特開 2024-93316 プラズマ処理装置及び基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093316

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/30 20060101AFI20240702BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240702BHJP

   H05H 1/24 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

H05H1/30

H01L21/304 645C

H01L21/304 642A

H01L21/304 647Z

H05H1/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209616

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(71)【出願人】

【識別番号】504160781

【氏名又は名称】国立大学法人金沢大学

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100163061

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】社本 光弘

(72)【発明者】

【氏名】安藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】藤方 淳平

(72)【発明者】

【氏名】東 嵩晃

(72)【発明者】

【氏名】作江 大樹

(72)【発明者】

【氏名】石島 達夫

【テーマコード（参考）】

2G084

5F157

【Ｆターム（参考）】

2G084AA03

2G084BB02

2G084BB35

2G084BB36

2G084CC14

2G084CC15

2G084CC16

2G084CC34

2G084CC35

2G084DD04

2G084DD20

2G084DD25

2G084DD37

2G084DD44

2G084DD55

2G084DD62

2G084FF02

2G084FF07

2G084FF26

2G084FF27

2G084FF29

2G084FF31

2G084FF38

2G084FF39

2G084GG04

2G084GG08

2G084GG16

2G084GG26

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB47

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157AC01

5F157BB02

5F157BB03

5F157BB64

5F157BB79

5F157BE12

5F157BE23

5F157BE43

5F157BG33

5F157BG34

5F157BG63

5F157BG72

5F157BG73

5F157BG75

5F157BG85

5F157BG86

5F157BG95

5F157CF04

5F157CF14

5F157CF36

5F157CF46

5F157CF48

5F157CF60

5F157CF99

5F157DB02

5F157DB03

5F157DB18

5F157DC86

(57)【要約】

【課題】低出力で基板の表面を液中プラズマ処理することができる技術を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置１０は、液体Ｌｑを貯留するチャンバ２０と、基板Ｗｆが液体の内部に配置された状態で基板を保持する基板ホルダ５０と、気体Ｇａを収容するガス室６０であって、ガス室は、基板に対向する箇所に開口６４を有し、且つ、少なくとも開口が基板との間に空間を有しつつチャンバの液体の内部に配置された、ガス室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置８０と、ガス室の内部に配置された所定箇所８４を有し、マイクロ波発生装置によって発生されたマイクロ波を所定箇所まで伝搬させる導波管８２と、導波管の所定箇所に配置されて、マイクロ波をガス室の内部に放射することでプラズマを誘起させるアンテナ９０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を貯留するチャンバと、
基板が前記液体の内部に配置された状態で前記基板を保持する基板ホルダと、
気体を収容するガス室であって、前記ガス室は、前記基板に対向する箇所に開口を有し、且つ、少なくとも前記開口が前記基板との間に空間を有しつつ前記チャンバの前記液体の内部に配置された、ガス室と、
マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置と、
前記ガス室の内部に配置された所定箇所を有し、前記マイクロ波発生装置によって発生された前記マイクロ波を前記所定箇所まで伝搬させる導波管と、
前記導波管の前記所定箇所に配置されて、前記マイクロ波を前記ガス室の内部に放射することでプラズマを誘起させるアンテナと、を備える、プラズマ処理装置。

【請求項2】

前記ガス室で誘起されたプラズマが、前記ガス室の前記開口を通過し、前記チャンバの前記液体中に気泡プラズマとして放出され、前記気泡プラズマが前記基板の表面に接触することで、液中プラズマ処理する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記ガス室に気体を供給するための気体供給装置を備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記ガス室は、前記基板ホルダよりも下方に配置されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

前記ガス室は、前記基板ホルダよりも上方に配置されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

前記液体は、純水である、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項7】

前記液体は、前記基板の表面に残存したレジストを除去するための洗浄液を含む、請求項６に記載のプラズマ処理装置。

【請求項8】

前記洗浄液は、硫酸及び過酸化水素を含む、請求項７に記載のプラズマ処理装置。

【請求項9】

前記アンテナは、スロットを有するスロットアンテナである、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項10】

前記スロットは、第１スロット部位と、前記第１スロット部位に接続した第２スロット部位と、を含み、
前記第２スロット部位のスロット幅は、前記第１スロット部位のスロット幅よりも狭く、
前記ガス室の前記開口は、前記第２スロット部位に対向する位置に配置されている、請求項９に記載のプラズマ処理装置。

【請求項11】

前記ガス室の周囲に配置された磁気コイルと、
前記磁気コイルと電気的に接続された電源と、をさらに備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項12】

第１電極と、
前記第１電極との間に空間を有するように配置され、前記第１電極とは反対の極性を有する第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極と電気的に接続された電源と、をさらに備え、
前記基板ホルダに保持された前記基板は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、
前記基板ホルダは、磁力を発生するように構成されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項13】

前記ガス室は、誘電体によって構成された壁部を備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項14】

請求項１に記載のプラズマ処理装置と、
前記プラズマ処理装置による液中プラズマ処理がされた後の基板、及び、当該液中プラズマ処理がされる前の基板の少なくとも一方を洗浄するように構成された洗浄装置と、を備える、基板処理装置。

【請求項15】

前記洗浄装置によって洗浄された後の基板を乾燥させるように構成された乾燥装置を備える、請求項１４に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラズマ処理装置及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板が液体の内部に配置された状態で基板の表面をプラズマ処理する「液中プラズマ処理」が知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この特許文献１に開示されたプラズマ処理装置は、液体を貯留するチャンバと、液体の内部に配置された基板（ワーク）と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置と、先端が液体の内部に配置されて、マイクロ波発生装置によって発生されたマイクロ波を先端まで伝搬させる導波管と、導波管の先端に配置されて、マイクロ波を液体の内部に放射することでプラズマを誘起させるアンテナと、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６０８６３６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に例示されるような従来技術は、導波管の先端が液体の内部に配置されているので、この導波管の先端に配置されたアンテナが液体に濡れてしまう。この場合、プラズマを誘起させる際に、ジュール熱によってアンテナに付着した水分を飛ばし、且つ、液体を気化させ、プラズマを誘起させる気体あるいは気泡を生成する必要が生じるので、プラズマを誘起させる際に高い出力が要求される。このように、従来技術は、液中プラズマを低出力で行うという観点において、改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、低出力で基板の表面を液中プラズマ処理することができる技術を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（態様１）
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置は、液体を貯留するチャンバと、基板が前記液体の内部に配置された状態で前記基板を保持する基板ホルダと、気体を収容するガス室であって、前記ガス室は、前記基板に対向する箇所に開口を有し、且つ、少なくとも前記開口が前記基板との間に空間を有しつつ前記チャンバの前記液体の内部に配置された、ガス室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置と、前記ガス室の内部に配置された所定箇所を有し、前記マイクロ波発生装置によって発生された前記マイクロ波を前記所定箇所まで伝搬させる導波管と、前記導波管の前記所定箇所に配置されて、前記マイクロ波を前記ガス室の内部に放射することでプラズマを誘起させるアンテナと、を備える。

【0007】

この態様によれば、アンテナによって誘起されたプラズマをガス室の開口を通過させて、チャンバの液体の内部に導入することができる。液体の内部に導入されたプラズマは、液体の内部において、気泡（「気泡プラズマ」と称する）となる。この気泡プラズマと気泡プラズマの周囲の液体との界面では、活性種が生成される。そして、気泡プラズマが基板の表面に接触することで、気泡プラズマ中の電子と、気泡プラズマ周囲の活性種と、によって、基板の表面を液中プラズマ処理することができる。

【0008】

また、この態様によれば、アンテナが、チャンバの液体の内部ではなく、ガス室の内部（ガス室の内部に配置された、導波管の所定箇所）に配置されているので、アンテナが液体に濡れることを抑制することができる。これにより、アンテナが液体に濡れる場合に比較して、低出力でプラズマを誘起させることができる。この結果、低出力で基板の表面を液中プラズマ処理することができる。

【0009】

また、この態様によれば、プラズマを誘起させるための気体をチャンバの外部からガス室に供給することができるため、気体生成に伴う出力損失を抑制することもできる。この点においても、低出力で基板の表面を液中プラズマ処理することができる。

【0010】

（態様２）
上記の態様１において、前記ガス室で誘起されたプラズマが、前記ガス室の前記開口を通過し、前記チャンバの前記液体中に気泡プラズマとして放出され、前記気泡プラズマが前記基板の表面に接触することで、液中プラズマ処理してもよい。

【0011】

（態様３）
上記の態様１又は２は、前記ガス室に気体を供給するための気体供給装置を備えていてもよい。

【0012】

（態様４）
上記の態様１～３のいずれか１態様において、前記ガス室は、前記基板ホルダよりも下方に配置されていてもよい。

【0013】

（態様５）
上記の態様１～３のいずれか１態様において、前記ガス室は、前記基板ホルダよりも上方に配置されていてもよい。

【0014】

（態様６）
上記の態様１～５のいずれか１態様において、前記液体は、純水であってもよい。

【0015】

（態様７）
上記の態様６において、前記液体は、前記基板の表面に残存したレジストを除去するための洗浄液を含んでいてもよい。

【0016】

（態様８）
上記の態様７において、前記洗浄液は、硫酸及び過酸化水素を含んでいてもよい。

【0017】

（態様９）
上記の態様１～８のいずれか１態様において、前記アンテナは、スロットを有するスロットアンテナであってもよい。

【0018】

（態様１０）
上記の態様９において、前記スロットは、第１スロット部位と、前記第１スロット部位に接続した第２スロット部位と、を含み、前記第２スロット部位のスロット幅は、前記第１スロット部位のスロット幅よりも狭く、前記ガス室の前記開口は、前記第２スロット部位に対向する位置に配置されていてもよい。

【0019】

（態様１１）
上記の態様１～１０のいずれか１態様は、前記ガス室の周囲に配置された磁気コイルと、前記磁気コイルと電気的に接続された電源と、をさらに備えていてもよい。

【0020】

この態様によれば、磁気コイルに電気を流すことで、マイクロ波共鳴を発生させて、電子サイクロトロン共鳴プラズマを発生させることができる。

【0021】

（態様１２）
上記の態様１～１０のいずれか１態様は、第１電極と、前記第１電極との間に空間を有するように配置され、前記第１電極とは反対の極性を有する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極と電気的に接続された電源と、をさらに備え、前記基板ホルダに保持された前記基板は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記基板ホルダは、磁力を発生するように構成されていてもよい。

【0022】

この態様によれば、第１電極と第２電極との間に生じる電場と、基板ホルダが発生する磁場と、に起因して発生するローレンツ力によって、ガス室と基板との間に気泡プラズマの回転流を形成させることができる。

【0023】

（態様１３）
上記の態様１～１０のいずれか１態様において、前記ガス室は、誘電体によって構成された壁部を備えていてもよい。

【0024】

この態様によれば、ガス室の内部において、この誘電体によって構成された壁部に沿って、表面波プラズマを発生させることができる。

【0025】

（態様１４）
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る基板処理装置は、上記の態様１～１３のいずれか１態様に係るプラズマ処理装置と、前記プラズマ処理装置による液中プラズマ処理がされた後の基板、及び、当該液中プラズマ処理がされる前の基板の少なくとも一方を洗浄するように構成された洗浄装置と、を備える。

【0026】

この態様によれば、低出力で基板の表面を液中プラズマ処理することができる。

【0027】

（態様１５）
上記の態様１４は、前記洗浄装置によって洗浄された後の基板を乾燥させるように構成された乾燥装置を備えていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】実施形態１に係るプラズマ処理装置の構成を示す模式図である。

【図2】図２（Ａ）は実施形態１に係るガス室の模式的な平面図である。図２（Ｂ）は実施形態１に係るアンテナの模式的な平面図である。

【図3】実施形態１に係る液中プラズマ処理の実行時の基板の周辺構成を示す模式図である。

【図4】実施形態１の変形例１に係るプラズマ処理装置を説明するための模式図である。

【図5】実施形態１の変形例２に係るプラズマ処理装置を説明するための模式図である。

【図6】実施形態１の変形例３に係るプラズマ処理装置を説明するための模式図である。

【図7】実施形態１の変形例４に係るプラズマ処理装置を説明するための模式図である。

【図8】実施形態１の変形例５に係るプラズマ処理装置を説明するための模式図である。

【図9】実施形態２に係る基板処理装置の構成を説明するための模式図である。

【図10】実施形態２の変形例に係る基板処理装置の構成を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面は、特徴の理解を容易にするために模式的に図示されており、各構成要素の寸法比率等は実際のものと同じであるとは限らない。また、図面には、必要に応じて、Ｘ－Ｙ－Ｚの直交座標が図示されている。この直交座標のうち、Ｚ方向は上方に相当し、－Ｚ方向は下方（重力が作用する方向）に相当する。また、後述する実施形態１の変形例や実施形態２等において、実施形態１と同一又は対応する構成については同一の符号を付して説明を適宜省略する場合がある。

【0030】

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係るプラズマ処理装置１０について説明する。図１は、本実施形態に係るプラズマ処理装置１０の構成を示す模式図である。プラズマ処理装置１０は、基板Ｗｆが液体の内部に配置された状態で基板Ｗｆの表面をプラズマ処理する「液中プラズマ処理」を実行可能な装置（すなわち、液中プラズマ処理装置）である。

【0031】

具体的には、図１に例示するように、本実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、一例として、チャンバ２０と、液体循環装置３０と、排気ポンプ４０と、基板ホルダ５０と、駆動装置５５と、ガス室６０と、気体供給装置７０と、マイクロ波発生装置８０と、接続部材８１と、導波管８２と、アンテナ９０と、制御装置１００と、を備えている。

【0032】

制御装置１００は、プラズマ処理装置１０の動作を統合的に制御するための装置である。具体的には、本実施形態に係る制御装置１００は、マイクロコンピュータを備えている。このマイクロコンピュータは、プロセッサ１０１や、非一時的な記憶媒体としての記憶装置１０２、等を備えている。制御装置１００においては、プロセッサ１０１が記憶装置１０２に記憶されているプログラムの指令に基づいて作動することで、プラズマ処理装置１０を制御する。

【0033】

チャンバ２０は、その内部に液体Ｌｑを貯留している。すなわち、チャンバ２０は、液体貯留槽としての機能を有している。液体Ｌｑとして、例えば、水を用いることができ、この水として、好ましくは純水を用いることができ、この純水として、好ましくは超純水を用いることができる。なお、純水は、例えば２５℃における電気抵抗率が０．１（ＭΩ・ｃｍ）以上のものを用いることができる。超純水は、例えば２５℃における電気抵抗率が１５．０（ＭΩ・ｃｍ）以上のものを用いることができる。

【0034】

液体Ｌｑは、基板Ｗｆの表面に残存したレジストを除去するための洗浄液を含んでいてもよい。この洗浄液の具体的な種類は、特に限定されるものではないが、例えば、酸性の洗浄液を用いることができる。この酸性の洗浄液の具体例として、硫酸を含む洗浄液を用いることができ、この具体例として、硫酸及び過酸化水素を含む洗浄液を用いることができる。

【0035】

上述したように、液体Ｌｑが洗浄液を含む場合、図１に例示するように、プラズマ処理装置１０は、洗浄液供給装置１１０を備えていてもよい。この洗浄液供給装置１１０は、制御装置１００の指示を受けて、チャンバ２０の内部の液体Ｌｑ（純水）に洗浄液を供給する。

【0036】

洗浄液供給装置１１０の具体的な構成は、特に限定されるものではないが、図１に例示
する洗浄液供給装置１１０は、一例として、洗浄液を貯留するためのタンク１１１と、洗浄液を圧送するための圧送ポンプ１１２と、洗浄液が流通するための配管１１３と、を備えている。配管１１３は、タンク１１１、圧送ポンプ１１２、及び、チャンバ２０を連通している。制御装置１００の指示を受けて圧送ポンプ１１２が駆動することで、タンク１１１の洗浄液をチャンバ２０に供給することができる。

【0037】

チャンバ２０は、底壁２１と、上壁２２（又は、天井壁）と、底壁２１及び上壁２２を接続する側壁２３と、を備えている。本実施形態に係るチャンバ２０は、一例として、円筒形状を有している。但し、チャンバ２０の外観形状は、内部に液体Ｌｑを貯留できるものであればよく、円筒形状に限定されるものではない。

【0038】

なお、チャンバ２０の内部が液体Ｌｑで全体的に満たされている必要はない（すなわち、液面が上壁２２の内面に達している必要はない）。本実施形態の場合、少なくとも基板Ｗｆが液体Ｌｑの内部に浸漬される程度に、チャンバ２０の内部に液体Ｌｑが存在していればよい。

【0039】

液体循環装置３０は、液体Ｌｑを一時的に貯留するためのタンク３１と、液体Ｌｑを圧送するための圧送ポンプ３２と、液体Ｌｑの温度を調整するための温調器３３と、液体Ｌｑが流通するための配管３４と、を備えている。配管３４は、チャンバ２０、タンク３１、及び、圧送ポンプ３２を連通している。本実施形態において、配管３４の上流端はチャンバ２０の底壁２１に接続され、下流端はチャンバ２０の側壁２３に接続されている。但し、配管３４のチャンバ２０への接続箇所はこれに限定されるものではない。

【0040】

圧送ポンプ３２が制御装置１００の指示を受けて駆動すると、チャンバ２０とタンク３１との間を液体Ｌｑが循環する。また、この場合、温調器３３は、制御装置１００の指示を受けて、配管３４を流通する液体Ｌｑの温度を所定の温度範囲に調整する。

【0041】

排気ポンプ４０は、チャンバ２０の内部の空気をチャンバ２０の外部に排出するための装置である。本実施形態に係る排気ポンプ４０は、チャンバ２０の上壁２２に接続されている。排気ポンプ４０としては、例えば真空ポンプを用いることができる。排気ポンプ４０の動作は制御装置１００によって制御されている。排気ポンプ４０によってチャンバ２０の内部の空気が外部に排出されることで、液中プラズマ処理の実行時において、チャンバ２０の内部の気圧は大気圧以下に維持されている。具体例として、本実施形態では、液中プラズマ処理の実行時に、チャンバ２０の内部の気圧は２ｋＰａ以下に維持されている。

【0042】

基板ホルダ５０は、基板Ｗｆ（すなわち、被処理部材）を保持するための装置である。具体的には、基板ホルダ５０は、基板Ｗｆがチャンバ２０の液体Ｌｑの内部に配置された状態で基板Ｗｆを保持するように構成されている。また、本実施形態に係る基板ホルダ５０は、基板Ｗｆの「被処理面」が下方を向くように、基板Ｗｆを保持している。基板Ｗｆとしては、角形の基板を用いてもよく、円形の基板を用いてもよい。

【0043】

本実施形態に係る基板ホルダ５０は、一例として、ホルダ本体５１と、ホルダ爪５２とを有している。ホルダ本体５１は、一例として、平板状の部材によって構成されている。ホルダ本体５１は、その下面が基板Ｗｆの上面に接している。ホルダ爪５２は、基板Ｗｆの下面の外縁に接している。基板ホルダ５０は、ホルダ爪５２が基板Ｗｆをホルダ本体５１に押圧するようにして、基板Ｗｆを保持している。

【0044】

なお、基板ホルダ５０による基板Ｗｆの保持態様は、図１に例示するものに限定されない。他の例を挙げると、基板ホルダ５０は、ホルダ爪５２が基板Ｗｆの外周側面を保持す
るように構成されていてもよい。

【0045】

駆動装置５５は、基板ホルダ５０を駆動するための装置である。駆動装置５５は、回転軸５３を介して基板ホルダ５０と接続されている。また、本実施形態に係る駆動装置５５は、チャンバ２０の上壁２２に配置されている。駆動装置５５は、回転軸５３を回転させることで、基板ホルダ５０を回転させる。駆動装置５５の動作は、制御装置１００が制御している。

【0046】

なお、駆動装置５５は、基板ホルダ５０を上下方向に移動させる（すなわち、昇降させる）ことができるように構成されていてもよい。さらに、駆動装置５５は、基板ホルダ５０を水平方向（Ｘ－Ｙ平面内の方向）に移動させることができるように構成されていてもよい。

【0047】

ガス室６０は、その内部に気体Ｇａを収容するように構成されている。少なくとも液中プラズマ処理の実行時において、ガス室６０の内部は気体Ｇａで満たされている。本実施形態に係るガス室６０は、基板ホルダ５０よりも下方に配置されている。また、本実施形態に係るガス室６０は、チャンバ２０に貯留された液体Ｌｑの内部に全体的に配置されている。基板Ｗｆとガス室６０の後述する開口６４との間には、所定の空間（この空間は液体Ｌｑで満たされている）が設けられている。

【0048】

気体Ｇａの具体的な種類は、特に限定されるものではないが、例えば、空気や、窒素、アルゴン、ヘリウム等を用いることができる。なお、気体Ｇａには、水素や酸素がさらに含まれていてもよい。

【0049】

ガス室６０は、底壁６１と、上壁６２（又は、天井壁）と、底壁６１及び上壁６２を接続する側壁６３と、を備えている。この底壁６１、上壁６２、及び、側壁６３によって囲まれた空間に、気体Ｇａが収容される。本実施形態に係るガス室６０の外観形状は、一例として、円筒形状である。但し、ガス室６０の外観形状は、内部に気体Ｇａを収容できるものであればよく、これに限定されるものではない。

【0050】

図２（Ａ）は、ガス室６０の模式的な平面図である。また、図２（Ａ）には、後述するアンテナ９０も点線で図示されている。図１及び図２（Ａ）を参照して、ガス室６０は、基板ホルダ５０に保持された基板Ｗｆに対向する箇所に、少なくとも１つの開口６４を有している。具体的には、本実施形態に係るガス室６０は、上壁６２における基板Ｗｆに対向する箇所に、複数の開口６４（一例として、６つの開口６４）を有している。ガス室６０の内部の気体Ｇａの一部は、後述するプラズマに相転位し、この開口６４を通過して、ガス室６０の外部に排出される。

【0051】

なお、図１を参照して、本実施形態に係る開口６４は、一例として、上下方向に所定距離延在する、ノズル形状を有している（すなわち、ノズル孔になっている）。但し、開口６４の形状は、これに限定されるものではない。

【0052】

気体供給装置７０は、気体Ｇａをガス室６０に供給するための装置である。気体供給装置７０は、チャンバ２０の外部に配置されている。気体供給装置７０は、配管７１を介して、ガス室６０と接続されている。本実施形態に係る配管７１の下流端は、一例として、ガス室６０の側壁６３に接続されている。

【0053】

気体Ｇａとして空気を用いる場合、気体供給装置７０として、例えばエアーコンプレッサ等を用いることができる。また、気体Ｇａとして空気以外の気体を用いる場合は、気体供給装置７０として、気体Ｇａを貯留したボンベ等を用いることができる。気体供給装置
７０からガス室６０への気体Ｇａの供給動作は、制御装置１００が制御している。本実施形態に係る気体供給装置７０は、液中プラズマ処理の実行時にガス室６０が気体Ｇａで満たされるように、ガス室６０に気体Ｇａを供給する。

【0054】

マイクロ波発生装置８０は、マイクロ波を発生させるための装置である。マイクロ波発生装置８０の具体的な構成は、特に限定されるものではなく、公知の構成を用いることができる。本実施形態に係るマイクロ波発生装置８０は、一例として、マイクロ波用の電源と、この電源から発生したマイクロ波を整合するための整合器と、を備えている。なお、本実施形態に係るマイクロ波発生装置８０が発生するマイクロ波の周波数は、一例として、２．４５ＧＨｚ以上の周波数である。

【0055】

マイクロ波発生装置８０は、接続部材８１を介して、導波管８２に接続されている。接続部材８１は、マイクロ波発生装置８０が発生したマイクロ波を導波管８２に伝搬させるための部材である。このような機能を有するものであれば、接続部材８１の具体的な構成は特に限定されるものではないが、例えば、ケーブルや導波管等を用いることができる。

【0056】

導波管８２は、ガス室６０の内部に配置された所定箇所８４を有し、マイクロ波発生装置８０によって発生されたマイクロ波を所定箇所８４まで伝搬させるための部材である。この所定箇所８４には、後述するアンテナ９０が配置されている。本実施形態に係る所定箇所８４は、一例として、導波管８２の先端である。但し、所定箇所８４は、導波管８２の先端に限定されるものではなく、例えば、導波管８２の先端よりも所定距離（例えば、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲から選択された値）だけ後端側（基端側）に位置した箇所であってもよい。

【0057】

導波管８２の内部には、マイクロ波が透過可能なマイクロ波透過部材８３が配置されている。マイクロ波透過部材８３としては、例えば、水晶等を用いることができる。このマイクロ波透過部材８３は、導波管８２の内部におけるアンテナ９０よりも後端側の箇所に、配置されている。

【0058】

図２（Ｂ）は、アンテナ９０の模式的な平面図である。図１及び図２（Ｂ）を参照して、アンテナ９０は、ガス室６０の内部に配置されている。具体的には、アンテナ９０は、ガス室６０の内部に配置された導波管８２の所定箇所８４に配置されている。アンテナ９０と、ガス室６０における開口６４が設けられている箇所（上壁６２）と、の間には、所定の空間が設けられている。この空間は、気体Ｇａで満たされている。

【0059】

アンテナ９０は、マイクロ波をガス室６０の内部に放射することでプラズマを誘起させるように構成されている。本実施形態に係るアンテナ９０は、一例として、導体や半導体の平板（例えば、鋼やシリコンの平板等）によって構成されている。アンテナ９０の個数は、１つでもよく、複数でもよい。本実施形態に係るアンテナ９０の個数は、一例として、１つである。

【0060】

また、図２（Ｂ）を参照して、アンテナ９０は、マイクロ波を透過させるための開口であるスロット９１を、少なくとも１つ以上有している。すなわち、本実施形態に係るアンテナ９０は、「スロットアンテナ」である。具体的には、本実施形態に係るアンテナ９０は、一例として、２つのスロット９１を有している。

【0061】

各々のスロット９１は、第１スロット部位９２と、第１スロット部位９２に接続された第２スロット部位９３とを有している。具体的には、本実施形態に係るスロット９１は、２つの第１スロット部位９２を有している。そして、第２スロット部位９３の一端は、一方の第１スロット部位９２に接続され、第２スロット部位９３の他端は他方の第１スロッ
ト部位９２に接続されている。

【0062】

第２スロット部位９３のスロット幅Ｗ２は、第１スロット部位９２のスロット幅Ｗ１よりも狭くなっている。アンテナ９０において、第１スロット部位９２よりも第２スロット部位９３の方が、電界が集中し易い。

【0063】

図２（Ａ）を参照して、本実施形態に係るガス室６０の開口６４は、この第２スロット部位９３に対向する位置に配置されている。具体的には、本実施形態に係るガス室６０の開口６４は、第２スロット部位９３の直上に配置されている。

【0064】

この構成によれば、ガス室６０の開口６４を、アンテナ９０における電界が集中し易い箇所に対向するように設けることができる。これにより、アンテナ９０によって誘起されたプラズマを、ガス室６０の開口６４から液体Ｌｑの内部に効果的に導入することができる。

【0065】

図３は、液中プラズマ処理の実行時の基板Ｗｆの周辺構成を示す模式図である。なお、図３には、気泡プラズマ（Ｂｕ）の流れが矢印で例示されている。図１、図２（Ａ）、及び、図３を参照して、プラズマ処理装置１０の動作について説明する。まず、マイクロ波発生装置８０がマイクロ波を発生させる。このマイクロ波発生装置８０が発生したマイクロ波は、導波管８２を通過して、アンテナ９０に導入される。アンテナ９０は、マイクロ波をガス室６０の内部に放射することで、ガス室６０の内部にプラズマを誘起させる。

【0066】

このガス室６０の内部で誘起されたプラズマは、ガス室６０の開口６４を通過して、チャンバ２０の液体Ｌｑの内部に導入される。液体Ｌｑの内部に導入されたプラズマは、液体Ｌｑの内部において、気泡（これを「気泡プラズマ（Ｂｕ）」と称する）となる。この気泡プラズマと気泡プラズマの周囲の液体Ｌｑとの界面では、活性種（具体的には、ラジカル活性種）が生成される。そして、気泡プラズマが基板Ｗｆの表面に接触することで、気泡プラズマ中の電子と、気泡プラズマ周囲の活性種と、によって、基板Ｗｆの表面を液中プラズマ処理することができる。

【0067】

なお、液中プラズマ処理の実行時において、駆動装置５５は、基板ホルダ５０を回転させてもよい。この構成によれば、気泡プラズマを基板Ｗｆの表面全体に接触させることが容易になり、この結果、基板Ｗｆの表面を効果的に液中プラズマ処理することができる。

【0068】

以上説明したように、本実施形態によれば、基板Ｗｆを液中プラズマ処理することができる。これにより、基板Ｗｆの表面を効果的に改質することができる。具体例を挙げると、例えば、基板Ｗｆの表面のレジストを、液中プラズマ処理によって効果的に分解させて除去することができる。

【0069】

また、本実施形態によれば、アンテナ９０が、チャンバ２０の液体Ｌｑの内部ではなく、ガス室６０の内部（具体的には、ガス室６０の内部に配置された、導波管８２の所定箇所８４）に配置されているので、アンテナ９０が液体Ｌｑに濡れることを抑制することができる。これにより、アンテナ９０が液体Ｌｑに濡れる場合に比較して、低出力（ｋＷ）でプラズマを誘起させることができる。この結果、低出力で基板Ｗｆを液中プラズマ処理することができる。これにより、本実施形態によれば、例えば、マイクロ波発生装置８０の小型化を図ることができる。

【0070】

また、本実施形態によれば、プラズマを誘起させるための気体をチャンバ２０の外部からガス室６０に供給することができるため、気体生成に伴う出力損失を抑制することもできる。この点においても、低出力で基板Ｗｆの表面を液中プラズマ処理することができる
。

【0071】

具体的には、本実施形態によれば、マイクロ波発生装置８０の出力が例えば０．２ｋＷ程度であっても、プラズマを誘起させて、基板Ｗｆを液中プラズマ処理することができる。この０．２ｋＷという数値は、従来の液中プラズマ処理装置（アンテナが液体の内部に配置されているタイプの液中プラズマ処理装置）で用いられるマイクロ波発生装置の出力の１／７以下の値である。

【0072】

また、本実施形態によれば、アンテナ９０が液体Ｌｑに濡れることが抑制されているので、チャンバ２０の液体Ｌｑ（純水）に、前述した洗浄液を添加した場合であっても、アンテナ９０によるプラズマの誘起が、この洗浄液によって悪影響を受けることを抑制することができる。これにより、気泡プラズマを利用したレジストの除去と、洗浄液によるレジストの除去（すなわち、基板Ｗｆの洗浄）とを一つのチャンバ２０内で同時期に行うことができる。

【0073】

なお、液体Ｌｑとして洗浄液を含まない純水を用いて基板Ｗｆに液中プラズマ処理を行った後に、液体Ｌｑに洗浄液を添加して、基板Ｗｆを洗浄液で洗浄してもよい。あるいは、液体Ｌｑとして洗浄液を含まない純水を用いて基板Ｗｆに液中プラズマ処理を行った後に、チャンバ２０内の液体Ｌｑを排出し、次いで、洗浄液をチャンバ２０内に貯留させて、この洗浄液で基板Ｗｆを洗浄してもよい。このような場合においても、１つのチャンバ２０を用いて、気泡プラズマを利用したレジストの除去と、洗浄液によるレジストの除去とを行うことができる。

【0074】

なお、液中プラズマ処理の実行時に、温調器３３は、液体Ｌｑの温度が予め設定された温度範囲を超えないように、液体Ｌｑの温度を調整（具体的には冷却）することが好ましい。この構成によれば、液中プラズマ処理の実行時に基板Ｗｆの温度が高温になり過ぎることを抑制することができる。これにより、基板Ｗｆが高温になり過ぎることに起因して基板Ｗｆの内部のガスが破裂する「ポッピング現象」が生じることを、効果的に抑制することができる。

【0075】

（変形例１）
図４は、実施形態１の変形例１に係るプラズマ処理装置１０ａを説明するための模式図である。本変形例に係るプラズマ処理装置１０ａは、ガス室６０が基板ホルダ５０よりも上方に配置されている点において、前述した実施形態１に係るプラズマ処理装置１０と異なっている。

【0076】

この結果、本変形例において、駆動装置５５は、チャンバ２０の底壁２１に配置されている。また、基板Ｗｆは、被処理面が上方を向くように、基板ホルダ５０に保持されている。また、ガス室６０の開口６４は、チャンバ２０の底壁６１に設けられている。

【0077】

なお、本変形例において、ガス室６０の全体が液体Ｌｑの内部に配置されている必要はなく、少なくともガス室６０の開口６４が液体Ｌｑの内部に配置されていればよい。図４に例示するプラズマ処理装置１０ａにおいては、一例として、ガス室６０の上壁６２の全体、及び、側壁６３の一部は、液体Ｌｑの液面よりも上方に位置し、ガス室６０の側壁６３の残部、及び、開口６４を有する底壁６１の全部は、液体Ｌｑの液面よりも下方に位置している。

【0078】

本変形例においても、前述した実施形態１に係るプラズマ処理装置１０と同様に、ガス室６０の開口６４から液体Ｌｑの内部に導入された気泡プラズマを利用して、基板Ｗｆの表面を液中プラズマ処理することができる。これにより、実施形態１に係るプラズマ処理
装置１０と同様の作用効果を奏することができる。

【0079】

（変形例２）
図５は、実施形態１の変形例２に係るプラズマ処理装置１０ｂを説明するための模式図である。具体的には、図５は、本変形例に係るプラズマ処理装置１０ｂのガス室６０の周辺構成を模式的に図示している。プラズマ処理装置１０ｂは、磁気コイル１２０と、電源１２１と、をさらに備えている点において、実施形態１に係るプラズマ処理装置１０と異なっている。

【0080】

磁気コイル１２０は、ガス室６０の周囲に配置されている。具体的には、本変形例に係る磁気コイル１２０は、ガス室６０の側壁６３の外周面を囲むように、側壁６３に巻き付けられている。

【0081】

電源１２１は、磁気コイル１２０と電気的に接続されている。電源１２１は、制御装置１００の指示を受けて、磁気コイル１２０への電気の供給及び供給停止を行う。電源１２１から磁気コイル１２０へ電気が供給された場合、マイクロ波共鳴が生じて、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（すなわち、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＥＣＲ）プラズマ）を発生させることができる。

【0082】

なお、磁気コイル１２０が発生する磁場の磁束密度の具体的な値は、特に限定されるものではないが、本変形例では、一例として、５００（ｍＴ）以上であり、具体的には７００（ｍＴ）以上であり、より具体的には８７５（ｍＴ）である。

【0083】

本変形例によれば、上述したようにＥＣＲプラズマをさらに発生させることができるので、ガス室６０の内部におけるプラズマの体積及び密度を上昇させることができる。これにより、気泡プラズマの体積及び密度を上昇させることができる。この結果、基板Ｗｆを効果的に液中プラズマ処理することができる。

【0084】

（変形例３）
図６は、実施形態１の変形例３に係るプラズマ処理装置１０ｃを説明するための模式図である。具体的には、図６は、本変形例に係るプラズマ処理装置１０ｃのガス室６０及び基板Ｗｆの周辺構成を模式的に図示している。なお、図６において、磁束密度ベクトルが「矢印Ｂ」で例示され、電流密度ベクトルが「矢印Ｊ」で例示されている。

【0085】

本変形例に係るプラズマ処理装置１０ｃは、一対の電極（具体的には、第１電極１３０ａ及び第２電極１３０ｂ）と、第１電極１３０ａ及び第２電極１３０ｂに電気的に接続された電源１３１と、をさらに備えている点と、基板ホルダ５０が磁力を発生するように構成されている点と、において、実施形態１に係るプラズマ処理装置１０と異なっている。

【0086】

第１電極１３０ａ及び第２電極１３０ｂは、互いに反対の極性を有している。本変形例では、一例として、第１電極１３０ａは陽極であり、第２電極１３０ｂは陰極である。また、本変形例に係る第１電極１３０ａ及び第２電極１３０ｂは、互いに対向するように配置されている。また、第１電極１３０ａと第２電極１３０ｂとの間には、空間が設けられている。この空間は、液体Ｌｑによって満たされている。

【0087】

本変形例に係る基板Ｗｆは、第１電極１３０ａと第２電極１３０ｂとの間に配置されている。

【0088】

本変形例に係る第１電極１３０ａは、基板ホルダ５０のホルダ本体５１の下面に配置されている。この第１電極１３０ａの下面に、基板Ｗｆが配置されている。本変形例に係る
第２電極１３０ｂは、基板Ｗｆとガス室６０との間に配置されている。具体的には、本変形例に係る第２電極１３０ｂは、一例として、ガス室６０の上壁６２の上面に配置されている。また、本変形例に係る第２電極１３０ｂには、気泡プラズマが通過可能な開口１３２が設けられている。

【0089】

前述したように、本変形例に係る基板ホルダ５０は、磁力を発生するように構成されている。この具体例として、基板ホルダ５０は、ホルダ本体５１が全体的に磁石によって構成されている。但し、基板ホルダ５０の構成はこれに限定されるものではない。他の例を挙げると、基板ホルダ５０は、ホルダ本体５１の一部に磁石が配置された構成とすることもできる。

【0090】

電源１３１は、制御装置１００の指示を受けて、第１電極１３０ａ及び第２電極１３０ｂへの電気の供給及び供給停止を行うように構成されている。電源１３１から第１電極１３０ａ及び第２電極１３０ｂへ電気が供給された場合、第１電極１３０ａと第２電極１３０ｂとの間に生じる電場と、基板ホルダ５０が発生する磁力と、に起因してローレンツ力が発生する。このローレンツ力によって、ガス室６０と基板Ｗｆとの間に気泡プラズマの回転流（Ｂｕｒ）を形成させることができる。

【0091】

本変形例によれば、気泡プラズマの回転流（Ｂｕｒ）をさらに利用して、基板Ｗｆを液中プラズマ処理することができる。

【0092】

（変形例４）
図７は、実施形態１の変形例４に係るプラズマ処理装置１０ｄを説明するための模式図である。具体的には、図７は、本変形例に係るプラズマ処理装置１０ｄの後述するガス室６０ｄの周辺構成を模式的に図示している。プラズマ処理装置１０ｄは、ガス室６０に代えて、ガス室６０ｄを備えている点において、実施形態１に係るプラズマ処理装置１０と異なっている。

【0093】

ガス室６０ｄは、誘電体によって構成された壁部を備えている点において、実施形態１に係るガス室６０と異なっている。具体的には、本変形例に係るガス室６０ｄは、ガス室６０ｄの壁部を構成する底壁６１、上壁６２、及び、側壁６３が、全体的に誘電体によって構成されている。

【0094】

誘電体の具体的な材質は、特に限定されるものではないが、この材質として、例えば、ガラス（具体的には石英ガラス）、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド等を用いることができる。

【0095】

本変形例によれば、ガス室６０ｄが誘電体によって構成された壁部を備えているので、ガス室６０ｄの内部において、このガス室６０の壁部に沿って表面波（電磁波）を発生させることができる。そして、このガス室６０の壁部に沿って発生した表面波が、ガス室６０の壁部の表面の気体Ｇａをプラズマ化して、表面波プラズマを発生させることができる。この表面波プラズマは、ガス室６０ｄの開口６４を通過して、気泡プラズマになることができる。したがって、本変形例によれは、この表面波プラズマに起因する気泡プラズマをさらに利用して、基板Ｗｆを液中プラズマ処理することができる。

【0096】

（変形例５）
前述した実施形態１や変形例１～４において、アンテナ９０の個数は１つに限定されるものではない。アンテナ９０の個数は複数であってもよい。図８は、実施形態１の変形例５に係るプラズマ処理装置１０ｅを説明するための模式図である。具体的には、図８は、本変形例に係るプラズマ処理装置１０ｅの後述するスロットアレイアンテナ９５の模式的
な側面図である。

【0097】

本変形例に係るプラズマ処理装置１０ｅは、複数のアンテナ９０（具体的には、複数のスロットアンテナ）を有するスロットアレイアンテナ９５を備えている点において、実施形態１に係るプラズマ処理装置１０と異なっている。

【0098】

本変形例に係るスロットアレイアンテナ９５において、複数のアンテナ９０は上下方向に積層している。なお、このようなスロットアレイアンテナ９５として、例えば、特許第５３６８９９５号公報（又は、国際公開第２００８／１２１１６８号公報）に開示されているような公知のアンテナ（具体的にはフェーズドアレイアンテナ）を用いてもよい。

【0099】

本変形例においても、前述した実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

【0100】

（実施形態２）
続いて、本発明の実施形態２について説明する。図９は、実施形態２に係る基板処理装置２００の構成を説明するための模式図である。基板処理装置２００は、搬送装置２１０（第１の搬送装置）と、搬送装置２１５（第２の搬送装置）と、洗浄・乾燥装置２２０と、プラズマ処理装置１０と、制御装置１００と、を備えている。また、基板処理装置２００は、ロードポート２４０と、搬送室２５０と、洗浄・乾燥室２６０と、ロードロック室２７０と、前処理室２８０と、搬送室２９０と、プラズマ処理室３００と、を備えている。

【0101】

なお、図９、及び、後述する図１０において、基板Ｗｆの搬送の流れの一例が、一方向実線矢印、又は、両方向実線矢印で例示されている。具体的には、図９及び後述する図１０において、各搬送装置による各ロードポートと各室との間における基板Ｗｆの搬送流れ、及び、各搬送装置による各室の内部における基板Ｗｆの搬送流れの一例が、一方向実線矢印、又は、両方向実線矢印で例示されている。但し、プラズマ処理室３００と搬送室２９０との間における基板Ｗｆの搬送流れを示す矢印（これは、両方向実線矢印である）は、省略されている。

【0102】

本実施形態において、ロードポート２４０、搬送室２５０、及び、洗浄・乾燥室２６０の雰囲気は、一例として、大気圧に設定されている。一方、前処理室２８０、搬送室２９０、及び、プラズマ処理室３００の雰囲気は、一例として、真空状態、又は、大気圧よりも気圧の低い減圧状態に設定されている。

【0103】

ロードポート２４０は、基板Ｗｆを基板処理装置２００に搬入するための搬入口、及び、基板Ｗｆを基板処理装置２００から搬出するための搬出口としての機能を有する部位である。本実施形態に係るロードポート２４０は、複数（一例として、４つ）設けられている。但し、ロードポート２４０の数は、複数に限定されるものではなく、１つでもよい。搬送室２５０は、搬送装置２１０が配置された室である。この搬送室２５０の内部を、搬送装置２１０が移動する。

【0104】

洗浄・乾燥室２６０は、洗浄・乾燥装置２２０が配置された室である。本実施形態に係る洗浄・乾燥室２６０は、複数（一例として、２つ）設けられている。具体的には、本実施形態に係る２つの洗浄・乾燥室２６０は、ロードロック室２７０を挟んで一方の側（－Ｘ方向の側）及び他方の側（Ｘ方向の側）にそれぞれ配置されている。但し、洗浄・乾燥室２６０の数は、複数に限定されるものではなく、１つでもよい。

【0105】

ロードロック室２７０（真空予備室）は、その内圧を大気圧状態から真空状態、又は、大気圧よりも気圧の低い減圧状態の間の所定の圧力に調整することができる。また、ロー
ドロック室２７０は、真空状態や減圧状態で、前処理室２８０、搬送室２９０及びプラズマ処理室３００を大気圧に開放することなく、基板Ｗｆの搬入及び搬出を行えるように構成されている。前処理室２８０は、ロードロック室２７０と搬送室２９０との間に設けられた室である。なお、基板処理装置２００は、この前処理室２８０を備えていない構成とすることもできる。搬送室２９０は、搬送装置２１５が配置された室である。

【0106】

なお、ロードロック室２７０の周囲に隣接する、４つの室との境界壁面には、それぞれ、基板Ｗｆを通過させるゲートバルブ２７５が設けられている。各ゲートバルブ２７５は、ロードロック室２７０が各室と同圧になり、基板Ｗｆの搬入及び搬出が可能になるまで閉じられている。

【0107】

プラズマ処理室３００は、プラズマ処理装置１０が配置された室である。本実施形態に係るプラズマ処理室３００は、複数設けられている。具体的には、本実施形態に係る複数のプラズマ処理室３００は、一例として、搬送室２９０を囲むように、４つ設けられている。但し、プラズマ処理室３００の数は、複数に限定されるものではなく、１つでもよい。

【0108】

搬送装置２１０は、大気圧雰囲気下において、基板Ｗｆを搬送するための装置である。本実施形態においては、搬送装置２１０の一例として、自走式の搬送ロボットを用いている。搬送装置２１０は、搬送装置２１０の本体が回転でき、Ｘ方向及びＺ方向に移動可能である。また、搬送装置２１０は、先端に基板Ｗｆを保持し、Ｘ－Ｙ平面内で直線移動させる第１の保持ハンドを備えている。

【0109】

搬送装置２１５は、真空雰囲気下又は減圧雰囲気下において、基板Ｗｆを搬送するための装置である。本実施形態においては、搬送装置２１５の一例として、多関節のロボットハンドを有する搬送ロボット（一例として、垂直多関節式の搬送ロボット）を用いている。搬送装置２１５は、搬送装置２１５の本体が回転でき、Ｘ－Ｙ平面内で固定され、さらにＺ方向に移動可能である。また、搬送装置２１５は、第１の保持ハンドと同様な第２の保持ハンドを備えている。

【0110】

なお、ロードロック室２７０には、搬送装置２１５と同様な「第３の搬送装置（図示せず）」が備えられている。各搬送装置間の基板Ｗｆの受け渡しは仮置台（図示せず）を介して行ってもよく、あるいは、それぞれの搬送装置の保持ハンドを用いて直接受け渡しする構成としてもよい。

【0111】

洗浄・乾燥装置２２０は、基板Ｗｆを洗浄及び乾燥するための装置である。すなわち、洗浄・乾燥装置２２０は、「洗浄装置」及び「乾燥装置」としての機能を有している。具体的には、本実施形態に係る洗浄・乾燥装置２２０は、プラズマ処理装置１０によって液中プラズマ処理された基板Ｗｆを、洗浄液で洗浄し、次いで、乾燥するように構成されている。この洗浄液としては、例えば、純水等を用いることができる。

【0112】

なお、上述した洗浄・乾燥装置２２０は、洗浄装置及び乾燥装置としての機能を有する一つの装置によって構成されているが、これに限定されるものではない。洗浄・乾燥装置２２０として、洗浄装置と乾燥装置とが一体化せずに別体化したものを用いてもよい。また、基板処理装置２００は、洗浄装置及び乾燥装置のいずれか一方のみを備える構成とすることもできる。この場合、基板処理装置２００は、洗浄・乾燥装置２２０に代えて「洗浄装置」又は「乾燥装置」を用いればよい。なお、洗浄・乾燥装置２２０として、例えば、特開２０１０－０５０４３６号公報に開示されているような洗浄・乾燥装置を用いることもできる。

【0113】

本実施形態では、プラズマ処理装置１０として、前述した実施形態１に係るプラズマ処理装置１０を用いている。本実施形態に係る制御装置１００は、基板処理装置２００の動作を統合的に制御するように構成されている。

【0114】

基板処理装置２００において、処理前の基板Ｗｆは、ロードポート２４０に配置されている。ロードポート２４０に配置された基板Ｗｆは、搬送装置２１０によって、ロードロック室２７０に搬送される。その後、ロードロック室２７０に隣接する全てのゲートバルブ２７５は閉じられ、ロードロック室２７０は前処理室２８０と同じ圧力まで減圧される。ロードロック室２７０と前処理室２８０の境界壁面のゲートバルブ２７５が開放された後、ロードロック室２７０に搬送された基板Ｗｆは、前述の第３の搬送装置により、前処理室２８０に一旦配置される。次いで、この前処理室２８０に配置された基板Ｗｆは、搬送装置２１５により、各プラズマ処理装置１０に搬送される。プラズマ処理装置１０は、搬送された基板Ｗｆに液中プラズマ処理を施す。

【0115】

液中プラズマ処理が施された基板Ｗｆは、搬送装置２１５によって、前処理室２８０に配置される。次いで、この基板Ｗｆは、前述した第３の搬送装置によってロードロック室２７０に搬送され、ロードロック室２７０と前処理室２８０の境界壁面のゲートバルブ２７５は閉じられる。

【0116】

ロードロック室２７０が大気圧状態に加圧され，ロードロック室２７０と各洗浄・乾燥室２６０の境界壁面のゲートバルブ２７５が開放された後、ロードロック室２７０に搬送された基板Ｗｆは、前述した第３の搬送装置によって、洗浄・乾燥装置２２０に搬送される。ロードロック室２７０と洗浄・乾燥室２６０の境界壁面のゲートバルブ２７５が閉じた後、洗浄・乾燥装置２２０により、基板Ｗｆは洗浄され、次いで、乾燥される。乾燥後の基板Ｗｆは、搬送装置２１０によって、ロードポート２４０に搬送される。以上の手順で、基板Ｗｆは処理される。

【0117】

なお、搬送室２５０のＹ方向下側の各ロードポート２４０との境界壁面、及び、搬送室２５０のＹ方向上側の各洗浄・乾燥室２６０との境界壁面には、基板Ｗｆを搬入・搬出出可能にする開閉シャッター（図示せず）が設けられていてもよい。

【0118】

本実施形態においても、プラズマ処理装置１０を備えているので、前述した実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

【0119】

なお、本実施形態に係る基板処理装置２００は、実施形態１に係るプラズマ処理装置１０に代えて、前述した実施形態１の変形例１～５に係るプラズマ処理装置を備えていてもよい。

【0120】

また、上述した基板処理装置２００は、液中プラズマ処理後の基板Ｗｆを洗浄しているが、この構成に限定されるものではない。基板処理装置２００は、液中プラズマ処理後の基板Ｗｆのみならず、液中プラズマ処理前の基板Ｗｆに対しても、洗浄を行ってもよい。すなわち、この場合、基板Ｗｆは、洗浄・乾燥装置２２０によって洗浄・乾燥された後に、プラズマ処理装置１０によって液中プラズマ処理され、次いで、洗浄・乾燥装置２２０で洗浄・乾燥される。あるいは、基板処理装置２００は、液中プラズマ処理前の基板Ｗｆに対して、洗浄を行う一方で、液中プラズマ処理後の基板Ｗｆには、洗浄を行わない構成であってもよい。

【0121】

（実施形態２の変形例）
図１０は、実施形態２の変形例に係る基板処理装置２００ａの構成を説明するための模式図である。本変形例に係る基板処理装置２００ａは、前処理室２８０を備えていない点
と、搬送装置２１０はその本体がＸ方向ではなくＹ方向に移動する点と、搬送装置２１５Ａ（第４の搬送装置）を備えている点と、第５の搬送装置（図示せず）を備えている点と、において、前述した図９に例示する基板処理装置２００と異なっている。

【0122】

搬送装置２１５Ａの本体は搬送室２９０内で回転することができ、Ｘ方向及びＺ方向に移動可能である。搬送装置２１５Ａは、先端に基板Ｗｆを保持してＹ方向に直線移動させる第４の保持ハンドを備えている。

【0123】

第５の搬送装置（図示せず）は、ロードロック室２７０内に配置されている。第５の搬送装置は、その本体が回転することができ、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能である。また、第５の搬送装置は、先端に基板Ｗｆを保持してＸ方向に直線移動させる第５の保持ハンドを備えている。

【0124】

本変形例において、４つのプラズマ処理室３００は、一例として、搬送室２９０を挟んで一方の側（Ｙ方向側）及び他方の側（－Ｙ方向側）にそれぞれ２個、隣接して配置されている。

【0125】

本変形例において、ロードポート２４０に配置された基板Ｗｆは、搬送装置２１０によって、大気圧状態のロードロック室２７０に搬送される。その後、ロードロック室２７０に隣接するすべてのゲートバルブ２７５は閉じられ、ロードロック室２７０は搬送室２９０と同じ圧力まで減圧される。ロードロック室２７０と搬送室２９０の境界壁面のゲートバルブ２７５が開放された後、ロードロック室２７０に搬送された基板Ｗｆは、前述した第５の搬送装置（図示せず）により、搬送室２９０に搬送される。搬送室２９０に搬送された基板Ｗｆは、搬送装置２１５Ａによって各プラズマ処理装置１０に搬送される。プラズマ処理装置１０は、搬送された基板Ｗｆに液中プラズマ処理を施す。

【0126】

プラズマ処理装置１０によって液中プラズマ処理が施された基板Ｗｆは、搬送装置２１５Ａによって搬送室２９０に搬送される。搬送室２９０に搬送された基板Ｗｆは、前述した第５の搬送装置（図示せず）によって、ロードロック室２７０に搬送される。次いで、ロードロック室２７０と搬送室２９０の境界壁面のゲートバルブ２７５は閉じられる。

【0127】

ロードロック室２７０が大気圧状態に加圧され、ロードロック室２７０と各洗浄・乾燥室２６０の境界壁面のゲートバルブ２７５が開放された後、ロードロック室２７０に搬送された基板Ｗｆは、前述した第５の搬送装置によって、洗浄・乾燥装置２２０に搬送される。ロードロック室２７０と洗浄・乾燥室２６０の境界壁面のゲートバルブ２７５が閉じた後、洗浄・乾燥装置２２０により、基板Ｗｆは洗浄され、次いで、乾燥される。乾燥後の基板Ｗｆは、搬送装置２１０によって、ロードポート２４０に搬送される。以上の手順で、基板Ｗｆは処理される。

【0128】

なお、本変形例に係る基板処理装置２００ａは、実施形態１に係るプラズマ処理装置１０に代えて、前述した実施形態１の変形例１～５に係るプラズマ処理装置を備えていてもよい。

【0129】

また、基板処理装置２００ａは、液中プラズマ処理後の基板Ｗｆのみならず、液中プラズマ処理前の基板Ｗｆに対しても、洗浄を行ってもよい。あるいは、基板処理装置２００ａは、液中プラズマ処理前の基板Ｗｆに対して、洗浄を行う一方で、液中プラズマ処理後の基板Ｗｆには、洗浄を行わない構成であってもよい。

【0130】

本変形例においても、前述した実施形態２と同様の作用効果を奏することができる。

【0131】

なお、図９に例示する基板処理装置２００や図１０に例示する基板処理装置２００ａは、複数のプラズマ処理装置１０、及び／又は、複数の洗浄・乾燥装置２２０が、さらに、上下方向に積層（すなわち、複数段に積層）された構成を有していてもよい。

【0132】

以上、本発明の実施形態や変形例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態や変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0133】

１０ プラズマ処理装置
２０ チャンバ
５０ 基板ホルダ
６０ ガス室
６４ 開口
７０ 気体供給装置
８０ マイクロ波発生装置
８２ 導波管
８４ 所定箇所
９０ アンテナ
９１ スロット
９２ 第１スロット部位
９３ 第２スロット部位
１２０ 磁気コイル
１２１ 電源
１３０ａ 第１電極
１３０ｂ 第２電極
１３１ 電源
２００ 基板処理装置
２２０ 洗浄・乾燥装置（「洗浄装置」、「乾燥装置」）
Ｗｆ 基板
Ｇａ 気体
Ｌｑ 液体
Ｂｕ 気泡プラズマ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】