特許 6876158 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】6876158

(24)【登録日】2021年4月27日

(45)【発行日】2021年5月26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 20060101AFI20210517BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 101G

   H01L21/68 N

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2020-4078(P2020-4078)

(22)【出願日】2020年1月15日

(62)【分割の表示】特願2018-140436(P2018-140436)の分割

【原出願日】2018年7月26日

(65)【公開番号】特開2020-65079(P2020-65079A)

(43)【公開日】2020年4月23日

【審査請求日】2020年1月15日

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2017/033240

(32)【優先日】2017年9月14日

(33)【優先権主張国】WO

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池永 和幸

(72)【発明者】

【氏名】松崎 大

【審査官】 長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０６３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３１０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４２２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２４５３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４４６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０８０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０１５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０４３３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００７−００１７８５１（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５、２１／３０２、２１／３０６５、２１／３１、

２１／３６５、２１／４６１、２１／４６９、

２１／６７−２１／６８３、２１／８６、

Ｈ０５Ｈ １／００− １／５４、

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理体がプラズマ処理される処理室と、
前記処理室を減圧するための排気用配管と、
前記被処理体が載置される試料台と、
温度調節された前記試料台の熱を伝熱するために前記被処理体の裏面に供給される伝熱ガスを前記排気用配管を介して排気する伝熱ガス排気部と、
前記排気用配管の大気に曝される箇所をパージするための第１ガスを供給し前記排気用配管の大気に曝される箇所に接続された第１ガス供給機構と、
前記処理室の圧力を検知する圧力検知部と前記処理室とが連通するための配管の大気に曝される箇所をパージするための第２ガスを供給する第２ガス供給機構と、
前記処理室を大気開放する場合、前記処理室の大気開放後から前記処理室の排気を開始するまでの間、前記排気用配管の大気に曝される箇所に前記第１ガスを供給し続けるように前記第１ガス供給機構を制御するとともに前記配管の大気に曝される箇所に前記第２ガスを供給し続けるように前記第２ガス供給機構を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項2】

被処理体がプラズマ処理される処理室と、
前記処理室を減圧するための排気用配管と、
前記被処理体が載置される試料台と、
温度調節された前記試料台の熱を伝熱するために前記被処理体の裏面に供給される伝熱ガスを前記排気用配管を介して排気する伝熱ガス排気部と、
前記排気用配管の大気に曝される箇所をパージするための第１ガスを供給し前記排気用配管の大気に曝される箇所に接続された第１ガス供給機構と、
前記処理室を大気開放するために前記処理室内に供給されるガスの供給用配管であるベント配管の大気に曝される箇所をパージするための第３ガスを供給する第３ガス供給機構と、
前記処理室を大気開放する場合、前記処理室の大気開放後から前記処理室の排気を開始するまでの間、前記排気用配管の大気に曝される箇所に前記第１ガスを供給し続けるように前記第１ガス供給機構を制御するとともに前記ベント配管の大気に曝される箇所に前記第３ガスを供給し続けるように前記第３ガス供給機構を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項3】

請求項１に記載のプラズマ処理装置において、
前記処理室を大気開放するために前記処理室内に供給されるガスの供給用配管であるベント配管の大気に曝される箇所をパージするための第３ガスを供給する第３ガス供給機構をさらに備え、
前記制御装置は、前記処理室を大気開放する場合、前記処理室の大気開放後から前記処理室の排気を開始するまでの間、前記ベント配管の大気に曝される箇所に前記第３ガスを供給し続けるように前記第３ガス供給機構を制御することを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項4】

請求項２に記載のプラズマ処理装置において、
前記第１ガス供給機構および前記第３ガス供給機構は、同一のガス供給機構であることを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項5】

請求項３に記載のプラズマ処理装置において、
前記第１ガス供給機構、前記第２ガス供給機構および前記第３ガス供給機構は、同一のガス供給機構であることを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
前記伝熱ガス排気部は、前記排気用配管と前記伝熱ガスを前記試料台に供給するための第１配管とを連通させる第２配管を具備し、
前記制御装置は、前記処理室を大気開放する場合、前記処理室の大気開放後から前記処理室の排気を開始するまでの間、前記排気用配管および前記第２配管の各々の大気に曝される箇所に前記第１ガスを供給し続けるように前記第１ガス供給機構を制御することを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
前記排気用配管の大気に曝される箇所の一部は、前記第１ガス供給機構から前記処理室へ向かって前記第１ガスによりパージされることを特徴とするプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラズマ処理装置およびその大気開放方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスやフラットパネルディスプレイなどの製造工程では、所望のパターンを形成するために、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やプラズマエッチングなどの加工技術が用いられている。このような加工を行うプラズマ処理装置では、半導体ウエハなどの被処理体（被処理基板）を処理室内に配置されたステージ上に載置する。ステージ上に設置された被処理体は、ステージと被処理体との間に供給される伝熱ガスによって温度制御される。例えば、Ａｒ、Ｏ₂ 、Ｎ₂ 、ＣＨＦ₃ 、ＣＨ₄ 、Ｃ₅ Ｆ₈ 、Ｃ₄ Ｆ₈ 、ＣＦ₄ 、ＳＦ₆ 、ＮＦ₃ 、ＨＢｒ、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃ などの処理ガスを処理室に供給する。処理室内の圧力は、ターボ分子ポンプとドライポンプを組み合わせた排気手段と、例えばバルブの開度を調整する圧力調整手段によって所望の圧力に調整する。処理室が所望の圧力に到達した後、プラズマ生成用のソース高周波電力を印加して処理ガスをプラズマ化する。入射イオン制御用のバイアス高周波電力を被処理体に印加することによって被処理体に所望の成膜やエッチングを行う。エッチング条件のパラメータの一例としては、ガス種、圧力、ソース高周波電力、バイアス高周波電力、ステージ温度を制御する冷媒温度やヒータ温度などがある。被処理体の加工寸法の微細化により、エッチング工程における処理パターンの寸法精度（ＣＤ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）は、高い精度が要求されている。また、デバイス性能の劣化および歩留まりの低下の原因となるアルカリ金属や重金属の汚染量、および被処理体上に付着する異物サイズの許容値も厳しくなっている。

【0003】

プラズマ処理装置は、ステンレス合金およびアルミニウム合金などの金属基材、石英またはアルミナなどのセラミック基材によって構成される。汚染や異物の原因となる処理ガス、プラズマによる基材表面へのエッチングおよび腐食を抑制するため、基材表面にはアルマイト皮膜、アルミナ溶射皮膜、またはＹ₂ Ｏ₃ 溶射皮膜などの保護膜が形成されている。

【0004】

プラズマ処理装置において，プラズマ処理を行うと処理室の内面に反応生成物が付着する。処理室の内面への反応生成物の付着は、プラズマ中のラジカル状態の変動を引き起こすため、上記ＣＤが変動する原因となる。上記ＣＤの精度を一定に維持するため、量産工程では、被処理体のプラズマ処理前あるいはプラズマ処理後にプラズマクリーニングを行い、処理室の内面に付着した反応生成物を除去することで、処理室の内面の表面状態を一定に維持している。さらに、プラズマ中のラジカル状態の変動を抑制することで、プロセス性能の安定化を図っている。

【0005】

例えば、特許文献１（米国特許第７７６７５８４号明細書）に記載のように、被処理体の処理毎にリアクタ内壁にコーティング膜を形成することで、リアクタ内壁の状態、および、プラズマ中のラジカル状態の変動を抑制し、プロセス性能への影響を低減する方法がある。

【0006】

しかしながら、このような安定化処理を実施しても、上記ＣＤ、異物、汚染が管理値を外れることがある。この場合、装置状態を正常に戻すためのシーズニング処理やダミー処理が行われるが、このような処理を実施しても正常な状態に復帰しない場合、プラズマ処理装置の大気開放を伴うウェットクリーニングが実施される。

【0007】

このようなウェットクリーニングに際し、例えば、特許文献２（特開平１１−２４４６８６号公報）に記載のように、処理室内の大気開放時に、試料台に設置された伝熱ガスを供給する配管の内部に大気中の水分や異物、試料台の設置面の洗浄に用いた純水が侵入することを抑制するため、伝熱ガスを供給する配管に加熱された窒素ガスを供給する方法がある。これによってウェットクリーニング後の真空引き時のアウトガスの発生を抑制できると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】米国特許第７７６７５８４号明細書

【特許文献2】特開平１１−２４４６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記特許文献２に開示された、ウェットクリーニング後の真空引き時のアウトガスの発生を抑制するため、伝熱ガスを供給する配管に、加熱された窒素ガスを供給し、ウェットクリーニング時に大気中の水分や異物、洗浄に用いた純水の配管内への侵入を抑制する方法では、伝熱ガスを排気する配管に付着した反応生成物が吸湿する水分に起因するアウトガスについて何ら考慮されていない。

【0010】

プラズマ処理中は、伝熱ガスが供給されるため、伝熱ガスの供給用配管の内面はクリーンな状態である。一方、伝熱ガスを排気する排気用配管の内面にはプラズマ処理中に反応生成物が付着する。本願発明者が行った実験によれば、このような状態でウェットクリーニングを実施した場合、伝熱ガスを供給するクリーンな配管に加熱された窒素ガスを供給しても真空引き時のアウトガスを低減する効果は小さいことが判明した。さらには、プラズマ処理装置の真空度の状態を示すリークレートチェックを実施したところ、リークレートが管理値を満たしていても、処理室内の水分は十分に低減されていないことが判明した。

【0011】

プラズマ処理に使用する処理ガスと被処理体上のエッチングする膜種によって、生成される反応生成物の種類は異なる。例えば、エッチングする膜種にチタン（Ｔｉ）が含有されていて、処理ガスがフッ素系のガスであれば、ＴｉＦ_X のようなフッ化物が生成される。また、処理ガスが塩素系のガスであれば、ＴｉＣｌ_X のような塩化物が生成される。この他にも、Ｂｒ系のガスであれば臭化物、Ｏ₂ ガスであれば酸化物といったような反応生成物が生成される。このような反応生成物は吸湿性があることが知られている。

【0012】

反応生成物は、主にプラズマが生成される処理室の内面に付着するが、プラズマ生成部から遠い箇所、例えば、処理室に接続された真空排気用の配管の内面や処理室の圧力を検知する圧力計が接続された配管の内面にも付着し、このような箇所に付着した反応成生物は、プラズマクリーニングで除去されにくい。このように処理室に接続された配管の内面に吸湿性のある反応生成物が付着した状態で大気開放を伴うウェットクリーニングを実施すると、反応生成物が吸湿することになる。つまり、伝熱ガスを供給するクリーンな配管に、加熱された窒素ガスを供給する方法では、供給用配管の内面への大気中の水分の吸着を抑制できるが、排気用配管のような処理室に接続された配管の内面に付着した反応生成物の吸湿を抑制することは困難であり、真空排気時に水分に起因するアウトガスを生じさせる原因となってしまう。

【0013】

上述したように、真空排気時に水分が十分に低減できていない状態であるにもかかわらず、リークレートは管理値を満たしているため、処理ガスの供給が可能な状態となる。このような状態で処理ガスを供給すると、処理ガスと水分とが反応して、処理室を構成する基材や配管が腐食する原因となる。これによって異物や汚染が生じ、被処理体のパターン欠陥やデバイス性能の劣化の原因となり、歩留まりが悪化することになる。

【0014】

本発明の目的は、プラズマ処理装置の大気開放における処理室の真空排気時の水分に起因したアウトガスの発生を低減することができる技術を提供することにある。

【0015】

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

【0017】

本発明に係るプラズマ処理装置は、被処理体がプラズマ処理される処理室と、大気圧の上記処理室を減圧するための排気用配管と、上記被処理体が載置される試料台と、温度調節された上記試料台の熱を伝熱するために上記被処理体の裏面に供給される伝熱ガスを上記排気用配管を介して排気する伝熱ガス排気部と、上記排気用配管の大気に曝される箇所をパージするための第１ガスを供給する第１ガス供給機構と、を備える。さらに、上記処理室を大気開放する場合、上記処理室の大気開放後から上記処理室の排気を開始するまでの間、上記排気用配管の大気に曝される箇所に上記第１ガスを供給し続けるように上記第１ガス供給機構を制御する制御装置を備える。

【0018】

本発明に係る他のプラズマ処理装置は、被処理体がプラズマ処理される処理室と、大気圧の上記処理室を減圧するための排気用配管と、上記被処理体が載置される試料台と、温度調節された上記試料台の熱を伝熱するために上記被処理体の裏面に供給される伝熱ガスを上記排気用配管を介して排気する伝熱ガス排気部と、上記排気用配管の大気に曝される箇所をパージするための第１ガスを供給する第１ガス供給機構と、を備える。さらに、上記処理室を大気開放する場合、上記処理室の大気開放前から上記処理室の排気を開始するまでの間、上記排気用配管の大気に曝される箇所に上記第１ガスを供給し続けるように上記第１ガス供給機構を制御する制御装置を備える。

【0019】

また、本発明に係る大気開放方法は、被処理体がプラズマ処理される処理室を大気開放する大気開放方法において、上記処理室の大気開放後から上記処理室の排気を開始するまでの間、排気用配管の大気に晒される箇所に第１ガスを供給し続ける。そして、上記排気用配管は、大気圧の上記処理室を減圧するための配管であると共に温度調節された上記試料台の熱を伝熱するために上記被処理体の裏面に供給される伝熱ガスを排気する配管が接続され、上記第１ガスは、上記排気用配管の大気に曝される箇所をパージするガスである。

【発明の効果】

【0020】

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

【0021】

プラズマ処理装置の大気開放における処理室の真空排気時の水分に起因したアウトガスの発生を低減することができ、異物やコンタミの発生を抑制することができる。また、製品の歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態１に係るプラズマ処理装置の模式的な構成の一例を示す断面図である。

【図2】図１に示すプラズマ処理装置のウェットクリーニングの手順の一例を示すフローである。

【図3】図１に示すプラズマ処理装置のターボ分子ポンプにおける排気時間と水分量の関係の一例を示すグラフである。

【図4】本発明の実施の形態１に係るリークレートを示すグラフである。

【図5】本発明の実施の形態１に係る反応成生物の一例を示すデータ図である。

【図6】本発明の実施の形態２に係るプラズマ処理装置の模式的な構成の一例を示す断面図である。

【図7】本発明の実施の形態３に係るプラズマ処理装置の模式的な構成の一例を示す断面図である。

【図8】本発明の実施の形態３に係る変形例のプラズマ処理装置の模式的な構成を示す断面図である。

【図9】比較例のプラズマ処理装置の模式的な構成を示す断面図である。

【図10】図１に示すプラズマ処理装置の変形例のウェットクリーニングの手順を示すフローである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の各実施の形態について以下、図面を参照しながら説明する。

【0024】

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るプラズマ処理装置の模式的な構成の一例を示す断面図である。

【0025】

図１を用いて本実施の形態１のプラズマ処理装置の構成について説明すると、プラズマ１５を生成して被処理基板（被処理体）となる半導体ウエハ（以降、単にウエハと呼ぶ）４にプラズマ処理が行われる処理室７には、ウエハ４を載置するための試料台であるステージ６が設置されている。ステージ６には、その温度を調節するヒータ（図示せず）や冷媒流路（図示せず）と、ステージ６とウエハ４の間に伝熱ガスであるＨｅ（ヘリウム）を供給するためのＨｅ供給用配管（第１配管）６０とが備えられている。そして、Ｈｅ供給用配管６０にはバルブ６１が設けられており、Ｈｅを供給する場合はバルブ６１を開き、Ｈｅの供給を止める場合はバルブ６１を閉じる。ステージ６とウエハ４の間に供給されたＨｅを排気するためのＨｅ排気用配管（第２配管）８０は、処理室７内を真空排気するための排気用配管１０に接続されている。

【0026】

また、排気用配管１０とＨｅ排気用配管８０にガスを供給するガス供給源９５が備えられており、ガス供給源９５はバルブ９１を介してガス供給用配管９０に接続されている。ガス供給用配管９０は、排気用配管１０と処理室７の接続部と、真空と大気を遮断するバルブ１７およびバルブ１９との間に接続されている。そして、バルブ９１の開閉動作は、制御装置１５０によって制御される。

【0027】

また、プラズマ処理装置は、処理室７に処理ガスを供給する処理ガス供給部である処理ガス供給源５２と、処理室７に接続された排気用配管１０を介して処理室７を減圧し、かつ温度調節されたステージ６の熱を伝熱するためにウエハ４の裏面に供給される伝熱ガスを排気用配管１０を介して排気する伝熱ガス排気部と、上記伝熱ガスをステージ６に供給する伝熱ガス供給部と、を備えている。

【0028】

つまり、上記伝熱ガス排気部は、排気用配管１０と、上記伝熱ガスをステージ６に供給するためのＨｅ供給用配管（第１配管）６０と、を連通させるＨｅ排気用配管（第２配管）８０に繋がっている。さらに、プラズマ処理装置は、処理室７内の真空度を高い真空度に排気するターボ分子ポンプ１２を備えている。

【0029】

また、プラズマ処理装置は、排気用配管１０の大気に曝される箇所をパージするための第１ガス（例えば、Ｎ₂ガスやドライエアー）を供給する第１ガス供給機構１４１を備えている。そして、制御装置１５０は、処理室７の大気開放を伴う処理室７のウェットクリーニングを行う場合、処理室７の大気開放後から処理室７の排気を開始するまでの間、排気用配管１０の大気に曝される箇所に上記第１ガスを供給し続けるように第１ガス供給機構１４１を制御する。なお、制御装置１５０は、排気用配管１０やＨｅ排気用配管８０のそれぞれの一部（例えば、図１に示すＰ部）に連通して設けられている。

【0030】

また、ステージ６には、プラズマ処理中にウエハ４に高周波電圧を印加するためのインピーダンス整合器１３と高周波電源１４が接続されている。

【0031】

また、処理室７の真空を保持するために処理室７の上部にセラミックプレート３が備えられており、セラミックプレート３の下方に間隙８を形成するような位置に複数の貫通孔９が設けられたセラミックプレート２が備えられている。なお、処理ガスは、処理ガス供給源５２によって供給され、さらにガス流量制御手段（図示せず）で流量制御され、処理ガス供給用配管５０に設けられたバルブ５１が開いて間隙８を介して貫通孔９から処理室７に均一に供給される。

【0032】

また、処理室７には、配管７０が接続されており、高真空の圧力を検知するための高真空圧力検知手段（圧力検知部）７５と、低真空の圧力を検知するための低真空圧力検知手段（圧力検知部）７６とが、配管７０を介して備えられている。さらに、各圧力検知手段と処理室７の間にそれぞれバルブ７１とバルブ７２が備えられている。なお、大気圧から所定の圧力までは低真空圧力検知手段７６が用いられ、所定の圧力から高真空までは高真空圧力検知手段７５が用いられ、プラズマ処理中は高真空圧力検知手段７５によって処理室７内の圧力を検知する。

【0033】

また、中真空の圧力を検知するための中真空圧力検知手段およびバルブを備える場合もあり、プラズマ処理中の圧力を中真空圧力検知手段によって検知することもある。

【0034】

そして、処理室７の圧力を制御するため、処理室７には圧力調整機構である圧力調整手段１６と、排気手段であるターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Ｔｕｒｂｏ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｕｍｐ）１２とが備えられている。また、ドライポンプ（ＤＰ：Ｄｒｙ Ｐｕｍｐ）１１との間にバルブ１８が設けられている。ここで、ＤＰ１１は、上記伝熱ガス排気部である。

【0035】

また、圧力調整手段１６はバルブの役目も兼用している。排気用配管１０に接続されているバルブ１７とバルブ１９のうち、バルブ１７は、処理室７を大気圧から真空にＤＰ１１でゆっくり排気するためのスロー排気用のバルブであり、バルブ１９は、ＤＰ１１で高速に排気するためのメイン排気用のバルブである。

【0036】

ウエハ４は、図示しない搬送装置によって処理室７内に搬送され、ステージ６上に載置される。ステージ６内には静電吸着用の電極（図示せず）が設けられており、ステージ６に載置されたウエハ４は、電極に電圧を印加することによって保持される。伝熱ガス供給部であるＨｅ供給源６２からウエハ４とステージ６との間にＨｅ（伝熱ガス）を供給し、Ｈｅを介してステージ６の熱をウエハ４に伝えることでウエハ４の温度を調節する。

【0037】

また、処理室７の周囲には、マイクロ波を出力するマグネトロン発振器２０と、マイクロ波を処理室７まで伝搬させるための導波管２１とが備えられている。また、処理室７の上方と側方に磁場発生手段であるソレノイドコイル２２とソレノイドコイル２３が備えられている。マグネトロン発振器２０から発振されたマイクロ波は、導波管２１内を伝搬し、セラミックプレート３およびセラミックプレート２を介して処理室７に放射される。マイクロ波によって生じる電界とソレノイドコイル２２、ソレノイドコイル２３により生成された磁界との相互作用によって電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を生じさせることによりプラズマ１５が生成される。

【0038】

処理室７内にプラズマ１５を生成し、ステージ６に載置されたウエハ４に高周波電圧を印加することによって、ウエハ４上に形成された処理パターンに沿ってエッチング処理が行われる。このエッチング処理によって、処理室７内に反応生成物が付着する。また、例えば、処理室７に接続された配管である排気用配管１０やＨｅ排気用配管８０の内面にもわずかに反応生成物が付着する。図５に反応生成物の一例を示す。これらの反応生成物は参考文献により吸湿性があることが知られている（参考文献：改訂４版、化学便覧基礎編１、日本化学会編）。

【0039】

上記エッチング処理の終了後は、マイクロ波、磁場、高周波電圧および処理ガスの供給を停止し、処理室７の高真空排気を行う。その際、ウエハ４とステージ６の間に供給されたＨｅは、バルブ６１を閉じた後、バルブ８１を開けて、Ｈｅ排気用配管８０と排気用配管１０を介して処理室７内に排気される。別の方法としては、Ｈｅは、バルブ６１とバルブ８１を閉じた状態でバルブ８２を開けて、ＤＰ１１で一度排気した後に、バルブ８２を閉じてバルブ８１を開ける。これにより、処理室７は、Ｈｅ排気用配管８０と排気用配管１０を介して高真空に排気される。

【0040】

高真空排気後にウエハ４を取り出し、処理室７内のプラズマクリーニングを行う。プラズマクリーニングは、ダミーのウエハ４をステージ６上に載置した後に実施してもよいし、ダミーのウエハ４を使用せずに実施してもよい。

【0041】

なお、処理室７内に付着した反応生成物はプラズマクリーニングによって除去できるが、例えば、処理室７に接続された排気用配管１０や、排気用配管１０に接続されているＨｅ排気用配管８０の内面のプラズマクリーニングは困難である。そのため、１回のエッチング処理で付着する反応生成物が僅かであっても、処理を重ねるうちに反応生成物の付着量は徐々に増えていくことになる。しかしながら、このような反応生成物は、目視で確認することが困難なほどの付着量である。

【0042】

次に、図２は図１に示すプラズマ処理装置のウェットクリーニングを開始してから終了するまでの手順の一例を示すものである。まず、プラズマ処理装置の状態が正常か判断するため、エッチレート、ＣＤ形状、異物、汚染などの検査（Ｓ１００）を実施する。検査の結果、各種数値のうち１つでも管理値を外れた場合、プラズマ処理装置の状態を正常に復帰させるためのシーズニング処理やダミー処理が行われるが、このような処理を実施しても正常な状態に復帰しない場合、プラズマ処理装置の大気開放を伴うウェットクリーニングを実施する。

【0043】

ウェットクリーニングを開始する前に、装置立下げ作業（Ｓ１０１）が行われる。装置立下げ作業（Ｓ１０１）では、処理室７内に付着した反応生成物や吸着したガス分子を除去するためのプラズマクリーニング等を実施する。また、処理ガス供給用配管５０内の残留ガスを排気するために、Ｎ₂ などのガスの供給と排気を繰り返すパージ排気なども実施する。装置立下げ作業（Ｓ１０１）が完了した後のプラズマ処理装置は、バルブ３１、バルブ５１、バルブ６１、バルブ８１、バルブ８２、バルブ１７、バルブ１９、バルブ９１、バルブ７２が閉じた状態である。

【0044】

次に処理室７の大気開放（Ｓ１０２）を実施する。ここでは、真空排気を停止するため、圧力調整手段１６、バルブ７１を閉じて、バルブ７２を開ける。その後、バルブ３１を開き、Ｎ₂ やドライエアーなどのガス供給源３５から、処理室７に接続されたベント配管３０を介して処理室７内にガスを供給する。この時、低真空圧力検知手段７６によって処理室７の圧力を検知し、大気圧になった時点で、バルブ３１を閉じる。

【0045】

ここで、図９は本願発明者が比較検討を行った比較例のプラズマ処理装置の模式的な構成を示す断面図である。図９に示す比較例のプラズマ処理装置では、排気用配管１０にガスを供給せずに、処理室７を構成する、例えばセラミックプレート３を取り外すことになるため、大気が排気用配管１０に到達することになる。プラズマ処理装置が設置されているクリーンルームは温度と湿度が管理された空間であるが、クリーンルーム中の湿度は３０〜５０％となる。上述したように、排気用配管１０の内面は反応生成物が付着しているため、大気中の水分によって排気用配管１０の内面に付着した反応生成物が吸湿してしまう。

【0046】

そこで、図１に示す本実施の形態１のプラズマ処理装置では、処理室７内を大気圧にした後、セラミックプレート（処理室７を構成する部品）３を取り外す前に、バルブ９１を開けて、Ｎ₂ やドライエアーなどのガスのガス供給源９５からガス供給用配管９０を介して、少なくとも排気用配管１０にガス（第１ガス）を供給する（Ｓ１０３）。なお、ガス供給源９５とガス供給源３５は同一であってもよいし、別々のものでもよい。処理室７内に大気が混入する前に、排気用配管１０にガスを供給することによって、セラミックプレート（部品）３を取り外した後（Ｓ１０４）においても、排気用配管１０やの内面に付着した反応生成物が大気中の水分を吸湿することを抑制できる。また、セラミックプレート３を取り外した後も、排気用配管１０にガスを供給し続けるため、処理室７を構成する部品を取り外してから清浄な部品を取り付ける（Ｓ１０５）までの間も排気用配管１０の内面に付着した反応生成物が大気中の水分を吸湿することを抑制できる。そして、処理室７を構成するセラミックプレート３などの各種部品を取り付け、処理室７内に大気が混入する恐れが無くなった時点で、バルブ９１を閉じて排気用配管１０に供給しているガスを停止する（Ｓ１０６）。これによって、排気用配管１０に付着している反応生成物の水分の吸湿を抑制することができる。

【0047】

次に、処理室７内の真空排気（Ｓ１０７）を実施する。真空排気（Ｓ１０７）では、バルブ１８を閉じて、スロー排気用のバルブ１７を開ける。バルブ１７を開けて、ＤＰ１１により排気用配管１０を介して処理室７内を大気圧からゆっくり（第１速度）と真空排気することによって、急激な圧力変動または気流の乱れに起因する異物の舞い上がりもしくは水分凝縮などを抑制することができる。処理室７内の圧力が所定の圧力に到達すると、バルブ１７を閉じ、メイン排気用のバルブ１９を開ける。バルブ１９を開けて高速（第１速度より速い第２速度）で排気することで、真空排気時間の短縮を図ることができる。処理室７内の圧力が所定の圧力、例えば１００Ｐａに到達するまでバルブ１９を介してＤＰ１１により真空排気を行う。処理室７内の圧力が１００Ｐａに到達すると、バルブ７２を閉じてバルブ７１を開けて高真空圧力検知手段（圧力検知部）７５により処理室７内の圧力を検知する。また、バルブ１９を閉じてバルブ１８を開けた後に、圧力調整手段１６を開けて、ＴＭＰ１２によって処理室７内を高真空排気する。

【0048】

高真空排気後に、処理室７内のリークレートを確認し（Ｓ１０８）、所定の管理値を満たすことができなければ、再度処理室７の大気開放（Ｓ１０２）が実施される。リークレートが管理値を満たすことができれば、製品着工のための装置立上げ作業（Ｓ１０９）が実施される。装置立上げ作業（Ｓ１０９）では、プラズマ処理装置の温度調節やシーズニング処理またはダミー処理などが実施される。その後、エッチレート、ＣＤ形状、異物、汚染などの立上げ検査（Ｓ１１０）が実施される。検査の結果、所定の管理値を満たすことができなければ、シーズニング処理もしくはダミー処理などの装置立上げ作業（Ｓ１１１）および立上げ検査（Ｓ１１２）が実施される。検査結果が所定の管理値を全て満たすことができれば、製品の着工（Ｓ１１３）を開始する。

【0049】

ここで、本実施の形態１の特徴である大気開放中に排気用配管１０にガスを供給する効果について検討した結果を述べる。本実験では、実際のウェットクリーニングを模擬して処理室７の大気開放時間を４時間とし、大気開放後に処理室７内をＴＭＰ１２で真空排気している最中の水分量を測定した。

【0050】

なお、図３は図１に示すプラズマ処理装置のターボ分子ポンプにおける排気時間と水分量の関係の一例を示すグラフである。つまり、図３は、比較例（図９に示すプラズマ処理装置を用いた場合）と本実施の形態１（図１に示すプラズマ処理装置を用いた場合）において、四重極型質量分析計（ＱＭＳ：Ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）にてＴＭＰ１２による真空排気中の水分量（Ｍａｓｓ Ｎｏ．１８）を測定した結果を示している。図３の縦軸は、ＱＭＳにて計測された水（Ｈ₂ Ｏ）のイオン電流値を規格化した値であり、横軸は、ＴＭＰ１２による真空排気を開始してからの経過時間である。図３に示す３−１は、ウェットクリーニング時に処理室７の大気開放中にＨｅ供給用配管６０と排気用配管１０およびＨｅ排気用配管８０のそれぞれにガスを供給していない時の結果である。図３に示す３−２は、Ｈｅ供給用配管６０のみにガスを供給した時の結果である。図３に示す３−３は、Ｈｅ供給用配管６０と排気用配管１０およびＨｅ排気用配管８０のそれぞれに同時にガスを供給した時の結果である。本実施の形態１では排気用配管１０にガスを供給することを特徴とするが、図３の３−２と図３の３−３の結果の差から排気用配管１０とＨｅ排気用配管８０にガスを供給することによる真空排気中の水分量の抑制効果を確認することができる。

【0051】

図３の結果から、大気開放中にガスを供給しない場合（図３の３−１）と大気開放中にＨｅ供給用配管６０のみにガスを供給した場合（図３の３−２）において、真空排気中に減少していく水分量はほぼ同等であることが分かる。つまり、上記比較例のように大気開放中に配管内面がクリーンな状態であるＨｅ供給用配管６０にガスを供給しても、真空排気中の水分量を低減する効果は小さいことを示している。一方、大気開放中にＨｅ供給用配管６０のみにガスを供給した場合（図３の３−２）と、Ｈｅ供給用配管６０と排気用配管１０ならびにＨｅ排気用配管８０に同時にガスを供給した場合（図３の３−３）において、真空排気中の水分量を比較すると、ＴＭＰ１２による排気を開始してから全ての経過時間で、図３の３−３の水分量が２５〜３０％低減できていることが分かる。図３の３−１と図３の３−２の結果から、Ｈｅ供給用配管６０にガスを供給しても真空排気中の水分量を低減する効果が小さいことが判明しているため、図３による結果は、大気開放中に排気用配管１０とＨｅ排気用配管８０にガスを供給したことによって、真空排気中の水分量を低減する効果が得られたことを示している。つまり、大気開放中に排気用配管１０とＨｅ排気用配管８０にガスを供給することによって、排気用配管１０とＨｅ排気用配管８０に付着した反応生成物の吸湿を抑制できるため、真空排気中の水分量を低減することができると言える。なお、大気開放中に排気用配管１０のみにガスを供給することによっても、排気用配管１０に付着した反応生成物の吸湿を抑制できることは言うまでもない。

【0052】

次に、図４は本発明の実施の形態１に係るリークレートを示すグラフであり、詳細には、処理ガスを供給し、エッチング処理が可能になる所定の管理値を満たした時のリークレートを示すものである。このリークレートは、ＴＭＰ１２による真空排気を開始してから４時間後の結果である。図４の縦軸はリークレートを規格化した値である。図４に示す４−１は、ウェットクリーニング時に処理室７の大気開放中にＨｅ供給用配管６０と排気用配管１０ならびにＨｅ排気用配管８０にガスを供給していない時の結果である。図４に示す４−３は、Ｈｅ供給用配管６０と排気用配管１０ならびにＨｅ排気用配管８０に同時にガスを供給した時の結果である。なお、図４の４−１は、比較例と同様のＨｅ供給用配管６０のみにガスを供給した時のリークレートの結果ではないが、図３の結果から図４の４−１の結果と、Ｈｅ供給用配管６０のみにガスを供給した時のリークレートの結果とは、同等の結果になると推測される。

【0053】

図４の結果から、ＴＭＰ１２による真空排気を開始してから４時間後の所定の管理値を満たしたリークレートは、大気開放中にガス供給がない場合と、Ｈｅ供給用配管６０と排気用配管１０ならびにＨｅ排気用配管８０に同時にガスを供給した場合とでほぼ同等であることが分かる。図３の結果で４時間後の水分量には３０％程度の差があるのにも関わらず、リークレートは管理値を満たしているため、比較例のプラズマ処理装置においても、処理室７内の水分が十分に低減できていない状態で処理ガスを供給することが可能になる。その結果、比較例のプラズマ処理装置において、処理ガスを供給すると、処理ガスと水分が反応して処理室７を構成する基材や配管が腐食する原因となる。

【0054】

本実施の形態１の図１に示すプラズマ処理装置では、リークレートが管理値を満たすとともに、処理室７内の水分も十分に低減できているため、処理ガスを供給しても、処理ガスと水分の反応が起こることがないため、処理室７を構成する基材や配管の腐食を防止することができる。

【0055】

このように本実施の形態１では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、排気用配管１０にガスを供給することにより、配管に付着した反応生成物が大気の混入によって吸湿することを抑制できるため、真空排気時の水分起因のアウトガスの発生を低減することができる。また、真空排気時の水分の低減により、処理ガスを供給しても処理室７を構成する基材や配管の腐食を防止することができ、異物やコンタミの発生を抑制できる。これによって、パターン欠陥やデバイス性能の劣化を抑制することができ、製品の歩留まりを向上させることができる。

【0056】

なお、本実施の形態１では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、排気用配管１０のみにガス（第１ガス）を供給する場合について述べたが、排気用配管１０とＨｅ排気用配管（第２配管）８０とにガスを供給してもよいことは言うまでもない。例えば、図２のプラズマ処理装置の処理手順 において、Ｓ１０３とＳ１０６の排気用配管が、排気用配管１０とＨｅ排気用配管８０の両方を表している場合である。このように排気用配管１０とＨｅ排気用配管８０とにガスを供給することにより、両方の配管のそれぞれにおいて、付着した反応生成物が大気の混入によって吸湿することを抑制できるため、真空排気時の水分起因のアウトガスの発生をさらに低減することができる。

【0057】

なお、本実施の形態１では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、排気用配管１０にガスを供給する場合について述べたが、処理室７に接続された高真空圧力検知手段７５および低真空圧力検知手段７６を備えた配管７０においても本発明を適用することができる。

【0058】

（実施の形態２）
本実施の形態２では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、処理室７に接続された高真空圧力検知手段７５および低真空圧力検知手段７６を備えた配管７０に対して本発明を適用する場合を説明する。

【0059】

図６は本発明の実施の形態２に係るプラズマ処理装置の模式的な構成の一例を示す断面図である。図６に示すプラズマ処理装置の大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、配管７０にガスを供給する場合を説明する。なお、図６において、図１と同じ符号を付した構成は実施の形態１で説明したものと同じ機能を備えるためその説明を省略する。

【0060】

図６に示す本実施の形態２のプラズマ処理装置では、処理室７に配管７０が接続されており、この配管７０に高真空圧力検知手段７５と低真空圧力検知手段７６とが接続されている。さらに、配管７０には、Ｎ₂ やドライエアーなどのガスを供給するガス供給源９５が備えられている。ガス供給源９５は、バルブ９３を介してガス供給用配管９２に接続されている。ガス供給用配管９２は、配管７０と処理室７の接続部と、真空と大気を遮断するバルブ７１との間（例えば、図２に示すＱ部）に接続されている。さらに、配管７０には、第２ガス供給機構１４２が連通して設けられている。第２ガス供給機構１４２は、処理室７の圧力を検知する圧力検知部と処理室７とが連通するための配管７０の大気に曝される箇所をパージするための第２ガスを供給するものである。上記第２ガスは、例えば、Ｎ₂ やドライエアーなどである。そして、第２ガス供給機構１４２は、制御装置１５０によって制御される。これにより、バルブ９３の開閉動作は、制御装置１５０によって制御される。ここで、制御装置１５０は、処理室７の大気開放を伴う処理室７のウェットクリーニングを行う場合、処理室７の大気開放後から処理室７の排気を開始するまでの間、配管７０の大気に曝される箇所に上記第２ガスを供給し続けるように第２ガス供給機構１４２を制御するものである。なお、ガス供給源９５は、実施の形態１で述べたガス供給源９５と同一であってもよいし、別々のものでもよい。

【0061】

エッチング処理によって、処理室７に接続されている配管７０の内面には、わずかに反応生成物が付着する。配管７０の内面は、排気用配管１０やＨｅ排気用配管８０の内面と同様にプラズマクリーニングが困難であるため、したがって、エッチング処理を重ねるうちに反応生成物の付着量が徐々に増えていくことになる。しかしながら、このような反応生成物は、目視で確認することが困難なほどの付着量である。

【0062】

このような状態で大気開放を伴う処理室７のウェットクリーニングを実施すると、例えばセラミックプレート（部品）３を取り外した際に、大気が配管７０に到達することになる。上述したように、配管７０の内面は反応生成物が付着しているため、大気中の水分によって配管７０の内面に付着した反応生成物が吸湿してしまう。

【0063】

本実施の形態２では、処理室７内を大気圧にした後、セラミックプレート３を取り外す前に、バルブ９３を開けて、Ｎ₂ やドライエアーなどのガス供給源９５からガス供給用配管９２を介して、配管７０にガスを供給する。そして、処理室７内に大気が混入する前に、配管７０にガスを供給することによって、セラミックプレート（部品）３を取り外した後においても、配管７０の内面に付着した反応生成物が大気中の水分を吸湿することを抑制できる。また、セラミックプレート３を取り外した後も、配管７０にガスを供給し続けるため、処理室７を構成するセラミックプレート３などの部品を取り外してから清浄な部品を取り付けるまでの間も配管７０の内面に付着した反応生成物が大気中の水分を吸湿することを抑制できる。その後、処理室７を構成するセラミックプレート３などの各種部品を取り付け、処理室７内への大気が混入する恐れが無くなった時点で、バルブ９３を閉じて配管７０に供給しているガスを停止する。これによって、配管７０に付着している反応生成物の水分の吸湿を抑制することができる。

【0064】

このように本実施の形態２で説明した処理室７に接続された高真空圧力検知手段７５や低真空圧力検知手段７６などの圧力検知部を備えた配管７０においても、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、配管７０にガスを供給することにより、配管７０に付着した反応生成物が大気の混入によって吸湿することを抑制できる。これにより、真空排気時の水分起因のアウトガスの発生を低減することができる。また、真空排気時の水分の低減により、処理ガスを供給しても処理室７を構成する基材や配管の腐食を防止でき、異物やコンタミの発生を抑制できる。これによって、パターン欠陥やデバイス性能の劣化を抑制でき、製品の歩留まりを向上させることができる。

【0065】

なお、本実施の形態２では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、処理室７に接続された上記圧力検知部を備えた配管７０にガスを供給する場合について述べたが、処理室７に接続されたベント配管３０においても本発明を適用することができる。

【0066】

（実施の形態３）
本実施の形態３では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、処理室７に接続されたベント配管３０に対して本発明を適用する場合を説明する。

【0067】

図７は本発明の実施の形態３に係るプラズマ処理装置の模式的な構成の一例を示す断面図である。

【0068】

図７に示すプラズマ処理装置の大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、ベント配管３０にガスを供給する場合を説明する。なお、図７において、図１と同じ符号を付した構成は実施の形態１で説明したものと同じ機能を備えるためその説明を省略する。

【0069】

図７に示す本実施の形態３のプラズマ処理装置では、処理室７にベント配管３０が接続されており、このベント配管３０にＮ₂ やドライエアーなどのガスを供給するガス供給源９５が備えられている。ガス供給源９５はバルブ９６を介してガス供給用配管９４に接続されている。そして、ガス供給用配管９４は、ベント配管３０と処理室７の接続部と、真空と大気を遮断するバルブ３１との間（例えば、図７に示すＲ部）に接続されている。さらに、ベント配管３０には、第３ガス供給機構１４３が連通して設けられている。第３ガス供給機構１４３は、処理室７を大気開放するために処理室７内に供給されるガスの供給用配管であるベント配管３０の大気に曝される箇所をパージするための第３ガスを供給するものである。上記第３ガスは、例えば、Ｎ₂ やドライエアーなどである。そして、第３ガス供給機構１４３は、制御装置１５０によって制御される。これにより、バルブ９６の開閉動作は、制御装置１５０によって制御される。ここで、制御装置１５０は、処理室７の大気開放を伴う処理室７のウェットクリーニングを行う場合、処理室７の大気開放後から処理室７の排気を開始するまでの間、ベント配管３０の大気に曝される箇所に上記第３ガスを供給し続けるように第３ガス供給機構１４３を制御するものである。なお、ガス供給源９５は、実施の形態１および実施の形態２で述べたガス供給源９５と同一であってもよいし、別々のものでもよい。

【0070】

エッチング処理によって、処理室７に接続されているベント配管３０の内面には、わずかに反応生成物が付着する。ベント配管３０の内面は、排気用配管１０、Ｈｅ排気用配管８０、配管７０の内面と同様にプラズマクリーニングが困難であるため、エッチング処理を重ねるうちに反応生成物の付着量が徐々に増えていくことになる。しかしながら、このような反応生成物は、目視で確認することが困難なほどの付着量である。

【0071】

このような状態で大気開放を伴うウェットクリーニングを実施すると、例えばセラミックプレート（部品）３を取り外した際に、大気がベント配管３０に到達することになる。上述したように、ベント配管３０の内面は反応生成物が付着しているため、大気中の水分によってベント配管３０の内面に付着した反応生成物が吸湿してしまう。

【0072】

そこで、本実施の形態３では、処理室７内を大気圧にした後、セラミックプレート３を取り外す前に、バルブ９６を開けて、Ｎ₂ やドライエアーなどのガス供給源９５からガス供給用配管９４を介して、ベント配管３０にガスを供給する。処理室７内に大気が混入する前に、ベント配管３０にガスを供給することによって、セラミックプレート３を取り外した後においても、ベント配管３０の内面に付着した反応生成物が大気中の水分を吸湿することを抑制できる。また、セラミックプレート３を取り外した後も、ベント配管３０にガスを供給し続けるため、処理室７を構成するセラミックプレート３などの部品を取り外してから清浄な部品を取り付けるまでの間もベント配管３０の内面に付着した反応生成物が大気中の水分を吸湿することを抑制できる。その後、処理室７を構成するセラミックプレート３などの各種部品を取り付け、処理室７内への大気が混入する恐れが無くなった時点で、バルブ９６を閉じてベント配管３０に供給しているガスを停止する。これによって、ベント配管３０に付着している反応生成物の水分の吸湿を抑制することができる。

【0073】

本実施の形態３では、ベント配管３０にバルブ９６、ガス供給用配管９４を備えてガスを供給する場合の装置構成を示したが、ガス供給源３５から供給されるＮ₂ ガスやドライエアーなどのガスをベント配管３０に供給してもよい。

【0074】

ここで、図８は、本発明の実施の形態３に係る変形例のプラズマ処理装置の模式的な構成を示す断面図である。図８に示す変形例のプラズマ処理装置において、ガス供給源３５から供給されるガスは、処理室７を大気にするためのものであり、大流量のガスが供給されることになるが、図８に示すように、バルブ３１と並列にバルブ３２を設け、バルブ３２とガス供給源３５との間にマスフローコントローラー３６を設ければよい。

【0075】

つまり、ガス供給源３５からＮ₂ ガスやドライエアーなどのガスをベント配管３０に供給する場合、バルブ３１を閉じた状態で、バルブ３２を開けて、マスフローコントローラー３６により供給する流量を設定することによって、ベント配管３０に大流量のガスが供給されることを防止できる。

【0076】

このように、本実施の形態３および変形例で説明した処理室７に接続されたベント配管３０においても、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、ベント配管３０にガスを供給することにより、ベント配管３０に付着した反応生成物が大気の混入によって吸湿することを抑制できるため、真空排気時の水分起因のアウトガスの発生を低減することができる。また、真空排気時の水分の低減により、処理ガスを供給しても処理室７を構成する基材や配管の腐食を防止でき、異物やコンタミの発生を抑制できる。これによって、パターン欠陥やデバイス性能の劣化を抑制でき、製品の歩留まりを向上させることができる。

【0077】

以上、実施の形態１〜３に係るプラズマエッチング装置およびそのウェットクリーニング方法では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、処理室７に接続された配管にＮ₂ やドライエアーなどのガスを供給することにより、配管に付着した反応生成物が大気の混入によって吸湿することを抑制できるため、真空排気時の水分起因のアウトガスの発生を低減することができる。また、真空排気時の水分の低減により、処理ガスを供給しても処理室７を構成する基材や配管の腐食を防止でき、異物やコンタミの発生を抑制できる。これによって、パターン欠陥やデバイス性能の劣化を抑制でき、製品の歩留まりを向上させることができる。

【0078】

以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

【0079】

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

【0080】

また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる。

【0081】

また、本発明では、ウェットクリーニングにおいて、処理室７に接続された配管にＮ₂ やドライエアーなどのガスを供給し、配管の内面に付着した反応生成物の吸湿を抑制することを特徴としているが、Ｈｅ供給用配管６０や処理ガス供給用配管５０にも本発明を適用することができる。すなわち、ウェットクリーニングにおいて、Ｈｅ供給用配管６０や処理ガス供給用配管５０にガスを供給することによって、配管の内面に大気中の水分が吸着することを抑制することができる。

【0082】

また、本発明は、上述した電子サイクロトロン共鳴型プラズマ処理装置に限定されるものではなく、例えば、誘導結合型プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）処理装置、容量結合型プラズマ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＣＣＰ）処理装置などに対しても適用可能である。さらに本発明は、半導体デバイスの製造や検査の分野に限定されるものではなく、フラットパネルディスプレイの製造や、プラズマを用いた処理装置など、様々な分野に適用可能である。

【0083】

また、上記実施の形態１〜３では、それぞれのプラズマ処理装置において、第１ガス供給機構１４１が設けられている場合、第１ガス供給機構１４１と第２ガス供給機構１４２が設けられている場合、第１ガス供給機構１４１と第２ガス供給機構１４２と第３ガス供給機構１４３が設けられている場合をそれぞれ一例として説明した。そして、排気用配管１０、Ｈｅ排気用配管８０、配管７０もしくはベント配管３０のそれぞれの大気に曝される箇所にガスを供給する場合について説明した。

【0084】

しかしながら、上記実施の形態１〜３のそれぞれのプラズマ処理装置においては、例えば、第１ガス供給機構１４１と第３ガス供給機構１４３が設けられていてもよい。そして、その場合、第１ガス供給機構１４１と第３ガス供給機構１４３は、それぞれ別個に設けられたガス供給機構であってもよいし、あるいは同一のガス供給機構であってもよい。

【0085】

さらに、第１ガス供給機構１４１と第２ガス供給機構１４２と第３ガス供給機構１４３が設けられている場合に、それらは、同一のガス供給機構であってもよい。

【0086】

また、上記実施の形態１〜３では、大気開放を伴うウェットクリーニングにおいて、処理室７に接続された配管にＮ₂ やドライエアーなどのガスを供給する際、大気開放後から処理室７の排気を開始するまでの間、排気用配管１０にガスを供給する場合について説明したが、大気開放前から処理室７の排気を開始するまでの間、上記配管にガスを供給するようにしてもよい。すなわち、図１０に示す変形例のウェットクリーニングの手順に示すように、処理室の大気開放Ｓ１０３の前に排気用配管にガス供給を開始する（Ｓ１０２）。これにより、大気開放前から上記配管にガスを供給しているため、真空排気時の水分起因のアウトガスの発生をさらに低減することができる。

【0087】

また、上記実施の形態１〜３では、ウェットクリーニングに伴う大気開放の場合について述べたが、ウェットクリーニング以外にプラズマ処理中に異常を検出して装置を停止し、プラズマ処理時の反応生成物が処理室内に残存するような状態で処理室を大気開放する必要がある場合等にも上記実施の形態１〜３に係る発明を適用可能なことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0088】

２ セラミックプレート
３ セラミックプレート（部品）
４ ウエハ（被処理体、被処理基板）
６ ステージ
７ 処理室
８ 間隙
９ 貫通孔
１０ 排気用配管
１１ ドライポンプ（ＤＰ、伝熱ガス排気部）
１２ ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）
１３ インピーダンス整合器
１４ 高周波電源
１５ プラズマ
１６ 圧力調整手段
１７、１８、１９ バルブ
２０ マグネトロン発振器
２１ 導波管
２２ ソレノイドコイル
２３ ソレノイドコイル
３０ ベント配管
３１、３２ バルブ
３５ ガス供給源
３６ マスフローコントローラー
５０ 処理ガス供給用配管
５１ バルブ
５２ 処理ガス供給源
６０ Ｈｅ供給用配管（第１配管）
６１ バルブ
６２ Ｈｅ供給源
７０ 配管
７１、７２ バルブ
７５ 高真空圧力検知手段（圧力検知部）
７６ 低真空圧力検知手段（圧力検知部）
８０ Ｈｅ排気用配管（第２配管）
８１、８２ バルブ
９０ ガス供給用配管
９１ バルブ
９２ ガス供給用配管
９３ バルブ
９４ ガス供給用配管
９５ ガス供給源
９６ バルブ
１４１ 第１ガス供給機構
１４２ 第２ガス供給機構
１４３ 第３ガス供給機構
１５０ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】