JP2005142227A - Plasma processing method and processing apparatus - Google Patents
Plasma processing method and processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005142227A JP2005142227A JP2003374696A JP2003374696A JP2005142227A JP 2005142227 A JP2005142227 A JP 2005142227A JP 2003374696 A JP2003374696 A JP 2003374696A JP 2003374696 A JP2003374696 A JP 2003374696A JP 2005142227 A JP2005142227 A JP 2005142227A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- mounting substrate
- plasma
- electrode
- mounting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、実装基板の表面の洗浄や改質などの処理をプラズマにて行う実装基板表面処理におけるプラズマ処理方法および処理装置に関する。 The present invention relates to a plasma processing method and a processing apparatus in mounting substrate surface processing in which processing such as cleaning and modification of the surface of a mounting substrate is performed with plasma.
実装技術の分野において、電子機器の小型化・高機能化に伴い高密度な実装が要求されている。そのため、実装基板への素子の配置は微細化され、基板上でのパーティクル付着や薬液のような化学物質の在留等が、実装基板の品質に及ぼす影響がより顕在化するようになってきている。したがって、そのようなパーティクル付着や化学物質の在留等をより高い信頼度で除去する方法が必要とされている。そのような方法の一つとしてプラズマによる基板表面処理法がある。 In the field of mounting technology, high-density mounting is required as electronic devices become smaller and more functional. Therefore, the arrangement of elements on the mounting board is miniaturized, and the influence of particle adhesion on the board and the presence of chemical substances such as chemicals on the mounting board is becoming more apparent. . Therefore, there is a need for a method of removing such particle adhesion and chemical substance residence with higher reliability. One such method is a substrate surface treatment method using plasma.
例えば、アルゴンプラズマによるスパッタリング作用により、実装基板の表面に付着した有機物や、あるいはプリント基板上の電極(銅層、ニッケル層、および金層の3層からなる)面上に析出した水酸化ニッケルなどの無機物を除去することができる。これにより、ボンディング接合面である金層にワイヤボンディングした場合のボンディング強度を向上することができる。さらに、ベアICをフリップチップボンディングにより金層に接合する場合にもプラズマ処理が同じように利用される。 For example, nickel hydroxide deposited on the surface of an electrode (consisting of three layers of a copper layer, a nickel layer, and a gold layer) on a printed circuit board due to sputtering action by argon plasma Inorganic substances can be removed. Thereby, the bonding strength in the case of wire bonding to the gold layer which is the bonding bonding surface can be improved. Further, the plasma treatment is similarly used when the bare IC is bonded to the gold layer by flip chip bonding.
あるいは、ポリイミドフイルム基板上のリード電極へACF(異方性導電フイルム)などを介してベアICを接合する場合も、接合前にポリイミドフイルム基板を酸素プラズマで照射することにより、基板表面が活性化され、ポリイミドフイルムとACFの接合強度を向上させ得る。 Alternatively, when the bare IC is bonded to the lead electrode on the polyimide film substrate via ACF (anisotropic conductive film), the substrate surface is activated by irradiating the polyimide film substrate with oxygen plasma before bonding. Thus, the bonding strength between the polyimide film and the ACF can be improved.
さらに、プラズマ処理することにより、基板表面の濡れ性が改善され、基板と封止樹脂との密着性を向上することもできる。 Furthermore, by performing the plasma treatment, the wettability of the substrate surface can be improved, and the adhesion between the substrate and the sealing resin can be improved.
以下、これらのプラズマ処理方法について、図4、図5を参照しながら、より具体的に説明する。 Hereinafter, these plasma processing methods will be described more specifically with reference to FIGS.
図4は、従来の実装基板のプラズマ処理装置の概略構成図を示すものである。図4に示す従来の装置は、プラズマ処理を行うための反応室1と、その内部にプラズマを発生させるための高周波電極5と、対向電極7と、高周波電極5に高周波電力を印加するための高周波電源8を備える。反応室1は、ガス導入口2と真空排気口3とを備えており、接地されている。高周波電極5は、反応室1との間に絶縁リング4を介して反応室1内に配設されている。実装基板6は高周波電極5の上に載置される。また、反応室1内に配設された対向電極7は、高周波電極5に対向すると共に接地されている。高周波電極5には、マッチングチューナ(図示せず)および高周波電力供給部(図示せず)を通して、高周波電源8により高周波電力が印加される。高周波電極5と絶縁リング4との間、および絶縁リング4と反応室1との間には、それぞれOリング(図示せず)が介装されて反応室1の真空が保たれており、かつOリングが200℃以上に加熱されないように、冷却水を流す冷却溝9が設けられている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional plasma processing apparatus for a mounting substrate. The conventional apparatus shown in FIG. 4 has a reaction chamber 1 for performing plasma processing, a high-
このように構成された実装基板の表面処理装置において、ベアICを実装基板6に接合する前に、アルゴンガスを用いてガラスエポキシでできた実装基板6の表面をプラズマ処理する従来の方法について説明する。ガス導入口2からアルゴンガスを10SCCM流しながら、真空度を30Paに保った状態で高周波電極5に200Wの高周波電力を印加す
るとプラズマが発生し、実装基板6面上には、プラズマ中にあるアルゴンイオンが照射される。
In the mounting substrate surface processing apparatus configured as described above, a conventional method for plasma processing the surface of the
図5に示すように、実装基板6の表面上の電極10は、銅層11(膜厚約35μm)、ニッケル層12(膜厚約3μm)、および金層13(膜厚約0.05μm)の3層から構成されている。金層13の表面上には、熱工程などを経ることにより下地のニッケル層12からニッケルが表面に移動して、水酸化ニッケルなどとして析出している。この水酸化ニッケルがアルゴンイオンの照射によりスパッタ除去され、金層13の表面が清浄化される(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 5, the
図6は、電極10をプラズマ照射し、ベアIC15を実装する従来の方法における一連の概略工程を示す。図6(a)に示すように、実装基板6上に実装部品14と電極10とが実装されている。図6(b)において、実装基板6の上部表面全体にわたってプラズマによるイオン粒子の照射を行う。プラズマ照射後、図6(c)において、ベアIC15を実装基板6の電極10上に装着する。このとき、ベアICには電極10と接合するための金バンプ16が備わっており、この金バンプ16と実装基板6の電極10とを、超音波を印加することにより接合する。次いで、図6(d)において、エポキシを主原料とするアンダーフィル材料17を、ディスペンサで塗布する。
FIG. 6 shows a series of schematic steps in a conventional method in which the
図6に示す方法では、実装基板6全面がプラズマ処理されるため(図6(b))、処理対象の電極10のみならず、本来処理対象ではない部品14までプラズマ中のイオン照射を受けることになる。そのため、耐プラズマ性の弱い部品の場合、その部品の品質の劣化を引き起こすという問題が生じる。また、基板表面に塗布されているレジストがイオン化ガスの影響を受けて剥離したり、プラズマの照射により基板表面の濡れ性が向上するため、アンダーフィル材17が部品14載置部分まで流れるなどの問題がある。
In the method shown in FIG. 6, since the entire surface of the
そこで、従来、処理対象でない部品14をイオン照射から保護するために、実装基板6上の部品14の部分をマスクするということが行われてきた(例えば、特許文献2)。特許文献2に開示される基板のプラズマスクリーニング装置では、プラズマ処理を行うケース内部に蓋部と一体的にカバー体を取り付け、蓋をすると同時にそのカバー体で基板上のチップを覆う。これによって、チップ部分はプラズマのイオン粒子から保護し、チップ周囲の回路パターンのみをプラズマのイオン粒子でクリーニングする(特許文献2の図1〜3を参照)。
しかしながら、特許文献2に開示されるプラズマ装置のカバー体の構造では、チップはカバー体でイオン照射から保護されるものの、回路パターンの全面にイオン粒子が照射されるため、電極のみならず、その周囲の基板表面部分の濡れ性も上がってしまう。したがって、ベアICを電極に接続する場合などに、アンダーフィル材がチップ載置部分まで流れ出てしまう問題はなお残存する。さらに、ベアICを基板の電極に接続する際に、超音波を使用する代わりに、ACP(異方性導電ペースト)またはNCP(絶縁性ペースト)などのペースト剤を使用した場合、電極周辺の基板表面の濡れ性がプラズマ処理のために上がっているために、これらのペーストが基板表面上に流れ出てしまうという問題も生じる。さらに、特許文献2の装置では、カバー体がケースの蓋と一体となっているため、一旦ケースが作製された後は、カバー体と高周波電極との間の距離を調節することができないという問題が生じ得る。
However, in the structure of the cover body of the plasma device disclosed in
一方、特許文献2に開示されるさらに別の従来のマスクは、マスクに設けられたパターン孔から露呈する基板の回路パターン先端部の電極のみを、プラズマによるイオン粒子のエッチング作用でクリーニングし得ると記載されているが、このマスクは基板上に直接重ね合わせるものであり、基板をマスクしてプラズマ処理するという一連の操作の自動化を目指す場合、このような構成では不利である(特許文献2の図4を参照)。
On the other hand, in another conventional mask disclosed in
本発明は、上記のような問題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、マスクを使用して、プラズマ処理を望む基板表面にプラズマ処理を施す一方、実装基板のプラズマ処理を望まない部分へのプラズマ照射を効果的に防止するプラズマ処理方法および処理装置を提供することを目的とする。それにより、チップ部品の劣化を防止しつつ、さらにベアIC実装のためのアンダーフィル材などの流出を防止することができる。さらに、本発明は、実装基板のプラズマ処理の自動化に適した構成を有し、かつ、基板の種類などに応じてマスクと高周波電極(または基板)との距離を簡単に調節し得る装置を提供することを目的とする。 The object of the present invention is to solve the above problems. That is, the present invention uses a mask to perform plasma processing on a substrate surface on which plasma processing is desired, while effectively preventing plasma irradiation on a portion of the mounting substrate where plasma processing is not desired. The purpose is to provide. Thereby, it is possible to prevent the underfill material from flowing out for mounting the bare IC while preventing the deterioration of the chip parts. Furthermore, the present invention provides an apparatus having a configuration suitable for automating plasma processing of a mounting substrate and capable of easily adjusting the distance between a mask and a high-frequency electrode (or substrate) according to the type of the substrate. The purpose is to do.
上記目的を達成するために、本発明は、1つの局面において、実装基板表面の洗浄または改質を行うためのプラズマ処理装置を提供する。 In order to achieve the above object, in one aspect, the present invention provides a plasma processing apparatus for cleaning or modifying a mounting substrate surface.
本発明に係るプラズマ処理装置は、プラズマ処理を行うための反応室と、反応室内に設けられた、高周波電力を印加するための第一の電極と、第一の電極に対向して反応室内に設けられた、第一の電極との間でプラズマを発生させるための第二の電極と、上記電極のいずれかに支持される被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域を、プラズマの照射から遮蔽するためのマスクと、当該マスクを所定の位置に配置するためのマスク支持体とを備える。上記マスクは、被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域を覆うように、実装基板とそれに対向する前記電極との間の位置に配置される。また、上記マスク支持体は、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離を調節するための可動部分を含むことを特徴とする。 A plasma processing apparatus according to the present invention includes a reaction chamber for performing plasma processing, a first electrode for applying high-frequency power provided in the reaction chamber, and a reaction chamber that faces the first electrode. Plasma irradiation is performed on a second electrode for generating plasma between the first electrode and a region where plasma processing is not desired on a processing target mounting substrate supported by one of the electrodes. And a mask support for disposing the mask at a predetermined position. The mask is disposed at a position between the mounting substrate and the electrode facing the mounting substrate so as to cover a region where plasma processing is not desired on the processing mounting substrate. The mask support may include a movable part for adjusting the distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate.
好ましい実施形態において、上記被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域は、実装部材が実装されている領域である。 In a preferred embodiment, the region where plasma processing is not desired on the processing target mounting substrate is a region where a mounting member is mounted.
好ましい実施形態において、上記マスクは、上記実装基板のプラズマ処理による洗浄または改質を望む領域のみがプラズマ処理を施されるように、当該領域に対応した開口部を有する。 In a preferred embodiment, the mask has an opening corresponding to the region so that only the region desired to be cleaned or modified by plasma processing of the mounting substrate is subjected to the plasma processing.
好ましい実施形態において、上記マスクは平板形状である。 In a preferred embodiment, the mask has a flat plate shape.
好ましい実施形態において、上記マスクの材質は絶縁物質である。 In a preferred embodiment, the mask material is an insulating material.
好ましい実施形態において、上記マスクは、実装基板上の実装部材と接触していない。 In a preferred embodiment, the mask is not in contact with a mounting member on the mounting substrate.
好ましい実施形態において、上記マスクは、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離が5mm以内になるように支持されている。 In a preferred embodiment, the mask is supported so that the distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate is within 5 mm.
好ましい実施形態において、上記マスクは、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離が3mm以内となるように支持されている。 In a preferred embodiment, the mask is supported so that the distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate is within 3 mm.
好ましい実施形態において、マスク支持体は、上記電極のいずれとも接触していない。 In a preferred embodiment, the mask support is not in contact with any of the electrodes.
本発明はさらに、別の局面において、プラズマ処理によって実装基板の洗浄または改質を行う方法を提供する。 In another aspect, the present invention provides a method for cleaning or modifying a mounting substrate by plasma treatment.
本発明に係る実装基板の洗浄または改質を行うためのプラズマ処理方法は、上記のプラズマ処理装置において、上記いずれか一方の電極上に実装基板を載置する工程と、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との間で異常放電が起こらないように、当該マスクと当該実装基板上の実装部材との距離を設定する工程と、上記電極に高周波電力を印加して、上記実装基板にプラズマ処理を施す工程とを包含する。 A plasma processing method for cleaning or modifying a mounting substrate according to the present invention includes a step of placing the mounting substrate on any one of the electrodes in the plasma processing apparatus, the mask, and the mounting substrate. A step of setting a distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate so that abnormal discharge does not occur between the upper mounting member, and applying high frequency power to the electrode to plasma the mounting substrate. And a process of applying treatment.
好ましい実施形態において、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離は、0mmよりも大きく、かつ5mm以内になるように設定される。 In a preferred embodiment, the distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate is set to be larger than 0 mm and within 5 mm.
好ましい実施形態において、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離は、0mmよりも大きく、かつ3mm以内になるように設定される。 In a preferred embodiment, the distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate is set to be larger than 0 mm and within 3 mm.
このようにして、本発明のプラズマ処理方法および装置によれば、実装基板上に実装された部品をプラズマのイオン粒子照射から効果的に保護し、それによって部品の劣化やアンダーフィル材などの流れを防止することができる。特に、実装基板表面のプラズマ処理による洗浄または改質を望む領域に対応する部分にのみ開口部を有するマスクを使用することにより、プラズマ処理による表面改質を望まない基板表面を効果的に保護することができる。 Thus, according to the plasma processing method and apparatus of the present invention, the components mounted on the mounting substrate are effectively protected from the irradiation of plasma ion particles, thereby causing the deterioration of the components and the flow of the underfill material and the like. Can be prevented. In particular, by using a mask having an opening only in a portion corresponding to a region desired to be cleaned or modified by plasma processing on the surface of the mounting substrate, the substrate surface that does not require surface modification by plasma processing is effectively protected. be able to.
また、マスク27を支持する固定支持棒28およびその長さを調節するエアシリンダ29などの位置調節機構を用いることによって、マスク27を適切な位置に容易に調節することができる。さらに、操作の自動化にも容易に対応し得る。
In addition, the
さらに、マスクを支える支柱と対向電極とを一体化せず、図1に示すように対向電極7、または高周波電極5のいずれとも接触しないように固定支持棒28でマスク27を支える構成としたことにより、図3に模式的に示すように、基板と対向電極との間での正常かつ均一な(偏りのない)プラズマを発生させることができる。
Further, the mask supporting column and the counter electrode are not integrated, and the
さらに、マスクと、実装基板のチップ部品等との対向面間の距離を所定の範囲内に設定することにより、それらの間で発生する異常放電を防止することができる。 Furthermore, by setting the distance between the opposing surfaces of the mask and the chip component of the mounting substrate within a predetermined range, abnormal discharge occurring between them can be prevented.
(実施の形態1)
まず、特許文献2の図1〜3に開示されるプラズマ処理装置において、カバー体の形状を、特許文献2の図4に開示されるマスクのような形状にすることを検討した。
(Embodiment 1)
First, in the plasma processing apparatus disclosed in FIGS. 1 to 3 of
その結果、本願の図7に示すように、カバー体20と対向電極7とが支柱19を介して一体化された構造では、本来、基板6と対向電極7との間でのみ放電が起こるべきところ、基板6と支柱19との間でも放電が起こり易い。このような場合、反応室内での放電に偏りが生じ(図7の矢印を参照)、基板表面の均一なプラズマ処理が行えないという問題が生じ得る。さらに、上記のように一体化され、かつ可動部のない構造では、カバー体20と高周波電極5との間の距離が装置の製造時点で決まってしまい、使用時に個々の基板の厚みなどに応じてカバー体20と高周波電極5との間の距離を容易に調節できないという問題がある。そこで、このような放電の偏りを発生させず、かつマスクと高周波電極(またはマスクと基板)との距離を使用時に容易に調節し得るプラズマ処理装置の構成を検討した。
As a result, as shown in FIG. 7 of the present application, in the structure in which the
以下、そのような本発明の実施の形態について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1〜図3において、図4〜図6に示す従来の装置と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。 Hereinafter, such embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, the same components as those of the conventional apparatus shown in FIGS. 4 to 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成図を示すものである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示す本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置は、図4のプラズマ処理装置の構成要素に加えて、反応室1に対して実装基板6を出し入れする際に開閉するための蓋26、実装基板の一部をイオン粒子の照射から保護するためのマスク27、マスク27を支持するための固定支持棒28、反応室1の壁の一部を貫通するようにして反応室1の外部から内部へと伸び、マスク27を支持する固定指示棒28、および固定支持棒28が反応室1を貫通する部分を密閉して反応室1の真空漏れを防止するためのプランジ30(Oリングは図示せず)を備える。マスク27は、通常、アルミナ(AL2O3)など放電が起こりにくい材料で構成される。エアシリンダ29は、固定支持棒28を支持すると同時に、固定支持棒28がエアシリンダ29から突出する部分の長さを調節して、固定支持棒28に固定されたマスク27の位置を調節するためのものである。実装基板6を高周波電極5上に載置するときは、エアシリンダ29の作用で固定支持棒28を伸ばし、マスク27と高周波電極5との間の空間を広げて、実装基板6を高周波電極5上に載置できるようにする。実装基板6を高周波電極5上に載置した後は、再びエアシリンダ29の動作により固定支持棒28を縮めて、マスク27を実装基板6に対して適当な距離に近づける。
In addition to the components of the plasma processing apparatus of FIG. 4, the plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has a
図2(a)は、実装基板6、マスク27およびマスク支持板35の拡大断面図である。図2(a)において、Dmは、図1に示すようにマスク27に対して垂直に取り付けられた固定支持棒28をエアシリンダ29で動作させる場合の、マスク27の動作方向を示す。Deは、図1に示すように、実装基板6の実装部品の載置された面と平行に高周波電極5および対向電極7を配置して高周波電力を印加した場合の、両電極間での放電の方向を示す。図2(b)は、図2(a)に示されたマスク27およびマスク支持板35の上面図である。マスク支持板35は通常、マスク27と同様の絶縁性材料で作られる。また、マスク27は、通常、実装基板全体を覆うことができる程度の大きさと、ほぼ平板状の形状を有し、そして実装基板のプラズマ処理を望む領域のみに対応した開口部を有する。マスク27の大きさ、形状、厚さ等は、プラズマ処理の目的、プラズマ処理すべき実装基板の大きさ、プラズマ処理から保護すべき実装部品の配置パターン等に応じて変化し得る。なお、図2(a)および(b)では、マスク27とマスク支持板35との2構成要素からなる構成を示したが、必ずしもマスク支持板35とマスク27との2構成要素からなる必要はなく、支持板とマスクとが一体化した1構成要素としてもよい。
FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of the mounting
図2(a)に示すように、実装基板6には、チップ部品14が搭載されている。さらに実装基板6上には、ベアIC(図示せず)を接合するための電極10が配設されている。マスク27には、電極10にイオン粒子を照射させるための開口部33が設けられ、さらにチップ部品14の形状にフィットするように窪み34が形成されている。図2(b)における点線四角の内側は、窪み34の設けられている領域(部品が実装されている領域)に対応する。なお、窪み34は必ずしも必要ではなく、窪みのない平板状のマスクでもよい。また、開口部33の形状、数、大きさ等は、プラズマ処理すべき実装基板の回路パターン、チップ部品の配置パターン等に応じて変化し得る。このように構成されたクリーニング処理装置において、実装基板6をプラズマによりクリーニングする手順について、以下説明する。
As shown in FIG. 2A, the
まず、蓋26を開き、エアシリンダ29の動作によりマスク27をスライドさせ、高周波電極5とマスク27との間の空間を広げた後、実装基板6を高周波電極5上に載置する
。次いで、再びエアシリンダ29を動作させて、マスク27を実装基板6に近づくようにスライドさせて、チップ部品14その他のプラズマ処理を望まない部分をマスク27で覆う。次に、蓋26を閉じ、真空排気口3から反応室1を真空引きする。反応ガス導入口3からアルゴンガスを10SCCM流しながら、反応室1内の真空度を30Paに保ち、高周波電極5に200Wの高周波を印加することにより、プラズマを発生させる。実装基板6面上には、プラズマ中に存在するアルゴンイオンが照射され、それにより熱工程などを経て実装基板6の電極の金層上に析出した水酸化ニッケルなどがアルゴンイオンの照射によるスパッタリング作用で除去され、金層表面が清浄となる。一方、実装基板6上のチップ部品14およびその他のプラズマ処理を望まない基板の部分は、マスク27によりイオン粒子照射から保護される。
First, the
このようにして、本発明のプラズマ処理装置によれば、実装基板上に実装された部品をプラズマのイオン粒子照射から保護し、それによって部品の劣化やアンダーフィル材の流れなどを防止することができる。また、マスク27を支持する固定支持棒28およびその長さを調節するエアシリンダ29などのシステムを用いることによって、マスク27を適切な位置に容易に調節することができ、したがって実装基板6のプラズマ処理装置へのセッティングも容易であり、操作の自動化にも容易に対応し得る。また、個々の実装基板の厚みの違いや実装部品の大きさの違いにも容易に対応できるため、マスク27で基板を圧迫して破損してしまうというような事態も容易に避けることが可能である。
In this way, according to the plasma processing apparatus of the present invention, it is possible to protect the component mounted on the mounting substrate from plasma ion particle irradiation, thereby preventing the deterioration of the component and the flow of the underfill material. it can. Further, by using a system such as a
さらに、マスクを支える支柱と対向電極とを一体化せず、図1に示すように対向電極7、または高周波電極5のいずれとも接触しないように固定支持棒28でマスク27を支える構成としたことにより、図3に模式的に示すように、基板と対向電極との間での正常かつ均一な(偏りのない)プラズマを発生させることができる。
Further, the mask supporting column and the counter electrode are not integrated, and the
なお、本実施形態において、マスク27の片側を1つの固定支持棒28で支える構成としたが、これに限定する意図ではなく、マスクの両端部を複数の固定支持棒で支える構成でもよい。また、必要に応じて、エアシリンダ29とともにショックアブゾーバを使用することにより、仮に操作中にマスク27が実装基板6に接触したとしても、それによる破損を最大限防止することができる。
In the present embodiment, the configuration in which one side of the
なお、本実施形態において、処理ガスとしてアルゴンガスを用いたが、ガスの種類はこれに限定されず、酸素、窒素などのプラズマ処理用の他のガスも同様に使用し得る。 In the present embodiment, argon gas is used as the processing gas. However, the type of gas is not limited to this, and other gases for plasma processing such as oxygen and nitrogen can be used as well.
また、マスク27の材料はアルミナ(Al2O3)に限定されず、石英ガラス(SiO2)、ポリイミド樹脂などの他の絶縁性の物質が使用され得る。
The material of the
また、本実施形態において、マスク27の位置の調節を、指示棒28を介してエアシリンダ29の動作によって行ったが、このような機構に限定する意図ではなく、エアシリンダ以外の他の機械的方法も当然に使用し得る。また、マスク27を動作させる方向も、高周波電極または対向電極と垂直な向きに限らず、プラズマ処理時にマスク27が適切な位置に設定される限り、種々の角度および向きで動作させてよいことは当業者に明らかである。さらに、上記実施形態では、エアシリンダ29を、反応室1の外部に設け、固定支持棒28が反応室1を貫通する形態を示したが、これもこのような形態に限定する意図ではなく、減圧下でも稼動する適切な位置調節機構が反応室1の内部に設けられた形態でも良い。
In the present embodiment, the position of the
また、上記実施形態では、実装基板6を高周波電極5上に載置する構成を示したが、高周波電極5と対向電極7との配置の仕方によっては、実装基板6を対向電極7上に載置する構成としてもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the mounting
(実施の形態2)
本発明者らは、さらに、上記実施の形態1のようにして実装基板のプラズマ処理を行う中で、マスク27とチップ部品14との対向面間の距離に依存して、マスクと部品との間やマスクと実装基板上の電極または配線との間で異常放電が生じ、イオン照射から保護すべき部品や基板表面に悪影響を及ぼす場合もあることを見出した。これは、基板上の実装部品、電極または配線などが、主に金属でできていること、および形状が角張っていることなどの理由から、そこに電界が集中し易いためである。なお、本明細書中で「異常放電」という場合、本来高周波電極またはそれに載置された実装基板(実装部品を含む)と対向電極との間でのみ起こるべき放電が、実装基板上の実装部品、電極または配線など(本明細書中で、これらをあわせて「実装部材」と呼ぶこととする)とマスクとの間でも起こってしまうような放電のことを意味する。異常放電が起こると、基板の配線や電極に火花が発生し、黒化することがある。その場合、配線が細くなり回線としての信頼性が低下し、さらに電流密度が高くなるため、配線切れが発生する等の問題が生じ得る。
(Embodiment 2)
Further, the present inventors perform the plasma treatment of the mounting substrate as in the first embodiment, and depending on the distance between the opposing surfaces of the
したがって、実装基板のプラズマ処理時には、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離を、異常放電を起こさせないための最適な距離に設定することが求められる。本発明は、図1に示すように、固定支持棒28およびエアシリンダ29のようなマスクの位置調節機構を備えることにより、マスクと実装部材との間の距離を最適距離に設定することが可能である。なお、本明細書中で「マスクと実装基板上の実装部材との間の距離」、または単に「マスクと実装基板との間の距離」という場合、通常、マスク27と実装基板6上の実装部材との対向面間の距離d1(図2(a)を参照)を意味するものとする。また、マスクの形状が、図2に示すもののように窪み34を有するものである場合、窪み34を規定するマスク27の内壁面とそれに対向する実装部材の側面との間の距離d2(図2(a)を参照)も、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離として考慮する必要がある。
Therefore, at the time of plasma processing of the mounting substrate, it is required to set the distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate to an optimum distance so as not to cause abnormal discharge. As shown in FIG. 1, the present invention includes a mask position adjusting mechanism such as a
プラズマ処理時に、マスクと実装部材との間で異常放電を発生させないための、マスクと実装基板上の実装部材との間の最適距離は、以下のようにして求めることができる。 The optimum distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate so as not to cause abnormal discharge between the mask and the mounting member during the plasma processing can be obtained as follows.
まず、上記実施の形態2で説明した手順に従って、マスク27と実装基板上の部品14との間の距離を種々の距離に設定して、実装基板のプラズマ処理を行った。その結果、通常のプラズマ処理条件(例えば、高周波電力 約1.5W/cm2未満、装置内圧力 約5〜約80Pa)では、マスク材料に上記のアルミナのような絶縁体を使用した場合、マスク27の表面と対向するチップ部品14の表面との間の間隔が5mm以内であれば、マスク27とチップ部品14との間での異常放電を防止し得ることを見出した。マスク27とチップ部品14との対向面間の間隔は短いほど良く、通常のプラズマ処理条件下で、通常5mm以内であるべきであり、より好ましくは4mm以内、さらに好ましくは3mm以内、さらにより好ましくは2mm以内、最も好ましくは1mm以内に設定されるべきである。しかしながら、異常放電を起こさないためのマスク27の表面とチップ部品14の表面との間の最適な距離は、パッシェンの法則(熊谷寛夫および富永五郎、「真空の物理と応用」、裳華房、1970年、p.209)に従って、印加する電圧、装置内圧力、マスクの材質等により変化し得る。当業者であれば、このような条件の変化に応じて、異常放電を生じさせないようなマスク27とチップ部品14との対向面間の最適距離を求めることができる。例えば、マスクの材料として金属(例えば、アルミニウム(Al)、ステンレス(SUS)など)のような導電体を使用する場合、絶縁体を使用する場合よりも異常放電が起こり易いため、マスク27とチップ部品14との対向面間の間隔は、通常5mmよりもさらに小さく設定されることが好ましい。
First, according to the procedure described in the second embodiment, the distance between the
なお、チップ部品14とマスク27との対向面間の距離が0mmの場合(すなわち、チップ部品14とマスク27とが接触している場合)、高周波電極5に印加している高周波
電力が、マスク27および固定指示棒28を通って流れてショートしてしまうため、少なくともその距離は0mmよりも大きい必要がある。
When the distance between the facing surfaces of the
このように、本発明のプラズマ処理装置は、マスクの位置調節機構(例えば、固定支持棒28、エアシリンダ29)を備えることにより、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離を最適な位置に調節することができる。なお、そのためのマスクの位置調節機構は、本実施形態のものに限られないことはもちろんである。
As described above, the plasma processing apparatus of the present invention includes the mask position adjustment mechanism (for example, the fixed
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変更、改変が可能であることは当業者に明らかである。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various changes and modifications can be made within the scope of the invention described in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that this is possible.
本発明に係るプラズマ処理方法および処理装置は、実装基板上に実装された部品やその他のプラズマ処理を望まない部分をプラズマのイオン粒子照射から適切に保護することができるため、実装基板の表面の洗浄や改質などの処理をプラズマ処理にて行う方法または装置等として有用である。 Since the plasma processing method and the processing apparatus according to the present invention can appropriately protect components mounted on the mounting substrate and other parts that do not require plasma processing from ion particle irradiation of the plasma, It is useful as a method or apparatus for performing processing such as cleaning and modification by plasma processing.
1・・・反応室
2・・・反応ガス導入口
3・・・真空排気口
5・・・高周波電極
6・・・実装基板
7・・・対向電極
8・・・高周波電源
26・・・蓋
27・・・マスク
28・・・固定支持棒
29・・・エアシリンダ
30・・・プランジ
33・・・開口部
34・・・窪み
35・・・マスク支持板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (11)
プラズマ処理を行うための反応室と、
前記反応室内に設けられた、高周波電力を印加するための第一の電極と、
前記第一の電極に対向して前記反応室内に設けられた、前記第一の電極との間でプラズマを発生させるための第二の電極と、
前記電極のいずれかに支持される被処理実装基板のプラズマ処理を望まない領域を、前記プラズマの照射から遮蔽するためのマスクであって、当該領域を覆うように、当該実装基板とそれに対向する前記電極との間の位置に配置されるマスクと、
前記マスクを前記位置に配置するためのマスク支持体であって、当該マスクと前記実装基板との間の距離を調節するための可動部分を含む、マスク支持体とを備える、装置。 A plasma processing apparatus for cleaning or modifying a mounting substrate surface,
A reaction chamber for performing plasma treatment;
A first electrode provided in the reaction chamber for applying high-frequency power;
A second electrode provided in the reaction chamber facing the first electrode for generating plasma with the first electrode;
A mask for shielding a region of the mounting substrate to be processed, which is supported by one of the electrodes, from which plasma processing is not desired, from the plasma irradiation, and faces the mounting substrate so as to cover the region. A mask disposed at a position between the electrodes;
An apparatus comprising: a mask support for positioning the mask at the position, the mask support including a movable part for adjusting a distance between the mask and the mounting substrate.
前記反応室内に設けられた、高周波電力を印加するための第一の電極と、
前記第一の電極に対向して前記反応室内に設けられた、前記第一の電極との間でプラズマを発生させるための第二の電極と、
前記電極のいずれかに支持される被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域を、前記プラズマの照射から遮蔽するためのマスクであって、当該領域を覆うように、当該実装基板とそれに対向する前記電極との間の位置に配置されるマスクと、
前記マスクを前記位置に配置するためのマスク支持体であって、当該マスクと前記実装基板との間の距離を調節するための可動部分を含む、マスク支持体とを備える、プラズマ処理装置において、実装基板の洗浄または改質を行う方法であって、
前記いずれか一方の電極上に前記実装基板を載置する工程と、
前記マスクと前記実装基板上の前記実装部材との間で異常放電が起こらないように、前記マスクと前記実装基板上の前記実装部材との距離を設定する工程と、
前記電極に高周波電力を印加して、前記実装基板にプラズマ処理を施す工程とを包含する、方法。 A reaction chamber for performing plasma treatment;
A first electrode provided in the reaction chamber for applying high-frequency power;
A second electrode provided in the reaction chamber facing the first electrode for generating plasma with the first electrode;
A mask for shielding an area where plasma processing is not desired on a substrate to be processed supported by any of the electrodes from the plasma irradiation, and facing the mounting substrate so as to cover the area A mask disposed at a position between the electrode and
In the plasma processing apparatus, comprising: a mask support for disposing the mask at the position, the mask support including a movable part for adjusting a distance between the mask and the mounting substrate. A method for cleaning or modifying a mounting board,
Placing the mounting substrate on one of the electrodes;
Setting a distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate so that abnormal discharge does not occur between the mask and the mounting member on the mounting substrate;
Applying high frequency power to the electrode and subjecting the mounting substrate to plasma treatment.
The method according to claim 9, wherein a distance between the mask and the mounting member on the mounting substrate is set to be larger than 0 mm and within 3 mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003374696A JP2005142227A (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Plasma processing method and processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003374696A JP2005142227A (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Plasma processing method and processing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005142227A true JP2005142227A (en) | 2005-06-02 |
Family
ID=34686333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003374696A Pending JP2005142227A (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Plasma processing method and processing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005142227A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007059441A (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Namics Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
CN102122613A (en) * | 2010-01-08 | 2011-07-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Method for forming self-aligning metal silicide |
KR101239710B1 (en) * | 2010-08-09 | 2013-03-06 | (주)지니아텍 | Glass cleaning apparatus and method for Active Matrix Organic Light Emitting Diode |
CN114106391A (en) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Treatment method for improving local wettability of surface of GDP hollow microsphere and avoiding accelerated oxidation |
-
2003
- 2003-11-04 JP JP2003374696A patent/JP2005142227A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007059441A (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Namics Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
JP4700438B2 (en) * | 2005-08-22 | 2011-06-15 | ナミックス株式会社 | Manufacturing method of semiconductor device |
CN102122613A (en) * | 2010-01-08 | 2011-07-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Method for forming self-aligning metal silicide |
KR101239710B1 (en) * | 2010-08-09 | 2013-03-06 | (주)지니아텍 | Glass cleaning apparatus and method for Active Matrix Organic Light Emitting Diode |
CN114106391A (en) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Treatment method for improving local wettability of surface of GDP hollow microsphere and avoiding accelerated oxidation |
CN114106391B (en) * | 2021-11-26 | 2022-12-27 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Treatment method for improving local wettability of surface of GDP hollow microsphere and avoiding accelerated oxidation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7771561B2 (en) | Apparatus and method for surface treatment to substrate | |
JP4942471B2 (en) | Susceptor and wafer processing method using the same | |
JP2004079588A (en) | Susceptor | |
JP4671900B2 (en) | Joining method and joining apparatus | |
TW201923125A (en) | Film forming device comprising a plate mounting part and a film forming processing part | |
US5767577A (en) | Method of solder bonding and power semiconductor device manufactured by the method | |
JPH09186135A (en) | Apparatus and method for surface treatment using creeping discharge | |
JP2005142227A (en) | Plasma processing method and processing apparatus | |
TW201924513A (en) | Film formation apparatus in which a cooling plate in close contact with a protective sheet on which an electronic component is mounted can be removed without causing the electronic components to be detached from the protective sheet | |
JP2003229408A (en) | Plasma processing device | |
CN114566414A (en) | Vacuum device | |
JPH07183279A (en) | Processing unit | |
JP3736264B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
JP2002033241A (en) | Silicon oxide film electret and electret capacitor microphone | |
JPH09289198A (en) | Plasma treatment equipment and protective member for plasma treatment equipment | |
JP2002270565A (en) | Method and apparatus for treating surface of mounting substrate | |
JP5103049B2 (en) | Wafer mounting electrode | |
TWI431681B (en) | Cleaning method and a vacuum processing device | |
JP2008118015A (en) | Focus ring and plasma processing unit | |
JP2007196122A (en) | Plasma cleaning method | |
JP2002218594A (en) | Manufacturing method for silicon oxide film electret, silicon oxide film electret obtained by the manufacturing method, and electret capacitor microphone provided with the silicon oxide film electret | |
JP3948296B2 (en) | Plasma etching processing method and apparatus | |
JP2003332315A (en) | Plasma treatment equipment and method | |
JP2003068724A (en) | Apparatus and method for plasma processing | |
JP6067210B2 (en) | Plasma processing equipment |