特許 6067372 プラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6067372

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20170116BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20170116BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 104H

   H01L21/302 101D

   H05H1/46 B

   H01L21/30 572A

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-287550(P2012-287550)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2014-130907(P2014-130907A)

(43)【公開日】2014年7月10日

【審査請求日】2015年12月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002428

【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100157901

【弁理士】

【氏名又は名称】白井 達哲

(72)【発明者】

【氏名】出村 健介

【審査官】 鈴木 聡一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−００２６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４７２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０４５９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２８６２３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０５Ｈ １／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理物の処理面を下方に向けて前記処理面にプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、
大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
前記処理容器の内部を減圧する排気部と、
前記処理容器の内部にプロセスガスを導入するプロセスガス導入部と、
前記処理容器の内部にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記処理容器の内部に設けられた台座、この台座を上下方向に貫通し、前記被処理物の前記処理面を下方に向けた状態で、前記被処理物を前記台座の上面より上方にて、かつ前記被処理物の前記処理面と前記台座の前記上面との距離を可変に支持する支持部、を有する載置部と、
前記台座の外周に設けられる整流板と、
を備え、
前記プラズマ発生部は、前記支持部に支持される前記被処理物の上方に前記プラズマを発生させるプラズマ処理装置。

【請求項2】

前記支持部は、前記被処理物の周縁部分を支持する請求項１記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記台座の前記被処理物が支持されている側に除去ガスを供給する除去ガス供給部をさらに備えた請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記被処理物に振動を加える振動部をさらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

前記台座の前記被処理物が支持されている側に中性活性種を含む処理ガスを供給する処理ガス供給部をさらに備えた請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

前記台座の内部には、前記被処理物の温度を制御する温度制御部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、プラズマ処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プラズマ処理を行う処理容器内において、処理面が下方（処理容器の底面側）に向くように被処理物を配置し、中性活性種を含むガスを被処理物の下方から処理面に向けて噴出させるプラズマ処理装置がある（例えば、特許文献１を参照）。
ここで、レジストなどの除去対象物の表面や内部に除去が困難な異物がある場合がある。
この様な場合、被処理物の処理面に向けて中性活性種を含むガスを噴出させるようにすると、異物が舞い上がり、処理面に強固に付着するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０−７４６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、被処理物の処理面に異物が付着するのを抑制することができるプラズマ処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係るプラズマ処理装置は、
被処理物の処理面を下方に向けて前記処理面にプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、
大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
前記処理容器の内部を減圧する排気部と、
前記処理容器の内部にプロセスガスを導入するプロセスガス導入部と、
前記処理容器の内部にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記処理容器の内部に設けられた台座、この台座を上下方向に貫通し、前記被処理物の前記処理面を下方に向けた状態で、前記被処理物を前記台座の上面より上方にて、かつ前記被処理物の前記処理面と前記台座の前記上面との距離を可変に支持する支持部、を有する載置部と、
前記台座の外周に設けられる整流板と、
を備え、
前記プラズマ発生部は、前記支持部に支持される前記被処理物の上方に前記プラズマを発生させる。

【発明の効果】

【0006】

本発明の実施形態によれば、被処理物の処理面に異物が付着するのを抑制することができるプラズマ処理装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】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図である。

【図2】支持部１３を例示するための模式図である。

【図3】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図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しつつ、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。
[第１の実施形態]
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図である。
図１に示すように、プラズマ処理装置１には、処理容器２、プラズマ発生部２０、排気部２１、プロセスガス導入部２２、載置部１８、除去ガス供給部２８が設けられている。

【0009】

処理容器２は、略円筒形状を呈している。処理容器２は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能とされている。また、処理容器２は、ステンレスやアルミニウム合金などの金属材料で形成されている。

【0010】

処理容器２の側壁には被処理物Ｗを処理容器２の内部に搬入、搬出するための搬入搬出口１０が設けられている。また、搬入搬出口１０に対向してロードロック室１１が設けられている。ロードロック室１１には、搬入搬出口１０に連通する開口部１１ａが設けられ、開口部１１ａを気密に閉止することができるゲートバルブ１２が設けられている。また、ゲートバルブ１２を昇降させることで開口部１１ａの開閉を行う開閉手段１２ａが設けられている。

【0011】

被処理物Ｗは、例えば、リソグラフィ用石英基板やシリコンウェーハなどの半導体ウェーハなどとすることができる。リソグラフィ用石英基板としては、例えば、位相シフトマスク（PSM；phase shifting mask）、モリブデン・シリコン（OMOG；opaque MoSi on glass）マスク、ナノインプリントリソグラフィー（NIL；nanoimprint lithography）マスク、極端紫外線リソグラフィ（EUV；extreme ultraviolet lithography）マスクなどに用いられる石英基板を例示することができる。ただし、被処理物Ｗは、例示をしたものに限定されるわけではない。

【0012】

プラズマ発生部２０は、処理容器２の内部にプラズマＰを発生させる。この場合、プラズマ発生部２０は、被処理物Ｗの上方（重力に逆らう方向）にプラズマＰを発生させる。 プラズマ発生部２０には、誘電体窓３、導波管４、マイクロ波発生部２３が設けられている。
誘電体窓３は、処理容器２の上部に設けられた開口部に備えられている。誘電体窓３は、石英ガラスあるいは酸化アルミニウムなどの誘電体材料で形成されている。また、処理容器２の開口部と誘電体窓３との間には図示しないＯリングなどのシール部材が設けられ、気密が維持できるようになっている。

【0013】

導波管４は、誘電体窓３を含む処理容器２の上部に設けられている。導波管４の断面は矩形状を呈している。そして、誘電体窓３に対向する面（Ｈ面）がマイクロ波Ｍの電界方向に垂直な面となっている。また、Ｈ面に対して垂直方向に伸びる面（Ｅ面）がマイクロ波の電界方向に平行な面となり、マイクロ波Ｍの進行側に設けられＨ面およびＥ面に対して垂直な面が反射面（短絡面；Ｒ面）となっている。また、Ｈ面には、スリット（アンテナ手段）５がＥ面に沿って開口している。

【0014】

マイクロ波発生部２３は、導波管４に接続されており、導波管４の内部にマイクロ波Ｍを放射する。マイクロ波Ｍの周波数は、例えば、２．４５ＧＨｚとすることができる。導波管４の内部に放射されたマイクロ波Ｍは、導波管４により伝播され、スリット５を介して処理容器２の内部に導入される。

【0015】

排気部２１には、排気手段２４、排気管２５が設けられている。
排気手段２４は、処理容器２の内部を排気する。排気手段２４は、例えば、真空ポンプなどとすることができる。
排気管２５の一方の端部は、処理容器２の底面に設けられた排気口７に接続されている。排気管２５の他方の端部は、排気手段２４に接続されている。
また、排気口７と排気手段２４との間には図示しない開閉バルブやＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブのような圧力制御バルブなどを設けることができる。
排気部２１は、排気手段２４と、図示しない開閉バルブや圧力制御バルブなどと、により処理容器２の内部を排気して、処理容器２の内部を所定の圧力まで減圧する。そして、所定の圧力まで減圧された処理容器２の内部の雰囲気を維持する。

【0016】

プロセスガス導入部２２は、処理容器２の内部に流量が制御されたプロセスガスＧを導入する。
プロセスガス導入部２２には、供給部２６、配管２７が設けられている。
供給部２６は、例えば、高圧のプロセスガスＧを収納した圧力容器などとすることができる。
配管２７の一方の端部は、処理容器２の側壁上部に設けられたガス導入口６に接続されている。配管２７の他方の端部は、供給部２６に接続されている。
この場合、ガス導入口６は、誘電体窓３の下方に位置するプラズマＰの発生領域に向けてプロセスガスＧを導入することができるような位置に設けられている。
また、ガス導入口６と供給部２６との間には図示しない開閉バルブや流量制御弁などが設けられている。

【0017】

プロセスガスＧは、プラズマ処理の種類などにより適宜選択される。例えば、プラズマ処理がエッチング処理である場合には、プロセスガスＧは、酸素ガス単体、あるいは酸素ガスにＣＦ_４、ＮＦ_３、ＳＦ_６などのフッ素系ガスを添加した混合ガス、これらのガスに水素ガスを添加したガスなどとすることができる。
例えば、プラズマ処理がアッシング処理（レジストの除去）である場合には、プロセスガスＧは、酸素ガス単体、窒素ガス単体、水素ガス単体、あるいはこれらの少なくとも１種を含む混合ガス、これらのガスに添加ガスを添加したガスなどとすることができる。
なお、プロセスガスＧは例示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。

【0018】

載置部１８には、台座８、支持部１３、昇降板１５、昇降部１６が設けられている。
台座８は、被処理物Ｗの下方（重力の方向）に設けられている。
台座８は、基部８ａ、支柱８ｂを有する。基部８ａは、処理容器２の内部に設けられている。支柱８ｂは柱状を呈し、一方の端部が基部８ａの下端面に接続されている。支柱８ｂの他方の端部は、処理容器２の底面を貫通し、処理容器２の外部に延びている。

【0019】

台座８の内部には温度制御部８ｃが設けられている。温度制御部８ｃは、被処理物Ｗの温度を制御する。例えば、温度制御部８ｃは、ヒータなどの加熱装置とすることもできるし、チラーなどの冷却装置とすることもできる。また、温度制御部８ｃは、加熱装置の機能と冷却装置の機能を併せ持つものとすることもできる。

【0020】

台座８の上面よりは下方であって台座８の外周には、整流板９が設けられている。整流板９には複数の孔が設けられている。整流板９は、被処理物Ｗの処理面Ｗａにおけるガスの流れを制御する。

【0021】

支持部１３は、被処理物Ｗの周縁部分を支持する。この場合、支持部１３は、被処理物Ｗの処理面Ｗａを下方に向けて、被処理物Ｗを支持する。
図２は、支持部１３を例示するための模式図である。
なお、図２（ａ）は支持部１３を例示するための模式斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ部の模式断面図である。図２（ｃ）は他の実施形態に係るＡ部の模式断面図である。

【0022】

図２（ａ）に示すように、支持部１３には、受け部１３ａ、軸部１３ｂが設けられている。
受け部１３ａは、円環状を呈している。ただし、受け部１３ａの形態は円環状に限定されるわけではなく、例えば、被処理物Ｗの外形形状に応じて適宜変更することができる。例えば、円板状の被処理物Ｗの場合には円環状の受け部１３ａとすることができるし、矩形状の被処理物Ｗの場合には矩形状の受け部１３ａとすることができる。

【0023】

図２（ｂ）に示すように、受け部１３ａの中心側に面する側には、傾斜面１３ａ１が設けられている。傾斜面１３ａ１は、下端側が上端側よりも受け部１３ａの中心側に位置するように傾斜している。また、傾斜面１３ａ１の下端は、被処理物Ｗの周端面よりも受け部１３ａの中心側に位置している。そのため、受け部１３ａの上方から被処理物Ｗを傾斜面１３ａ１上に受け渡すことができ、傾斜面１３ａ１上に支持されている被処理物Ｗを上方に搬出することができる。

【0024】

また、図２（ｃ）に示すように、受け部１３ａの中心側に凹部１３ａ２を設けることもできる。凹部１３ａ２の上端は、受け部１３ａの上端面に開口している。凹部１３ａ２の開口寸法は、被処理物Ｗの外形寸法よりも僅かに長くなっている。また、凹部１３ａ２の底面の寸法は、被処理物Ｗの外形寸法よりも短くなっている。そのため、受け部１３ａの上方から被処理物Ｗを凹部１３ａ２の内部に受け渡すことができ、凹部１３ａ２の内部に支持されている被処理物Ｗを上方に搬出することができる。

【0025】

この場合、図２（ｂ）に例示をしたような傾斜面１３ａ１を有する受け部１３ａとすれば、受け部１３ａと被処理物Ｗの処理面Ｗａとが接触するのを抑制することができる。
一方、図２（ｃ）に例示をしたような凹部１３ａ２を有する受け部１３ａとすれば、被処理物Ｗの支持を安定させることができる。

【0026】

また、被処理物Ｗの処理面Ｗａとは反対側の面ＷｂがプラズマＰの発生領域に向くようにして、被処理物Ｗを受け部１３ａに支持させる。すなわち、処理面Ｗａを下方に向けて、被処理物Ｗを受け部１３ａに支持させる。

【0027】

レジストなどの除去対象物の表面や内部に除去が困難な異物がある場合がある。異物としては、例えば、イオン注入によりレジストの表面に形成された変質層などを例示することができる。この様な場合に、処理面Ｗａを上方に向けてプラズマ処理を行うと、異物が処理面Ｗａ上に残るおそれがある。そして、異物が処理面Ｗａ上に残ると、プラズマ処理における熱で異物が処理面Ｗａ上に焼き付き、その後の除去が非常に困難となるおそれがある。

【0028】

本実施の形態においては、処理面Ｗａを下方に向けているので異物を落下させて除去することができる。

【0029】

この場合、処理面Ｗａ側を支持することになるが、傾斜面１３ａ１や凹部１３ａ２により被処理物Ｗの周縁部分を支持するようにしている。そのため、処理面Ｗａ側に設けられた回路やパターンなどにダメージが発生するのを抑制することができる。

【0030】

また、処理面Ｗａとは反対側の面ＷｂがプラズマＰの発生領域に向くようにしているので、プラズマＰの発生領域において生成されたイオンなどの荷電粒子が処理面Ｗａに入射するのを抑制することができる。そのため、イオンなどの荷電粒子が衝突することで、処理面Ｗａ側に設けられた回路やパターンなどにダメージが発生するのを抑制することができる。
この場合、処理面Ｗａ側は中性活性種による化学的な処理が施されることになる。そのため、レジストの除去だけではなく、例えば、等方性エッチングなどを行うこともできる。
なお、処理面Ｗａとは反対側の面Ｗｂにはイオンなどの荷電粒子が入射することになるが、一般的には、面Ｗｂ側には回路やパターンなどが設けられていないためダメージの発生が問題となることはない。

【0031】

軸部１３ｂは、柱状を呈し、一方の端部が受け部１３ａの下端面に接続されている。また、台座８には軸部１３ｂを昇降自在に移動させることができる貫通孔が設けられている。そして、軸部１３ｂの他方の端部は、台座８を貫通し昇降板１５と接続されている。軸部１３ｂは、等間隔に複数設けることができる。この場合、軸部１３ｂの数を３つ以上とすれば、被処理物Ｗの支持を安定させることができる。
被処理物Ｗを安定して保持できるならば、支持部１３は、軸部１３ｂのみによって構成されていてもよく、受け部１３ａは必ずしも必要ではない。すなわち、受け部１３ａによって被処理物Ｗを保持するのではなく、軸部１３ｂによって被処理物Ｗを保持してもよい。この場合、軸部１３ｂの一方の端部（被処理物Ｗを保持する側の端部）は傾斜面や凹部を有するものとすることができる。

【0032】

昇降板１５は、台座８と処理容器２の底面との間に設けられている。
昇降部１６は、昇降板１５を昇降させる。そのため、昇降部１６は、昇降板１５と軸部１３ｂを介して受け部１３ａの昇降位置、ひいては支持部１３に支持された被処理物Ｗの昇降位置を変化させることができる。

【0033】

また、振動部３２をさらに設けることができる。
振動部３２は、被処理物Ｗに振動を加えて異物を落下させやすくする。振動部３２は、例えば、超音波振動装置などとすることができる。この場合、振動部３２は、上下方向の振動を被処理物Ｗに加えるものとすることができる。振動部３２は、例えば、昇降板１５に設けるようにすることができる。
なお、昇降部１６により被処理物Ｗに振動を加えることもできる。その場合には、昇降部１６が振動部３２となる。

【0034】

除去ガス供給部２８は、台座８の被処理物Ｗが支持されている側に除去ガスＧ１を供給する。
除去ガス供給部２８には、ガス供給部２９、制御部３０、配管３１が設けられている。 ガス供給部２９は、例えば、高圧の除去ガスＧ１を収納した圧力容器などとすることができる。除去ガスＧ１は、プラズマ処理に対する影響が少ないものであれば特に限定はない。除去ガスＧ１は、例えば、窒素ガスや、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの希ガスなどとすることができる。

【0035】

制御部３０は、ガス供給部２９から供給された除去ガスＧ１の流量を制御する。制御部３０は、例えば、流量制御弁などとすることができる。
配管３１は、ガス供給部２９と制御部３０との間、および制御部３０と台座８に設けられた貫通孔８ｄとの間を接続する。

【0036】

貫通孔８ｄは、処理容器２の外部にある支柱８ｂの端面と、基部８ａの受け部１３ａが設けられる側の端面８ａ１との間を貫通している。そのため、基部８ａの受け部１３ａが設けられる側に流量が制御された除去ガスＧ１を供給することができる。

【0037】

後述するように、レジストなどの除去対象物の表面や内部に除去が困難な異物がある場合には、除去がされなかった異物が基部８ａの受け部１３ａが設けられる側の端面８ａ１上に落下する。除去ガス供給部２８は、落下した異物を流出させるために設けられている。この場合、基部８ａの受け部１３ａが設けられる側に供給される除去ガスＧ１の流量が多すぎると、異物が舞い上がり処理面に付着するおそれがある。また、基部８ａの受け部１３ａが設けられる側に供給される除去ガスＧ１の流量が少なすぎると、異物を流出させる効果が得られなくなるおそれがある。また、異物を流出させる効果は、異物の重量や大きさ、被処理物Ｗの処理面Ｗａと基部８ａの端面８ａ１との間の距離などの影響を受ける。そのため、実験やシミュレーションなどにより予め除去ガスＧ１の流量などを求めるようにすることが好ましい。

【0038】

また、プラズマ処理装置１には、図示しない制御手段が設けられ、プラズマ処理装置１に設けられた各要素の動作や処理条件などが制御できるようになっている。例えば、支持部１３の昇降動作、プロセスガスＧの導入と停止、プロセスガスＧの流量制御、マイクロ波Ｍの放射と停止、処理容器２内部の圧力制御、温度制御部８ｃによる温度制御、除去ガスＧ１の流量制御、ゲートバルブ１２の昇降動作などが制御できるようになっている。

【0039】

また、処理容器２の内壁や内部に設けられる要素（例えば、基部８ａ、受け部１３ａなど）は、中性活性種が失活し難い材料から形成したり、中性活性種が失活し難い材料からなる膜で覆ったりすることができる。中性活性種が失活し難い材料としては、例えば、石英ガラス、シリコン、フッ素樹脂などを例示することができる。

【0040】

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、ロードロック室１１を介して、図示しない搬送手段により被処理物Ｗを処理容器２の内部に搬入する。続いて、搬入した被処理物Ｗを支持部１３の受け部１３ａに受け渡す。この際、処理面Ｗａを下方に向けて、被処理物Ｗを受け部１３ａに支持させる。その後、図示しない搬送手段を処理容器２の外部に退避させる。続いて、処理容器２がゲートバルブ１２により気密に密閉される。

【0041】

気密に密閉された処理容器２の内部が排気部２１により所定の圧力まで減圧されるとともに、プロセスガス導入部２２によりプロセスガスＧが処理容器２の内部に導入される。また、マイクロ波発生部２３からマイクロ波Ｍを放射させ、スリット５を介してマイクロ波Ｍを誘電体窓３に導入する。マイクロ波Ｍは誘電体窓３の表面を伝搬して、処理容器２内の処理空間に放射される。このようにして処理空間に放射されたマイクロ波Ｍのエネルギーにより、プロセスガスＧのプラズマＰが形成される。プラズマＰ中の電子密度が、誘電体窓３を透過して導入されるマイクロ波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は誘電体窓３の下面から一定距離（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、マイクロ波Ｍの定在波が形成されることになる。

【0042】

すると、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的にプラズマ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的なプラズマＰ中においては、イオンなどがプロセスガスＧの分子と衝突することで励起された原子や分子、遊離原子などの中性活性種（励起活性種）が生成される。生成された中性活性種は、処理容器２内を下方に向けて拡散する。この際、整流板９の作用により、中性活性種の一部が被処理物Ｗの処理面Ｗａと基部８ａの端面８ａ１との間に導かれる。そして、処理面Ｗａに飛来した中性活性種により、アッシング、等方性エッチング、表面改質などの各種のプラズマ処理が行われる。

【0043】

また、プラズマ処理中およびプラズマ処理後の少なくともいずれかにおいて、振動部３２や昇降部１６により被処理物Ｗに振動を加え、被処理物Ｗの処理面Ｗａから異物を落下させる。
また、プラズマ処理中およびプラズマ処理後の少なくともいずれかにおいて、除去ガス供給部２８により落下した異物を流出させる。すなわち、基部８ａの端面８ａ１に除去ガスＧ１を流し、基部８ａの端面８ａ１上にある異物を、整流板９を介して処理容器２の外部に排出させる。

【0044】

また、プラズマ処理中およびプラズマ処理前の少なくともいずれかにおいて、昇降部１６により、受け部１３ａの昇降位置、ひいては支持部１３に支持された被処理物Ｗの昇降位置を変化させる。
例えば、被処理物Ｗの処理面Ｗａと基部８ａの端面８ａ１との間の距離を長くすれば（上昇させれば）、処理面Ｗａに飛来する中性活性種の量を増加させることができる。また、プラズマＰからの輻射熱を利用して被処理物Ｗの温度を上昇させて、アッシング処理の効率を向上させることができる。
また、例えば、被処理物Ｗの処理面Ｗａと基部８ａの端面８ａ１との間の距離を短くすれば（下降させれば）、プラズマＰからの輻射熱の影響を減少させることができる。そのため、温度制御部８ｃによる被処理物Ｗの温度制御が容易となるので、被処理物Ｗの温度制御の精度を向上させることができる。

【0045】

本実施の形態においては、被処理物Ｗの処理面Ｗａを下方に向けた状態でプラズマ処理を施すようにしている。
プラズマＰ中においては、イオンなどの荷電粒子も生成されるが、イオンなどの荷電粒子は被処理物Ｗの周端を回り込むことができない。そのため、イオンなどの荷電粒子は被処理物Ｗの処理面Ｗａまで到達することができない。

【0046】

その結果、処理面Ｗａ側にイオンなどの荷電粒子が入射するのを抑制することができるので、処理面Ｗａ側に設けられた回路やパターンなどにダメージが発生するのを抑制することができる。また、処理面Ｗａ側は中性活性種による化学的な処理が施されることになるので、例えば、エッチング処理においては等方性エッチングを行うことができる。
なお、被処理物Ｗの処理面Ｗａとは反対側の面Ｗｂや被処理物Ｗの周端部（ベベル部）に、除去すべき膜や異物が付着しているような場合は、プラズマＰにより生成されたイオンやラジカルなどのプラズマ生成物によって除去を行うことができる。

【0047】

また、レジストなどの除去対象物の表面や内部に除去が困難な異物がある場合には、異物を落下させて除去することができる。
本発明者の得た知見によれば、表面に変質層を有するレジストを除去する場合、処理面Ｗａを上方に向けて処理を行った場合に比べて異物の残数を１／５程度にまで減少させることができた。

【0048】

また、振動部３２や昇降部１６により被処理物Ｗに振動を加えれば、異物の残数をさらに減少させることができる。
また、除去ガス供給部２８により落下した異物を流出させれば、落下した異物が再び被処理物Ｗの処理面Ｗａに付着するのを抑制することができる。

【0049】

プラズマ処理が終了した被処理物Ｗはロードロック室１１を介して処理容器２の外部に搬出される。以後、同様にして他の被処理物Ｗのプラズマ処理を行うこともできる。
プラズマ処理の処理条件の一例を例示すると以下のようになる。
例えば、表面に変質層を有するレジストを除去する場合には、被処理物Ｗの処理面Ｗａと基部８ａの端面８ａ１との間の距離を０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下、基部８ａの温度を１００℃以上４００℃以下、処理容器２内の圧力を１Ｐａ以上５００Ｐａ以下、プロセスガスＧを酸素ガス単体、窒素ガス単体、水素ガス単体、あるいはこれらの少なくとも１種を含む混合ガス、これらのガスに添加ガスを添加したガスなどとすることができる。

【0050】

[第２の実施形態]
図３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図である。
図３に示すように、プラズマ処理装置１ａには、処理容器２、プラズマ発生部２０、排気部２１、プロセスガス導入部２２、載置部１８、処理ガス供給部１２０が設けられている。すなわち、前述した除去ガス供給部２８に代えて処理ガス供給部１２０が設けられている。

【0051】

処理ガス供給部１２０は、台座８の被処理物Ｗが支持されている側に中性活性種を含む処理ガスＧ２を供給する。
処理ガス供給部１２０には、プロセスガス導入部１２５、放電管１２７、導波部１２８、マイクロ波発生部１２９が設けられている。
プロセスガス導入部１２５は、放電管１２７の一方の端部に接続されている。プロセスガス導入部１２５は、放電管１２７の内部に流量が制御されたプロセスガスＧを供給する。プロセスガス導入部１２５の構成は、例えば、プロセスガス導入部２２と同様とすることができる。

【0052】

放電管１２７は、例えば、円筒状を呈し、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形成されている。放電管１２７は、例えば、石英や酸化アルミニウムなどから形成することができる。放電管１２７のプロセスガス導入部１２５が接続される側とは反対の側には、貫通孔８ｄを有する支柱８ｂが接続されている。

【0053】

導波部１２８は、放電管１２７と略直交するようにして設けられている。導波部１２８の終端には終端整合器１２８ａが設けられている。また、導波部１２８の入口側（マイクロ波Ｍの導入側）にはスタブチューナ１２８ｂが設けられている。また、放電管１２７へ向けてマイクロ波Ｍを放射する部分にはスリット１２６が設けられている。

【0054】

マイクロ波発生部１２９は、導波部１２８の放電管１２７が設けられる側とは反対側に接続されている。マイクロ波発生部１２９は、導波部１２８の内部にマイクロ波Ｍを放射する。マイクロ波Ｍの周波数は、例えば、２．４５ＧＨｚとすることができる。導波部１２８の内部に放射されたマイクロ波Ｍは、導波部１２８により伝播され、スリット１２６を介して放電管１２７の内部に導入される。

【0055】

本実施の形態においては、前述した除去ガスＧ１に代えて中性活性種を含む処理ガスＧ２を基部８ａの受け部１３ａが設けられる側に供給することができる。そのため、端面８ａ１上などにある反応生成物を分解したり、前述した異物を流出させたりすることができる。
また、中性活性種を含む処理ガスＧ２を基部８ａの中央部分から放出させることができるため、処理物Ｗの処理面Ｗａの中央部分における中性活性種の量を補うことができる。 なお、中性活性種を含む処理ガスＧ２の流量は、前述した除去ガスＧ１の場合と同様に、実験やシミュレーションなどにより予め求めるようにすることが好ましい。

【0056】

次に、プラズマ処理装置１ａの作用について例示をする。
なお、処理ガス供給部１２０以外の作用は前述したプラズマ処理装置１の場合と同様のため、ここでは、主に処理ガス供給部１２０の作用について例示をする。

【0057】

処理容器２の内部が排気部２１により所定の圧力まで減圧されると、放電管１２７の内部も所定の圧力まで減圧されることになる。
また、プロセスガス導入部１２５によりプロセスガスＧが放電管１２７の内部に導入される。
また、マイクロ波発生部１２９からマイクロ波Ｍを放射させ、スリット１２６を介してマイクロ波Ｍを放電管１２７の内部に導入する。

【0058】

すると、導入されたプロセスガスＧにマイクロ波Ｍが作用することでプロセスガスＧのプラズマＰが励起される。

【0059】

プラズマＰにより生成された中性活性種を含む処理ガスＧ２は、貫通孔８ｄを介して基部８ａの受け部１３ａが設けられる側に供給される。なお、プラズマＰ中においては、イオンなどの荷電粒子も生成されるが、イオンなどの荷電粒子は供給途中で失活するため、中性活性種を含む処理ガスＧ２が供給されることになる。

【0060】

プラズマ処理装置１ａの場合にも、前述したプラズマ処理装置１が有する効果を享受することができる。
またさらに、端面８ａ１上などにある反応生成物を分解したり、前述した異物を流出させたりすることができる。
また、中性活性種を含む処理ガスＧ２を基部８ａの中央部分から放出させることができるため、処理物Ｗの処理面Ｗａの中央部分における中性活性種の量を補うことができる。

【0061】

以上、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。
前述の各実施形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、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、１ａが備える各要素の形状、寸法、材料、配置、数などは、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。

【符号の説明】

【0062】

１ プラズマ処理装置、１ａ プラズマ処理装置、２ 処理容器、３ 誘電体窓、４ 導波管、８ 台座、８ａ 基部、８ａ１ 端面、８ｃ 温度制御部、１３ 支持部、１３ａ 受け部、１３ａ１ 傾斜面、１３ａ２ 凹部、１３ｂ 軸部、１５ 昇降板、１６ 昇降部、１８ 載置部、２０ プラズマ発生部、２１ 排気部、２２ プロセスガス導入部、２３ マイクロ波発生部、２８ 除去ガス供給部、２９ ガス供給部、３２ 振動部、１２０ 処理ガス供給部、１２５ プロセスガス導入部、１２７ 放電管、１２８ 導波部、１２９ マイクロ波発生部、Ｇ プロセスガス、Ｇ１ 除去ガス、Ｇ２ 処理ガス、Ｍ マイクロ波、Ｐ プラズマ、Ｗ 被処理物、Ｗａ 処理面

【図1】

【図2】

【図3】