TW201709304A - 處理裝置及處理方法、以及氣體簇產生裝置及產生方法 - Google Patents

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Abstract

不會使得裝置構成複雜化及大型化，且不會讓氣體簇的量不夠充足，並不產生殘渣等地進行使用氣體簇之處理。 具備有：處理容器，係配置有被處理體，且保持為真空；排氣機構，係將處理容器內排氣；氣體供給部，係用以供給含有生成氣體簇用之簇生成氣體的氣體；簇噴嘴，係設置於處理容器內，並在其內部讓氣體供給部所供給之簇生成氣體絕熱膨脹，以生成氣體簇，而將含有所生成之氣體簇的氣體成分噴射至處理容器內；以及電漿生成機構，係在簇噴嘴部分生成電漿；藉由簇噴嘴部分所生成的電漿來將氣體簇離子化，而將離子化之氣體簇從簇噴嘴噴射，而照射至被處理體，以進行既定處理。

Description

處理裝置及處理方法以及氣體簇產生裝置及產生方法
本發明係關於一種使用氣體簇之處理裝置及處理方法已及氣體簇產生裝置及產生方法。
近年來，將氣體簇照射至被處理體表面以進行被處理體之洗淨或加工的氣體簇技術係作為可進行高選擇性之加工或洗淨的技術而受到矚目。
在使用氣體簇之物理力來進行基板等被處理體表面之洗淨等的處理之情況，會有依處理而在氣體簇自身物理作用下產生處理不夠充分的可能性。
於是，便提議一種使用氣體簇來提高被處理體之洗淨或加工之處理能力的技術，係在生成氣體簇後，將氣體簇離子化，而讓以電場或磁場來加速的簇離子束衝撞被處理體之技術(例如，參照專利文獻1、2)。
又，亦提議一種不會讓氣體簇離子化，而使用高化學反應性之氣體來生成氣體簇，以提高處理能力的技術(專利文獻3)。專利文獻3係記載有讓反應氣體之ClF3氣體與沸點較其要低之氣體的Ar氣體的混合氣體在不會液化之範圍的壓力下，從噴出部一邊絕熱膨脹一邊噴出至真空處理室內，而生成反應性簇，並將該反應性簇噴射至真空處理室內的試料以進行加工。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
專利文獻1：日本特開平4-354865號公報
專利文獻2：日本特開2011-86471號公報
專利文獻3：國際公開第2010/021265號
另外，上述專利文獻1或專利文獻2的技術中，會分別設置簇產生部與離子化部，而使得裝置構成複雜化及大型化。又，由於離子化部會從燈絲釋放出熱電子而與氣體簇衝撞，故被要求要有10-3Pa左右的低壓真空環境。因此，便會限制導入氣體量，而使得所產生之氣體簇離子量變少，且有導致在洗淨等的處理需要較長時間的可能性。
又，上述專利文獻3之技術中，在被處理體存在有非反應物質的情況，便會有產生殘渣的可能性，例如在進行洗淨處理的情況會變成洗淨不夠充分。
從而，本發明之課題便是提供一種不會使得裝置構成複雜化及大型化，且可不讓氣體簇的量不夠充足，並不產生殘渣等地進行處理之使用氣體簇之處理裝置及處理方法以及提供其所使用之氣體簇產生裝置及產生方法。
為了解決上述課題，本發明之第1觀點係提供一種使用氣體簇之處理裝置，係使用氣體簇來對被處理體進行處理之處理裝置，具備有：處理容器，係配置有被處理體，且保持為真空；排氣機構，係將該處理容器內排氣；氣體供給部，係用以供給含有生成氣體簇用之簇生成氣體的氣體；簇噴嘴，係設置於該處理容器內，並在其內部讓該氣體供給部所供給之簇生成氣體絕熱膨脹，以生成氣體簇，而將含有所生成之氣體簇的氣體成分噴射至該處理容器內；以及電漿生成機構，係在該簇噴嘴部分生成電漿；藉由該簇噴嘴部分所生成的電漿來將該氣體簇離子化，而將離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射，而照射至被處理體，以進行既定處理。
較佳地係進一步地具備：加速機構，係讓該簇噴嘴所噴射之該離子化的氣體簇朝向該被處理體來加速。又，可構成為該簇噴嘴為金屬製，該電漿生成機構係具有將直流電壓施加至該簇噴嘴的直流電源，藉由該直流電源來在該簇噴嘴與該被處理體之間產生電位差，而藉由DC放電來在該簇噴嘴部分生成電漿。在此情況，該直流電源亦可藉由在該簇噴嘴與該被處理 體之間產生電位差的機能來作為該加速機構的機能。
該電漿生成機構係可使用在該簇噴嘴部分生成感應耦合電漿者。該簇噴嘴係由介電體所構成，該電漿生成機構係可具有：感應線圈，係設置於該簇噴嘴周圍；以及高頻電源，係將高頻電力供給至該感應線圈。
在該氣體供給部所供給之氣體中，未於該簇噴嘴部分被簇化者亦可藉由該電漿被激發，成為單體離子或自由基，而對存在於該被處理體表面之物質造成化學作用。
該氣體供給部係供給該簇生成氣體與反應性氣體，該反應性氣體亦可在該簇噴嘴部分藉由該電漿被激發，而成為單體離子或自由基來被供給至該處理容器，或是不透過該簇噴嘴而直接被供給至該處理容器，並對存在於該被處理體表面之物質造成化學作用。
較佳地係進一步地具備有在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場的磁鐵，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分。較佳地係以該磁鐵之磁場強度為最大的位置與該簇噴嘴之出口位置為相同位置，或是該簇噴嘴之出口會較磁場強度為最大的位置要靠被處理體側的方式來設置該磁鐵。
本發明之第2觀點係提供一種使用氣體簇之處理方法，係使用氣體簇來對被處理體進行處理的處理方法，具有：將被處理體配置於處理容器內，且將其中保持為真空的步驟；將簇噴嘴設置於該處理容器內，並將含有簇生成氣體之氣體供給至該簇噴嘴，而在該簇噴嘴內部絕熱膨脹，以生成氣體簇的步驟；在該簇噴嘴部分生成電漿，而藉由該電漿來讓該氣體簇離子化，並讓離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射；以及將含有該離子化之氣體簇的激發成分照射至該被處理體，以進行既定處理。
較佳地係讓該簇噴嘴所噴射之該離子化的氣體簇朝向該被處理體來加速。又，亦可將直流電壓施加至該簇噴嘴，來在該簇噴嘴與該被處理體之間產生電位差，而藉由DC放電來在該簇噴嘴部分生成電漿。生成於該簇噴 嘴部分之電漿亦可為感應耦合電漿。
可藉由將該離子化之氣體簇照射至該被處理體，來去除附著於該被處理體表面的粒子。
在該氣體供給部所供給之氣體中，未於該簇噴嘴部分被簇化者亦可藉由該電漿被激發，成為單體離子或自由基，而對被處理體造成化學作用。
含有該簇生成氣體的氣體係具有該簇生成氣體與反應性氣體，該反應性氣體亦可在該簇噴嘴部分藉由該電漿被激發，而成為單體離子或自由基來被供給至該處理容器，或是不透過該簇噴嘴而直接被供給至該處理容器，並對該被處理體造成化學作用。
上述第2觀點之處理方法中，較佳地係進一步地具有藉由磁鐵來在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分之步驟。較佳地係以該磁鐵之磁場強度為最大的位置與該簇噴嘴之出口位置為相同位置，或是該簇噴嘴之出口會較磁場強度為最大的位置要靠被處理體側的方式來設置該磁鐵。
本發明之第3觀點係提供一種氣體簇產生裝置，係在保持為真空的處理容器內產生離子化之氣體簇的氣體簇產生裝置，具備有：氣體供給部，係用以供給含有生成氣體簇用之簇生成氣體的氣體；簇噴嘴，係設置於該處理容器內，並在其內部讓該氣體供給部所供給之簇生成氣體絕熱膨脹，以生成氣體簇，而將含有所生成之氣體簇的氣體成分噴射至該處理容器內；以及電漿生成機構，係在該簇噴嘴部分生成電漿；藉由該簇噴嘴部分所生成的電漿來將該氣體簇離子化，而將離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射。
上述第3觀點之氣體簇產生裝置較佳地係進一步地具備有在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場的磁鐵，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分。
本發明之第4觀點係提供一種氣體簇產生方法，係在保持為真空之處 理容器內產生離子化之氣體簇的氣體簇產生方法，具有：將簇噴嘴設置於該處理容器內，並將含有簇生成氣體之氣體供給至該簇噴嘴，而在該簇噴嘴內部絕熱膨脹，以生成氣體簇的步驟；以及在該簇噴嘴部分生成電漿，而藉由該電漿來讓該氣體簇離子化，並讓離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射。
在上述第4觀點之氣體簇產生方法中，較佳地係進一步地具有藉由磁鐵，來在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分之步驟。
本發明係在簇噴嘴內藉由絕熱膨脹來生成氣體簇，且藉由電漿生成機構來在簇噴嘴部分生成電漿。藉此，便可進行在簇噴嘴內生成氣體簇及氣體簇之離子化兩者。因此，便可不使得裝置構成複雜化及大型化，且不會讓氣體簇的量不夠充足，並不產生殘渣等地進行處理。
又，藉由在簇噴嘴之氣體噴射區域設置產生磁場的磁鐵，且於從磁鐵產生之磁場捕集離子或電子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有荷電成分之部分，便可抑制異常放電，且確實並穩定地在簇噴嘴與被處理體之間生成電漿。
1‧‧‧處理容器
2‧‧‧基板載置台
3‧‧‧驅動機構
4‧‧‧排氣口
5‧‧‧排氣配管
6‧‧‧真空泵
7‧‧‧壓力控制閥
10、40‧‧‧氣體簇照射機構
11、41、51‧‧‧簇噴嘴
12‧‧‧氣體供給部
12a‧‧‧簇生成氣體供給源
12b‧‧‧反應氣體供給源
21‧‧‧絕緣子
22‧‧‧直流高壓電源
30‧‧‧控制部
42‧‧‧感應線圈
43‧‧‧高頻電源
44‧‧‧直流電源
60‧‧‧磁鐵
61‧‧‧磁力線
67‧‧‧軛鐵
100、101、102‧‧‧處理裝置
201‧‧‧有機材料
202‧‧‧無機材料
203‧‧‧複合物
204‧‧‧鹵素殘渣
205‧‧‧非揮發性成分
206‧‧‧阻劑層
207‧‧‧硬皮層
Ci‧‧‧離子化氣體簇
mi‧‧‧單體離子
mr‧‧‧自由基
S‧‧‧基板
圖1係顯示本發明第1實施形態相關之處理裝置的剖面圖。
圖2係顯示本發明第1實施形態相關之處理裝置中的氣體供給部之一範例的圖式。
圖3係顯示本發明第1實施形態相關之處理裝置中的氣體供給部之另一範例之圖式。
圖4係顯示本發明第1實施形態相關之處理裝置中的氣體供給部之又一範例之圖式。
圖5係用以說明藉由本發明第1實施形態相關之處理裝置來去除基板上之粒子的模樣之概略圖。
圖6係用以說明藉由本發明第1實施形態相關之處理裝置來去除基板上之有機材料與無機材料的複合物之模樣的概略圖。
圖7係用以說明藉由本發明第1實施形態相關之處理裝置來去除基板上之分子狀的鹵素殘渣之模樣的概略圖。
圖8係用以說明藉由本發明第1實施形態相關之處理裝置來去除基板上之注入高劑量離子後的阻劑層之模樣的概略圖。
圖9係顯示從簇噴嘴下方來觀察在簇噴嘴內實際DC放電時的狀態之圖式。
圖10係顯示從簇噴嘴側面來觀察在簇噴嘴內實際DC放電時的狀態之圖式。
圖11係顯示電漿生成所使用之直流電壓為脈衝狀的範例之圖式。
圖12係顯示本發明第1實施形態相關之處理裝置中的簇噴嘴之較佳形態之圖式。
圖13係用以說明本發明第1實施形態相關之處理裝置中的接地形態的概略圖。
圖14係用以說明接地形態之其他範例的概略圖。
圖15係顯示本發明第2實施形態相關之處理裝置的剖面圖。
圖16係顯示本發明第2實施形態相關之處理裝置中的簇噴嘴之較佳形態的圖式。
圖17係顯示本發明第2實施形態相關之處理裝置中在簇噴嘴與感應線圈之間設置有法拉第遮蔽的範例之概略圖。
圖18係顯示簇噴嘴與法拉第遮蔽一體化之範例的立體圖。
圖19係顯示本發明第3實施形態相關之處理裝置的剖面圖。
圖20係顯示磁鐵配置位置之其他範例的圖式。
圖21係顯示磁鐵所產生之磁力線的圖式。
圖22係用以說明在從簇噴嘴遠離於基板側的位置設置有磁鐵的情況所產生的密勒效應(Miller effect)之圖式。
圖23係顯示可抑制密勒效應而在磁鐵出口附近讓電漿點火的磁鐵配置之圖式。
圖24係顯示將磁鐵從簇噴嘴側朝向基板側而串聯地複數設置的範例之圖式。
圖25係顯示從磁鐵朝向基板而設置有管狀軛鐵的範例之圖式。
以下，便參照添附圖式就本發明實施形態來加以說明。
<第1實施形態>
首先，便就第1實施形態來加以說明。
圖1係顯示本發明第1實施形態相關之處理裝置的剖面圖。
處理裝置100係用以將氣體簇照射至被處理體之基板表面而進行基板表面洗淨處理。
此處理裝置100係具有區劃出用以進行洗淨處理之處理室的處理容器1。處理容器1內係設置有載置有作為被處理體之基板S的基板載置台2。基板S係可舉例有半導體晶圓或平面顯示器用之玻璃基板等各種基板，若是為需要去除附著之粒子者的話，就不會特別限制。基板載置台2會藉由驅動機構3來加以驅動。
處理容器1之側壁下部係設置有排氣口4，排氣口4係連接有排氣配管5。排氣配管5係設置有真空泵6，並可藉由此真空泵6來將處理容器1內真空排氣。此時之真空度可藉由設置於排氣配管5之壓力控制閥7來加以控制。藉此來構成排氣機構，且藉此來將處理容器1內保持為既定真空度。
處理容器1側面係設置有用以進行被處理基板S之搬出入的搬出入口 (未圖示)，且透過此搬出入口來連接於真空搬送室(未圖示)。搬出入口係可藉由閘閥(未圖示)來加以開閉，並藉由真空搬送室內之基板搬送裝置來對處理容器1之基板S進行搬出入。
基板載置台2上方係配置有將洗淨用之氣體簇照射至基板S的氣體簇照射機構10。氣體簇照射機構10係具有在處理容器1內的上部對向於基板載置台2而設置之簇噴嘴11、設置於處理容器1外，且將含有生成簇用的氣體之氣體供給至簇噴嘴11的氣體供給部12以及將來自供給部12之氣體朝簇噴嘴11引導的氣體供給配管13。氣體供給配管13係從上游側設置有壓力調整器14、壓力計15、流量控制器16以及開關閥17。
簇噴嘴11係金屬製，並透過絕緣子(絕緣構件)21來設置於處理容器1之頂壁中央。簇噴嘴11係具有基端部11a與前端部11b，且構成為前端部11b會成為尾端變寬之形狀的錐噴嘴。簇噴嘴11之基端部11a係連接有直流高壓電源22，並將高壓直流電壓供給至簇噴嘴11。簇噴嘴11會透過絕緣子21而從氣體供給配管13及處理容器1來被絕緣，而成為電性浮接的狀態。另外，處理容器1及基板載置台2係接地。另外，噴嘴的形狀並未被限定。又，簇噴嘴11之直流電壓施加位置亦未被限定。
氣體供給部12可如圖2所示，僅具有簇生成氣體供給源12a來作為氣體供給源，亦可如圖3所示，具有供給簇生成氣體之簇生成氣體供給源12a以及供給具有被激發而作為反應基之機能的反應氣體之反應氣體供給源12b，且亦可將該等連接於氣體供給配管13。又，亦可如圖4所示，將到達處理容器1之氣體供給配管13a連接於反應氣體供給源12b，而不透過簇噴嘴11直接將反應氣體供給至處理容器1。
在從氣體供給部12來供給含有簇生成氣體之氣體時，會基於壓力計15所測量之壓力並藉由壓力調整器14來將其供給壓力升壓，升到例如0.1~5MPa左右之高壓。由於處理容器1內係保持為真空，故氣體供給部12所供給之高壓簇生成氣體便會在簇噴嘴11內絕熱膨脹，使得氣體原子或分 子的一部分會因凡德瓦爾力而從數個凝聚成約107個，而生成氣體簇。此時，簇噴嘴11係從直流高壓電源22來施加有高壓直流電壓，由於基板S會透過基板載置台2來接地，故在該等之間會產生DC放電，而在簇噴嘴11之前端部分生成電漿P。藉由此電漿P，來將在簇噴嘴11內所生成的氣體簇離子化，而成為離子化氣體簇Ci，並從簇噴嘴11朝處理容器1(處理室)內噴射，且藉由簇噴嘴11與基板S之電位差來朝向基板S加速，而照射至基板S。亦即，直流高壓電源22會具有作為電漿生成機構之機能及作為讓離子化氣體簇加速之加速機構的機能。
與其同時，流通於簇噴嘴11內之未被簇化的氣體分子(原子)亦會因電漿P而被激發，生成單體離子mi，單體離子mi亦會藉由簇噴嘴11與基板S之電位差被加速而照射至基板S。又，藉由電漿P來激發未被簇化之氣體分子(原子)，亦會生成自由基mr，而到達至基板S。
另外，在單體離子mi有造成過多的離子損傷之可能性的情況，亦可設置有分離器(skimmer)而使得單體離子不會照射至基板S。又，亦可在簇噴嘴11與基板S之間設置加速用電極來進一步地加速離子化氣體簇Ci。
簇生成氣體雖不特別限定，但例示有CO2氣體、Ar氣體、N2氣體、SF6氣體、NF3氣體、CH4氣體般之CXHY(碳化氫)氣體、CF4般之CXFY(氟碳)氣體等。該等係單獨或混合者都可適用。
為了不破壞所生成之氣體簇而噴射至被處理基板S，處理容器1內之壓力係越低越好，例如，供給至簇噴嘴11之氣體供給壓力在0.1~5MPa中較佳地為300Pa以下。但是，不需要到如從燈絲釋放出熱電子而將氣體簇離子化之技術般的10-3Pa等級的低壓。
又，為了在簇噴嘴11部分生成電漿，較佳地係讓來自直流高壓電源22之直流電壓為0.5~20kV左右，讓處理容器1內壓力為300Pa以下。又，只要如此般，讓處理容器1內壓力為300Pa以下的話，便可不破壞氣體簇而噴射，且有效地生成電漿。
反應氣體雖不特別限定，但例示有O2氣體、H2氣體。又，亦可在簇生成氣體所例示的SF6、CF4、NF3等的氣體單體中使用非活性之含氟氣體或H2O氣體。又，雖該等氣體如上述(參照圖4)，係可不透過簇噴嘴11而透過氣體供給配管13a來朝處理容器1供給，但在此情況，便會因電漿中之激發基而使得所導入之氣體被活化。另外，此般反應氣體可用於無法以離子化簇之物理力來去除的物質之去除。
驅動機構3係以將含有簇噴嘴11所噴射之離子化氣體簇Ci之激發成分照射至被處理基板S整面的方式來在一平面內移動基板載置台2，例如由XY台所構成。另外，亦可讓簇噴嘴11平面移動來取代此般藉由驅動機構3並透過基板載置台2來讓被處理基板S平面移動，又，亦可讓基板載置台2與簇噴嘴11兩者平面移動。又，亦可讓基板載置台2旋轉而讓簇噴嘴移動。又，亦可讓基板載置台2旋轉並平行移動。
處理裝置100係具有控制部30。控制部30係具有會控制處理裝置100之氣體供給(壓力調整器14、流量控制器16以及開閉閥17)、氣體排氣(壓力控制閥7)、利用驅動機構3之基板載置台2的驅動、直流高壓電源22的電壓等之微處理器(電腦)的控制器。控制器係連接有使用者為了管理處理裝置而進行指令之輸入操作等的鍵盤以及將處理裝置100之運作狀況可視化而加以顯示的顯示器等。又，控制器係連接有儲存了在控制器之控制下來實現處理裝置100中之處理用的控制程式，或為對應於處理條件而讓處理裝置100之各構成部實行既定處理用的控制程式之處理配方，或是各種資料庫等的記憶部。配方係被記憶於記憶部中之適當的記憶媒體。然後，依需求而藉由從記憶部來叫出任意配方以讓控制器實行，便可在控制器之控制下進行處理裝置100中之所欲處理。
接著，便就使用上述般之處理裝置100的處理方法來加以說明。
首先，開啟閘閥並透過搬出入口來搬入被處理基板S，而載置於基板載置台2上，並藉由真空泵6來將處理容器1內抽真空，以成為既定壓力之 真空狀態，並且以既定流量來從氣體供給部12供給CO2氣體等的簇生成氣體，或是依需要進一步地供給反應性氣體。簇生成氣體會藉由壓力調整器14來調壓，並以既定供給壓力來供給至簇噴嘴11。此時，亦可在氣體供給部12或是在氣體供給部12與壓力調整器14之間設置升壓機。氣體供給部與高壓之簇生成氣體會在真空狀態的簇噴嘴11內絕熱膨脹，其一部分會凝聚而生成氣體簇。此時，簇噴嘴11係從直流高壓電源22來施加有高壓直流電壓，由於基板S會透過基板載置台2而接地，故在該等之間便會產生DC放電，而在簇噴嘴11部分生成電漿P。藉由此電漿P，來將在簇噴嘴11內所生成之氣體簇離子化而成為離子化氣體簇Ci，並從簇噴嘴11來朝處理容器1(處理室)內噴射，藉由簇噴嘴11與基板S之電位差來加速而照射至基板S。
由於離子化氣體簇Ci可藉由給予電位差來加速，故會使得氣體簇本身之物理能量增加。因此，離子化氣體簇Ci便可以較中性氣體簇要高之能量來衝撞至基板S，而可提高基板S表面之洗淨效果。
例如圖5所示，在基板S上存在有粒子Pa的情況，由於將物理能量較高之離子化氣體簇Ci照射至基板S，故即便為難以去除粒子Pa的形態，仍可有效地去除，而可提高粒子的去除率。
又，由於如此般在簇噴嘴11內及簇噴嘴11前端部附近會進行氣體簇之生成及氣體簇之離子化兩者，故不會產生如上述專利文獻1、2所記載分別設置簇生成部及離子化部之裝置般的裝置大型化或複雜化。又，由於會在簇噴嘴11部分生成電漿並將氣體簇離子化，故不需要如從燈絲釋放出熱電子的方法般之低壓環境，而不會有因導入氣體量的限制而使得氣體簇的量不夠充分之情形。進一步地，由於不會如專利文獻3般，利用將反應性氣體簇化之氣體簇的反應性，故在被處理體有非反應物質的情況亦不會產生殘渣。
另一方面，由於在氣體供給部12所供給之簇生成氣體中，被簇化的只 是一部分，故未被簇化之簇生成氣體亦會流通於簇噴嘴11。又，在供給大部分都未簇化之反應氣體的情況，即便被供給至簇噴嘴11，大部分仍會就這樣流通於簇噴嘴11。然後，該等氣體分子(原子)亦會藉由簇噴嘴11部分之電漿P而被激發，成為單體離子mi或自由基mr，並將此般單體離子mi或自由基mr照射至基板S。又，在使用易於簇化者來作為反應性氣體的情況，如圖4所示，係直接透過氣體供給配管13a來將反應氣體供給至處理容器1內，藉由電漿中之激發基來將反應氣體活化，生成單體離子mi或自由基mr，而照射至基板S。
該等單體離子mi或自由基mr在基板S存在有會與該等反應之物質的情況，係可有效地作用於基板S之處理。亦即，基板S上的反應性物質會藉由所激發之氣體分子(原子)(亦即單體離子mi或自由基mr)而被分解(去除)，非反應物或蒸氣壓較低之反應生成物則是藉由離子化氣體簇Ci的物理力而被去除。
例如，在基板S上存在有EUV阻劑般之有機材料201與無機材料202的複合物203的情況，便除了CO2氣體般之簇生成氣體之外，再供給O2氣體來作為反應性氣體，且如圖6(a)所示，讓在簇噴嘴11內所激發之O2氣體(氧自由基(O*))與有機材料201反應，而分解去除有機材料201，再如圖6(b)所示，以離子化氣體簇Ci來物理性地去除殘留之無機材料202。另外，此處之反應性氣體並不限於O2氣體，亦可為例如H2氣體等的對於有機材料、無機材料都具有反應性者。
又，在基板S上存在有鹵素系附著物，例如分子狀鹵素殘渣的情況，便除了CO2氣體般之簇生成氣體之外，再供給H2氣體來作為反應性氣體，且如圖7(a)所示，讓在簇噴嘴11內所激發之H2氣體(氫自由基(H*))與分子狀鹵素殘渣204反應，而轉換為揮發性成分(例如HF)來加以去除，再如圖7(b)所示，其他無揮發性成分(粒子狀)205則以離子化氣體簇Ci之物理力來加以去除。另外，此處之反應性氣體並不限於H2氣體，而可使用例如H2O 氣體等的與鹵素殘渣有反應性者。
進一步地，雖然在注入高劑量離子後之阻劑層係在表面形成有硬皮層(強固的碳層)，但在基板S上去除注入高劑量離子後之阻劑層的情況，同樣地除了簇生成氣體之外，再供給H2氣體來做為反應性氣體，且如圖8(a)所示，讓氫自由基(H*)與硬皮層207反應而分解去除，再如圖8(b)所示，殘留之通常的阻劑層206可以氫自由基之分解與離子化氣體簇Ci的物理力之組合來高效率地去除。此處之反應氣體並不限於H2氣體，亦可為例如O2氣體等的與有機材料有反應性者。
另外，藉由使用如作為簇生成氣體之NF3氣體般被激發而具有反應性者，便可僅以簇生成氣體來讓離子化氣體簇之物理力與激發之分子的化學反應兩者作用於基板S上之物質。
在單體離子mi有造成過多離子損傷的可能性之情況，係可藉由設置分離器來減輕單體離子mi相對於基板S之照射。在使用分離器仍有離子去除不夠充分的情況，亦可使用中和器來將有造成離子損傷之可能性的單體離子mi直接除電。
又，藉由在簇噴嘴11與基板S之間設置加速用電極，便可進一步地加速離子化氣體簇Ci，而增加離子化氣體簇Ci之物理力。
接著，便就在簇噴嘴11內實際DC放電時之狀態來加以說明。
圖9係顯示使用CO2氣體來作為簇生成氣體，而從簇噴嘴11下方來觀察在讓CO2氣體壓力改變的情況之放電狀況的狀態之圖式。在此係讓處理容器內之壓力為0.8Pa以下，讓直流高壓電源所施加之電漿為最大5kV，而讓CO2氣體供給壓力改變為0.35MPa、0.48MPa、0.7MPa。如圖9所示，隨著供給壓力之增加，電漿生成部分(明亮的部分)之亮度會變高，且電漿生成部分之大小亦會增加，電漿生成部分會較噴嘴內徑要大且朝外徑側擴大。由於藉由供給壓力之增加，便會增加通過簇噴嘴之CO2氣體流量，故圖9之結果便顯示藉由CO2氣體流量之增加，便會使得電漿生成部分(明亮的部 分)之亮度變高，且電漿生成部分之大小亦會增加。又，由於電漿生成部分會較噴嘴內徑要大，並朝外徑側擴大，故代表即便在簇噴嘴出口附近亦會生成電漿。雖圖10係顯示在供給壓力為0.48MPa的條件下，從簇噴嘴側面來觀察簇噴嘴內實際DC放電時之狀況的狀態之圖式，但可得知電漿會從簇噴嘴前端部分擴散於出口側。又，在直流電源之供給電力為固定條件下，於增加供給氣體流量時，電流值便會伴隨於此而增加。由此看來，便可推測藉由增加CO2氣體流量，便會使得電漿內之離子化成分增加，而使得電流值增加。
雖電漿生成所使用之直流高壓電源22可為連續地施加直流電壓者，但亦可如圖11所示般，脈衝狀地施加。藉由脈衝狀地施加，便可抵消電壓施加時之電弧電壓上升而抑制異常放電產生。又，在連續施加直流電壓的情況，雖假想電漿狀態會過多而妨礙簇生成，但藉由脈衝狀地施加直流電壓，便可高效率地生成氣體簇。
又，如圖12所示，較佳地係使得簇噴嘴11之形狀變長，以擴大簇生成區域。在將直流電壓施加至簇噴嘴11而DC放電的情況，便會在簇噴嘴11前端出口附近生成電漿。因此，藉由使得簇噴嘴11變長，便可讓從簇噴嘴11之入口至電漿生成區域之間的簇生成區域R之距離成為對於生成氣體簇而言充分的長度。其結果，便可增加氣體簇生成量。
另外，雖然圖1之範例中，係基板S及處理容器1都接地，而如圖13所示，成為在基板S及處理容器1與簇噴嘴11之間形成有電位差的簡單構造，但亦可如圖14所示，僅基板S接地。在此情況，便可區分出基板之電位，以及除了基板S以外的處理容器1等之周邊構成部分的電位。
<第2實施形態>
接著，便就第2實施形態來加以說明。
圖15係顯示本發明第2實施形態相關之處理裝置的剖面圖。
本實施形態之處理裝置101係具有設置有簇噴嘴41之氣體簇照射機構 40來取代第1實施形態的簇噴嘴11，且將電漿生成方式改為感應耦合型電漿(ICP)方式。
簇噴嘴41係由石英或陶瓷(氧化鋁)等之介電體所構成，並具有基端部41a及前端部41b，且構成為基端部41a會被安裝於處理容器1之頂壁中央，並前端部41b會成為尾端變寬之形狀的錐噴嘴。簇噴嘴41之前端部41b周圍係捲繞有感應線圈42，感應線圈42係連接有高頻電源43。但是，噴嘴之形狀並不被限定。又，基板載置台2係連接有直流電源44。由於其他構成係與圖1之處理裝置100相同，故省略詳細說明。
與第1實施形態同樣，在從氣體供給部12來供給含有簇生成氣體之氣體時，會基於壓力計15所測量之壓力並藉由壓力調整器14來將其供給壓力升壓，升到例如0.1~5MPa左右之高壓。由於處理容器1內係保持為真空，故氣體供給部12所供給之高壓簇生成氣體便會在簇噴嘴41內絕熱膨脹，而生成氣體簇。此時，藉由從高頻電源43來將高頻電力供給至捲繞於簇噴嘴41之前端部41b周圍的感應線圈42，來在簇噴嘴41內部之捲繞有感應線圈42的部分產生感應電磁場，並藉此來將電漿P生成在簇噴嘴41部分。藉由此電漿P，來將在簇噴嘴41內所生成的氣體簇離子化，而成為離子化氣體簇Ci，並從簇噴嘴41朝處理容器1(處理室)內噴射。另一方面，由於基板載置台2係連接有直流電源44，故會在簇噴嘴41與基板S之間產生電位差，並藉由該電位差來加速離子化氣體簇Ci，而照射至基板S。亦即，直流電源44具有作為讓離子化氣體簇加速之加速機構的機能。
流通於簇噴嘴41內之未被簇化的氣體分子(原子)亦會因電漿P而被激發，生成單體離子mi，單體離子mi亦會藉由簇噴嘴41與基板S之電位差來加速而照射至基板S。又，藉由電漿P來激發未被簇化之氣體分子(原子)，亦會生成自由基mr，而到達至基板S。
與第1實施形態同樣，簇生成氣體雖不特別限定，但例示有CO2氣體、Ar氣體、N2氣體、SF6氣體、CF4氣體、NF3氣體等，該等係單獨或混合者 都可適用。又，與第1實施形態同樣，處理容器1內之壓力越低越好，例如，供給至簇噴嘴41之氣體供給壓力在0.1~5MPa中較佳地為300Pa以下，但是，不需要到如從燈絲釋放出熱電子而將氣體簇離子化之技術般的10-3Pa等級的低壓。與第1實施形態同樣，雖反應氣體亦不特別限定，但例示有O2氣體、H2氣體。反應氣體可用於無法以離子化簇之物理力來去除的物質之去除。
為了在簇噴嘴41部分生成感應耦合電漿，較佳地係讓高頻電源43之頻率為1~300MHz左右，讓功率為1~1000W左右，讓處理容器內之壓力為0.01~300Pa左右。又，只要如此般，讓處理容器1內壓力為300Pa以下的話，便可不破壞氣體簇而噴射，且有效地生成電漿。
本實施形態之處理裝置101中，亦首先，開啟閘閥並透過搬出入口來搬入被處理基板S，而載置於基板載置台2上，並藉由真空泵6來將處理容器1內抽真空，以成為既定壓力之真空狀態，並且以既定流量來從氣體供給部12供給CO2氣體等的簇生成氣體，或是依需要進一步地供給反應性氣體。簇生成氣體會藉由壓力調整器14來升壓，並以既定供給壓力來供給至簇噴嘴41。高壓之簇生成氣體會在真空狀態的簇噴嘴41內絕熱膨脹，其一部分會凝聚而生成氣體簇。此時，簇噴嘴41部分係藉由從高頻電源43來將高頻電力供給至感應線圈42，來生成感應耦合電漿P。藉由此電漿P，來將在簇噴嘴41內所生成之氣體簇離子化而成為離子化氣體簇Ci，並從氣體簇噴嘴41來朝處理容器1(處理室)內噴射，藉由直流電源44所施加之直流電壓所產生的簇噴嘴41與基板S之電位差來加速而照射至基板S。
本實施形態中，亦與第1實施形態同樣，藉由電位差來讓離子化氣體簇Ci加速，以增加氣體簇本身之物理能量，便可以較中性氣體簇要高之能量來衝撞至基板S，而可提高基板S表面之洗淨效果。因此，即便在基板S上存在有難以去除之形態的粒子Pa之情況，仍可有效地去除。又，與第1實施形態同樣，不會產生如上述專利文獻1、2、3之技術中的不良狀況。
另一方面，與第1實施形態同樣，未被簇化之簇生成氣體亦會流通於簇噴嘴41，又，在供給反應性氣體的情況，由於使用大部分未簇化者，故大部分反應性氣體仍會就這樣流通於簇噴嘴41。然後，該等氣體分子(原子)亦會藉由簇噴嘴41部分之電漿P而被激發，成為單體離子mi或自由基mr，並將此般單體離子mi或自由基mr照射至基板S。
該等單體離子mi或自由基mr會與第1實施形態同樣，在基板S存在有會與該等反應之物質的情況，係可有效地作用於基板S之處理。亦即，基板S上的反應性物質會藉由所激發之氣體分子(原子)(亦即單體離子mi或自由基mr)而被分解(去除)，非反應物或蒸氣壓較低之反應生成物則是藉由離子化氣體簇Ci的物理力而被去除。從而，本實施形態亦可適用第1實施形態所例示般之圖5至8的應用。
在本實施形態中，在單體離子mi有造成過多離子損傷的可能性之情況，亦可藉由設置分離器來減輕單體離子mi相對於基板S之照射。在使用分離器仍有離子去除不夠充分的情況，亦可使用中和器來將有造成離子損傷之可能性的單體離子mi直接除電。又，亦可取代將直流電源44連接於基板載置台2而將直流電壓施加至基板S，或是除了施加直流電壓之外，又在簇噴嘴41與基板S之間設置加速用電極而讓離子化氣體簇Ci進一步地加速。
如圖16所示，在本實施形態之簇噴嘴41中，亦與第1實施形態之簇噴嘴11同樣，較佳地係將形狀變長，以擴大簇生成區域。亦即，由於感應耦合電漿會形成在捲繞有感應線圈42的區域，故藉由讓感應線圈42捲繞在簇噴嘴41之前端部分，而讓從簇噴嘴41之入口至感應線圈42之捲繞區域之間的簇生成區域R成為對於生成氣體簇而言充分的長度，便可增加氣體簇生成量。
如圖17所示，從抑制對簇噴嘴41內壁之電性損傷的觀點看來，亦可在感應線圈42與簇噴嘴41之前端部41b之間設置有為金屬製之圓錐狀法拉第遮蔽45。又，如圖18所示，亦可設置與法拉第遮蔽一整成型之簇噴嘴 51來取代簇噴嘴41。此簇噴嘴51會在兼具法拉第遮蔽之噴嘴本體52設置狹縫53，並以填埋此狹縫53內的方式來設置石英等的介電體54來加以絕緣。
<第3實施形態>
接著，便就第3實施形態來加以說明。
圖19係顯示本發明第3實施形態相關之處理裝置的剖面圖。
本實施形態之處理裝置102係在第1實施形態的處理裝置追加磁鐵60者。由於其他構成係與第1實施形態相同，故省略說明。
磁鐵60會讓磁場產生於簇噴嘴11之氣體噴射區域，且藉由所產生之磁場來捕集離子或電子般之荷電成分，並將電漿生成區域限制於捕集有荷電成分之部分。磁鐵60係以例如釤鈷磁鐵等的永久磁鐵所構成。
本範例中，磁鐵60會成為環狀，並以圍繞簇噴嘴11之方式來加以設置。但是，若是磁鐵60之配置位置可讓磁場產生於簇噴嘴11之氣體噴射區域，並藉由所產生之磁場來捕集離子或電子等的荷電成分，而將電漿生成區域限制於所捕集之部分的話，配置位置便不限制，亦可如圖20所示，以圍繞來自簇噴嘴11之氣體成分噴射區域的方式來加以設置。
簇噴嘴11係從直流高壓電源20來供給有高壓直流電壓，且由於被處理體之基板S係接地，故若是處理容器1內之壓力較低的話，即便不設置磁鐵60仍可在簇噴嘴11與基板S之間產生DC放電，而在氣體簇噴嘴11之前端部分生成電漿。然而，在藉由簇噴嘴11所供給之氣體來讓處理容器1內之壓力上升時，於不存在有磁鐵60的情況，便會有在簇噴嘴11與例如處理容器1壁部之間產生異常放電之情況，在此情況會難以在簇噴嘴11與基板S之間持續生成電漿。
相對於此，藉由設置有磁鐵60，便可在磁鐵60所產生之磁場捕集簇噴嘴11所噴射之氣體中藉由直流高壓電源所激發生成的荷電成分，亦即離子或電子。因此，在捕集有離子或電子的部分中，離子或電子的密度便會上 升。藉此，便可確實且穩定地將電漿生成區域限制在此部分。因此，即便處理容器內之壓力上升，仍可在簇噴嘴11部分持續性地維持電漿。
磁鐵60所產生之磁場如圖21所示，係可以磁力線61來加以表示。磁力線61係從磁鐵之N極62朝向S極63的曲線，磁力線密度越高則磁場強度越強。離子或電子般之荷電成分會旋轉於磁力線61周圍，並藉此來被捕集於磁場。
在荷電成分靠近於磁力線61收縮之漏斗狀區域64時，有荷電成分會受到斥力而彈回電漿的情況。這便是所謂之密勒效應。具體而言，如上述圖20般，在將磁鐵60設置於從簇噴嘴11遠離於基板S側的位置之情況，係如圖22所示，會有因密勒效應而使得電漿被彈回至簇噴嘴11上方的可能性。相對於此，如圖23所示，藉由以簇噴嘴11之出口位置與磁場強度為最大之位置65為相同位置，或是簇噴嘴11之出口會較磁場強度為最大之位置65要靠被處理體側的方式來設置磁鐵60，應可抑制密勒效應之電漿的彈回，而在磁鐵60出口附近生成電漿。
較佳地，磁鐵60係在簇噴嘴11部分持續性地維持電漿，並且具有將電漿引導至基板S的效果。為此，磁鐵60之上下方向的長度係較長者為佳。又，從此般觀點看來，如圖24所示，亦可將磁鐵60從簇噴嘴11側朝向基板S側而串聯地複數設置。如此般，藉由串聯地設置複數磁鐵60，便可讓磁場從簇噴嘴11之出口部分到基板S附近部分不被中斷地形成，而可將電漿從簇噴嘴11部分朝基板S側加以引導。此時，由於在鄰接之磁鐵60之間的間隙過大時，便會產生密勒效應，而有使得閉鎖電漿之效果變小的可能性，故較佳地係盡可能地讓鄰接之磁鐵60間的間隙變小。
又，如圖25所示，亦可從磁鐵60朝向基板S設置有由鐵材或不鏽鋼(SUS)材等的軟磁性體所構成之管狀軛鐵67。磁鐵60所產生之磁場會藉由軛鐵67而到達至基板S附近，並可藉此來將電漿從簇噴嘴11部分朝基板S側引導。
由於本實施形態中，係藉由磁鐵60所產生之磁場來捕集荷電成分，故可讓單體離子mi等捕集減速，而可使得單體離子mi對基板S造成過多離子損傷的可能性變小。另一方面，雖氣體簇噴嘴11所噴射之氣體簇亦會在電漿中被離子化，但由於質量相較於單體離子要重很多，故在此磁場區域中幾乎不會受到捕集等的影響而朝向基板S飛行。當然即便如此，仍會有單體離子mi對基板S造成過多離子損傷之可能性，在此情況，亦與上述實施形態同樣，使用分離器或中和器來減輕單體離子相對於基板S之照射。又，亦可在簇噴嘴41與基板S之間設置加速用電極而進一步地讓離子化氣體簇Ci加速。
以上，雖就於第1實施形態之處理裝置追加磁鐵60的範例來加以說明，但本實施形態並不限於此，亦可為於第2實施形態之處理裝置追加磁石的裝置。在此情況亦可得到同樣的效果。又，關於磁鐵之配置亦相同，圖24、25之範例亦可同樣地適用。
本實施形態係對第1實施形態及第2實施形態附加藉由使用磁鐵，來在所欲部分捕集荷電成分，而將電漿生成於所欲區域之效果者，基本的處理係與第1及第2實施形態相同。亦即，藉由電位差來讓離子化氣體簇Ci加速，而藉由讓氣體簇本身之物理能量增加，便可以較中性氣體簇要高之能量來衝撞基板S，而可提高基板S表面之洗淨效果。又，通過簇噴嘴未被簇化而流通之簇生成氣體或反應性氣體會藉由電漿而被激發，成為單體離子mi或自由基mr，並有效地作用於存在於基板S的可與該等反應之物質。從而，本實施形態中亦可適用第1實施形態所例示般之圖5至8的應用便無需贅言。
另外，雖本實施形態係顯示設置有環狀磁鐵來作為磁鐵60的範例，但並不限於此，只要可在簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場，而在磁場捕集荷電成分，並將電漿生成區域限制在捕集有荷電成分之部分的話，就不限於環狀，亦可為例如2片平板狀磁鐵。
<其他適用>
另外，本發明並不限於上述實施形態而可進行各種變形。例如，雖上述實施形態係例示DC放電方式及ICP方式來作為將電漿生成於簇噴嘴部分的方式，但並不限定於此。
又，上述實施形態雖顯示加速離子化氣體簇而照射至被處理體之基板S的範例，但在以單體離子或自由基之處理為主體的情況，離子化氣體簇之加速便非必要。
進一步地，雖上述實施形態係顯示將本發明適用於基板之洗淨處理的範例，但被處理體並不限於基板，又，所適用之處理並不限於洗淨，亦可適用於例如加工等的其他處理。
1‧‧‧處理容器
2‧‧‧基板載置台
3‧‧‧驅動機構
4‧‧‧排氣口
5‧‧‧排氣配管
6‧‧‧真空泵
7‧‧‧壓力控制閥
10‧‧‧氣體簇照射機構
11‧‧‧簇噴嘴
11a‧‧‧基端部
11b‧‧‧前端部
12‧‧‧氣體供給部
13‧‧‧氣體供給配管
14‧‧‧壓力調整器
15‧‧‧壓力計
16‧‧‧流量控制器
17‧‧‧開關閥
21‧‧‧絕緣子
22‧‧‧直流高壓電源
30‧‧‧控制部
100‧‧‧處理裝置
Ci‧‧‧離子化氣體簇
mi‧‧‧單體離子
mr‧‧‧自由基
S‧‧‧基板
P‧‧‧電漿

Claims (23)

  1. 一種使用氣體簇之處理裝置，係使用氣體簇來對被處理體進行處理之處理裝置，具備有：處理容器，係配置有被處理體，且保持為真空；排氣機構，係將該處理容器內排氣；氣體供給部，係用以供給含有生成氣體簇用之簇生成氣體的氣體；簇噴嘴，係設置於該處理容器內，並在其內部讓該氣體供給部所供給之簇生成氣體絕熱膨脹，以生成氣體簇，而將含有所生成之氣體簇的氣體成分噴射至該處理容器內；以及電漿生成機構，係在該簇噴嘴部分生成電漿；藉由該簇噴嘴部分所生成的電漿來將該氣體簇離子化，而將離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射，而照射至被處理體，以進行既定處理。
  2. 如申請專利範圍第1項之使用氣體簇之處理裝置，其係進一步地具備：加速機構，係讓該簇噴嘴所噴射之該離子化的氣體簇朝向該被處理體來加速。
  3. 如申請專利範圍第2項之使用氣體簇之處理裝置，其中該簇噴嘴為金屬製，該電漿生成機構係具有將直流電壓施加至該簇噴嘴的直流電源，藉由該直流電源來在該簇噴嘴與該被處理體之間產生電位差，而藉由DC放電來在該簇噴嘴部分生成電漿。
  4. 如申請專利範圍第3項之使用氣體簇之處理裝置，其中該直流電源亦會藉由在該簇噴嘴與該被處理體之間產生電位差的機能來作為該加速機構的機能。
  5. 如申請專利範圍第1項之使用氣體簇之處理裝置，其中該電漿生成機構係在該簇噴嘴部分生成感應耦合電漿。
  6. 如申請專利範圍第5項之使用氣體簇之處理裝置，其中該簇噴嘴係由介電體所構成，該電漿生成機構係具有：感應線圈，係設置於該簇噴嘴 周圍；以及高頻電源，係將高頻電力供給至該感應線圈。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項的使用氣體簇之處理裝置，其中在該氣體供給部所供給之氣體中，未於該簇噴嘴部分被簇化的成分會藉由該電漿被激發，成為單體離子或自由基，而對存在於該被處理體表面之物質造成化學作用。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項的使用氣體簇之處理裝置，其中該氣體供給部係供給該簇生成氣體與反應性氣體，該反應性氣體會在該簇噴嘴部分藉由該電漿被激發，而成為單體離子或自由基來被供給至該處理容器，或是不透過該簇噴嘴而直接被供給至該處理容器，並對存在於該被處理體表面之物質造成化學作用。
  9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項的使用氣體簇之處理裝置，其係進一步地具備有在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場的磁鐵，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分。
  10. 如申請專利範圍第9項之使用氣體簇之處理裝置，其係以該磁鐵之磁場強度為最大的位置與該簇噴嘴之出口位置為相同位置，或是該簇噴嘴之出口會較磁場強度為最大的位置要靠被處理體側的方式來設置該磁鐵。
  11. 一種使用氣體簇之處理方法，係使用氣體簇來對被處理體進行處理的處理方法，具有：將被處理體配置於處理容器內，且將其中保持為真空的步驟；將簇噴嘴設置於該處理容器內，並將含有簇生成氣體之氣體供給至該簇噴嘴，而在該簇噴嘴內部絕熱膨脹，以生成氣體簇的步驟；在該簇噴嘴部分生成電漿，而藉由該電漿來讓該氣體簇離子化，並讓離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射；以及將含有該離子化之氣體簇的激發成分照射至該被處理體，以進行既定處理。
  12. 如申請專利範圍第11項之使用氣體簇之處理方法，其係讓該簇噴嘴所噴射之該離子化的氣體簇朝向該被處理體來加速。
  13. 如申請專利範圍第12項之使用氣體簇之處理方法，其係將直流電壓施加至該簇噴嘴，來在該簇噴嘴與該被處理體之間產生電位差，而藉由DC放電來在該簇噴嘴部分生成電漿。
  14. 如申請專利範圍第11項之使用氣體簇之處理方法，其中生成於該簇噴嘴部分之電漿係感應耦合電漿。
  15. 如申請專利範圍第11至14項中任一項的使用氣體簇之處理方法，其係藉由將該離子化之氣體簇照射至該被處理體，來去除附著於該被處理體表面的粒子。
  16. 如申請專利範圍第11至14項中任一項的使用氣體簇之處理方法，其中在該氣體供給部所供給之氣體中，未於該簇噴嘴部分被簇化的成分會藉由該電漿被激發，成為單體離子或自由基，而對被處理體造成化學作用。
  17. 如申請專利範圍第11至14項中任一項的使用氣體簇之處理方法，其中含有該簇生成氣體的氣體係具有該簇生成氣體與反應性氣體，該反應性氣體會在該簇噴嘴部分藉由該電漿被激發，而成為單體離子或自由基來被供給至該處理容器，或是不透過該簇噴嘴而直接被供給至該處理容器，並對該被處理體造成化學作用。
  18. 如申請專利範圍第11至14項中任一項的使用氣體簇之處理方法，其係進一步地具有藉由磁鐵來在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分之步驟。
  19. 如申請專利範圍第18項之使用氣體簇之處理方法，其係以該磁鐵之磁場強度為最大的位置與該簇噴嘴之出口位置為相同位置，或是該簇噴嘴之出口會較磁場強度為最大的位置要靠被處理體側的方式來設置該磁鐵。
  20. 一種氣體簇產生裝置，係在保持為真空的處理容器內產生離子化之氣體簇的氣體簇產生裝置，具備有：氣體供給部，係用以供給含有生成氣體簇用之簇生成氣體的氣體；簇噴嘴，係設置於該處理容器內，並在其內部讓該氣體供給部所供給之簇生成氣體絕熱膨脹，以生成氣體簇，而將含有所生成之氣體簇的氣體成分噴射至該處理容器內；以及電漿生成機構，係在該簇噴嘴部分生成電漿；藉由該簇噴嘴部分所生成的電漿來將該氣體簇離子化，而將離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射。
  21. 如申請專利範圍第20項之氣體簇產生裝置，其係進一步地具備有在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場的磁鐵，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分。
  22. 一種氣體簇產生方法，係在保持為真空之處理容器內產生離子化之氣體簇的氣體簇產生方法，具有：將簇噴嘴設置於該處理容器內，並將含有簇生成氣體之氣體供給至該簇噴嘴，而在該簇噴嘴內部絕熱膨脹，以生成氣體簇的步驟；以及在該簇噴嘴部分生成電漿，而藉由該電漿來讓該氣體簇離子化，並讓離子化之氣體簇從該簇噴嘴噴射。
  23. 如申請專利範圍第22項之氣體簇產生方法，其係進一步地具有藉由磁鐵，來在該簇噴嘴之氣體噴射區域產生磁場，並在該磁場捕集電子或離子般之荷電成分，而將電漿生成區域限制在捕集有該荷電成分的部分之步驟。
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