JP5253237B2

JP5253237B2 - Plasma processing apparatus and plasma processing method

Info

Publication number: JP5253237B2
Application number: JP2009051856A
Authority: JP
Inventors: 茂渡辺; 浩司武石; 哲也境; 真武藤; 大輔松嶋; 裕規白濱; 大輔渡邉
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-03-05
Also published as: JP2010206068A

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処理（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関しては、アッシング、エッチング、薄膜堆積あるいは表面改質などの各種のプラズマ処理が行われている。プラズマを利用した処理は、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。 Processing using plasma (dry process) is used in a wide range of technical fields such as semiconductor device manufacturing, surface hardening of metal parts, surface activation of plastic parts, and non-chemical sterilization. For example, in the manufacture of semiconductor devices, flat panel displays, etc., various plasma treatments such as ashing, etching, thin film deposition, or surface modification are performed. The treatment using plasma is advantageous in that it is low-cost and high-speed, and environmental pollution can be reduced because no chemical is used.

ここで、被処理物（例えば、ウェーハやガラス基板など）の表面に不要物（例えば、自然酸化膜、酸窒化膜、変質層など）があると、配線パターンの形成工程などにおいてプラズマ処理が阻害され、製品歩留まりや生産性が低下する要因となる。この場合、プラズマ処理を行うことで不要物を除去することもできるが、除去処理後にデポ物が残留するおそれが高くなる。そして、デポ物が残留するとその後の配線パターンの形成工程などにおいてピンホールや残渣が発生する要因となる。そのため、プラズマ処理の前工程においてフッ化水素酸(hydrofluoric acid)などの除去液を用いて不要物の除去を行うようにしている（特許文献１を参照）。 Here, if there is an unnecessary object (for example, a natural oxide film, an oxynitride film, or an altered layer) on the surface of an object to be processed (for example, a wafer or a glass substrate), plasma processing is hindered in a wiring pattern formation process or the like. As a result, product yield and productivity are reduced. In this case, although unnecessary substances can be removed by performing plasma treatment, there is a high possibility that deposits remain after the removal treatment. If the deposit remains, it becomes a factor in generating pinholes and residues in the subsequent wiring pattern forming process. For this reason, unnecessary substances are removed using a removing solution such as hydrofluoric acid in the pre-process of the plasma treatment (see Patent Document 1).

しかしながら、特許文献１に開示がされた技術においては、被処理物をフッ化水素酸に所定の時間浸すようにしている。そのため、被処理物に損傷が発生するおそれがある。また、不要物の除去とプラズマ処理とを別々の装置で行うため装置間の搬送が必要となり、パーティクル汚染が発生したり、生産性が低下したりするおそれがある。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the object to be processed is immersed in hydrofluoric acid for a predetermined time. Therefore, there is a risk that the object to be processed is damaged. In addition, since removal of unnecessary materials and plasma processing are performed by separate apparatuses, conveyance between apparatuses is necessary, which may cause particle contamination or decrease in productivity.

特開平６−１６８９２０号公報JP-A-6-168920

本発明は、不要物の除去を行う際に被処理物に与える影響を抑制することができるとともに生産性の向上を図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。 The present invention provides a plasma processing apparatus and a plasma processing method that can suppress the influence on an object to be processed when removing unnecessary materials and can improve productivity.

本発明の一態様によれば、被処理物に形成された不要物の除去と、プラズマ処理とを行うプラズマ処理装置において、被処理物を収容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、前記処理容器内を減圧する減圧手段と、前記被処理物を収容する空間と連通しプラズマを発生させる空間を有するプラズマ発生室と、前記プラズマを発生させる空間に電磁波を作用させてプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記プラズマを発生させる空間にプロセスガスを供給するガス供給手段と、除去液蒸気を、前記被処理物を収容する空間に供給する除去液蒸気供給手段と、前記除去液蒸気を供給する際に、前記除去液蒸気の凝縮する温度以下となるように前記被処理物の温度を制御することで前記除去液蒸気を前記被処理物の表面において凝縮させる第１の温度制御手段と、前記除去液蒸気の凝縮する温度以上となるように前記処理容器の壁面温度を制御する第２の温度制御手段と、を備え、前記除去液蒸気を凝縮させた後、前記被処理物を乾燥させて前記不要物の気化を行うように、前記減圧手段または前記第１の温度制御手段を制御すること、を特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成された不要物の除去と、プラズマ処理とを行うプラズマ処理装置において、被処理物を収容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、前記処理容器内を減圧する減圧手段と、前記被処理物を収容する空間と連通しプラズマを発生させる空間を有するプラズマ発生室と、前記プラズマを発生させる空間に電磁波を作用させてプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記プラズマを発生させる空間にプロセスガスを供給するガス供給手段と、除去液蒸気を、前記被処理物を収容する空間に供給する除去液蒸気供給手段と、前記除去液蒸気の凝縮する温度以下となるように前記被処理物の温度を制御する第１の温度制御手段と、前記除去液蒸気の凝縮する温度以上となるように前記処理容器の壁面温度を制御する第２の温度制御手段と、を備え、前記除去液蒸気により、前記被処理物上に付着した前記不要物の除去と、前記プラズマにより、前記不要物を除去した後の前記被処理物に対するエッチング処理を前記処理容器内にて行うことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, in a plasma processing apparatus that performs removal of an unnecessary object formed on an object to be processed and plasma processing, an atmosphere that contains the object to be processed and is depressurized from atmospheric pressure can be maintained. By applying electromagnetic waves to a processing container, a decompression means for decompressing the inside of the processing container, a plasma generation chamber having a space for generating plasma in communication with a space for accommodating the object to be processed, and a space for generating the plasma plasma generating means for generating a plasma, a gas supply means for supplying a process gas into the space for generating the plasma, the removal liquid vapor, and removing liquid vapor supply means for supplying to the space for accommodating the object to be treated, the when supplying the removing solution vapor, the removal liquid vapor by controlling the temperature of the article to be treated so as not to exceed a temperature that condensation of the removed liquid vapor to the surface of the object to be treated Condensing a first temperature control means for condensing you are, and a second temperature control means for controlling the wall temperature of the processing vessel so that the above temperature at which condensation of the removed liquid vapor, the removal liquid vapor After that, the plasma processing apparatus is characterized in that the pressure reducing means or the first temperature control means is controlled so as to dry the object to be processed and vaporize the unnecessary material.
Further, according to another aspect of the present invention, in a plasma processing apparatus that performs removal of unnecessary materials formed on a processing object and plasma processing, an atmosphere containing the processing object and depressurized from an atmospheric pressure , A pressure reducing means for decompressing the inside of the processing container, a plasma generating chamber having a space for generating plasma in communication with a space for storing the object to be processed, and an electromagnetic wave in the space for generating the plasma A plasma generating means for generating plasma by operating the gas, a gas supply means for supplying a process gas to the space for generating the plasma, and a removing liquid vapor supply for supplying the removing liquid vapor to the space for housing the object to be processed Means, a first temperature control means for controlling the temperature of the workpiece so as to be equal to or lower than a temperature at which the removal liquid vapor is condensed, and a temperature at which the removal liquid vapor is condensed or higher. 2nd temperature control means for controlling the wall surface temperature of the processing vessel, and removing the unnecessary material adhering to the object to be processed by the removal liquid vapor, and removing the unnecessary material by the plasma. There is provided a plasma processing apparatus characterized in that an etching process for the object to be processed after removal is performed in the processing container.

また、本発明の他の一態様によれば、被処理物に形成された不要物の除去と、プラズマ処理とを行うプラズマ処理方法において、除去液蒸気の凝縮する温度以下となるように被処理物の温度を制御する工程と、前記除去液蒸気の凝縮する温度以上となるように処理雰囲気中に露出する部材の温度を制御する工程と、前記被処理物の温度を制御する工程と前記部材の温度を制御する工程を行った後に、前記除去液蒸気を前記被処理物の表面に供給し、前記除去液蒸気を凝縮させる工程と、前記被処理物の表面を乾燥させて前記不要物を気化させる工程と、プラズマ生成物を前記被処理物の表面に供給し、プラズマ処理を行う工程と、を備えたこと、を特徴とするプラズマ処理方法が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, in the plasma processing method for performing removal of unnecessary materials formed on the processing object and plasma processing, the processing target is set to be equal to or lower than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed. A step of controlling the temperature of the object, a step of controlling the temperature of a member exposed in the processing atmosphere so as to be equal to or higher than a temperature at which the removal liquid vapor is condensed, a step of controlling the temperature of the object to be processed, and the member after the step of controlling the temperature, by supplying the removal liquid vapor to the surface of the object to be treated, a step of condensing the removed liquid vapor, the unwanted matter by drying the surface of the object to be treated a step of vaporizing the flop plasma product was supplied to the surface of the object to be treated, and performing plasma treatment, further comprising a plasma processing method according to claim is provided.

本発明によれば、不要物の除去を行う際に被処理物に与える影響を抑制することができるとともに生産性の向上を図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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the plasma processing apparatus and plasma processing method which can aim at the improvement of productivity while being able to suppress the influence which it has on a to-be-processed object when removing an unnecessary object are provided.

第１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。1 is a schematic cross-sectional view for illustrating a plasma processing apparatus according to a first embodiment. 第２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 section for illustrating the plasma processing apparatus concerning a 2nd embodiment. 本実施の形態に係るプラズマ処理方法について例示をするためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating about the plasma processing method which concerns on this Embodiment.

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、第１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。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」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。すなわち、マイクロ波により励起させたプラズマを用いてプロセスガスからプラズマ生成物を生成し、被処理物の処理を行うプラズマ処理装置の一例である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for illustrating the plasma processing apparatus according to the first embodiment. A plasma processing apparatus 1 illustrated in FIG. 1 is a microwave excitation type plasma processing apparatus generally called a “CDE (Chemical Dry Etching) apparatus”. That is, it is an example of a plasma processing apparatus that generates a plasma product from a process gas using plasma excited by microwaves and processes an object to be processed.

図１に示すように、プラズマ処理装置１は、プラズマ発生手段２、減圧手段３、ガス供給手段４、処理容器６、昇華手段７、放電管９、除去液蒸気供給手段３０、制御手段８などを備えている。
プラズマ発生手段２には、導入導波管１０、マイクロ波発生手段５などが設けられている。プラズマ発生手段２は、プラズマＰを発生させる空間に電磁波（本実施の形態においてはマイクロ波）を作用させてプラズマＰを発生させる。
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なる。例えば、放電管９をアルミナや石英などの誘電体からなるものとすることができる。本実施の形態においては放電管９が、被処理物Ｗを収容する空間と連通しプラズマＰを発生させる空間を有するプラズマ発生室となる。 As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 includes a plasma generation unit 2, a decompression unit 3, a gas supply unit 4, a processing vessel 6, a sublimation unit 7, a discharge tube 9, a removal liquid vapor supply unit 30, a control unit 8, and the like. It has.
The plasma generating means 2 is provided with an introduction waveguide 10, a microwave generating means 5, and the like. The plasma generating means 2 generates the plasma P by applying electromagnetic waves (microwaves in the present embodiment) to the space where the plasma P is generated.
The discharge tube 9 has a tubular shape and is made of a material that has a high transmittance with respect to the microwave M and is difficult to be etched. For example, the discharge tube 9 can be made of a dielectric such as alumina or quartz. In the present embodiment, the discharge tube 9 is a plasma generation chamber having a space that communicates with a space that accommodates the workpiece W and generates plasma P.

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寸法の隙間が設けられ、遮蔽部１８の内部を略同軸に放電管９が挿通するようになっている。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が漏洩することを抑制できるようになっている。 A tubular shield 18 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the discharge tube 9. A gap having a predetermined size is provided between the inner peripheral surface of the shielding portion 18 and the outer peripheral surface of the discharge tube 9, and the discharge tube 9 is inserted substantially coaxially inside the shielding portion 18. The gap is dimensioned so that the microwave M does not leak. Therefore, leakage of the microwave M by the shielding part 18 can be suppressed.

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、後述するマイクロ波発生手段５から放射されたマイクロ波Ｍを放電管９に向けて導波する。 In addition, the introduction waveguide 10 is connected to the shielding portion 18 so as to be substantially orthogonal to the discharge tube 9. A termination matching unit 11 a is provided at the end of the introduction waveguide 10. Further, a stub tuner 11b is provided on the inlet side of the introduction waveguide 10 (the introduction side of the microwave M). The introduction waveguide 10 guides the microwave M emitted from the microwave generation means 5 described later toward the discharge tube 9.

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が発生する領域の略中心となる。 An annular slot 12 is provided at a connection portion between the introduction waveguide 10 and the shielding portion 18. The slot 12 is for radiating the microwave M guided inside the introduction waveguide 10 toward the discharge tube 9. As will be described later, plasma P is generated inside the discharge tube 9, but the portion facing the slot 12 is substantially the center of the region where the plasma P is generated.

導入導波管１０の一端には、マイクロ波発生手段５が設けられている。このマイクロ波発生手段５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１０に向けて放射することができるようになっている。 A microwave generation means 5 is provided at one end of the introduction waveguide 10. The microwave generation means 5 is configured to generate a microwave M having a predetermined frequency (eg, 2.75 GHz) and radiate it toward the introduction waveguide 10.

放電管９の一端には流量制御弁（Mass Flow Controller：ＭＦＣ）１３を介してガス供給手段４が接続されている。ガス供給手段４は、プラズマＰを発生させる空間にプロセスガスＧを供給する。そのため、流量制御弁１３を介して、ガス供給手段４から放電管９内にプロセスガスＧを供給することができるようになっている。また、制御手段８により流量制御弁１３を制御することで、プロセスガスＧの供給量が調整できるようになっている。 A gas supply means 4 is connected to one end of the discharge tube 9 via a flow rate control valve (Mass Flow Controller: MFC) 13. The gas supply means 4 supplies the process gas G to the space where the plasma P is generated. Therefore, the process gas G can be supplied from the gas supply means 4 into the discharge tube 9 via the flow rate control valve 13. Further, the supply amount of the process gas G can be adjusted by controlling the flow rate control valve 13 by the control means 8.

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、放電管９と処理容器６とが輸送管１４により接続されている。輸送管１４は、中性活性種（ラジカル）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、フッ素樹脂などからなる。 One end of the transport tube 14 is connected to the other end of the discharge tube 9, and the other end of the transport tube 14 is connected to the processing vessel 6. That is, the discharge tube 9 and the processing vessel 6 are connected by the transport tube 14. The transport pipe 14 is made of a material that can withstand corrosion by neutral active species (radicals), such as quartz, stainless steel, ceramics, and fluororesin.

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を内蔵した載置台１５が設けられ、その上面に被処理物Ｗ（例えば、ウェーハやガラス基板など）を載置、保持することができるようになっている。 The processing container 6 has a bottomed substantially cylindrical shape, and its upper end is closed by a top plate 6a. Inside the processing container 6 is provided a mounting table 15 having a built-in electrostatic chuck (not shown) so that an object to be processed W (for example, a wafer or a glass substrate) can be mounted and held on the upper surface thereof. It has become.

処理容器６の底面には、圧力制御器（Auto Pressure Controller：ＡＰＣ）１６を介してターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）などの減圧手段３が接続されている。すなわち、処理容器６の底面には、処理容器内を減圧する減圧手段３が接続されている。圧力制御器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は、ウェーハやガラス基板などの被処理物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。 A decompression means 3 such as a turbo molecular pump (TMP) is connected to the bottom surface of the processing vessel 6 via a pressure controller (Auto Pressure Controller: APC) 16. That is, the decompression means 3 for decompressing the inside of the processing container is connected to the bottom surface of the processing container 6. The pressure controller 16 controls the internal pressure of the processing container 6 to be a predetermined pressure based on the output of a vacuum gauge (not shown) that detects the internal pressure of the processing container 6. Moreover, the processing container 6 can accommodate the to-be-processed objects W, such as a wafer and a glass substrate, and can maintain the atmosphere decompressed from atmospheric pressure.

輸送管１４との接続部分よりは下方であって載置台１５の上方には、載置台１５の上面を覆うように整流板１７が設けられている。整流板１７は、輸送管１４を介して供給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ためのものである。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と載置台１５の上面（載置面）との間の領域が、プラズマ処理が行われる処理空間２０となる。また、処理容器６内に露出するもの（例えば、処理容器６の内壁面、整流板１７の表面など）は、中性活性種や後述する除去液蒸気などに侵食されにくい材料（例えば、四弗化樹脂（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂、サファイヤ、アルミナなど）で形成されているか、この様な材料で覆われている。 A rectifying plate 17 is provided below the connecting portion with the transport pipe 14 and above the mounting table 15 so as to cover the upper surface of the mounting table 15. The rectifying plate 17 rectifies the flow of the gas containing the neutral active species supplied via the transport pipe 14 so that the amount of the neutral active species on the processing surface of the workpiece W is substantially uniform. Is to do. The current plate 17 is a substantially circular plate-like body provided with a large number of holes 17 a and is fixed to the inner wall of the processing container 6. And the area | region between the baffle plate 17 and the upper surface (mounting surface) of the mounting base 15 becomes the process space 20 where a plasma process is performed. In addition, materials exposed in the processing container 6 (for example, the inner wall surface of the processing container 6 and the surface of the rectifying plate 17) are not easily eroded by neutral active species or a removal liquid vapor described later (for example, tetrafluoride). Made of fluororesin (PTFE), sapphire, alumina, etc.) or covered with such a material.

除去液蒸気供給手段３０には、水蒸気供給手段３１、除去液ガス供給手段３２、ガス供給手段３３が設けられ、配管３４を介して輸送管１４と接続されている。除去液蒸気供給手段３０は、除去液蒸気を被処理物Ｗを収容する空間に供給する。
水蒸気供給手段３１は、水蒸気を発生させるとともに発生させた水蒸気を供給する。また、除去液ガス供給手段３２は除去液ガスを供給する。そして、供給された水蒸気と除去液ガスとを混合することで除去液蒸気が生成される。すなわち、水蒸気中の水に除去液ガスが溶解することで除去液蒸気が生成される。この場合、除去液ガスとしては、例えば、フッ化水素（ＨＦ）を例示することができる。また、除去液ガスをフッ化水素（ＨＦ）とした場合には、生成される除去液蒸気はフッ化水素酸(hydrofluoric acid)の蒸気となる。 The removal liquid vapor supply means 30 is provided with a water vapor supply means 31, a removal liquid gas supply means 32, and a gas supply means 33, and is connected to the transport pipe 14 via a pipe 34. The removal liquid vapor supply means 30 supplies the removal liquid vapor to the space in which the workpiece W is accommodated.
The water vapor supply means 31 generates water vapor and supplies the generated water vapor. Further, the removal liquid gas supply means 32 supplies a removal liquid gas. And the removal liquid vapor | steam is produced | generated by mixing the supplied water vapor | steam and removal liquid gas. That is, the removal liquid vapor is generated by dissolving the removal liquid gas in the water in the water vapor. In this case, an example of the removal liquid gas is hydrogen fluoride (HF). Further, when the removal liquid gas is hydrogen fluoride (HF), the generated removal liquid vapor is hydrofluoric acid vapor.

なお、本実施の形態においては水蒸気と除去液ガスとを混合することで除去液蒸気を生成する場合を例示したが、除去液（例えば、フッ化水素酸など）から除去液蒸気を生成するようにすることもできる。ただし、水蒸気と除去液ガスとから除去液蒸気を生成するようにすれば、濃度制御を容易に行うことができる。 In the present embodiment, the case where the removal liquid vapor is generated by mixing the water vapor and the removal liquid gas is exemplified. However, the removal liquid vapor is generated from the removal liquid (for example, hydrofluoric acid). It can also be. However, if the removal liquid vapor is generated from the water vapor and the removal liquid gas, the concentration control can be easily performed.

ガス供給手段３３は、窒素ガスや希ガス（例えば、アルゴンガスなど）などの不活性ガスを供給する。供給された不活性ガスは、除去液蒸気（水蒸気、除去液ガスを含む場合もある）とともに輸送管１４を介して処理容器６内に供給される。この不活性ガスは除去液蒸気を搬送、拡散させるためのキャリアガスとしての役割を果たす。
また、水蒸気、除去液ガス、不活性ガスの供給量や供給タイミングなどは制御手段８により制御することができる。この場合、水蒸気、除去液ガス、不活性ガスを略同時に供給することもできるし、時系列的に供給することもできる。なお、時系列的に供給する場合には、少なくとも除去液ガスより先に水蒸気を供給することが好ましい。そのようにすれば、除去液成分の濃度が急激に上昇することを抑制することができる。
また、不活性ガス、除去液蒸気を輸送管１４を介して処理容器６内に供給する場合を例示したが、これらを処理容器６内に直接供給するようにすることもできる。 The gas supply means 33 supplies an inert gas such as nitrogen gas or a rare gas (for example, argon gas). The supplied inert gas is supplied into the processing container 6 through the transport pipe 14 together with the removal liquid vapor (which may include water vapor and removal liquid gas). This inert gas serves as a carrier gas for conveying and diffusing the removal liquid vapor.
Further, the supply amount and supply timing of water vapor, removal liquid gas, and inert gas can be controlled by the control means 8. In this case, water vapor, removal liquid gas, and inert gas can be supplied substantially simultaneously, or can be supplied in time series. In addition, when supplying in time series, it is preferable to supply water vapor at least before the removal liquid gas. By doing so, it is possible to suppress the concentration of the removal liquid component from rapidly increasing.
Moreover, although the case where inert gas and removal liquid vapor | steam are supplied in the processing container 6 via the transport pipe 14 was illustrated, these can also be directly supplied in the processing container 6.

隔離手段４０は、輸送管１４の除去液蒸気供給手段３０が接続された部分よりは上流側（放電管９が設けられている側）に設けられている。隔離手段４０は、被処理物Ｗを収容する空間とプラズマＰを発生させる空間（放電管９の内部空間）との連通を制御する。また、隔離手段４０は制御手段８により制御される。除去液蒸気が放電管９に流入すれば放電管９が損傷するおそれがある。そのため、隔離手段４０により放電管９との連通を遮断して除去液蒸気が放電管９に流入することを防止するようにしている。すなわち、隔離手段４０は、除去液蒸気が被処理物Ｗを収容する空間に供給される場合には、放電管９との連通を遮断する。 The isolation means 40 is provided on the upstream side (the side where the discharge tube 9 is provided) from the portion of the transport pipe 14 to which the removal liquid vapor supply means 30 is connected. The isolation means 40 controls the communication between the space that accommodates the workpiece W and the space that generates the plasma P (the internal space of the discharge tube 9). The isolating means 40 is controlled by the control means 8. If the removal liquid vapor flows into the discharge tube 9, the discharge tube 9 may be damaged. Therefore, the isolation means 40 blocks communication with the discharge tube 9 to prevent the removal liquid vapor from flowing into the discharge tube 9. That is, the isolation means 40 blocks communication with the discharge tube 9 when the removal liquid vapor is supplied to the space that accommodates the workpiece W.

なお、連通の遮断は、気密となるように遮断することが好ましいが、放電管９などが損傷しない程度に除去液蒸気の流入が遮断できる程度であってもよい。また、除去液蒸気の供給位置と放電管９との間の距離などによっては、必ずしも隔離手段４０を設ける必要はないが、設けるようにすれば装置寿命の向上や装置の小型化などを図ることができる。 The communication is preferably shut off so as to be airtight, but may be such that the inflow of the removal liquid vapor can be cut off to such an extent that the discharge tube 9 and the like are not damaged. Further, depending on the distance between the supply position of the removal liquid vapor and the discharge tube 9 or the like, it is not always necessary to provide the isolating means 40. However, if it is provided, the life of the apparatus can be improved and the apparatus can be downsized. Can do.

隔離手段４０は、開閉弁などのように機械的な遮断を行うものとすることができる。また、エアーシャワーのような障壁を形成するものや、空間の内圧を高めて流入を阻害するものなどとすることもできる。
なお、プラズマ処理を行う際には隔離手段４０により放電管９との連通がなされ中性活性種が処理容器６内に供給される。 The isolation means 40 can be mechanically shut off like an on-off valve. Further, it may be a member that forms a barrier such as an air shower, or a member that inhibits inflow by increasing the internal pressure of the space.
When plasma processing is performed, the isolation means 40 communicates with the discharge tube 9 and neutral active species are supplied into the processing vessel 6.

昇華手段７は、載置台１５の上面（載置面）に対向させるようにして処理容器６の外部に設けられている。昇華手段７は、載置台１５に載置された被処理物Ｗを加熱して不要物の昇華を行う。また、昇華手段７は制御手段８により制御される。昇華手段７としては、例えば、加熱ランプ（例えば、ハロゲンランプなど）などを例示することができる。なお、後述するように、温度制御手段５１を用いて被処理物Ｗの加熱を行うようにすることもできる。また、被処理物Ｗの表面に昇華が必要となる不要物（例えば、ＳｉＮなど）が存在しない場合もある。そのため、昇華手段７は必要に応じて設けるようにすればよい。 The sublimation means 7 is provided outside the processing container 6 so as to face the upper surface (mounting surface) of the mounting table 15. The sublimation means 7 heats the workpiece W mounted on the mounting table 15 to sublimate unnecessary objects. The sublimation means 7 is controlled by the control means 8. Examples of the sublimation means 7 include a heating lamp (for example, a halogen lamp). In addition, as will be described later, the workpiece W can be heated using the temperature control means 51. In addition, there may be cases where an unnecessary object (for example, SiN) that requires sublimation does not exist on the surface of the workpiece W. For this reason, the sublimation means 7 may be provided as necessary.

昇華手段７を設ける場合には、処理容器６に透過窓６ｂを設けるようにすることができる。透過窓６ｂは、昇華手段７から発せられた熱を効率よく被処理物Ｗに到達させるために設けられる。透過窓６ｂは中性活性種、除去液蒸気に侵食されにくい材料からなるものとすることが好ましい。この場合、例えば、透過窓６ｂをサファイアやアルミナなどからなるものとすることができる。なお、図示しない突き上げピンなどで被処理物Ｗを上昇させ、昇華手段７との距離を近づけることで加熱効率を向上させることもできる。 In the case where the sublimation means 7 is provided, the processing container 6 can be provided with a transmission window 6b. The transmission window 6b is provided in order to allow the heat generated from the sublimation means 7 to reach the workpiece W efficiently. The transmission window 6b is preferably made of a material that is not easily eroded by neutral active species and removal liquid vapor. In this case, for example, the transmission window 6b can be made of sapphire, alumina, or the like. In addition, heating efficiency can also be improved by raising the to-be-processed object W with the push-up pin etc. which are not shown in figure, and making the distance with the sublimation means 7 close.

また、被処理物Ｗの温度を制御するための温度制御手段５１と、処理容器６の温度を制御するための温度制御手段５２とが設けられている。また、温度制御手段５１、温度制御手段５２は制御手段８により制御される。
処理容器６の壁面や整流板１７などにおいて除去液蒸気が凝縮すれば、壁面などが侵食されるおそれがある。そのため、主に被処理物Ｗの表面において除去液蒸気を凝縮させるようにすることが好ましい。
そこで、温度制御手段５１により除去液蒸気が凝縮する温度以下となるように被処理物Ｗの温度を制御するようにしている。また、温度制御手段５２により除去液蒸気が凝縮する温度以上となるように処理容器６の壁面温度を制御するようにしている。この場合、除去液蒸気が凝縮する温度は、予め実験などで求められた蒸気圧曲線に基づいて適宜決定するようにすればよい。なお、除去液蒸気の凝縮は、大気圧下のみならず減圧下、加圧下で行うこともできる。 Further, a temperature control means 51 for controlling the temperature of the workpiece W and a temperature control means 52 for controlling the temperature of the processing container 6 are provided. The temperature control means 51 and the temperature control means 52 are controlled by the control means 8.
If the removal liquid vapor condenses on the wall surface of the processing vessel 6 or the rectifying plate 17, the wall surface or the like may be eroded. Therefore, it is preferable to condense the removal liquid vapor mainly on the surface of the workpiece W.
Therefore, the temperature of the workpiece W is controlled by the temperature control means 51 so as to be equal to or lower than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed. Further, the temperature control means 52 controls the wall surface temperature of the processing container 6 so as to be equal to or higher than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed. In this case, the temperature at which the removal liquid vapor is condensed may be appropriately determined based on a vapor pressure curve obtained in advance through experiments or the like. The condensation of the removal liquid vapor can be performed not only under atmospheric pressure but also under reduced pressure and under pressure.

温度制御手段５１、温度制御手段５２は、ヒータなどのような加熱手段とすることができる。また、温度制御手段５１は冷却手段とすることもできる。この場合、温度制御手段５２は必要に応じて設けるようにすることもできる。ただし、温度制御手段５２を設けるようにすれば、温度制御手段５１による温度制御範囲を広くすることができる。例えば、被処理物Ｗの温度を室温以上にして除去液蒸気を凝縮させるようにすることができるようになる。そのため、不要物（例えば、自然酸化膜、酸窒化膜、変質層など）の除去に続いて行われるプラズマ処理に適した被処理物Ｗの温度としたまま除去液蒸気を凝縮させることが可能となる。その結果、プラズマ処理における温度設定時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。 The temperature control means 51 and the temperature control means 52 can be heating means such as a heater. The temperature control means 51 can also be a cooling means. In this case, the temperature control means 52 may be provided as necessary. However, if the temperature control means 52 is provided, the temperature control range by the temperature control means 51 can be widened. For example, the removal liquid vapor can be condensed by setting the temperature of the workpiece W to room temperature or higher. Therefore, it is possible to condense the removal liquid vapor while maintaining the temperature of the workpiece W suitable for plasma processing performed following the removal of unnecessary substances (for example, natural oxide film, oxynitride film, altered layer, etc.). Become. As a result, the temperature setting time in the plasma processing can be shortened, so that productivity can be improved.

また、その他の各要素にも温度制御手段（例えば、加熱手段など）を設け、除去液蒸気が凝縮するのを抑制するようにすることができる。例えば、輸送管１４、圧力制御器１６や減圧手段３などとの配管などに温度制御手段を設け、これらの部分で除去液蒸気が凝縮するのを抑制するようにすることができる。そのようにすれば、プラズマ処理装置１の損傷を抑制することができるので、生産性を向上させることができる。 In addition, temperature control means (for example, heating means) can be provided in each of the other elements so that the removal liquid vapor is prevented from condensing. For example, it is possible to provide temperature control means in piping such as the transport pipe 14, pressure controller 16, decompression means 3, etc., and suppress the removal liquid vapor from condensing in these portions. By doing so, damage to the plasma processing apparatus 1 can be suppressed, so that productivity can be improved.

前述したように、制御手段８は、減圧手段３、ガス供給手段４、マイクロ波発生手段５、昇華手段７、圧力制御器１６、流量制御弁１３、除去液蒸気供給手段３０（水蒸気供給手段３１、除去液ガス供給手段３２、ガス供給手段３３）、隔離手段４０、温度制御手段５１、温度制御手段５２などの制御を行う。また、プラズマ処理装置１を構成する他の要素の制御を行うようにすることもできる。 As described above, the control unit 8 includes the decompression unit 3, the gas supply unit 4, the microwave generation unit 5, the sublimation unit 7, the pressure controller 16, the flow rate control valve 13, the removal liquid vapor supply unit 30 (the water vapor supply unit 31). , Removal liquid gas supply means 32, gas supply means 33), isolation means 40, temperature control means 51, temperature control means 52, and the like are controlled. Further, other elements constituting the plasma processing apparatus 1 can be controlled.

次に、プラズマ処理装置１の作用について例示をする。
まず、図示しない搬送装置により被処理物Ｗ（例えば、ウェーハやガラス基板など）が、処理容器６内に搬入され、載置台１５上に載置、保持される。
次に、処理容器６内の圧力、被処理物Ｗの温度、処理容器６の温度が所定の範囲となるように制御される。すなわち、蒸気圧曲線などに基づいて主に被処理物Ｗの表面において除去液蒸気が凝縮するように制御される。この際、被処理物Ｗの温度より処理容器６の温度を高く設定することで、処理容器６の壁面や整流板１７などにおいて除去液蒸気が凝縮されるのを抑制するようにする。この場合、被処理物Ｗの温度は引き続き行われるプラズマ処理に適した温度とすることが好ましい。そのようにすれば、プラズマ処理における温度設定時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。 Next, the operation of the plasma processing apparatus 1 will be illustrated.
First, a workpiece W (for example, a wafer or a glass substrate) is carried into the processing container 6 by a transfer device (not shown), and is placed and held on the mounting table 15.
Next, the pressure in the processing container 6, the temperature of the workpiece W, and the temperature of the processing container 6 are controlled to be within a predetermined range. That is, the removal liquid vapor is controlled mainly on the surface of the workpiece W based on the vapor pressure curve or the like. At this time, by setting the temperature of the processing container 6 higher than the temperature of the workpiece W, it is possible to suppress the removal liquid vapor from condensing on the wall surface of the processing container 6, the rectifying plate 17, and the like. In this case, the temperature of the workpiece W is preferably set to a temperature suitable for the plasma processing that is subsequently performed. By doing so, the temperature setting time in the plasma processing can be shortened, so that productivity can be improved.

次に、水蒸気供給手段３１により水蒸気を発生させるとともに発生させた水蒸気を供給する。また、除去液ガス供給手段３２により除去液ガス（例えば、フッ化水素（ＨＦ）など）を供給する。また、ガス供給手段３３により不活性ガスを供給する。供給された除去液ガスが水蒸気に溶解することで除去液蒸気（例えば、フッ化水素酸の蒸気）が生成され、生成された除去液蒸気は不活性ガスの流れにのって処理容器６内に供給される。また、隔離手段４０により放電管９との連通が遮断され除去液蒸気が放電管９に流入することが抑制される。
供給された除去液蒸気は、整流板１７で整流されて被処理物Ｗの表面に到達し、凝縮する。そして、被処理物Ｗの表面において凝縮されることで生成された除去液（例えば、フッ化水素酸）により不要物が溶解される。 Next, the water vapor supply means 31 generates water vapor and supplies the generated water vapor. Further, a removal liquid gas (for example, hydrogen fluoride (HF)) is supplied by the removal liquid gas supply means 32. Further, an inert gas is supplied by the gas supply means 33. The supplied removal liquid gas is dissolved in water vapor to generate a removal liquid vapor (for example, hydrofluoric acid vapor), and the generated removal liquid vapor flows in the processing vessel 6 along the flow of the inert gas. To be supplied. Further, the isolation means 40 blocks communication with the discharge tube 9 and suppresses the removal liquid vapor from flowing into the discharge tube 9.
The supplied removal liquid vapor is rectified by the rectifying plate 17 and reaches the surface of the workpiece W to be condensed. And an unnecessary substance is melt | dissolved by the removal liquid (for example, hydrofluoric acid) produced | generated by condensing in the surface of the to-be-processed object W. FIG.

次に、被処理物Ｗの乾燥を行う。乾燥は、処理容器６内の圧力を減圧させることで行うことができる。また、温度制御手段５１により被処理物Ｗを加熱して乾燥させることもできる。また、これらの乾燥法を組み合わせて乾燥させることもできる。なお、温度制御手段５１による加熱乾燥を行う場合には大気圧下や加圧下で行うこともできる。そして、乾燥を行うことで除去液に溶解された不要物が気化、除去される。
ここで、不要物によっては乾燥させるだけでは除去ができない場合がある。例えば、ＳiＯ_２などの場合は乾燥させることで気化、除去することができるが、ＳｉＮなどの場合には乾燥させるだけでは除去することができない。そのため、不要物にＳｉＮなどが含まれる場合などには、昇華手段７により被処理物Ｗをさらに加熱することで残留する不要物を昇華させて除去するようにする。この際、温度制御手段５１を用いて被処理物Ｗをさらに加熱することもできるし、昇華手段７と温度制御手段５１とを用いて被処理物Ｗをさらに加熱することもできる。なお、昇華は処理容器６内の圧力を減圧させ、減圧下において行うようにすることもできる。 Next, the workpiece W is dried. Drying can be performed by reducing the pressure in the processing container 6. Further, the workpiece W can be heated and dried by the temperature control means 51. Moreover, it can also dry by combining these drying methods. In addition, when performing the heat drying by the temperature control means 51, it can also carry out under atmospheric pressure or pressurization. And the unnecessary thing melt | dissolved in the removal liquid is vaporized and removed by performing drying.
Here, there are cases where unnecessary substances cannot be removed only by drying. For example, SiO ₂ can be vaporized and removed by drying, but SiN etc. cannot be removed only by drying. Therefore, when an unnecessary object contains SiN or the like, the remaining object is sublimated and removed by further heating the workpiece W by the sublimation means 7. At this time, the workpiece W can be further heated using the temperature control means 51, and the workpiece W can be further heated using the sublimation means 7 and the temperature control means 51. In addition, sublimation can be performed under reduced pressure by reducing the pressure in the processing container 6.

次に、プラズマ処理を行う。
まず、隔離手段４０により放電管９と処理容器６とが連通される。そして、処理容器６内が減圧手段３により所定圧力まで減圧される。この際、圧力制御器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。 Next, plasma treatment is performed.
First, the discharge tube 9 and the processing vessel 6 are communicated by the isolating means 40. Then, the inside of the processing container 6 is decompressed to a predetermined pressure by the decompression means 3. At this time, the pressure in the processing container 6 is adjusted by the pressure controller 16. Further, the inside of the discharge tube 9 communicating with the processing vessel 6 is also decompressed.

次に、プラズマ発生手段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、ガス供給手段４から所定流量のプロセスガスＧ（例えば、ＣＦ_４など）が、流量制御弁１３を介して放電管９内に供給される。一方、マイクロ波発生手段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。 Next, a plasma product containing neutral active species is generated by the plasma generating means 2. That is, first, a process gas G (for example, CF ₄ ) having a predetermined flow rate is supplied from the gas supply means 4 into the discharge tube 9 via the flow rate control valve 13. On the other hand, a microwave M having a predetermined power is radiated from the microwave generating means 5 into the introduction waveguide 10. The radiated microwave M is guided in the introduction waveguide 10 and radiated toward the discharge tube 9 through the slot 12.

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なプラズマＰが励起されるようになる。このプラズマ励起面で励起された安定なプラズマＰ中において、プロセスガスＧが励起、活性化されて中性活性種（ラジカル）、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。 The microwave M radiated toward the discharge tube 9 propagates through the surface of the discharge tube 9 and is radiated into the discharge tube 9. In this way, plasma P is generated by the energy of the microwave M radiated into the discharge tube 9. When the electron density in the generated plasma P becomes equal to or higher than the density (cut-off density) that can shield the microwave M supplied through the discharge tube 9, the microwave M is discharged from the inner wall surface of the discharge tube 9 to the discharge tube. Reflected until it enters the space in 9 by a certain distance (skin depth). Therefore, a standing wave of the microwave M is formed between the reflection surface of the microwave M and the lower surface of the slot 12. As a result, the reflection surface of the microwave M becomes a plasma excitation surface, and a stable plasma P is excited on this plasma excitation surface. In the stable plasma P excited on the plasma excitation surface, the process gas G is excited and activated to generate plasma products such as neutral active species (radicals) and ions.

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内に供給される。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。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、エッチング処理などのプラズマ処理が行われる。本実施の形態においては、主に中性活性種により等方性が高い処理（例えば、等方性エッチング処理など）が行われることになる。処理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外に搬出される。この後、必要に応じて未処理の被処理物Ｗを搬入し、前述した手順により不要物の除去とプラズマ処理とを行うようにすることができる。
なお、プラズマ処理におけるプロセス条件（例えば、圧力、パワー、プロセスガスの成分比など）は被処理物Ｗの材料などにより適宜変更することができる。この場合、プロセス条件は既知の技術を適用することができるので、その詳細は省略する。 The gas containing the generated plasma product is supplied into the processing container 6 through the transport pipe 14. At this time, ions having a short life cannot reach the processing container 6, and only neutral active species having a long life reach the processing container 6. The introduced gas containing neutral active species is rectified by the rectifying plate 17 and reaches the surface of the workpiece W, and plasma processing such as etching processing is performed. In the present embodiment, a highly isotropic process (for example, an isotropic etching process) is performed mainly by neutral active species. The to-be-processed object W which the process complete | finished is carried out of the processing container 6 with the conveying apparatus which is not shown in figure. Thereafter, an unprocessed workpiece W can be carried in as necessary, and the removal of unnecessary materials and plasma processing can be performed by the above-described procedure.
Note that process conditions (for example, pressure, power, process gas component ratio, etc.) in the plasma treatment can be appropriately changed depending on the material of the workpiece W or the like. In this case, since a known technique can be applied to the process conditions, details thereof are omitted.

本実施の形態によれば、不要物の除去が必要な被処理物Ｗの表面において除去液を生成することができる。そのため、除去処理が不要な部分に除去液が付着することで発生する損傷を抑制することができる。また、除去液による溶解だけでは除去が困難な不要物（例えば、ＳｉＮなど）なども昇華させることで除去することができる。また、不要物の除去とプラズマ処理とを同じ装置内で行うことができるので、パーティクル汚染の発生を抑制することができる。その結果、生産性や品質などの向上を図ることができる。 According to the present embodiment, it is possible to generate the removal liquid on the surface of the workpiece W from which unnecessary substances need to be removed. Therefore, it is possible to suppress damage caused by the removal liquid adhering to a portion that does not require the removal process. In addition, it is possible to remove unnecessary substances (for example, SiN) that are difficult to remove only by dissolution with a removing solution by sublimation. In addition, since unnecessary substances can be removed and plasma treatment can be performed in the same apparatus, the occurrence of particle contamination can be suppressed. As a result, productivity and quality can be improved.

図２は、第２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。図２に示すように、プラズマ処理装置１００は、プラズマ発生手段１０２、減圧手段３、ガス供給手段４、処理容器１０６、昇華手段７、プラズマ発生室１０９、除去液蒸気供給手段３０、制御手段１０８などを備えている。
プラズマ発生手段１０２には、コイル１０２ａ、高周波電源１０２ｂなどが設けられている。プラズマ発生手段１０２は、プラズマＰを発生させる空間に電磁波（本実施の形態においては高周波）を作用させてプラズマＰを発生させる。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for illustrating a plasma processing apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, the plasma processing apparatus 100 includes a plasma generation unit 102, a decompression unit 3, a gas supply unit 4, a processing vessel 106, a sublimation unit 7, a plasma generation chamber 109, a removal liquid vapor supply unit 30, and a control unit 108. Etc.
The plasma generating means 102 is provided with a coil 102a, a high-frequency power source 102b, and the like. Plasma generating means 102 generates plasma P by applying electromagnetic waves (high frequency in the present embodiment) to a space where plasma P is generated.

プラズマ発生室１０９は、円筒状を呈し、誘電体で形成されている。本実施の形態においてはプラズマ発生室１０９が、被処理物Ｗを収容する空間と連通しプラズマＰを発生させる空間を有するプラズマ発生室となる。
プラズマ発生室１０９の一端は隔離手段４０を介して処理容器１０６の天井に気密に接続されている。プラズマ発生室１０９の他端には、プロセスガスＧを供給するための開孔が設けられたノズルプレート１０９ａが気密に設けられている。そして、ノズルプレート１０９ａの開孔には、流量制御弁（Mass Flow Controller：ＭＦＣ）１３を介してガス供給手段４が接続されている。そのため、流量制御弁１３を介して、ガス供給手段４からプラズマ発生室１０９内にプロセスガスＧを供給することができるようになっている。また、制御手段１０８により流量制御弁１３を制御することで、プロセスガスＧの供給量が調整できるようになっている。また、プラズマ発生室１０９の周囲には、コイル１０２ａが設けられ、コイル１０２ａには高周波電源１０２ｂが接続されている。 The plasma generation chamber 109 has a cylindrical shape and is formed of a dielectric. In the present embodiment, the plasma generation chamber 109 is a plasma generation chamber having a space that communicates with a space that accommodates the workpiece W and generates plasma P.
One end of the plasma generation chamber 109 is hermetically connected to the ceiling of the processing vessel 106 via the isolation means 40. At the other end of the plasma generation chamber 109, a nozzle plate 109a provided with an opening for supplying the process gas G is airtightly provided. And the gas supply means 4 is connected to the opening of the nozzle plate 109a via the flow control valve (Mass Flow Controller: MFC) 13. Therefore, the process gas G can be supplied from the gas supply means 4 into the plasma generation chamber 109 via the flow rate control valve 13. Further, the supply amount of the process gas G can be adjusted by controlling the flow rate control valve 13 by the control means 108. A coil 102a is provided around the plasma generation chamber 109, and a high frequency power source 102b is connected to the coil 102a.

処理容器１０６は、有底の略円筒形状を呈し、その上端が天板１０６ａで塞がれている。処理容器１０６の内部には、図示しない静電チャックを内蔵した載置台１５が設けられ、その上面に被処理物Ｗ（例えば、ウェーハやガラス基板など）を載置、保持することができるようになっている。 The processing container 106 has a substantially cylindrical shape with a bottom, and its upper end is closed with a top plate 106a. The processing vessel 106 is provided with a mounting table 15 containing an electrostatic chuck (not shown) so that the workpiece W (for example, a wafer or a glass substrate) can be mounted and held on the upper surface thereof. It has become.

隔離手段４０は、天板１０６ａに設けられた開孔１０６ｃを覆うように設けられている。隔離手段４０は被処理物Ｗを収容する空間とプラズマＰを発生させる空間（プラズマ発生室１０９の内部空間）との連通を制御する。また、隔離手段４０は制御手段１０８により制御される。
除去液蒸気がプラズマ発生室１０９に流入すればプラズマ発生室１０９が損傷するおそれがある。そのため、隔離手段４０によりプラズマ発生室１０９との連通を遮断して除去液蒸気がプラズマ発生室１０９に流入することを防止するようにしている。すなわち、隔離手段４０は、除去液蒸気が被処理物Ｗを収容する空間に供給される場合には、プラズマ発生室１０９との連通を遮断する。
なお、連通の遮断は、気密となるように遮断することが好ましいが、プラズマ発生室１０９などが損傷しない程度に除去液蒸気の流入が遮断できる程度であってもよい。また、除去液蒸気の供給位置とプラズマ発生室１０９との間の距離などによっては、必ずしも隔離手段４０を設ける必要はないが、設けるようにすれば装置寿命の向上や装置の小型化などを図ることができる。 The separating means 40 is provided so as to cover the opening 106c provided in the top plate 106a. The isolation means 40 controls the communication between the space for storing the workpiece W and the space for generating the plasma P (the internal space of the plasma generation chamber 109). Further, the isolating means 40 is controlled by the control means 108.
If the removal liquid vapor flows into the plasma generation chamber 109, the plasma generation chamber 109 may be damaged. For this reason, the isolation means 40 blocks communication with the plasma generation chamber 109 to prevent the removal liquid vapor from flowing into the plasma generation chamber 109. That is, the isolation means 40 blocks communication with the plasma generation chamber 109 when the removal liquid vapor is supplied to the space that accommodates the workpiece W.
Note that the communication is preferably shut off so as to be airtight, but may be such that the flow of the removal liquid vapor can be cut off to such an extent that the plasma generation chamber 109 and the like are not damaged. Further, depending on the distance between the supply position of the removal liquid vapor and the plasma generation chamber 109, it is not always necessary to provide the isolating means 40. However, if it is provided, the life of the apparatus is improved and the apparatus is downsized. be able to.

隔離手段４０は、開閉弁などのように機械的な遮断を行うものとすることができる。また、エアーシャワーのような障壁を形成するものや、空間の内圧を高めて流入を阻害するものなどとすることもできる。
なお、プラズマ処理を行う際には隔離手段４０によりプラズマ発生室１０９との連通がなされプラズマ生成物が処理容器６内に供給される。 The isolation means 40 can be mechanically shut off like an on-off valve. Further, it may be a member that forms a barrier such as an air shower, or a member that inhibits inflow by increasing the internal pressure of the space.
When the plasma processing is performed, the isolation unit 40 communicates with the plasma generation chamber 109 so that the plasma product is supplied into the processing container 6.

図１において例示をしたものと同様に本実施の形態においても昇華手段７を設けることができる。この場合、昇華手段７から発せられた熱を効率よく被処理物Ｗに到達させるために、処理容器１０６には透過窓１０６ｂが設けられている。透過窓１０６ｂはプラズマ生成物、除去液蒸気に侵食されにくい材料からなるものとすることが好ましい。例えば、透過窓１０６ｂをサファイアやアルミナなどからなるものとすることができる。 The sublimation means 7 can be provided in the present embodiment as well as that illustrated in FIG. In this case, a transmission window 106b is provided in the processing container 106 so that heat generated from the sublimation means 7 can efficiently reach the workpiece W. The transmission window 106b is preferably made of a material that is not easily eroded by plasma products and removal liquid vapor. For example, the transmission window 106b can be made of sapphire or alumina.

また、除去液蒸気供給手段３０には、水蒸気供給手段３１、除去液ガス供給手段３２、ガス供給手段３３が設けられ、配管３４を介して処理容器１０６と接続されている。
また、配管３４との接続部分よりは下方であって載置台１５の上方には、載置台１５の上面を覆うように整流板１７が設けられている。本実施の形態に係る整流板１７は、プラズマ発生手段１０２から供給される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ためのものである。また、整流板１７と載置台１５の上面（載置面）との間の領域が、プラズマ処理が行われる処理空間２０となる。 Further, the removal liquid vapor supply means 30 is provided with a water vapor supply means 31, a removal liquid gas supply means 32, and a gas supply means 33, and is connected to the processing vessel 106 via a pipe 34.
Further, a rectifying plate 17 is provided below the connecting portion with the pipe 34 and above the mounting table 15 so as to cover the upper surface of the mounting table 15. The rectifying plate 17 according to the present embodiment rectifies the flow of the gas containing the plasma product supplied from the plasma generating means 102, and the amount of the plasma product on the processing surface of the workpiece W is substantially uniform. It is intended to be. Further, a region between the current plate 17 and the upper surface (mounting surface) of the mounting table 15 is a processing space 20 in which plasma processing is performed.

制御手段１０８は、減圧手段３、ガス供給手段４、高周波電源１０２ｂ、昇華手段７、圧力制御器１６、流量制御弁１３、除去液蒸気供給手段３０（水蒸気供給手段３１、除去液ガス供給手段３２、ガス供給手段３３）、隔離手段４０、温度制御手段５１、温度制御手段５２などの制御を行う。また、プラズマ処理装置１００を構成する他の要素の制御を行うようにすることもできる。 The control means 108 includes a decompression means 3, a gas supply means 4, a high frequency power supply 102 b, a sublimation means 7, a pressure controller 16, a flow rate control valve 13, a removal liquid vapor supply means 30 (a water vapor supply means 31, a removal liquid gas supply means 32. , Gas supply means 33), isolation means 40, temperature control means 51, temperature control means 52 and the like are controlled. In addition, other elements constituting the plasma processing apparatus 100 can be controlled.

なお、プラズマの発生方法としてコイル１０２ａを用いるものを例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、プラズマ発生室１０９内に相互に対向する板状電極を設け、板状電極に高周波電力を印加することで板状電極間にプラズマＰを発生させるようなものであってもよい。 In addition, although what used the coil 102a was illustrated as a plasma generation method, it is not necessarily limited to this. For example, plate electrodes facing each other may be provided in the plasma generation chamber 109, and plasma P may be generated between the plate electrodes by applying high frequency power to the plate electrodes.

次に、プラズマ処理装置１００の作用について例示をする。
まず、図示しない搬送装置により被処理物Ｗ（例えば、ウェーハやガラス基板など）が、処理容器１０６内に搬入され、載置台１５上に載置、保持される。 Next, the operation of the plasma processing apparatus 100 will be illustrated.
First, a workpiece W (for example, a wafer or a glass substrate) is carried into the processing container 106 by a transfer device (not shown), and is placed and held on the mounting table 15.

次に、図１において例示をしたものと同様にして、被処理物Ｗの表面の不要物の除去が行われる。
すなわち、まず、蒸気圧曲線などに基づいて、主に被処理物Ｗの表面において除去液蒸気が凝縮するように、処理容器１０６内の圧力、被処理物Ｗの温度、処理容器１０６の温度が所定の範囲となるように制御される。この際、被処理物Ｗの温度より処理容器１０６の温度を高く設定することで、処理容器１０６の壁面や整流板１７などにおいて除去液蒸気が凝縮されるのを抑制するようにする。この場合、被処理物Ｗの温度は引き続き行われるプラズマ処理に適した温度とすることが好ましい。そのようにすれば、プラズマ処理における温度設定時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。 Next, unnecessary substances on the surface of the workpiece W are removed in the same manner as illustrated in FIG.
That is, first, based on a vapor pressure curve or the like, the pressure in the processing container 106, the temperature of the processing object W, and the temperature of the processing container 106 are set so that the removal liquid vapor is mainly condensed on the surface of the processing object W. Control is performed within a predetermined range. At this time, by setting the temperature of the processing vessel 106 higher than the temperature of the workpiece W, the removal liquid vapor is prevented from condensing on the wall surface of the processing vessel 106, the rectifying plate 17, and the like. In this case, the temperature of the workpiece W is preferably set to a temperature suitable for the plasma processing that is subsequently performed. By doing so, the temperature setting time in the plasma processing can be shortened, so that productivity can be improved.

次に、水蒸気供給手段３１により水蒸気を発生させるとともに発生させた水蒸気を供給する。また、除去液ガス供給手段３２により除去液ガス（例えば、フッ化水素（ＨＦ）など）を供給する。また、ガス供給手段３３により不活性ガスを供給する。供給された除去液ガスが水蒸気に溶解することで除去液蒸気（例えば、フッ化水素酸の蒸気）が生成され、生成された除去液蒸気は不活性ガスの流れにのって処理容器１０６内に導入される。なお、隔離手段４０によりプラズマ発生室１０９との連通が遮断され除去液蒸気がプラズマ発生室１０９に流入することが抑制される。 Next, the water vapor supply means 31 generates water vapor and supplies the generated water vapor. Further, a removal liquid gas (for example, hydrogen fluoride (HF)) is supplied by the removal liquid gas supply means 32. Further, an inert gas is supplied by the gas supply means 33. The supplied removal liquid gas dissolves in water vapor to generate a removal liquid vapor (for example, hydrofluoric acid vapor), and the generated removal liquid vapor flows in the processing vessel 106 along the flow of the inert gas. To be introduced. The isolation means 40 blocks communication with the plasma generation chamber 109 and suppresses the removal liquid vapor from flowing into the plasma generation chamber 109.

供給された除去液蒸気は、整流板１７で整流されて被処理物Ｗの表面に到達し、凝縮する。そして、被処理物Ｗの表面において凝縮されることで生成された除去液（例えば、フッ化水素酸）により不要物が溶解される。 The supplied removal liquid vapor is rectified by the rectifying plate 17 and reaches the surface of the workpiece W to be condensed. And an unnecessary substance is melt | dissolved by the removal liquid (for example, hydrofluoric acid) produced | generated by condensing in the surface of the to-be-processed object W. FIG.

次に、被処理物Ｗの乾燥を行い除去液に溶解された不要物を気化、除去する。また、必要に応じて昇華手段７などにより被処理物Ｗをさらに加熱することで残留する不要物（例えば、ＳｉＮなど）を昇華させて除去する。 Next, the to-be-processed object W is dried and the unnecessary thing melt | dissolved in the removal liquid is vaporized and removed. Further, if necessary, the object to be processed W is further heated by the sublimation means 7 or the like to sublimate and remove remaining unnecessary substances (for example, SiN).

次に、プラズマ処理を行う。
まず、隔離手段４０によりプラズマ発生室１０９と処理容器１０６とが連通される。次に、処理容器１０６内、プラズマ発生室１０９内が所定の圧力まで減圧される。そして、ガス供給手段４から所定量のプロセスガスＧがプラズマ発生室１０９内に供給される。また、コイル１０２ａには高周波電源１０２ｂから電力が供給される。そのため、プラズマ発生室１０９内にプラズマＰが発生し、プラズマ発生室１０９内に供給されたプロセスガスＧが励起、活性化されて中性活性種（ラジカル）、イオンなどのプラズマ生成物が生成される。そして、生成されたプラズマ生成物を含むガスが処理容器１０６内に供給される。供給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、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、イオンにより異方性の高いプラズマ処理（例えば、異方性エッチング処理など）が行われ、中性活性種（ラジカル）により等方性の高いプラズマ処理（例えば、等方性エッチング処理など）が行われる。処理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１０６外に搬出される。この後、必要に応じて未処理の被処理物Ｗを搬入し、前述した手順により不要物の除去とプラズマ処理とを行うようにすることができる。
なお、プラズマ処理におけるプロセス条件（例えば、圧力、パワー、プロセスガスの成分比など）は被処理物Ｗの材料などにより適宜変更することができる。この場合、プロセス条件は既知の技術を適用することができるので、その詳細は省略する。 Next, plasma treatment is performed.
First, the plasma generating chamber 109 and the processing container 106 are communicated with each other by the isolating means 40. Next, the inside of the processing vessel 106 and the inside of the plasma generation chamber 109 are depressurized to a predetermined pressure. A predetermined amount of process gas G is supplied from the gas supply means 4 into the plasma generation chamber 109. In addition, power is supplied to the coil 102a from the high frequency power supply 102b. Therefore, plasma P is generated in the plasma generation chamber 109, and the process gas G supplied into the plasma generation chamber 109 is excited and activated to generate plasma products such as neutral active species (radicals) and ions. The Then, a gas containing the generated plasma product is supplied into the processing container 106. The supplied gas containing the plasma product is rectified by the rectifying plate 17 and reaches the surface of the workpiece W, and plasma processing such as etching processing is performed. In this case, plasma processing with high anisotropy (for example, anisotropic etching processing) is performed with ions, and plasma processing with high isotropicity (for example, isotropic etching processing with neutral active species (radicals)). ) Is performed. The workpiece W that has been processed is carried out of the processing container 106 by a transfer device (not shown). Thereafter, an unprocessed workpiece W can be carried in as necessary, and the removal of unnecessary materials and plasma processing can be performed by the above-described procedure.
Note that process conditions (for example, pressure, power, process gas component ratio, etc.) in the plasma treatment can be appropriately changed depending on the material of the workpiece W or the like. In this case, since a known technique can be applied to the process conditions, details thereof are omitted.

次に、本実施の形態に係るプラズマ処理方法について例示をする。
図３は、本実施の形態に係るプラズマ処理方法について例示をするためのフローチャートである。
まず、被処理物Ｗの表面の不要物（例えば、自然酸化膜、酸窒化膜、変質層など）を除去する。
すなわち、まず、主に被処理物Ｗの表面において除去液蒸気が凝縮するように、被処理物Ｗの温度が設定される（ステップＳ１ａ）。
例えば、除去液蒸気が凝縮する温度以下となるように被処理物Ｗの温度を制御する。この場合、被処理物Ｗの温度は、予め求められた除去液の蒸気圧曲線などに基づいて制御される。
また、除去液蒸気が凝縮しないように、処理雰囲気中に露出する部材の温度が被処理物Ｗの温度より高く設定される（ステップＳ１ｂ）。
例えば、除去液蒸気が凝縮する温度以上となるように処理雰囲気中に露出する部材の温度を制御する。 Next, the plasma processing method according to this embodiment will be exemplified.
FIG. 3 is a flowchart for illustrating the plasma processing method according to the present embodiment.
First, unnecessary materials (for example, a natural oxide film, an oxynitride film, and an altered layer) on the surface of the workpiece W are removed.
That is, first, the temperature of the workpiece W is set so that the removal liquid vapor is condensed mainly on the surface of the workpiece W (step S1a).
For example, the temperature of the workpiece W is controlled so as to be equal to or lower than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed. In this case, the temperature of the workpiece W is controlled based on the vapor pressure curve of the removal liquid obtained in advance.
In addition, the temperature of the member exposed in the processing atmosphere is set higher than the temperature of the workpiece W so that the removal liquid vapor is not condensed (step S1b).
For example, the temperature of the member exposed in the processing atmosphere is controlled so as to be equal to or higher than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed.

次に、除去液蒸気を生成する（ステップＳ２）。
この場合、前述したように、水蒸気と除去液ガス（例えば、フッ化水素（ＨＦ）など）とを混合することで除去液蒸気を生成するようにしてもよいし、除去液（例えば、フッ化水素酸など）から除去液蒸気を生成するようにしてもよい。ただし、水蒸気と除去液ガスとから除去液蒸気を生成するようにすれば、濃度制御を容易に行うことができる。 Next, a removing liquid vapor is generated (step S2).
In this case, as described above, the removal liquid vapor may be generated by mixing water vapor and the removal liquid gas (for example, hydrogen fluoride (HF)), or the removal liquid (for example, fluorination). The removal liquid vapor may be generated from hydrogen acid or the like. However, if the removal liquid vapor is generated from the water vapor and the removal liquid gas, the concentration control can be easily performed.

次に、除去液蒸気を被処理物Ｗの表面に供給し、表面において凝縮させる（ステップＳ３）。
被処理物Ｗの表面において除去液蒸気が凝縮されることで除去液（例えば、フッ化水素酸）が生成され、これにより不要物（例えば、自然酸化膜など）が溶解される。なお、処理雰囲気中に露出する部材の温度が被処理物Ｗの温度より高く設定されているので、処理雰囲気中に露出する部材において除去液蒸気が凝縮されることが抑制される。そのため、処理装置などの損傷が抑制されるので、生産性を向上させることができる。
また、除去液蒸気が供給される場合には、被処理物Ｗを収容する空間とプラズマ生成物を生成する空間との連通を遮断するようにすることが好ましい。
なお本実施の形態においては、一例として、あらかじめ除去液蒸気が被処理物Ｗ上で凝縮する時間（凝縮時間）を実験などにより求めておき、被処理物Ｗ表面への除去液蒸気の供給開始時から前述した凝縮時間が経過したときに除去液蒸気の供給を停止させるようにしている。ただし、除去液蒸気の供給停止時期は時間管理に限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、あらかじめ実験などにより求められた供給量などにより供給停止の時期を決定することもできる。 Next, the removal liquid vapor is supplied to the surface of the workpiece W and condensed on the surface (step S3).
A removal liquid (for example, hydrofluoric acid) is produced | generated by condensing removal liquid vapor | steam on the surface of the to-be-processed object W, and an unnecessary substance (for example, natural oxide film etc.) is melt | dissolved by this. In addition, since the temperature of the member exposed in the processing atmosphere is set higher than the temperature of the workpiece W, it is possible to suppress the removal liquid vapor from being condensed in the member exposed in the processing atmosphere. Therefore, damage to the processing apparatus and the like is suppressed, and productivity can be improved.
Further, when the removal liquid vapor is supplied, it is preferable to block communication between the space for storing the workpiece W and the space for generating the plasma product.
In the present embodiment, as an example, the time (condensation time) during which the removal liquid vapor condenses on the workpiece W is obtained in advance by experiments or the like, and the supply of the removal liquid vapor to the surface of the workpiece W is started. The supply of the removal liquid vapor is stopped when the above-described condensation time has elapsed. However, the supply stop timing of the removal liquid vapor is not limited to time management and can be changed as appropriate. For example, the supply stop time can be determined based on the supply amount obtained in advance through experiments or the like.

次に、被処理物Ｗの表面を乾燥させることで、不要物を気化、除去する（ステップＳ４）。
乾燥は、処理雰囲気の圧力を減圧させることで行うようにすることができる。また、被処理物Ｗを加熱して乾燥させることもできる。また、減圧乾燥と加熱乾燥とを組み合わせて行うようにすることもできる。 Next, the unnecessary material is vaporized and removed by drying the surface of the workpiece W (step S4).
Drying can be performed by reducing the pressure of the processing atmosphere. Moreover, the workpiece W can be heated and dried. Further, the drying under reduced pressure and the heat drying may be performed in combination.

次に、必要に応じて不要物を昇華、除去する（ステップＳ５）。
不要物によっては乾燥させるだけでは除去できない場合がある。例えば、ＳiＯ_２などの場合は乾燥させることで気化、除去することができるが、ＳｉＮなどの場合には乾燥させるだけでは除去することができない。そのため、不要物にＳｉＮなどが含まれる場合には、被処理物Ｗをさらに加熱することで残留する不要物を昇華させて除去する。なお、昇華は処理雰囲気の圧力を減圧させ、減圧下において行うようにすることもできる。 Next, unnecessary substances are sublimated and removed as necessary (step S5).
Some unnecessary items cannot be removed by simply drying. For example, SiO ₂ can be vaporized and removed by drying, but SiN etc. cannot be removed only by drying. For this reason, when SiN or the like is included in the unnecessary object, the remaining object is sublimated and removed by further heating the workpiece W. Note that sublimation can be performed under reduced pressure by reducing the pressure of the processing atmosphere.

次に、プラズマ処理を行う。
まず、プラズマ生成物を生成する（ステップＳ６）。
例えば、減圧下においてプラズマを発生させ、発生させたプラズマにプロセスガスを供給し、供給されたプロセスガスを励起、活性化させて中性活性種（ラジカル）、イオンなどのプラズマ生成物を生成する。 Next, plasma treatment is performed.
First, a plasma product is generated (step S6).
For example, plasma is generated under reduced pressure, a process gas is supplied to the generated plasma, and the supplied process gas is excited and activated to generate plasma products such as neutral active species (radicals) and ions. .

次に、生成されたプラズマ生成物を被処理物Ｗの表面に供給し、プラズマ処理を行う（ステップＳ７）。
プラズマ処理としては、例えば、エッチング処理を例示することができる。また、プラズマ生成物には中性活性種（ラジカル）、イオンなどが含まれているが、イオンを主体とすれば異方性の高いプラズマ処理（例えば、異方性エッチング処理など）を行うことができる。また、中性活性種（ラジカル）を主体とすれば、等方性の高いプラズマ処理（例えば、等方性エッチング処理など）を行うことができる。
なお、プラズマ処理におけるプロセス条件（例えば、圧力、パワー、プロセスガスの成分比など）は被処理物Ｗの材料やプラズマ処理法などにより適宜変更することができる。この場合、プロセス条件は既知の技術を適用することができるので、その詳細は省略する。 Next, the generated plasma product is supplied to the surface of the workpiece W, and plasma processing is performed (step S7).
As the plasma treatment, for example, an etching treatment can be exemplified. In addition, the plasma product contains neutral active species (radicals), ions, etc., but if the ions are the main component, plasma processing with high anisotropy (for example, anisotropic etching processing) can be performed. Can do. If neutral active species (radicals) are mainly used, highly isotropic plasma treatment (for example, isotropic etching treatment) can be performed.
Note that process conditions (for example, pressure, power, process gas component ratio, etc.) in plasma processing can be appropriately changed depending on the material of the workpiece W, the plasma processing method, and the like. In this case, since a known technique can be applied to the process conditions, details thereof are omitted.

以上例示をしたように、本実施の形態に係るプラズマ処理方法は、除去液蒸気が凝縮する温度以下となるように被処理物Ｗの温度を制御する工程（例えば、ステップＳ１ａ）と、除去液蒸気を生成する工程（例えば、ステップＳ２）と、除去液蒸気を被処理物Ｗの表面に供給し、凝縮させる工程（例えば、ステップＳ３）と、被処理物Ｗの表面を乾燥させて不要物を気化させる工程（例えば、ステップＳ４）と、プラズマ生成物を生成する工程（例えば、ステップＳ６）と、プラズマ生成物を被処理物Ｗの表面に供給し、プラズマ処理を行う工程（例えば、ステップＳ７）と、を備えている。
また、除去液蒸気が凝縮する温度以上となるように処理雰囲気中に露出する部材の温度を制御する工程（例えば、ステップＳ１ｂ）を備えるようにすることもできる。
As illustrated above, in the plasma processing method according to the present embodiment, the process of controlling the temperature of the workpiece W so as to be equal to or lower than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed (for example, step S1a), and the removal liquid A process of generating steam (for example, step S2), a process of supplying the removal liquid vapor to the surface of the workpiece W and condensing it (for example, step S3), and drying the surface of the workpiece W to make unnecessary materials Vaporizing (e.g., step S4), generating a plasma product (e.g., step S6), supplying the plasma product to the surface of the workpiece W, and performing a plasma process (e.g., step S6) S7).
In addition, a step (for example, step S1b) of controlling the temperature of the member exposed in the processing atmosphere so as to be equal to or higher than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed may be provided.

また、除去液蒸気が供給される場合には、被処理物Ｗを収容する空間とプラズマ生成物を生成する空間との連通を遮断するようにすることもできる。
また、表面が乾燥した被処理物Ｗを加熱して不要物を昇華させる工程（例えば、ステップＳ５）をさらに備えることもできる。
また、水蒸気と除去液ガスとを混合することで除去液蒸気を生成するようにすることもできる。 Further, when the removal liquid vapor is supplied, the communication between the space for storing the workpiece W and the space for generating the plasma product can be blocked.
Moreover, the process (for example, step S5) which heats the to-be-processed object W from which the surface was dried, and sublimates an unnecessary thing can also be provided.
Further, the removal liquid vapor can be generated by mixing the water vapor and the removal liquid gas.

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、プラズマ処理装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材料、配置などは、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。 Heretofore, the present embodiment has been illustrated. However, the present invention is not limited to these descriptions.
As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention.
For example, the shape, size, material, arrangement, and the like of each element included in the plasma processing apparatus 1 and the plasma processing apparatus 100 are not limited to those illustrated, but can be changed as appropriate.
Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is combined can be combined as much as possible, and what combined these is also included in the scope of the present invention as long as the characteristics of the present invention are included.

１プラズマ処理装置、２プラズマ発生手段、３減圧手段、４ガス供給手段、５マイクロ波発生手段、６処理容器、７昇華手段、８制御手段、９放電管、３０除去液蒸気供給手段、４０隔離手段、１００プラズマ処理装置、１０２プラズマ発生手段、１０６処理容器、１０８制御手段、１０９プラズマ発生室、Ｇプロセスガス、Ｐプラズマ、Ｗ被処理物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma processing apparatus, 2 Plasma generation means, 3 Pressure reduction means, 4 Gas supply means, 5 Microwave generation means, 6 Processing container, 7 Sublimation means, 8 Control means, 9 Discharge tube, 30 Removal liquid vapor supply means, 40 Isolation Means, 100 plasma processing apparatus, 102 plasma generating means, 106 processing vessel, 108 control means, 109 plasma generating chamber, G process gas, P plasma, W object to be processed

Claims

In a plasma processing apparatus that performs removal of unnecessary materials formed on an object to be processed and plasma processing,
A processing container capable of storing an object to be processed and maintaining an atmosphere depressurized from atmospheric pressure;
Decompression means for decompressing the inside of the processing container;
A plasma generating chamber having a space for communicating with a space for accommodating the workpiece and generating plasma;
Plasma generating means for generating plasma by causing electromagnetic waves to act in a space for generating the plasma;
Gas supply means for supplying a process gas to a space for generating the plasma;
The removal liquid vapor, and removing liquid vapor supply means for supplying to the space for accommodating the object to be processed,
When supplying the removal liquid vapor, a first temperature for condensing the removal liquid vapor on the surface of the object to be processed by controlling a temperature of the object to be processed so as to be equal to or lower than a temperature at which the removal liquid vapor is condensed . Temperature control means,
A second temperature control means for controlling the wall temperature of the processing container so as to be equal to or higher than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed ,
After the condensing solution vapor is condensed, the pressure reducing means or the first temperature control means is controlled so as to dry the object to be vaporized and to vaporize the unnecessary substance. apparatus.

In a plasma processing apparatus that performs removal of unnecessary materials formed on an object to be processed and plasma processing,
  A processing container capable of storing an object to be processed and maintaining an atmosphere depressurized from atmospheric pressure;
  Decompression means for decompressing the inside of the processing container;
  A plasma generating chamber having a space for communicating with a space for accommodating the workpiece and generating plasma;
  Plasma generating means for generating plasma by causing electromagnetic waves to act in a space for generating the plasma;
  Gas supply means for supplying a process gas to a space for generating the plasma;
  Removing liquid vapor supplying means for supplying the removing liquid vapor to the space for accommodating the workpiece;
  First temperature control means for controlling the temperature of the workpiece so as to be equal to or lower than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed;
  Second temperature control means for controlling a wall surface temperature of the processing container so as to be equal to or higher than a temperature at which the removal liquid vapor is condensed;
With
  The removal of the unnecessary matter adhering to the object to be processed by the removal liquid vapor,
  A plasma processing apparatus, wherein an etching process is performed on the object to be processed after the unnecessary material is removed by the plasma in the processing container.

The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein, further, provided with an isolation means for controlling the communication between the space for generating space and the plasma accommodating an object to be processed.

The plasma processing apparatus according to claim 3 , wherein the isolation means blocks the communication when the removal liquid vapor is supplied to a space in which the object to be processed is stored.

The plasma processing apparatus according to any one of claims 1-4, wherein, further, provided with a sublimation means for performing sublimation of the said unwanted matter by heating the object to be processed.

In a plasma processing method for removing unnecessary materials formed on an object to be processed and performing plasma processing,
A step of controlling the temperature of the object to be processed so as to be equal to or lower than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed;
Controlling the temperature of the member exposed in the processing atmosphere so as to be equal to or higher than the temperature at which the removal liquid vapor is condensed;
After performing the step of controlling the temperature of the object to be treated and the step of controlling the temperature of the member , supplying the removal liquid vapor to the surface of the object to be treated, and condensing the removal liquid vapor ;
A step of vaporizing the unwanted matter by drying the surface of the object to be treated,
Plasma processing method of the flop plasma product was supplied to the surface of the object to be treated, and performing plasma treatment, further comprising a, wherein.

The plasma processing method according to claim 6 , wherein when the removal liquid vapor is supplied, communication between the space for storing the object to be processed and the space for generating the plasma product is blocked. .

The plasma processing method according to claim 6 , further comprising a step of heating the object to be processed whose surface is dried to sublimate the unnecessary substance.

The plasma processing method according to claim 6 , wherein the removal liquid vapor is generated by mixing water vapor and a removal liquid gas.