JP2015082471A - Plasma processing device and plasma processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関するものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.
従来、プラズマ処理装置として、セラミックス製の載置プレート上に保持された基板の両側端部を支持するセラミックス製の固定支持及び可動支持を備えたものが公知である(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma processing apparatus is known that includes a ceramic fixed support and a movable support that support both side ends of a substrate held on a ceramic mounting plate (see, for example, Patent Document 1). .
しかしながら、前記プラズマ処理装置では、上面だけではなく下面にも電子部品が実装される等、下面側に突出部分を有する基板のプラズマ処理には利用できない。すなわち、載置プレートは平坦であり、この載置プレートに下面側に突出部分を有する基板をそのまま載置すると、基板の突出部分が載置プレートの上面に接触し、損傷してしまう。 However, the plasma processing apparatus cannot be used for plasma processing of a substrate having a protruding portion on the lower surface side, such as mounting electronic components not only on the upper surface but also on the lower surface. That is, the mounting plate is flat, and if a substrate having a protruding portion on the lower surface side is placed on the mounting plate as it is, the protruding portion of the substrate contacts the upper surface of the mounting plate and is damaged.
本発明は、下面側に突出部分を有する基板であっても、その突出部分を損傷させることなくプラズマ処理を施すことができるようにすることを課題とする。 An object of the present invention is to enable plasma processing to be performed without damaging the protruding portion even if the substrate has a protruding portion on the lower surface side.
本発明の第1の態様は、
処理室内に収容した基板の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
前記処理室の底面部分に配置され、上面部分が載置部で構成された電極部と、
前記基板の両側部の下面及び側縁をそれぞれガイドする下面部及び側縁部を有し、前記載置部の上面に対して前記基板の下面との間に隙間を形成する支持部と、
を備えたプラズマ処理装置を提供する。
The first aspect of the present invention is:
A plasma processing apparatus for plasma processing the surface of a substrate housed in a processing chamber,
An electrode portion disposed on a bottom surface portion of the processing chamber, and an upper surface portion including a placement portion;
A support part that has a lower surface part and a side edge part that respectively guide a lower surface and a side edge of both sides of the substrate, and that forms a gap between the upper surface of the mounting part and the lower surface of the substrate;
A plasma processing apparatus comprising:
この構成により、支持部によって基板の両側部を支持して、載置部の上面と基板の下面との間に所定の隙間を形成することができるので、下面からの突出部分を有する基板であっても搬入してプラズマ処理を施すことができる。 With this configuration, the support portion can support both sides of the substrate to form a predetermined gap between the upper surface of the mounting portion and the lower surface of the substrate, so that the substrate has a protruding portion from the lower surface. However, it can be carried in and subjected to plasma treatment.
前記支持部の少なくとも一方は、セラミックス材料からなる別体の支持部材で構成するのが好ましい。 It is preferable that at least one of the support portions is composed of a separate support member made of a ceramic material.
この構成により、少なくとも支持部材を配置する領域では載置部の上面の形状を平坦なものとすることができる。 With this configuration, the shape of the upper surface of the placement portion can be flat at least in the region where the support member is disposed.
前記一方の支持部を構成する支持部材は、他方の支持部に対する間隔を調整可能であるのが好ましい。 It is preferable that the support member that constitutes the one support portion can adjust the interval with respect to the other support portion.
この構成により、支持部材の位置を変更することにより、幅寸法の異なる基板であっても、下面からの突出部分を載置部と干渉させることなく支持することができる。 With this configuration, by changing the position of the support member, even if the substrates have different width dimensions, the protruding portion from the lower surface can be supported without causing interference with the placement portion.
前記支持部は、載置する基板の両側側部の上方側を覆う上面部を有するのが好ましい。 The support part preferably has an upper surface part that covers the upper side of both side parts of the substrate to be placed.
この構成により、反りの大きい基板に処理を施す場合に、基板の位置ずれを防止することができる。これにより、基板の支持状態が安定し、処理室内への基板の搬入及び搬出をスムーズに行うことができる。 With this configuration, the substrate can be prevented from being displaced when processing is performed on a substrate having a large warpage. Thereby, the support state of the substrate is stabilized, and the substrate can be smoothly carried into and out of the processing chamber.
前記基板と前記載置部との隙間は、前記基板の突出部分と前記電極部との干渉を回避可能で、前記基板と前記電極部との間に異常放電が発生しない間隔とすればよい。 The gap between the substrate and the mounting portion may be an interval at which an interference between the protruding portion of the substrate and the electrode portion can be avoided and no abnormal discharge occurs between the substrate and the electrode portion.
本発明の第2の態様は、
前記プラズマ処理装置において、
前記処理室内に基板を搬入し、
搬入した基板の両側部の下面及び側縁を、前記支持部の下面部及び側縁部により支持し、
前記処理室内にプラズマを発生させることにより基板をプラズマ処理するプラズマ処理方法を提供する。
The second aspect of the present invention is:
In the plasma processing apparatus,
Carrying the substrate into the processing chamber;
The lower surface and side edges of both sides of the loaded substrate are supported by the lower surface and side edges of the support part,
A plasma processing method for plasma processing a substrate by generating plasma in the processing chamber is provided.
本発明によれば、電極部上にセラミックス材料からなる支持部を設けるようにしたので、下面側に突出部分を有する基板であっても処理室内に収容してプラズマ処理することができる。 According to the present invention, since the support portion made of a ceramic material is provided on the electrode portion, even a substrate having a protruding portion on the lower surface side can be accommodated in the processing chamber and subjected to plasma processing.
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms indicating specific directions and positions (for example, terms including “up”, “down”, “side”, “end”) are used as necessary. Is for facilitating understanding of the invention with reference to the drawings, and the technical scope of the present invention is not limited by the meaning of these terms. Further, the following description is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
図1及び図2は、本実施形態に係るプラズマ処理装置を示す。このプラズマ処理装置は、ベース部1と、その上方に昇降可能に配置される蓋部材2とを備え、ベース部1と蓋部材2とで形成される処理室3内に搬入した基板4をプラズマ処理する。
1 and 2 show a plasma processing apparatus according to the present embodiment. The plasma processing apparatus includes a base portion 1 and a
ベース部1は、平面視矩形状の板状体からなり、下面両端部が脚部5によってそれぞれ支持されている。ベース部1の上面は平坦なベース面を構成し、その中央部分には平面視矩形状の凹所6が形成されている。凹所6の底面中央部には平面視矩形状の開口部7が形成されている。また凹所6の外周部にはシール部材8が取り付けられている。
The base portion 1 is formed of a plate-like body having a rectangular shape in plan view, and both lower end portions are supported by the leg portions 5, respectively. The upper surface of the base portion 1 constitutes a flat base surface, and a
ベース部1の凹所6及び開口部7の内側には電極部9が配置されている。電極部9は、第1導電部材10、第2導電部材11、第3導電部材12及び載置プレート13で構成されている。
An electrode portion 9 is disposed inside the
第1導電部材10は、前記ベース部1に、開口部7と連通する矩形孔を有する絶縁部材14を介して取り付けられている。第2導電部材11は、第1導電部材10の上面中央部に、絶縁部材14の矩形孔及び開口部7の内面とは隙間を有して取り付けられ、高周波電源部24に接続されている。第3導電部材12は、第2導電部材11の上面に、凹所6の底面及び内側面とは非接触となるように隙間を有して取り付けられている。載置プレート13は、セラミックス材料又は金属材料からなり、第3導電部材12の上面に載置され、上面を後述する処理室3内に露呈している。
The first conductive member 10 is attached to the base portion 1 via an
載置プレート13の上面には一方の側部に段部15が形成されている。段部15の上面は載置面であり、基板4の下面側縁部が載置される。段部15の高さ寸法は、載置した基板4の下面側の突出部分(例えば、下面に実装される電子部品)の突出寸法よりも大きく、基板4と載置プレート13との間に異常放電が発生しない値とされている。ここでは、段部15の高さ寸法を1mmに設定することにより前記2条件を満足させている。
A
段部15の載置面上にはセラミックス製のガイド部材16が配置されている。ガイド部材16は、基板4の側縁部に沿って上方に延びる側面ガイド壁17aと、上端で基板側へと突出する上端ガイド壁17bとで構成されている(図3(a)参照)。側面ガイド壁17aの高さは、基板4の側縁部の厚みよりも大きい。上端ガイド壁17bの突出寸法は2mmであり、載置面にガイド部材16を載置した状態で、基板4を載置可能な領域として、載置面に内縁から同じく2mmの範囲を確保する。
A
また載置プレート13の上面には、前記段部15とは反対側の側部にセラミックス製の支持部材18が載置されている。支持部材18は、側面ガイド壁19、下端ガイド壁20及び上端ガイド壁21で構成され、これらガイド壁によって側面に開口するガイド溝18aが構成されている(図3(a)参照)。側面ガイド壁19の高さは基板4の側縁部の厚みよりも大きい。下端ガイド壁20及び上端ガイド壁21の突出寸法は共に2mmである。また下端ガイド壁20の厚みは、前記載置プレート13の段部15の高さと同じ1mmである。
A
ガイド部材16及び支持部材18は、両端部をそれぞれ載置プレート13の両端側で固定することができるようになっている。但し、支持部材18は、ガイド部材16との間隔を調整できるように固定位置を変更可能となっている。なお、本実施形態では、載置プレート13の段部15と、支持部材18の下端ガイド壁20とが本発明の支持部を構成している。
The
ベース部1の一端側には基板搬入部22が配置され、他端側には基板搬出部23が配置されている。基板搬入部22及び基板搬出部23は、所定間隔で並設された一対の搬送レールで構成されている。搬送レールの間隔は変更可能であり、幅寸法の相違する種々の基板4の搬送にも柔軟に対応することができるようになっている。
A substrate carry-in
蓋部材2は、下面が開口する箱体形状で、接地され、図示しない昇降手段によって昇降する。蓋部材2は、上昇位置で基板搬入部22から基板4を搬入され、基板搬出部23から搬入した基板4を搬出される。また蓋部材2は、降下位置で下端開口部をベース部1の載置面、詳しくはシール部材8に載置されることにより密閉状態とされた処理室3を形成する。なお、蓋部材2あるいはベース部1には、密閉状態とされた処理室3を真空排気するための真空排気装置(図示せず)、及び、処理室3にプラズマ発生ガスを導入するためのガス供給装置(図示せず)が接続されている。真空排気装置とガス供給装置は、高周波電源部24と共に、処理室3内にプラズマ処理のためのプラズマを発生させるプラズマ発生手段となっている。
The
基板4は、薄型の樹脂製基板であり、両面に電子部品が実装されている。このため、基板4の上面からだけではなく下面からも電子部品が突出している。このような基板4を処理する場合、仮に全面が平坦な載置プレート13上に載置すれば、電子部品が載置プレート13と干渉してしまう。しかしながら、本実施形態の場合、前述のように、載置プレート13の上面には、一方の側部に基板4の一方の側縁部が載置される段部15が形成され、他方の側部に基板4の他方の側縁部が載置される支持部材18が配置されている。そして、支持部材18は段部15に対する間隔を自由に調整できるようになっている。したがって、基板4の幅寸法に応じて、予め支持部材18の位置を変更しておくことにより、下面側に突出する部分を有する基板4であっても、その両側部を段部15と支持部材18とで支持して載置プレート13との干渉を回避することができる。
The substrate 4 is a thin resin substrate, and electronic components are mounted on both sides. For this reason, the electronic component protrudes not only from the upper surface of the substrate 4 but also from the lower surface. When processing such a substrate 4, if the entire surface is placed on a mounting
次に、前記構成からなるプラズマ処理装置の動作について説明する。 Next, the operation of the plasma processing apparatus having the above configuration will be described.
蓋部材2を上昇させ、基板搬入部22によって基板4を載置プレート13上に搬入する。基板4は、両側部を、載置プレート13の段部15に設けたガイド部材16と、支持部材18とにガイドされながら搬入される。搬入された基板4は、段部15の載置面と、支持部材18の下端ガイド壁20の上面とにそれぞれ載置される。この状態では、基板4の一方の側縁はガイド部材16の内側面及び上端ガイド壁21の下面によってガイドされ、他方の側縁は支持部材18の内側面及び上端ガイド壁21の下面によってガイドされる。また段部15と支持部材18の下端ガイド壁20とによって、載置プレート13の上面(段部15を除く部分)と基板4の下面との間には所定の隙間(ここでは、1mm)が形成される。
The
基板4が搬入されれば、蓋部材2を降下させ、そのシール部材8をベース部1の載置面に圧接させる。これにより、処理室3が密閉状態となる。ここで、真空排気装置を駆動して処理室3内を真空引きする。真空引きが完了すれば、ガス供給装置を駆動して処理室3内にプラズマ発生ガスを供給する。また高周波電源部24により、蓋部材2と電極部9の間に高周波電圧を印加する。これにより、処理室3内にプラズマが発生し、基板4の表面にエッチング等のプラズマ処理が施される。
If the board | substrate 4 is carried in, the
プラズマ処理は薄型の樹脂製基板4に対して行っているため変形する恐れがあるが、前述の通り、基板4の両側部はガイド部材16及び支持部材18によって上下及び側方をガイドされている。したがって、撓みやすい基板4の変形が防止され、基板4の下面からの突出部分が載置プレート13の上面と干渉したり、基板4の下面と載置プレート13の上面との距離が大きくなって異常放電が発生したりするといったことがない。この結果、プラズマ処理による品質不良の発生を防止することができる。
Since the plasma treatment is performed on the thin resin substrate 4, there is a risk of deformation, but as described above, both sides of the substrate 4 are guided vertically and laterally by the
プラズマ処理が終了すれば、処理室3内に窒素ガス等の不活性ガスあるいは大気を導入し、処理室3の内部の圧力を大気圧に調整した後、蓋部材2を上昇させて、基板搬出部23を介して基板4を搬出する。
When the plasma processing is completed, an inert gas such as nitrogen gas or the atmosphere is introduced into the
次に、幅寸法の相違する基板4をプラズマ処理する場合、基板搬入部22及び基板搬出部23の搬送レールの幅寸法を変更すると共に、これに合わせて図3(a)から図3(b)に示すように支持部材18の位置を変更する。搬送レール及び支持部材18の位置を変更するだけで、幅寸法の相違する基板4であっても柔軟に対応することができ、別途、形状の相違する載置プレート13を用意する必要がない。
Next, when plasma processing is performed on the substrates 4 having different width dimensions, the width dimensions of the transport rails of the substrate carry-in
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to the structure described in the said embodiment, A various change is possible.
前記実施形態では、載置プレート13の上面に段部15を形成し、その反対側に移動可能な支持部材18を設けるようにしたが、段部15に代えてさらに第2の支持部材18(図示せず)を設けることも可能である。この場合、載置プレート13の上面全体を平坦とすることができる。また両支持部材18によって幅寸法を基板4の両側で変更することができるので、基板4の搬送中心を処理室3の中心に合わせることにより、基板4の幅寸法の違いに拘わらず処理室3の中央部分でプラズマ処理を行うことができる。
In the embodiment, the
前記実施形態では、支持部材18を、側面ガイド壁19、上端ガイド壁20、及び、下端ガイド壁21が基板4の搬送方向に対して連続する構成としたが、側面ガイド壁19及び下端ガイド壁21が連続していれば、上端ガイド壁20は不連続であってもよい。
In the above-described embodiment, the
前記実施形態では、両面に電子部品を実装した基板4について説明したが、処理室3内への搬入状態で下面側から下方へと突出する部分を有する基板4であればよく、例えば、樹脂の一部が下面から突出する構成の基板4であってもよい。
In the above embodiment, the substrate 4 on which electronic components are mounted on both sides has been described. However, the substrate 4 may be any substrate 4 having a portion that protrudes downward from the lower surface side in a state of being carried into the
1…ベース部
2…蓋部材
3…処理室
4…基板
5…脚部
6…凹所
7…開口部
8…シール部材
9…電極部
10…第1導電部材
11…第2導電部材
12…第3導電部材
13…載置プレート
14…絶縁部材
15…段部
16…ガイド部材
17a…側面ガイド壁
17b…上端ガイド壁
18…支持部材
18a…ガイド溝
19…側面ガイド壁
20…下端ガイド壁
21…上端ガイド壁
22…基板搬入部
23…基板搬出部
24…高周波電源部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (6)
前記処理室の底面部分に配置され、上面部分が載置部で構成された電極部と、
前記基板の両側部の下面及び側縁をそれぞれガイドする下面部及び側縁部を有し、前記載置部の上面に対して前記基板の下面との間に隙間を形成する支持部と、
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus for plasma processing the surface of a substrate housed in a processing chamber,
An electrode portion disposed on a bottom surface portion of the processing chamber, and an upper surface portion including a placement portion;
A support part that has a lower surface part and a side edge part that respectively guide a lower surface and a side edge of both sides of the substrate, and that forms a gap between the upper surface of the mounting part and the lower surface of the substrate;
A plasma processing apparatus comprising:
前記処理室内に基板を搬入し、
搬入した基板の両側部の下面及び側縁を、前記支持部の下面部及び側縁部により支持し、
前記処理室内にプラズマを発生させることにより基板をプラズマ処理することを特徴とするプラズマ処理方法。 In the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Carrying the substrate into the processing chamber;
The lower surface and side edges of both sides of the loaded substrate are supported by the lower surface and side edges of the support part,
A plasma processing method, comprising: plasma processing a substrate by generating plasma in the processing chamber.
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