JP2000315861A - Apparatus and method for smear elimination - Google Patents

Apparatus and method for smear elimination

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JP2000315861A
JP2000315861A JP11125814A JP12581499A JP2000315861A JP 2000315861 A JP2000315861 A JP 2000315861A JP 11125814 A JP11125814 A JP 11125814A JP 12581499 A JP12581499 A JP 12581499A JP 2000315861 A JP2000315861 A JP 2000315861A
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smear
substrate
plasma
lower electrode
upper electrode
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Japanese (ja)
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Kiyoshi Arita
潔 有田
Hiroshi Haji
宏 土師
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a smear eliminating apparatus and a smear eliminating method which can eliminate smears effectively, without residue of smears. SOLUTION: In a smear eliminating method of a substrate, which eliminates smear left on a conducting film of the bottom part of a via hole formed in a substrate, by using plasma treatment, a substrate 4 is mounted on a lower electrode arranged facing an upper electrode, plasma generating gas containing oxygen is supplied in a treatment chamber between the lower electrode and the upper electrode, a high-frequency voltage is applied across the lower electrode and the upper electrode, and plasma treatment is performed in the condition that a distance D between the upper electrode and the lower electrode is at most 10 mm and the partial pressure of oxygen in the plasma generating gas is in the range of 100 to 10,000 Pa. Thereby ions generated by plasma are made to enter an object surface to be treated isotropically, and residue of smears can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の樹脂層に設
けられたビアホールの内部に残留するスミアを除去する
基板のスミア除去装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for removing smear remaining in a via hole provided in a resin layer of a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子部品が実装される実装基板の製造工
程において、基板表面の回路パターンを覆って形成され
た絶縁樹脂層にビアホールを形成する穴開け加工が行わ
れる。このビアホールは、回路パターンを樹脂層表面に
設けられる金属バンプなどの外部接続用電極と導通させ
るためのものであり、穴加工後のビアホール内部にはメ
ッキなどの方法により導電部が形成される。
2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a mounting board on which electronic components are mounted, a hole forming process is performed to form a via hole in an insulating resin layer formed so as to cover a circuit pattern on the surface of the board. The via hole is for conducting the circuit pattern to an external connection electrode such as a metal bump provided on the surface of the resin layer, and a conductive portion is formed inside the via hole after plating by a method such as plating.

【0003】この穴加工の方法の1つとして、レーザ加
工がある。レーザ加工は微細な穴を精度よく高効率で加
工できるという利点を備えている。ところが、レーザ加
工を用いる場合には、穴の底部の回路パターン表面に樹
脂残さ(スミア)が薄い膜状に残留する。そしてこのス
ミアは、メッキなどの方法によって導電部を形成する際
の不具合の要因となるため除去されなければならない。
近年このスミア除去の方法として、従来用いられていた
過マンガン酸カリウム溶液などの酸化剤を用いてスミア
を除去する湿式処理に替えて、プラズマ処理が用いられ
るようになっている。プラズマ処理は、プラズマ放電に
より発生したイオンを処理対象物に衝突させることによ
り処理対象面に付着したスミアなどの異物を除去するも
のである。このプラズマ処理によれば、湿式処理に比べ
て廃液処理を必要としないなど多くの利点がある。
[0003] One of the methods of drilling is laser processing. Laser processing has an advantage that a fine hole can be processed with high accuracy and high efficiency. However, when laser processing is used, resin residue (smear) remains as a thin film on the circuit pattern surface at the bottom of the hole. The smear must be removed because it causes a problem when the conductive portion is formed by a method such as plating.
In recent years, as a method for removing smear, plasma processing has been used in place of the wet processing for removing smear using an oxidizing agent such as a potassium permanganate solution which has been conventionally used. In the plasma processing, foreign matter such as smear attached to a processing target surface is removed by colliding ions generated by plasma discharge with a processing target. According to the plasma processing, there are many advantages, such as no need for waste liquid processing, as compared with the wet processing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが従来スミア除
去に用いられていたプラズマ処理には、以下に述べるよ
うな問題点があった。スミアが付着する回路パターンの
表面は、樹脂層との密着性を向上させるために微細な凹
凸のアンカーパターンが設けられているため、このパタ
ーンの凹部に残留するスミアはパターンの凸部の陰の範
囲にある。このため、プラズマ処理時に処理対象面に垂
直方向から入射するイオンは必ずしも表面に存在するス
ミアの全てには衝突しない。この結果凸部の陰の部分の
スミアはプラズマ処理後にも未除去のまま残留し、後工
程での品質不良の原因となっていた。このように従来の
スミア除去方法には、スミアが部分的に残留しやすく品
質が確保できないという問題点があった。
However, the plasma processing used for removing smears has the following problems. Since the surface of the circuit pattern to which the smear adheres is provided with an anchor pattern having fine irregularities in order to improve the adhesion to the resin layer, the smear remaining in the concave portion of the pattern is shaded by the convex portion of the pattern. In range. For this reason, ions that are incident on the surface to be processed from the vertical direction during the plasma processing do not necessarily collide with all the smears existing on the surface. As a result, smears in the shaded portions of the projections remained unremoved after the plasma treatment, causing poor quality in the subsequent process. As described above, the conventional smear removing method has a problem that the smear tends to remain partially and quality cannot be ensured.

【0005】そこで本発明は、スミアの残留がなく、良
好にスミア除去が行えるスミア除去装置およびスミア除
去方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a smear removing apparatus and a smear removing method which can remove smear and can remove smear satisfactorily.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のスミア除
去装置は、基板に形成されたビアホールの底部の導電膜
上に残留するスミアをプラズマ処理によって除去する基
板のスミア除去装置であって、前記基板を載置する下部
電極と、この下部電極と10mm以下の電極間距離で対
向して配置された上部電極と、この下部電極と上部電極
の間の空間を含み外部と気密に形成された処理室と、こ
の処理室内に酸素を含むプラズマ発生用ガスを供給する
ガス供給手段と、前記下部電極と上部電極の間に高周波
電圧を印加する高周波電源とを備え、前記プラズマ発生
用ガスの酸素分圧が100〜10000Paの範囲の条
件でプラズマ処理を行う。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for removing smear of a substrate, which removes smear remaining on a conductive film at the bottom of a via hole formed in the substrate by plasma processing. A lower electrode on which the substrate is mounted, an upper electrode disposed so as to face the lower electrode with a distance between the electrodes of 10 mm or less, and an airtight seal including the space between the lower electrode and the upper electrode are formed. A processing chamber, a gas supply means for supplying a plasma generating gas containing oxygen into the processing chamber, and a high-frequency power supply for applying a high-frequency voltage between the lower electrode and the upper electrode; Plasma treatment is performed under the condition that the partial pressure is in the range of 100 to 10000 Pa.

【0007】請求項2記載のスミア除去装置は、請求項
1記載のスミア除去装置であって、前記下部電極および
または上部電極は、誘電体によって覆われている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a smear removing apparatus according to the first aspect, wherein the lower electrode and / or the upper electrode are covered with a dielectric.

【0008】請求項3記載のスミア除去方法は、基板に
形成されたビアホールの底部の導電膜上に残留するスミ
アをプラズマ処理によって除去する基板のスミア除去方
法であって、上部電極と対向して配置された下部電極上
に前記基板を載置し、この下部電極と上部電極の間の空
間を含み外部に気密に形成された処理室内に酸素を含む
プラズマ発生用ガスを供給し、前記下部電極と上部電極
の間に高周波電圧を印加してプラズマ処理を行う際のプ
ラズマ処理条件が、前記下部電極と上部電極の間の電極
間距離が10mm以下であり、かつ前記プラズマ発生用
ガスの酸素分圧が100〜10000Paの範囲であ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of removing smear of a substrate, which removes smear remaining on a conductive film at the bottom of a via hole formed in the substrate by plasma treatment. The substrate is placed on the disposed lower electrode, and a plasma generating gas containing oxygen is supplied to a processing chamber formed in an airtight manner outside including a space between the lower electrode and the upper electrode, and supplying the gas to the lower electrode. The plasma processing conditions when performing a plasma processing by applying a high frequency voltage between the upper electrode and the upper electrode are such that the distance between the lower electrode and the upper electrode is 10 mm or less, and the oxygen content of the plasma generating gas is The pressure is in the range of 100 to 10000 Pa.

【0009】本発明によれば、上部電極と下部電極の間
の電極間距離が10mm以下で、かつプラズマ発生用ガ
スの酸素分圧が100〜10000Paの範囲の条件で
プラズマ処理を行うことにより、イオンを処理対象面に
等方的に入射させて、スミアの残留を減少させることが
できる。また好ましくは、電極を誘電体で覆うことによ
り、放電の集中を防止して均一なプラズマを発生させる
ことができる。
According to the present invention, the plasma treatment is performed under the condition that the distance between the electrodes between the upper electrode and the lower electrode is 10 mm or less and the oxygen partial pressure of the plasma generating gas is in the range of 100 to 10000 Pa. The ions can be made to be isotropically incident on the surface to be treated, so that the residual smear can be reduced. Also, preferably, by covering the electrodes with a dielectric, concentration of discharge can be prevented and uniform plasma can be generated.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の基板
のスミア除去装置の側断面図、図2は同基板のスミア除
去装置のプラズマ処理条件を示すグラフ、図3(a),
(b)、図4(a),(b)は同基板のスミア除去処理
の説明図、図5は同基板のスミア除去装置のエッチング
レートを示すグラフ、図6は同基板のスミア除去装置の
側断面図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a device for removing smear of a substrate according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing plasma processing conditions of the device for removing smear of the substrate, and FIGS.
(B), FIGS. 4 (a) and 4 (b) are explanatory diagrams of the smear removal processing of the substrate, FIG. 5 is a graph showing the etching rate of the smear removal device of the substrate, and FIG. 6 is a diagram of the smear removal device of the substrate. It is a side sectional view.

【0011】まず、図1を参照して基板のスミア除去装
置の構造を説明する。図1において、ベース部材2はア
ルミニウムなどの導電体より成り、ベース部材2の表面
はアルミナなどの誘電体3によって被覆されている。ベ
ース部材2および誘電体3は下部電極を構成している。
下部電極の誘電体3上には処理対象の基板4が載置され
ている。すなわち下部電極は基板載置部となっている。
First, the structure of a device for removing smear from a substrate will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a base member 2 is made of a conductor such as aluminum, and the surface of the base member 2 is covered with a dielectric 3 such as alumina. The base member 2 and the dielectric 3 constitute a lower electrode.
A substrate 4 to be processed is placed on the dielectric 3 of the lower electrode. That is, the lower electrode is a substrate mounting portion.

【0012】下部電極の上方には、ケース部材5が図示
しない昇降手段により昇降自在に配設されている。ケー
ス部材5の中央部には段付き形状の開口部が設けられて
おり、開口部にはアルミなどの導電体より成る導電部6
が絶縁部材5aを介して嵌着されている。導電部はケー
ス部材5に対してプラズマ処理時に印加される電圧によ
って放電を発生しない隙間を保った状態で装着されてい
る。
Above the lower electrode, a case member 5 is provided so as to be able to move up and down by means of raising and lowering means (not shown). A stepped opening is provided in the center of the case member 5, and a conductive portion 6 made of a conductor such as aluminum is provided in the opening.
Are fitted via an insulating member 5a. The conductive portion is mounted on the case member 5 while maintaining a gap where no discharge is generated by the voltage applied during the plasma processing.

【0013】導電部6の下面には、ほぼ全面にわたって
凹部6aが設けられており、凹部6aは下部電極の誘電
体3と同様の誘電体7によって覆われている。導電部6
と誘電体7は上部電極を構成する。ケース部材5を下降
させてベース部材2と当接させた状態では、上部電極は
下部電極と所定の電極間距離Dで対向する。本実施の形
態では、この電極間距離Dが10mm以下となるよう
に、各部の寸法が設定される。なお、ここでは上部電極
と下部電極にそれぞれ誘電体3,7を設けた例を示して
いるが、これらは必須の構成要件ではなく、電極表面を
誘電体で覆うことにより局所放電が生じにくくなり、プ
ラズマ処理を均一に行うことができるという効果があ
る。
On the lower surface of the conductive portion 6, a concave portion 6a is provided over substantially the entire surface, and the concave portion 6a is covered with a dielectric 7 similar to the dielectric 3 of the lower electrode. Conductive part 6
And the dielectric 7 constitute an upper electrode. In a state where the case member 5 is lowered to be in contact with the base member 2, the upper electrode faces the lower electrode at a predetermined distance D between the electrodes. In the present embodiment, the dimensions of each part are set so that the distance D between the electrodes is 10 mm or less. Here, an example in which the dielectrics 3 and 7 are provided for the upper electrode and the lower electrode, respectively, is shown. However, these are not indispensable constitutional requirements. In addition, there is an effect that the plasma processing can be performed uniformly.

【0014】上部電極と下部電極の間の空間は、シール
部材8によって外部に対して気密に形成された処理室9
となっている。ベース部材2には、処理室9と連通する
給排気孔2aが設けられており、給排気孔2aには真空
排気部10および真空計11が接続されている。真空計
11で真空度を計測しながら真空排気部10を駆動する
ことにより、処理室9内の真空度を所定真空度に設定す
ることができる。
A space between the upper electrode and the lower electrode is formed in a processing chamber 9 airtightly formed by a sealing member 8 to the outside.
It has become. A supply / exhaust hole 2 a communicating with the processing chamber 9 is provided in the base member 2, and a vacuum exhaust unit 10 and a vacuum gauge 11 are connected to the supply / exhaust hole 2 a. By driving the evacuation unit 10 while measuring the degree of vacuum with the vacuum gauge 11, the degree of vacuum in the processing chamber 9 can be set to a predetermined degree of vacuum.

【0015】導電部6には、給気孔6bが設けられてお
り、給気孔6bはプラズマガス供給部12に接続されて
いる。プラズマガス供給部12を駆動することにより、
酸素ガスを含むプラズマ発生用ガスが吸気孔6bを介し
て上部電極の凹部6aに供給され、誘電体7に設けられ
た多数のガス孔7aより処理室9内に供給される。この
とき真空計11の真空度検出値に基づいて真空排気部1
0およびプラズマガス供給部12を制御部15によって
制御することにより、処理室9内に供給されるプラズマ
発生用ガスの酸素分圧を所定範囲に設定することができ
る。
The conductive portion 6 is provided with an air supply hole 6b, and the air supply hole 6b is connected to the plasma gas supply portion 12. By driving the plasma gas supply unit 12,
A plasma generating gas containing oxygen gas is supplied to the concave portion 6a of the upper electrode via the intake hole 6b, and is supplied into the processing chamber 9 from a large number of gas holes 7a provided in the dielectric 7. At this time, the evacuation unit 1 is based on the detected value of the degree of vacuum of the vacuum gauge 11.
By controlling 0 and the plasma gas supply unit 12 by the control unit 15, the oxygen partial pressure of the plasma generation gas supplied into the processing chamber 9 can be set to a predetermined range.

【0016】導電部6には高周波電源部13が接続され
ている。ベース部材2および高周波電源部13は共通の
アース部14に接続されており、高周波電源部13を駆
動することにより、導電部6とベース部材2との間、す
なわち上部電極と下部電極との間には、高周波電圧が印
加される。なお、高周波電源部13は本実施例では導電
部6(上部電極)に接続されているが、ベース部材2
(下部電極)に接続するようにしてもよい。
The conductive section 6 is connected to a high-frequency power supply section 13. The base member 2 and the high-frequency power supply unit 13 are connected to a common grounding unit 14, and by driving the high-frequency power supply unit 13, the space between the conductive unit 6 and the base member 2, that is, between the upper electrode and the lower electrode. Is applied with a high-frequency voltage. In this embodiment, the high-frequency power supply unit 13 is connected to the conductive unit 6 (upper electrode).
(Lower electrode).

【0017】次に図2を参照してスミア除去を目的とし
て行われるプラズマ処理におけるプラズマ処理条件につ
いて説明する。このプラズマ処理条件は、電極間距離
と、処理対象の基板が載置される処理室9内の酸素ガス
分圧によって規定される。図2において、粗ハッチング
で示すゾーン20は、通常のプラズマ処理において従来
用いられていた条件に対応するものであり、電極間距離
が略20〜50mm、酸素ガス分圧は略1〜20Paの
範囲となっている。これに対し、密ハッチングで示すゾ
ーン21は、本実施の形態におけるプラズマ処理条件に
対応しており、電極間距離Dが10mm以下、酸素ガス
分圧が100〜10000Paの範囲となっている。こ
のようなプラズマ処理条件を用いることの意義は後述す
る。
Next, the plasma processing conditions in the plasma processing for removing smear will be described with reference to FIG. The plasma processing conditions are defined by the distance between the electrodes and the partial pressure of oxygen gas in the processing chamber 9 in which the substrate to be processed is placed. In FIG. 2, a zone 20 indicated by rough hatching corresponds to a condition conventionally used in ordinary plasma processing, and a distance between electrodes is approximately 20 to 50 mm, and a partial pressure of oxygen gas is approximately 1 to 20 Pa. It has become. On the other hand, the zone 21 indicated by dense hatching corresponds to the plasma processing conditions in the present embodiment, and the distance D between the electrodes is 10 mm or less, and the partial pressure of oxygen gas is in the range of 100 to 10000 Pa. The significance of using such plasma processing conditions will be described later.

【0018】次に図3,図4を参照して基板のスミア除
去について説明する。まず処理対象の基板4について説
明する。図3(a)に示すように、基板4の表面は導電
膜である銅の回路パターン4aが形成されており、回路
パターン4a上には絶縁樹脂層4bが被覆されている。
絶縁樹脂層4bには、回路パターン4aを絶縁樹脂層4
bの上面に形成される電極と導通させるためのビアホー
ル4cが形成されている。ビアホール4cの底部の回路
パターン4aの表面には、薄膜状のスミア4dが付着し
ている。スミア4dは、前工程でのレーザ加工によるビ
アホール形成後に除去されずに残留したものである。回
路パターン4aの表面には、絶縁樹脂層との密着性を向
上させるための微細な凹凸を有するアンカーパターンが
予め形成されており、スミア4dはアンカーパターンの
凸部4a’の間に入り込んだ形で残留している。
Next, removal of smear from the substrate will be described with reference to FIGS. First, the substrate 4 to be processed will be described. As shown in FIG. 3A, a copper circuit pattern 4a, which is a conductive film, is formed on the surface of the substrate 4, and the circuit pattern 4a is covered with an insulating resin layer 4b.
The circuit pattern 4a is formed on the insulating resin layer 4b.
A via hole 4c for conducting with an electrode formed on the upper surface of the substrate b is formed. A thin film smear 4d is attached to the surface of the circuit pattern 4a at the bottom of the via hole 4c. The smear 4d remains without being removed after the formation of the via hole by laser processing in the previous step. On the surface of the circuit pattern 4a, an anchor pattern having fine irregularities for improving the adhesion with the insulating resin layer is formed in advance, and the smear 4d is formed between the protrusions 4a 'of the anchor pattern. Remains.

【0019】上記のような状態のスミア4dを除去する
ために、ビアホール形成後の基板4に対してスミア除去
処理が行われる。まず基板4はスミア除去装置の下部電
極2上に載置される。ケース部材5を下降させて処理室
9を気密にした後、真空排気部10を駆動して処理室9
内を所定真空度まで排気する。次いで、プラズマガス供
給部12を駆動して処理室9内に酸素ガスを含むプラズ
マ発生用ガスを供給する。このとき処理室内の酸素ガス
の分圧を100〜10000Paの範囲に設定する。そ
してこの状態で高周波電源部13を駆動して、ベース部
材2と導電部6との間に高周波電圧を印加する。
In order to remove the smear 4d in the above state, the substrate 4 after the via hole is formed is subjected to a smear removing process. First, the substrate 4 is placed on the lower electrode 2 of the smear removing device. After lowering the case member 5 to make the processing chamber 9 airtight, the evacuation unit 10 is driven to
The inside is evacuated to a predetermined degree of vacuum. Next, the plasma gas supply unit 12 is driven to supply a plasma generation gas including an oxygen gas into the processing chamber 9. At this time, the partial pressure of the oxygen gas in the processing chamber is set in a range of 100 to 10000 Pa. Then, in this state, the high-frequency power supply unit 13 is driven to apply a high-frequency voltage between the base member 2 and the conductive unit 6.

【0020】これにより、下部電極と上部電極との間で
プラズマ放電が発生し、処理室9内には酸素ガスのプラ
ズマが発生する。このとき上部電極および下部電極をそ
れぞれ覆う誘電体7,3の作用により、プラズマ放電が
局部的に集中することなく均一に発生し、処理対象範囲
である基板4の全範囲にわたって均一でむらのないプラ
ズマ処理を行うことができる。このプラズマ処理の過程
では、図3(b)に示すようにプラズマ発生用ガス中の
酸素分子22がプラズマ放電によりイオン化した酸素イ
オン23が、スミア4dの表面に衝突する。これにより
スミア4dは酸素イオン23により酸化され、回路パタ
ーン4aの表面から除去される。
As a result, a plasma discharge is generated between the lower electrode and the upper electrode, and an oxygen gas plasma is generated in the processing chamber 9. At this time, due to the action of the dielectrics 7 and 3 covering the upper electrode and the lower electrode, plasma discharge is generated uniformly without being locally concentrated, and is uniform over the entire range of the substrate 4 to be processed. Plasma treatment can be performed. In the process of this plasma treatment, as shown in FIG. 3B, oxygen ions 23 in which oxygen molecules 22 in the plasma generating gas are ionized by plasma discharge collide with the surface of the smear 4d. Thus, the smear 4d is oxidized by the oxygen ions 23 and is removed from the surface of the circuit pattern 4a.

【0021】前述のように、回路パターン4aの表面に
は凸部4a’が存在するため、このような凸部の間に入
り込んで凸部の陰となるような部分に付着したスミア4
dは、回路パターン4aの表面に垂直方向から入射する
酸素イオン23によっては完全に除去されず、プラズマ
処理後にも残留しやすい。このような状態のスミア4d
に対しても、本実施の形態に示すプラズマ処理条件を適
用することにより、以下に説明するような理由により良
好なスミア除去を行うことができる。
As described above, since the projections 4a 'are present on the surface of the circuit pattern 4a, the smears 4 adhering to the portions that enter between the projections and shade the projections are provided.
d is not completely removed by the oxygen ions 23 incident on the surface of the circuit pattern 4a from the vertical direction, and tends to remain even after the plasma processing. Smear 4d in this state
Also, by applying the plasma processing conditions described in the present embodiment, good smear removal can be performed for the reasons described below.

【0022】すなわち、本実施の形態では従来用いられ
ていたプラズマ処理条件と比較して10〜100倍の高
圧力の酸素ガス分圧下でプラズマ処理を行うようにして
いる。このため処理室9の空間に存在する酸素分子22
や酸素イオン23の密度が高く、したがって酸素イオン
23が衝突することによるスミア4dに対するエッチン
グ効果は、従来と比較して大きなものとなる。
That is, in this embodiment, the plasma processing is performed under a partial pressure of oxygen gas which is 10 to 100 times as high as the plasma processing conditions conventionally used. Therefore, oxygen molecules 22 existing in the space of the processing chamber 9
And the density of the oxygen ions 23 is high, so that the etching effect on the smear 4d due to the collision of the oxygen ions 23 is greater than in the conventional case.

【0023】図5は、酸素ガス分圧を100〜1000
0Paの範囲で変化させた場合のエッチング速度の変化
を示すものである。図5から判るように、酸素ガス分圧
が増加するにつれてエッチング速度が大きくなる傾向に
ある。しかしながら、10000Paを越えるとプラズ
マ放電自体が不安定となるため、エッチング効果を目的
としたプラズマ処理の条件として10000Pa以上の
酸素ガス分圧を用いることが出来ない。すなわち、実用
的なプラズマ処理条件としては、安定したプラズマ放電
を行うことができ、かつできるだけ高いエッチング速度
を得られる100〜10000Paの範囲の酸素ガス分
圧を用いる。
FIG. 5 shows that the oxygen gas partial pressure is 100 to 1000.
It shows a change in the etching rate when it is changed in the range of 0 Pa. As can be seen from FIG. 5, the etching rate tends to increase as the oxygen gas partial pressure increases. However, when the pressure exceeds 10,000 Pa, the plasma discharge itself becomes unstable, so that a partial pressure of oxygen gas of 10,000 Pa or more cannot be used as a condition of the plasma treatment for the purpose of the etching effect. That is, as a practical plasma processing condition, an oxygen gas partial pressure in a range of 100 to 10000 Pa that can perform stable plasma discharge and obtain an etching rate as high as possible is used.

【0024】ここで電極間距離Dを10mm以下に設定
しているのは、以下のような理由による。前述のエッチ
ング速度は、プラズマ発生用ガスの酸素ガス分圧Pと電
極間距離Dとの積PDの値と相関関係があり、この積P
Dが特定値のときに最大となるという特性を有してい
る。したがって、この特定値を保ちながら、高いエッチ
ング速度を実現するために前述のような高い酸素ガス分
圧を採用すると、必然的に電極間距離Dは従来用いられ
ていたプラズマ処理条件における電極間距離と比較して
小さな値となる。本実施の形態における10mm以下と
いう電極間距離の条件は、このようにして設定されたも
のである。
Here, the distance D between the electrodes is set to 10 mm or less for the following reason. The above-mentioned etching rate has a correlation with the value of the product PD of the oxygen gas partial pressure P of the plasma generating gas and the interelectrode distance D.
It has a characteristic that it becomes maximum when D is a specific value. Therefore, if the above-described high oxygen gas partial pressure is employed to realize a high etching rate while maintaining this specific value, the distance D between the electrodes inevitably becomes the distance between the electrodes under the plasma processing conditions conventionally used. This is a small value compared to. The condition of the inter-electrode distance of 10 mm or less in the present embodiment is set in this manner.

【0025】そして、高い酸素ガス分圧の条件でプラズ
マ処理を行うことにより、エッチング速度の向上に加え
て、以下に述べるような優れた効果を得ることができ
る。すなわち、高い酸素ガス分圧下でプラズマ処理を行
うことにより、図4(a)に示すように凸部4a’の陰
の部分に対しても、酸素イオン23を斜め方向から入射
させることができる。高い酸素ガス分圧下では、酸素イ
オン23が回路パターン4aの表面に到達するまでにこ
の空間内に存在する酸素分子22と衝突して入射方向が
変化する確率が高く、全体として酸素イオン23は等方
的に入射するからである。これにより、図4(a)に示
すように凸部4a’の陰のスミア4dにも酸素イオン2
3が衝突し、プラズマ処理終了後には図4(b)に示す
ようにビアホール4cの底部に残留していたスミア4d
は回路パターン4aの表面から完全に除去される。
By performing the plasma treatment under the condition of a high oxygen gas partial pressure, the following excellent effects can be obtained in addition to the improvement of the etching rate. That is, by performing the plasma treatment under a high oxygen gas partial pressure, the oxygen ions 23 can be obliquely incident on the shaded portion of the projection 4a 'as shown in FIG. Under a high oxygen gas partial pressure, it is highly probable that the oxygen ions 23 collide with the oxygen molecules 22 existing in this space and change the incident direction before reaching the surface of the circuit pattern 4a. This is because the light is incident in one direction. As a result, as shown in FIG. 4A, the oxygen ion 2 is also applied to the smear 4d behind the convex portion 4a '.
After the plasma treatment, the smear 4d remaining at the bottom of the via hole 4c as shown in FIG.
Is completely removed from the surface of the circuit pattern 4a.

【0026】また処理室内を高真空度に排気する必要が
ないことから真空排気および真空破壊時の大気導入時間
を短縮することができ、前述のエッチング速度向上の効
果と相まって、プラズマエッチング処理全体のタクトタ
イムを従来方法と比較して大幅に短縮し、処理効率の向
上が実現される。
Further, since it is not necessary to evacuate the processing chamber to a high vacuum, the time for evacuating and introducing the atmosphere at the time of vacuum breakage can be shortened. Tact time is greatly reduced as compared with the conventional method, and improvement in processing efficiency is realized.

【0027】また高真空度を必要としないことから、プ
ラズマエッチング装置の真空ポンプなど真空系の構成の
簡素化が可能となる。さらに、同様の理由により処理室
内において基板を保持する際に、処理室内の圧力と真空
吸着用の吸引圧力との差圧を容易に確保することができ
るため、真空吸着によって基板を簡略な方法で電極上に
保持することができる。従って、プラズマエッチング装
置の機構簡略化、低コスト化が実現される。また従来行
われていた薬液を使用してエッチングを行う湿式処理と
比較した場合においても、高効率、低コストであり、更
に廃液の排出がなく環境汚染のおそれがないことなど、
優れた特徴を有している。
Since a high degree of vacuum is not required, the structure of a vacuum system such as a vacuum pump of a plasma etching apparatus can be simplified. Further, when the substrate is held in the processing chamber for the same reason, a differential pressure between the pressure in the processing chamber and the suction pressure for vacuum suction can be easily secured. It can be held on an electrode. Therefore, simplification of the mechanism of the plasma etching apparatus and cost reduction are realized. In addition, even when compared with the wet processing of performing etching using a chemical solution, which has been conventionally performed, high efficiency, low cost, no waste liquid is discharged, and there is no risk of environmental pollution.
Has excellent features.

【0028】加えて品質面においても上記条件では、電
極間距離が従来と比較して狭く設定されるため、電極間
で発生するプラズマの分布は均一となり、基板のどの位
置においても均一なエッチング効果を得ることができ、
ばらつきのない安定した品質を確保できる。
In addition, in terms of quality, under the above conditions, the distance between the electrodes is set to be narrower than in the conventional case, so that the distribution of plasma generated between the electrodes becomes uniform, and the uniform etching effect is obtained at any position on the substrate. You can get
Stable quality without variation can be secured.

【0029】なお本発明は、上記実施の形態に限定され
ず、例えば図6に示すようにテープ状基板24を処理対
象とするものであってもよい。図6(b)に示すよう
に、銅膜24a上にはポリイミドなどの樹脂層24が形
成されており、樹脂層24bにはビアホール24cが設
けられている。ビアホール24cの底部には前述の基板
4におけるビアホール4cと同様にスミアが残留してい
る。このスミアはプラズマ処理によって除去される。図
6に示す例では、テープ状基板24は連続したテープ状
のままスミア除去装置の処理室9内を走行する。このと
き、ケース部材5と下部電極2との当接部にはクランプ
部18が設けられテープ状基板24との当接面をシール
して処理室9内を気密に保つ。この場合においても、上
部電極と下部電極の間の電極間距離が10mm以下で、
かつプラズマ発生用ガスの酸素分圧が100〜1000
0Paの範囲の条件でプラズマ処理を行うことにより、
ビアホール24cの底部のスミアを良好に除去すること
ができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but may be applied to, for example, a tape substrate 24 as shown in FIG. As shown in FIG. 6B, a resin layer 24 such as polyimide is formed on the copper film 24a, and a via hole 24c is provided in the resin layer 24b. Smear remains at the bottom of the via hole 24c as in the case of the via hole 4c of the substrate 4 described above. This smear is removed by the plasma treatment. In the example shown in FIG. 6, the tape-shaped substrate 24 travels in the processing chamber 9 of the smear removing apparatus while keeping the tape-shaped substrate 24 in a continuous tape shape. At this time, a clamp portion 18 is provided at a contact portion between the case member 5 and the lower electrode 2 to seal a contact surface with the tape-shaped substrate 24 to keep the inside of the processing chamber 9 airtight. Also in this case, the distance between the electrodes between the upper electrode and the lower electrode is 10 mm or less,
And the oxygen partial pressure of the plasma generating gas is 100 to 1000
By performing the plasma treatment under the condition of 0 Pa,
Smear at the bottom of the via hole 24c can be satisfactorily removed.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、上部電極と下部電極の
間の電極間距離が10mm以下で、かつプラズマ発生用
ガスの酸素分圧が100〜10000Paの範囲の条件
でプラズマ処理を行うこようにしたので、高い酸素ガス
分圧下でプラズマを発生させてイオンを処理対象面に等
方的に入射させ、スミアの残留を大幅に減少させること
ができる。
According to the present invention, the plasma treatment can be performed under the conditions that the distance between the upper electrode and the lower electrode is 10 mm or less and the oxygen partial pressure of the plasma generating gas is in the range of 100 to 10000 Pa. With this configuration, it is possible to generate plasma under a high oxygen gas partial pressure and to cause ions to be isotropically incident on the surface to be processed, thereby greatly reducing smear residue.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態の基板のスミア除去装置
の側断面図
FIG. 1 is a side sectional view of a substrate smear removing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の基板のスミア除去装置
のプラズマ処理条件を示すグラフ
FIG. 2 is a graph showing plasma processing conditions of the apparatus for removing smear of a substrate according to one embodiment of the present invention;

【図3】(a)本発明の一実施の形態の基板のスミア除
去処理の説明図 (b)本発明の一実施の形態の基板のスミア除去処理の
説明図
FIG. 3A is an explanatory diagram of a smear removing process of a substrate according to an embodiment of the present invention; FIG. 3B is an explanatory diagram of a smear removing process of the substrate according to an embodiment of the present invention;

【図4】(a)本発明の一実施の形態の基板のスミア除
去処理の説明図 (b)本発明の一実施の形態の基板のスミア除去処理の
説明図
FIG. 4 (a) is an explanatory diagram of a smear removing process for a substrate according to an embodiment of the present invention; and (b) is an explanatory diagram of a smear removing process for the substrate according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態の基板のスミア除去装置
のエッチングレートを示すグラフ
FIG. 5 is a graph showing an etching rate of the apparatus for removing smear of a substrate according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施の形態の基板のスミア除去装置
の側断面図
FIG. 6 is a side sectional view of the substrate smear removing apparatus according to one embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ベース部材 3、7 誘電体 4 基板 4a 回路パターン 4b 絶縁樹脂層 4c ビアホール 6 導電体 10 真空排気部 12 プラズマガス供給部 13 高周波電源部 Reference Signs List 2 Base member 3, 7 Dielectric 4 Substrate 4a Circuit pattern 4b Insulating resin layer 4c Via hole 6 Conductor 10 Vacuum exhaust unit 12 Plasma gas supply unit 13 High frequency power supply unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E317 AA24 BB01 BB11 CD01 CD27 CD32 CD36 GG16 5E343 AA07 AA11 BB67 EE08 EE36 EE40 EE46 FF23 FF30 GG11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5E317 AA24 BB01 BB11 CD01 CD27 CD32 CD36 GG16 5E343 AA07 AA11 BB67 EE08 EE36 EE40 EE46 FF23 FF30 GG11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板に形成されたビアホールの底部の導電
膜上に残留するスミアをプラズマ処理によって除去する
基板のスミア除去装置であって、前記基板を載置する下
部電極と、この下部電極と10mm以下の電極間距離で
対向して配置された上部電極と、この下部電極と上部電
極の間の空間を含み外部と気密に形成された処理室と、
この処理室内に酸素を含むプラズマ発生用ガスを供給す
るガス供給手段と、前記下部電極と上部電極の間に高周
波電圧を印加する高周波電源とを備え、前記プラズマ発
生用ガスの酸素分圧が100〜10000Paの範囲の
条件でプラズマ処理を行うことを特徴とするスミア除去
装置。
1. An apparatus for removing smear of a substrate, which removes smear remaining on a conductive film at the bottom of a via hole formed in the substrate by plasma processing, comprising: a lower electrode on which the substrate is mounted; An upper electrode disposed to face with an electrode distance of 10 mm or less, a processing chamber formed airtight with the outside including a space between the lower electrode and the upper electrode,
A gas supply means for supplying a plasma generation gas containing oxygen into the processing chamber; and a high frequency power supply for applying a high frequency voltage between the lower electrode and the upper electrode, wherein the oxygen partial pressure of the plasma generation gas is 100 A smear removing apparatus for performing plasma processing under conditions in a range of from 1 to 10,000 Pa.
【請求項2】前記下部電極およびまたは上部電極は、誘
電体によって覆われていることを特徴とする請求項1記
載のスミア除去装置。
2. The smear removing apparatus according to claim 1, wherein said lower electrode and / or upper electrode is covered with a dielectric.
【請求項3】基板に形成されたビアホールの底部の導電
膜上に残留するスミアをプラズマ処理によって除去する
基板のスミア除去方法であって、上部電極と対向して配
置された下部電極上に前記基板を載置し、この下部電極
と上部電極の間の空間を含み外部に気密に形成された処
理室内に酸素を含むプラズマ発生用ガスを供給し、前記
下部電極と上部電極の間に高周波電圧を印加してプラズ
マ処理を行う際のプラズマ処理条件が、前記下部電極と
上部電極の間の電極間距離が10mm以下であり、かつ
前記プラズマ発生用ガスの酸素分圧が100〜1000
0Paの範囲であることを特徴とする基板のスミア除去
方法。
3. A method of removing smear of a substrate by plasma treatment for removing smear remaining on a conductive film at a bottom of a via hole formed in the substrate, wherein the smear is removed on a lower electrode arranged opposite to an upper electrode. A substrate is placed, and a plasma generating gas containing oxygen is supplied to a processing chamber formed in an airtight manner outside including a space between the lower electrode and the upper electrode, and a high-frequency voltage is applied between the lower electrode and the upper electrode. Is applied, the plasma processing conditions are such that the distance between the lower electrode and the upper electrode is 10 mm or less, and the oxygen partial pressure of the plasma generating gas is 100 to 1000.
A method for removing smear from a substrate, wherein the smear is in a range of 0 Pa.
【請求項4】前記下部電極およびまたは上部電極を誘電
体で覆った状態でプラズマ処理を行うことを特徴とする
請求項3記載のスミア除去方法。
4. The smear removing method according to claim 3, wherein the plasma treatment is performed while the lower electrode and / or the upper electrode are covered with a dielectric.
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