JP2022057019A - Plasma processing apparatus, and plasma processing method - Google Patents

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Abstract

To provide a plasma processing apparatus capable of efficiently removing a fluorine compound deposited on a surface of an object to be processed, and a plasma processing method.SOLUTION: A plasma processing apparatus is capable of performing plasma processing on an object to be processed using a fluorine atom containing gas. The plasma processing apparatus comprises: a first chamber maintaining an atmosphere of which the pressure is reduced to be lower than an atmospheric pressure, and capable of internally holding the object to be processed to which a fluorine compound is deposited on a surface; an exhaust unit capable of reducing the pressure inside the first chamber down to a predetermined pressure; and a gas supply unit capable of supplying a water vapor containing gas to the object to be processed to which the fluorine compound is deposited, or to a region in which plasma is generated. The water vapor containing gas supplied to the region in which plasma is generated is excited by the generated plasma and supplied to the object to be processed to which the fluorine compound is deposited.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プラズマ処理装置、およびプラズマ処理方法に関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.

プラズマを利用したドライプロセスは、半導体装置の製造、金属部品の表面硬化、プラスチック部品の表面活性化、無薬剤殺菌など、幅広い技術分野において活用されている。例えば、半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの製造においては、エッチング処理、アッシング処理、イオンを用いたエッチング処理により生じたダメージの除去などの各種のプラズマ処理が行われている。 Dry processes using plasma are utilized in a wide range of technical fields such as manufacturing of semiconductor devices, surface hardening of metal parts, surface activation of plastic parts, and chemical-free sterilization. For example, in the manufacture of semiconductor devices and flat panel displays, various plasma treatments such as etching treatment, ashing treatment, and removal of damage caused by etching treatment using ions are performed.

このようなプラズマ処理においては、発生させたプラズマによりプロセスガスを励起、活性化させてラジカルやイオンなどのプラズマ生成物を生成する。そして、生成したラジカルやイオンなどにより処理物に対するプラズマ処理を行う。この場合、プロセスガスは、処理の種類や処理物の材料などに応じて適宜選択される。例えば、エッチング処理の場合には、反応性の高いラジカルが生成されるように、CFやCFなどのフッ素原子を含むプロセスガスが用いられる場合が多い。 In such plasma treatment, the generated plasma excites and activates the process gas to generate plasma products such as radicals and ions. Then, plasma treatment is performed on the processed product using the generated radicals and ions. In this case, the process gas is appropriately selected according to the type of treatment, the material of the treated product, and the like. For example, in the case of etching treatment, a process gas containing a fluorine atom such as CF 4 or CF 3 is often used so that highly reactive radicals are generated.

ところが、フッ素原子を含むプロセスガスを用いてエッチング処理を行うと、処理が終了した処理物の表面にフッ素化合物が残留する場合がある。また、プラズマ処理を行うチャンバの内壁に付着していたフッ素化合物が、処理が終了した処理物の表面に付着する場合もある。また、処理が終了した処理物は、チャンバの外部に設けられたポッドなどの収納部に収納される。この場合、チャンバから収納部に搬送された処理物の表面にフッ素化合物が付着していると、フッ素化合物が収納部の内部に放出され、収納部に収納さている他の処理物の表面にフッ素化合物が付着する場合もある。 However, when the etching treatment is performed using a process gas containing fluorine atoms, the fluorine compound may remain on the surface of the treated product after the treatment. In addition, the fluorine compound adhering to the inner wall of the chamber to be plasma-treated may adhere to the surface of the processed product after the treatment. In addition, the processed material that has been processed is stored in a storage unit such as a pod provided outside the chamber. In this case, if the fluorine compound adheres to the surface of the processed material conveyed from the chamber to the storage unit, the fluorine compound is released to the inside of the storage unit, and fluorine is released on the surface of the other processed material stored in the storage unit. Compounds may adhere.

処理物の表面にフッ素化合物が付着していると、エッチング処理の後に行われる処理(例えば、エッチング処理により生じたダメージの除去)において、フッ素化合物が障害となる場合がある。
そのため、一般的には、フッ素化合物が付着している処理物を水洗処理することで、フッ素化合物を除去するようにしている。しかしながら、水洗処理を行うと処理時間が長くなるので生産性が低下する。また、ウォータマークが発生するおそれもある。
If the fluorine compound adheres to the surface of the treated object, the fluorine compound may become an obstacle in the treatment performed after the etching treatment (for example, removal of damage caused by the etching treatment).
Therefore, in general, the treated product to which the fluorine compound is attached is washed with water to remove the fluorine compound. However, when the washing treatment is performed, the treatment time becomes long and the productivity is lowered. In addition, watermark may occur.

また、水素原子を含むガスの雰囲気中において処理物を加熱することで、処理物の表面に付着しているフッ素化合物を除去する技術が提案されている。(例えば、特許文献1を参照)
しかしながら、加熱された処理物が、チャンバから搬出されて空気などの酸素を含むガスが存在する雰囲気に晒されると、処理物の表面が酸化するおそれがある。この場合、加熱された処理物の温度が低下するまで、処理物をチャンバの内部に待機させると、処理時間が長くなるので生産性が低下する。
Further, a technique has been proposed in which a fluorine compound adhering to the surface of a processed product is removed by heating the processed product in an atmosphere of a gas containing a hydrogen atom. (See, for example, Patent Document 1).
However, when the heated processed material is carried out of the chamber and exposed to an atmosphere in which an oxygen-containing gas such as air is present, the surface of the processed material may be oxidized. In this case, if the processed material is kept waiting inside the chamber until the temperature of the heated processed material decreases, the processing time becomes long and the productivity decreases.

そこで、処理物の表面に付着しているフッ素化合物を効率よく除去することができる技術の開発が望まれていた。 Therefore, it has been desired to develop a technique capable of efficiently removing the fluorine compound adhering to the surface of the processed product.

特開平10-163127号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-163127

本発明が解決しようとする課題は、処理物の表面に付着しているフッ素化合物を効率よく除去することができるプラズマ処理装置、およびプラズマ処理方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of efficiently removing a fluorine compound adhering to the surface of a processed product.

実施形態に係るプラズマ処理装置は、フッ素原子を含むガスを用いて、処理物をプラズマ処理可能なプラズマ処理装置である。大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、表面にフッ素化合物が付着した前記処理物を内部に保持可能な第1のチャンバと、前記第1のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な排気部と、前記フッ素化合物が付着した前記処理物に、または、プラズマを発生させる領域に、水蒸気を含むガスを供給可能なガス供給部と、を備えている。前記プラズマを発生させる領域に供給された、前記水蒸気を含むガスは、発生したプラズマにより励起されて、前記フッ素化合物が付着した前記処理物に供給される。 The plasma processing apparatus according to the embodiment is a plasma processing apparatus capable of plasma processing a processed material by using a gas containing a fluorine atom. A first chamber that maintains an atmosphere depressurized from atmospheric pressure and can hold the treated product having a fluorine compound on its surface inside, and an exhaust gas that can depressurize the inside of the first chamber to a predetermined pressure. A unit and a gas supply unit capable of supplying a gas containing water vapor to the processed product to which the fluorine compound is attached or to a region where plasma is generated are provided. The gas containing water vapor supplied to the region where the plasma is generated is excited by the generated plasma and supplied to the processed product to which the fluorine compound is attached.

本発明の実施形態によれば、処理物の表面に付着しているフッ素化合物を効率よく除去することができるプラズマ処理装置、およびプラズマ処理方法が提供される。 According to the embodiment of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus capable of efficiently removing the fluorine compound adhering to the surface of the processed product, and a plasma processing method.

本実施の形態に係るプラズマ処理装置を例示するための模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view for exemplifying the plasma processing apparatus which concerns on this embodiment. ガスの効果を例示するためのグラフである。It is a graph for exemplifying the effect of gas. 他の実施形態に係るプラズマ処理装置を例示するための模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view for exemplifying the plasma processing apparatus which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係るプラズマ処理装置を例示するためのレイアウト図である。It is a layout diagram for exemplifying the plasma processing apparatus which concerns on other embodiment. 除去部を例示するための模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view for exemplifying a removal part.

以下、図面を参照しつつ、本発明の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。
図1は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置1を例示するための模式断面図である。 図1に例示をするプラズマ処理装置1は、一般に「CDE(Chemical Dry Etching;ケミカルドライエッチング)装置」、あるいは、「リモートプラズマ装置」と呼ばれるマイクロ波励起型のプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置1は、プラズマPを用いてプロセスガスからプラズマ生成物を生成し、主に、プラズマ生成物に含まれているラジカルを用いて処理物Wの処理を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustrated with reference to the drawings. In each drawing, similar components are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for illustrating the plasma processing apparatus 1 according to the present embodiment. The plasma processing apparatus 1 illustrated in FIG. 1 is a microwave excitation type plasma processing apparatus generally called a “CDE (Chemical Dry Etching) apparatus” or a “remote plasma apparatus”. The plasma processing apparatus 1 generates a plasma product from a process gas using plasma P, and mainly processes the processed product W using radicals contained in the plasma product.

図1に示すように、プラズマ処理装置1は、例えば、プラズマ発生部2、排気部3、マイクロ波発生部4、チャンバ5(第1のチャンバの一例に相当する)、ガス供給部6、および、コントローラ7を備えている。
プラズマ発生部2は、例えば、放電管2a、導入導波管2b、および輸送管2cを有する。
放電管2aは、内部にプラズマPを発生させる領域を有し、チャンバ5から離隔した位置に設けられている。放電管2a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を含んでいる。例えば、放電管2aは、アルミナや石英などの誘電体を含んでいる。
As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 includes, for example, a plasma generation unit 2, an exhaust unit 3, a microwave generation unit 4, a chamber 5 (corresponding to an example of the first chamber), a gas supply unit 6, and a gas supply unit 6. , The controller 7 is provided.
The plasma generation unit 2 has, for example, a discharge tube 2a, an introduction waveguide 2b, and a transport tube 2c.
The discharge tube 2a has a region for generating plasma P inside, and is provided at a position separated from the chamber 5. The discharge tube 2a has a tubular shape and contains a material having a high transmittance for microwave M and being difficult to be etched. For example, the discharge tube 2a contains a dielectric such as alumina or quartz.

導入導波管2bは、放電管2aと略直交するように放電管2aの外側に接続されている。導入導波管2bの終端には終端整合器2b1が設けられている。また、導入導波管2bの入口側(マイクロ波Mの導入側)にはスタブチューナ2b2が設けられている。 The introduction waveguide 2b is connected to the outside of the discharge tube 2a so as to be substantially orthogonal to the discharge tube 2a. A termination matcher 2b1 is provided at the end of the introduction waveguide 2b. Further, a stub tuner 2b2 is provided on the inlet side (introduction side of the microwave M) of the introduction waveguide 2b.

導入導波管2bと放電管2aの接続部分には、環状のスロット2b3が設けられている。導入導波管2bの内部を伝播したマイクロ波Mは、スロット2b3を介して、放電管2aの内部に放射される。 An annular slot 2b3 is provided at the connection portion between the introduction waveguide 2b and the discharge tube 2a. The microwave M propagating inside the introduction waveguide 2b is radiated into the inside of the discharge tube 2a via the slot 2b3.

輸送管2cの一方の端部は、放電管2aの、ガス供給部6側とは反対側の端部に接続されている。輸送管2cの他方の端部は、チャンバ5に接続されている。輸送管2cは、プラズマ生成物に含まれているラジカルに対する耐性のある材料から形成される。輸送管2cは、例えば、石英、ステンレス鋼、セラミックス、フッ素樹脂などから形成される。 One end of the transport pipe 2c is connected to the end of the discharge pipe 2a on the side opposite to the gas supply part 6 side. The other end of the transport pipe 2c is connected to the chamber 5. The transport tube 2c is formed of a material that is resistant to radicals contained in the plasma product. The transport pipe 2c is formed of, for example, quartz, stainless steel, ceramics, fluororesin, or the like.

排気部3は、例えば、チャンバ5の底面に接続される。また、排気部3とチャンバ5との間には、圧力制御部(Auto Pressure Controller)3aを設けることができる。排気部3は、チャンバ5の内部を所定の圧力まで減圧する。排気部3は、例えば、ドライポンプやターボ分子ポンプ(TMP)などである。 The exhaust unit 3 is connected to, for example, the bottom surface of the chamber 5. Further, a pressure control unit (Auto Pressure Controller) 3a can be provided between the exhaust unit 3 and the chamber 5. The exhaust unit 3 decompresses the inside of the chamber 5 to a predetermined pressure. The exhaust unit 3 is, for example, a dry pump, a turbo molecular pump (TMP), or the like.

マイクロ波発生部4は、導入導波管2bの、放電管2a側とは反対側の端部に設けられている。マイクロ波発生部4は、所定周波数(例えば2.75GHz)のマイクロ波Mを発生させ、導入導波管2bに向けて放射する。 The microwave generation unit 4 is provided at the end of the introduction waveguide 2b on the side opposite to the discharge tube 2a side. The microwave generation unit 4 generates a microwave M having a predetermined frequency (for example, 2.75 GHz) and radiates it toward the introduction waveguide 2b.

チャンバ5は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ5の内部には、図示しない静電チャックを内蔵した載置部5aが設けられている。処理物W(例えば、半導体ウェーハやガラス基板など)は、載置部5aの上に載置される。そのため、チャンバ5は、表面Waにフッ素化合物が付着した処理物Wを内部に保持することができる。 The chamber 5 has an airtight structure capable of maintaining an atmosphere depressurized from atmospheric pressure. Inside the chamber 5, a mounting portion 5a containing an electrostatic chuck (not shown) is provided. The processed object W (for example, a semiconductor wafer, a glass substrate, etc.) is placed on the mounting portion 5a. Therefore, the chamber 5 can hold the processed product W in which the fluorine compound is attached to the surface Wa.

また、チャンバ5の内部には、整流板5bが設けられている。整流板5bは、載置部5aの載置面と略平行となるようにチャンバ5の内壁に設けられる。整流板5bとチャンバ5の天井との間の空間には、輸送管2cを介して、ラジカルを含んだガス、あるいは、後述する水蒸気を含むガスG2が導入される。整流板5bが設けられていれば、処理物Wの表面Waにおけるラジカルの量、あるいは水蒸気の量を略均一にするのが容易となる。 Further, a straightening vane 5b is provided inside the chamber 5. The straightening vane 5b is provided on the inner wall of the chamber 5 so as to be substantially parallel to the mounting surface of the mounting portion 5a. A gas containing radicals or a gas G2 containing water vapor, which will be described later, is introduced into the space between the straightening vane 5b and the ceiling of the chamber 5 via the transport pipe 2c. If the straightening vane 5b is provided, it becomes easy to make the amount of radicals or the amount of water vapor on the surface Wa of the processed material W substantially uniform.

また、チャンバ5の側壁などには、処理物Wの搬入と搬出を行うための開口5cが設けられている。また、開口5cを開閉する扉5dが設けられている。開口5cが設けられている部分には、チャンバ5e1(第1のチャンバの一例に相当する)を有するロードロック部5eが設けられている。なお、ロードロック部5eには既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。 Further, the side wall of the chamber 5 is provided with an opening 5c for carrying in and out of the processed material W. Further, a door 5d for opening and closing the opening 5c is provided. A load lock portion 5e having a chamber 5e1 (corresponding to an example of the first chamber) is provided in a portion where the opening 5c is provided. Since a known technique can be applied to the load lock portion 5e, detailed description thereof will be omitted.

ガス供給部6は、放電管2aの、チャンバ5側とは反対側の端部に接続されている。ガス供給部6は、ガスG1の供給と、ガスG2の供給とを切り替えることができる。また、ガス供給部6と、放電管2aとの間には、圧力制御部6aが設けられている。圧力制御部6aは、放電管2aの内部に供給するガスG1の圧力と、ガスG2の圧力とを制御する。 なお、ガスG1を供給するガス供給部と、ガスG2を供給するガス供給部とを別々に設けることもできる。ガスG1の圧力を制御する圧力制御部と、ガスG2の圧力を制御する圧力制御部とを別々に設けることもできる。 The gas supply unit 6 is connected to the end of the discharge pipe 2a on the side opposite to the chamber 5 side. The gas supply unit 6 can switch between the supply of the gas G1 and the supply of the gas G2. Further, a pressure control unit 6a is provided between the gas supply unit 6 and the discharge pipe 2a. The pressure control unit 6a controls the pressure of the gas G1 supplied to the inside of the discharge pipe 2a and the pressure of the gas G2. It is also possible to separately provide a gas supply unit for supplying the gas G1 and a gas supply unit for supplying the gas G2. A pressure control unit that controls the pressure of the gas G1 and a pressure control unit that controls the pressure of the gas G2 may be provided separately.

ガスG1は、いわゆるプロセスガスとすることができる。ガスG1は、処理物Wの表面Waの材料に応じて適宜選択される。例えば、エッチング処理の場合には、反応性の高いラジカルが生成されるように、CFやCFなどのフッ素原子を含むガスG1とすることができる。例えば、ガスG1は、CFだけとすることができる。また、ガスG1は、CFに酸素ガスや窒素ガスなどの反応性ガスを混合した混合ガスとすることもできる。また、ガスG1は、CFにアルゴンガスやヘリウムガスなどの希ガスを混合した混合ガスとすることもできる。 The gas G1 can be a so-called process gas. The gas G1 is appropriately selected depending on the material of the surface Wa of the processed product W. For example, in the case of etching treatment, the gas G1 containing fluorine atoms such as CF 4 and CF 3 can be used so that highly reactive radicals are generated. For example, the gas G1 can be only CF4 . Further, the gas G1 can also be a mixed gas in which a reactive gas such as oxygen gas or nitrogen gas is mixed with CF 4 . Further, the gas G1 can also be a mixed gas in which a rare gas such as argon gas or helium gas is mixed with CF 4 .

ガスG2は、水蒸気を含む。例えば、ガスG2は、水蒸気だけとすることができる。また、ガスG2は、キャリアガスをさらに含むことができる。キャリアガスは、反応性の低いガスとすることが好ましい。キャリアガスは、例えば、窒素ガスとすることができる。また、キャリアガスは、例えば、アルゴンガスやヘリウムガスなどの希ガスとすることもできる。 The gas G2 contains water vapor. For example, the gas G2 can be only water vapor. Further, the gas G2 can further contain a carrier gas. The carrier gas is preferably a gas having low reactivity. The carrier gas can be, for example, nitrogen gas. Further, the carrier gas may be a rare gas such as argon gas or helium gas.

なお、ガスG2は、プラズマPを用いて励起、活性化させた後に、チャンバ5の内部に供給することもできるし、ガスG2をそのままチャンバ5の内部に供給することもできる。
ガスG2をそのままチャンバ5の内部に供給する場合には、マイクロ波発生部4におけるマイクロ波Mの発生は行われない。また、ガスG2を、輸送管2cの内部に供給したり、チャンバ5の内部に供給したりすることもできる。また、後述するように、ガスG2は、ロードロック部5eのチャンバ5e1の内部に供給することもできる。
例えば、ガス供給部6は、後述するフッ素化合物が付着した処理物Wに、または、プラズマPを発生させる領域に、水蒸気を含むガスG2を供給する。プラズマPを発生させる領域に供給された、水蒸気を含むガスG2は、発生したプラズマPにより励起されて、フッ素化合物が付着した処理物Wに供給される。
The gas G2 can be supplied to the inside of the chamber 5 after being excited and activated by the plasma P, or the gas G2 can be supplied to the inside of the chamber 5 as it is.
When the gas G2 is supplied to the inside of the chamber 5 as it is, the microwave M is not generated in the microwave generating unit 4. Further, the gas G2 can be supplied to the inside of the transport pipe 2c or the inside of the chamber 5. Further, as will be described later, the gas G2 can also be supplied to the inside of the chamber 5e1 of the load lock portion 5e.
For example, the gas supply unit 6 supplies the gas G2 containing water vapor to the processed product W to which the fluorine compound described later is attached or to the region where the plasma P is generated. The gas G2 containing water vapor supplied to the region where the plasma P is generated is excited by the generated plasma P and supplied to the processed product W to which the fluorine compound is attached.

コントローラ7は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算部と、メモリなどの記憶部とを有する。コントローラ7は、例えば、コンピュータなどである。コントローラ7は、例えば、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置1に設けられた各要素の動作を制御する。 The controller 7 has, for example, a calculation unit such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit such as a memory. The controller 7 is, for example, a computer or the like. The controller 7 controls the operation of each element provided in the plasma processing apparatus 1 based on, for example, a control program stored in the storage unit.

次に、プラズマ処理装置1の作用について説明する。
まず、ガスG1を用いて、処理物Wに対するプラズマ処理が行われる。
まず、図示しない搬送装置により処理物Wが、チャンバ5の内部に搬入され、載置部5aの上に載置、保持される。
次に、チャンバ5の内部が排気部3により所定の圧力まで減圧される。この際、圧力制御部3aによりチャンバ5の内部の圧力が制御される。また、チャンバ5と連通する放電管2aの内部も減圧される。
Next, the operation of the plasma processing apparatus 1 will be described.
First, plasma treatment is performed on the processed material W using the gas G1.
First, the processed object W is carried into the inside of the chamber 5 by a transfer device (not shown), and is placed and held on the mounting portion 5a.
Next, the inside of the chamber 5 is depressurized to a predetermined pressure by the exhaust unit 3. At this time, the pressure inside the chamber 5 is controlled by the pressure control unit 3a. Further, the inside of the discharge tube 2a communicating with the chamber 5 is also depressurized.

次に、プラズマ発生部2によりプラズマ生成物が生成される。例えば、ガス供給部6から圧力制御部6aを介して所定の圧力のガスG1(例えば、CFなど)が放電管2aの内部に供給される。また、マイクロ波発生部4から所定のパワーのマイクロ波Mが導入導波管2bの内部に放射される。放射されたマイクロ波Mは導入導波管2bの内部を伝播し、スロット2b3を介して放電管2aの内部に放射される。 Next, the plasma product is generated by the plasma generating unit 2. For example, a gas G1 (for example, CF 4 or the like) having a predetermined pressure is supplied from the gas supply unit 6 to the inside of the discharge pipe 2a via the pressure control unit 6a. Further, a microwave M having a predetermined power is radiated from the microwave generation unit 4 to the inside of the introduction waveguide 2b. The radiated microwave M propagates inside the introduced waveguide 2b and is radiated into the inside of the discharge tube 2a via the slot 2b3.

放電管2aの内部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。発生したプラズマPにより、ガスG1が励起、活性化されて、ラジカルやイオンなどを含むプラズマ生成物が生成される。 Plasma P is generated by the energy of microwave M radiated inside the discharge tube 2a. The generated plasma P excites and activates the gas G1 to generate a plasma product containing radicals, ions, and the like.

プラズマ生成物を含むガスは、輸送管2cを介してチャンバ5の内部に供給される。この際、寿命の短いイオンなどはチャンバ5の内部に到達できず、寿命の長いラジカルがチャンバ5の内部に到達する。チャンバ5の内部に供給されたラジカルを含むガスは、整流板5bにより整流されて処理物Wの表面Waに到達し、エッチング処理などのプラズマ処理が行われる。この場合、主に、ラジカルによる化学的な処理が行われる。また、物理的な処理に用いられるイオンは、チャンバ5の内部に供給されないので、処理物Wの表面Waがイオンにより損傷を受けることがない。そのため、プラズマ処理装置1は、例えば、イオンを用いたエッチング処理により生じたダメージを除去するのに好適である。 The gas containing the plasma product is supplied to the inside of the chamber 5 via the transport pipe 2c. At this time, ions having a short life cannot reach the inside of the chamber 5, and radicals having a long life reach the inside of the chamber 5. The gas containing radicals supplied to the inside of the chamber 5 is rectified by the rectifying plate 5b and reaches the surface Wa of the processed object W, and plasma treatment such as etching treatment is performed. In this case, radical chemical treatment is mainly performed. Further, since the ions used for the physical treatment are not supplied to the inside of the chamber 5, the surface Wa of the processed material W is not damaged by the ions. Therefore, the plasma processing apparatus 1 is suitable for removing damage caused by, for example, an etching process using ions.

ここで、CFなどのフッ素原子を含むガスG1を用いると、処理物Wの表面Waにフッ素化合物が付着する場合がある。例えば、プラズマ処理により発生したフッ素化合物が処理物Wの表面Waに残留する場合がある。また、プラズマ処理により発生し、チャンバ5の内壁に付着していたフッ素化合物が処理物Wの表面Waに付着する場合がある。また、処理が終了した処理物Wは、チャンバ5から排出されて、ポッドなどの収納部に収納される。収納部に搬入された処理物Wの表面Waにフッ素化合物が付着していると、フッ素化合物が収納部の内部に放出され、収納部に収納さている他の処理物Wの表面Waにフッ素化合物が付着する場合がある。 Here, when the gas G1 containing a fluorine atom such as CF 4 is used, the fluorine compound may adhere to the surface Wa of the processed product W. For example, the fluorine compound generated by the plasma treatment may remain on the surface Wa of the treated product W. In addition, the fluorine compound generated by the plasma treatment and adhering to the inner wall of the chamber 5 may adhere to the surface Wa of the processed product W. Further, the processed material W that has been processed is discharged from the chamber 5 and stored in a storage unit such as a pod. When the fluorine compound adheres to the surface Wa of the processed material W carried into the storage portion, the fluorine compound is released to the inside of the storage portion, and the fluorine compound is released to the surface Wa of the other processed material W stored in the storage portion. May adhere.

処理物Wの表面Waにフッ素化合物が付着していると、エッチング処理の後に行われる処理において、フッ素化合物が障害となる場合がある。 If the fluorine compound adheres to the surface Wa of the processed product W, the fluorine compound may be an obstacle in the treatment performed after the etching treatment.

そこで、次に、ガスG2を用いて、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物を除去する。
まず、ガス供給部6から圧力制御部6aを介して所定の圧力のガスG2が放電管2aの内部に供給される。放電管2aの内部に供給されたガスG2は、輸送管2cおよび整流板5bを介して、処理物Wの表面Waに供給される。この場合、前述したように、ガスG2を、輸送管2cの内部に供給したり、チャンバ5の内部に供給したりすることもできる。 また、放電管2aの内部に供給されたガスG2を、プラズマPにより、励起、活性化してもよい。励起、活性化されたガスG2は、フッ素化合物が付着した処理物Wに供給される。
Therefore, next, the gas G2 is used to remove the fluorine compound adhering to the surface Wa of the treated product W.
First, the gas G2 having a predetermined pressure is supplied from the gas supply unit 6 to the inside of the discharge pipe 2a via the pressure control unit 6a. The gas G2 supplied to the inside of the discharge pipe 2a is supplied to the surface Wa of the processed product W via the transport pipe 2c and the straightening vane 5b. In this case, as described above, the gas G2 can be supplied to the inside of the transport pipe 2c or the inside of the chamber 5. Further, the gas G2 supplied to the inside of the discharge tube 2a may be excited and activated by the plasma P. The excited and activated gas G2 is supplied to the processed product W to which the fluorine compound is attached.

この場合、ガスG2や、励起、活性化されたガスG2が、チャンバ5の内部に供給されるので、チャンバ5の内壁に付着しているフッ素化合物も除去することができる。処理物Wの表面Waやチャンバ5の内壁から除去されたフッ素化合物は、排気部3により、チャンバ5の外部に排出される。 In this case, since the gas G2 and the excited and activated gas G2 are supplied to the inside of the chamber 5, the fluorine compound adhering to the inner wall of the chamber 5 can also be removed. The fluorine compound removed from the surface Wa of the processed material W and the inner wall of the chamber 5 is discharged to the outside of the chamber 5 by the exhaust unit 3.

処理が終了した処理物Wは、図示しない搬送装置によりチャンバ5から搬出される。この後、必要があれば、次の処理物Wがチャンバ5の内部に搬入され、前述した処理が行われる。 The processed material W, which has been processed, is carried out from the chamber 5 by a transfer device (not shown). After that, if necessary, the next processed material W is carried into the chamber 5 and the above-mentioned processing is performed.

図2は、ガスG2の効果を例示するためのグラフである。
図2中の「A1」は、ガスG2の供給圧力を500Pa、ガスG2の温度を25℃とした場合である。「A2」は、ガスG2の供給圧力を1000Pa、ガスG2の温度を25℃とした場合である。「A3」は、ガスG2の供給圧力を1000Pa、ガスG2の温度を100℃とした場合である。「B」は、ガスG2の供給圧力を1000Pa、ガスG2の温度を25℃とし、プラズマPにより、ガスG2を励起、活性化した場合である。
FIG. 2 is a graph for exemplifying the effect of gas G2.
“A1” in FIG. 2 is a case where the supply pressure of the gas G2 is 500 Pa and the temperature of the gas G2 is 25 ° C. “A2” is a case where the supply pressure of the gas G2 is 1000 Pa and the temperature of the gas G2 is 25 ° C. “A3” is a case where the supply pressure of the gas G2 is 1000 Pa and the temperature of the gas G2 is 100 ° C. “B” is a case where the supply pressure of the gas G2 is 1000 Pa, the temperature of the gas G2 is 25 ° C., and the gas G2 is excited and activated by the plasma P.

「A1」および「A2」から分かるように、ガスG2の供給圧力を高くすれば、ガスG2の供給量が増えるので、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物の除去率を向上させることができる。
「A2」および「A3」から分かるように、ガスG2の温度を高くすると、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物の除去率が低下する。
As can be seen from "A1" and "A2", if the supply pressure of the gas G2 is increased, the supply amount of the gas G2 increases, so that the removal rate of the fluorine compound adhering to the surface Wa of the processed product W is improved. be able to.
As can be seen from "A2" and "A3", when the temperature of the gas G2 is increased, the removal rate of the fluorine compound adhering to the surface Wa of the processed product W decreases.

本発明者の得た知見によれば、ガスG2の供給圧力を、1000Pa以上、2000Pa以下とし、ガスG2の温度を、20℃以上、25℃以下とすることが好ましい。この様にすれば、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物を効率よく除去することができる。 According to the knowledge obtained by the present inventor, it is preferable that the supply pressure of the gas G2 is 1000 Pa or more and 2000 Pa or less, and the temperature of the gas G2 is 20 ° C. or more and 25 ° C. or less. By doing so, the fluorine compound adhering to the surface Wa of the treated product W can be efficiently removed.

またさらに、「A2」および「B」から分かるように、プラズマPにより、ガスG2を励起、活性化すれば、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物をさらに効率よく除去することができる。 Furthermore, as can be seen from "A2" and "B", if the gas G2 is excited and activated by the plasma P, the fluorine compound adhering to the surface Wa of the processed product W can be removed more efficiently. can.

図3は、他の実施形態に係るプラズマ処理装置11を例示するための模式断面図である。
図3に例示をするプラズマ処理装置11は、一般に「平行平板型RIE(Reactive Ion Etching)装置」と呼ばれる容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)処理装置である。プラズマ処理装置11は、プラズマPを用いてプロセスガスからプラズマ生成物を生成し、プラズマ生成物に含まれているイオンとラジカルを用いて処理物Wの処理を行う。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for illustrating the plasma processing apparatus 11 according to another embodiment.
The plasma processing apparatus 11 illustrated in FIG. 3 is a capacitively coupled plasma (CCP) processing apparatus generally called a “parallel plate type RIE (Reactive Ion Etching) apparatus”. The plasma processing apparatus 11 generates a plasma product from the process gas using the plasma P, and processes the processed product W using the ions and radicals contained in the plasma product.

図3に示すように、プラズマ処理装置11は、例えば、プラズマ発生部12、排気部3、電源部14、チャンバ15(第1のチャンバの一例に相当する)、ガス供給部6、コントローラ7を備えている。
チャンバ15は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ15の側壁などには、処理物Wの搬入と搬出を行うための開口15aが設けられている。また、開口15aを開閉する扉15bが設けられている。開口15aが設けられている部分には、チャンバ15c1(第1のチャンバの一例に相当する)を有するロードロック部15cが設けられている。なお、ロードロック部15cには既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 3, the plasma processing apparatus 11 includes, for example, a plasma generation unit 12, an exhaust unit 3, a power supply unit 14, a chamber 15 (corresponding to an example of the first chamber), a gas supply unit 6, and a controller 7. I have.
The chamber 15 has an airtight structure capable of maintaining an atmosphere depressurized from atmospheric pressure. An opening 15a for carrying in and out of the processed material W is provided on the side wall of the chamber 15 and the like. Further, a door 15b for opening and closing the opening 15a is provided. A load lock portion 15c having a chamber 15c1 (corresponding to an example of the first chamber) is provided in a portion where the opening 15a is provided. Since a known technique can be applied to the load lock portion 15c, detailed description thereof will be omitted.

プラズマ発生部12は、例えば、下部電極12a、および上部電極12bを有する。
下部電極12aは、チャンバ15の内部に設けられている。下部電極12aは、チャンバ15の底面に設けることができる。下部電極12aは、放電電極、および処理物Wを載置する載置部として機能する。
上部電極12bは、下部電極12aに対向している。上部電極12bは、例えば、接地することができる。
The plasma generating unit 12 has, for example, a lower electrode 12a and an upper electrode 12b.
The lower electrode 12a is provided inside the chamber 15. The lower electrode 12a can be provided on the bottom surface of the chamber 15. The lower electrode 12a functions as a mounting portion on which the discharge electrode and the processed object W are placed.
The upper electrode 12b faces the lower electrode 12a. The upper electrode 12b can be grounded, for example.

電源部14は、例えば、高周波電源14a、およびブロッキングコンデンサ14bを有する。高周波電源14aは、ブロッキングコンデンサ14bを介して下部電極12aに電気的に接続されている。高周波電源14aは、100KHz~100MHz程度の高周波電力を下部電極12aに印加する。ブロッキングコンデンサ14bは、プラズマPの中で発生し下部電極12aに到達した電子の移動を阻止するために設けられている。 The power supply unit 14 has, for example, a high frequency power supply 14a and a blocking capacitor 14b. The high frequency power supply 14a is electrically connected to the lower electrode 12a via the blocking capacitor 14b. The high frequency power supply 14a applies high frequency power of about 100 KHz to 100 MHz to the lower electrode 12a. The blocking capacitor 14b is provided to prevent the movement of electrons generated in the plasma P and reaching the lower electrode 12a.

次に、プラズマ処理装置11の作用について説明する。
まず、ガスG1を用いて、処理物Wに対するプラズマ処理が行われる。
まず、図示しない搬送装置により処理物Wが、チャンバ15の内部に搬入され、下部電極12aの上に載置、保持される。
Next, the operation of the plasma processing device 11 will be described.
First, plasma treatment is performed on the processed material W using the gas G1.
First, the processed object W is carried into the chamber 15 by a transfer device (not shown), and is placed and held on the lower electrode 12a.

次に、チャンバ15の内部が排気部3により所定の圧力まで減圧される。この際、圧力制御部3aによりチャンバ15の内部の圧力が制御される。 Next, the inside of the chamber 15 is depressurized to a predetermined pressure by the exhaust unit 3. At this time, the pressure inside the chamber 15 is controlled by the pressure control unit 3a.

次に、プラズマ発生部12によりプラズマ生成物が生成される。例えば、ガス供給部6から圧力制御部6aを介して所定の圧力のガスG1(例えば、CFなど)が、チャンバ15の内部のプラズマPを発生させる領域に供給される。 Next, the plasma product is generated by the plasma generating unit 12. For example, a gas G1 (for example, CF 4 ) having a predetermined pressure is supplied from the gas supply unit 6 to a region inside the chamber 15 where plasma P is generated via the pressure control unit 6a.

また、電源部14(高周波電源14a)から100KHz~100MHz程度の高周波電力が下部電極12aに印加される。下部電極12aと上部電極12bとが平行平板電極となるため、電極間に放電が起こりプラズマPが発生する。発生したプラズマPによりガスG1が励起、活性化されてラジカル、イオン、電子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が、チャンバ15の内部を下降して処理物Wの表面Waに到達して、エッチング処理などのプラズマ処理が行われる。 Further, high frequency power of about 100 KHz to 100 MHz is applied to the lower electrode 12a from the power supply unit 14 (high frequency power supply 14a). Since the lower electrode 12a and the upper electrode 12b form a parallel plate electrode, a discharge occurs between the electrodes and plasma P is generated. The generated plasma P excites and activates the gas G1 to generate plasma products such as radicals, ions, and electrons. The generated plasma product descends inside the chamber 15 and reaches the surface Wa of the processed product W, and plasma treatment such as etching treatment is performed.

この場合、生成されたイオンと電子のうち、質量の軽い電子は動きが速く、下部電極12aと上部電極12bにすぐに到達する。下部電極12aに到達した電子は、ブロッキングコンデンサ14bにより移動を阻止されるので、下部電極12aが帯電する。下部電極12aの帯電圧は400V~1000V程度に達するが、これを「陰極降下」という。一方、上部電極12bは接地されているため、到達した電子は移動が阻止されず、上部電極12bはほとんど帯電しない。 In this case, among the generated ions and electrons, the electron having a light mass moves quickly and reaches the lower electrode 12a and the upper electrode 12b immediately. The electrons that reach the lower electrode 12a are blocked from moving by the blocking capacitor 14b, so that the lower electrode 12a is charged. The band voltage of the lower electrode 12a reaches about 400V to 1000V, which is called "cathode drop". On the other hand, since the upper electrode 12b is grounded, the arriving electrons are not blocked from moving, and the upper electrode 12b is hardly charged.

そして、陰極降下により発生する垂直な電界に沿って、イオンが下部電極12a(処理物W)に向かって移動し、処理物Wの表面Waに入射する。そのため、イオンによる物理的な処理が、処理物Wの表面Waに施される。また、ラジカルは、ガス流や重力により下降して処理物Wの表面Waに到達する。そのため、ラジカルによる化学的な処理も行われる。イオンによる物理的な処理を行うプラズマ処理装置11は、処理物Wの表面Waにトレンチやホールなどを形成するのに好適である。 Then, the ions move toward the lower electrode 12a (processed object W) along the vertical electric field generated by the cathode drop, and are incident on the surface Wa of the processed object W. Therefore, physical treatment with ions is applied to the surface Wa of the processed material W. Further, the radical descends due to the gas flow or gravity and reaches the surface Wa of the processed product W. Therefore, chemical treatment with radicals is also performed. The plasma processing apparatus 11 that performs physical treatment with ions is suitable for forming trenches, holes, and the like on the surface Wa of the processed material W.

ここで、前述したプラズマ処理装置1の場合と同様に、CFなどのフッ素原子を含むガスG1を用いると、処理物Wの表面Waにフッ素化合物が付着する。
そのため、プラズマ処理装置11の場合にも、ガスG2を用いて、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物を除去する。
Here, as in the case of the plasma processing apparatus 1 described above, when the gas G1 containing a fluorine atom such as CF 4 is used, the fluorine compound adheres to the surface Wa of the processed product W.
Therefore, also in the case of the plasma processing apparatus 11, the gas G2 is used to remove the fluorine compound adhering to the surface Wa of the processed product W.

まず、ガス供給部6から圧力制御部6aを介して所定圧力のガスG2が、チャンバ15の内部に供給される。チャンバ15の内部に供給されたガスG2は、チャンバ15の内部を下降して、処理物Wの表面Waに供給される。
また、チャンバ15の内部に供給されたガスG2を、プラズマPにより、励起、活性化してもよい。励起、活性化されたガスG2は、フッ素化合物が付着した処理物Wに供給される。
First, gas G2 having a predetermined pressure is supplied from the gas supply unit 6 to the inside of the chamber 15 via the pressure control unit 6a. The gas G2 supplied to the inside of the chamber 15 descends inside the chamber 15 and is supplied to the surface Wa of the processed object W.
Further, the gas G2 supplied to the inside of the chamber 15 may be excited and activated by the plasma P. The excited and activated gas G2 is supplied to the processed product W to which the fluorine compound is attached.

また、ガスG2や、励起、活性化されたガスG2が、チャンバ15の内部に供給されるので、チャンバ15の内壁に付着しているフッ素化合物も除去することができる。処理物Wの表面Waやチャンバ15の内壁から除去されたフッ素化合物は、排気部3により、チャンバ15の外部に排出される。
ガスG2の効果は、図2において説明したとおりである。
Further, since the gas G2 and the excited and activated gas G2 are supplied to the inside of the chamber 15, the fluorine compound adhering to the inner wall of the chamber 15 can also be removed. The fluorine compound removed from the surface Wa of the processed material W and the inner wall of the chamber 15 is discharged to the outside of the chamber 15 by the exhaust unit 3.
The effect of gas G2 is as described in FIG.

処理が終了した処理物Wは、図示しない搬送装置によりチャンバ15から搬出される。この後、必要があれば、次の処理物Wがチャンバ15の内部に搬入され、前述した処理が行われる。 The processed material W, which has been processed, is carried out from the chamber 15 by a transfer device (not shown). After that, if necessary, the next processed product W is carried into the chamber 15 and the above-mentioned processing is performed.

なお、以上においては、CDE装置(リモートプラズマ装置)、平行平板型RIE装置に代表される容量結合型プラズマ処理装置を例示したが、本発明に係るプラズマ処理装置は、これらのプラズマ処理装置に限定されるわけではない。本発明は、フッ素原子を含むプロセスガスを用いることができるプラズマ処理装置に適用することができる。例えば、本発明に係るプラズマ処理装置は、「SWP(Surface Wave Plasma:表面波プラズマ)装置」と呼ばれるマイクロ波励起型のプラズマ処理装置、「誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)」、「上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマ処理装置」などであってもよい。なお、これらのプラズマ処理装置の基本的な構成には、既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。 In the above, the capacitive coupling type plasma processing apparatus represented by the CDE apparatus (remote plasma apparatus) and the parallel plate type RIE apparatus has been exemplified, but the plasma processing apparatus according to the present invention is limited to these plasma processing apparatus. Not done. The present invention can be applied to a plasma processing apparatus that can use a process gas containing a fluorine atom. For example, the plasma processing apparatus according to the present invention is a microwave-excited plasma processing apparatus called "SWP (Surface Wave Plasma) apparatus", "Inductively Coupled Plasma (ICP)", "Inductively Coupled Plasma (ICP)". It may be a dual frequency plasma processing apparatus having an inductively coupled electrode at the upper part and a capacitively coupled electrode at the lower part. Since known techniques can be applied to the basic configuration of these plasma processing devices, detailed description thereof will be omitted.

図4は、他の実施形態に係るプラズマ処理装置21を例示するためのレイアウト図である。
図4に示すように、プラズマ処理装置21は、例えば、収納部21a、搬送部21b、ロードロック部21c、受け渡し部21d、処理部21e、およびコントローラ27を有する。
FIG. 4 is a layout diagram for exemplifying the plasma processing apparatus 21 according to another embodiment.
As shown in FIG. 4, the plasma processing device 21 includes, for example, a storage unit 21a, a transport unit 21b, a load lock unit 21c, a transfer unit 21d, a processing unit 21e, and a controller 27.

コントローラ27は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算部と、メモリなどの記憶部とを有する。コントローラ27は、例えば、コンピュータなどである。コントローラ27は、例えば、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置21に設けられた各要素の動作を制御する。 The controller 27 has, for example, a calculation unit such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit such as a memory. The controller 27 is, for example, a computer. The controller 27 controls the operation of each element provided in the plasma processing device 21, for example, based on the control program stored in the storage unit.

収納部21aは、例えば、処理物Wを積層状(多段状)に収納する。収納部21aは、例えば、いわゆるポッドや、正面開口式キャリアであるFOUP(Front-Opening Unified Pod)などである。ただし、収納部21aは、例示をしたものに限定されるわけではなく、処理物Wを収納することができるものであればよい。収納部21aは、少なくとも1つ設けられる。 The storage unit 21a stores, for example, the processed material W in a laminated shape (multi-stage shape). The storage portion 21a is, for example, a so-called pod, a FOUP (Front-Opening Unified Pod) which is a front opening type carrier, or the like. However, the storage unit 21a is not limited to the one illustrated, and may be any storage unit W as long as it can store the processed material W. At least one storage unit 21a is provided.

搬送部21bは、収納部21aと、ロードロック部21cとの間に設けられている。搬送部21bは、収納部21aとロードロック部21cとの間における処理物Wの搬送と受け渡しを行う。この場合、搬送部21bは、プラズマ処理を施す際の圧力よりも高い圧力(例えば、大気圧)の環境において、処理物Wの搬送と受け渡しを行う。搬送部21bは、例えば、アームを有する搬送ロボットである。 The transport portion 21b is provided between the storage portion 21a and the load lock portion 21c. The transport section 21b transports and delivers the processed object W between the storage section 21a and the load lock section 21c. In this case, the transport unit 21b transports and delivers the processed product W in an environment where the pressure is higher than the pressure at which the plasma treatment is performed (for example, atmospheric pressure). The transport unit 21b is, for example, a transport robot having an arm.

ロードロック部21cは、搬送部21bと受け渡し部21dとの間に設けられている。ロードロック部21cは、雰囲気の圧力が異なる、搬送部21bと処理部21eとの間で、処理物Wの受け渡しを行う。そのため、ロードロック部21cは、チャンバ21c1(第1のチャンバの一例に相当する)、排気部21c3、および、ガス供給部21c2を有する。排気部21c3は、ロードロック部21cの内部の圧力が、受け渡し部21dのチャンバ21d1の内部の圧力とほぼ同等となるようにする。ガス供給部21c2は、ロードロック部21cの内部にガスを供給して、ロードロック部21cの内部の圧力が、搬送部21bの圧力とほぼ同等となるようにする。 The load lock portion 21c is provided between the transport portion 21b and the delivery portion 21d. The load lock unit 21c transfers the processed material W between the transport unit 21b and the processing unit 21e, which have different atmospheric pressures. Therefore, the load lock unit 21c has a chamber 21c1 (corresponding to an example of the first chamber), an exhaust unit 21c3, and a gas supply unit 21c2. The exhaust section 21c3 makes the pressure inside the load lock section 21c substantially equal to the pressure inside the chamber 21d1 of the transfer section 21d. The gas supply unit 21c2 supplies gas to the inside of the load lock unit 21c so that the pressure inside the load lock unit 21c becomes substantially equal to the pressure of the transport unit 21b.

受け渡し部21dは、処理部21eとロードロック部21cとの間に設けられている。受け渡し部21dは、処理部21eとロードロック部21cとの間における処理物Wの受け渡しを行う。受け渡し部21dは、チャンバ21d1(第1のチャンバの一例に相当する)、チャンバ21d1の内部に設けられた搬送部21d2、および、チャンバ21d1の内部を所定の圧力まで減圧する排気部21d3を有する。搬送部21d2は、例えば、アームを有する搬送ロボットである。 The delivery section 21d is provided between the processing section 21e and the load lock section 21c. The delivery unit 21d transfers the processed object W between the processing unit 21e and the load lock unit 21c. The delivery section 21d includes a chamber 21d1 (corresponding to an example of the first chamber), a transfer section 21d2 provided inside the chamber 21d1, and an exhaust section 21d3 for reducing the pressure inside the chamber 21d1 to a predetermined pressure. The transport unit 21d2 is, for example, a transport robot having an arm.

なお、収納部21a、搬送部21b、ロードロック部21c、および、受け渡し部21dには既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。また、収納部21a、搬送部21b、ロードロック部21c、受け渡し部21d、および処理部21eにおける、処理物Wの受け渡し手順や、プラズマ処理の手順には、既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。 Since known techniques can be applied to the storage unit 21a, the transport unit 21b, the load lock unit 21c, and the delivery unit 21d, detailed description thereof will be omitted. Further, since known techniques can be applied to the transfer procedure of the processed material W and the plasma processing procedure in the storage unit 21a, the transport unit 21b, the load lock unit 21c, the transfer unit 21d, and the processing unit 21e. , Detailed explanation is omitted.

処理部21eは、プラズマ処理部21e1、および、除去部21e2を有する。プラズマ処理部21e1は、少なくとも1つ設けられる。除去部21e2は、少なくとも1つ設けられる。
プラズマ処理部21e1は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、処理物Wに対してプラズマ処理を施す。プラズマ処理部21e1は、例えば、前述したプラズマ処理装置1、11から、ガスG2を供給するガス供給部を除去し、ガスG1を供給するガス供給部のみを設けたものとすることができる。すなわち、プラズマ処理部21e1は、フッ素原子を含むプロセスガスを用いることができるプラズマ処理装置であればよい。そのため、プラズマ処理部21e1の構成は、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。
The processing unit 21e has a plasma processing unit 21e1 and a removing unit 21e2. At least one plasma processing unit 21e1 is provided. At least one removing unit 21e2 is provided.
The plasma processing unit 21e1 performs plasma treatment on the processed material W in an atmosphere in which the pressure is lower than the atmospheric pressure. The plasma processing unit 21e1 may be provided with, for example, the gas supply unit for supplying the gas G2 removed from the plasma processing devices 1 and 11 described above, and only the gas supply unit for supplying the gas G1 is provided. That is, the plasma processing unit 21e1 may be any plasma processing apparatus that can use a process gas containing a fluorine atom. Therefore, the configuration of the plasma processing unit 21e1 can be the same as that described above, and detailed description thereof will be omitted.

除去部21e2は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物を除去する。
プラズマ処理部21e1のチャンバ(第2のチャンバの一例に相当する)21e1aの内部にガスG2を供給してフッ素化合物の除去を行うと、除去している間、プラズマ処理部21e1に次の処理物Wを搬入することができない。また、次の処理物Wに対してプラズマ処理を施す前に、チャンバ21e1aの内部からガスG2を排出させる必要がある。プラズマ処理部21e1と除去部21e2とが分離されていれば、プラズマ処理後の処理物Wからフッ素化合物を除去することを待つこと無く、プラズマ処理部21e1に次の処理物Wを搬入することができる。また、次の処理物Wに対してプラズマ処理を施す前に、チャンバ21e1aの内部からガスG2を排出させる必要がない。そのため、除去部21e2が設けられていれば、スループットを向上させることができる。
The removing unit 21e2 removes the fluorine compound adhering to the surface Wa of the processed product W in an atmosphere depressurized from atmospheric pressure.
When the gas G2 is supplied to the inside of the chamber (corresponding to an example of the second chamber) 21e1a of the plasma processing unit 21e1 to remove the fluorine compound, the next processed product is sent to the plasma processing unit 21e1 during the removal. W cannot be carried in. Further, it is necessary to discharge the gas G2 from the inside of the chamber 21e1a before performing the plasma treatment on the next processed object W. If the plasma processing unit 21e1 and the removing unit 21e2 are separated, the next processed material W can be carried into the plasma processing unit 21e1 without waiting for the fluorine compound to be removed from the processed material W after the plasma treatment. can. Further, it is not necessary to discharge the gas G2 from the inside of the chamber 21e1a before performing the plasma treatment on the next processed object W. Therefore, if the removal unit 21e2 is provided, the throughput can be improved.

図5は、除去部21e2を例示するための模式断面図である。
図5に示すように、除去部21e2は、例えば、排気部3、チャンバ21e2a(第1のチャンバの一例に相当する)、ガス供給部26を備えている。
チャンバ21e2aは、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。
排気部3は、チャンバ21e2aの内部を所定の圧力まで減圧する。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for illustrating the removal portion 21e2.
As shown in FIG. 5, the removing unit 21e2 includes, for example, an exhaust unit 3, a chamber 21e2a (corresponding to an example of the first chamber), and a gas supply unit 26.
The chamber 21e2a has an airtight structure capable of maintaining an atmosphere depressurized from atmospheric pressure.
The exhaust unit 3 decompresses the inside of the chamber 21e2a to a predetermined pressure.

ガス供給部26は、チャンバ21e2aの内部にガスG2を供給する。ガス供給部26と、チャンバ21e2aとの間には、圧力制御部26aが設けられている。圧力制御部26aは、チャンバ21e2aの内部に供給するガスG2の圧力を制御する。 The gas supply unit 26 supplies the gas G2 to the inside of the chamber 21e2a. A pressure control unit 26a is provided between the gas supply unit 26 and the chamber 21e2a. The pressure control unit 26a controls the pressure of the gas G2 supplied to the inside of the chamber 21e2a.

この場合、ガス供給部26は、処理物Wの表面Waに向けてガスG2を供給できる位置に設けることが好ましい。例えば、図5に示すように、ガス供給部26は、載置部5aの載置面の中心に向けてガスG2を供給することができる。この様にすれば、処理物Wの表面WaにガスG2を直接供給することができるので、フッ素化合物の除去率を向上させることができる。
なお、ガスG2の効果は、図2において説明したとおりである。
In this case, it is preferable that the gas supply unit 26 is provided at a position where the gas G2 can be supplied toward the surface Wa of the processed product W. For example, as shown in FIG. 5, the gas supply unit 26 can supply the gas G2 toward the center of the mounting surface of the mounting unit 5a. By doing so, the gas G2 can be directly supplied to the surface Wa of the treated product W, so that the removal rate of the fluorine compound can be improved.
The effect of gas G2 is as described in FIG.

また、チャンバ21e2aの内容積は、プラズマ処理部21e1のチャンバ21e1aの内容積よりも小さくすることが好ましい。この様にすれば、ガスG2の利用効率を向上させることができ、ひいては、ガスG2の消費量を低減させることができる。 Further, it is preferable that the internal volume of the chamber 21e2a is smaller than the internal volume of the chamber 21e1a of the plasma processing unit 21e1. By doing so, the utilization efficiency of the gas G2 can be improved, and by extension, the consumption amount of the gas G2 can be reduced.

また、除去部21e2は、フッ素化合物を除去後、ガスG2の供給を停止する。そして、ロードロック部21cから受け渡し部21dに処理物Wを搬送する際のロードロック部21cの圧力程度までガスG2を排出させる。これにより、受け渡し部21dに流入するガスG2の量を少なくできる。したがって、受け渡し部21dの排気速度を維持することができる。 Further, the removing unit 21e2 stops the supply of the gas G2 after removing the fluorine compound. Then, the gas G2 is discharged to about the pressure of the load lock portion 21c when the processed object W is conveyed from the load lock portion 21c to the delivery portion 21d. As a result, the amount of gas G2 flowing into the delivery unit 21d can be reduced. Therefore, the exhaust speed of the delivery unit 21d can be maintained.

なお、以上に説明したものは、プラズマ処理を行うチャンバ5、15や、除去部21e2のチャンバ21e2aにおいて、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物を除去している。しかしながら、フッ素化合物の除去は、大気圧よりも減圧された雰囲気において行えばよい。 In the above description, the fluorine compound adhering to the surface Wa of the processed material W is removed in the chambers 5 and 15 that perform the plasma treatment and the chamber 21e2a of the removing unit 21e2. However, the removal of the fluorine compound may be carried out in an atmosphere in which the pressure is lower than the atmospheric pressure.

例えば、プラズマ処理装置21の場合には、ロードロック部21cのチャンバ21c1、および、受け渡し部21dのチャンバ21d1の少なくともいずれかに、ガスG2を供給して、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物を除去してもよい。 For example, in the case of the plasma processing apparatus 21, gas G2 is supplied to at least one of the chamber 21c1 of the load lock portion 21c and the chamber 21d1 of the transfer portion 21d, and adheres to the surface Wa of the processed product W. Fluorine compounds may be removed.

例えば、前述したプラズマ処理装置1、11にも、チャンバ5e1を有するロードロック部5e、チャンバ15c1を有するロードロック部15cが設けられるので、チャンバ5e1、15cにガスG2を供給して、処理物Wの表面Waに付着しているフッ素化合物を除去してもよい。 For example, since the above-mentioned plasma processing devices 1 and 11 are also provided with the load lock portion 5e having the chamber 5e1 and the load lock portion 15c having the chamber 15c1, the gas G2 is supplied to the chambers 5e1 and 15c to supply the processed product W. The fluorine compound adhering to the surface Wa of the plasma may be removed.

以上に説明した様に、本実施の形態に係るプラズマ処理方法は、以下の工程を有することができる。
フッ素原子を含むガスG1を用いて、処理物Wをプラズマ処理する工程。
処理物Wの表面Waに付着したフッ素化合物を除去する工程。
フッ素化合物を除去する工程において、フッ素化合物が付着した処理物Wに、または、プラズマPを発生させる領域に、水蒸気を含むガスG2を供給する。
プラズマPを発生させる領域に供給された、水蒸気を含むガスG2は、発生したプラズマPにより励起されて、フッ素化合物が付着した処理物Wに供給される。
As described above, the plasma treatment method according to the present embodiment can have the following steps.
A step of plasma-treating a processed product W using a gas G1 containing a fluorine atom.
A step of removing the fluorine compound adhering to the surface Wa of the processed product W.
In the step of removing the fluorine compound, the gas G2 containing water vapor is supplied to the processed product W to which the fluorine compound is attached or to the region where the plasma P is generated.
The gas G2 containing water vapor supplied to the region where the plasma P is generated is excited by the generated plasma P and supplied to the processed product W to which the fluorine compound is attached.

水蒸気を含むガスG2の温度は、20℃以上、25℃以下である。
水蒸気を含むガスG2の供給圧力は、1000Pa以上、2000Pa以下である。
The temperature of the gas G2 containing water vapor is 20 ° C. or higher and 25 ° C. or lower.
The supply pressure of the gas G2 containing water vapor is 1000 Pa or more and 2000 Pa or less.

以上、本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、プラズマ処理装置1、11、21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。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The present embodiment has been illustrated above. However, the present invention is not limited to these descriptions.
The above-mentioned embodiments which have been appropriately designed by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention.
For example, the shape, size, material, arrangement, number, and the like of each element included in the plasma processing devices 1, 11, and 21 are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.
Further, the elements included in each of the above-described embodiments can be combined as much as possible, and the combination thereof is also included in the scope of the present invention as long as the features of the present invention are included.

1 プラズマ処理装置、2 プラズマ発生部、3 排気部、5 チャンバ、5e ロードロック部、6 ガス供給部、11 プラズマ処理装置、12 プラズマ発生部、15 チャンバ、15c ロードロック部、21 プラズマ処理装置、21c ロードロック部、21d 受け渡し部、21e 処理部、21e1 プラズマ処理部、21e2 除去部、21e2a チャンバ、26 ガス供給部、G1 ガス、G2 ガス、P プラズマ、W 処理物、Wa 表面 1 Plasma processing device, 2 Plasma generating section, 3 Exhaust section, 5 Chamber, 5e load lock section, 6 Gas supply section, 11 Plasma processing device, 12 Plasma generating section, 15 Chamber, 15c load lock section, 21 Plasma processing device, 21c load lock part, 21d transfer part, 21e processing part, 21e1 plasma processing part, 21e2 removal part, 21e2a chamber, 26 gas supply part, G1 gas, G2 gas, P plasma, W processed material, Wa surface

Claims (9)

フッ素原子を含むガスを用いて、処理物をプラズマ処理可能なプラズマ処理装置であって、
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持し、表面にフッ素化合物が付着した前記処理物を内部に保持可能な第1のチャンバと、
前記第1のチャンバの内部を所定の圧力まで減圧可能な排気部と、
前記フッ素化合物が付着した前記処理物に、または、プラズマを発生させる領域に、水蒸気を含むガスを供給可能なガス供給部と、
を備え、
前記プラズマを発生させる領域に供給された、前記水蒸気を含むガスは、発生したプラズマにより励起されて、前記フッ素化合物が付着した前記処理物に供給されるプラズマ処理装置。
A plasma processing device capable of plasma processing a processed product using a gas containing fluorine atoms.
A first chamber capable of maintaining an atmosphere depressurized from atmospheric pressure and holding the treated product having a fluorine compound attached to the surface inside.
An exhaust unit that can reduce the pressure inside the first chamber to a predetermined pressure,
A gas supply unit capable of supplying a gas containing water vapor to the treated product to which the fluorine compound is attached or to a region where plasma is generated.
Equipped with
A plasma processing apparatus in which the gas containing water vapor supplied to the region where plasma is generated is excited by the generated plasma and supplied to the processed product to which the fluorine compound is attached.
前記プラズマを発生させる領域は、前記第1のチャンバの内部、または、前記第1のチャンバから離隔した位置に設けられる請求項1記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the region for generating plasma is provided inside the first chamber or at a position separated from the first chamber. 第2のチャンバをさらに備え、
前記プラズマを発生させる領域は、前記第2のチャンバの内部、または、前記第2のチャンバから離隔した位置に設けられ、
前記ガス供給部は、前記第1のチャンバの内部に保持された前記フッ素化合物が付着した処理物に、前記水蒸気を含むガスを供給する請求項1記載のプラズマ処理装置。
With a second chamber
The region for generating the plasma is provided inside the second chamber or at a position separated from the second chamber.
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the gas supply unit supplies a gas containing water vapor to a processed product to which the fluorine compound is attached, which is held inside the first chamber.
ロードロック部をさらに備え、
前記第1のチャンバは、前記ロードロック部に設けられ、
前記ガス供給部は、前記第1のチャンバの内部に保持された前記フッ素化合物が付着した処理物に、前記水蒸気を含むガスを供給する請求項1記載のプラズマ処理装置。
Further equipped with a load lock part,
The first chamber is provided in the load lock portion, and the first chamber is provided in the load lock portion.
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the gas supply unit supplies a gas containing water vapor to a processed product to which the fluorine compound is attached, which is held inside the first chamber.
前記水蒸気を含むガスの温度は、20℃以上、25℃以下である請求項1~4のいずれか1つに記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature of the gas containing water vapor is 20 ° C. or higher and 25 ° C. or lower. 前記水蒸気を含むガスの供給圧力は、1000Pa以上、2000Pa以下である請求項1~5のいずれか1つに記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the supply pressure of the gas containing water vapor is 1000 Pa or more and 2000 Pa or less. フッ素原子を含むガスを用いて、処理物をプラズマ処理する工程と、
前記処理物の表面に付着したフッ素化合物を除去する工程と、
を備え、
前記フッ素化合物を除去する工程において、前記フッ素化合物が付着した前記処理物に、または、プラズマを発生させる領域に、水蒸気を含むガスを供給し、
前記プラズマを発生させる領域に供給された、前記水蒸気を含むガスは、発生したプラズマにより励起されて、前記フッ素化合物が付着した前記処理物に供給されるプラズマ処理方法。
The process of plasma-treating the processed product using a gas containing fluorine atoms,
The step of removing the fluorine compound adhering to the surface of the treated product, and
Equipped with
In the step of removing the fluorine compound, a gas containing water vapor is supplied to the treated product to which the fluorine compound is attached or to a region where plasma is generated.
A plasma treatment method in which the gas containing water vapor supplied to the region where plasma is generated is excited by the generated plasma and supplied to the processed product to which the fluorine compound is attached.
前記水蒸気を含むガスの温度は、20℃以上、25℃以下である請求項7記載のプラズマ処理方法。 The plasma treatment method according to claim 7, wherein the temperature of the gas containing water vapor is 20 ° C. or higher and 25 ° C. or lower. 前記水蒸気を含むガスの供給圧力は、1000Pa以上、2000Pa以下である請求項7または8に記載のプラズマ処理方法。 The plasma treatment method according to claim 7 or 8, wherein the supply pressure of the gas containing water vapor is 1000 Pa or more and 2000 Pa or less.
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