JP2023095119A - 基板処理装置およびプラズマ発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より均一に基板を処理することができる技術を提供する。【解決手段】基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部によって保持された基板Ｗと鉛直方向において対向する位置に設けられ、プラズマを発生させるプラズマリアクタ１とを備える。プラズマリアクタ１は、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、配列方向Ｄ２において並ぶ複数の第１線状電極２１１と、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、複数の第１線状電極２１１の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極２２１とを含む。第１線状電極２１１の先端２１ａおよび基端２１ｂならびに複数の第２線状電極２２１の先端２２ａおよび基端２２ｂは、平面視において、基板Ｗの周縁よりも外側に位置する。【選択図】図５

Description

本開示は、基板処理装置およびプラズマ発生装置に関する。

従来から、基板の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１のプラズマ処理装置では、一対の櫛形電極が設けられており、各櫛形電極の歯形状の電極が同一平面内に所定の間隔で交互に並ぶように配置される。この一対の櫛形電極に交流電力が供給されることによって、歯形状の電極の周辺にプラズマが生成される。プラズマ処理装置では、一対の櫛形電極に対向するように基板が保持され、基板の表面に対してプラズマ処理が行われる。

特開２０１１－４９５７０号公報

プラズマの発生により、一対の櫛形電極の温度は上昇する。よって、一対の櫛形電極を基板に近づけてプラズマを基板に作用させると、一対の櫛形電極が熱源となって基板を加熱し、基板の温度が上昇する。このとき、基板の温度分布にムラが生じると、基板に対する処理が不均一になり得る。

そこで、本開示は、より均一に基板を処理することができる技術を提供することを目的とする。

第１の態様は、基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部によって保持された前記基板と鉛直方向において対向する位置に設けられ、プラズマを発生させるプラズマリアクタとを備え、前記プラズマリアクタは、長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、前記長手方向に直交する配列方向において並ぶ複数の第１線状電極と、前記長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、前記複数の第１線状電極の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極とを含み、前記複数の第１線状電極の先端および基端ならびに前記複数の第２線状電極の先端および基端は、平面視において、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁よりも外側に位置する。

第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記プラズマリアクタのうち周縁部よりも内側の中央部が、前記基板保持部によって保持された基板の全面と対向し、前記周縁部は、平面視において、前記複数の第１線状電極の先端部および前記複数の第２線状電極の先端部を含み、かつ、前記プラズマリアクタのうち、前記プラズマを発生させたときの温度が外側に向かうにつれて低下する一部分である。

第３の態様は、第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記基端ならびに前記複数の第２線状電極の前記先端および前記基端は、前記基板の周縁よりも３０ｍｍ以上、外側に位置する。

第４の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の第１線状電極の先端部および前記複数の第２線状電極の先端部を含むプラズマリアクタの周縁部を加熱する加熱部をさらに備える。

第５の態様は、第４の態様にかかる基板処理装置であって、前記加熱部は、前記プラズマリアクタに対して前記基板保持部とは反対側に設けられている。

第６の態様は、第４または第５の態様にかかる基板処理装置であって、前記加熱部は、前記プラズマリアクタの前記周縁部と対向するリング状の加熱面を有する。

第７の態様は、第６の態様にかかる基板処理装置であって、前記加熱面の内周縁は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも内側に位置する。

第８の態様は、第６または第７の態様にかかる基板処理装置であって、前記加熱面の内周縁は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも３０ｍｍだけ内側の仮想円よりも外側に位置する。

第９の態様は、第４から第８のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記加熱部は、加熱されたガスを前記プラズマリアクタの前記周縁部に供給する。

第１０の態様は、第９の態様にかかる基板処理装置であって、前記加熱部は、複数のガス吐出口を有する整流板を有し、前記複数のガス吐出口を通じて前記プラズマリアクタの前記周縁部に前記ガスを供給する。

第１１の態様は、第１０の態様にかかる基板処理装置であって、前記複数のガス吐出口は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも内側に位置する。

第１２の態様は、第１０または第１１の態様にかかる基板処理装置であって、前記複数のガス吐出口は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも３０ｍｍだけ内側の仮想円よりも外側に位置する。

第１３の態様は、プラズマ発生装置であって、プラズマリアクタと、加熱部とを備え、前記プラズマリアクタは、長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、前記長手方向に直交する配列方向において並ぶ複数の第１線状電極と、前記長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、前記複数の第１線状電極の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極とを含み、前記加熱部は、前記複数の第１線状電極の先端部および前記複数の第２線状電極の先端部を含む前記プラズマリアクタの周縁部を加熱する。

第１の態様によれば、基板の主面の多くの部分が、プラズマリアクタのうち温度分布の均一な部分に対向するので、基板の温度分布を均一にすることができる。

第２および第３の態様によれば、プラズマリアクタの中央部の温度分布は周縁部に比べて均一であるので、プラズマリアクタが基板の全面をより均一に加熱することができる。

第４および第９の態様によれば、プラズマリアクタの周縁部を加熱することができるので、プラズマリアクタの温度分布をより広い範囲でより均一にすることができる。よって、プラズマリアクタの平面視のサイズを小さくしても、プラズマリアクタが基板をより均一に加熱することができる。

第５の態様によれば、加熱部がプラズマリアクタと基板との間に存在しないので、プラズマによる活性種の基板への作用を阻害しない。

第６の態様によれば、加熱面がリング状であるので、プラズマリアクタの周縁部をその周方向においてより均一に加熱できる。

第７および第１１の態様によれば、プラズマリアクタの周縁部を適切に加熱することができる。

第８の態様によれば、プラズマリアクタの中央部の温度上昇を抑制することができるので、プラズマリアクタの中央部および周縁部の全体での温度分布をより高い精度で均一化させることができる。

第１０および第１２の態様によれば、整流後のガスがプラズマリアクタの周縁部に供給されるので、周縁部をより均一に加熱できる。

第１３の態様によれば、処理対象の温度分布の均一化に資する。

基板処理システムの構成の一例を概略的に示す平面図である。 制御部の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。 第１の実施の形態にかかる処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。 プラズマリアクタの構成の一例を概略的に示す平面図である。 プラズマリアクタの構成の一例を概略的に示す側断面図である。 第１電極部、第２電極部および基板の一例を概略的に示す平面図である。 プラズマリアクタの温度分布の一例を概略的に示すグラフである。 第２の実施の形態にかかる処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。 プラズマ発生装置の構成の一例を概略的に示す側断面図である。 加熱部の構成の一例を概略的に示す平面図である。 加熱部の構成の第１変形例を概略的に示す側断面図である。 加熱部の構成の第２変形例を概略的に示す側断面図である。 整流板の一部の一例を概略的に示す平面図である。 整流板の他の一例を部分的かつ概略的に示す平面図である。 第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタの構成の一例を概略的に示す平面図である。 第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタの構成の一例を概略的に示す側断面図である。 第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタの構成の一例を概略的に示す側断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現が用いられる場合、該表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現が用いられる場合、該表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

＜第１の実施の形態＞
＜基板処理システムの全体構成＞
図１は、基板処理システム１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理システム１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。

基板Ｗは例えば半導体基板であり、円板形状を有する。なお、基板Ｗには、半導体基板の他、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。また基板の形状も円板形状に限らず、例えば矩形の板状形状など種々の形状を採用できる。

基板処理システム１００はロードポート１０１とインデクサロボット１１０と主搬送ロボット１２０と複数の処理ユニット１３０と制御部９０とを含む。

複数のロードポート１０１は水平な一方向に沿って並んで配置される。各ロードポート１０１は、基板Ｗを基板処理システム１００に搬出入するためのインターフェース部である。各ロードポート１０１には、基板Ｗを収容するキャリアＣが外部から搬入される。各ロードポート１０１は、搬入されたキャリアＣを保持する。キャリアＣとしては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、または、基板Ｗを外気にさらすＯＣ（Open Cassette）が採用されてもよい。

インデクサロボット１１０は、各ロードポート１０１に保持されたキャリアＣと、主搬送ロボット１２０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。インデクサロボット１１０はロードポート１０１が並ぶ方向に沿って移動可能であり、各キャリアＣと対面する位置で停止可能である。インデクサロボット１１０は、各キャリアＣから基板Ｗを取り出す動作と、各キャリアＣに基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。

主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０と各処理ユニット１３０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。主搬送ロボット１２０はインデクサロボット１１０から基板Ｗを受け取る動作と、インデクサロボット１１０に基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。また、主搬送ロボット１２０は各処理ユニット１３０に基板Ｗを搬入する動作と、各処理ユニット１３０から基板Ｗを搬出する動作とを行うことができる。

基板処理システム１００には、例えば１２個の処理ユニット１３０が配置される。具体的には、鉛直方向に積層された３個の処理ユニット１３０を含むタワーの４つが、主搬送ロボット１２０の周囲を取り囲むようにして設けられる。図１では、３段に重ねられた処理ユニット１３０の１つが概略的に示されている。なお、基板処理システム１００における処理ユニット１３０の数は、１２個に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。

主搬送ロボット１２０は、４つのタワーによって囲まれるように設けられている。主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０から受け取る未処理の基板Ｗを各処理ユニット１３０内に搬入する。各処理ユニット１３０は基板Ｗを処理する。また、主搬送ロボット１２０は、各処理ユニット１３０から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサロボット１１０に渡す。

制御部９０は、基板処理システム１００の各構成要素の動作を制御する。図２は、制御部９０の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。制御部９０は電子回路であって、例えばデータ処理部９１および記憶部９２を有している。図２の具体例では、データ処理部９１と記憶部９２とはバス９３を介して相互に接続されている。データ処理部９１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶部９２は非一時的な記憶部（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）９２１および一時的な記憶部（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））９２２を有していてもよい。非一時的な記憶部９２１には、例えば制御部９０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理部９１がこのプログラムを実行することにより、制御部９０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部９０が実行する処理の一部または全部が専用の論理回路などのハードウェアによって実行されてもよい。

＜基板処理装置＞
図３は、第１の実施の形態にかかる処理ユニット（基板処理装置に相当）１３０の構成の一例を概略的に示す図である。なお、基板処理システム１００に属する処理ユニット１３０の全てが図３に示された構成を有している必要はなく、少なくとも一つの処理ユニット１３０が当該構成を有していればよい。

図３に例示される処理ユニット１３０は、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行う装置である。基板Ｗは、例えば、半導体基板であり、円板形状を有する。基板Ｗのサイズは特に制限されないものの、その直径は例えば約３００ｍｍである。

プラズマを用いた処理は特に制限される必要がないものの、具体的な一例として、基板Ｗ上の有機物を除去する有機物除去処理を含む。有機物は例えばレジストを含む。レジストは、例えば、イオン注入工程が行われた後のレジストであり、高濃度の不純物（つまり、ドーパント）を含む。有機物がレジストである場合、有機物除去処理はレジスト除去処理とも呼ばれる。

図３の例では、処理ユニット１３０はプラズマリアクタ１と基板保持部１１とノズル１２とガード１３とを含んでいる。

基板保持部１１は基板Ｗを水平姿勢で保持する。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。図３の例では、基板保持部１１はステージ１１１と複数のチャックピン１１２とを含んでいる。ステージ１１１は円板形状を有し、基板Ｗよりも鉛直下方に設けられている。ステージ１１１は、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。複数のチャックピン１１２はステージ１１１の上面に立設されており、基板Ｗの周縁を把持する。なお、基板保持部１１は必ずしもチャックピン１１２を有する必要はない。例えば、基板保持部１１は基板Ｗの下面を吸引して基板Ｗを吸着してもよい。

図３の例では、基板保持部１１は回転機構１１３をさらに含んでおり、回転軸線Ｑ１のまわりで基板Ｗを回転させる。回転軸線Ｑ１は基板Ｗの中心部を通り、かつ、鉛直方向に沿う軸である。回転機構１１３は例えばシャフト１１４およびモータ１１５を含む。シャフト１１４の上端はステージ１１１の下面に連結され、ステージ１１１の下面から回転軸線Ｑ１に沿って延在する。モータ１１５はシャフト１１４を回転軸線Ｑ１のまわりで回転させて、ステージ１１１を回転させる。これにより、複数のチャックピン１１２によって保持された基板Ｗが回転軸線Ｑ１のまわりで回転する。このような基板保持部１１はスピンチャックとも呼ばれ得る。以下では、回転軸線Ｑ１についての径方向を単に径方向とも呼ぶ。

ノズル１２は、基板Ｗへの処理液の供給に用いられる。ノズル１２は供給管１２１を介して処理液供給源１２４に接続される。つまり、供給管１２１の下流端がノズル１２に接続され、供給管１２１の上流端が処理液供給源１２４に接続される。処理液供給源１２４は、例えば、処理液を貯留するタンク（不図示）を含み、供給管１２１に処理液を供給する。処理液は例えば、塩酸、フッ酸、リン酸、硝酸、硫酸、硫酸塩、ペルオキソ硫酸、ペルオキソ硫酸塩、過酸化水素、水酸化テトラメチルアンモニウム、アンモニアと過酸化水素水との混合液（ＳＣ１）、塩酸と過酸化水素水との混合液（ＳＣ２）または脱イオン水（ＤＩＷ）などを含む液を用いることができる。本実施の形態においては、処理液として硫酸を用いる処理が説明される。

図３の例では、供給管１２１には、バルブ１２２および流量調整部１２３が介装されている。バルブ１２２が開くことにより、処理液供給源１２４からの処理液が供給管１２１を通じてノズル１２に供給され、ノズル１２の吐出口１２ａから吐出される。流量調整部１２３は、供給管１２１を流れる処理液の流量を調整する。流量調整部１２３は例えばマスフローコントローラである。

図３の例では、ノズル１２はノズル移動機構１５によって移動可能に設けられる。ノズル移動機構１５は、ノズル１２を第１処理位置と第１待機位置との間で移動させる。第１処理位置とは、ノズル１２が基板Ｗの主面（例えば上面）に向けて処理液を吐出する位置である。第１処理位置は、例えば、基板Ｗよりも鉛直上方であって、基板Ｗの中心部と鉛直方向において対向する位置である。第１待機位置とは、ノズル１２が基板Ｗの主面に向けて処理液を吐出しない位置であり、第１処理位置よりも基板Ｗから離れた位置である。第１待機位置は、ノズル１２が主搬送ロボット１２０による基板Ｗの搬送経路と干渉しない位置でもある。具体的な一例として、第１待機位置は、基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。図３では、第１待機位置で停止するノズル１２が示されている。

ノズル移動機構１５は、例えば、ボールねじ機構またはアーム旋回機構を有する。アーム旋回機構は、いずれも不図示のアームと支持柱とモータとを含む。アームは水平に延在する棒状形状を有し、アームの先端にはノズル１２が連結され、アームの基端が支持柱に連結される。支持柱は鉛直方向に沿って延びており、その中心軸のまわりで回転可能に設けられる。モータが支持柱を回転させることにより、アームが旋回し、ノズル１２が中心軸のまわりで周方向に沿って移動する。支持柱は、ノズル１２の移動経路上に第１処理位置と第１待機位置とが位置するように設けられる。

ノズル１２が第１処理位置に位置する状態で、基板保持部１１が基板Ｗを回転させながら、バルブ１２２が開くと、ノズル１２から回転中の基板Ｗの上面に向かって処理液が吐出される。処理液は基板Ｗの上面に着液し、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの上面を広がって、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Ｗの上面には処理液の液膜が形成される。

ガード１３は、基板保持部１１によって保持された基板Ｗを取り囲む筒状の形状を有している。基板Ｗの周縁から飛散した処理液はガード１３の内周面にあたり、内周面に沿って鉛直下方に流れる。処理液は、例えば、不図示の回収配管を流れて処理液供給源１２４のタンクに回収される。これによれば、処理液を再利用することができる。

プラズマリアクタ１はプラズマを発生させる装置であり、基板保持部１１によって保持された基板Ｗの主面（例えば上面）と鉛直方向において対向する位置に設けられる。図３の例では、プラズマリアクタ１は基板Ｗの上面よりも鉛直上方に設けられる。プラズマリアクタ１は電源８に接続されており、電源８からの電力を受けて周囲のガスをプラズマ化させる。なおここでは一例として、プラズマリアクタ１は大気圧下でプラズマを発生させる。ここでいう大気圧とは、例えば、標準気圧の８０％以上、かつ、標準気圧の１２０％以下である。プラズマリアクタ１の具体的な構成の一例は後に詳述する。

図３に例示されるように、プラズマリアクタ１はプラズマ移動機構１４によって移動可能に設けられてもよい。プラズマ移動機構１４は、プラズマリアクタ１を第２処理位置と第２待機位置との間で往復移動させる。第２処理位置とは、プラズマリアクタ１によるプラズマを用いて基板Ｗを処理するときの位置である。第２処理位置において、プラズマリアクタ１と基板Ｗの主面との間の距離は例えば数ｍｍ程度である。第２待機位置とは、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行わないときの位置であり、第２処理位置よりも基板Ｗから離れた位置である。第２待機位置は、プラズマリアクタ１が主搬送ロボット１２０による基板Ｗの搬送経路と干渉しない位置でもある。

具体的な一例として、第２待機位置は第２処理位置よりも鉛直上方の位置である。この場合、プラズマ移動機構１４はプラズマリアクタ１を鉛直方向に沿って昇降させる。図３では、第２待機位置で停止するプラズマリアクタ１が示されている。プラズマ移動機構１４は、例えば、モータを含むボールねじ機構またはエアシリンダなどの移動機構を有する。

プラズマリアクタ１は、例えば、ノズル１２が第１待機位置に退避した状態で、第２待機位置から第２処理位置へと移動することができる。これによれば、基板Ｗの直上にはノズル１２が存在しないので、プラズマリアクタ１を基板Ｗの上面により近づけることができる。言い換えれば、第２処理位置をより基板Ｗの近くに設定することができる。

ここで、基板処理の流れの一例について概説する。まず、主搬送ロボット１２０が未処理の基板Ｗを処理ユニット１３０に搬入し、基板Ｗを基板保持部１１に渡す。この基板Ｗの上面には有機物（例えばレジスト）が存在している。基板保持部１１は基板Ｗを保持しつつ基板Ｗを回転軸線Ｑ１まわりで回転させる。次に、ノズル移動機構１５がノズル１２を第１処理位置に移動させる。次に、バルブ１２２が開き、ノズル１２から回転中の基板Ｗの上面に処理液（ここでは硫酸）が吐出される。これにより、基板Ｗの上面に処理液の液膜が形成される。基板Ｗの上面に液膜が形成されると、バルブ１２２が閉じつつ、基板保持部１１が基板Ｗの回転速度を低下させる。基板保持部１１は、基板Ｗの上面の液膜を維持できる程度の回転速度で基板Ｗを回転させてもよく、あるいは、基板Ｗの回転を停止させてもよい。

次に、ノズル移動機構１５がノズル１２を第２待機位置に移動させた後、プラズマ移動機構１４がプラズマリアクタ１を第２処理位置に移動させる。プラズマリアクタ１は基板Ｗの上面に向かってプラズマを発生させる。このプラズマの発生に伴って種々の活性種が生じる。例えば、空気がプラズマ化することにより、酸素ラジカル、ヒドロキシルラジカルおよびオゾンガス等の種々の活性種が生じ得る。これらの活性種は基板Ｗの上面に作用する。具体的な一例として、活性種は基板Ｗの上面の処理液（ここでは硫酸）の液膜に作用する。これにより、処理液の処理性能が高まる。具体的には、活性種と硫酸との反応により、処理性能（ここでは酸化力）の高いカロ酸が生成される。カロ酸はペルオキソ一硫酸とも呼ばれる。当該カロ酸が基板Ｗの有機物（ここではレジスト）に作用することで、有機物を酸化除去することができる。

以上のように、活性種が基板Ｗの主面上の処理液に作用することにより、処理液の処理性能を向上させることができる。よって、処理ユニット１３０は基板Ｗに対する処理を速やかに行うことができる。

＜プラズマリアクタ＞
次に、プラズマリアクタ１の具体的な構成の一例について述べる。図４は、プラズマリアクタ１の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図５は、プラズマリアクタ１の構成の一例を概略的に示す側断面図である。図５は、図４のＡ－Ａ断面を示している。プラズマリアクタ１は、プラズマを発生させる装置であり、プラズマ源とも呼ばれ得る。

プラズマリアクタ１は平型のプラズマリアクタであり、第１電極部２１と第２電極部２２と誘電部３０とを含んでいる。誘電部３０は第１誘電体３１と第２誘電体３２とを含む。

図４に例示されるように、第１電極部２１は複数の第１線状電極２１１と第１集合電極２１２とを含み、第２電極部２２は複数の第２線状電極２２１と第２集合電極２２２とを含む。

第１線状電極２１１は金属材料等の導電性材料によって形成され、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状（例えば円柱形状）を有する。複数の第１線状電極２１１は、長手方向Ｄ１に直交する配列方向Ｄ２において並んで設けられており、理想的には互いに平行に設けられる。第１線状電極２１１の直径は例えば数ｍｍ程度（具体的には１ｍｍ程度）である。

第１集合電極２１２は金属材料等の導電性材料によって形成され、複数の第１線状電極２１１の長手方向Ｄ１の一方側の端部（基端２１ｂ）どうしを連結する。図４の例では、第１集合電極２１２は、長手方向Ｄ１の一方側に膨らむ円弧状の平板形状を有している。複数の第１線状電極２１１は第１集合電極２１２から長手方向Ｄ１の他方側に向かって延在する。

第２線状電極２２１は金属材料等の導電性材料によって形成され、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状（例えば円柱形状）を有する。複数の第２線状電極２２１は配列方向Ｄ２において並んで設けられており、理想的には互いに平行に設けられる。第２線状電極２２１の各々は、平面視において（つまり、長手方向Ｄ１および配列方向Ｄ２に直交する方向Ｄ３に沿って見て）、複数の第１線状電極２１１のうち互いに隣り合う二者の間に設けられている。図４の例では、平面視において、第１線状電極２１１および第２線状電極２２１は配列方向Ｄ２において交互に配列される。第２線状電極２２１の直径は例えば数ｍｍ程度（具体的には１ｍｍ程度）である。

第２集合電極２２２は金属材料等の導電性材料によって形成され、複数の第２線状電極２２１の長手方向Ｄ１の他方側の端部（基端２２ｂ）どうしを連結する。図４の例では、第２集合電極２２２は、第１集合電極２１２とは反対側に膨らみ、かつ、第１集合電極２１２と略同径の円弧状の平板形状を有している。複数の第２線状電極２２１は第２集合電極２２２から長手方向Ｄ１の一方側に向かって延在する。

各第１線状電極２１１は第１誘電体３１によって覆われる。複数の第１誘電体３１は石英およびセラミックス等の誘電体材料によって形成される。例えば、各第１誘電体３１は長手方向Ｄ１に沿って延在する筒状形状を有しており、第１線状電極２１１が長手方向Ｄ１に沿って第１誘電体３１に挿入される。図４および図５に例示されるように、第１誘電体３１は有底の筒状形状を有してもよい。つまり、第１誘電体３１は、その内部空間において、第１線状電極２１１の先端２１ａと長手方向Ｄ１において対向する底面を有していてもよい。

各第２線状電極２２１は第２誘電体３２によって覆われる。複数の第２誘電体３２は石英またはセラミックス等の誘電体材料によって形成される。例えば、各第２誘電体３２は長手方向Ｄ１に沿って延在する筒状形状を有しており、第２線状電極２２１が長手方向Ｄ１に沿って第２誘電体３２に挿入される。図４および図５に例示されるように、第２誘電体３２は有底の筒状形状を有してもよい。つまり、第２誘電体３２は、その内部空間において、第２線状電極２２１の先端２２ａと長手方向Ｄ１において対向する底面を有していてもよい。

図４および図５の例では、プラズマリアクタ１には仕切部材３３が設けられている。仕切部材３３は石英またはセラミックス等の誘電体材料によって形成される。図の例では、仕切部材３３は板状形状を有している。以下では、仕切部材３３の一方側の主面を主面３３ａと呼び、他方側の主面を主面３３ｂと呼ぶ。主面３３ａおよび主面３３ｂは仕切部材３３の厚み方向において互いに対向する面である。仕切部材３３はその厚み方向が方向Ｄ３に沿う姿勢で設けられる。図４の例では、仕切部材３３は円板形状を有しているので、主面３３ａおよび主面３３ｂは平面視において円形状を有している。仕切部材３３の厚み（主面３３ａ，３３ｂの間の距離）は例えば数百μｍ（例えば３００μｍ）程度に設定される。

第１電極部２１および第１誘電体３１は仕切部材３３の主面３３ａ側に設けられており、第２電極部２２および第２誘電体３２は仕切部材３３の主面３３ｂ側に設けられている。具体的には、第１誘電体３１は仕切部材３３の主面３３ａに設けられており、第２誘電体３２は仕切部材３３の主面３３ｂに設けられている。

図５に例示されるように、プラズマリアクタ１には保持部材７が設けられてもよい。なお図４では、図面の煩雑を避けるために、保持部材７を省略している。保持部材７はフッ素系樹脂等の絶縁材料によって形成され、第１電極部２１、第２電極部２２、第１誘電体３１、第２誘電体３２および仕切部材３３を一体に保持する。例えば、保持部材７は平面視において第１集合電極２１２および第２集合電極２２２と略同径のリング形状を有しており、第１集合電極２１２および第２集合電極２２２を方向Ｄ３で挟持する。

このようなプラズマリアクタ１は、処理ユニット１３０内において、例えば、長手方向Ｄ１および配列方向Ｄ２が水平方向に沿い、かつ、第１電極部２１が基板Ｗを向く姿勢で設けられる。

第１電極部２１および第２電極部２２はプラズマ用の電源８に電気的に接続される。より具体的には、第１電極部２１の第１集合電極２１２が配線８１を介して電源８の第１出力端８ａに電気的に接続され、第２電極部２２の第２集合電極２２２が配線８２を介して電源８の第２出力端８ｂに電気的に接続される。電源８は例えば不図示のスイッチング電源回路を有しており、第１電極部２１と第２電極部２２との間にプラズマ用の電圧を出力する。より具体的な一例として、電源８は交流電源であって、プラズマ用の電圧として高周波電圧を第１電極部２１および第２電極部２２の間に出力する。なお、電源８はパルス電源であってもよい。

電源８が第１電極部２１と第２電極部２２との間に電圧を出力することにより、第１線状電極２１１と第２線状電極２２１との間にプラズマ用の電界が生じる。当該電界に応じて、第１線状電極２１１および第２線状電極２２１の周囲のガスがプラズマ化する。具体的には、誘電体バリア放電により、第１誘電体３１の外周面と第２誘電体３２の外周面との間のガスがプラズマ化する。逆に言えば、ガスがプラズマ化する程度の電圧が電源８によって第１電極部２１と第２電極部２２との間に印加される。当該電圧は、例えば、数十ｋＶかつ数十ｋＨｚ程度の高周波電圧である。

本実施の形態によれば、第１線状電極２１１および第２線状電極２２１は平面視において交互に配置されるので、プラズマリアクタ１は平面視において２次元的に広い範囲でプラズマを発生させることができる。

＜プラズマリアクタ１のサイズ＞
図６は、プラズマリアクタ１と基板Ｗとのサイズ関係を示すための図であり、第１電極部２１、第２電極部２２および基板Ｗの一例を概略的に示す平面図である。なお、図５および図６では、基板保持部１１によって保持された基板Ｗが仮想線で示されている。

図６に示されるように、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび基端２１ｂは、平面視において、基板保持部１１によって保持された基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置している。同様に、第２線状電極２２１の先端２２ａおよび基端２２ｂも、平面視において、基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置している。

これによれば、プラズマリアクタ１は基板Ｗの上面よりも広い範囲でプラズマを発生させることができる。したがって、基板Ｗの上面により均一にプラズマによる活性種を作用させることができる。

しかも、図６の例では、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび基端２１ｂは仮想円Ｃ１よりも径方向外側に位置する。仮想円Ｃ１の中心は基板Ｗの中心と同じであり、仮想円Ｃ１の半径は基板Ｗの半径よりも３０ｍｍ大きい。図６の例では、第２線状電極２２１の先端２２ａおよび基端２２ｂも平面視において仮想円Ｃ１よりも径方向外側に位置している。

ところで、プラズマリアクタ１がプラズマを発生させている状態では、第１電極部２１および第２電極部２２のジュール熱ならびにプラズマによる熱に起因して、プラズマリアクタ１の温度が高くなる。図７は、プラズマリアクタ１の温度分布の一例を概略的に示すグラフである。図７の例では、回転軸線Ｑ１を中心とした径方向の位置を横軸とし、その原点（中心）を回転軸線Ｑ１に設定した。ここでは、プラズマリアクタ１から３．５ｍｍだけ鉛直下方の位置における温度分布を測定したが、プラズマリアクタ１の温度も同様の温度分布をとる。図７の例では、原点の温度で規格化した温度を白丸で示している。

プラズマリアクタ１の温度は、回転軸線Ｑ１からの距離がおおよそ１２０ｍｍ以下の中央部Ｒ２においてほぼ一定となる。つまり、プラズマリアクタ１の中央部Ｒ２において、径方向の位置変化に対する温度の変化幅は小さい。一方で、該距離が１２０ｍｍ以上の周縁部Ｒ１においては、プラズマリアクタ１の温度は、回転軸線Ｑ１からの距離が長くなるにつれて低下する。

なお上述の説明から理解できるように、周縁部Ｒ１とは、プラズマリアクタ１のうち、その温度が径方向外側に向かうにつれて低下する部分に該当し、中央部Ｒ２とは、プラズマリアクタ１のうち、周縁部Ｒ１の内周縁よりも内側の部分に該当する。

図７では、第１線状電極２１１の先端２１ａは、回転軸線Ｑ１からの距離が１５０ｍｍとなる位置に位置している。温度は、距離が１２０ｍｍとなる位置から径方向外側に向かうにしたがって低下するので、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１は第１線状電極２１１の先端２１ａを含む。同様に、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１は第２線状電極２２１の先端２２ａも含む。また、周縁部Ｒ１の内周縁は、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａよりも３０ｍｍだけ径方向内側に位置する。つまり、周縁部Ｒ１の内周縁は、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａを通る仮想円の半径を３０ｍｍだけ小さくした仮想円に沿う形状を有する。

以上のように、プラズマリアクタ１の温度分布は、中央部Ｒ２の温度が比較的に均一となり、かつ、周縁部Ｒ１の温度が径方向外側に向かうにつれて低下する、皿状形状を有する。

プラズマリアクタ１が第２処理位置に位置する状態では、プラズマリアクタ１と基板Ｗの上面との間隔はおおよそ数ｍｍである。よって、プラズマリアクタ１が熱源として機能して基板Ｗを加熱する。このため、プラズマリアクタ１の温度分布は基板Ｗの温度分布に影響する。

図７の例では、第１線状電極２１１の先端２１ａの位置と基板Ｗの周縁の位置が一致している場合の基板Ｗを仮想線で示している。この場合、温度が低いプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１が基板Ｗの周縁部と鉛直方向において対向し、温度が高く均一なプラズマリアクタ１の中央部Ｒ２が基板Ｗの中央部と鉛直方向において対向する。このため、基板Ｗの周縁部の温度は基板Ｗの中央部の温度よりも低くなる。つまり、基板Ｗの温度分布は、図７に例示された皿状形状を有する。

基板Ｗの温度が低くなると、有機物の除去率（ここではレジストの剥離率）が低下するので、基板Ｗの周縁部において有機物の除去が不十分になり得る。図７の例では、レジストの剥離率が黒丸で示されている。図７から理解できるように、基板Ｗの周縁部では、レジストの除去が不十分になり得る。

これに対して、図５の例では、プラズマリアクタ１の中央部Ｒ２が鉛直方向において基板Ｗの全面と対向する。言い換えれば、中央部Ｒ２の周縁（つまり周縁部Ｒ１の内周縁）は、平面視において、基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置する。この構造は、例えば、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび基端２１ｂならびに第２線状電極２２１の先端２２ａおよび基端２２ｂが、仮想円Ｃ１よりも径方向外側に位置することにより、実現される（図６も参照）。仮想円Ｃ１は、基板Ｗの半径よりも例えば３０ｍｍだけ大きい半径を有する仮想円である。

この構造によれば、プラズマリアクタ１は主として中央部Ｒ２を熱源として基板Ｗの全体を加熱する。このため、基板Ｗはより均一に加熱され、基板Ｗの温度分布はより均一となる。図７では、基板Ｗの全面がプラズマリアクタ１の中央部Ｒ２と対向するときの基板Ｗが実線で示されている。図７から理解できるように、基板Ｗの温度分布はより均一となり、レジストの剥離率も基板Ｗの全面において均一となる。つまり、処理ユニット１３０はより均一に基板Ｗの有機物を除去することができる。

＜第２の実施の形態＞
図８は、第２の実施の形態にかかる処理ユニット１３０の構成の一例を概略的に示す図である。第２の実施の形態にかかる処理ユニット１３０は、第１の実施の形態に比べて、加熱部４をさらに含んでいる。

加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を加熱する。加熱部４の具体的な一例については後に詳述する。

図８の例では、加熱部４はプラズマリアクタ１に対して基板保持部１１とは反対側に位置している。より具体的には、加熱部４はプラズマリアクタ１よりも鉛直上方に位置しており、プラズマリアクタ１と鉛直方向において対向する。加熱部４は不図示の連結部材を介してプラズマリアクタ１と連結されていてもよい。この場合、加熱部４はプラズマリアクタ１と一体的に昇降する。

以下では、プラズマリアクタ１および加熱部４からなる構成をプラズマ発生装置と呼ぶことがある。

図９は、プラズマ発生装置の構成の一例を概略的に示す側断面図であり、図１０は、加熱部４の構成の一例を概略的に示す平面図である。図９および図１０の例では、加熱部４は、回転軸線Ｑ１を中心としたリング状の加熱面４ａを有している。このリング状の加熱面４ａはプラズマリアクタ１のリング状の周縁部Ｒ１と鉛直方向において対向している。加熱面４ａは高温となる面であり、例えば、熱源の表面であってもよく、あるいは、熱源を内蔵するリング状の熱伝達部材（例えば金属部材）の下面であってもよい。熱伝達部材が金属部材である場合は、金属部材の下面を耐薬品性（例えば石英、セラミックスなど）の材料で覆うことで、金属部材が処理液のミスト等により腐食されることを防止できる。なお、金属部材の周囲の雰囲気がシール部材等でシールされることにより、基板Ｗの周囲に発生する処理液のミストから完全に分離される場合は、金属部材の下面が露出していてもよい。加熱面４ａは、例えば方向Ｄ３に直交する平坦面である。

なお、ここでいうプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１とは、第１の実施の形態の周縁部Ｒ１と同様である。つまり、周縁部Ｒ１は、加熱部４が加熱動作を行っていない状態において、温度が径方向外側に向かうにつれて低下するプラズマリアクタ１の一部分である。周縁部Ｒ１の内周縁は、例えば、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａから３０ｍｍだけ径方向内側の位置を通る仮想円に沿う。

さて、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１は平面視において、第１線状電極２１１の先端部および第２線状電極２２１の先端部を含む。図９の例では、加熱面４ａの内周縁４ａｂは、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａよりも径方向内側に位置している。つまり、加熱面４ａは第１線状電極２１１の先端部および第２線状電極２２１の先端部と鉛直方向において対向する。このため、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を適切に加熱することができる。

また図９の例では、加熱面４ａの内周縁４ａｂは、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１の内周縁（つまり、中央部Ｒ２の周縁）よりも径方向外側に位置している。この場合、加熱面４ａはプラズマリアクタ１の中央部Ｒ２とは鉛直方向において対向しない。このため、加熱部４は主としてプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を加熱し、中央部Ｒ２をあまり加熱しない。つまり、加熱部４は、プラズマリアクタ１の動作によって比較的に温度が高くなる中央部Ｒ２をあまり加熱せず、プラズマリアクタ１の動作による温度上昇が比較的に小さい周縁部Ｒ１の温度を加熱する。これにより、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１の温度を中央部Ｒ２の温度に近づけることができる。

図９の例では、加熱面４ａの外周縁は、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａよりも径方向内側に位置するものの、先端２１ａおよび先端２２ａよりも径方向外側に位置していてもよい。

以上のように、第２の実施の形態によれば、加熱部４がプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を加熱する。このため、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１における温度を中央部Ｒ２における温度に近づけることができる。つまり、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１および中央部Ｒ２の全体の温度分布をより均一にすることができる。よって、基板Ｗの周縁部がプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１と鉛直方向に対向する程度に、プラズマリアクタ１の平面視におけるサイズを小型化させても、プラズマリアクタ１は基板Ｗの全面を均一に加熱することができる。したがって、処理ユニット１３０はより均一に基板Ｗの有機物を除去することができる。

しかも上述の例では、加熱部４はプラズマリアクタ１に対して基板保持部１１とは反対側に設けられている。つまり、加熱部４は、プラズマリアクタ１と基板保持部１１との間には設けられない。このため、加熱部４は、プラズマによる活性種の基板Ｗへの作用を阻害しない。

また上述の例では、加熱部４は、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１と鉛直方向において対向するリング状の加熱面４ａを有している。よって、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１をその周方向においてより均一に加熱できる。

また上述の例では、加熱面４ａの内周縁４ａｂが第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａよりも径方向内側に位置している。このため、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を適切に加熱できる。

また上述の例では、加熱面４ａの内周縁４ａｂがプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１の内周縁よりも径方向外側に位置している。このため、加熱面４ａからプラズマリアクタ１の中央部Ｒ２の周縁部分へ与えられる熱量を低減させることができ、中央部Ｒ２の周縁部分の温度上昇を抑制することができる。したがって、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１および中央部Ｒ２の全体での温度分布をより高い精度で均一化させることができる。

＜加熱動作のタイミング＞
加熱部４は、少なくともプラズマリアクタ１が第２処理位置に位置する状態で、加熱動作を行えばよいものの、例えば、第２待機位置に位置する状態で加熱動作を開始し、プラズマリアクタ１が第２処理位置に位置する状態において加熱動作を継続してもよい。

＜第１線状電極および第２線状電極＞
第１の実施の形態では、温度分布が均一であるプラズマリアクタ１の中央部Ｒ２の周縁は、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａよりも径方向内側に位置する（図７参照）。よって、全面が中央部Ｒ２と対向する基板Ｗの周縁も、当然に先端２１ａおよび先端２２ａよりも径方向内側に位置する。逆に言えば、先端２１ａおよび先端２２ａは基板Ｗの周縁よりも径方向外側に位置する。

一方で、第２の実施の形態では、加熱部４がプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を加熱するので、温度分布が均一な範囲は広く、基板Ｗの周縁部はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１と対向してもよい。この場合でも、基板Ｗは、温度分布が均一なプラズマリアクタ１の部分と対向することができ、プラズマリアクタ１は基板Ｗの温度分布を均一化することができる。

よって、第２の実施の形態では、プラズマによる活性種が基板Ｗの全面に作用できる限りにおいて、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａが基板Ｗの周縁よりも径方向内側に位置してもよい。

＜加熱部の第１変形例＞
図１１は、加熱部４の構成の第１変形例を概略的に示す側断面図である。図１１の例では、加熱部４は、加熱機構４１と、板部材４２とを含む。板部材４２は回転軸線Ｑ１を中心とした円板形状を有する。板部材４２の周縁部の下面には、加熱機構４１が取り付けられる。加熱機構４１は、回転軸線Ｑ１を中心としたリング状の加熱面４ａを有する。加熱面４ａは、例えば熱源の表面であってもよく、該熱源を内蔵するリング状の熱伝達部材（例えば金属部材）の下面であってもよい。熱伝達部材が金属部材である場合は、金属部材の下面を耐薬品性（例えば石英、セラミックスなど）の材料で覆うことで、金属部材が処理液のミスト等により腐食されることを防止できる。なお、金属部材の周囲の雰囲気がシール部材等でシールされることにより、基板Ｗの周囲に発生する処理液のミストから完全に分離される場合は、金属部材の下面が露出していてもよい。加熱面４ａはプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１と鉛直方向において対向する。

第１変形例にかかる加熱部４もプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を加熱することができるので、プラズマリアクタ１の温度分布をより広い範囲で均一化させることができる。

＜加熱部の第２変形例＞
図１２は、加熱部４の構成の第２変形例を概略的に示す側断面図である。図１２の例では、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１に高温のガスを供給して、周縁部Ｒ１を加熱する。図１２の例では、加熱部４は、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１と鉛直方向において対向するガス吐出口４ｂを有する。図１２の例では、加熱部４は整流板４３を含み、ガス吐出口４ｂは整流板４３に形成されている。

図１３は、整流板４３の一部の一例を概略的に示す平面図である。図１２および図１３の例では、整流板４３は、回転軸線Ｑ１を中心としたリング状の板状形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられている。また、整流板４３はプラズマリアクタ１に対して基板保持部１１とは反対側に設けられる。より具体的には、整流板４３はプラズマリアクタ１よりも鉛直上方に設けられており、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１と鉛直方向において対向する。

整流板４３には複数のガス吐出口４ｂが形成されている。ガス吐出口４ｂは整流板４３をその厚み方向に貫通する。複数のガス吐出口４ｂは平面視において２次元的に分散して配置される。図１２の例では、複数のガス吐出口４ｂは第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａよりも径方向内側に位置している。また図１２の例では、複数のガス吐出口４ｂの全ては、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１の内周縁よりも径方向外側に位置している。この場合、プラズマリアクタ１の中央部Ｒ２はガス吐出口４ｂとは鉛直方向において対向しない。

後に詳述するように、複数のガス吐出口４ｂからはプラズマリアクタ１に向かって高温のガスが吐出される。ガスはプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１に供給されて、主として周縁部Ｒ１を加熱する。

図１２に例示されるように、加熱部４は流路部材４４をさらに含んでもよい。流路部材４４は、高温のガスを整流板４３へ向けて流すための流路を形成する。図１２の例では、流路部材４４は、整流板４３の内周縁に立設されたリング状の内壁と、整流板４３の外周縁に立設されたリング状の外壁と、内壁の上端および外壁の上端を連結する天井部とを含む。天井部には、複数のガス導入口４ｃが形成されている。複数のガス導入口４ｃは例えば回転軸線Ｑ１を中心とした周方向において間隔を空けて形成される。

整流板４３および流路部材４４は不図示の連結部材によってプラズマリアクタ１に連結されていてもよい。この場合、整流板４３および流路部材４４はプラズマリアクタ１と一体的に昇降する。

各ガス導入口４ｃには、供給管４５の下流端が接続される。供給管４５の上流端はガス供給源４９に接続される。ガス供給源４９は、プラズマリアクタ１を加熱するための加熱用のガスを供給管４５に供給する。加熱用のガスは例えば不活性ガスを含む。不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガスなどの希ガスおよび窒素ガスの少なくともいずれか一つを採用することができる。

供給管４５には、バルブ４６および流量調整部４７が介装されている。バルブ４６が開くことにより、ガス供給源４９からのガスが供給管４５を通じてガス導入口４ｃに供給される。流量調整部４７は、供給管４５を流れるガスの流量を調整する。流量調整部４７は例えばマスフローコントローラである。

供給管４５には、ヒータ４８が設けられている。ヒータ４８は、例えば熱源を含み、供給管４５を流れるガスを加熱する。ヒータ４８は、例えば、ガスの温度がプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１の温度よりも高くなるように、ガスを加熱する。

ヒータ４８によって加熱された高温のガスは、ガス導入口４ｃから流路部材４４の内部および整流板４３の複数のガス吐出口４ｂをこの順で通過する。高温のガスは複数のガス吐出口４ｂからプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１に向かって流れ、主として周縁部Ｒ１を加熱する。

第２変形例にかかる加熱部４もプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を加熱することができるので、プラズマリアクタ１の温度分布をより広い範囲で均一化させることができる。

しかも上述の例では、複数のガス吐出口４ｂは、第１線状電極２１１の先端２１ａおよび第２線状電極２２１の先端２２ａよりも径方向内側に位置している。このため、加熱部４は、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を適切に加熱することができる。

また上述の例では、複数のガス吐出口４ｂの全ては、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１の内周縁よりも径方向外側に位置している。このため、高温のガスはプラズマリアクタ１の中央部Ｒ２の周縁部分へ供給されにくく、中央部Ｒ２の周縁部分の温度上昇を抑制することができる。したがって、加熱部４はプラズマリアクタ１の温度分布をより高い精度で均一化させることができる。

また上述の例では、高温のガスが整流板４３の複数のガス吐出口４ｂを通過する。このため、整流されたガスがプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１に供給される。したがって、加熱部４はプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１をより均一に加熱することができる。

なお、流路部材４４は必ずしも必要ではなく、供給管４５の下流口が整流板４３の上面と鉛直方向において対向する位置に設けられていてもよい。

また、整流板４３は必ずしもリング状の板状形状を有する必要はない。図１４は、整流板４３の他の一例を部分的かつ概略的に示す平面図である。図１４の例では、整流板４３は、回転軸線Ｑ１を中心とした円板形状を有している。図１４の例でも、複数のガス吐出口４ｂは、整流板４３のうち、プラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１と鉛直方向において対向する位置に形成され、プラズマリアクタ１の中央部Ｒ２と鉛直方向において対向する領域内には形成されない。

これによっても、複数のガス吐出口４ｂからの高温のガスはプラズマリアクタ１の周縁部Ｒ１を加熱することができる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態にかかる処理ユニット１３０の構成の一例は第１または第２の実施の形態と同様である。ただし、第３の実施の形態では、プラズマリアクタ１の具体的な構成が第１および第２の実施の形態と相違する。

図１５は、第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタ１の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図１６および図１７は、第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタ１の構成の一例を概略的に示す側断面図である。図１６は、図１５のＣ－Ｃ断面を示し、図１７は、図１５のＤ－Ｄ断面を示す。

第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタ１は、第１電極部２１および第２電極部２２の位置関係、ならびに、誘電部３０の具体的な構成という点で、第１または第２の実施の形態にかかるプラズマリアクタ１と相違している。図示の例では、第１電極部２１および第２電極部２２は同一平面上に配置され、また、誘電部３０は第１誘電体３１および第２誘電体３２の替わりに、単一の誘電体３４を含んでいる。

誘電体３４は例えば石英およびセラミックス等の誘電体材料によって形成され、第１線状電極２１１および第２線状電極２２１の両方を覆う。図示の例では、誘電体３４は板状形状を有しており、その厚み方向が方向Ｄ３に沿う姿勢で配置される。誘電体３４は主面３４ａ、主面３４ｂおよび側面３４ｃを有する。主面３４ａおよび主面３４ｂは方向Ｄ３において互いに向かい合う面であり、例えば、方向Ｄ３に直交する平坦面である。側面３４ｃは主面３４ａの周縁および主面３４ｂの周縁を繋ぐ面である。図１５の例では、誘電体３４は円板形状を有しているので、主面３４ａおよび主面３４ｂは円状の平面であり、側面３４ｃは円筒面である。誘電体３４の厚みは例えば５ｍｍ程度である。

誘電体３４には、各第１線状電極２１１が挿入される第１穴３５と、各第２線状電極２２１が挿入される第２穴３６が形成されている。

各第１穴３５は長手方向Ｄ１に沿って延在しており、その一方側の端が誘電体３４の側面３４ｃにおいて開口する。第１線状電極２１１は、その先端２１ａから第１穴３５に挿入される。図１５に例示されるように、各第１穴３５は有底の穴であってもよい。つまり、誘電体３４は、各第１穴３５の長手方向Ｄ１の他方側の端部を塞ぐ底面を有していてもよい。当該底面は第１線状電極２１１の先端２１ａと長手方向Ｄ１において対向する。

各第２穴３６は長手方向Ｄ１に沿って延在しており、その他方側の端が誘電体３４の側面３４ｃにおいて開口する。各第２線状電極２２１は、その先端２２ａから第２穴３６に挿入される。図１５に例示されるように、各第２穴３６は有底の穴であってもよい。つまり、誘電体３４は、各第２穴３６の長手方向Ｄ１の一方側の端部を塞ぐ底面を有していてもよい。当該底面は第２線状電極２２１の先端２２ａと長手方向Ｄ１において対向する。

図１７の例では、複数の第１線状電極２１１および複数の第２線状電極２２１は同一平面上に設けられている。よって、複数の第１穴３５および複数の第２穴３６も同一平面上に形成されている。

図１７の例では、第１線状電極２１１と誘電体３４の主面３４ａとの間隔は、第１線状電極２１１と誘電体３４の主面３４ｂとの間隔よりも狭い。同様に、第２線状電極２２１と誘電体３４の主面３４ａとの間隔は、第２線状電極２２１と誘電体３４の主面３４ｂとの間隔よりも狭い。つまり、第１線状電極２１１および第２線状電極２２１は主面３４ｂよりも主面３４ａに近い位置に設けられている。よって、第１穴３５および第２穴３６も主面３４ｂより主面３４ａに近い位置に形成される。

第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタ１は、主面３４ａが処理対象（ここでは基板Ｗ）を向く姿勢で配置される。主面３４ａ近傍のガスは後述のようにプラズマリアクタ１によってプラズマ化し、該プラズマによる活性種が処理対象に作用する。

図１６の例では、第１集合電極２１２および第２集合電極２２２は誘電体３４よりも外側に設けられている。よって、第１線状電極２１１の基端２１ｂは誘電体３４の側面３４ｃよりも外側に位置して第１集合電極２１２に接続され、第２線状電極２２１の基端２２ｂは誘電体３４の側面３４ｃよりも外側に位置して第２集合電極２２２に接続される。第１集合電極２１２および第２集合電極２２２はプラズマ用の電源８に接続されており（図１５を参照）、この電源８の電圧出力により、第１線状電極２１１と第２線状電極２２１との間にプラズマ用の電界が生じる。上述の例では、第１線状電極２１１と主面３４ａとの間隔および第２線状電極２２１と主面３４ａとの間隔は狭いので、電界が誘電体３４の主面３４ａ近傍のガスに作用しやすく、該ガスを容易にプラズマ化させることができる。

一方で、上述の例では、第１線状電極２１１と主面３４ｂとの間隔および第２線状電極２２１と主面３４ｂとの間隔は広いので、電界は主面３４ｂ近傍のガスには作用しにくい。よって、基板Ｗの処理に寄与しない不要なプラズマの発生も抑制することができる。しかも、誘電体３４の主面３４ａと主面３４ｂとの間の厚みを大きくすることもできるので、誘電体３４の強度および剛性を向上させることができる。

しかも、単一の誘電体３４が第１線状電極２１１および第２線状電極２２１を覆うので、第３の実施の形態にかかるプラズマリアクタ１の形状は、第１および第２の実施の形態で例示されたプラズマリアクタ１の具体例に比べて簡易である。特に上述の例では、誘電体３４の主面３４ａは平坦であるので、第１誘電体３１と仕切部材３３とで段差形状を形成する構造に比して、その形状がより簡易である。よって、処理対象である基板Ｗ上の処理液が揮発してプラズマリアクタ１（例えば主面３４ａ）に付着しても、プラズマリアクタ１を洗浄して該処理液を除去することが容易である。

以上のように、処理ユニット（基板処理装置）１３０およびプラズマ発生装置は詳細に説明されたが、上記の説明は、全ての局面において、例示であって、この処理ユニット１３０およびプラズマ発生装置がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

例えば、基板Ｗに対する処理は必ずしもレジスト除去処理に限らない。例えば、金属膜の除去の他、活性種により処理液の処理能力を向上させることができる全ての処理に適用可能である。

また、必ずしも基板Ｗに処理液を供給する必要もない。例えば、プラズマを用いた処理として、基板Ｗの上面に対して直接にプラズマもしくは活性種を作用させてもよい。このような処理の一例として、基板Ｗの表面改質処理を挙げることができる。

また、プラズマ発生装置は必ずしも基板Ｗの処理に用いられる必要はなく、他の処理対象に用いられてもよい。

１ プラズマリアクタ
１１ 基板保持部
１３０ 基板処理装置（処理ユニット）
２１ 第１電極部
２１１ 第１線状電極
２１２ 第１集合電極
２１ａ 先端
２１ｂ 基端
２２ 第２電極部
２２１ 第２線状電極
２２２ 第２集合電極
２２ａ 先端
２２ｂ 基端
４ 加熱部
４３ 整流板
４ａ 加熱面
４ａｂ 加熱面の内周縁
４ｂ ガス吐出口
Ｄ１ 長手方向
Ｄ２ 配列方向
Ｗ 基板

Claims (13)

1. 基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部によって保持された前記基板と鉛直方向において対向する位置に設けられ、プラズマを発生させるプラズマリアクタと
   を備え、
   前記プラズマリアクタは、
   長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、前記長手方向に直交する配列方向において並ぶ複数の第１線状電極と、
   前記長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、前記複数の第１線状電極の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極と
   を含み、
   前記複数の第１線状電極の先端および基端ならびに前記複数の第２線状電極の先端および基端は、平面視において、前記基板保持部によって保持された前記基板の周縁よりも外側に位置する、基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記プラズマリアクタのうち周縁部よりも内側の中央部が、前記基板保持部によって保持された基板の全面と対向し、
   前記周縁部は、平面視において、前記複数の第１線状電極の先端部および前記複数の第２線状電極の先端部を含み、かつ、前記プラズマリアクタのうち、前記プラズマを発生させたときの温度が外側に向かうにつれて低下する一部分である、基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記複数の第１線状電極の前記先端および前記基端ならびに前記複数の第２線状電極の前記先端および前記基端は、前記基板の周縁よりも３０ｍｍ以上、外側に位置する、基板処理装置。
4. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記複数の第１線状電極の先端部および前記複数の第２線状電極の先端部を含むプラズマリアクタの周縁部を加熱する加熱部をさらに備える、基板処理装置。
5. 請求項４に記載の基板処理装置であって、
   前記加熱部は、前記プラズマリアクタに対して前記基板保持部とは反対側に設けられている、基板処理装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記加熱部は、前記プラズマリアクタの前記周縁部と対向するリング状の加熱面を有する、基板処理装置。
7. 請求項６に記載の基板処理装置であって、
   前記加熱面の内周縁は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも内側に位置する、基板処理装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の基板処理装置であって、
   前記加熱面の内周縁は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも３０ｍｍだけ内側の仮想円よりも外側に位置する、基板処理装置。
9. 請求項４から請求項８のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記加熱部は、加熱されたガスを前記プラズマリアクタの前記周縁部に供給する、基板処理装置。
10. 請求項９に記載の基板処理装置であって、
    前記加熱部は、複数のガス吐出口を有する整流板を有し、前記複数のガス吐出口を通じて前記プラズマリアクタの前記周縁部に前記ガスを供給する、基板処理装置。
11. 請求項１０に記載の基板処理装置であって、
    前記複数のガス吐出口は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも内側に位置する、基板処理装置。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の基板処理装置であって、
    前記複数のガス吐出口は、平面視において、前記複数の第１線状電極の前記先端および前記複数の第２線状電極の前記先端よりも３０ｍｍだけ内側の仮想円よりも外側に位置する、基板処理装置。
13. プラズマ発生装置であって、
    プラズマリアクタと、
    加熱部と
    を備え、
    前記プラズマリアクタは、
    長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、前記長手方向に直交する配列方向において並ぶ複数の第１線状電極と、
    前記長手方向に沿って延在する棒状形状を有し、かつ、平面視において、前記複数の第１線状電極の相互間にそれぞれ設けられる複数の第２線状電極と
    を含み、
    前記加熱部は、前記複数の第１線状電極の先端部および前記複数の第２線状電極の先端部を含む前記プラズマリアクタの周縁部を加熱する、プラズマ発生装置。

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