部１９により、被処理物Ｗの温度を制御する。例えば、温度制御部１９により、被処理物Ｗの温度を２００℃以下程度に制御する。 前述したように、有機物除去装置１においては、プラズマＰを発生させる領域と、被処理物Ｗに対する処理が行われる処理空間２０とが離れている。そのため、プラズマＰからの熱が被処理物Ｗに伝わり難くなっている。その結果、温度制御部１９による被処理物Ｗの温度制御が容易となるので、被処理物Ｗの温度を精度よく所望の値に合わせることができる。よって還元性ガスによる高温のプラズマ処理を行う場合でも、温度制御を精度よく処理を行うことができる。
しかしながら、本発明者らの得た知見によれば、被処理物Ｗの温度が１６０℃を超えると、透過率の変動が許容範囲を超えることが判明した。
また、本発明者らは、透過率の変動の要因は、モリブデンシリコン層表面が酸化したことによるものであり、還元性ガスを用いたプラズマ処理を行ったにもかかわらず、モリブデンシリコン層表面が酸化した原因は、１６０℃を超える高温状態のまま大気搬送を行うことで、空気中の酸素と反応し、モリブデンシリコン層が酸化することによるものであるとの知見に至った。

図２、図３は、被処理物Ｗの温度と、被処理物Ｗの機能低下との関係を例示するためのグラフ図である。
図２は、透過率の変動と、被処理物Ｗの温度の関係を例示するためのグラフ図である。
図２は、水素ガスと窒素ガスの混合ガスを用いたプラズマ処理を行い、酸素を含む大気に晒して搬送した場合である。この場合、水素ガスの濃度は３ｗｔ％としている。
また、被処理物Ｗは、ハーフトーン型の位相シフトマスクとしている。
図２から分かるように、被処理物Ｗの温度を１６０℃以下とすれば、透過率の変動が許容範囲内（０．１％以下）となるようにすることができる。
すなわち、被処理物Ｗがハーフトーン型の位相シフトマスクの場合、被処理物Ｗの温度が１６０℃以下であれば、酸素を含む大気に晒して搬送したとしても、透過率の変動が許容範囲内となるようにすることができる。
図３は、被処理物Ｗの温度と、中心波長の変動との関係を例示するためのグラフ図である。
図３は、水素ガスと窒素ガスの混合ガスを用いたプラズマ処理を行い、酸素を含む大気に晒して搬送した場合である。この場合、水素ガスの濃度は３ｗｔ％としている。
また、被処理物Ｗは、ＥＵＶマスクとしている。
図３から分かるように、被処理物Ｗの温度を１００℃以下にすれば、被処理物Ｗを、酸素を含む大気に晒しても中心波長の変動するのを抑制することができる。
すなわち、被処理物ＷがＥＵＶマスクの場合、被処理物Ｗの温度が１００℃以下であれば、酸素を含む大気に晒して搬送したとしても、光学特性の変動を抑制することができる。

そのため、次に、プラズマ処理が済んだ被処理物Ｗの温度が１６０℃以下となるように冷却する。
この場合、ハーフトーン型の位相シフトマスクの場合は１６０℃以下、ルテニウムを含む層を有するＥＵＶマスクの場合は１００℃以下に冷却する。
被処理物Ｗの冷却は、例えば、プラズマ処理が済んだ被処理物Ｗを処理容器６の内部に放置することで行うことができる。
しかしながら、処理容器６の内圧は、大気圧よりも低くなっているので、被処理物Ｗからの放熱が悪くなるおそれがある。

そこで、ガス供給部４により、ガスＧ２が供給される。この際、流量制御部１３により、ガスＧ２の流量が制御される。
ガス供給部４により供給されたガスＧ２は、放電管９および輸送管１４を介して、処理容器６の内部に供給される。処理容器６の内部に供給されたガスＧ２が、被処理物Ｗに到達することで被処理物Ｗが冷却される。
また、処理容器６の内部にガスＧ２が供給されることで、対流が生じ、被処理物Ｗからの放熱が多くなる。

ここで、ガスＧ２は、被処理物Ｗの材料と反応し難いものとすることが好ましい。
ガスＧ２は、例えば、不活性ガスとすることができる。
不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガスやヘリウムなどの希ガス、あるいはこれらの混合ガスなどを例示することができる。
ここで、被処理物Ｗは大気圧よりも減圧された圧力下で冷却が行われる。そのため、ガスＧ２を供給しながら、減圧部３により処理容器６の排気を行うことができる。また、一定の圧力になったとき、ガスＧ２の供給および排気を停止することもできる。

また、温度制御部１９が冷却機能を有するものの場合には、温度制御部１９により被処理物Ｗを冷却することもできる。
例えば、温度制御部１９が熱媒体を循環させて被処理物Ｗの冷却を行うものの場合には、冷却された熱媒体を循環させることで、被処理物Ｗを冷却することもできる。
また、ガスＧ２による冷却と、温度制御部１９による冷却とを併せて行うこともできる。 ガスＧ２による冷却、および温度制御部１９による冷却の少なくともいずれかを行うようにすれば、被処理物Ｗの冷却時間、ひいては、被処理物Ｗの処理時間を短縮することができる。

冷却が終了した被処理物Ｗは、図示しない搬送装置により処理容器６の外に搬出される。この後、必要があれば、前述した手順に従い、被処理物Ｗに対するプラズマ処理と冷却とが繰り返される。
本実施の形態に係る有機物除去装置１によれば、酸素が除去され、不活性ガス（ガスＧ２）が供給された環境において、被処理物Ｗの温度が１６０℃以下となるように冷却することができるので、被処理物Ｗの機能に対する影響が少ない被処理物Ｗの冷却を行うことができる。

[第２の実施形態]
図４は、第２の実施形態に係る有機物除去装置３０を例示するための模式断面図である。
図４に例示をする有機物除去装置３０は、マイクロ波Ｍにより励起、発生させたプラズマＰを用いてプロセスガスＧ１からプラズマ生成物を生成し、プラズマ生成物を用いて被処理物Ｗの表面に付着している有機物（有機物を含む異物やレジストマスクなど）を除去する。

図２に示すように、有機物除去装置３０は、プラズマ発生部３１、減圧部３、ガス供給部４、マイクロ波発生部５、処理容器３２、温度検出部７、温度制御部１９、および制御部３３などを備えている。
プラズマ発生部３１は、プラズマＰを発生させる領域にマイクロ波Ｍを導入することでプラズマＰを発生させる。
プラズマ発生部３１には、透過窓３４、導入導波管３５が設けられている。透過窓３４は平板状を呈し、マイクロ波Ｍに対する透過率が高くエッチングされにくい材料から形成されている。例えば、透過窓３４を酸化アルミニウムや石英などの誘電体から形成することができる。透過窓３４は、処理容器３２の上端に気密となるようにして設けられている。

処理容器３２の外側であって、透過窓３４の上面には導入導波管３５が設けられている。なお、図示は省略したが終端整合器やスタブチューナを適宜設けるようにすることもできる。導入導波管３５は、マイクロ波発生部５から放射されたマイクロ波Ｍを透過窓３４に向けて導波する。
導入導波管３５と透過窓３４との接続部分には、スロット３６が設けられている。スロット３６は、導入導波管３５の内部を導波されてきたマイクロ波Ｍを透過窓３４に向けて放射するためのものである。

導入導波管３５の一端には、マイクロ波発生部５が設けられている。このマイクロ波発生部５は、所定周波数（例えば２．４５ＧＨｚ）のマイクロ波Ｍを発生させ、導入導波管３５に向けて放射することができるようになっている。
処理容器３２の側壁上部には、流量制御部１３を介してガス供給部４が接続されている。そして、ガス供給部４から流量制御部１３を介して処理容器３２内のプラズマＰを発生させる領域にプロセスガスＧ１を供給することができるようになっている。
また、ガス供給部４から処理容器３２の内部にガスＧ２を供給することができるようになっている。
また、制御部３３により流量制御部１３を制御することで、プロセスガスＧ１とガスＧ２の供給量が調整できるようになっている。

処理容器３２は、有底の略円筒形状を呈し、その内部には、図示しない静電チャックを内蔵した載置部１５が設けられている。そして、載置部１５の上面に被処理物Ｗを載置、保持することができるようになっている。
処理容器３２の底面には、圧力制御部１６を介してターボ分子ポンプなどの減圧部３が接続されている。減圧部３は、処理容器３２の内部を所定の圧力まで減圧する。圧力制御部１６は、処理容器３２の内圧を検出する図示しない真空計の出力に基づいて、処理容器３２の内圧が所定の圧力となるように制御する。すなわち、処理容器３２は、内部にプラズマＰを発生させる領域を有し、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持できるようになっている。

ガス供給部４との接続部分よりは下方であって、載置部１５の上方には、整流板１７が設けられている。整流板１７は、載置部１５の上面と対向させるようにして設けられている。

整流板１７は、プラズマＰを発生させる領域において生成されたプラズマ生成物を含んだガスの流れを整流し、被処理物Ｗの処理面上におけるプラズマ生成物の量が略均一となるようにする。
また、整流板１７は、プラズマＰからの熱が載置部１５の上面に載置された被処理物Ｗに伝わるのを抑制する。

整流板１７は、多数の孔部１７ａが設けられた略円形の板状体であり、処理容器３２の内壁に固定されている。そして、整流板１７と載置部１５の上面との間の領域が、被処理物に対する処理が行われる処理空間２０となる。また、処理容器３２の内壁面、整流板１７の表面は、中性活性種と反応しにくい材料（例えば、四弗化樹脂や、酸化アルミニウム等のセラミックスなど）で覆われている。

温度検出部７は、載置部１５に載置された被処理物Ｗの温度を検出する。
温度検出部７は、例えば、載置部１５の内部に設けることができる。ただし、温度検出部７の配設位置はこれに限定されるわけではなく、被処理物Ｗの温度を検出することができる位置に設けるようにすればよい。温度検出部７の形式には特に限定がなく、例えば、熱電対、測温抵抗体、サーミスタなどを用いた接触式のものとしてもよいし、放射温度計のような非接触式のものとしてもよい。
温度検出部７からの出力（被処理物Ｗの温度データ）は、制御部３３に送られ、制御部３３により被処理物Ｗの冷却が完了したか否かの判断が行われる。
なお、制御部３３は、ガスＧ２の流量や経過時間などに基づいて、被処理物Ｗの冷却が完了したか否かの判断を行うこともできる。なお、ガスＧ２の流量や経過時間などと、被処理物Ｗの温度との関係は、予め実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。

温度制御部１９は、被処理物Ｗの温度を制御する。
温度制御部１９は、例えば、載置部１５の内部に設けることができる。
温度制御部１９は、被処理物Ｗの加熱を行うもの（例えば、ヒータ）とすることもできるし、熱媒体を循環させて被処理物Ｗの加熱と冷却を行うものとすることもできる。
温度制御部１９は、例えば、温度検出部７からの出力に基づいて、被処理物Ｗの温度が所定の範囲内となるように制御する。

制御部３３は、有機物除去装置３０に設けられた各要素の動作を制御する。
例えば、制御部３３は、ガス供給部４を制御して、処理容器３２の内部にプロセスガスＧ１またはガスＧ２を供給する。
この際、制御部３３は、流量制御部１３を制御して、プロセスガスＧ１の流量、またはガスＧ２の流量を制御する。
この場合、制御部３３は、プラズマ処理済みの被処理物Ｗの温度が１６０℃以下になるまで、ガス供給部４にガスＧ２（不活性ガス）を供給させることができる。
制御部３３は、マイクロ波発生部５を制御して、所定周波数（例えば２．４５ＧＨｚ）のマイクロ波Ｍを発生させる。発生したマイクロ波Ｍは、導入導波管３５に向けて放射され、導入導波管３５の内部を導波される。導入導波管３５の内部を導波されたマイクロ波Ｍは、スロット３６および透過窓３４を介して、処理容器３２の内部のプラズマＰを発生させる領域に導入される。

制御部３３は、減圧部３を制御して、処理容器３２の内圧を大気圧よりも減圧されたものとする。
この際、制御部３３は、処理容器３２内圧を検出する図示しない真空計の出力に基づいて圧力制御部１６を制御して、処理容器３２の内圧が所定の圧力となるようにする。
制御部３３は、温度検出部７からの出力に基づいて、被処理物Ｗの冷却が完了したか否かの判断を行う。
制御部３３は、温度制御部１９の起動や停止などの制御を行う。
制御部３３は、図示しない開閉機構を制御して、扉６ｃの開閉を行う。

次に、有機物除去装置３０の作用について例示をする。
まず、扉６ｃが、図示しない開閉機構により開かれる。
図示しない搬送装置により、搬入搬出口３２ｂから被処理物Ｗを処理容器３２の内部に搬入する。被処理物Ｗは載置部１５の上面に載置され、載置部１５に内蔵された図示しない静電チャックなどの保持機構により保持される。

次に、図示しない搬送装置を処理容器３２の外に退避させる。
次に、図示しない開閉機構により扉６ｃを閉じる。
次に、減圧部３により、処理容器３２の内部を所定の圧力まで減圧する。この際、圧力制御部１６により処理容器３２内の圧力が調整される。

次に、プラズマ発生部３１により中性活性種を含むプラズマ生成物が生成される。
すなわち、まず、ガス供給部４から流量制御部１３を介して所定流量のプロセスガスＧ１が、処理容器３２内のプラズマＰを発生させる領域に供給される。
一方、マイクロ波発生部５から所定のパワーのマイクロ波Ｍが導入導波管３５内に放射される。放射されたマイクロ波Ｍは、導入導波管３５内を導波され、スロット３６を介して透過窓３４に向けて放射される。

透過窓３４に向けて放射されたマイクロ波Ｍは、透過窓３４の表面を伝搬して、処理容器３２内に放射される。このようにして処理容器３２内に放射されたマイクロ波Ｍのエネルギーにより、プラズマＰが発生する。そして、発生したプラズマＰ中の電子密度が、透過窓３４を介して供給されるマイクロ波Ｍを遮蔽できる密度（カットオフ密度）以上になると、マイクロ波Ｍは透過窓３４の下面から処理容器３２内の空間に向けて一定距離（スキンデプス）だけ入るまでの間に反射されるようになる。そのため、このマイクロ波Ｍの反射面とスロット３６の下面との間にはマイクロ波Ｍの定在波が形成されることになる。その結果、マイクロ波Ｍの反射面がプラズマ励起面となって、このプラズマ励起面で安定的にプラズマＰが励起、発生するようになる。

このプラズマ励起面で励起、発生したプラズマＰ中において、プロセスガスＧ１が励起、活性化されて中性活性種、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。生成されたプラズマ生成物を含むガスは、整流板１７で整流されて被処理物Ｗの表面に到達し、被処理物Ｗの表面に付着している有機物が除去される。
なお、プラズマ生成物を含むガスが整流板１７を通過する際に、イオンや電子が除去される。そのため、主に中性活性種により有機物が除去される。

ここで、有機物除去装置３０においては、プラズマが処理容器３２内で生成されるので、プラズマ処理中は、プラズマによる熱の影響を受け、被処理物Ｗの温度が１６０℃を超える高温となる場合がある。

次に、プラズマ処理が済んだ被処理物Ｗの温度が１６０℃以下となるように被処理物Ｗを冷却する。
例えば、ガス供給部４により、処理容器３２の内部にガスＧ２を供給する。この際、流量制御部１３により、ガスＧ２の流量が制御される。
ガス供給部４により供給されたガスＧ２は、整流板１７を介して被処理物Ｗに到達し、ガスＧ２により被処理物Ｗが冷却される。
また、処理容器３２の内部にガスＧ２が供給されることで、対流が生じ、被処理物Ｗからの放熱が多くなる。
ここで、被処理物Ｗは大気圧よりも減圧された圧力下で冷却が行われる。そのため、ガスＧ２を供給しながら、減圧部３により処理容器６の排気を行うことができる。また、一定の圧力になったとき、ガスＧ２の供給および排気を停止することもできる。

また、温度制御部１９が冷却機能を有するものの場合には、温度制御部１９により被処理物Ｗを冷却することもできる。
例えば、温度制御部１９が熱媒体を循環させて被処理物Ｗの冷却を行うものの場合には、冷却された熱媒体を循環させることで、被処理物Ｗを冷却することもできる。
また、ガスＧ２による冷却と、温度制御部１９による冷却とを併せて行うこともできる。
ガスＧ２による冷却、および温度制御部１９による冷却の少なくともいずれかを行うようにすれば、被処理物Ｗの冷却時間、ひいては、被処理物Ｗの処理時間を短縮することができる。

冷却が終了した被処理物Ｗは、図示しない搬送装置により処理容器３２の外に搬出される。この後、必要があれば、前述した手順に従い、被処理物Ｗに対するプラズマ処理と冷却とが繰り返される。
本実施の形態に係る有機物除去装置３０によれば、酸素が除去され、不活性ガス（ガスＧ２）が供給された環境において、被処理物Ｗの温度が１６０℃以下となるように冷却することができるので、被処理物Ｗの機能に対する影響が少ない被処理物Ｗの冷却を行うことができる。

以上に例示をしたものは、プラズマ処理を行う処理容器６、３２の内部において被処理物Ｗの冷却を行っているが、これに限定されるわけではない。
プラズマ処理を行う処理容器６、３２とは別の容器の内部において被処理物Ｗの冷却を行ってもよい。この場合、処理容器６、３２と、冷却を行う容器との間は、酸素が除去された環境（例えば、不活性ガスで満たされた環境や、大気圧よりも減圧された環境）とすればよい。
また、冷却を行う容器は、大気圧よりも減圧された環境を維持することのできる減圧部が設けられ、被処理物Ｗを搬入・搬出する間も大気開放されない容器とすることができる。すなわち、冷却を行う容器においても、大気圧よりも減圧された雰囲気で冷却を行うことができる。
上記の実施例と同様、冷却を行う容器においてもガスＧ２を供給しながら、減圧部により、冷却を行う容器の排気を行うことができる。また、一定の圧力になったとき、ガスＧ２の供給および排気を停止することもできる。

[第３の実施形態]
次に、第３の実施形態に係る有機物除去方法について例示をする。
本実施の形態に係る有機物除去方法においては、プラズマＰを発生させ、発生させたプラズマＰにプロセスガスＧ１を供給してプラズマ生成物を生成し、生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物Ｗの表面に付着した有機物を除去する。
この場合、被処理物Ｗは、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有したものとすることができる。
そして、プラズマ処理済みの被処理物Ｗが載置された雰囲気に、ガスＧ２（不活性ガス）を供給して、プラズマ処理済みの被処理物Ｗの温度を１６０℃以下にする。

この場合、プラズマを発生させる領域と、生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物Ｗの表面に付着した有機物を除去する領域とが離隔されているようにすることができる（例えば、図１を参照）。
また、プラズマを発生させる領域と、生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物Ｗの表面に付着した有機物を除去する領域（処理空間２０）と、の間に整流板１７が設けられているようにすることができる（例えば、図４を参照）。
また、表面に有機物が付着した被処理物Ｗのプラズマ処理を行う領域と、プラズマ処理済みの被処理物Ｗの温度を１６０℃以下にする領域とが離隔されているようにすることができる。例えば、表面に有機物が付着した被処理物Ｗを収納し、プラズマ処理を行う処理容器６、３２と、プラズマ処理済みの被処理物Ｗを収納する容器とを別々に設け、プラズマ処理と冷却とを別々の領域で行うことができる。
また、プラズマ処理を行う際に、被処理物Ｗの温度を制御する温度制御部１９により、被処理物Ｗの温度を２００℃以下にすることができる。
また、プラズマ処理済みの被処理物Ｗの温度を１６０℃以下にする際に、被処理物Ｗの温度を制御する温度制御部１９により、被処理物Ｗの温度を制御することができる。
なお、各工程における内容は、前述したものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、有機物除去装置１、３０が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

１ 有機物除去装置、２ プラズマ発生部、３ 減圧部、４ ガス供給部、５ マイクロ波発生部、６ 処理容器、７ 温度検出部、８ 制御部、１７ 整流板、１９ 温度制御部、３１ プラズマ発生部、３２ 処理容器、３３ 制御部、Ｇ１ プロセスガス、Ｇ２ ガス、Ｍ マイクロ波、Ｐ プラズマ、Ｗ 被処理物

Claims (8)

1. プラズマを発生させ、前記発生させたプラズマにプロセスガスを供給してプラズマ生成物を生成し、前記生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物の表面に付着した有機物を除去する有機物除去装置であって、
   前記被処理物は、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有する位相シフトマスクであり、
   前記プラズマ処理済みの前記被処理物が載置された雰囲気に、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度が１６０℃以下となるように、不活性ガスを供給するガス供給部と、
   を備えた有機物除去装置。
2. プラズマを発生させ、前記発生させたプラズマにプロセスガスを供給してプラズマ生成物を生成し、前記生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物の表面に付着した有機物を除去する有機物除去装置であって、
   前記被処理物は、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有するＥＵＶマスクであり、
   前記プラズマ処理済みの前記被処理物が載置された雰囲気に、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度が１００℃以下となるように、不活性ガスを供給するガス供給部と、
   を備えた有機物除去装置。
3. 大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
   前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、
   前記処理容器の内部に設けられ、前記被処理物を載置する載置部と、
   内部にプラズマを発生させる領域を有し、前記処理容器から離隔された位置に設けられた放電管と、
   マイクロ波発生部から放射されたマイクロ波を伝播させて、前記プラズマを発生させる領域にマイクロ波を導入する導入導波管と、
   前記放電管と、前記処理容器と、を連通させる輸送管と、
   をさらに備え、
   前記ガス供給部は、前記プラズマ処理を行う際には前記放電管の内部に前記プロセスガスを供給し、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度を１６０℃以下にする際には前記放電管の内部に前記不活性ガスを供給する請求項１または２に記載の有機物除去装置。
4. 内部にプラズマを発生させる領域を有し、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
   前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、
   前記処理容器の内部に設けられ、前記被処理物を載置する載置部と、
   前記プラズマを発生させる領域にマイクロ波を導入することでプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
   前記処理容器の内部であって、前記プラズマを発生させる領域と、前記載置部と、の間に設けられた整流板と、
   をさらに備え、
   前記ガス供給部は、前記プラズマ処理を行う際には前記処理容器の内部に前記プロセスガスを供給し、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度を１６０℃以下にする際には前記処理容器の内部に前記不活性ガスを供給する請求項１または２に記載の有機物除去装置。
5. 前記表面に有機物が付着した前記被処理物を収納し、前記プラズマ処理を行う処理容器と、
   前記プラズマ処理済みの前記被処理物を収納する容器と、
   をさらに備え、
   前記ガス供給部は、前記容器の内部に前記不活性ガスを供給する請求項１または２に記載の有機物除去装置。
6. 前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度を１６０℃以下にする温度制御部をさらに備えた請求項１〜５のいずれか１つに記載の有機物除去装置。
7. プラズマを発生させ、前記発生させたプラズマにプロセスガスを供給してプラズマ生成物を生成し、前記生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物の表面に付着した有機物を除去する有機物除去方法であって、
   前記被処理物は、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有する位相シフトマスクであり、
   前記プラズマ処理済みの前記被処理物が載置された雰囲気に、不活性ガスを供給して、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度を１６０℃以下にする工程を備えた有機物除去方法。
8. プラズマを発生させ、前記発生させたプラズマにプロセスガスを供給してプラズマ生成物を生成し、前記生成したプラズマ生成物を用いて、被処理物の表面に付着した有機物を除去する有機物除去方法であって、
   前記被処理物は、モリブデンを含む層とシリコンを含む層との積層体、およびモリブデンシリコンを含む層の少なくともいずれかを有するＥＵＶマスクであり、
   前記プラズマ処理済みの前記被処理物が載置された雰囲気に、不活性ガスを供給して、前記プラズマ処理済みの前記被処理物の温度を１００℃以下にする工程を備えた有機物除去方法。

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