JPH09298189A - プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置Info
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- JPH09298189A JPH09298189A JP13280896A JP13280896A JPH09298189A JP H09298189 A JPH09298189 A JP H09298189A JP 13280896 A JP13280896 A JP 13280896A JP 13280896 A JP13280896 A JP 13280896A JP H09298189 A JPH09298189 A JP H09298189A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ処理時に、被処理体の酸化を低減す
ると共に、ＲＦパワーを上げずに、処理レートを向上さ
せることができるプラズマ処理方法及びプラズマ処理装
置を提供すること。 【解決手段】 ヘリウムボンベ１からのヘリウムは、水
蒸気混合器３で純水５と直接に接触されて、プラズマ処
理部４に供給される。このプラズマ処理部４では、高周
波電源６からの高周波電圧が印加されることにより、プ
ラズマが生成されて、活性化された水により発生する酸
素の酸化作用及び水素の還元作用により、ワーク４３上
の有機物が除去される。
ると共に、ＲＦパワーを上げずに、処理レートを向上さ
せることができるプラズマ処理方法及びプラズマ処理装
置を提供すること。 【解決手段】 ヘリウムボンベ１からのヘリウムは、水
蒸気混合器３で純水５と直接に接触されて、プラズマ処
理部４に供給される。このプラズマ処理部４では、高周
波電源６からの高周波電圧が印加されることにより、プ
ラズマが生成されて、活性化された水により発生する酸
素の酸化作用及び水素の還元作用により、ワーク４３上
の有機物が除去される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ放電によ
り被処理体を処理するプラズマ処理方法及びプラズマ処
理装置に関する。
り被処理体を処理するプラズマ処理方法及びプラズマ処
理装置に関する。
【０００２】
【背景技術】従来、プラズマ放電によって活性化された
ガスを、被処理体であるウェハに導くことにより、ウェ
ハ上に形成されているレジスト膜を除去するアッシング
処理を行うことが知られている。このプラズマ放電に
は、真空プラズマを利用するものの他に、大気圧又はそ
の近傍の圧力下でプラズマを生成する大気圧プラズマを
利用するものがある。
ガスを、被処理体であるウェハに導くことにより、ウェ
ハ上に形成されているレジスト膜を除去するアッシング
処理を行うことが知られている。このプラズマ放電に
は、真空プラズマを利用するものの他に、大気圧又はそ
の近傍の圧力下でプラズマを生成する大気圧プラズマを
利用するものがある。
【０００３】この大気圧プラズマを用いた処理として
は、例えば、モールド樹脂封入前に、被処理体であるＩ
Ｃとモールド樹脂との密着性を高めるために、ＩＣの表
面に付着している有機物を除去して、濡れ性を向上させ
る表面処理が知られている。
は、例えば、モールド樹脂封入前に、被処理体であるＩ
Ｃとモールド樹脂との密着性を高めるために、ＩＣの表
面に付着している有機物を除去して、濡れ性を向上させ
る表面処理が知られている。
【０００４】上述のアッシング処理及び表面処理で、大
気圧プラズマを生成する際に用いられるプラズマ生成用
ガスとしては、プラズマが立ち易いガス、換言すれば放
電開始電圧の低いガスであるヘリウムＨｅが知られてい
る。
気圧プラズマを生成する際に用いられるプラズマ生成用
ガスとしては、プラズマが立ち易いガス、換言すれば放
電開始電圧の低いガスであるヘリウムＨｅが知られてい
る。
【０００５】また、アッシング処理及び表面処理では、
プラズマ生成用ガスと共に、処理を促進するために、添
加ガスを添加することが知られている。この添加ガスと
しては、一般的に酸素を用いている。この酸素によっ
て、有機物を酸化し、除去する。
プラズマ生成用ガスと共に、処理を促進するために、添
加ガスを添加することが知られている。この添加ガスと
しては、一般的に酸素を用いている。この酸素によっ
て、有機物を酸化し、除去する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のアッ
シング処理及び表面処理では、添加ガスとして酸素を使
用する場合には、被処理体が酸化する問題がある。この
被処理体の酸化を防止するために、添加ガスとして水素
を用いることも可能であるが、水素は爆発性が高いの
で、危険である。
シング処理及び表面処理では、添加ガスとして酸素を使
用する場合には、被処理体が酸化する問題がある。この
被処理体の酸化を防止するために、添加ガスとして水素
を用いることも可能であるが、水素は爆発性が高いの
で、危険である。
【０００７】また、このアッシング処理及び表面処理に
よって有機物を除去するときの処理レートをさらに向上
させることが望まれている。
よって有機物を除去するときの処理レートをさらに向上
させることが望まれている。
【０００８】本発明は、以上の課題を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、プラズマ処理時に
被処理体の酸化を低減することができるプラズマ処理方
法及びプラズマ処理装置を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、プラズマ処理時に
被処理体の酸化を低減することができるプラズマ処理方
法及びプラズマ処理装置を提供することにある。
【０００９】また、本発明の他の目的は、ＲＦパワーを
上げずにプラズマ処理することができるプラズマ処理方
法及びプラズマ処理装置を提供することにある。
上げずにプラズマ処理することができるプラズマ処理方
法及びプラズマ処理装置を提供することにある。
【００１０】また、本発明の他の目的は、処理レートを
向上させることができるプラズマ処理方法及びプラズマ
処理装置を提供することにある。
向上させることができるプラズマ処理方法及びプラズマ
処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、大気
圧又はその近傍の圧力下にて、高周波電源からの高周波
電圧を一対の電極に印加することで前記一対の電極間に
プラズマを生成し、プラズマ放電により被処理体を処理
するプラズマ処理方法において、前記一対の電極間に、
プラズマ生成用ガスと水分とを供給して前記プラズマを
生成することを特徴とする。
圧又はその近傍の圧力下にて、高周波電源からの高周波
電圧を一対の電極に印加することで前記一対の電極間に
プラズマを生成し、プラズマ放電により被処理体を処理
するプラズマ処理方法において、前記一対の電極間に、
プラズマ生成用ガスと水分とを供給して前記プラズマを
生成することを特徴とする。
【００１２】請求項１の発明によれば、水より分解され
た酸素原子による酸化作用の他に、水より分解された水
素原子による還元作用によって、被処理体の処理、例え
ば被処理体上のレジスト膜、再デポジション膜、異物等
の有機物の除去を行うので、処理時の被処理体の酸化を
低減させ、処理レートを向上させることができる。
た酸素原子による酸化作用の他に、水より分解された水
素原子による還元作用によって、被処理体の処理、例え
ば被処理体上のレジスト膜、再デポジション膜、異物等
の有機物の除去を行うので、処理時の被処理体の酸化を
低減させ、処理レートを向上させることができる。
【００１３】また、ＩＣとモールド樹脂との接着性や密
着性を高めることができる。
着性を高めることができる。
【００１４】さらに、添加された水分の存在により、プ
ラズマ中での電子の移動が妨げられるので、被処理体へ
の電荷のチャージが減少し、プラズマダメージを低減す
る効果もある。
ラズマ中での電子の移動が妨げられるので、被処理体へ
の電荷のチャージが減少し、プラズマダメージを低減す
る効果もある。
【００１５】請求項２の発明は、請求項１において、前
記高周波電源からの高周波電圧の周波数を１〜１００Ｍ
Ｈｚに設定し、前記プラズマ生成用ガスとしてヘリウム
を用いることを特徴とする。
記高周波電源からの高周波電圧の周波数を１〜１００Ｍ
Ｈｚに設定し、前記プラズマ生成用ガスとしてヘリウム
を用いることを特徴とする。
【００１６】請求項２の発明によれば、高周波電圧を用
いることにより、電圧のｐｅａｋｔｏ ｐｅａｋ電圧が
低下し、被処理体のチャージ電圧（Ｖｄｃ）を低下させ
ることができるので、被処理体へのプラズマダメージを
低減することができる。
いることにより、電圧のｐｅａｋｔｏ ｐｅａｋ電圧が
低下し、被処理体のチャージ電圧（Ｖｄｃ）を低下させ
ることができるので、被処理体へのプラズマダメージを
低減することができる。
【００１７】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、前記一対の電極間に、少なくとも窒素原子あるいは
酸素原子を含む添加ガスを供給することを特徴とする。
て、前記一対の電極間に、少なくとも窒素原子あるいは
酸素原子を含む添加ガスを供給することを特徴とする。
【００１８】請求項３の発明によれば、添加された窒素
原子より得られるＮＯxが、水が分解されて発生する酸
素と反応することにより、被処理体の酸化を低減するこ
とができる。あるいは、添加された酸素原子の酸化作用
により有機物除去を行うので、より速い処理レートで処
理することができる。また、添加された酸素によって、
ＲＦパワーを低減させてプラズマ放電を生成することが
できるので、プラズマ処理における省エネルギー化を実
現することができる。
原子より得られるＮＯxが、水が分解されて発生する酸
素と反応することにより、被処理体の酸化を低減するこ
とができる。あるいは、添加された酸素原子の酸化作用
により有機物除去を行うので、より速い処理レートで処
理することができる。また、添加された酸素によって、
ＲＦパワーを低減させてプラズマ放電を生成することが
できるので、プラズマ処理における省エネルギー化を実
現することができる。
【００１９】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかにおいて、前記ヘリウムの全部又は一部を水に接触
させて水分を含ませることを特徴とする。
れかにおいて、前記ヘリウムの全部又は一部を水に接触
させて水分を含ませることを特徴とする。
【００２０】請求項４の発明によれば、一対の電極間へ
の水分の供給が容易となり、さらに、プラズマ放電によ
って有機物除去に寄与する水分量を調整することができ
る。
の水分の供給が容易となり、さらに、プラズマ放電によ
って有機物除去に寄与する水分量を調整することができ
る。
【００２１】請求項５の発明は、請求項３において、前
記添加ガスとして少なくとも窒素を用い、該窒素を水に
接触させて水分を含ませることを特徴とする。
記添加ガスとして少なくとも窒素を用い、該窒素を水に
接触させて水分を含ませることを特徴とする。
【００２２】請求項５の発明によれば、添加ガスとして
安価な窒素を用いることができ、さらに、窒素の供給量
に伴って水分量を調整することができる。
安価な窒素を用いることができ、さらに、窒素の供給量
に伴って水分量を調整することができる。
【００２３】請求項６の発明は、請求項３において、前
記添加ガスとして少なくとも酸素を用い、該酸素を水に
接触させて水分を含ませることを特徴とする。
記添加ガスとして少なくとも酸素を用い、該酸素を水に
接触させて水分を含ませることを特徴とする。
【００２４】請求項６の発明によれば、添加ガスとして
安価な酸素を用いることができ、さらに、酸素の供給量
に伴って水分量を調整することができる。
安価な酸素を用いることができ、さらに、酸素の供給量
に伴って水分量を調整することができる。
【００２５】請求項７の発明は、大気圧又はその近傍の
圧力下にて、高周波電源からの高周波電圧を一対の電極
に印加することで前記一対の電極間にプラズマを生成
し、プラズマ放電により被処理体を処理するプラズマ処
理方法において、前記プラズマ放電中では、酸化作用の
ある物質により酸化されて形成された、前記被処理体の
表面の酸化物を、還元作用のある物質により還元するこ
とを特徴とする。
圧力下にて、高周波電源からの高周波電圧を一対の電極
に印加することで前記一対の電極間にプラズマを生成
し、プラズマ放電により被処理体を処理するプラズマ処
理方法において、前記プラズマ放電中では、酸化作用の
ある物質により酸化されて形成された、前記被処理体の
表面の酸化物を、還元作用のある物質により還元するこ
とを特徴とする。
【００２６】請求項７の発明によれば、被処理体の表面
が、酸化作用のある物質によって酸化されて酸化物が形
成されても、その酸化物は還元作用のある物質により還
元され、その際の酸化量と還元量とは同量となるので、
被処理体の酸化を低減できる。前記酸化作用のある物質
としては酸素が、前記還元作用がある物質としては水素
が、それぞれ代表的な物質として挙げられるが、これら
の物質に限定されるものではない。
が、酸化作用のある物質によって酸化されて酸化物が形
成されても、その酸化物は還元作用のある物質により還
元され、その際の酸化量と還元量とは同量となるので、
被処理体の酸化を低減できる。前記酸化作用のある物質
としては酸素が、前記還元作用がある物質としては水素
が、それぞれ代表的な物質として挙げられるが、これら
の物質に限定されるものではない。
【００２７】請求項８の発明は、プラズマ放電により被
処理体を処理するプラズマ処理装置において、２つの電
極が対向して成る一対の電極と、大気圧又はその近傍の
圧力下にて、前記一対の電極間に高周波電圧を印加する
高周波電源と、前記一対の電極間に、プラズマ生成用ガ
スと水分とを供給するガス供給手段と、を有し、前記一
対の電極間に備える被処理体に、活性化された前記プラ
ズマ生成用ガスと水分とを暴露することを特徴とする。
処理体を処理するプラズマ処理装置において、２つの電
極が対向して成る一対の電極と、大気圧又はその近傍の
圧力下にて、前記一対の電極間に高周波電圧を印加する
高周波電源と、前記一対の電極間に、プラズマ生成用ガ
スと水分とを供給するガス供給手段と、を有し、前記一
対の電極間に備える被処理体に、活性化された前記プラ
ズマ生成用ガスと水分とを暴露することを特徴とする。
【００２８】請求項８の発明は、請求項１のプラズマ処
理方法を用いた装置発明であり、この発明によれば、水
の酸化及び還元作用により、被処理体の有機物除去を行
うので、被処理体の酸化を低減させて、処理レートを向
上させることができる。
理方法を用いた装置発明であり、この発明によれば、水
の酸化及び還元作用により、被処理体の有機物除去を行
うので、被処理体の酸化を低減させて、処理レートを向
上させることができる。
【００２９】また、ＩＣとモールド樹脂との接着性や密
着性を高めることができる。
着性を高めることができる。
【００３０】さらに、添加された水分の存在により、プ
ラズマ中での電子の移動が妨げられるので、被処理体へ
の電荷のチャージが減少し、プラズマダメージを低減す
る効果もある。
ラズマ中での電子の移動が妨げられるので、被処理体へ
の電荷のチャージが減少し、プラズマダメージを低減す
る効果もある。
【００３１】請求項９の発明は、請求項８において、前
記ガス供給手段により、窒素原子又は酸素原子を含む添
加ガスを前記一対の電極間に供給することを特徴とす
る。
記ガス供給手段により、窒素原子又は酸素原子を含む添
加ガスを前記一対の電極間に供給することを特徴とす
る。
【００３２】請求項９の発明によれば、窒素原子の存在
により、被処理体の酸化を低減でき、あるいは酸素原子
の増大により、処理レートを向上できる。
により、被処理体の酸化を低減でき、あるいは酸素原子
の増大により、処理レートを向上できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るプラズマ処
理方法及びプラズマ処理装置の実施の形態について、図
面を参照して説明する。
理方法及びプラズマ処理装置の実施の形態について、図
面を参照して説明する。
【００３４】図１は、本発明に係るプラズマ処理装置の
概略的な構成図である。このプラズマ処理装置で用いら
れる被処理体は、表面にレジスト膜が形成されたシリコ
ンウェハである。本実施例装置は、シリコンウェハに形
成されているレジスト膜の除去を行うアッシング処理の
他、再デポジション膜の除去、洗浄、モールド樹脂との
密着性の向上等を目的とした、各種の有機物除去に利用
できる。
概略的な構成図である。このプラズマ処理装置で用いら
れる被処理体は、表面にレジスト膜が形成されたシリコ
ンウェハである。本実施例装置は、シリコンウェハに形
成されているレジスト膜の除去を行うアッシング処理の
他、再デポジション膜の除去、洗浄、モールド樹脂との
密着性の向上等を目的とした、各種の有機物除去に利用
できる。
【００３５】このプラズマ処理装置は、水分を含むプラ
ズマ生成用ガスとしてヘリウムを供給するガス供給手段
１００と、このガス供給手段１００からの水分を含むヘ
リウムを用いてプラズマ放電を生成し、被処理体である
ワーク４３に形成されたレジストを除去するプラズマ処
理部４とを備える。
ズマ生成用ガスとしてヘリウムを供給するガス供給手段
１００と、このガス供給手段１００からの水分を含むヘ
リウムを用いてプラズマ放電を生成し、被処理体である
ワーク４３に形成されたレジストを除去するプラズマ処
理部４とを備える。
【００３６】このプラズマ処理部４は、ワーク４３が載
置される下部電極４２と、この下部電極４２と対向する
上部電極４１とを備える。ガス供給手段１００からの水
分を含むヘリウムをプラズマ処理部４に供給して、高周
波電源６からの高周波電圧を印加することにより、下部
電極４２と上部電極４１との間にプラズマを生成する。
このプラズマ放電により活性化されたガスで、ワーク４
３の表面のレジストを除去する。
置される下部電極４２と、この下部電極４２と対向する
上部電極４１とを備える。ガス供給手段１００からの水
分を含むヘリウムをプラズマ処理部４に供給して、高周
波電源６からの高周波電圧を印加することにより、下部
電極４２と上部電極４１との間にプラズマを生成する。
このプラズマ放電により活性化されたガスで、ワーク４
３の表面のレジストを除去する。
【００３７】ガス供給部であるヘリウムボンベ１からの
ヘリウムは、バルブ７でＯＮ／ＯＦＦ制御される。この
バルブ７のＯＮ制御時には、ヘリウムは流量計８に送ら
れて、この流量計８でその流量が調整された後に、ガス
供給管１１を介して逆流防止器２に導かれる。この逆流
防止器２は、ヘリウムがヘリウムボンベ１に逆流するの
を防止するものである。この逆流防止器２を介したヘリ
ウムは、ガス供給管１２から水蒸気混合器３に導入され
る。
ヘリウムは、バルブ７でＯＮ／ＯＦＦ制御される。この
バルブ７のＯＮ制御時には、ヘリウムは流量計８に送ら
れて、この流量計８でその流量が調整された後に、ガス
供給管１１を介して逆流防止器２に導かれる。この逆流
防止器２は、ヘリウムがヘリウムボンベ１に逆流するの
を防止するものである。この逆流防止器２を介したヘリ
ウムは、ガス供給管１２から水蒸気混合器３に導入され
る。
【００３８】水蒸気混合器３に導かれたヘリウムは、
水、例えば純水５内に導かれて、純水と直接に接触され
る。これにより、水分を含んだヘリウムが、ガス供給管
１３を介してプラズマ処理部４に供給される。
水、例えば純水５内に導かれて、純水と直接に接触され
る。これにより、水分を含んだヘリウムが、ガス供給管
１３を介してプラズマ処理部４に供給される。
【００３９】このプラズマ処理部４内には、上部電極４
１と下部電極４２とが対向している。また、下部電極４
２には、被処理体４３が載置されている。大気圧又はそ
の近傍の圧力下で、高周波電源６からの高周波電圧が印
加されることにより、水分を含むヘリウムが活性化され
る。この活性化されたガスは、ワーク４３に暴露され
る。
１と下部電極４２とが対向している。また、下部電極４
２には、被処理体４３が載置されている。大気圧又はそ
の近傍の圧力下で、高周波電源６からの高周波電圧が印
加されることにより、水分を含むヘリウムが活性化され
る。この活性化されたガスは、ワーク４３に暴露され
る。
【００４０】このときの高周波電源６の高周波電圧の周
波数は、１〜１００ＭＨｚとすることが可能である。こ
の高周波電源６の高周波電圧の周波数を１ＭＨｚ以下に
設定すると、ワーク４３へのプラズマダメージが大きく
なる。
波数は、１〜１００ＭＨｚとすることが可能である。こ
の高周波電源６の高周波電圧の周波数を１ＭＨｚ以下に
設定すると、ワーク４３へのプラズマダメージが大きく
なる。
【００４１】また、技術的には、１〜１００ＭＨｚの周
波数であれば、どの周波数を使用しても良いが、実際に
は、電波法により、１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数
では、１３．５６ＭＨｚの倍数の周波数の使用に制限さ
れている。一方、１３．５６ＭＨｚよりも低い周波数
は、どのような周波数でも使用できる。よって、実質的
には、１〜１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ，４
０．６８ＭＨｚ，５４．２４ＭＨｚ，６７．８０ＭＨ
ｚ，８１．３６ＭＨｚ，９４．９２ＭＨｚの各値が、高
周波電源６として使用可能な周波数である。
波数であれば、どの周波数を使用しても良いが、実際に
は、電波法により、１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数
では、１３．５６ＭＨｚの倍数の周波数の使用に制限さ
れている。一方、１３．５６ＭＨｚよりも低い周波数
は、どのような周波数でも使用できる。よって、実質的
には、１〜１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ，４
０．６８ＭＨｚ，５４．２４ＭＨｚ，６７．８０ＭＨ
ｚ，８１．３６ＭＨｚ，９４．９２ＭＨｚの各値が、高
周波電源６として使用可能な周波数である。
【００４２】このプラズマ処理部４の好適な概略的構成
を図２に示す。
を図２に示す。
【００４３】プラズマ処理部４は、円形ハウジング１３
１の内部に水平に配置された円板上の電極４１を有す
る。電極４１は、例えばＳＵＳやアルミニウム材料から
成る多孔質体であり、交流電源６に接続されている。電
極４１の上部に画成されるチャンバ１３４は、ガス導入
口１３５を介して外部のガス供給管１３に接続されてい
る。電極４１の下面には、セラミック材料等の多孔質材
料、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等から成る円板上の誘
電体１３７が配置されている。
１の内部に水平に配置された円板上の電極４１を有す
る。電極４１は、例えばＳＵＳやアルミニウム材料から
成る多孔質体であり、交流電源６に接続されている。電
極４１の上部に画成されるチャンバ１３４は、ガス導入
口１３５を介して外部のガス供給管１３に接続されてい
る。電極４１の下面には、セラミック材料等の多孔質材
料、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等から成る円板上の誘
電体１３７が配置されている。
【００４４】誘電体１３７の下方には、円形のステージ
１３８上に、ワーク４３が、誘電体１３７との間に１〜
２ｍｍ程度の一定のギャップｃを有するように載置され
ている。ステージ１３８のワーク４３の下側には、接地
電極４２が配置される。ステージ１３８の周囲には、円
形ハウジング１３１内周面との間に、ギャップｃより狭
い隙間ｂを設けて排気通路１４０が形成され、かつ多数
のガス排出口１４１が、円形ハウジング１３１の下端に
周方向に等間隔で、かつ誘電体１３７とワーク４３との
間の中心高さより相当高さａだけ下方にずらした位置に
配設されている。各ガス排出口１４１には、例えばニー
ドルバルブから成る流量制御手段１４２が設けられてい
る。
１３８上に、ワーク４３が、誘電体１３７との間に１〜
２ｍｍ程度の一定のギャップｃを有するように載置され
ている。ステージ１３８のワーク４３の下側には、接地
電極４２が配置される。ステージ１３８の周囲には、円
形ハウジング１３１内周面との間に、ギャップｃより狭
い隙間ｂを設けて排気通路１４０が形成され、かつ多数
のガス排出口１４１が、円形ハウジング１３１の下端に
周方向に等間隔で、かつ誘電体１３７とワーク４３との
間の中心高さより相当高さａだけ下方にずらした位置に
配設されている。各ガス排出口１４１には、例えばニー
ドルバルブから成る流量制御手段１４２が設けられてい
る。
【００４５】ワーク４３のレジスト除去処理を行うため
に、所定のプラズマ生成用ガス、即ち水分を含むヘリウ
ムを、ガス導入口１３５を介して供給して、チャンバ１
３４内のガスをプラズマ生成用ガスで置換する。前記プ
ラズマ生成用ガスは、チャンバ１３４内に連続的に供給
され、多孔質体の電極４１及び誘電体１３７を通過する
ことによって、誘電体１３７とワーク４３との間の放電
領域１５１に略均一に供給される。同時に、高周波電源
６から電極４１に所定の電圧を印加すると、電極４１と
接地電極４２との間で放電が発生する。誘電体１３７と
ワーク４３との間の放電領域１５１内には、プラズマに
よるプラズマ生成用ガスの解離、電離、励起等によっ
て、プラズマ生成用ガスの励起種、イオン等の活性種が
生成される。これらの励起活性種がワーク４３に暴露さ
れることによって、ワーク４３の表面のレジストが除去
される。上述したように、電極４１がアルミニウム材料
等から成る多孔質体で形成されているので、プラズマ生
成用ガスにＯ2等のガスを用いた場合でも、酸化や腐食
等により欠損して、ワークの表面や装置内部を汚染する
虞がないので有利である。同様に、誘電体１３７はアル
ミナ（Ａｌ2Ｏ3）で形成しているので、誘電体１３７が
酸化及び腐食することがない。
に、所定のプラズマ生成用ガス、即ち水分を含むヘリウ
ムを、ガス導入口１３５を介して供給して、チャンバ１
３４内のガスをプラズマ生成用ガスで置換する。前記プ
ラズマ生成用ガスは、チャンバ１３４内に連続的に供給
され、多孔質体の電極４１及び誘電体１３７を通過する
ことによって、誘電体１３７とワーク４３との間の放電
領域１５１に略均一に供給される。同時に、高周波電源
６から電極４１に所定の電圧を印加すると、電極４１と
接地電極４２との間で放電が発生する。誘電体１３７と
ワーク４３との間の放電領域１５１内には、プラズマに
よるプラズマ生成用ガスの解離、電離、励起等によっ
て、プラズマ生成用ガスの励起種、イオン等の活性種が
生成される。これらの励起活性種がワーク４３に暴露さ
れることによって、ワーク４３の表面のレジストが除去
される。上述したように、電極４１がアルミニウム材料
等から成る多孔質体で形成されているので、プラズマ生
成用ガスにＯ2等のガスを用いた場合でも、酸化や腐食
等により欠損して、ワークの表面や装置内部を汚染する
虞がないので有利である。同様に、誘電体１３７はアル
ミナ（Ａｌ2Ｏ3）で形成しているので、誘電体１３７が
酸化及び腐食することがない。
【００４６】放電領域１５１内に供給されたプラズマ生
成用ガスは、その周囲に放射方向外向きに流れ、円形ハ
ウジング１３１の内周面に沿って下向きに方向を変え、
排気通路１４０を通過して、各ガス排出口１４１から外
部に排出される。各ガス排出口１４１は、図示されるよ
うに放電領域１５１の中心位置から距離ａだけ低い位置
に開設されているので、排気ガスの流れが一定の方向に
集中することを防止できる。さらに、排気通路１４０の
幅が、ｃ＞ｂの関係に設けられているので、そのコンダ
クタンスを利用して、プラズマ放電用ガスを放電領域１
５１の周囲から、より均一に排気することができる。ま
た、プラズマ処理部４の組付誤差等により誘電体１３７
とワーク４３との間に一定のギャップが確保されず、排
気ガスの流れが一定の方向にかたよる場合には、流量調
整手段１４２により各ガス排出口１４１の流量を制御す
ることによって、プラズマ生成用ガスの流れを均一にす
ることができる。
成用ガスは、その周囲に放射方向外向きに流れ、円形ハ
ウジング１３１の内周面に沿って下向きに方向を変え、
排気通路１４０を通過して、各ガス排出口１４１から外
部に排出される。各ガス排出口１４１は、図示されるよ
うに放電領域１５１の中心位置から距離ａだけ低い位置
に開設されているので、排気ガスの流れが一定の方向に
集中することを防止できる。さらに、排気通路１４０の
幅が、ｃ＞ｂの関係に設けられているので、そのコンダ
クタンスを利用して、プラズマ放電用ガスを放電領域１
５１の周囲から、より均一に排気することができる。ま
た、プラズマ処理部４の組付誤差等により誘電体１３７
とワーク４３との間に一定のギャップが確保されず、排
気ガスの流れが一定の方向にかたよる場合には、流量調
整手段１４２により各ガス排出口１４１の流量を制御す
ることによって、プラズマ生成用ガスの流れを均一にす
ることができる。
【００４７】また、誘電体１３７は、プラズマ放電によ
る昇温により半径方向に熱膨張するが、上述したよう
に、別個の支持部材１４５により、その外周縁において
相対変位可能に取り付けられているので、支持面に沿っ
て半径方向外向きに移動する。
る昇温により半径方向に熱膨張するが、上述したよう
に、別個の支持部材１４５により、その外周縁において
相対変位可能に取り付けられているので、支持面に沿っ
て半径方向外向きに移動する。
【００４８】なお、ワーク４３を、誘電体にて形成され
たステージ１３８の上面に載置しただけでは、ワーク４
３の端部に大きな段差を生ずる状態となり、異常放電が
生じやすい。よって、図３に示すように、ステージ１３
８の上面を凹部とし、このステージ１３８の凹部内にワ
ーク４３を載置する。これにより、ワーク４３の端部で
は異常放電を生じることがない。例えば、ワーク４３の
厚さｄが１．２ｍｍのときには、ステージ１３８の凹部
の深さｅは０．７ｍｍ以下であることが好ましい。
たステージ１３８の上面に載置しただけでは、ワーク４
３の端部に大きな段差を生ずる状態となり、異常放電が
生じやすい。よって、図３に示すように、ステージ１３
８の上面を凹部とし、このステージ１３８の凹部内にワ
ーク４３を載置する。これにより、ワーク４３の端部で
は異常放電を生じることがない。例えば、ワーク４３の
厚さｄが１．２ｍｍのときには、ステージ１３８の凹部
の深さｅは０．７ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４９】このプラズマ処理部４に、ヘリウムと共に
供給される水Ｈ2Ｏは、プラズマ放電時には、酸素Ｏ及
び水素Ｈに分解される。この酸素の酸化作用及び水素の
還元作用により、有機物が分解されて除去される。
供給される水Ｈ2Ｏは、プラズマ放電時には、酸素Ｏ及
び水素Ｈに分解される。この酸素の酸化作用及び水素の
還元作用により、有機物が分解されて除去される。
【００５０】有機物の化学式は、一般的には、ＣxＨ
y（ｘ、ｙは、それぞれ１以上の整数）で表される。こ
の有機物ＣxＨyは、酸素の酸化作用により、以下の化学
反応式に示すように、二酸化炭素ＣＯ2及び水Ｈ2Ｏに分
解される。
y（ｘ、ｙは、それぞれ１以上の整数）で表される。こ
の有機物ＣxＨyは、酸素の酸化作用により、以下の化学
反応式に示すように、二酸化炭素ＣＯ2及び水Ｈ2Ｏに分
解される。
【００５１】ＣxＨy＋Ｏ2→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ また、水素の還元作用により、以下の化学反応式に示す
ように、有機物ＣxＨyはメタンＣＨ4に分解される。
ように、有機物ＣxＨyはメタンＣＨ4に分解される。
【００５２】ＣxＨy＋Ｈ2→ＣＨ4 このように、水より分解される酸素の酸化作用及び水素
の還元作用により、有機物除去の処理レートを向上させ
ることができる。
の還元作用により、有機物除去の処理レートを向上させ
ることができる。
【００５３】また、プラズマ放電によって有機物除去す
る際には、プラズマ生成用ガスに、さらに有機物除去用
のガスを添加することが知られている。本願発明のプラ
ズマ処理装置に用いる添加ガスは、窒素原子又は酸素原
子を含むものであり、例えば窒素ガスＮ2又は酸素ガス
Ｏ2等を用いることが好ましい。また、この添加ガスに
水分を含ませてプラズマ処理部４に供給し、ワークを処
理することも可能である。
る際には、プラズマ生成用ガスに、さらに有機物除去用
のガスを添加することが知られている。本願発明のプラ
ズマ処理装置に用いる添加ガスは、窒素原子又は酸素原
子を含むものであり、例えば窒素ガスＮ2又は酸素ガス
Ｏ2等を用いることが好ましい。また、この添加ガスに
水分を含ませてプラズマ処理部４に供給し、ワークを処
理することも可能である。
【００５４】このように、プラズマ生成用ガスに対し
て、さらに他のガスを添加することで、ワーク４３側の
チャージ電圧を低下させることができる。また、添加ガ
スの添加量を調整することで、ワーク４３側のチャージ
電圧を０とすることが可能である。これにより、ワーク
４３側へのプラズマダメージを低減することができる。
て、さらに他のガスを添加することで、ワーク４３側の
チャージ電圧を低下させることができる。また、添加ガ
スの添加量を調整することで、ワーク４３側のチャージ
電圧を０とすることが可能である。これにより、ワーク
４３側へのプラズマダメージを低減することができる。
【００５５】この添加ガスとして窒素ガスを用い、この
窒素ガスに水分を含ませて供給するプラズマ処理装置の
概略的な構成を、第２の実施の形態として図４に示す。
窒素ガスに水分を含ませて供給するプラズマ処理装置の
概略的な構成を、第２の実施の形態として図４に示す。
【００５６】このプラズマ処理装置では、プラズマ生成
用ガスを供給する第１のガス供給手段１０１により、水
分を含まないヘリウムをプラズマ処理部４に供給すると
ともに、レジスト除去処理用の添加ガスを供給する第２
のガス供給手段１０２により、水分を含む窒素をプラズ
マ処理部４に供給する。
用ガスを供給する第１のガス供給手段１０１により、水
分を含まないヘリウムをプラズマ処理部４に供給すると
ともに、レジスト除去処理用の添加ガスを供給する第２
のガス供給手段１０２により、水分を含む窒素をプラズ
マ処理部４に供給する。
【００５７】第１のガス供給手段１０１では、ヘリウム
ボンベ１からのヘリウムを、バルブ２１でＯＮ／ＯＦＦ
制御する。このバルブ２１でＯＮ制御されたヘリウム
は、流量計２２でその流量が調整された後に、ガス供給
管３３に導かれる。
ボンベ１からのヘリウムを、バルブ２１でＯＮ／ＯＦＦ
制御する。このバルブ２１でＯＮ制御されたヘリウム
は、流量計２２でその流量が調整された後に、ガス供給
管３３に導かれる。
【００５８】これと共に、窒素ボンベ５１からの窒素
は、バルブ６７でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計６８で
その流量が調整された後に、ガス供給管６１を介して逆
流防止器２に導かれる。そして、窒素は、逆流防止器２
からガス供給管６２を介して水蒸気混合器３に供給され
る。この水蒸気混合器３では、窒素が純水５に直接に接
触される。これにより、窒素には水分が含まれる。この
水分を含んだ窒素は、ガス供給管６３からガス供給管３
３に導かれ、ヘリウムと共にプラズマ処理部４に供給さ
れる。プラズマ処理部４では、ヘリウム及び水分を含む
窒素を用いてプラズマが生成され、ワーク４３が処理さ
れる。このとき、窒素より得られるＮＯxが、水が分解
されて発生する酸素と反応するので、被処理体の酸化を
低減できる。
は、バルブ６７でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計６８で
その流量が調整された後に、ガス供給管６１を介して逆
流防止器２に導かれる。そして、窒素は、逆流防止器２
からガス供給管６２を介して水蒸気混合器３に供給され
る。この水蒸気混合器３では、窒素が純水５に直接に接
触される。これにより、窒素には水分が含まれる。この
水分を含んだ窒素は、ガス供給管６３からガス供給管３
３に導かれ、ヘリウムと共にプラズマ処理部４に供給さ
れる。プラズマ処理部４では、ヘリウム及び水分を含む
窒素を用いてプラズマが生成され、ワーク４３が処理さ
れる。このとき、窒素より得られるＮＯxが、水が分解
されて発生する酸素と反応するので、被処理体の酸化を
低減できる。
【００５９】また、添加ガスとしては、酸素ガスを用い
ることも可能である。このときには、図５に示すよう
に、図４の窒素ボンベ５１の代わりに、酸素ボンベ５２
を用いればよい。この添加された酸素の酸化作用によっ
ても有機物除去を行うので、より速い処理レートで処理
することができる。
ることも可能である。このときには、図５に示すよう
に、図４の窒素ボンベ５１の代わりに、酸素ボンベ５２
を用いればよい。この添加された酸素の酸化作用によっ
ても有機物除去を行うので、より速い処理レートで処理
することができる。
【００６０】このように、プラズマ処理部４に水分を供
給するには、プラズマ生成用ガス又は添加ガスのどちら
か一方、あるいは両方を水に接触させればよい。また、
供給する水分量を調整するには、水に接触するガスの量
を調整すればよい。
給するには、プラズマ生成用ガス又は添加ガスのどちら
か一方、あるいは両方を水に接触させればよい。また、
供給する水分量を調整するには、水に接触するガスの量
を調整すればよい。
【００６１】例えば、プラズマ生成用ガスであるヘリウ
ムの水に接触する量を調整する場合のプラズマ処理装置
の概略的な構成を図６に示す。このプラズマ処理装置で
は、添加ガスの窒素は、ガス供給手段１０３により水に
接触させずに供給すると共に、ヘリウムは、ガス供給手
段１０１、１０２の２系統で供給する。このとき、ガス
供給手段１０２で、ヘリウムを水に接触させて、プラズ
マ処理部４に供給する水分量を調整している。
ムの水に接触する量を調整する場合のプラズマ処理装置
の概略的な構成を図６に示す。このプラズマ処理装置で
は、添加ガスの窒素は、ガス供給手段１０３により水に
接触させずに供給すると共に、ヘリウムは、ガス供給手
段１０１、１０２の２系統で供給する。このとき、ガス
供給手段１０２で、ヘリウムを水に接触させて、プラズ
マ処理部４に供給する水分量を調整している。
【００６２】まず、窒素ボンベ５２からの窒素は、バル
ブ８１でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計８２で流量調整
された後に、ガス供給管３３に導かれる。
ブ８１でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計８２で流量調整
された後に、ガス供給管３３に導かれる。
【００６３】一方、ヘリウムボンベ１からのヘリウム
は、バルブ２１でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計２２で
その流量が調整された後に、ガス供給管３３に導かれ
る。これと共に、ヘリウムボンベ５３からのヘリウム
は、バルブ７７でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計７８で
その流量が調整された後に、ガス供給管７１を介して逆
流防止器２に導かれる。そして、ヘリウムは、逆流防止
器２を介して、ガス供給管７２から水蒸気混合器３に供
給される。水蒸気混合器３では、ヘリウムが純水５と直
接に接触される。これにより、水分を含んだヘリウム
が、ガス供給管７３を介してガス供給管３３に導かれ
る。プラズマ処理部４には、ガス供給管３３を介して、
含まれる水分量が調整されたヘリウムと窒素とが供給さ
れる。
は、バルブ２１でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計２２で
その流量が調整された後に、ガス供給管３３に導かれ
る。これと共に、ヘリウムボンベ５３からのヘリウム
は、バルブ７７でＯＮ／ＯＦＦ制御され、流量計７８で
その流量が調整された後に、ガス供給管７１を介して逆
流防止器２に導かれる。そして、ヘリウムは、逆流防止
器２を介して、ガス供給管７２から水蒸気混合器３に供
給される。水蒸気混合器３では、ヘリウムが純水５と直
接に接触される。これにより、水分を含んだヘリウム
が、ガス供給管７３を介してガス供給管３３に導かれ
る。プラズマ処理部４には、ガス供給管３３を介して、
含まれる水分量が調整されたヘリウムと窒素とが供給さ
れる。
【００６４】次に、本願発明のプラズマ処理装置におけ
る実験結果を表１に示す。
る実験結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】 実験１では、図１に示すプラズマ処理装置で、プラズマ
生成用ガスであるヘリウムを水に接触させて、プラズマ
放電によりレジスト除去を行っている。
生成用ガスであるヘリウムを水に接触させて、プラズマ
放電によりレジスト除去を行っている。
【００６６】なお、この表１に示す実験１、２、３にお
ける条件は、ＲＦ周波数＝１３．５６ＭＨｚ、ＲＦパワ
ー＝２．２ｋｗ、電極ギャップＧＡＰ＝１．８ｍｍ、レ
ジスト除去処理の時間＝６０秒、及びレジスト除去処理
時のシリコンウェハの温度＝１７３゜Ｃである。前記Ｒ
Ｆパワーは、最も速い処理レートを得ることができる値
とした。
ける条件は、ＲＦ周波数＝１３．５６ＭＨｚ、ＲＦパワ
ー＝２．２ｋｗ、電極ギャップＧＡＰ＝１．８ｍｍ、レ
ジスト除去処理の時間＝６０秒、及びレジスト除去処理
時のシリコンウェハの温度＝１７３゜Ｃである。前記Ｒ
Ｆパワーは、最も速い処理レートを得ることができる値
とした。
【００６７】また、被処理体としては、ポジ形レジスト
が全面に塗布された６インチのシリコンウェハを用いて
いる。そして、上述した各条件で前記シリコンウェハ上
のレジスト除去を行い、前記シリコンウェハの直径上の
等間隔な８カ所の位置で、除去されたレジストの厚さを
それぞれ測定した。
が全面に塗布された６インチのシリコンウェハを用いて
いる。そして、上述した各条件で前記シリコンウェハ上
のレジスト除去を行い、前記シリコンウェハの直径上の
等間隔な８カ所の位置で、除去されたレジストの厚さを
それぞれ測定した。
【００６８】実験結果としては、前記シリコンウェハで
除去されたレジストの厚さの各実測値、平均値、最大
値、最小値、分布を示す。なお、分布は、以下の式で求
めている。
除去されたレジストの厚さの各実測値、平均値、最大
値、最小値、分布を示す。なお、分布は、以下の式で求
めている。
【００６９】 ｛（最大値−最小値）／（最大値＋最小値）｝×１００ 実験１では、ヘリウムのみを用いている。このヘリウム
全てを水に接触させて、２０リットル／ｍｉｎの流速で
プラズマ処理部に供給してプラズマを生成し、レジスト
除去している。
全てを水に接触させて、２０リットル／ｍｉｎの流速で
プラズマ処理部に供給してプラズマを生成し、レジスト
除去している。
【００７０】実験２では、図４に示すプラズマ処理装置
により、ヘリウムは水に接触させずに、２０リットル／
ｍｉｎの流量で供給すると共に、窒素を水に接触させて
８００ｃｃ／ｍｉｎの流量で供給したときのレジスト除
去の結果を示す。
により、ヘリウムは水に接触させずに、２０リットル／
ｍｉｎの流量で供給すると共に、窒素を水に接触させて
８００ｃｃ／ｍｉｎの流量で供給したときのレジスト除
去の結果を示す。
【００７１】この実験２では、水分を含む窒素の流量は
８００ｃｃ／ｍｉｎであり、これに対して、実験１では
水分を含むヘリウムの流量は２０リットル／ｍｉｎであ
る。よって、実験２のプラズマ放電で活性化される水分
量は、実験１のプラズマ放電で活性化される水分量の１
／２５であるが、実験２では実験１よりも高速にレジス
ト除去を行うことができた。この処理レートの向上は、
プラズマ処理のために供給される水分の量が適正であっ
たためと考えられる。
８００ｃｃ／ｍｉｎであり、これに対して、実験１では
水分を含むヘリウムの流量は２０リットル／ｍｉｎであ
る。よって、実験２のプラズマ放電で活性化される水分
量は、実験１のプラズマ放電で活性化される水分量の１
／２５であるが、実験２では実験１よりも高速にレジス
ト除去を行うことができた。この処理レートの向上は、
プラズマ処理のために供給される水分の量が適正であっ
たためと考えられる。
【００７２】また、水は、２価のマイナスイオンである
１つの酸素イオンと１価のプラスイオンである２つの水
素イオンとから成るので、酸化作用に寄与する酸素の価
数と還元作用に寄与する水素の価数とは同数である。よ
って、プラズマ中で、ワーク４３の表面が酸素の酸化作
用によって酸化されても、その酸化物は水素の還元作用
により還元され、その際の酸化量と還元量とは同量とな
るので、ワーク４３の酸化を低減できる。
１つの酸素イオンと１価のプラスイオンである２つの水
素イオンとから成るので、酸化作用に寄与する酸素の価
数と還元作用に寄与する水素の価数とは同数である。よ
って、プラズマ中で、ワーク４３の表面が酸素の酸化作
用によって酸化されても、その酸化物は水素の還元作用
により還元され、その際の酸化量と還元量とは同量とな
るので、ワーク４３の酸化を低減できる。
【００７３】なお、ワーク４３の酸化を低減するために
は、酸素の価数よりも水素の価数を多くすれば良い。
は、酸素の価数よりも水素の価数を多くすれば良い。
【００７４】さらに、実験２のプラズマ中には、活性化
ガスとしてＮＯxが発生しており、このＮＯxは、例えば
ＮＯである。このＮＯが、以下の反応式に示すように、
水が分解されて生成された酸素と反応する還元作用によ
り、プラズマ放電中の酸素が減少するので、シリコンウ
ェハの酸化を低減できる。
ガスとしてＮＯxが発生しており、このＮＯxは、例えば
ＮＯである。このＮＯが、以下の反応式に示すように、
水が分解されて生成された酸素と反応する還元作用によ
り、プラズマ放電中の酸素が減少するので、シリコンウ
ェハの酸化を低減できる。
【００７５】２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2 実験３では、図５に示すプラズマ処理装置により、ヘリ
ウムは、水に接触させずに、２０リットル／ｍｉｎの流
量で供給すると共に、酸素を水に接触させて８００ｃｃ
／ｍｉｎの流量で供給したときのレジスト除去の結果を
示す。
ウムは、水に接触させずに、２０リットル／ｍｉｎの流
量で供給すると共に、酸素を水に接触させて８００ｃｃ
／ｍｉｎの流量で供給したときのレジスト除去の結果を
示す。
【００７６】この実験３では、実験１、２よりも高速に
レジスト除去を行うことができた。これは、水の酸化及
び還元作用に加えて、添加された酸素の酸化作用が寄与
しているためであると考えられる。
レジスト除去を行うことができた。これは、水の酸化及
び還元作用に加えて、添加された酸素の酸化作用が寄与
しているためであると考えられる。
【００７７】次に、添加される酸素が、水分を含まない
とき及び水分を含むときの各放電開始パワーを、表２に
示す。
とき及び水分を含むときの各放電開始パワーを、表２に
示す。
【００７８】
【表２】 この表２の実験１では、１０リットル／ｍｉｎの流量の
ヘリウムに対して１０００ｃｃ／ｍｉｎの流量の水分を
含まない酸素を添加している。このときの放電開始パワ
ーは１５００ｋｗである。これに対して、実験２では、
１０リットル／ｍｉｎの流量のヘリウムに対して、１０
００ｃｃ／ｍｉｎの水分を含む酸素を添加している。こ
のときの放電開始パワーは１０００ｋｗである。
ヘリウムに対して１０００ｃｃ／ｍｉｎの流量の水分を
含まない酸素を添加している。このときの放電開始パワ
ーは１５００ｋｗである。これに対して、実験２では、
１０リットル／ｍｉｎの流量のヘリウムに対して、１０
００ｃｃ／ｍｉｎの水分を含む酸素を添加している。こ
のときの放電開始パワーは１０００ｋｗである。
【００７９】同様にして、実験３、４は、酸素の流量を
１５００ｃｃ／ｍｉｎとし、この酸素に水分を含ませな
いとき及び含ませたときの各放電開始パワーを示し、ま
た、実験５、６は、酸素の流量を２０００ｃｃ／ｍｉｎ
とし、この酸素に水分を含ませないとき及び含ませたと
きの各放電開始パワーを示す。
１５００ｃｃ／ｍｉｎとし、この酸素に水分を含ませな
いとき及び含ませたときの各放電開始パワーを示し、ま
た、実験５、６は、酸素の流量を２０００ｃｃ／ｍｉｎ
とし、この酸素に水分を含ませないとき及び含ませたと
きの各放電開始パワーを示す。
【００８０】このように、ヘリウムに同量の酸素を添加
する場合に、水分を含ませた酸素を添加してプラズマ放
電を生成するときには、水分を含まない酸素を添加して
プラズマ放電を生成するときよりも低い放電開始パワー
でプラズマ放電を生成させることができた。
する場合に、水分を含ませた酸素を添加してプラズマ放
電を生成するときには、水分を含まない酸素を添加して
プラズマ放電を生成するときよりも低い放電開始パワー
でプラズマ放電を生成させることができた。
【００８１】従来のプラズマ放電においては、表２の実
験１、３、５に示すように、添加する酸素の流量を増加
させたときには、ＲＦパワーも増加させないと放電を開
始しない。さらに、ＲＦパワーが増加すると異常放電の
発生も増加する。
験１、３、５に示すように、添加する酸素の流量を増加
させたときには、ＲＦパワーも増加させないと放電を開
始しない。さらに、ＲＦパワーが増加すると異常放電の
発生も増加する。
【００８２】これに対して、実験２、４、６に示すよう
に、酸素に水分を含ませて供給することにより、同じ酸
素流量であるときには、従来よりも低いＲＦパワーで放
電を開始させることができる。また、添加された水分の
存在により、プラズマ中での電子の移動が妨げられるの
で、被処理体への電荷のチャージが減少し、プラズマダ
メージを低減することができる。これにより、プラズマ
処理時の省エネルギー化を実現することが可能である。
に、酸素に水分を含ませて供給することにより、同じ酸
素流量であるときには、従来よりも低いＲＦパワーで放
電を開始させることができる。また、添加された水分の
存在により、プラズマ中での電子の移動が妨げられるの
で、被処理体への電荷のチャージが減少し、プラズマダ
メージを低減することができる。これにより、プラズマ
処理時の省エネルギー化を実現することが可能である。
【００８３】なお、上述した各装置では、プラズマ生成
用ガス又は添加ガスを水と接触させて、水分をプラズマ
処理部４に供給しているが、各ガスは、水と接触させず
にそのまま導くと共に、別の供給手段により、水分を例
えば水蒸気としてプラズマ処理部４に供給するようにし
てもよい。
用ガス又は添加ガスを水と接触させて、水分をプラズマ
処理部４に供給しているが、各ガスは、水と接触させず
にそのまま導くと共に、別の供給手段により、水分を例
えば水蒸気としてプラズマ処理部４に供給するようにし
てもよい。
【００８４】また、上述の実施の形態及び実験では、プ
ラズマ生成用ガスとして、不活性ガスの一つであるヘリ
ウムを用いているが、このプラズマ生成用ガスとして
は、他の不活性ガスであるネオンＮｅ、アルゴンＡｒ等
を適用することも可能である。
ラズマ生成用ガスとして、不活性ガスの一つであるヘリ
ウムを用いているが、このプラズマ生成用ガスとして
は、他の不活性ガスであるネオンＮｅ、アルゴンＡｒ等
を適用することも可能である。
【００８５】
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の第１の実施の
形態の概略的な構成図である。
形態の概略的な構成図である。
【図２】プラズマ処理部の概略的な構成図である。
【図３】図２の電極部分を説明するための図である。
【図４】本発明に係るプラズマ処理装置の第２の実施の
形態の概略的な構成図である。
形態の概略的な構成図である。
【図５】本発明に係るプラズマ処理装置の第３の実施の
形態の概略的な構成図である。
形態の概略的な構成図である。
【図６】本発明に係るプラズマ処理装置の第４の実施の
形態の概略的な構成図である。
形態の概略的な構成図である。
１、５３ ヘリウムボンベ ２ 逆流防止器 ３ 水蒸気混合器 ４ プラズマ処理部 ５ 純水 ６ 高周波電源 ４１ 上部電極 ４２ 下部電極 ４３ ワーク ５１ 窒素ボンベ ５２ 酸素ボンベ
Claims (9)
- 【請求項１】 大気圧又はその近傍の圧力下にて、高周
波電源からの高周波電圧を一対の電極に印加することで
前記一対の電極間にプラズマを生成し、プラズマ放電に
より被処理体を処理するプラズマ処理方法において、 前記一対の電極間に、プラズマ生成用ガスと水分とを供
給して前記プラズマを生成することを特徴とするプラズ
マ処理方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記高周波電源からの高周波電圧の周波数を１〜１００
ＭＨｚに設定し、前記プラズマ生成用ガスとしてヘリウ
ムを用いることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記一対の電極間に、少なくとも窒素原子あるいは酸素
原子を含む添加ガスを供給することを特徴とするプラズ
マ処理方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 前記ヘリウムの全部又は一部を水に接触させて水分を含
ませることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項５】 請求項３において、 前記添加ガスとして少なくとも窒素を用い、該窒素を水
に接触させて水分を含ませることを特徴とするプラズマ
処理方法。 - 【請求項６】 請求項３において、 前記添加ガスとして少なくとも酸素を用い、該酸素を水
に接触させて水分を含ませることを特徴とするプラズマ
処理方法。 - 【請求項７】 大気圧又はその近傍の圧力下にて、高周
波電源からの高周波電圧を一対の電極に印加することで
前記一対の電極間にプラズマを生成し、プラズマ放電に
より被処理体を処理するプラズマ処理方法において、 前記プラズマ放電中では、酸化作用のある物質により酸
化されて形成された、前記被処理体の表面の酸化物を、
還元作用のある物質により還元することを特徴とするプ
ラズマ処理方法。 - 【請求項８】 プラズマ放電により被処理体を処理する
プラズマ処理装置において、 ２つの電極が対向して成る一対の電極と、 大気圧又はその近傍の圧力下にて、前記一対の電極間に
高周波電圧を印加する高周波電源と、 前記一対の電極間に、プラズマ生成用ガスと水分とを供
給するガス供給手段と、 を有し、前記一対の電極間に備える被処理体に、活性化
された前記プラズマ生成用ガスと水分とを暴露すること
を特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項９】 請求項８において、 前記ガス供給手段により、窒素原子又は酸素原子を含む
添加ガスを前記一対の電極間に供給することを特徴とす
るプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13280896A JPH09298189A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13280896A JPH09298189A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003364562A Division JP2004146837A (ja) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09298189A true JPH09298189A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=15090071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13280896A Pending JPH09298189A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09298189A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11233494A (ja) * | 1997-12-03 | 1999-08-27 | James W Mitchell | 表面処理方法 |
| JP2003133290A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Seiko Epson Corp | レジスト剥離装置、レジスト剥離方法、半導体装置の製造方法 |
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| JP2008277583A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Ulvac Japan Ltd | プラズマ処理装置 |
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| JP2018098353A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | サムコ株式会社 | プラズマ処理方法 |
| CN109805249A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-28 | 华南理工大学 | 电磁感应耦合射频放电等离子体装置及对果蔬进行清洗保鲜的方法 |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP13280896A patent/JPH09298189A/ja active Pending
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| CN109805249B (zh) * | 2019-02-21 | 2022-06-14 | 华南理工大学 | 电磁感应耦合射频放电等离子体装置及对果蔬进行清洗保鲜的方法 |
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