JP2010251145A - プラズマ検査方法、プラズマ処理方法、プラズマ検査装置及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定試料42の表面に大気圧プラズマPZを照射するプラズマ照射工程(ステップST8)と、大気圧プラズマPZが照射された測定試料42の表面の状態を検出する表面状態検出工程(ステップST9)と、検出した測定試料42の表面の状態に基づいて大気圧プラズマPZの状態の良否判定を行う判定工程(ステップST10及びステップST11)を実行する。
【選択図】図13
Description
に電界を印加して大気圧近傍の圧力下で発生させたプラズマの状態の良否検査を行うプラズマ検査方法であって、測定試料の表面に前記プラズマを照射するプラズマ照射工程と、前記プラズマが照射された前記測定試料の表面の状態を検出する表面状態検出工程と、検出した前記測定試料の表面の状態に基づいて前記プラズマの状態の良否判定を行う判定工程とを含むことを特徴とする。
先ず、図1〜図14を用いて本発明の実施の形態1について説明する。図1において、プラズマ処理装置1は、筐体2の内部に水平面内の一の方向に延びて設置された搬送路3と、搬送路3の上方に設けられたロボット部4及びロボット部4によって移動自在に設けられたプラズマヘッド5を備えている。搬送路3は一対のベルトコンベアから成り、筐体2の一方の側面に設けられた搬入開口部2aより投入された被処理物Wを筐体2内に搬入して所定の位置に位置決めする位置決め動作と、位置決めした被処理物Wを筐体2の他方の側面に設けられた搬出開口部2bから筐体2の外部へ搬出する搬出動作を行う。ここでは、搬送路3による被処理物Wの搬送(搬入及び搬出)方向をX軸方向、X軸方向と直交する水平面内方向をY軸方向とする。また、上下方向をZ軸方向とする。
リウムガスを、反応性ガスG3として酸素ガスを採用してエッチング処理を行う場合には、ヘリウムガスはプラズマを発生し易いが、プラズマ処理に直接寄与するのは酸素ラジカルである。一方、酸素はプラズマを弱くするため、ヘリウムガスに対する酸素ガスの混合比率にはピークがあり、効率的にプラズマ処理を行うには酸素ガスの混合比率をそのピーク値近傍に調整する必要がある。そこで、ヘリウムガスに対する酸素ガスの混合比率(体積比:%)を変化させて酸素原子に対応する777nmの発光強度を測定したところ、図5に示すように、酸素ガスの混合比率が0.05%付近のときに酸素ラジカルの発生量がピークを示すことが判明した。測定条件は、アンテナ37に印加した高周波電圧(上部反応空間33に印加した高周波電界)の周波数が13.56MHz、パワーが100Wであり、測定器具には浜松フォト社製のプラズマプロセスモニター(品番C7476)を使用した。
ズマPZの状態が悪化(プラズマ処理能力が低下)してしまう場合があり得る。このため上記のプラズマ処理装置1には、大気圧プラズマPZの状態の良否検査を行うためのプラズマ検査装置40が設けられており、このプラズマ検査装置40により定期的にプラズマ検査を行いながら被処理物Wに対するプラズマ処理を行うことができるようになっている。
おいて用いる大気圧プラズマPZの良否検査を上記プラズマ検査方法により行うようになっている。
置70の下方に射出される。
次に、図15を用いて本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2におけるプラズマ実装装置1は、上述の実施の形態1におけるプラズマ処理装置1と同様の構成であるが、実施の形態1におけるプラズマ処理装置1が、プラズマヘッド5に対して相対的に固定した測定試料42に対して大気圧プラズマPZを照射していたのに対し、実施の形態2におけるプラズマ処理装置1では、プラズマヘッド5に対して測定試料42を相対的に移動させながら大気圧プラズマPZを測定試料42の表面に(有機物膜43に)照射させるものである。
は、有機物膜43の除去された部分は一本の帯状部とならずに複数の帯状部となって間に有機物膜43の残渣43aが帯状に存在し(図15(b))、或いは、有機物膜43の除去された部分の最大幅Tが上記基準幅T0を上回るようになる(図15(c))。したがって、この場合も制御装置20は、検出された有機物膜43の除去状態に基づいて大気圧プラズマPZの状態の良否判定を行うことができ、大気圧プラズマPZが異常状態にあるときには、その旨をディスプレイ装置22に表示してオペレータに警告を与えることができる。なお、実施の形態2では、図13のフローチャートのステップST11において、「最大径」を「最大幅」と読み替え、「基準径」を「基準幅」と読み替えることになる。
次に、図16及び図17を用いて本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3におけるプラズマ処理装置1は、上述の実施の形態1又は2におけるプラズマ処理装置1と同様の構成であるが、大気圧プラズマPZを照射した後の測定試料42の表面の状態の検出及びその検出結果に基づいて行う大気圧プラズマPZの状態の良否判定を行う方法が異なるものである。
3 搬送路(位置決め手段、搬出手段)
10 プラズマ発生手段(プラズマ処理手段)
15 高周波電源部
20a 除去状態検出部(表面状態検出手段、除去状態検出手段)
20b 良否判定部(判定手段)
33 上部反応空間(反応空間)
40 プラズマ検査装置
42 測定試料
43 有機物膜
44 認識カメラ(表面状態検出手段、撮像手段)
G1 第1の不活性ガス(プラズマ発生用のガス)
G4 混合ガス(プラズマ発生用のガス)
PZ 大気圧プラズマ(プラズマ)
W 被処理物
Claims (12)
- プラズマ発生用のガスが供給される反応空間内に電界を印加して大気圧近傍の圧力下で発生させたプラズマの状態の良否検査を行うプラズマ検査方法であって、
測定試料の表面に前記プラズマを照射するプラズマ照射工程と、
前記プラズマが照射された前記測定試料の表面の状態を検出する表面状態検出工程と、
検出した前記測定試料の表面の状態に基づいて前記プラズマの状態の良否判定を行う判定工程とを含むことを特徴とするプラズマ検査方法。 - 前記測定試料は表面に有機物膜が形成されたものから成り、
前記表面状態検出工程では、前記プラズマが照射された前記測定試料の表面の撮像を行うとともに、この撮像によって得られた前記測定試料の表面の画像から有機物膜の除去状態の検出を行い、
判定工程では、検出した有機物膜の除去状態に基づいて前記プラズマの状態の良否判定を行うことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ検査方法。 - 前記測定試料の表面に形成される有機物膜は均一な厚みを有するレジスト材料から成ることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ検査方法。
- 前記測定試料の表面に形成される有機物膜は前記測定試料とは異なる色を有していることを特徴とする請求項2又は3に記載のプラズマ検査方法。
- 前記電界は1KHz以上、30GHz以下の周波数帯を有する高周波電源部により励起されることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のプラズマ検査方法。
- 被処理物を搬入して所定位置に位置決めする位置決め工程と、
位置決めした被処理物に、プラズマ発生用のガスが供給される反応空間内に電界を印加して大気圧近傍の圧力下で発生させたプラズマを照射して前記被処理物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理工程と、
プラズマ処理工程を施した前記被処理物を搬出する搬出工程とを含むプラズマ処理方法であって、
プラズマ処理工程において用いるプラズマの良否検査を請求項1乃至5の何れかに記載のプラズマ検査方法により行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 - プラズマ発生用のガスが供給される反応空間内に電界を印加して大気圧近傍の圧力下で発生させたプラズマの状態の良否検査を行うプラズマ検査装置であって、
表面に前記プラズマが照射される測定試料と、
前記プラズマが照射された前記測定試料の表面の状態を検出する表面状態検出手段と、
前記表面状態検出手段により検出された前記測定試料の表面の状態に基づいて前記プラズマの状態の良否判定を行う判定手段とを備えたことを特徴とするプラズマ検査装置。 - 前記測定試料は表面に有機物膜が形成されたものから成り、
前記表面状態検出手段は、前記プラズマが照射された前記測定試料の表面の撮像を行う撮像手段及び前記撮像手段の撮像によって得られた前記測定試料の表面の画像から有機物膜の除去状態を検出する除去状態検出手段から成り、
前記判定手段は、除去状態検出手段により検出された有機物膜の除去状態に基づいて前記プラズマの状態の良否判定を行うことを特徴とする請求項7に記載のプラズマ検査装置。 - 前記測定試料の表面に形成される有機物膜は均一な厚みを有するレジスト材料から成る
ことを特徴とする請求項8に記載のプラズマ検査装置。 - 前記測定試料の表面に形成される有機物膜は前記測定試料とは異なる色を有していることを特徴とする請求項8又は9に記載のプラズマ検査装置。
- 前記電界は1KHz以上、30GHz以下の周波数帯を有する高周波電源部により励起されることを特徴とする請求項7乃至10の何れかに記載のプラズマ検査装置。
- 被処理物を搬入して所定位置に位置決めする位置決め手段と、
位置決め手段により位置決めされた被処理物に、プラズマ発生用のガスが供給される反応空間内に電界を印加して大気圧近傍の圧力下で発生させたプラズマを照射して前記被処理物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理手段と、
プラズマ処理手段によるプラズマ処理が施された前記被処理物を搬出する搬出手段と、
プラズマ処理手段において用いられるプラズマの良否判定を行う請求項7乃至11の何れかに記載のプラズマ検査装置とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
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-
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- 2009-04-16 JP JP2009099805A patent/JP2010251145A/ja active Pending
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