JPH08335571A

JPH08335571A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JPH08335571A
Application number: JP1272496A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Kawasaki; 義直川崎; Hironori Kawahara; 博宣川原; Hitoaki Sato; 仁昭佐藤; Ryoji Fukuyama; 良次福山; Kazuo Nojiri; 一男野尻; Zenzo Torii; 善三鳥居
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1996-12-17
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JP2764027B2

Abstract

(57)【要約】【課題】イオン化傾向が異なる金属材料の積層物からな
る試料について、エッチング処理後の試料の腐食を十分
に防止できるエッチング処理装置を提供する。【解決手段】エッチング処理装置として、１ユニットの
装置内に、エッチング手段１０、アッシング手段２０、
リンス手段３０及び乾燥手段４０を設けるとともに、カ
セットから一枚毎取り出した試料を前記各手段を用いて
順次処理し、該処理が終わった前記試料をカセット内に
収納する制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
に係り、特に半導体素子基板等の試料を処理するのに好
適なプラズマ処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子基板等の試料は、化学溶液を
用いてエッチング処理されたり、例えば、プラズマを利
用してエッチング処理される。このような試料のエッチ
ング処理においては、エッチング処理後の試料の腐食に
対して充分な注意を払う必要がある。

【０００３】このようなエッチング処理後の試料の防食
技術としては、従来、例えば、特開昭５９−１８６３２
６号公報に記載のような、エッチング室と真空を保って
エッチング室に接続されたプラズマ処理室でレジスト膜
をプラズマを利用してアッシング（灰化）処理してレジ
スト膜中等に残存する腐食性物である塩素化合物を除去
するものが知られている。また、エッチング処理後の試
料の温度を２００℃以上とすることで残存する腐食性物
である塩化物の気化を助長し、それによって、エッチン
グ処理後の試料の腐食を防止することが可能とされてい
る。また、例えば、特開昭６１−１３３３８８号公報に
記載のような、エッチング処理後の試料である被処理物
をエッチング処理室から取り出して熱処理室に搬送し、
ここで加熱空気を被処理物に吹き付け乾燥させ、その
後、該被処理物を熱処理室外に取り出して水洗，乾燥さ
せることで、エッチング処理後の被処理物の大気との反
応による腐食を防止しようとするものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術、つま
り、エッチング処理後の試料をプラズマを利用してアッ
シング処理する技術や、エッチング処理後の試料を残存
腐食性物の気化を助長させる温度に加温する技術や、エ
ッチング処理後の試料を乾燥させた後に水洗，乾燥処理
する技術では、試料の種類によっては充分な防食性能が
得られないといった問題を有している。

【０００５】例えば、配線膜がアルミニウム（Ａｌ）等
の単一金属膜のエッチング処理後の防食は、上記従来技
術でも有効と考えられる。しかしながら、イオン化傾向
が異なる金属を有する試料、例えば、Ａｌ−銅（Ｃｕ）
合金膜や、該合金膜と高融点金属又はこれらのシリサイ
ド膜との積層膜等のエッチング処理後の防食効果は十分
に得られない。

【０００６】即ち、近年の目覚しい微細化の進展に伴っ
て配線膜も増々微細化し、エレクトロマイグレーション
やストレスマイグレーション等による断線を防止する目
的で、配線膜として、従来のＡｌ−シリコン（Ｓｉ）か
らＣｕ含有率が数％以下のＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ合金膜や、
これらに加えてコンタクト抵抗を小さくする目的を加味
して、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ合金膜と高融点金属、例えば、
チタン・タングステン（ＴｉＷ）やチタンナイトライド
（ＴｉＮ）およびモリブデン・シリコン（ＭｏＳｉ）膜
を積層構造にしたものが用いられるようになってきてい
る。このような配線膜構造の場合、ＡｌとＣｕ，Ｗ，Ｔ
ｉ，Ｍｏ等の金属のイオン化傾向が異なるため、水成分
を媒体として一種の電池作用が働き、いわゆる電蝕によ
って配線膜の腐食が加速され、エッチング処理によって
生じた腐食性物を２００℃以上の高温でプラズマを利用
してアッシング処理して除去したとしても、大気中に試
料を取り出してから数１０分〜数時間以内にわずかに残
る腐食性イオンによって腐食が発生するようになる。

【０００７】本発明の目的は、イオン化傾向が異なる金
属材料の積層物を有する試料について、エッチング処理
後の試料の腐食を十分に防止できるエッチング処理装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、カセットか
ら取り出した試料を処理し、処理後の試料をカセット内
に収納する１ユニットの装置内に、エッチング手段、ア
ッシング手段、リンス手段及び乾燥手段を設けるととも
に、カセットから一枚毎取り出した試料を前記各手段を
用いて順次処理し、該処理が終わった前記試料をカセッ
ト内に収納する制御手段を設けたものとすることにより
達成される。

【０００９】試料は、１ユニットの装置内において、エ
ッチング手段で減圧下でプラズマを利用してエッチング
処理される。エッチング手段でエッチング処理された試
料は、アッシング手段で減圧下でプラズマを利用して、
レジストの除去およびエッチング処理に生じた腐食性物
の除去を行う後処理がなされる。後処理された試料は、
リンス手段でリンス処理される。リンス処理された試料
は、乾燥処理手段で乾燥処理される。これにより、エッ
チング処理によって生じた腐食性物は、同じユニット内
において、プラズマを利用しての後処理及び引き続きリ
ンス処理を実施することでエッチング処理済み試料から
充分に除去される。このように、本発明の装置は、１ユ
ニットの装置内で試料を順次、エッチング処理、後処
理、リンス処理、乾燥処理できるように構成されている
ため、エッチング処理によって生じた腐食性物は、同じ
ユニット内において、試料から完全に除去される。従っ
て、イオン化傾向が異なる金属材料の積層物からなる試
料を、一連の処理をした後、大気中に取り出してもその
腐食を十分に防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１〜
図６により説明する。図１で、試料処理装置は、試料を
エッチング処理する処理装置１０，プラズマ後処理装置
２０，湿式処理装置３０及び乾燥処理装置４０で構成さ
れ、各処理装置間で試料を搬送する手段５０〜７０を少
なくとも有している。

【００１１】図１で、処理装置１０としては、試料を減
圧下でプラズマを利用して処理、例えば、エッチング処
理する装置が用いられる。尚、プラズマエッチング処理
装置としては、プラズマエッチング装置，反応性スパッ
タエッチング装置，無磁場型のマイクロ波プラズマエッ
チング装置，有磁場型のマイクロ波プラズマエッチング
装置，電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）型のマイクロ
波プラズマエッチング装置，光励起プラズマエッチング
装置，中性粒子エッチング装置等が採用される。また、
処理装置１０としては、この他に、試料を湿式にしてエ
ッチング処理する装置や腐食性ガスを用いてエッチング
処理する装置等の採用も可能である。

【００１２】図１で、プラズマ後処理装置２０として
は、処理装置１０での処理済み試料を減圧下でプラズマ
を利用して後処理、例えば、アッシング処理する装置が
用いられる。尚、アッシング処理装置としては、プラズ
マアッシング装置，無磁場型及び無磁場型のマイクロ波
プラズマエッチング装置，ＥＣＲ型のマイクロ波プラズ
マアッシング装置，光励起プラズマアッシング装置等が
採用される。

【００１３】図１で、湿式処理装置３０としては、プラ
ズマ後処理装置２０での後処理済み試料を湿式処理、例
えば、スピーニング湿式処理装置が用いられる。尚、ス
ピーニング湿式処理装置では、後処理済み試料は、水に
より、例えば、スピーニング洗浄処理されたり、薬液，
水により順次、例えば、スピーニング洗浄処理される。
この場合、薬液は、後処理済み試料から除去される物質
によって適宜、選択される。また、処理雰囲気として
は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気や大気雰囲気が採用
される。また、湿式処理後、該状態で水切り等の乾燥処
理が実施される場合がある。

【００１４】図１で、乾燥処理装置４０としては、湿式
処理装置３０での湿式処理済み試料を乾燥処理、例え
ば、湿式処理済み試料を加温して乾燥処理する装置や、
湿式処理済み試料に乾燥ガスを吹き付けて乾燥処理する
装置等が用いられる。また、処理雰囲気としては、窒素
ガス雰囲気や大気雰囲気が採用される。

【００１５】図１で、試料搬送手段５０は、処理装置１
０の処理ステーション（図示省略）とプラズマ後処理装
置２０の処理ステーション（図示省略）との間で処理済
み試料を搬送する機能を有する。試料搬送手段６０は、
プラズマ後処理装置２０の処理ステーションと湿式処理
装置３０の処理ステーション（図示省略）との間で後処
理済み試料を搬送する機能を有する。

【００１６】試料搬送手段７０は、湿式処理装置３０の
処理ステーションと乾燥処理装置４０の処理ステーショ
ン（図示省略）との間で湿式処理済み試料を搬送する機
能を有している。試料搬送手段５０は、処理装置１０及
びプラズマ後処理装置２０の各処理ステーションとの間
で試料を受け渡し可能である。試料搬送手段６０は、プ
ラズマ後処理装置２０及び湿式処理装置３０の各処理ス
テーションとの間で試料を受け渡し可能である。試料搬
送手段７０は、湿式処理装置３０及び乾燥処理装置４０
の各処理ステーションとの間で試料を受け渡し可能であ
る。試料搬送手段５０〜７０としては、公知の搬送手
段、例えば、機械的に、または、電気的に、または、磁
気的に回動または往復動させられるアームに試料をその
裏面からすくい保持する試料すくい具や試料をその外周
縁でつかみ保持する試料つかみ具や試料を吸着、例え
ば、電磁吸着，真空吸着する試料吸着具が設けられたア
ーム搬送装置や、駆動ローラと従動ローラとに無端ベル
トが巻き掛けけられたベルト搬送装置や、気体の吹出し
力により試料を搬送する装置等が採用される。試料搬送
手段５０は、処理装置１０が試料を減圧下でプラズマを
利用して処理する装置である場合、処理済み試料を大気
に露呈させることなく減圧空間で搬送可能に設けられて
いる。

【００１７】図１で、この場合、処理装置１０で処理さ
れる試料を処理装置１０に搬送する試料搬送手段８０と
乾燥処理装置４０で乾燥処理された試料を、例えば、回
収用のカセット（図示省略）に搬送する試料搬送手段９
０とが設けられている。試料搬送手段８０，９０として
は、試料搬送手段５０〜６０と同様のものが採用され
る。

【００１８】図１で、処理装置１０が、例えば、試料を
減圧下でプラズマを利用して処理する装置である場合、
処理装置１０の試料処理雰囲気と処理装置１０で処理さ
れる試料が処理装置１０に搬送される空間並びに処理済
み試料が搬送される空間とは、連通及び遮断可能になっ
ている。また、プラズマ後処理装置２０の試料後処理雰
囲気と処理済み試料が搬送される空間並びに後処理済み
試料が搬送される空間とは、連通及び遮断可能になって
いる。また、後処理済み試料が搬送される空間，湿式処
理装置３０の試料湿式処理雰囲気，湿式処理済み試料が
搬送される空間，乾燥処理装置４０の試料乾燥処理雰囲
気及び乾燥処理済み試料が搬送される空間は、連通を保
持された状態であっても良いし、各々連通及び遮断可能
であっても良い。

【００１９】図１で、処理装置１０の試料処理雰囲気に
は、処理ステーションが設けられている。処理装置１０
が試料を減圧下でプラズマを利用して処理する装置であ
る場合、処理ステーションは、試料台（図示省略）であ
る。プラズマ後処理装置２０，湿式処理装置３０及び乾
燥処理装置４０の各処理雰囲気にも処理ステーションと
して試料台（図示省略）が各々設けられている。各試料
台には、試料が１個または複数個設置可能である。尚、
処理装置１０及びプラズマ後処理装置２０では、各試料
台が試料処理雰囲気を形成する構成要素の１つとして使
用される場合もある。

【００２０】図２，図３で、処理装置について更に具体
的に、かつ、詳細に説明する。尚、図２，図３で、処理
装置としては、この場合、試料を減圧下でプラズマを利
用して処理する装置が用いられている。

【００２１】図２，図３で、バッファ室１００の頂壁に
は、この場合、４個の開口部101ａ〜１０１ｂが形成さ
れている。バッファ室１００の底壁には、排気ノズル10
2ａが設けられている。排気ノズル１０２ａには、排気
管（図示省略）の一端が連結され、排気管の他端は、真
空ポンプ等の減圧排気装置（図示省略）の吸気口に連結
されている。バッファ室１００の平面形状は、略Ｌ字形
状である。バッファ室１００は、この場合、ステンレス
鋼で形成されている。バッファ室１００を平面視した場
合、Ｌ字の長辺端から短辺側に向って順に開口部１０１
ａ〜１０１ｃが形成され、開口部１０１ｄは、Ｌ字の短
辺に形成されている。開口部１０１ａ〜１０１ｄは、相
隣り合う開口部と所定間隔を有している。

【００２２】アーム８１がバッファ室１０内で回動可能
に設けられている。アーム８１は、バッファ室１０内に
おいて同一平面内で回動可能である。アーム８１の回動
端には、試料すくい具８２が設けられている。試料すく
い具８２の平面形状は、略コの字形状である。アーム８
１は、試料すくい具８２の略中心の回動軌跡が開口部１
０１ａ，１０１ｂそれぞれの中心部と略対応するように
設けられている。つまり、試料すくい具８２の略中心が
上記の回動軌跡を描くような位置でアーム８１の回動支
点は位置付けられている。アーム８１の回動支点は、そ
の位置で上端部がバッファ室１００内に突出させられ、
また、下端部がバッファ室１００外に突出させられてバ
ッファ室１００の底壁に該バッファ室１００内の気密を
保持して回動自在に設けられた回動軸８３の上端に設け
られている。回動軸８３の下端は、バッファ室１００外
で該バッファ室１００の底壁に対応して配置された回動
駆動手段（図示省略）に連接されている。

【００２３】アーム５１が、アーム８１と異なる位置で
バッファ室１００内で回動可能に設けられている。アー
ム５１は、バッファ室１００内において同一平面内、か
つ、この場合、アーム８１の回動平面と同一平面内で回
動可能である。アーム５１の回動端には、試料すくい具
５２が設けられている。試料すくい具５２の平面形状
は、試料すくい具８２のそれと略同一である。アーム５
１は、試料すくい具５２の略中心の回動軌跡が開口部１
０１ｂ〜１０１ｄそれぞれの中心部と略対応するように
設けられている。つまり、試料すくい具５２の略中心が
上記の回動軌跡を描くような位置でアーム５１の回動支
点は位置付けられている。アーム５１の回動支点は、そ
の位置で上端部がバッファ室１００内に突出させられ、
また、下端部がバッファ室１００外に突出させられてバ
ッファ室１００の底壁に該バッファ室１００内の気密を
保持して回動自在に設けられた回動軸５３の上端に設け
られている。回動軸５３の下端は、バッファ室１００外
で該バッファ室１００の底壁に対応して配置された回動
駆動手段、例えば、モータ５４の駆動軸に連接されてい
る。

【００２４】図３で、試料台１１０，蓋部材１１１が開
口部１０１ａをはさみ設けられている。試料台１１０
は、その表面に試料設置面を有する。試料台１１０の平
面形状，寸法は、開口部１０１ａを塞ぐに十分な形状，
寸法である。試料台１１０は、開口部１０１ａを開閉可
能にバッファ室１００内に、この場合、昇降動可能に設
けられている。昇降軸１１２は、この場合、開口部１０
１ａの中心を略軸心とし、その上端部をバッファ室１０
０内に突出させ、また、下端部をバッファ室100外に突
出させてバッファ室１００の底壁に該バッファ室１００
内の気密を保持して昇降動自在に設けられている。

【００２５】試料台１１０は、その試料設置面を上面と
して昇降軸１１２の上端に略水平に設けられている。昇
降軸１１２の下端は、バッファ室１００外で該バッファ
室１００の底壁に対応して配置された昇降駆動手段、例
えば、シリンダ１１３のシリンダロッドに連接されてい
る。試料台１１０の上面外周縁または該外周縁に対応す
るバッファ室１００の頂壁内面つまり開口部１０１ａの
周りのバッファ室１００の頂壁内面には、気密シールリ
ング（図示省略）が設けられている。試料台１１０に
は、試料受渡具（図示省略）が設けられている。つまり
試料受渡具は、試料台１１０の試料設置面より下方の位
置と開口部１０１ａが試料台１１０で閉止された状態
で、開口部１０１ａより外側に突出した位置との間で昇
降動可能に設けられている。蓋部材１１１の平面形状，
寸法は、開口部１０１ａを塞ぐに十分な形状，寸法であ
る。蓋部材１１１は、開口部１０１ａを開閉可能にバッ
ファ室１００外に、この場合、昇降動可能に設けられて
いる。昇降軸１１４は、この場合、昇降軸１１２の軸心
と軸心を略一致させバッファ室１００外に昇降動自在に
設けられている。蓋部材１１１は、昇降軸114の下端に
略水平に設けられている。昇降軸１１４の上端は、バッ
ファ室１００外で蓋部材１１１の上方位置に配置された
昇降駆動手段、例えば、シリンダ１１５のシリンダロッ
ドに連接されている。蓋部材１１１の下面外周縁または
該外周縁に対向するバッファ室１００の頂壁外面つまり
開口部１０１ａの周りのバッファ室１００の頂壁外面に
は、気密シールリング（図示省略）が設けられている。

【００２６】図３で、形状が、この場合、略半球状の放
電管１１がバッファ室１００の頂壁に気密に構設されて
いる。放電管１１の開放部形状，寸法は、開口部１０１
ｂのそれと略同一であり、放電管１１の開放部は、開口
部１０１ｂに略一致させられている。放電管１１は、石
英等の電気的絶縁材料で形成されている。放電管１１の
外側には、該放電管１１を内部に含み導波管１２ａが配
設されている。マイクロ波発振手段であるマグネトロン
１３と導波管１２ａとは、導波管１２ｂで連結されてい
る。導波管１２ａ，１２ｂは、電気的導電材料で形成さ
れている。導波管１２ｂは、アイソレータ１２ｃ，パワ
ーモニタ１２ｄを有している。導波管１２ｄの外側に
は、磁界発生手段であるソレノイドコイル１４が環装さ
れている。バッファ室１００内と放電管１１内とでなる
空間には、試料台１５が昇降動可能に設けられている。
昇降軸１６は、この場合は、放電管１１の軸心を略軸心
とし、その上端部をバッファ室１００内に突出させ、ま
た、下端部をバッファ室１００外に突出させてバッフア
室１００の底壁に該バッファ室１００内の気密を保持し
て昇降動自在に設けられている。

【００２７】試料台１５は、その表面に試料設置面を有
する。試料台１５の平面形状，寸法は、開口部１０１ｂ
を挿通可能な形状，寸法である。試料台１５は、その試
料設置面を上面として昇降軸１６の上端に略水平に設け
られている。昇降軸１６の下端は、バッファ室１００外
で該バッファ室１００の底壁に対応して配置された昇降
駆動手段、例えば、シリンダ(図示省略)のシリンダロッ
ドに連接されている。昇降軸１６の下端部は、この場合
バイアス電源である。例えば、高周波電源１８に接続さ
れている。高周波電源１８は、バッファ室１００外に設
置され、そして、接地されている。この場合、試料台１
５と昇降軸１６は、電気的導通状態にあり、バッファ室
１００と昇降軸１６は、電気的に絶縁されている。試料
台１５には、試料受渡具（図示省略）が設けられてい
る。つまり、試料受渡具は、試料台１５の試料設置面よ
り下方の位置と、試料台１５ｂの試料設置面がアーム８
１の試料すくい具８２及びアーム５１の試料すくい具５
２より降下した状態で、これら試料すくい具８２，５２
より上方及び下方に昇降動可能に設けられている。

【００２８】また、試料台１５は、温度調節可能な構造
となっている。例えば、試料台１５の内部には、熱媒体
流路が形成され、該流路には、熱媒体である冷却媒体、
例えば、冷却水や液体アンモニウムや液体窒素等の冷却
媒体や温水，加温ガス等の加温媒体が供給される。ま
た、例えば、試料台１５には、ヒータ等の発熱手段が設
けられる。

【００２９】試料台１５及び昇降軸１６の外側には、バ
ッファ室１００内でフランジ１２０，１２１が設けられ
ている。フランジ１２０，１２１の内径及びその形状
は、開口部１０１ｂのそれらと略一致している。フラン
ジ１２０は、放電管１１，試料台１５，昇降軸１６の軸
心を略中心としてバッファ室１００の底壁内面に気密に
設けられている。フランシ１２１は、フランジ１２０と
対向して配置されている。伸縮遮へい手段である金属ベ
ローズ１２２がフランジ１２０，１２１に跨設されてい
る。昇降軸（図示省略）が、その上端部をバッファ室１
００内に突出させ、また、その下端部をバッファ室１０
０外に突出させてバッファ室１００の底壁に該バッファ
室１００内の気密を保持して昇降動自在に設けられてい
る。フランジ１２１は、該昇降軸の上端に連結されてい
る。昇降軸の下端は、バッファ室１００外で該バッファ
室１００の底壁に対応して配置された昇降駆動手段、例
えば、シリンダ（図示省略）のシリンダロッドに連接さ
れている。フランジ１２１の上面または、該面と対向す
るバッファ室１００の頂壁内面つまり開口部１０１ｂの
周りのバッファ室１００の頂壁内面には、気密シールリ
ング（図示省略）が設けられている。フランジ１２０よ
り内側のバッファ室１００の底壁には、排気ノズル１０
２ｂが設けられている。排気ノズル１０２ｂには、排気
管（図示省略）の一端が連結され、排気管の他端は、真
空ポンプ等の減圧排気装置（図示省略）の吸気口に連結
されている。排気管には、開閉弁（図示省略）や圧力調
節弁、例えば、可変抵抗弁（図示省略）が設けられてい
る。処理ガス源（図示省略）には、ガス導入管（図示省
略）の一端が連結され、その他端は、放電管１１内等に
開口させられている。ガス導入管には、開閉弁やガス流
量調節器（図示省略）が設けられている。

【００３０】図３で、プラズマ後処理室２１がバッファ
室１００の頂壁に気密に構設されている。プラズマ熱処
理室２１の開放部形状，寸法は、開口部１０１ｃのそれ
と略同一であり、プラズマ後処理室２１の開放部は、開
口部１０１ｃに略一致させられている。バッファ室１０
０内とプラズマ後処理室２１内とでなる空間には、試料
台２２が設けられている。支持軸２３は、この場合、プ
ラズマ後処理室２１の軸心を略軸心とし、その上端部を
バッファ室１００内に突出させ、また、下端部をバッフ
ァ室１００外に突出させてバッファ室１００の底壁に該
バッファ室100内の気密を保持して設けられている。

【００３１】試料台２２は、その表面に試料設置面を有
する。試料台２２の平面形状，寸法は、開口部１０１ｃ
より、この場合、小さい形状，寸法である。試料台２２
は、その試料設置面を上面として支持軸２３の上端に略
水平に設けられている。試料台２２の試料設置面は、ア
ーム５１の試料すくい具５２より下方に位置させられて
いる。試料台２２には、試料受渡具（図示省略）が設け
られている。つまり、試料受渡具は、試料台２２の試料
設置面より下方の位置とアーム５１の試料すくい具５２
より上方の位置との間で昇降動可能に設けられている。
試料台２２及び支持軸２３の外側には、バッファ室１０
０内でフランジ１２５，１２６が設けられている。フラ
ンジ１２５，１２６の内径及びその形状は、開口部１０
１ｃのそれらと略一致している。フランジ１２５は、プ
ラズマ後処理室２１，試料台２２，支持軸２３の軸心を
略中心としてバッファ室１００の底壁内面に気密に設け
られている。フランジ１２６は、フランジ125と対向し
て配置されている。伸縮遮へい手段である金属ベローズ
１２７がフランジ１２５，１２６に跨設されている。昇
降軸（図示省略）が、その上端部をバッファ室１００内
に突出させ、また、その下端部をバッファ室１００外に
突出させてバッファ室１００の底壁に該バッファ室１０
０内の気密を保持して昇降動自在に設けられている。フ
ランジ１２６は、該昇降軸の上端に連結されている。昇
降軸の下端は、バッファ室１００外で該バッファ室１０
０の底壁に対応して配置された昇降駆動手段、例えば、
シリンダ（図示省略）のシリンダロッドに連接されてい
る。フランジ１２６の上面または該面と対向するバッフ
ァ室１００の頂壁内面つまり開口部１０１ｃの周りのバ
ッファ室１００の頂壁内面には、気密シールリング（図
示省略）が設けられている。フランジ１２５より内側の
バッファ室１００の底壁には、排気ノズル１０２ｃが設
けられている。排気ノズル１０２ｃには、排気管（図示
省略）の一端が連結され、排気管の他端は、真空ポンプ
等の減圧排気装置（図示省略）の吸気口に連結されてい
る。

【００３２】図３で、試料台１３０，蓋部材１３１が開
口部１０１ｄをはさみ設けられている。試料台１３０
は、その表面に試料設置面を有する。試料台１３０の平
面形状，寸法は、開口部１０１ｄを塞ぐに十分な形状，
寸法である。試料台１３０は、開口部１０１ｄを開閉可
能にバッファ室１００内に、この場合、昇降動可能に設
けられている。昇降軸１３２は、この場合、開口部１０
１ｄの中心を略軸心とし、その上端部をバッファ室１０
０内に突出させ、また、下端部をバッファ室100外に突
出させてバッファ室１００の底壁に該バッファ室１００
内の気密を保持して昇降動自在に設けられている。試料
台１３０は、その試料設置面を上面として昇降軸１３２
の上端に略水平に設けられている。昇降軸１３２の下端
は、バッファ室１００外で該バッファ室１００の底壁に
対応して配置された昇降駆動手段、例えば、シリンダ１
３３のシリンダロッドに連接されている。試料台１３０
の上面外周縁または該外周縁に対向するバッファ室１０
０の頂壁内側つまり開口部１０１ｄの周りのバッファ室
１００の頂壁内面には、気密シールリング（図示省略）
が設けられている。

【００３３】試料台１３０には、試料受渡具（図示省
略）が設けられている。つまり、試料受渡具は、試料台
１３０の試料設置面より下方の位置と開口部１０１ｄが
試料台１３０で閉止された状態で開口部１０１ｄより外
側に突出した位置との間で昇降動可能に設けられてい
る。蓋部材１３１の平面形状，寸法は、開口部１０１ｄ
を開閉可能にバッファ室１００外に、この場合、昇降動
可能に設けられている。昇降軸１３４は、この場合、昇
降軸１３２の軸心と軸心を略一致させバッファ室１００
外に昇降動自在に設けられている。蓋部材１３１は、昇
降軸１３４の下端に略水平に設けられている。昇降軸１
３４の上端は、バッファ室１００外で蓋部材１３１の上
方位置に配置された昇降駆動手段、例えば、シリンダ１
３５のシリンダロッドに連接されている。蓋部材１３１
の下面外周縁または該外周縁に対向するバッファ室１０
０の頂壁外面つまり開口部１０１ｄの周りのバッファ室
１００の頂壁外面には、気密シールリング（図示省略）
が設けられている。

【００３４】図２，図３で、バッファ室１００外でバッ
ファ室１００のＬ字長辺の長手方向の側面に対応してカ
セット台１４０が昇降動可能に設けられている。バッフ
ァ室１００外でバッファ室１００のＬ字長辺の幅方向の
側面に沿って直線状にガイド１４１が設けられている。
ガイド１４１のカセット台１４０側端は、この場合、カ
セット台１４０の中心部に対応するように延ばされてい
る。アーム１４２は、この場合、直線状部材であり、そ
の一端は、ガイド１４１に該ガイド１４１でガイドされ
て往復動可能に設けられている。アーム１４２の他端部
には、試料すくい具１４３が設けられている。カセット
台１４０は、カセット設置面を上面として昇降軸１４４
の上端に略水平に設けられている。昇降軸１４４の下端
は、昇降駆動手段１４５に設けられている。

【００３５】図２，図３で、バッアァ室１００外には、
この場合、湿式処理室３１，乾燥処理室４１及び試料回
収室１５０が配設されている。湿式処理室３１，乾燥処
理室４１，試料回収室１５０は、この場合、バッファ室
１００の開口部１０１ｃ，１０１ｄ側の側壁に沿って順
次直列に配設されている。この内、湿式処理室３１は、
開口部１０１ｄに最も近い位置に設けられている。

【００３６】図２，図３で、湿式処理室３１内には、試
料台３２が設けられている。支持軸３３は、この場合、
その上端部を湿式処理室３１内に突出させ、また、下端
部を湿式処理室３１外に突出させて湿式処理室３１の底
壁に、この場合、該湿式処理室３１内の気密，水密を保
持して回動可能に設けられている。支持軸３３の下端は
回動駆動手段、例えば、モータ（図示省略）の回動軸に
連接されている。試料台３２は、その表面に試料設置面
を有する。試料台３２は、その試料設置面を上面として
支持軸３３の上端に略水平に設けられている。試料台３
２の試料設置面は、アーム６１の試料すくい具６２より
下方に位置させられている。試料台３２には、試料受渡
具（図示省略）が設けられている。つまり、試料受渡具
は、試料台３２の試料設置面の下方の位置とアーム６１
の試料すくい具５２より上方の位置との間で昇降動可能
に設けられている。湿式処理室３１内には、処理液供給
管（図示省略）が試料台３２の試料設置面に向って処理
液を供給可能に設けられている。処理液供給装置（図示
省略）が、湿式処理室３１外に設置されている。処理液
供給管は、処理液供給装置に連結されている。湿式処理
室３１には、廃液排出管（図示省略）が連結されてい
る。また、この場合、窒素ガス等の不活性ガスを湿式処
理室３１内に導入する不活性ガス導入手段（図示省略）
が設けられている。

【００３７】図２，図３で、アーム６１が、試料台１３
０と試料台３２とに対応可能で回動可能に設けられてい
る。アーム６１は、バッファ室１００外において同一平
面内で回動可能である。アーム６１の回動端には、試料
すくい具６２が設けられている。試料すくい具６２の平
面形状は、試料すくい具５２，８２のそれらと略同一で
ある。アーム６１は、試料すくい具６２の略中心の回動
軌跡が試料台１３０，３２それぞれの中心部と略対応す
るように設けられている。つまり、試料すくい具６２の
略中心が上記の回動軌跡を描くような位置でアーム６１
の回動支点は位置付けられている。アーム６１の回動支
点は、この場合、バッファ室１００外及び湿式処理室３
１外で回動自在に設けられた回動軸６３の上端に設けら
れている。回動軸６３の下端は、回動駆動手段、例え
ば、モータ６４の駆動軸に連結されている。アーム６
１，試料すくい具６２の回動域と対応する湿式処理室３
１の側壁には、開口部３４が形成されている。開口部３
４の大きさ，位置は、湿式処理室３１内へのアーム６
１，試料すくい具６２の進入及び退避を阻害しないよう
になっている。また、開口部３４は、この場合、開閉手
段（図示省略）により開閉可能である。

【００３８】図２，図３で、乾燥処理室４１内には、試
料台４２が設けられている。試料台４２は、その表面に
試料設置面を有する。試料台４２は、その試料設置面を
上面として乾燥処理室４１の底壁に略水平に設けられて
いる。加温手段としては、この場合、ヒータ４３が用い
られる。ヒータ４３は、試料台４２の裏面に該試料台４
２を加温可能に設けられている。ヒータ４３は、電源
（図示省略）に接続されている。試料台４２の試料設置
面は、アーム７１の試料すくい具７２より下方に位置さ
せられている。試料台４２には、試料受渡具（図示省
略）が設けられている。つまり、試料受渡具は、試料台
４２の試料設置面の下方の位置とアーム７１の試料すく
い具７２の上方の位置との間で昇降動可能に設けられて
いる。この場合、試料台３２の試料受渡具も、試料台３
２の試料設置面の下方の位置とアーム７１の試料すくい
具７２の上方の位置との間で昇降動可能である。また、
この場合、窒素ガス等の不活性ガスを乾燥処理室４１内
に導入する不活性ガス導入手段（図示省略）が設けられ
ている。

【００３９】図２，図３で、試料回収室１５０内には、
カセット台１５１が設けられている。昇降軸１５２は、
その上端部を試料回収室１５０内に突出させ、またその
下端部を試料回収室１５０外に突出させて試料回収室１
５０の底壁に昇降動可能に設けられている。カセット台
１５１は、カセット設置面を上面として昇降軸１５２の
上端に略水平に設けられている。昇降軸１５２の下端
は、昇降駆動手段１５３に設けられている。また、この
場合、窒素ガス等の不活性ガスを試料回収室150内に導
入する不活性ガス導入手段（図示省略）が設けられてい
る。

【００４０】図２で、ガイド７３が、湿式処理室３１，
乾燥処理室４１，試料回収室１５０の内側壁面に沿って
設けられている。ガイド７３は、直線状の形状である。
つまり、この場合、試料台３２，４２及びカセット台１
５１のそれぞれ中心を通る線は直線であり、該直線に沿
って略平行にガイド７３は設けられている。アーム７１
は、この場合、直線状部材であり、その一端は、ガイド
７３に該ガイド７３でガイドされて往復動可能に設けら
れている。アーム７１の他端部には、試料すくい具７２
が設けられている。尚、図２，図３で、アーム７１，試
料すくい具７２の湿式処理室３１内，乾燥処理室４１内
及び試料回収室１５０内への進入及び退避を阻害しない
ように、アーム７１，試料すくい具７２の往復動域と対
応する各室の側壁にはそれぞれ開口部（図示省略）が形
成されている。また、これら開口部は、開閉手段（図示
省略）によりそれぞれ開閉可能である。また、試料回収
室１５０には、カセット搬入出用の開口部や扉（いずれ
も図示省略）が設けられている。

【００４１】図２，図３で、カセット台１４０には、カ
セット１６０が設置される。カセット１６０は、この場
合、複数個の試料１７０を１個毎高さ方向に積層し収納
可能なものであり、カセット１６０から試料１７０を取
り出すために側面の１つが開放されている。カセット１
６０は、試料取り出し開放側面を開口部１０１ａに向け
てカセット台１４０に設置される。カセット１６０が設
置されたカセット台１４０は、この状態で、例えば、下
降させられる。カセット１６０の最上段に収納されてい
る試料１７０を試料すくい具１４３ですくい可能な位置
でカセット台１４０の下降は停止される。一方、開口部
１０１ａ，１０１ｄは、試料台１１０，１３０によりそ
れぞれ閉止され、この状態で、減圧排気装置を作動させ
ることでバッファ室１００内は、所定圧力に減圧排気さ
れる。その後、蓋部材１１１は、上昇させられ、該上昇
は、試料１７０をすくい有する試料すくい具１４３が開
口部１０１ａに至るのを阻害しない位置で停止される。

【００４２】この状態で、アーム142は、カセット１６
０に向って移動させられ、該移動は、試料すくい具１４
３がカセット１６０の、例えば、最下段に収納されてい
る試料１７０の裏面と対応する位置となった時点で停止
される。その後、カセット１６０は、試料すくい具143
で試料１７０をすくい可能なだけカセット台１４０を上
昇させることで上昇させられる。これにより試料１７０
は、試料すくい具１４３でその裏面をすくわれて試料す
くい具１４３に渡される。試料すくい具１４３が試料１
７０を受け取った状態で、アーム１４２は、開口部１０
１ａに向って移動させられる。アーム142のこのような
移動は、試料１７０を有する試料すくい具１４３が開口
部１０１ａと対応する位置に至った時点で停止される。
この状態で、試料１１０の試料受渡具が上昇させられ、
これにより試料１７０は、試料すくい具１４３から試料
受渡具に渡される。

【００４３】その後、試料すくい具１４３は、試料１７
０を受け渡った試料受渡具の下降を阻害しない位置にア
ーム１４２の移動により退避させられる。その後、試料
を有する試料受渡具は下降させられる。これにより、試
料１７０は、試料受渡具から試料台１１０に渡されてそ
の試料設置面に設置される。その後、蓋部材１１１は、
下降させられる。これにより開口部１０１ａは、蓋部材
１１１によっても閉止され、外部との連通が遮断され
る。その後、試料１７０を有する試料台１１０は、下降
させられ、該下降は、試料台１１０の試料受渡具とアー
ム８１の試料すくい具８２との間で試料１７０を受け渡
し可能な位置に試料台110が至った時点で停止される。
一方、フランジ１２０，１２１，金属ベローズ122は、
アーム８１及び試料すくい具８２の回動を阻害しないよ
うに下降させられ、また、試料台１５は、その試料受渡
具とアーム８１の試料すくい具８２との間で試料１７０
を受け渡し可能な位置に下降させられる。この状態で、
試料台１１０の試料受渡具はアーム８１の試料すくい具
８２との間で試料１７０を受け渡し可能に上昇させられ
る。

【００４４】その後、アーム８１を試料台１１０方向に
回動させることで、試料すくい具８２は、試料台１１０
の試料受渡具が有している試料１７０の裏面に対応し該
試料１７０をすくい可能に位置付けられる。この状態
で、試料台１１０の試料受渡具は下降させられ、これに
より試料１７０は、試料台１１０の試料受渡具からアー
ム８１の試料すくい具８２に渡される。試料１７０をす
くい受け取った試料すくい具８２は、アーム８１を試料
台１５方向に回動させることでフランジ１２１とバッフ
ァ室１００の頂壁内面との間を通過し試料台１５方向に
回動させられる。尚、試料台１１０は、再び上昇させら
れ、これにより、開口部１０１ａは、試料台１１０によ
り閉止される。上記のような試料すくい具８２の回動
は、該試料すくい具８２と試料台１５の試料受渡具との
間で試料１７０を受け渡し可能な位置に試料すくい具８
２が至った時点で停止される。この状態で、試料台１５
の試料受渡具を上昇させることで、試料１７０は、試料
すくい具８２から試料台１５の試料受渡具に渡される。

【００４５】その後、試料すくい具８２は、アーム８１
を開口部１０１ａ，１０１ｂ間の位置まで回動させるこ
とで、試料台１１０，１５との間での次の試料の受け渡
しに備えて待機させられる。その後、フランジ１２１，
金属ベローズ１２２は、上昇させられ、これにより金属
ベローズ１２２内部のバッファ室１００内及び放電管１
１内は、金属ベローズ１２２外部のバッファ室１００内
との連通を遮断される。また、試料１７０を受け取った
試料台１５の試料受渡具を下降させることで、試料１７
０は、試料台１５の試料受渡具から試料台１５に渡され
て該試料台１５の試料設置面に設置される。

【００４６】試料１７０が試料設置面に設置された試料
台１５は、金属ベローズ１２２外部のバッファ室１００
内と連通を遮断された空間を所定位置まで上昇させられ
る。金属ベローズ１２２外部のバッファ室１００内と連
通を遮断された空間には、処理ガス源から所定の処理ガ
スが所定流量で導入される。該空間に導入された処理ガ
スの一部は、減圧排気装置，可変抵抗弁の作動により該
空間外へ排出される。これにより、該空間の圧力は、所
定のエッチング処理圧力に調節される。

【００４７】一方、マグネトロン１３から、この場合、
２.４５ＧＨｚのマイクロ波が発振される。該発振され
たマイクロ波は、アイソレータ１２ｃ，パワーモニタ１
２ｄを介し導波管１２ｂ，１２ａを伝播して放電管１１
に吸収され、これにより、マイクロ波を含む高周波電界
が発生させられる。これと共に、ソレノイドコイル１４
を作動させることで、磁界が発生させられる。金属ベロ
ーズ１２２外部のバッファ室１００内と連通を遮断され
た空間にある処理ガスは、これらマイクロ波を含む高周
波電界と磁界との相乗作用によりプラズマ化される。試
料台１５に設置されている試料１７０は、このプラズマ
を利用してエッチング処理される。このような試料すく
い具５２の回動は、該試料すくい具５２と試料台１５の
試料受渡具との間でエッチング処理済みの試料１７０を
受け渡し可能な位置に試料すくい具５２が至った時点で
停止される。この状態で、試料台１５の試料受取具は下
降させられ、これによりエッチング処理済みの試料１７
０は、試料１５の試料受取具からアーム５１の試料すく
い具５２に渡される。

【００４８】エッチング処理済みの試料１７０をすくい
受け取った試料すくい具５２は、アーム５１を試料台２
２方向に回動させることで、フランジ１２１とバッファ
室１００頂壁内面との間を通過し試料台２２方向に回動
させられる。尚、エッチング処理済みの試料１７０が除
去された試料台１５には、カセット１６０にある新規な
試料が上記操作の実施により設置される。試料台１５に
設置された新規な試料は、上記操作の実施により引続き
エッチング処理される。一方、エッチング処理済みの試
料１７０を有する試料すくい具５２の上記のような回動
前またはその間にフランジ１２６，金属ベローズ１２７
は、アーム５１及び試料すくい具５２の回動を阻害しな
いように下降させらされる。試料１７０のエッチング処
理時に高周波電源１８が作動させられ、所定の高周波パ
ワーが昇降軸１６を介して試料台１５に印加され、試料
１７０には、所定の高周波バイアスが印加される。ま
た、試料１７０は、試料台１５を介して所定温度に調節
される。

【００４９】試料１７０のエッチング処理が終了した時
点で、マグネトロン１３，ソレノイドコイル１４，高周
波電源１８等の作動が停止され、また、金属ベローズ１
２２外部のバッファ室１００内と連通を遮断された空間
への処理ガスの導入が停止される。また、その後、該空
間の排気が十分に行われた後に、該空間の減圧排気手段
を構成する開閉弁が閉止される。その後、フランジ１２
１，金属ベローズ１２２は、アーム５１及び試料すくい
具５２の回動を阻害しないように下降させられ、また、
試料台１５は、その試料受渡具とアーム５１の試料すく
い具５２との間でエッチング処理済み試料１７０を受け
渡し可能な位置に下降させられる。その後、試料台１５
の試料受渡具は、アーム５１の試料すくい具５２との間
でエッチング処理済みの試料１７０を受け渡し可能に上
昇させられる。この状態で、試料すくい具５２は、アー
ム５１を試料台１５方向に回動させることで、フランジ
１２１とバッファ室１００の頂壁内面との間を通過し試
料台１５方向に回動させられ、更に、エッチング処理済
みの試料１７０を有する試料すくい具５２は、アーム５
１を試料台２２方向に更に回動させることで、フランジ
１２６とバッファ室１００頂壁内面との間を通過し試料
台２２方向に更に回動させられる。このような試料すく
い具５２の回動は、該試料すくい具５２と試料台２２の
試料受渡具との間でエッチング処理済みの試料１７０を
受け渡し可能な位置に試料すくい具５２が至った時点で
停止される。この状態で、試料台２２の試料受取具は上
昇させられ、これによりエッチング処理済みの試料１７
０は、試料すくい具５２から試料台２２の試料受取具に
渡される。

【００５０】その後、試料すくい具５２は、アーム５１
を開口部１０１ｃ，１０１ｄ間の位置まで回動させるこ
とで、該位置に待機させられる。その後、フランジ１２
６，金属ベローズ１２７は、上昇させられ、これにより
金属ベローズ１２７内部のバッファ室１００内及びプラ
ズマ後処理室２１内は、金属ベローズ１２７外部のバッ
ファ室１００内との連通を遮断される。

【００５１】また、エッチング処理済みの試料１７０を
受け取った試料台２２の試料受渡具を下降させること
で、エッチング処理済みの試料１７０は、試料台２２の
試料受渡具から試料台２２に渡されて該試料台２２の試
料設置面に設置される。金属ベローズ１２７外部のバッ
ファ室１００内と連通を遮断された空間には、後処理ガ
スが所定流量で導入されると共に、該後処理ガスの一部
は該空間より排気される。これにより該空間の圧力は、
所定の後処理圧力に調節される。その後、該空間にある
後処理ガスは、この場合、マイクロ波を含む高周波電界
の作用によりプラズマ化される。試料台２２に設置され
たエッチング処理済みの試料１７０は、このプラズマを
利用して後処理される。このようなエッチング処理済み
の試料の後処理が終了した時点で、金属ベローズ１２７
外部のバッファ室１００内と連通を遮断された空間への
後処理ガスの導入、該後処理ガスのプラズマ化が停止さ
れる。その後、フランジ１２６，金属ベローズ１２７
は、アーム５１及び試料すくい具５２の回動を阻害しな
いように下降させられる。開口部１０１ｃ，１０１ｄ間
に待機させられている試料すくい具５２は、試料台２２
の試料受渡具による後処理済みの試料１７０の上昇を阻
害しない位置で、かつ、試料台２２を通過した位置まで
回動させられる。この状態で、試料台２２の試料受渡具
が上昇させられ、これにより試料台２２に設置されてい
る後処理済みの試料１７０は、試料台２２の試料受渡具
に渡される。

【００５２】その後、アーム５１を試料台２２方向に回
動させることで、試料すくい具５２は、試料台２２の試
料受渡具が有している後処理済みの試料１７０の裏面に
対応し、該試料１７０をすくい可能に位置付けられる。
この状態で、試料台２２の試料受渡具は下降させられ、
これにより後処理済みの試料１７０は、試料台２２の試
料受渡具からアーム５１の試料すくい具５２に渡され
る。後処理済みの試料１７０をすくい受け取った試料す
くい具５２は、アーム５１を試料台１３０方向に回動さ
せることで、フランジ１２６とバッファ室１００の頂壁
内面との間を通過し試料台１３０方向に回動させられ
る。尚、後処理済みの試料１７０が除去された試料台２
２には、次のエッチング処理された試料が設置され、該
試料はプラズマを利用して引続き後処理される。

【００５３】一方、後処理済みの試料１７０を有する試
料すくい具５２の上記のような回動前またはその間に試
料台１３０は、この試料受渡具はアーム５１の試料すく
い具５２との間で後処理済みの試料１７０を受け渡し可
能な位置に下降させられる。上記のような試料すくい具
５２の回動は、該試料すくい具５２の試料台130 の試料
受渡具との間で後処理済みの試料１７０を受け渡し可能
な位置に試料すくい具５２が至った時点で停止される。
この状態で、試料台１３０の試料受取具は上昇させら
れ、これにより後処理済みの試料１７０は、試料すくい
具５２から試料台１３０の試料受渡具に渡される。その
後、試料すくい具５２は、アーム５１を開口部１０１
ｂ，１０１ｃ間の位置まで回動させることで、次のエッ
チング処理済み試料を試料台２２へ搬送するために該位
置で待機させられる。

【００５４】その後、後処理済みの試料１７０が除去さ
れた試料台２２には、次のエッチング処理済み試料が設
置され、該試料はプラズマを利用して引続き後処理され
る。一方、後処理済みの試料１７０を受け取った試料台
１３０の試料受渡具は、下降させられる。これにより、
後処理済みの試料１７０は、試料台１３０の試料受渡具
から試料台１３０に渡されてその試料設置面に設置され
る。その後、後処理済みの試料170 を有する試料台１３
０は、上昇させられ、これにより、開口部１０１ｄは、
試料台１３０により気密に閉止される。この状態で、蓋
部材１３１は上昇させられる。この蓋部材１３１の上昇
は、試料台１３０の試料受渡具の上昇を阻害せず、か
つ、アーム６１の試料すくい具６２が試料台１３０の試
料受渡具との間で後処理済みの試料１７０の受け取り可
能な位置に至るのを阻害しない位置に蓋部材131 が上昇
した時点で停止される。

【００５５】この状態で、まず、試料台１３０の試料受
渡具が上昇させられる。これにより、後処理済みの試料
１７０は、試料台１３０から該試料台１３０の試料受渡
具に渡される。その後、試料すくい具６２は、アーム６
１を試料台１３０方向に回動させられることで試料台１
３０に向って回動させられる。このような試料すくい具
６２の回動は、該試料すくい具６２と試料台１３０の試
料受渡具との間で後処理済みの試料１７０を受け渡し可
能な位置つまり試料台１３０の試料受渡具が有する後処
理済みの試料１７０の裏面と対応する位置に試料すくい
具６２が至った時点で停止される。その後、試料台１３
０の試料受渡具は下降させられる。これにより、後処理
済みの試料１７０は、試料台１３０の試料受渡具から試
料すくい具６２に渡される。

【００５６】後処理済みの試料１７０をすくい受け取っ
た試料すくい具６２は、アーム６１を湿式処理室３１方
向に回動させることで、湿式処理室３１内の試料台３２
に向って回動させられる。一方、試料すくい具６２に後
処理済みの試料１７０を渡した試料台１３０の試料受渡
具は、試料台１３０の試料設置面以下となる位置まで更
に下降させられる。その後、蓋部材１３１は、下降させ
られる。これにより、開口部１０１ｄは、蓋部材１３１
により気密に閉止される。尚、この状態で、試料台１３
０は、再び下降させられ、該下降させられた試料台１３
０には、次の後処理済みの試料が渡されて設置される。
一方、後処理済みの試料１７０を有する試料すくい具６
２の回動は、該試料すくい具６２と試料台３２の試料受
渡具との間で後処理済みの試料170 を受け渡し可能な位
置に試料すくい具６２が至った時点で停止される。この
状態で、試料台３２の試料受渡具は上昇させられる。こ
れにより後処理済みの試料１７０は、試料すくい具６２
から試料台３２の試料受渡具に渡される。後処理済みの
試料１７０を渡した試料すくい具６２は、次の後処理済
み試料の受け取りに備えて湿式処理室３１外に退避させ
られる。その後、開口部３４は閉止される。

【００５７】一方、後処理済みの試料１７０を受け取っ
た試料台３２の試料受渡具は下降させられる。これによ
り、後処理済みの試料１７０は、試料台３２の試料受渡
具から試料台３２に渡されてその試料設置面に設置され
る。その後、処理液供給装置から処理液供給管を介して
所定流量で処理液が、試料台３２に設置された後処理済
みの試料１７０の被処理面に向って供給される。これと
共に、モータの作動により後処理済みの試料１７０は回
転させられる。このような操作により後処理済みの試料
１７０の湿式処理が実施される。

【００５８】尚、湿式処理室３１内には、不活性ガス導
入手段により、例えば、窒素ガスが導入され、これによ
り、湿式処理は窒素ガス雰囲気下で実施される。また、
該湿式処理により生じた廃液は、廃液排出管を介して湿
式処理室３１外へ排出される。このような湿式処理が終
了した時点で、処理液の供給、試料１７０の回転等は停
止される。その後、試料台３２の試料受渡具は上昇させ
られる。湿式処理済みの試料１７０は、この上昇途中で
試料台３２からその試料受渡具に渡される。湿式処理
済みの試料１７０を受け取った試料台３２の試料受渡具
の上昇は、試料すくい具７２との間で湿式処理済みの試
料１７０を受け渡し可能な位置に至った時点で停止され
る。この状態で、試料すくい具７２は、アーム７１を介
して試料台３２に向って移動させられる。該移動は、試
料すくい具７２と試料台３２の試料受渡具との間で湿式
処理済みの試料170 を受け渡し可能な位置に試料すくい
具７２に至った時点で停止される。その後、試料台３２
の試料受渡具は下降させられる。これにより、湿式処理
済みの試料１７０は、試料すくい具７２に渡される。
尚、湿式処理済みの試料１７０を除去された試料台３２
の試料受渡具は、次の後処理済み試料の受け取りに備え
られる。湿式処理済みの試料１７０を有する試料すくい
具７２は、アーム７１を介して試料台４２に向って開口
部を通り湿式処理室３１から乾燥処理室４１へと更に移
動させられる。該移動は、試料すくい具７２と試料台４
２の試料受渡具との間で湿式処理済みの試料１７０を受
け渡し可能な位置に試料すくい具７２が至った時点で停
止される。その後、試料台４２の試料受渡具は上昇させ
られる。これにより、湿式処理済みの試料１７０は、試
料台４２の試料受渡具に渡される。尚、湿式処理済みの
試料１７０が除去された試料すくい具７２は、一旦、後
退させられる。試料台４２の試料受渡具は下降させられ
る。

【００５９】これにより、湿式処理済みの試料１７０
は、試料台４２の試料受渡具から試料台４２に渡されて
その試料設置面に設置される。試料台４２は、ヒータ４
３への通電による発熱により加温され、湿式処理済みの
試料１７０は、試料台４２を介して加温される。湿式処
理済みの試料１７０の温度は、ヒータ４３への通電量調
節により所定温度に調節される。これにより、湿式処理
済みの試料１７０は、乾燥処理される。尚、乾燥処理室
４１内には、不活性ガス導入手段により、例えば、窒素
ガスが導入され、これにより、乾燥処理は窒素ガス雰囲
気下で実施される。このような乾燥処理が終了した時点
で、試料台４２の試料受渡具は上昇させられる。乾燥処
理済みの試料170 は、この上昇途中で試料台４２からそ
の試料受渡具に渡される。乾燥処理済みの試料１７０を
受け取った試料台４２の試料受渡具の上昇は、試料すく
い具７２との間で乾燥処理済みの試料１７０を受け渡し
可能な位置に至った時点で停止される。この状態で、試
料すくい具７２は、アーム７２を介して試料台４２に再
び向って移動させられる。該移動は、試料すくい具７２
と試料台４２の試料受渡具との間で乾燥処理済みの試料
170 を受け渡し可能な位置に試料すくい具７２が至った
時点で停止される。その後、試料台４２の試料受渡具は
下降させられる。これにより、乾燥処理済みの試料１７
０は、試料すくい具７２に渡される。尚、乾燥処理済み
の試料１７０を除去された試料台４２の試料受渡具は、
次の湿式処理済み試料の受け取りに備えられる。乾燥処
理済みの試料１７０を有する試料すくい具７２は、アー
ム７１を介してカセット台１５１に向って開口部を通り
乾燥処理室４１から試料回収室１５０へと更に移動させ
られる。該移動は、試料すくい具７２とカセット台１５
１に設置されたカセット１６１との間で乾燥処理済みの
試料１７０を受け渡し可能な位置に試料すくい具７２に
至った時点で停止される。

【００６０】カセット１６１は、例えば、収納用の溝が
複数条高さ方向に形成されたものであり、該カセット１
６１は、最上部の溝で試料を受け取り可能な位置させら
れている。この状態で、カセット１６１が所定量間欠的
に下降させられる。これにより、乾燥処理済みの試料１
７０は、カセット１６１の最上部の溝に支持されてカセ
ット１６１に回収，収納される。また、試料回収室１５
０内には、不活性ガス導入手段により、例えば、窒素ガ
スが導入され、これにより、乾燥処理済みの試料１７０
は、窒素ガス雰囲気下でカセット１６１に収納されて試
料回収室１５０で一担、保管される。カセット１６１へ
の乾燥処理済み試料の回収が順次、実施され、これによ
り、該回収が完了した時点でカセット１６１は試料回収
室１５０外へ搬出される。カセット１６１に収納された
状態で試料回収室１５０外へ搬出された試料は、次工程
へと運ばれる。

【００６１】試料として、図４に示すようなＳｉ基板１
７１上に厚さ３０００Åのシリコン酸化膜１７２を作
り、この上にＴｉＷ層１７３とＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ膜１７
４との積層配線を形成し、フォトレジスト１７５をマス
クとした試料を用い、該試料を図２，図３に示した装置
を用いて処理した。

【００６２】エッチング処理条件として、処理ガス種Ｂ
Ｃｌ₃＋Ｃｌ₂、処理ガス流量１５０sccm、処理圧力１６
ｍTorr、マイクロ波出力６００Ｗ、ＲＦバイアス６０Ｗ
の条件を選択した。

【００６３】エッチング処理を行った後、その後の工程
を全て無処理で通過させたもの(Ａ)、エッチング処理
後、プラズマ後処理を行い、その後の湿式処理を乾燥処
理とを省略したもの（Ｂ）及び全工程で所定の処理を行
ったもの（Ｄ）、更に、エッチング処理後のプラズマ後
処理を省略し湿式処理と乾燥処理とを行ったもの（Ｃ）
とで、防食に対する効果を比較してみた。

【００６４】尚、プラズマ後処理室での処理条件は、処
理ガス種Ｏ₂＋ＣＦ₄、処理ガス流量４００sccm
（Ｏ₂），３５sccm（ＣＦ₄），処理圧力１.５Torr と
し、プラズマは、２.４５ＧＨｚのマイクロ波を用いて
発生させた。この場合、プラズマ後処理は、主としてフ
ォトレジストの灰化とパターン側壁保護膜やパターン底
部に残存する塩化物の除去が目的であり、灰化処理に約
３０秒、そのままのプラズマ条件で約１分の追加処理を
行った。また、湿式処理では、１分間の純水によるスピ
ーニング水洗処理と３０秒間のスピーニング乾燥を行っ
た。更に、窒素ガス雰囲気下でヒータにて試料台を１５
０℃に加温し、この上に湿式処理済み試料を１分間放置
して乾燥処理を行った。

【００６５】その結果、エッチング処理を行った後にプ
ラズマ後処理して湿式処理、つまり、水洗処理と乾燥処
理とを省略したものを光学顕微鏡を用いて観察したとこ
ろ、処理後、約１時間で腐食らしきはん点状のものが認
められた。そこで、これを更にＳＥＭを用いて詳細を観
察したところ、図５に示すように、ＴｉＷ層とＡｌ−Ｃ
ｕ−Ｓｉ層の境界を起点として扇形状の腐食による生成
物１８０が認められた。このため、プラズマ後処理条件
として、Ｏ₂ に対するＣＦ₄ の混合比を５〜２０％、処
理圧力を０.６〜２Torrとし、また、試料温度を処理中
に２５０℃まで上昇させてみたが、いずれにおいても処
理後、数時間以内に上記と同様の腐食が認められた。

【００６６】上記のような腐食は、Ａｌ−Ｓｉ単層配線
膜では認められない。つまり、このことから、イオン化
傾向の異なる異種金属の積層配線では、いわゆる電池作
用による電触によって腐食が発生，加速されているもの
と考えられる。

【００６７】このような腐食の発生を十分に防止するた
めには、エッチング処理後のプラズマ後処理では除去し
きれないわずかな塩素成分をも徹底して除去する必要の
あることが解った。

【００６８】そこで、前述の如く、各種条件にて処理を
行い、処理後腐食が発生するまでの時間を調べたとこ
ろ、図６に示す結果が得られた。

【００６９】図６から明らかなように、積層配線等の腐
食が激しい配線材については、エッチング処理後、レジ
スト灰化等のプラズマ後処理や、あるいは、エッチング
処理後、レジスト灰化等のプラズマ後処理を行わずに、
水洗処理と乾燥処理とを行ったものでは防食効果が十分
ではなく、エッチング処理，レジスト灰化等のプラズマ
後処理，水洗処理，乾燥処理を一貫して実施すること
で、初めて３０時間以上の高い防食効果が得られる。

【００７０】尚、以上の他に、エッチング後の残渣の除
去を兼ねて水洗処理の前にフッ硝酸で処理しても同様の
効果が得られる。更に、エッチング処理後、プラズマア
ッシング処理を行った後に、当該処理でも除去しきれな
いパターン側壁保護膜を除去する目的で、弱アルカリ液
や弱酸性液（例えば、酢酸）で処理後、水洗処理，乾燥
処理を行うことにより、塩素成分をより完全に除去でき
更に防食効果を向上させることができる。

【００７１】上記実施例においては、エッチング処理→
プラズマ後処理→湿式処理→乾燥処理であるが、エッチ
ング処理→湿式処理→乾燥処理→プラズマ後処理でも良
い。この場合、湿式処理においては、例えば、エッチン
グ後の残渣等の予備除去及びレジストの除去が実施され
る。また、例えば、エッチング後の残渣等の予備除去が
実施される。このような場合、プラズマ後処理において
は、例えば、残留残渣等の除去が実施され、また、例え
ば、残留残渣等の除去及びレジストの除去が実施され
る。

【００７２】また、上記一実施例において、プラズマ後
処理済み試料を湿式処理完了するまでの時間は、例え
ば、図４のような試料の場合、図６に示すように約１時
間で腐食が発生するようになるため、長くとも該時間内
に限定される。但し、できる限り短時間内で湿式処理を
完了するのが望ましい。つまり、プラズマ後処理が完了
した試料をプラズマ後処理装置から湿式処理装置へ直ち
に搬送して湿式処理するようにするのが望ましい。ま
た、プラズマ後処理済み試料を、上記一実施例では、大
気中で搬送しているが、この他に、真空下若しくは不活
性ガス雰囲気下で搬送するようにしても良い。このよう
な雰囲気下での搬送は、プラズマ後処理から湿式処理着
手までの時間が、例えば、大気中における腐食発生時間
よりも長くなる場合に極めて有効である。また、このよ
うな場合、プラズマ後処理装置と湿式処理装置との間に
プラズマ後処理済み試料を真空下若しくは不活性ガス雰
囲気下で一旦保管する手段を設けるようにしても良い。

【００７３】図７は、本発明の第２の実施例を説明する
もので、本発明の一実施例を説明する図１と異なる点
は、不動態化処理装置１９０が、乾燥処理装置装置４０
の後段側に付設された点である。この場合、試料搬送手
段９０は、乾燥処理装置４０の乾燥処理室（図示省略）
から乾燥処理済み試料を不動態化処理装置１９０の不動
態化処理室（図示省略）へ搬送する機能を有する。ま
た、不動態化処理済み試料を、例えば、回収用のカセッ
ト（図示省略）に搬送する試料搬送手段２００が設けら
れている。尚、図７で、その他図１と同一装置等は同一
符号で示し説明を省略する。

【００７４】図７で、エッチング処理されプラズマ後処
理された試料（図示省略）は、試料搬送手段６０により
湿式処理装置３０の湿式処理室（図示省略）に搬入さ
れ、該湿式処理室内の湿式処理ステーションである試料
台（図示省略）の試料設置面に設置される。湿式処理室
内の試料台に設置されたプラズマ後処理済み試料は、例
えば、現象液処理（ＴＭＡＨ）される。このような湿式
処理によりエッチング後の残渣等は充分に除去される。
これと共に、試料が、例えば、図４に示すようにＡｌを
成分として有するものにおいては、該Ａｌも一部溶解さ
れる。このような試料を、その後、乾燥処理して、例え
ば、大気中に取り出した場合、腐食の一形態である酸化
が生じ不都合である。そこで、ＴＭＡＨされ乾燥処理装
置４０の乾燥処理室で乾燥処理された試料は、試料搬送
手段９０により不動態化処理装置１９０の不動態化処理
室に搬入され、該不動態化処理室内の処理ステーション
である試料台（図示省略）の試料設置面に設置される。
一方、不動態化処理室内では、不動態化処理用のガスプ
ラズマ、この場合、酸素ガスプラズマが生成若しくは移
送される。不動態化処理室内の試料台に設置された乾燥
処理済み試料は、該酸素ガスプラズマにより不動態化処
理される。不動態化処理済み試料は、不動態化処理室か
ら試料搬送手段２００により回収用のカセットに搬送さ
れて回収，収納される。

【００７５】尚、不動態化処理は、上記の他に、例え
ば、硝酸を用いて行っても良い。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、試料のエッチング処理
によって生じた腐食性物を充分に除去できるので、イオ
ン化傾向が異なる金属材料の積層物からなる試料につい
て、エッチング処理後の試料の腐食を十分に防止できる
エッチング処理装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の試料処理装置のブロック構
成図。

【図２】図１の装置の具体的な詳細平面視断面図。

【図３】図２の装置の縦断面図。

【図４】試料の一例を示す縦断面図。

【図５】腐食発生例を示す斜視外観図。

【図６】エッチング処理後の処理態様と腐食発生までの
時間との関係図。

【図７】本発明の第２の実施例の試料処理装置のブロッ
ク構成図。

【符号の説明】

１０…エッチング処理装置、２０…プラズマ後処理装
置、３０…湿式処理装置、４０…乾燥処理装置、５０，
９０，２００…試料搬送手段、１９０…不動態化処理装
置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｎ (72)発明者福山良次茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者野尻一男東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所武蔵工場内 (72)発明者鳥居善三東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所武蔵工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１ユニットの装置内に、エッチング手段、
アッシング手段、リンス手段及び乾燥手段を設けるとと
もに、カセットから一枚毎取り出した試料を前記各手段を用い
て順次処理し、該処理が終わった前記試料をカセット内
に収納する制御手段を設けたことを特徴とするプラズマ
処理装置。
【請求項２】請求項１において、前記エッチング手段及
び前記アッシング手段を真空雰囲気に配置し、前記リン
ス手段及び前記乾燥手段を大気雰囲気に配置したことを
特徴とするプラズマ処理装置。