JP2008198541A - Plasma processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークをプラズマ処理するプラズマ処理装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus for plasma processing a workpiece.
プラズマを発生させ、そのプラズマにより被処理物である基板(ワーク)の表面を処理(プラズマ処理)し、基板の表面改質を行うプラズマ処理装置が知られている。
このようなプラズマ処理装置は、基板を介して、上下に対向配置される1対の電極を有しており、1対の電極のうちの一方の電極と基板との間隙に所定のガスを供給しつつ、1対の電極間に電圧を印加して放電を生じさせ、プラズマを発生させる。発生したプラズマ中では、電界により加速された電子がガス分子と衝突し、励起分子、ラジカル原子、正イオン、負イオンなどの活性種を生成する。これら活性種の一部が、基板の表面や表面付近で各種反応が生じることによって、基板が表面改質されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
2. Description of the Related Art Plasma processing apparatuses that generate plasma, process the surface of a substrate (workpiece), which is an object to be processed (plasma processing), and perform surface modification of the substrate are known.
Such a plasma processing apparatus has a pair of electrodes that are vertically opposed to each other via a substrate, and supplies a predetermined gas to a gap between one electrode of the pair of electrodes and the substrate. However, a voltage is applied between the pair of electrodes to cause discharge, thereby generating plasma. In the generated plasma, electrons accelerated by an electric field collide with gas molecules to generate active species such as excited molecules, radical atoms, positive ions, and negative ions. A part of these active species undergoes various reactions on or near the surface of the substrate, so that the surface of the substrate is modified (for example, see Patent Document 1).
ところで、プラズマ処理中における雰囲気の温度等の変化に依存することなく、基板の表面に対するプラズマ処理を効率よく行うには、表面改質に関与する活性種を、基板の表面付近に長時間滞在させること、換言すれば基板表面に長時間接触させることが重要である。しかしながら、一対の電極間で発生した活性種は、電極間さらにはチャンバー内を拡散することから、基板の表面付近に前記活性種を局所的に長時間滞在させることは難しく、プラズマ処理の処理効率の向上を十分に図れていないのが実情である。 By the way, in order to efficiently perform plasma processing on the surface of the substrate without depending on changes in the temperature of the atmosphere during the plasma processing, active species involved in surface modification are allowed to stay near the surface of the substrate for a long time. In other words, it is important to contact the substrate surface for a long time. However, the active species generated between the pair of electrodes diffuses between the electrodes and in the chamber, so that it is difficult for the active species to stay locally for a long time near the surface of the substrate. The actual situation is that the improvement of this has not been sufficiently achieved.
本発明の目的は、プラズマ処理を効率よく行うことができるプラズマ処理装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the plasma processing apparatus which can perform a plasma processing efficiently.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、ワークを介して対向するように配置される第1の電極および第2の電極と、
前記ワークの被処理面にプラズマを生成するためのガスを供給するガス供給手段と、
前記ガス供給手段により供給されたガスを活性化してプラズマを生成するように、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電源部とを備え、
前記ガス供給手段および前記電源部の作動により発生したプラズマにより前記被処理面を処理するプラズマ処理装置であって、
前記第1の電極、前記第2の電極および前記ワークのうちの少なくとも1つを振動させることにより、前記プラズマが発生しているプラズマ発生領域に、振動波を発生させる振動子と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に印加する電圧の大きさを調整する電力調整手段と、
前記電力調整手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記電力調整手段を作動させて、前記第1の電極と前記第2の電極との間に印加する電圧の大きさを調整するよう構成したことを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The plasma processing apparatus of the present invention includes a first electrode and a second electrode arranged so as to face each other with a workpiece interposed therebetween,
Gas supply means for supplying a gas for generating plasma on the surface to be processed of the workpiece;
A power supply unit that applies a voltage between the first electrode and the second electrode so as to activate the gas supplied by the gas supply means to generate plasma;
A plasma processing apparatus for processing the surface to be processed with plasma generated by the operation of the gas supply means and the power supply unit,
A vibrator that generates a vibration wave in a plasma generation region where the plasma is generated by vibrating at least one of the first electrode, the second electrode, and the workpiece;
Power adjusting means for adjusting the magnitude of the voltage applied between the first electrode and the second electrode;
Control means for controlling the operation of the power adjustment means,
The control means is configured to operate the power adjustment means to adjust the magnitude of the voltage applied between the first electrode and the second electrode.
かかる構成のプラズマ処理装置において、振動子により振動波を発生させることにより、電界により加速された電子とガスの構成材料とが衝突する機会が増加して、ガスの活性効率が向上することとなる。さらに、第1の電極と第2の電極との間に印加する電圧の大きさを調整することにより、前記プラズマ発生領域におけるプラズマの密度を、プラズマ処理を効率よく行うことができる大きさとすることができる。 In the plasma processing apparatus having such a configuration, by generating the vibration wave by the vibrator, the chance of collision between the electron accelerated by the electric field and the constituent material of the gas increases, and the activation efficiency of the gas is improved. . Furthermore, by adjusting the magnitude of the voltage applied between the first electrode and the second electrode, the plasma density in the plasma generation region is set to a magnitude that allows efficient plasma processing. Can do.
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークの被処理面と、該被処理面と対向する前記第1の電極または前記第2の電極の対向面との間の距離を検出する距離検出手段と、
前記第1の電極または前記第2の電極を移動させることにより、前記ワークの被処理面と前記対向面との離間距離を規定する移動手段とを備え、
前記ワークの被処理面を処理するのに先立って、前記距離検出手段による情報に基づいて、前記制御手段により、前記移動手段を作動させて、前記離間距離を調整することにより、前記離間距離が前記ワークの被処理面と前記対向面との間に定在波が発生する大きさに設定されることが好ましい。
これにより、被処理面と対向面との間に定在波を発生させて、定在波の節に対応する領域にプラズマを偏在させることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, distance detection means for detecting a distance between the surface to be processed of the workpiece and the surface facing the first electrode or the second electrode facing the surface to be processed;
Moving means for defining a separation distance between the surface to be processed of the workpiece and the facing surface by moving the first electrode or the second electrode;
Prior to processing the surface to be processed of the workpiece, based on the information from the distance detection means, the control means operates the moving means to adjust the separation distance, whereby the separation distance is set. It is preferable that the magnitude is set such that a standing wave is generated between the surface to be processed of the workpiece and the facing surface.
Thereby, a standing wave can be generated between the surface to be processed and the facing surface, and plasma can be unevenly distributed in a region corresponding to a node of the standing wave.
本発明のプラズマ処理装置では、前記定在波は、前記ワークの被処理面と前記対向面との間に、前記ワークの被処理面にほぼ直交する方向に生じることが好ましい。
本発明のプラズマ処理装置では、前記制御手段は、前記定在波の節が前記ワークの被処理面に位置するよう制御することが好ましい。
これにより、プラズマ中で発生した活性種が、音響放射圧(定在波)による力を受け、ワークの被処理面付近に移動してこの位置で捕捉される。したがって、活性種が、ワークの被処理面付近に長時間滞在し、この被処理面と十分に反応する。その結果、被処理面に対して、良好なプラズマ処理を効率よく行うことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the standing wave is generated between the surface to be processed of the workpiece and the facing surface in a direction substantially orthogonal to the surface to be processed of the workpiece.
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the control means performs control so that the node of the standing wave is positioned on a surface to be processed of the workpiece.
As a result, the active species generated in the plasma receives a force due to the acoustic radiation pressure (standing wave), moves to the vicinity of the surface to be processed of the workpiece, and is captured at this position. Accordingly, the active species stays in the vicinity of the surface to be processed of the workpiece for a long time and reacts sufficiently with the surface to be processed. As a result, good plasma treatment can be efficiently performed on the surface to be processed.
本発明のプラズマ処理装置では、前記プラズマによる前記ワークの被処理面の処理中において、前記ワークの被処理面と前記対向面との間における音圧の変化量を検出する音圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記音圧検出手段により検出された、前記音圧の変化量に基づいて、前記被処理面からの前記定在波の節の位置ずれの大きさを求め、
該位置ずれの大きさに応じて、前記電力調整手段を作動させることにより、前記被処理面におけるプラズマの密度が一定に保たれるよう構成されていることが好ましい。
これにより、被処理面のプラズマ処理をより効率良く行うことができるとともに、被処理面の全体に亘って均一なプラズマ処理を施すことができる。
The plasma processing apparatus of the present invention includes sound pressure detecting means for detecting a change in sound pressure between the surface to be processed of the workpiece and the opposite surface during processing of the surface to be processed of the workpiece by the plasma. ,
The control means obtains the magnitude of positional deviation of the node of the standing wave from the processing surface based on the amount of change in the sound pressure detected by the sound pressure detection means,
It is preferable that the density of the plasma on the surface to be processed is kept constant by operating the power adjusting means according to the magnitude of the positional deviation.
Thereby, the plasma processing of the surface to be processed can be performed more efficiently, and the uniform plasma processing can be performed over the entire surface to be processed.
本発明のプラズマ処理装置では、前記プラズマによる前記ワークの被処理面の処理中において、前記プラズマが発生している領域における温度変化を検出する温度検出手段と、前記プラズマによる前記ワークの厚さの変化を検出する厚さ検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段および前記厚さ検出手段により、それぞれ検出された、前記温度変化および前記厚さの変化に基づいて、前記被処理面からの前記定在波の節の位置ずれの大きさを求め、
該位置ずれの大きさに応じて、前記電力調整手段を作動させることにより、前記被処理面におけるプラズマの密度を一定に保つことが好ましい。
これにより、被処理面のプラズマ処理をより効率良く行うことができるとともに、被処理面の全体に亘って均一なプラズマ処理を施すことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, during the processing of the surface to be processed of the workpiece by the plasma, temperature detection means for detecting a temperature change in the region where the plasma is generated, and the thickness of the workpiece by the plasma A thickness detecting means for detecting a change,
The control unit is configured to detect a positional deviation of the node of the standing wave from the surface to be processed based on the temperature change and the thickness change detected by the temperature detection unit and the thickness detection unit, respectively. For the size of
It is preferable that the plasma density on the surface to be processed is kept constant by operating the power adjusting means in accordance with the magnitude of the displacement.
Thereby, the plasma processing of the surface to be processed can be performed more efficiently, and the uniform plasma processing can be performed over the entire surface to be processed.
本発明のプラズマ処理装置では、前記定在波は、その周波数が1×105〜1×108Hzの範囲内に設定されることが好ましい。
これにより、被処理面と対向面との間に発生させた定在波において、より大きな音響放射圧を得ることができ、この力により、プラズマ中で発生した活性種を、被処理面付近に長時間滞在させることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable that the frequency of the standing wave is set within a range of 1 × 10 5 to 1 × 10 8 Hz.
As a result, a larger acoustic radiation pressure can be obtained in the standing wave generated between the surface to be processed and the opposite surface, and this force causes the active species generated in the plasma to move near the surface to be processed. You can stay for a long time.
本発明のプラズマ処理装置では、前記被処理面と前記対向面との間にプラズマを生成した後、前記被処理面と前記対向面との間に定在波を発生させることが好ましい。
これにより、定在波によるガスの粗密が形成されるのに先立って、プラズマが発生する。その結果、活性種が継続的に被処理面に供給されることとなり、被処理面のプラズマ処理をより円滑に行うことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, it is preferable to generate a standing wave between the surface to be processed and the facing surface after generating plasma between the surface to be processed and the facing surface.
As a result, plasma is generated prior to the formation of gas density due to standing waves. As a result, active species are continuously supplied to the surface to be processed, and plasma processing of the surface to be processed can be performed more smoothly.
本発明のプラズマ処理装置では、前記ワークは、前記第1の電極に載置されており、
前記振動子により前記第1の電極と前記ワークとを一体的に振動させることが好ましい。
かかる構成とすることにより、電界により加速された電子とガスの構成材料とが衝突する機会を増加させることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, the workpiece is placed on the first electrode,
It is preferable that the first electrode and the workpiece are vibrated integrally by the vibrator.
With such a configuration, it is possible to increase the chance of collision between the electron accelerated by the electric field and the constituent material of the gas.
本発明のプラズマ処理装置では、
前記ワークは、前記第1の電極に載置されており、
前記振動子により前記第2の電極を振動させることが好ましい。
かかる構成とすることにより、電界により加速された電子とガスの構成材料とが衝突する機会を増加させることができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention,
The workpiece is placed on the first electrode;
Preferably, the second electrode is vibrated by the vibrator.
With such a configuration, it is possible to increase the chance of collision between the electron accelerated by the electric field and the constituent material of the gas.
本発明のプラズマ処理装置では、前記ガス供給手段は、前記第2の電極を貫通して設けられ、前記ガスを前記第2の電極と前記ワークとの間に噴出する少なくとも1つのノズルを有することが好ましい。
このような構成のガス供給手段では、ノズルにより第2の電極側からワーク側に向けてガスが噴出されるので、プラズマ中で発生した活性種が、このガスの流れに乗ってワーク側に向かって流れる。このため、活性種が、被処理面に当たった後、ワークの縁部側に拡散してしまうことが懸念される。これに対して、本発明によると、活性種がワークの表面付近に捕捉されるので、ガス供給手段がこのような構成であっても、活性種がワークの表面付近に長時間滞在し、ワークに対するプラズマ処理を効率よく行うことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, the gas supply means includes at least one nozzle that is provided through the second electrode and jets the gas between the second electrode and the workpiece. Is preferred.
In the gas supply means having such a configuration, gas is ejected from the second electrode side to the workpiece side by the nozzle, so that active species generated in the plasma ride on this gas flow toward the workpiece side. Flowing. For this reason, there is a concern that the active species may diffuse to the edge side of the workpiece after hitting the surface to be processed. On the other hand, according to the present invention, active species are trapped near the surface of the workpiece, so even if the gas supply means has such a configuration, the active species stays near the surface of the workpiece for a long time. Can be efficiently performed.
以下、本発明のプラズマ処理装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明のプラズマ処理装置の第1実施形態を模式的に示す断面図(一部ブロック図を含む)、図2は、図1に示すプラズマ処理装置が備える印加電極とワークとの間に定在波が発生している状態を示す模式図、図3は、図1に示すプラズマ処理装置の回路構成を示すブロック図、図4は、図1に示すプラズマ処理装置によるワークの被処理面に対する処理動作のフローチャートである。なお、以下の説明では、図1および図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Hereinafter, a plasma processing apparatus of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view (partially including a block diagram) schematically showing a first embodiment of a plasma processing apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an application electrode and a workpiece provided in the plasma processing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the plasma processing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing a workpiece covered by the plasma processing apparatus shown in FIG. It is a flowchart of the processing operation with respect to a processing surface. In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
図1に示すように、プラズマ処理装置1は、プラズマを生成し、そのプラズマにより、被処理物である、例えばワーク(基板)100の被処理面(表面)110をプラズマ処理する装置であり、ワーク100を介して対向するように配置される印加電極2およびパレット(第1の電極)4と、印加電極2のワーク100と対向する側の面に配設された誘電体層3と、パレット4を支持するテーブル6と、テーブル6のパレット4と反対側の面に配設され電圧を印加することにより振動する振動子9と、印加電極2とパレット4との間に電圧(高周波電圧)を印加する第1の回路(電源部)8と、振動子9に電圧を印加する第2の回路10と、プラズマを生成するためのガスを供給するガス供給手段11と、誘電体層3とパレット4との離間距離を規定する移動手段5と、誘電体層3とパレット4との離間距離を検出する距離検出手段53とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
以下、プラズマ処理装置1の各部の構成について説明する。
パレット4の構成材料としては、パレット4が電極としての機能を発揮し得るものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀のような金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金のような各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性が良好な導電性材料が挙げられる。また、パレット4は、それぞれ、異なる導電性材料で構成された層を2層以上積層した積層体で構成されていてもよい。
Hereinafter, the configuration of each part of the
The material of the
ワーク100は、凹部41内に収納された状態で、本発明のプラズマ処理装置1により凹部41内で露出する被処理面110が処理されるものである。
このワーク100は、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、無アルカリガラスのような各種ガラス、アルミナ、シリカ、チタニアのような各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素、ITOのような各種半導体材料、および、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂のような各種プラスチック(樹脂材料)等で構成された基板状のものが挙げられる。
In the
The
ワーク100の形状としては、板状(基板)、層状、フィルム状等が挙げられる。このようなワーク100としては、例えば、液晶表示装置や有機EL表示装置等に用いられるディスプレイパネル、ガラスチップ、半導体チップ、セラミックスチップ等が挙げられる。
また、ワーク100の形状(平面視での形状)は、四角形のものに限らず、例えば円形および楕円形等のものであってもよい。
ワーク100の厚さは、特に限定されないが、通常は、0.3〜1.2mm程度であるのが好ましく、0.5〜0.7mm程度であるのがより好ましい。
Examples of the shape of the
Further, the shape of the workpiece 100 (the shape in plan view) is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a circular shape or an elliptical shape.
Although the thickness of the workpiece | work 100 is not specifically limited, Usually, it is preferable that it is about 0.3-1.2 mm, and it is more preferable that it is about 0.5-0.7 mm.
テーブル6は、パレット4を支持・固定するものである。
テーブル6は、その上面に開口する凹部61を有し、この凹部61内にパレット4が、水平方向に固定され、かつ、テーブル6の振動と一体となって上下方向(後述する振動子9による振動方向)に振動可能な状態で挿入(嵌入)されている。この場合、凹部61の深さは、パレット4の厚さと等しいのが好ましい。すなわち、テーブル6の上面62と凹部61内に挿入されたパレット4の上面42とが、実質的に段差の無い平坦面(連続面)で構成されているのが好ましい。これにより、プラズマ処理装置1でプラズマ処理を施すに際し、誘電体層3の下面とテーブル6の上面62との距離と、誘電体層3の下面とパレット4の上面42との距離とを等しくして、後述する定在波をこれらの間で確実に発生させることができることから、ワーク100に対し均一で良好なプラズマ処理を施すことができる。
テーブル6の構成材料としては、特に限定されないが、各種絶縁性材料が好適に用いられ、例えば、石英ガラス、無アルカリガラスのような各種ガラス、二酸化ケイ素、窒化ケイ素のような各種セラミックス、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドのような各種プラスチック(樹脂材料)等が挙げられる。
The table 6 supports and fixes the
The table 6 has a
The constituent material of the table 6 is not particularly limited, but various insulating materials are preferably used. For example, various glasses such as quartz glass and alkali-free glass, various ceramics such as silicon dioxide and silicon nitride, polyethylene terephthalate And various plastics (resin materials) such as polyimide.
振動子9は、本実施形態では、第2の回路10に接続された状態で、テーブル6の下面(パレット4が載置される側と反対側の表面)に配設されるものである。この振動子9さらに第2の回路10の構成については、後に詳述する。
印加電極2は、パレット4の対向電極として機能し、ワーク100および誘電体層3を介して印加電極2とパレット4との間に電界を発生させるものである。
この印加電極2は、本実施形態では、その下面(誘電体層3を介してワーク100に対向する面)が平面をなし、パレット4の形状に対応するように、略四角形の板状となっており、印加電極2の下面(ワーク100に対向する面)と、ワーク100の被処理面110とが、略平行になるように設置されている。
本実施形態では、この印加電極2と上述したパレット4とにより、一対の平行平板型の電極が構成される。
In the present embodiment, the
The
In this embodiment, the
In this embodiment, the
印加電極2の構成材料としては、パレット4と同様に、印加電極2が電極としての機能を発揮し得るものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等の導電性が良好な材料が挙げられる。
また、印加電極2は、異なる導電性材料で構成された層を2層以上積層した積層体で構成されていてもよい。さらに、印加電極2を構成する導電性材料は、パレット4の構成材料と同一であっても、異なっていてもよい。
The constituent material of the
Moreover, the
なお、印加電極2の平面形状は、前述した四角形に限らず、例えば、円形、楕円形、その他異形のものであってもよい。また、印加電極2は、複数あってもよい。
また、誘電体層3は、印加電極2の下面(ワーク100に対面する側の面)に配置(接合)されている。
なお、本実施形態では、印加電極2と誘電体層3とにより第2の電極が構成され、この誘電体層3の下側の面がワーク100の被処理面110と対向する対向面30を構成する。
Note that the planar shape of the
The
In the present embodiment, the
この誘電体層3を設けることにより、印加電極2とパレット4との間に電圧を印加してプラズマを発生させた際、アーク放電が発生するのを防止でき、良好(均一)なグロー放電を生じさせることができる。その結果、印加電極2とパレット4との間に良好なプラズマを発生させることができる。
誘電体層3の構成材料としては、誘電体層3が誘電体としての機能を発揮し得るものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレートのようなプラスチック(樹脂材料)、石英ガラスのような各種ガラスおよび無機酸化物等が挙げられる。なお前記無機酸化物としては、例えば、Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2等の金属酸化物、BaTiO3(チタン酸バリウム)等の複合酸化物等が挙げられる。
By providing this
The constituent material of the
なお、誘電体層3の構成材料として、25℃における比誘電率が10以上である誘電体を用いることにより、低電圧で高密度のプラズマを発生させることができ、プラズマ処理の処理効率がより向上するという利点も得られる。
また、誘電体層3の比誘電率の上限は、特に限定されないが、比誘電率が10〜100程度のものが好ましい。比誘電率が10以上である誘電体には、ZrO2、TiO2等の金属酸化物、BaTiO3等の複合酸化物が該当する。
In addition, by using a dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more at 25 ° C. as a constituent material of the
Moreover, the upper limit of the relative dielectric constant of the
誘電体層3の厚さは、特に限定されないが、0.01〜4.0mm程度であるのが好ましく、1.0〜2.0mm程度であるのがより好ましい。誘電体層3の厚さが厚すぎると、プラズマ(所望の放電)を発生させるために高電圧を要することがあり、また、薄すぎると、電圧印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生するおそれがある。
なお、本発明において、誘電体層3の配置は、省略してもよい。この場合、印加電極2により第2の電極が構成され、この印加電極2の下側の面が被処理面110と対向する対向面を構成する。
Although the thickness of the
In the present invention, the arrangement of the
ガス供給手段11は、印加電極2とワーク100との間に、プラズマを発生させるためのガスを供給するものである。
このガス供給手段は、本実施形態では、印加電極2および誘電体層3(第2の電極)を貫通して設けられた7つのノズル(ガス噴出管)16と、各ノズル16に対応して設けられた分岐管121を有するガス供給管12と、ガス供給管12の上流端側に接続され、所定のガス(処理ガス+キャリアガス)を充填し印加電極2とワーク100との間に供給するガスボンベ(ガス供給源)13と、ガスボンベ13から供給されたガスの流量を調整するレギュレータ(流量調整手段)14とを有している。
The
In the present embodiment, this gas supply means corresponds to the seven nozzles (gas ejection pipes) 16 provided through the
レギュレータ14は、ガスボンベ13より下流側(ノズル16側)に配置される。また、ガス供給管12のレギュレータ14より下流側には、ガス供給管12内の流路を開閉するバルブ15(流路開閉手段)15が設けられ、このバルブ15を開閉することにより、この下流側へのガスの供給の有無を制御する。そして、バルブ15の下流側において、ガス供給管12は、複数に分岐した分岐管121となっており、さらに、これら分岐管121の下流端は、それぞれに対応するノズル16が接続される。
なお、ノズル16は、本実施形態のように7つ設けられているものに限定されず、少なくとも1つ設けられていればよく、7つより多くてもよく、それ以下であってもよい。
The
The number of
かかる構成のガス供給手段11において、バルブ15が開いた状態で、ガスボンベ13からガスを送出すると、このガスは、ガス供給管12内を流れ、レギュレータ14で流量が調節された後、各分岐管121に分流される。その後、各ノズル16より印加電極2(誘電体層3)とワーク100との間に噴出(供給)される。かかる構成のガス供給手段11によれば、すなわち、印加電極2および誘電体層3を貫通して設けられた複数のノズル16により印加電極2とワーク100との間にガスを供給する構成とすることにより、印加電極2とワーク100との間にガスをより均一に供給することができる。その結果、これら同士の間に効率良くプラズマを発生させることができ、ワーク100に対するプラズマ処理をより均一、かつ良好に行うことができる。
In the gas supply means 11 having such a configuration, when the gas is sent from the
また、この印加電極2とワーク100との間に供給するガスとしては、特に限定されないが、例えば、O2ガス等の処理ガス(主にプラズマ処理に寄与するガス)とHeガス等のキャリアガスとからなる混合ガスが好適に用いられる。なお、本明細書中において、「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
なお、本実施形態では、ガスボンベ13内には、混合ガス(処理ガス+キャリアガス)が充填されているが、処理ガスとキャリアガスとがそれぞれ別のガスボンベに充填され、ガス供給管12の途中でこれらが所定の混合比で混合されるような構成であってもよい。
また、処理ガスとしては、印加電極2とパレット4との間に電圧を印加すること(放電)によってプラズマを発生するガスであれば、上述したようなO2ガスに限定されず、処理目的により種々のガスを用いることができる。
The gas supplied between the
In the present embodiment, the
Further, the processing gas is not limited to the O 2 gas as described above as long as it is a gas that generates plasma by applying a voltage (discharge) between the
他の処理ガスとしては、例えば、下記のガスを用いることができる。
例えば、ワーク100の被処理面110を撥水(撥液)化することを目的とするプラズマ処理では、処理ガスとして、CF4、C2F6、C3F6、CClF3、SF6等のフッ素原子含有化合物ガスが用いられる。
また、被処理面110を親水(親液)化することを目的とするプラズマ処理では、処理ガスとして、O3、H2O、空気等の酸素原子含有化合物、N2、NH3等の窒素原子含有化合物、SO2、SO3等の硫黄原子含有化合物のうちの一方または双方を含有するものが用いられる。これにより、ワーク100の被処理面110にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積(形成)することもできる。
As the other processing gas, for example, the following gas can be used.
For example, in the plasma processing aiming to make the
Further, in the plasma treatment for the purpose of making the
また、ワーク100の被処理面110に電気的、光学的機能を付加することを目的とするプラズマ処理では、SiO2、TiO2、SnO2等の金属酸化物薄膜をワーク100の被処理面110に形成するために、Si、Ti、Sn等の金属の金属−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコキシド(有機金属化合物)等を含有するものが用いられる。
Further, in the plasma treatment for the purpose of adding an electrical and optical function to the
また、エッチング処理やダイシング処理を目的とするプラズマ処理では、例えばハロゲン系ガスが用いられ、レジスト処理や有機物汚染の除去を目的とするプラズマ処理では、例えば酸素系ガスが用いられる。表面クリーニングや表面改質を目的とするプラズマ処理では、例えばAr、N2等の不活性ガスが処理ガスとして用いられ、不活性ガスのプラズマで表面クリーニングや表面改質が行われる。 Further, for example, a halogen-based gas is used in plasma processing for the purpose of etching processing or dicing processing, and for example, oxygen-based gas is used for plasma processing for the purpose of resist processing or removal of organic contamination. In plasma processing for the purpose of surface cleaning and surface modification, for example, an inert gas such as Ar or N 2 is used as a processing gas, and surface cleaning or surface modification is performed with plasma of the inert gas.
また、キャリアガスとしては、Heガスに限られず、この他、例えば、Ne、Ar、Xe等の希ガス、N2ガス等を用いることができ、これらは、単独でも2種以上を混合した形態でも用いることができる。
なお、混合ガス中における処理ガスの占める割合(混合比)は、プラズマ処理の種類によっても異なるが、処理ガスの割合が大きすぎると、プラズマ(放電)が発生し難くなったり、プラズマ処理の効率が低下したりするため、例えば、混合ガス中の処理ガスの割合が1〜10%程度であるのが好ましく、5〜10%程度であるのがより好ましい。
供給するガスの流量は、ガスの種類、プラズマ処理の目的、処理の程度等に応じて適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、30SCCM〜3SLM程度であるのが好ましい。
Further, the carrier gas is not limited to He gas. In addition, for example, a rare gas such as Ne, Ar, or Xe, N 2 gas, or the like can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. But it can also be used.
Note that the ratio (mixing ratio) of the processing gas in the mixed gas varies depending on the type of plasma processing, but if the processing gas ratio is too large, it is difficult to generate plasma (discharge) or the efficiency of the plasma processing. For example, the ratio of the processing gas in the mixed gas is preferably about 1 to 10%, more preferably about 5 to 10%.
The flow rate of the gas to be supplied is appropriately determined according to the type of gas, the purpose of the plasma treatment, the degree of treatment, etc., and is not particularly limited, but it is usually preferably about 30 SCCM to 3 SLM.
誘電体層3とワーク100との間(間隙)に、ガス供給手段11を用いて所定のガスを供給し、印加電極2とパレット4との間に、所定の電圧、例えば、高周波電圧(電圧)を印加すると、印加電極2とパレット4との間、すなわち誘電体層3とワーク100との間に電界が発生することに起因して、放電、すなわち、グロー放電(バリア放電)が生じる。この放電により、供給されたガスが活性化(電離、イオン化、励起等)され、プラズマが発生する。そして、このプラズマ中で生じた励起分子、ラジカル原子、正イオンおよび負イオン等の活性種20により、ワーク100の被処理面110が処理(プラズマ処理)される。
A predetermined gas is supplied between the
移動手段5は、誘電体層3とパレット4との離間距離すなわち対向面30と被処理面110との間の離間距離を規定するものである。
この移動手段5は、例えば、エアシリンダーや油圧シリンダー等のシリンダーを用いたものや、モータおよび圧電素子のようなアクチュエータ等を用いたものが挙げられるが、本実施形態では、図1および図2に示すように、移動手段5としてシリンダー50が用いられている。
The moving means 5 defines a separation distance between the
Examples of the moving means 5 include those using a cylinder such as an air cylinder or a hydraulic cylinder, and those using an actuator such as a motor and a piezoelectric element. In this embodiment, FIG. 1 and FIG. As shown in FIG. 4, a
本実施形態では、互いに連動して作動する2つのシリンダー50を介して、テーブル6が支持されている。
シリンダー50は、シリンダー本体51と、その上端側に位置し、シリンダー本体51に対して伸縮可能なピストン52とで構成されている。そして、シリンダー本体51はその下端側で接地・固定され、さらに、ピストン52はその上端側でテーブル6に固定されている。かかる構成とすることにより、シリンダー50は、それぞれ油圧や空気圧によりピストン52を伸縮することで、その長さを調整することができる。
そのため、かかる構成の2つのシリンダー50をそれぞれ連動して伸縮させることにより、被処理面110を対向面30に対して移動させることができる。これにより、被処理面110と対向面30との離間距離を所望の大きさに調整(規定)することができる。
In this embodiment, the table 6 is supported via two
The
Therefore, the to-
また、パレット4の上面42側には、距離検出手段53が設けられている。
距離検出手段53は、被処理面110と対向面30との間の離間距離を検出する機能を有するものである。
この距離検出手段53は、本実施形態では、距離検出手段53の検出部(図示せず)と、パレット4の上面42と、ワーク100の被処理面110とが平坦面を構成するように設けられている。かかる構成とすることにより、被処理面110と対向面30との離間距離を確実に測定することができる。
A
The
In this embodiment, the
このような距離検出手段53は、特に限定されないが、例えば、レーザ光を対向面30に照射し、その反射光を測定することにより被処理面110と対向面30との離間距離を検出するレーザ変位計等で構成することができる。レーザ変位計で構成される距離検出手段によれば、比較的容易かつ確実に被処理面110と対向面30との離間距離を検出することができる。
Such a distance detection means 53 is not particularly limited, but, for example, a laser that irradiates the facing
このようなシリンダー50および距離検出手段53は、図3に示すように、それぞれ、後述する制御手段70に接続されている。このような制御手段70は、距離検出手段53により検出された測定値(情報)に基づいて、シリンダー50を作動(伸縮)させることにより、被処理面110と対向面30との離間距離を所望の間隔(大きさ)に設定することができる。
Such a
誘電体層3とワーク100との離間距離(対向面30と被処理面110との離間距離)は、後述する高周波電源82の出力、ワーク100に施すプラズマ処理の種類、ワーク100の厚さ等の諸条件を考慮して適宜決定されるが、通常は、0.3〜2mm程度に設定されているのが好ましく、0.3〜1mm程度に設定されているのがより好ましい。これにより、誘電体層3とワーク100との間に必要かつ十分な電界を発生させることができる。
なお、この誘電体層3とワーク100との離間距離は、被処理面110に均一で適正なプラズマ処理を行う上で重要な条件の1つである(ガスの種類や流量、印加電圧等も同様)とともに、誘電体層3とワーク100との間に後述する定在波を発生させ、被処理面110に定在波の節を位置させるのに重要な条件である。
The distance between the
Note that the distance between the
本実施形態では、印加電極2には、図1に示すように、導線(ケーブル)81を介して、高周波電源(電源部)82が接続され、導線81の途中には、インピーダンスの整合を行うマッチングボックス(整合器)84が設けられている。また、パレット4には、導線81、および導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチ83を介して、高周波電源82が接続されている。さらに、高周波電源82には電力(パワー)調整手段85が接続されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a high frequency power source (power source unit) 82 is connected to the
これらの導線81、高周波電源82、スイッチ83、マッチングボックス84および電力調整手段85により、印加電極2とパレット4との間に電圧(高周波電圧)を印加するための第1の回路(電源部)8が構成されている。この第1の回路8は、その一部、すなわち、パレット4側の導線81がアース(接地)されている。
パレット4は、スイッチ83が閉じると導線81が導通してアースされ、これにより、パレット4と印加電極2との間への高周波電圧(電圧)の印加が可能となり、また、スイッチ83が開くと、その導線81が非導通状態(切電状態)となり、パレット4と印加電極2との間には電圧は印加されず、プラズマは発生しない。
A first circuit (power supply unit) for applying a voltage (high-frequency voltage) between the
When the
電力(パワー)調整手段85は、高周波電源82に供給される電力の大きさを調整することにより、印加電極2とパレット4との間に印加される電圧の大きさを、すなわち印加電極2とパレット4との間に供給されるエネルギーの大きさを調整する機能を有するものである。この電力調整手段85を備える構成とすることにより、印加電極2とパレット4との間に発生するプラズマの量を調整することができることから、ワーク100に対するプラズマ処理の強度を調整することができる。
The power adjusting means 85 adjusts the magnitude of the power supplied to the high
この電力調整手段85は、図1および図3に示すように、後述する制御手段70に接続されている。制御手段70により、電力調整手段85を作動させて、高周波電源82により印加電極2とパレット4との間に印加する電圧の大きさを調整することができる。
なお、図示されていないが、第1の回路8は、高周波電源82の周波数を変える電源周波数調整手段(回路)等を有していてもよい。これにより、ワーク100に対するプラズマ処理の処理条件をより精度よく調整することができる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the power adjusting means 85 is connected to a control means 70 described later. The power adjustment means 85 is operated by the control means 70, and the magnitude of the voltage applied between the
Although not shown, the first circuit 8 may include a power frequency adjusting means (circuit) for changing the frequency of the high
高周波電源82の周波数は、特に限定されないが、10〜50MHz程度であるのが好ましく、10〜40MHz程度であるのがより好ましい。
ワーク100にプラズマ処理を施すときは、高周波電源82が作動し、かつスイッチ83が閉じて、パレット4と印加電極2との間に電圧が印加される。このとき、そのパレット4と印加電極2との間には、電界が発生し、ガス供給手段11よりガスが供給されると、放電が生じて、このガスを活性化することによりプラズマを生成する。
The frequency of the high-
When plasma processing is performed on the
なお、本実施形態のように、第1の回路8がマッチングボックス84を備える構成とすることにより、インピーダンスの整合が行われることから、印加電極2とパレット4との間に印加する電圧の大きさを一定とした場合には、パレット4と印加電極2との間に発生する電界の強度が一定に保たれる。その結果、これら同士の間で生成されるプラズマの密度も一定に保たれることとなる。
Since the impedance matching is performed by configuring the first circuit 8 to include the
さて、本発明のプラズマ処理装置は、被処理面110と対向面30との間、すなわちプラズマ発生領域に、振動波を発生させる振動子9を備えている。以下、この振動子9について詳述する。
本実施形態では、振動子9は、第2の回路10に接続された状態で、テーブル6の下面63、すなわちテーブル6を介してパレット4の下側に配設されている。
The plasma processing apparatus of the present invention includes a
In the present embodiment, the
振動子9は、第2の回路10により電源供給されることにより振動して、印加電極2とワーク100とを一体的に振動させて、被処理面110と対向面30との間に振動波(音波)を発生させる機能を有するものである。
この振動子9は、本実施形態では、一対の電極92、93と、これら一対の電極92、93との間に、これらの双方に接触するように設けられた圧電体91とを有し、上側の電極である電極92がテーブル6の下面63に接合されている。
The
In this embodiment, the
圧電体91は、圧電性物質により構成され、板状に形成される。かかる構成とすることにより、一対の電極92、93との間に電圧を印加した際に、変形する振動板として機能を確実に発揮させることができる。
圧電性物質としては、特に限定されず、例えば水晶(SiO2)や、チタン酸バリウム(BaTiO)、チタン酸鉛(PbTiO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛((Pb,La)(Zr,Ti)O3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、メタニオブ酸鉛(PbNb2O6)、PZT(ジルコン酸鉛とチタン酸鉛の固溶体)等の圧電セラミックス、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の圧電高分子膜、酸化亜鉛(ZnO)等が挙げられる。かかる圧電性物質で圧電体91を構成することにより、一対の電極92、93との間に電圧を印加した際に、圧電体91を好適に変形させることができ、圧電体91に振動板としての機能を確実に発揮させることができる。
The
The piezoelectric material is not particularly limited, and for example, quartz (SiO 2 ), barium titanate (BaTiO), lead titanate (PbTiO 3 ), lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 ), Lead lanthanum zirconate titanate ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ), lithium niobate (LiNbO 3 ), lead metaniobate (PbNb 2 O 6 ), PZT (solid solution of lead zirconate and lead titanate) ), Piezoelectric polymer films such as polyvinylidene fluoride (PVDF), and zinc oxide (ZnO). By configuring the
圧電体91は、本実施形態では、略四角形の板状をなしている。圧電体91の形状(平面視での形状)は、四角形のものに限らず、例えば円形、楕円形等のものであってもよい。
圧電体91の厚さは、特に限定されないが、0.01〜4.0mm程度であるのが好ましく、0.1〜2.0mm程度であるのがより好ましい。
In the present embodiment, the
The thickness of the
また、一対の電極92、93は、前述した印加電極2と同様の構成のものとすることができる。
一対の電極のうち一方の電極92は、導線(ケーブル)101および高周波電源102の周波数をすなわち振動子9の周波数を調整する周波数調整手段(レギュレータ)74を介して、交流電源102に接続され、他方の電極93は、導線101および導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチ103を介して、交流電源102に接続されており、これにより、振動子9に交流電圧を印加するための第2の回路10が構成されている。
スイッチ103が閉じると導線101が導通し、電極92、93間への交流電圧の印加が可能となり、スイッチ103が開くと、その導線101が非導通状態(切電状態)となり、電極92、93間に電圧は印加されない。
In addition, the pair of
One
When the
振動子9を振動させるときには、交流電源102および周波数調整手段74が作動し、かつスイッチ103を閉じて、圧電体91に交流電圧が印加される。このとき、圧電体91は、その圧電効果によって所定の周波数で上下に伸縮(変形)し、この変形に追従することにより、その上側に配置されている電極92、テーブル6、パレット4およびワーク100が上下に振動する。このように、パレット4とワーク100が一体的に振動した状態で、ワーク100と誘電体層3との間にガスを供給すると、誘電体層3とワーク100との間の空間も振動することから、電界により加速された電子とガスの構成材料とが衝突する機会が増加して、ガスの活性効率が向上することとなる。その結果、被処理面110のプラズマ処理を効率よく行うことができる。
When the
そして、周波数調整手段74により高周波電源102の周波数を調整すること、すなわち振動子9の振動数を調整することにより、誘電体層3とワーク100との間の空間に、周期的な粗密(音波)を所望の周波数で発生させることができる。この音波(進行波)は、被処理面110に対してほぼ直交する方向に進行し、対向面30で反射して反射波を発生させる。そこで、移動手段5により対向面30と被処理面110との離間距離を調整すると、この反射波と進行波とが重なり合うこととなり、被処理面110と対向面30との間に、図2に示すような被処理面110に対してほぼ直交する定在波Wが発生することとなる。
Then, by adjusting the frequency of the high-
ここで、定在波Wは、音波の伝播方向に対して1/4波長の間隔で音圧の節W1と腹W2が交互に存在しており、節W1の位置は粗密の変化のない、もしくは、粗密の変化の小さい安定な場所になっている。
一般に、このような定在波Wの音場中に、音波の波長に比べて十分に小さい微小物体を投入すると、その物体は音圧の腹W2から節W1に向かう力(音響放射圧による力)を受け、音圧の節W1に対応する位置(領域)に捕捉されるという現象が見られることが知られている。
そのため、このような定在波が発生している被処理面110と対向面30との間にプラズマを生成すると、節W1に対応する領域にプラズマ(活性種20)を偏在させることができるようになる。
Here, in the standing wave W, sound pressure nodes W 1 and antinodes W 2 are alternately present at intervals of ¼ wavelength with respect to the propagation direction of the sound wave, and the position of the node W 1 is a change in density. It is a stable place with little or no change in density.
In general, when a minute object that is sufficiently smaller than the wavelength of a sound wave is introduced into the sound field of such a standing wave W, the object moves from the sound pressure antinode W 2 toward the node W 1 (acoustic radiation pressure). subjected to a force) according to a phenomenon that is observed is known that is trapped in position (region) corresponding to a node W 1 of the sound pressure.
Therefore, when plasma is generated between the
一方、定在波の波長の整数倍の定数をn、音波の周波数をf[Hz]、音波の速度(空気中、273K、1atm)をC0[m/sec]、被処理面110と対向面30との離間距離(ギャップ)をL[mm]、気体の温度(すなわちプラズマが発生している領域における温度)をT[K]としたとき、周期nは、下記式1の関係を満足することから、定在波Wの節W1と腹W2の位置は、例えば、周波数f、離間距離Lおよび気体温度Tのうちの少なくとも1つのパラメータを適宜設定することにより変化することとなる。すなわち、前記パラメータを適宜設定することにより、節W1および腹W2の位置を任意の位置に移動させることができる。
f=nC0/2L・√(T/273)・103 …… 式1
On the other hand, a constant that is an integer multiple of the wavelength of the standing wave is n, the frequency of the sound wave is f [Hz], the speed of the sound wave (in the air, 273 K, 1 atm) is C 0 [m / sec], and faces the
f = nC 0 / 2L · √ (T / 273) · 10 3 (1)
そこで、ワーク100と印加電極2との間にプラズマを発生させた状態で、ワーク100側の節W1の位置が、ワーク100の被処理面110と一致するように、周波数f、離間距離Lおよび気体温度Tのうちの少なくとも1つのパラメータを設定して、定在波Wを発生させる。これにより、プラズマ中で発生した活性種20が、音響放射圧(定在波)による力を受け、ワーク100の被処理面110付近(定在波Wの節W1の位置)に移動してこの位置で捕捉される。したがって、活性種20が、ワーク100の被処理面110付近に長時間滞在し、この被処理面110と十分に反応する。その結果、被処理面110に対して、良好なプラズマ処理を効率よく行うことができる。
Therefore, in a state in which plasma is generated between the
また、これらパラメータのうち気体温度Tは、被処理面110の処理中に変動するパラメータであることから、周波数f、または被処理面110と対向面30との離間距離Lを適宜設定することにより、比較的容易かつ確実に節W1を被処理面110に位置させることができる。
なお、前述したように、被処理面110と対向面30との離間距離の設定(調整)は、後述する制御手段70により、移動手段5の作動を制御することにより行うことができる。
Of these parameters, the gas temperature T is a parameter that varies during the processing of the surface to be processed 110. Therefore, by appropriately setting the frequency f or the separation distance L between the surface to be processed 110 and the facing
As described above, the setting (adjustment) of the separation distance between the
また、ワーク100と印加電極2の間に発生させる定在波Wの周波数は、1×105〜1×108Hz程度の間で設定するのが好ましく、1×105〜5×107Hz程度の間で設定するのがより好ましい。周波数をかかる範囲内に設定することにより、被処理面と対向面との間に発生させた定在波において、より大きな音響放射圧を得ることができ、この力により、プラズマ中で発生した活性種を、節W1の位置(被処理面付)近に長時間滞在させることができる。
なお、本実施形態では、振動子9は、ワーク100のほぼ全体と重なるように設けられている。かかる構成とすることにより、ワーク100の被処理面110全面において、前述のような音響放射圧による力によって均一に活性種20を捕捉し得ることから、均一かつ効率よく被処理面110のプラズマ処理を行うことができる。
Moreover, it is preferable to set the frequency of the standing wave W generated between the
In the present embodiment, the
また、定在波Wを発生させる動作は、ワーク100と印加電極2の間にプラズマを発生させる動作の後に行われるのが好ましい。プラズマを発生させた後に、定在波Wを発生させる構成とすることにより、定在波Wによる空気の粗密が形成されるのに先立って、プラズマが発生する。その結果、活性種20が継続的に被処理面110に供給されることとなり、被処理面110のプラズマ処理をより円滑に行うことができる。
なお、図示されていないが、第2の回路10は、交流電源102のパワー(電力)調整手段を有していてもよい。これにより、必要に応じ、定在波Wの発生条件を調整することができる。
The operation for generating the standing wave W is preferably performed after the operation for generating plasma between the
Although not shown, the
また、本実施形態では、振動子9は、テーブル6の下面63に配設されているが、パレット4の上面42に配設するようにしてもよく、下面63および上面42の双方に配設するようにしてもよい。しかしながら、パレット4の上面42に振動子9を配設すると、振動子9の表面が、活性種20に曝されるおそれがあることから、その振動特性を維持するのが難しい。したがって、本実施形態のように、振動子9は、パレット4の下面に配設するのが好ましい。
Further, in this embodiment, the
ところで、上記式1に示したように、定数nの大きさは、音波(振動波)の周波数f、プラズマが発生している領域(以下、単に「プラズマ発生領域」と言うこともある)における温度T、および被処理面110と対向面30との離間距離Lの大きさに応じて変化する。
また、温度Tおよび離間距離Lは、それぞれ、被処理面110のプラズマ処理が進行するにしたがって、その大きさが変化する。すなわち、被処理面110のプラズマ処理が進行するにしたがって、温度Tは上昇する傾向を示し、離間距離Lは、上述したプラズマ処理の種類によって異なるが、例えば、エッチング処理やダイシング処理等の場合では被処理面110が削られた分だけ大きくなり、親水化処理、撥液化処理および電気的、光学的機能を付加することを目的とするプラズマ処理等の場合では被処理面110に付与された処理成分の厚さの分だけ小さくなる。
By the way, as shown in the
Further, the temperature T and the separation distance L change as the plasma processing of the
そのため、定在波Wの節W1を、プラズマ処理開始時にたとえ被処理面110に位置させたとしても、温度Tおよび離間距離Lの大きさの変化に伴って、定在波Wの節W1の位置が被処理面110から位置ずれすることとなる。その結果、被処理面110付近のプラズマの密度が低下することに起因して、この付近に存在する活性種の数が少なくなる。その結果、被処理面110の処理効率が低下することとなる。このような、処理効率の低下を防止することを目的に、本発明のプラズマ処理装置1では、電力調整手段85が設けられている。
For this reason, even if the node W 1 of the standing wave W is positioned on the
この電力調整手段85により、高周波電源82の作動による印加電極2とパレット4との間に印加される電圧の大きさを調整するように構成されている。これにより、プラズマ発生領域全体のプラズマの濃度(密度)を調整することができる。その結果、たとえ定在波Wの節W1が被処理面110から位置ずれしたとしても、電力調整手段85を作動してプラズマ発生領域全体のプラズマの濃度(密度)を上昇させることにより、被処理面110におけるプラズマの密度を一定に保つことができる。なお、節W1の被処理面110からの位置ずれの大きさと、被処理面110におけるプラズマの密度を一定に保つために印加電極2とパレット4との間に印加される電圧の大きさとの関係は、予め実験的に求めておくことができる。
The power adjustment means 85 is configured to adjust the magnitude of the voltage applied between the
このプラズマ処理が進行することによる温度上昇や被処理面110における厚さの変化による、節W1の被処理面110からの位置ずれに応じて、プラズマ発生領域全体におけるプラズマの濃度を調整して、被処理面110におけるプラズマの密度が一定に保たれるように、本実施形態のプラズマ処理装置1は、以下のような構成となっている。すなわち、本実施形態のプラズマ処理装置1は、図1〜図3に示すように、電力調整手段85と、定在波Wの節W1および腹W2の位置を測定する音圧検出手段73と、電力調整手段85の作動を制御する制御手段70とを備えている。さらに、プラズマ処理装置1には、プラズマが発生している領域における温度変化を検出する温度検出手段71と、プラズマによる被処理面110の処理中に生じる厚さの変化を検出する厚さ検出手段72と、プラズマ処理の開始等の指示を入力するための操作部75とが設けられている。
By the plasma treatment thickness variation in the temperature rise and the
音圧検出手段73は、ワーク100の被処理面110と対向面30との間を図1中に示すX方向(被処理面110の長手方向に対してほぼ垂直な方向)に対して移動可能なように設けられている。このような音圧検出手段73を移動させつつ音圧の変化量を測定し、この変化量に基づいて、定在波Wの節W1の位置を確実に検出することができる。すなわち、定在波Wの節W1の被処理面110からの位置ずれの大きさを確実に求めることができる。
このような音圧検出手段73は、例えば、センサとして圧電素子を備え、圧電素子の振動を電気信号に変換する音圧計等で構成することができる。
The sound
Such a sound pressure detecting means 73 can be constituted by, for example, a sound pressure gauge that includes a piezoelectric element as a sensor and converts vibration of the piezoelectric element into an electric signal.
さらに、本実施形態では、温度検出手段71が誘電体層3の対向面30側に設けられている。かかる構成とすることにより、被処理面110と対向面30との間の領域、すなわちプラズマ発生領域の温度を確実に測定することができ、被処理面110の処理中に生じるプラズマ発生領域における温度変化を確実に検出することができる。
このような温度検出手段71は、例えば、熱電対、白金測温抵抗体、サーミスタおよび赤外線サーモグラフィ等で構成することができる。例えば、熱電対で構成される温度検出手段によれば、簡単な構成で、比較的容易にプラズマ発生領域の温度変化を検出することができる。
Further, in the present embodiment, the
Such a temperature detection means 71 can be comprised with a thermocouple, a platinum resistance temperature detector, a thermistor, an infrared thermography, etc., for example. For example, according to the temperature detection means constituted by a thermocouple, a temperature change in the plasma generation region can be detected relatively easily with a simple configuration.
また、厚さ検出手段72がマッチングボックス84に接続するように設けられている。この厚さ検出手段72は、プラズマ発生領域におけるプラズマの密度が一定となるように、マッチングボックス84がインピーダンスの大きさを整合するために生じた、電流または位相差等の変化の履歴に基づいて、被処理面110の処理中に生じた厚さの変化を間接的に検出するものである。このような厚さ検出手段72を設けることにより、被処理面110におけるワーク100の厚さの変化を検出し得ることから、被処理面110と対向面30との離間距離Lの大きさの変化を確実に検出することができる。なお、電流、電圧または位相差等の変化の履歴と、被処理面110の処理中に生じる厚さの変化との関係は、予め実験的に求めておくことができる。
A
これら温度検出手段71および厚さ検出手段72により、それぞれ、プラズマ発生領域の温度変化および離間距離Lの大きさの変化を検出し得ることから、これらの検出結果に基づいて、上記式1から定在波Wの節W1の位置を求めることができる。すなわち、かかる方法によっても、定在波Wの節W1の被処理面110からの位置ずれの大きさを確実に検出することができる。
Since the
制御手段70は、電力調整手段85に接続され、電力調整手段85の作動を制御することにより、プラズマ発生領域に発生するプラズマの量を調整する。これにより、被処理面110におけるプラズマの密度を一定に保つことができる。
また、制御手段70には、音圧検出手段73、温度検出手段71、厚さ検出手段72および距離検出手段53等が接続され、これらの測定結果(検出結果)が随時入力されている。
制御手段70は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)、音圧検出手段73、温度検出手段71、厚さ検出手段72および距離検出手段53の測定値を一時的に記録(記憶)するメモリ、および、時間を示す時間信号を生成するタイムクロック等で構成されている。
The control means 70 is connected to the power adjustment means 85 and controls the operation of the power adjustment means 85 to adjust the amount of plasma generated in the plasma generation region. Thereby, the plasma density on the
The control means 70 is connected to a sound pressure detection means 73, a temperature detection means 71, a thickness detection means 72, a distance detection means 53, and the like, and these measurement results (detection results) are input as needed.
The control means 70 includes, for example, a microcomputer (CPU), a sound pressure detection means 73, a temperature detection means 71, a thickness detection means 72, a memory that temporarily records (stores) measured values of the distance detection means 53, and It is composed of a time clock for generating a time signal indicating time.
このような制御手段70は、音圧検出手段73で測定された測定値(出力信号)に基づいて、電力調整手段85を作動させることにより、印加電極2とパレット4との間に印加する電圧の大きさを変化させることができる。なお、音圧検出手段73で測定された測定値に代えて、温度検出手段71および厚さ検出手段72で測定された測定値に基づいて、前記電圧の大きさを変化させるようにしてもよいし、これら双方で測定された測定値に基づいて、前記電圧の大きさを変化させるようにしてもよい。
Such a control means 70 operates the power adjustment means 85 based on the measured value (output signal) measured by the sound pressure detection means 73, thereby applying a voltage applied between the
このように、制御手段70により、印加電極2とパレット4との間に印加される電圧の大きさを変化させることができる。これにより、被処理面110のプラズマ処理が進行するにしたがって、たとえ、温度Tが上昇したり、被処理面110におけるワーク100の厚さが変化することにより、定在波Wの節W1の位置が被処理面110から移動したとしても、被処理面110におけるプラズマの密度を一定に保つことができる。その結果、被処理面110のプラズマ処理をより効率良く行うことができるとともに、被処理面110の全体に亘って均一なプラズマ処理を施すことができる。
Thus, the control means 70 can change the magnitude of the voltage applied between the
操作部75としては、例えば、キーボード、液晶表示パネル、EL表示パネル等を備えたタッチパネル等を用いることができ、この場合、操作部75は、各種の情報を表示(報知)する表示手段(報知手段)を兼ねるものであってもよい。操作部75から入力する情報としては、例えば、プラズマ処理に用いる処理ガスの種類、処理ガス供給量、第1の回路8の作動条件、振動子9の振動数およびワークに関する情報(厚さ、幅等)等が挙げられる。
As the
次に、上述した本発明のプラズマ処理装置1の作用(動作)を、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、図中、Sはフローの各ステップを示す。また、以下では、音圧検出手段73による測定値(出力信号)に基づいて、定在波Wの節W1の被処理面110からの位置ずれを検出する場合を代表に説明する。
[1] まず、パレット4(第1の電極)にワーク100の被処理面110が上側になるように載置した後、移動手段5を作動させることにより、被処理面110と対向面30との離間距離Lを、定在波Wの節W1が被処理面110に位置するように設定する(ステップS1)。
なお、離間距離Lは、距離検出手段53により検出された測定値(情報)に基づいて、制御手段70により、定在波Wの節W1が被処理面110に位置する大きさ(操作者が操作部75に入力した振動子9の振動数から求められる大きさ)になるまで移動手段5を作動させることにより設定される。
Next, the operation (operation) of the above-described
[1] First, after placing the surface to be processed 110 of the
Incidentally, the distance L is detected measurement values by the distance detection means 53 based on the (information), the
[2] 次に、第1の回路8の作動により、高周波電源82を作動させるとともに、スイッチ83を閉じる。また、ガス供給手段11の作動により、バルブ15を開き、レギュレータ14によりガスの流量を調整しつつ、ガスボンベ13からガスを送出する。
これにより、ガスボンベ13から送出されたガスは、ガス供給管12内を流れ、各分岐管121に分流され、各ノズル16より誘電体層3とワーク100との間に噴出(供給)される。一方、高周波電源82の作動により、印加電極2とパレット4との間に高周波電圧が印加され、これらの間に電界が発生する。このとき、印加電極2とパレット4との間に印加される電圧は、被処理面110における処理効率が向上するプラズマ濃度となるような大きさに設定される。
[2] Next, by the operation of the first circuit 8, the high-
As a result, the gas delivered from the
ここで、印加電極2とワーク100との間に流入したガスは、電界が発生している部位、すなわち、被処理面110と対向面30との間で、放電により活性化され、プラズマが発生する。これにより、ワーク100の被処理面110にプラズマ処理が施される(ステップS2)。
このとき、交流電源102と周波数調整手段74とを作動させるとともに、スイッチ103を閉じる。なお、周波数調整手段74は、操作部75に入力された振動数の大きさで振動子9が振動するように、制御手段70により制御されている。
Here, the gas flowing between the
At this time, the
これにより、振動子9が所定の振動数で振動し、被処理面110と対向面30との間に、節W1の位置が被処理面110に位置する定在波Wが発生する。その結果、プラズマ中で発生した活性種20が、音響放射圧(定在波)による力を受け、ワーク100の被処理面110付近(定在波Wの節W1の位置)に移動して、この位置で捕捉される。したがって、活性種20が、ワーク100の被処理面110付近に長時間滞在し、この被処理面110と十分に反応する。その結果、被処理面110に対して、良好なプラズマ処理が効率よく行われることとなる。
As a result, the
[3] 次に、被処理面110のプラズマによる処理が進行することにより、温度Tおよび被処理面110におけるワーク100の厚さが、変化することに起因して、定在波Wの節W1が被処理面110から移動しているか否かを判断する。すなわち、定在波Wの節W1の被処理面110からの位置ずれが生じているか否かを判断する(ステップS3)。
ステップS3において、節W1の被処理面110からの移動が認められない場合(ステップS3で「NO」)には、ステップS2に戻り、被処理面110のプラズマ処理を継続する。
[3] Next, due to the progress of the plasma processing on the
In step S3, in a case where the movement from the
一方、ステップS3において、節W1の被処理面110からの移動が認められる場合(ステップS3で「YES」)には、被処理面110におけるプラズマの密度が一定に保たれるように、電力調整手段85を作動させることにより、印加電極2とパレット4との間に印加される電圧の大きさを変化させる(ステップS4)。このように、被処理面110におけるプラズマの密度が一定に保たれた状態で、被処理面110のプラズマ処理を継続する(ステップS5)。
On the other hand, when the movement of the node W 1 from the surface to be processed 110 is recognized in Step S3 (“YES” in Step S3), the power is set so that the plasma density on the surface to be processed 110 is kept constant. By operating the adjustment means 85, the magnitude of the voltage applied between the
[4] 次に、被処理面110のプラズマによる処理が進行することにより、被処理面110におけるワーク100の厚さが、目的とする大きさにまで変化しているか否かを判断する(ステップS6)。
ステップS6において、被処理面110におけるワーク100の厚さが目的とする大きさまで変化していない場合(ステップS6で「NO」)には、ステップS2に戻り、被処理面110のプラズマ処理を継続する。
一方、ステップS6において、被処理面110におけるワーク100の厚さが目的とする大きさまで変化している場合(ステップS6で「YES」)には、プラズマ処理を終了して、本フローを終える。
[4] Next, it is determined whether or not the thickness of the
In step S6, when the thickness of the
On the other hand, in step S6, when the thickness of the
なお、本実施形態で説明したような構成のガス供給手段11では、ノズル16により印加電極2側からワーク100側に向けてガスが噴出されるので、プラズマ中で発生した活性種20が、このガスの流れに乗ってワーク100側に向かって流れる。このため、活性種20が、被処理面110に当たった後、テーブル6(ワーク100)の縁部側に拡散してしまうことが懸念される。
In the gas supply means 11 having the configuration as described in the present embodiment, since the gas is ejected from the
しかしながら、本実施形態では、テーブル6の下面63に振動子9が配設され、被処理面110と対向面30との間に、ワーク100側の節W1が被処理面110に位置する定在波Wが発生するように構成したので、活性種20が、被処理面110付近に捕捉される。したがって、活性種20が、ワーク100の被処理面110付近に長時間滞在し、ワーク100の被処理面110に対し、良好なプラズマ処理を効率よく行うことができる。
すなわち、本発明は、ガス供給手段11がこのような構成の場合に適用するのが、特に有効である。
However, in this embodiment, the
That is, the present invention is particularly effective when applied to the gas supply means 11 having such a configuration.
<第2実施形態>
図5は、本発明のプラズマ処理装置の第2実施形態を模式的に示す断面図(一部ブロック図を含む)である。以下、図5に示す第2実施形態について説明するが、前記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図5に示す第2実施形態は、ガス供給手段11の構成が異なり、それ以外は前記第1実施形態と同様である。すなわち、ガス供給手段11は、ノズル16および分岐管121を有しておらず、ガス供給管12が、その下流端側が印加電極2とワーク100との間に位置するように設置されている。
Second Embodiment
FIG. 5 is a cross-sectional view (including a partial block diagram) schematically showing a second embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. Hereinafter, the second embodiment shown in FIG. 5 will be described, but the description will focus on the points different from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
The second embodiment shown in FIG. 5 is the same as the first embodiment except for the configuration of the gas supply means 11. That is, the gas supply means 11 does not have the
このような構成のガス供給手段11では、バルブ15が開いた状態で、ガスボンベ13からは所定のガスが送出され、このガスは、ガス供給管12内を流れ、レギュレータ14で流量を調節された後、ガス供給管12の下流端に形成されたガス流出口から、印加電極2(誘電体層3)とワーク100との間に導入(供給)される。
この第2実施形態においても、前記第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。
In the gas supply means 11 having such a configuration, a predetermined gas is sent out from the
Also in the second embodiment, the same operation and effect as the first embodiment can be obtained.
<第3実施形態>
図6は、本発明のプラズマ処理装置の第3実施形態を模式的に示す断面図(一部ブロック図を含む)である。以下、図6に示す第3実施形態について説明するが、前記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図6に示す第3実施形態は、印加電極2およびノズル16の構成が異なり、振動子9がワーク100側に設けられているのに代えて、印加電極2側に設けられていること以外は、主たる構成は前記第1実施形態とほぼ同様である。
<Third Embodiment>
FIG. 6 is a cross-sectional view (including a partial block diagram) schematically showing a third embodiment of the plasma processing apparatus of the present invention. Hereinafter, the third embodiment shown in FIG. 6 will be described, but the description will focus on the points different from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
The third embodiment shown in FIG. 6 differs in the configuration of the
本実施形態のプラズマ処理装置1では、図6に示すように、印加電極2は、その下面22が被処理面110と比較して小さくなっており、ノズル16は、この印加電極2および誘電体層3を貫通するように1つ形成され、さらに、振動子9は、絶縁体94を介して印加電極2の外周面の一部を覆うように形成されている。
また、距離検出手段53は、パレット4の上面42側に設けるのに代えて、誘電体層3の対向面30側に設けられている。これにより、本実施形態のように、印加電極2の下面22が被処理面110と比較して小さくなっている場合においても、被処理面110と対向面30との間の離間距離を確実に検出することができる。
In the
The
かかる構成のプラズマ処理装置1では、印加電極2またはワーク100を走査するに際して、互いの位置関係を変化させながらワーク100の被処理面110にプラズマ処理が施される。
また、印加電極2またはワーク100を走査するに際しては、図6に示すように、印加電極2とワーク100との間に位置するように、音圧検出手段73もその位置を変化させる。
In the
Further, when scanning the
この第3実施形態においても、前記第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。
なお、本実施形態のプラズマ処理装置1では、前記第1実施形態と比較して、プラズマ発生領域が小さくなっている。そのため、定在波を発生させる領域も小さくなることから、振動子9により被処理面110と対向面30との間に定在波を比較的容易かつ安定的に発生させることができる。
Also in the third embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.
In the
以上、本発明のプラズマ処理装置を、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
As described above, the plasma processing apparatus of the present invention has been described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be replaced. Moreover, other arbitrary structures and processes may be added.
Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
なお、前記第1および第2実施形態では、パレット4と印加電極2とが、パレット4の長手方向に対して、その位置関係が固定されているが、テーブル6および印加電極2の少なくともいずれかに、パレット4の長手方向に対して移動可能な移動手段を設け、パレット4と印加電極2とが相対的に移動する構成としてもよい。これにより、より面積の広いワーク100を、効率良くプラズマ処理することができる。
さらに、小片状をなすワーク100を、パレット4上に複数個載置して処理するようにしてもよく、この場合、複数個のワーク100を一括してプラズマ処理することができる。その結果、生産性の向上に寄与する。
In the first and second embodiments, the positional relationship between the
Furthermore, a plurality of
また、前記各実施形態では、パレット4とワーク100とを一体的に振動させる場合と、印加電極2を振動させる場合とについて説明したが、このような場合に限定されず、パレット4、印加電極2またはワーク100のうちの少なくとも1つを振動させていればよく、例えば、ワーク100を単独で振動させるものであってもよいし、パレット4、印加電極2およびワーク100の全てを振動させるものであってもよい。
さらに、印加電極2とパレット4との間に印加される電圧は、高周波によるものに限られず、例えば、パルス波やマイクロ波によるものであってもよい。
In each of the above embodiments, the case where the
Furthermore, the voltage applied between the
なお、前記各実施形態のように、パレット4に対向電極の機能を持たせず、印加電極2の対向電極となる電極を別途設けてもよい。この場合、対向電極をパレット4の下面に接合し、この対向電極の下面に絶縁体を介して振動子9を配設するようにしてもよく、対向電極の上面に絶縁体を介して振動子9を配設し、この振動子9の上面をパレット4の下面に接合するようにしてもよい。前者の場合には、振動子9の圧電体91が伸縮すると、その上側に配置された絶縁体、対向電極、パレット4およびワーク100が振動し、ワーク100の上方に音波(定在波)が発生する。一方、後者の場合には、振動子9の圧電体91が伸縮すると、その上側に配置されたパレット4およびワーク100が振動し、ワーク100の上方に音波が発生する。
Note that, as in each of the above-described embodiments, the
1……プラズマ処理装置 2……印加電極 22……下面 20……活性種 3……誘電体層 30……対向面 4……パレット 41……凹部 42……上面 5……移動手段 50……シリンダー 51……シリンダー本体 52……ピストン 53……距離検出手段 6……テーブル 61……凹部 62……上面 63……下面 70……制御手段 71……温度検出手段 72……厚さ検出手段 73……音厚検出手段 74……周波数調整手段 75……操作部 8……第1の回路 81……導線 82……高周波電源 83……スイッチ 84……マッチングボックス 85……電力調整手段 9……振動子 91……圧電体 92、93……電極 94……絶縁体 10……第2の回路 101……導線 102……交流電源 103……スイッチ 11……ガス供給手段 12……ガス供給管 121……分岐管 13……ガスボンベ 14……レギュレータ 15……バルブ 16……ノズル 100……ワーク 110……被処理面
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ワークの被処理面にプラズマを生成するためのガスを供給するガス供給手段と、
前記ガス供給手段により供給されたガスを活性化してプラズマを生成するように、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電源部とを備え、
前記ガス供給手段および前記電源部の作動により発生したプラズマにより前記被処理面を処理するプラズマ処理装置であって、
前記第1の電極、前記第2の電極および前記ワークのうちの少なくとも1つを振動させることにより、前記プラズマが発生しているプラズマ発生領域に、振動波を発生させる振動子と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に印加する電圧の大きさを調整する電力調整手段と、
前記電力調整手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記電力調整手段を作動させて、前記第1の電極と前記第2の電極との間に印加する電圧の大きさを調整するよう構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。 A first electrode and a second electrode arranged to face each other across the workpiece;
Gas supply means for supplying a gas for generating plasma on the surface to be processed of the workpiece;
A power supply unit that applies a voltage between the first electrode and the second electrode so as to activate the gas supplied by the gas supply means to generate plasma;
A plasma processing apparatus for processing the surface to be processed with plasma generated by the operation of the gas supply means and the power supply unit,
A vibrator that generates a vibration wave in a plasma generation region where the plasma is generated by vibrating at least one of the first electrode, the second electrode, and the workpiece;
Power adjusting means for adjusting the magnitude of the voltage applied between the first electrode and the second electrode;
Control means for controlling the operation of the power adjustment means,
The plasma processing apparatus, wherein the control means operates the power adjustment means to adjust the magnitude of the voltage applied between the first electrode and the second electrode.
前記第1の電極または前記第2の電極を移動させることにより、前記ワークの被処理面と前記対向面との離間距離を規定する移動手段とを備え、
前記ワークの被処理面を処理するのに先立って、前記距離検出手段による情報に基づいて、前記制御手段により、前記移動手段を作動させて、前記離間距離を調整することにより、前記離間距離が前記ワークの被処理面と前記対向面との間に定在波が発生する大きさに設定される請求項1に記載のプラズマ処理装置。 Distance detecting means for detecting a distance between a surface to be processed of the workpiece and the surface of the first electrode or the second electrode facing the surface to be processed;
Moving means for defining a separation distance between the surface to be processed of the workpiece and the facing surface by moving the first electrode or the second electrode;
Prior to processing the surface to be processed of the workpiece, based on the information from the distance detection means, the control means operates the moving means to adjust the separation distance, whereby the separation distance is set. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma processing apparatus is set to a magnitude at which a standing wave is generated between a surface to be processed of the workpiece and the facing surface.
前記制御手段は、前記音圧検出手段により検出された、前記音圧の変化量に基づいて、前記被処理面からの前記定在波の節の位置ずれの大きさを求め、
該位置ずれの大きさに応じて、前記電力調整手段を作動させることにより、前記被処理面におけるプラズマの密度が一定に保たれるよう構成されている請求項4に記載のプラズマ処理装置。 Sound pressure detecting means for detecting a change in sound pressure between the surface to be processed of the workpiece and the facing surface during processing of the surface to be processed of the workpiece by the plasma;
The control means obtains the magnitude of positional deviation of the node of the standing wave from the processing surface based on the amount of change in the sound pressure detected by the sound pressure detection means,
The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the plasma density on the surface to be processed is maintained constant by operating the power adjusting unit according to the magnitude of the positional deviation.
前記制御手段は、前記温度検出手段および前記厚さ検出手段により、それぞれ検出された、前記温度変化および前記厚さの変化に基づいて、前記被処理面からの前記定在波の節の位置ずれの大きさを求め、
該位置ずれの大きさに応じて、前記電力調整手段を作動させることにより、前記被処理面におけるプラズマの密度を一定に保つ請求項4または5に記載のプラズマ処理装置。 Temperature detecting means for detecting a temperature change in a region where the plasma is generated during processing of the workpiece surface by the plasma, and a thickness detecting means for detecting a change in the thickness of the work by the plasma And
The control unit is configured to detect a positional deviation of the node of the standing wave from the surface to be processed based on the temperature change and the thickness change detected by the temperature detection unit and the thickness detection unit, respectively. For the size of
The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the plasma density on the surface to be processed is kept constant by operating the power adjusting unit according to the magnitude of the positional deviation.
前記振動子により前記第1の電極と前記ワークとを一体的に振動させる請求項1ないし8のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 The workpiece is placed on the first electrode;
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the first electrode and the workpiece are vibrated integrally by the vibrator.
前記振動子により前記第2の電極を振動させる請求項1ないし8のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 The workpiece is placed on the first electrode;
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the second electrode is vibrated by the vibrator.
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Cited By (1)
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-
2007
- 2007-02-15 JP JP2007034390A patent/JP2008198541A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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WO2019198646A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing device |
JP2019186461A (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
JP7096693B2 (en) | 2018-04-13 | 2022-07-06 | 株式会社Screenホールディングス | Board processing method and board processing equipment |
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Legal Events
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