JP3376964B2 - 表面処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密閉空間内で対象
物に表面処理を行う表面処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば基板などの対象物に、密閉空間中
にてプラズマクリーニングやスパッタリング、その他の
表面処理を行う表面処理装置が、電子部品の製造ライン
や電子機器の組立ラインなどにおいて使用されている。

【０００３】次に従来の表面処理装置について、図１６
を参照しながら説明する。図１６は従来の表面処理装置
の斜視図である。図１６中、１は密閉空間を形成し、こ
の密閉空間内にて上述したような表面処理を行う本体、
２は本体１の前面に設けられた出入口、３は出入口２を
開閉するゲートである。また、ゲート３にて出入口２を
開閉するため、本体１に固定されるシリンダ４のロッド
５の上端部がゲート３に連結されている。

【０００４】即ち、シリンダ４を駆動してロッド５を突
出させると、図１６に示すように、ゲート３で出入口２
を塞いで、本体１内に密閉空間を形成することができ、
ロッド５を没入させると、出入口２を外部に露呈させる
ことができる。なお、ゲート３で出入口２を塞いだ際、
本体１内に密閉空間が形成されるようにするため、本体
１は、出入口２を除いて、外部に対して閉鎖されてい
る。

【０００５】６は矢印Ｌで示す搬送ラインに沿って送ら
れる対象物であり、対象物６に表面処理を施すべきとき
は、搬送ラインＬ中に配置される供給部Ｔに対象物６が
一旦載置される。７は供給部Ｔに載置された表面処理前
の対象物６を本体１内へ入れ、あるいは本体１内にある
表面処理済みの対象物６を供給部Ｔ、即ち搬送ラインＬ
へ戻す出入手段である。

【０００６】次に従来の表面処理装置の動作を説明す
る。まず本体１内を表面処理を行うための雰囲気とする
ため、出入口２はゲート３により塞がれている。次に、
対象物６が搬送ラインＬ方向に送られ、供給部Ｔ上へ載
置される。

【０００７】次に出入手段７を駆動し、供給部Ｔ上から
対象物６を取出す。そして、ゲート３を下降させ出入口
２を開き、出入手段７により対象物６を本体１内へ入れ
る。

【０００８】次に出入手段７を本体１から退避させ、ゲ
ート３を上昇させ出入口２を閉じる。これにより、本体
１内は密閉空間となり、その密閉空間内に対象物６が存
在することになる。

【０００９】次に、本体１内において対象物６の表面処
理が行われる。そして表面処理が終了したら、ゲート３
を下降させ出入口２を開く。そして、退避していた出入
手段７を駆動して本体１内へ入れ、本体１内に存在する
表面処理済みの対象物６を、本体１から取出す。次に、
ゲート３を上昇させ出入口２を塞ぎ、出入手段７により
表面処理済みの対象物６を供給部Ｔへ戻す。この後表面
処理済みの対象物６は、搬送ラインＬにより送出され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表面処理装置では次のような問題点があった。

【００１１】第１に、従来の表面処理装置は、生産性が
低い。なぜなら、表面処理は、搬送ラインＬにて送られ
る対象物に対し、次々に行われるべきものであるとこ
ろ、従来の表面処理装置では、前回表面処理した対象物
６を本体１から取出して、一旦本体１内を空にしない
と、次に表面処理すべき対象物６を本体１内に入れるこ
とができず、対象物６の出入に要するロスタイムが多い
からである。

【００１２】第２に、従来の表面処理装置は、搬送ライ
ン内に配置できず、合理的なライン構成が行えない。な
ぜなら、出入口２が本体１の前面に１箇所のみしか設け
られておらず、本体１の片側からしか対象物６を出入れ
できないからである。より詳しく言えば、図１６にて一
直線状の搬送ラインＬが構成されているが、本体１には
１箇所の出入口２しかないため、本体１の一方から対象
物６を本体１内へ入れ、他方から対象物６を出すという
ことができない。

【００１３】このため、必然的に搬送ラインＬの外に出
入口２が位置するように本体１を配置し、搬送ラインＬ
から外れた出入口２と搬送ラインＬ上の供給部Ｔにおい
て、対象物６を、出入手段７などのように搬送ラインＬ
と出入口２を連結するものを媒介して、往復させざるを
得ない。

【００１４】そこで本発明は、対象物の搬送を効率的に
行うことができ、しかも構造がシンプルな表面処理装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の表面処理装置
は、ベースと、前記ベースに絶縁された状態で装着され
た電極と、対象物を搬送する搬送路の一部を構成し、前
記電極上に対象物を案内するガイドと、前記電極に高周
波電圧を印可する高周波電源と、下方が開口しており、
かつベースに対して接離自在に支持され、ベースに密着
して密閉空間を形成する蓋と、前記密閉空間を減圧する
減圧手段と、前記密閉空間に動作ガスを供給するガス供
給部と、蓋の下端面をベースに接離させる接離手段と、
蓋がベースから離れているときに対象物を押送するアー
ムから成る搬送手段を備え、ベースは前記蓋の前記下端
面が密着するＯリングを有し、このＯリングはアームお
よび前記アームに押送されてベース上を横切る対象物に
接触しないようにベースに形成された溝に嵌め込まれて
おり、且つ前記ガイドはこのＯリングの内側に固定され
ている。

【００１６】

【００１７】上記構成により、接離手段を用いて搬送路
に対して蓋を接離させる。そして、蓋が搬送路から離れ
ている際、蓋と搬送路との間に形成される隙間を介し
て、蓋の下方へ表面処理前の対象物を進入させる。また
この隙間を介して、蓋の下方にある表面処理済みの対象
物を蓋の下方から退避させる。

【００１８】ここで、蓋が搬送路から離れているとき、
蓋と搬送路との間に形成される隙間は、水平面内のいず
れの方向にも空いているので、搬送路を蓋の下方を通る
一直線状となし、搬送路の一方側から蓋の下方へ表面処
理前の対象物を進入させ、それとほぼ同時並行して表面
処理済の対象物を蓋の下方から搬送路の他方側へ送出す
ることができる。即ち、表面処理装置を容易にインライ
ン展開することができ、しかも対象物の出入れによるロ
スタイムを極力少なくすることができる。

【００１９】また、下方が閉口している蓋を搬送路に接
触させることで、密閉空間を形成するようにしてある。
ここで、対象物を搬送するために、搬送路は必要不可欠
のものであるが、この搬送路に、開口する蓋を閉鎖する
役割を兼務させている。即ち、従来の表面処理装置にお
いて必須のものであり、対象物の下方を包囲する本体の
下半分の構成要素を省略できる。このため、コンパクト
でシンプルな構造とすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形
態における表面処理装置の全体斜視図である。なお、本
実施の形態の表面処理装置は、多数の構成要素を有し、
細かな部分については図示できない点も多々あるので、
まず、図１によって概略を説明した上で、順次詳細な説
明を行うこととする。

【００２１】図１において、８は上面がほぼ水平に形成
された基台である。基台８の奥側には、基台８の上面よ
りも背が高い起立部８ａが設けられ、起立部８ａの前面
には、モニタ８ｂが配置されており、オペレータはモニ
タ８ｂにより表面処理装置の動作状況を把握できる。そ
して基台８の上面には、図１左下から右上へ一直線状の
搬送路Ｌが形成されている。９は搬送路Ｌの上流側に配
設され、表面処理前の対象物６を上下多段に収納する供
給マガジンである。１０は、搬送路Ｌの下流側に配設さ
れ、表面処理済みの対象物６を収納する回収マガジンで
ある。１１は供給マガジン９から表面処理前の対象物６
を、搬送路Ｌへ送り出す押出シリンダである。

【００２２】１２は基台８の上面のうち供給マガジン９
側であって、搬送路Ｌ上にインライン展開され、搬送路
Ｌの一部を構成するベース、１３は下方が開口してお
り、ベース１２に対して上方から接離自在に支持された
蓋である。ベース１２、蓋１３の構成は、後に詳述する
が、蓋１３が、搬送路Ｌの一部を構成するベース１２に
接した際、搬送路Ｌ上に密閉空間が形成されるようにな
っている。即ちベース１２は、蓋１３と共にこの密閉空
間を包囲する部材としての役割と、搬送路Ｌとしての役
割を兼務している。１４はベース１２と回収マガジン１
０の間であって、搬送路Ｌからやや奥側にオフセットし
た位置に配設されるワイヤボンディング部である。

【００２３】本実施の形態では、対象物６として基板を
採用し、この対象物６に、蓋１３とベース１２により形
成される密閉空間にて、表面処理の一例としてのプラズ
マクリーニングを施して、基板の電極等に存在する付着
物あるいは折出物を除去し、この電極等をボンディング
しやすくする。そして、隣接するワイヤボンディング部
１４で、プラズマクリーニングされた直後の対象物６に
対してボンディングを行い、回収マガジン１０へ収納す
ることとしている。

【００２４】１５は先端部が搬送路Ｌに至り、搬送路Ｌ
に直交する第１アームであり、１６は第１アーム１５と
平行でかつ第１アーム１５から搬送路Ｌの下流側に一定
距離を隔てた位置にある第２アームである。１７は基台
８の上面の前側に搬送路Ｌと平行に長く形成されたカバ
ーである。そして、カバー１７内には後に詳述するよう
に、第１アーム１５、第２アーム１６を上記一定距離を
隔てて平行にしたまま搬送路Ｌと平行に移動させるアー
ム移動機構が収納されている。

【００２５】１８は搬送路Ｌにおいてワイヤボンディン
グ部１４よりも上流側から回収マガジン１０までの間に
おいて、対象物６を搬送路Ｌに沿って案内する一対のガ
イドである。ここで、第１アーム１５、第２アーム１６
は、対象物６を搬送路Ｌに沿って搬送する搬送手段に対
応する。なお、アーム移動機構及び対象物６の搬送動作
は、後に詳述する。

【００２６】次に図２〜図５を参照しながら、蓋１３を
上昇／下降させ、また蓋１３を水平／垂直の状態とする
ための機構（接離手段）について説明する。

【００２７】ここで蓋１３の姿勢について定義を行う。
まず蓋１３の下端面が水平面内にあるとき、蓋１３は水
平状態であるという。一方、蓋１３の下端面が垂直面内
にあるとき、蓋１３は垂直状態であるという。

【００２８】また、蓋１３の下端面が、ベース１２に密
着しているとき、蓋１３は下降状態であるといい、蓋１
３の下端面がベース１２から離れ、蓋１３とベース１２
との間に隙間があいているとき蓋１３は上昇状態である
という。そして、蓋１３が水平状態であり、かつ下降状
態であるとき、これを水平下降状態というように、２つ
の状態が同時に成立しているときに、これらの状態を連
記して表現するものとする。

【００２９】さて蓋１３は、次に述べる機構によって、
水平下降状態、水平上昇状態及び垂直上昇状態の３つの
状態を採り得るように支持されている。図２では蓋１３
が水平下降状態にあり、図３では蓋１３が水平上昇状態
にある。

【００３０】図２において、２０は基台８の上面に固定
される水平部２０ａと、この水平部２０ａの両端部から
垂直に起立する起立部２０ｂ，２０ｃを有するフレーム
である。またフレーム２０の起立部２０ｂ，２０ｃの上
部には、横断面がＬ字状をなし、先端が外側を向くガイ
ド２１，２２がそれぞれ突設されている。２３はそのロ
ッド２３ａが上向きとなるように、水平部２０ａの中央
に固定される接離手段としてのシリンダである。ロッド
２３ａの上端部は、Ｕ字状をなすＵ字アーム２４の水平
部２４ａの中央に連結されている。

【００３１】そして、Ｕ字アーム２４の水平部２４ａの
両端から上向きに起立する起立部２４ｂ，２４ｃは、そ
れぞれ上述したガイド２１，２２が上下方向スライド自
在に係合している。また起立部２４ｂ，２４ｃの上端部
には、軸２６が装着され、この軸２６によって垂直面内
を回転できるようにブラケット２５が枢支されている。
ここで、図４に拡大して示しているように、ブラケット
２５は２箇所で直角に折曲る略Ｚ字状をなす。ブラケッ
ト２５のうち、２５ａは第１片、２５ｂは第１片２５ａ
と同長で第１片２５ａに対して９０度折曲がった第２片
である。そして、第１片２５ａと第２片２５ｂの中心線
の交点が、軸２６の軸心と一致するようになっている。

【００３２】また２５ｃは、第２片２５ｂよりも長く形
成され、第２片２５ｂに対し、第１片２５ａと第２片２
５ｂとの関係に対して逆向きに、９０度折曲った第３片
である。そして、第１片２５ａと、第２片２５ｂには、
軸２６の軸心から見て等距離の位置に、それぞれ第１ピ
ン孔２７、第２ピン孔２８が厚さ方向に開けられてい
る。

【００３３】また図４に示すように、第３片２５ｃが水
平方向を向くとき、Ｕ字アーム２４の起立部２４ｂ，２
４ｃのうち、第２片２５ｂに開けられた第２ピン孔２８
と一致する位置には、挿入孔２４ｄが開けてある。した
がって、図４に示すように、ブラケット２５の第３片２
５ｃが水平方向を向く際、第２ピン孔２８と挿入孔２４
ｄを一致させ、これらにピン３０を挿通することによ
り、第３片２５ｃが水平方向を向く位置においてブラケ
ット２５の回転を禁止することができる。

【００３４】また、ブラケット２５の第３片２５ｃの先
端部には、蓋１３の側面１３ａを、矢印Ｎ２方向に揺動
可能に支持する軸２９が装着されているから、上記のよ
うにブラケット２５の回転を禁止しておくと、蓋１３を
水平状態に保持できるものである。一方、図５に示すよ
うに、第３片２５ｃを垂直方向に向けた際、第１片２５
ａに開けられた第１ピン孔２７が、挿入孔２４ｄと一致
する。このとき、第１ピン孔２７と挿入孔２４ｄに、ピ
ン３０を挿通することにより、第３片２５ｃを垂直方向
に起立させたままにしておくことができる。また上述し
たように、蓋１３の側面１３ａは、軸２９によりブラケ
ット２５に対して揺動可能に支持されているので、蓋１
３を垂直状態とすることができる。

【００３５】ここで、蓋１３が垂直状態になると、蓋１
３の内部が外部に露呈する。したがって、蓋１３の内部
に取付けられた部材の交換あるいは清掃等を容易に行う
ことができる。また、蓋１３が起立することで、ベース
１２の上部の空間が広くあくので、ベース１２及びベー
ス１２に取付けられた部材等について同様のメンテナン
スを行うことができる。

【００３６】このように本実施の形態の表面処理装置で
は、蓋１３を垂直状態として蓋１３とベース１２との間
の空間（この空間は搬送路Ｌの一部でもある）を広く開
放して、極めて容易にメンテナンスを行うことができる
ようになっている。

【００３７】次に図２、図３を参照しながら、蓋１３を
水平下降状態から水平上昇状態へ移行する動作について
説明する。さて図２に示すように、蓋１３が水平下降状
態にあるとき、ロッド２３ａは没入し、ピン３０は第２
ピン孔２８と挿入孔２４ｄに挿通されており、蓋１３は
水平状態に保持されている。そして蓋１３の下端面は、
ベース１２に密着している。

【００３８】ここで後述するように、蓋１３が水平下降
状態にあり、蓋１３とベース１２により密閉空間が形成
され、この密閉空間内において表面処理が行われる際、
密閉空間は大気圧よりも低い圧力にされるので、ことさ
らにシリンダ２３の動作力で蓋１３をベース１２に押し
付けなくとも、十分蓋１３はベース１２に密着する。

【００３９】次に、蓋１３を水平上昇状態にするには、
シリンダ２３を駆動してロッド２３ａを突出させる。す
ると、Ｕ字アーム２４がガイド２１，２２に案内されな
がら、垂直に上昇し、それに伴いブラケット２５は、第
３片２５ｃが水平方向を向く状態を維持したまま上昇す
る。その結果、蓋１３が水平状態のままベース１２から
離れて上昇する。これにより、図３に示すように、蓋１
３とベース１２との間に隙間が形成され、対象物６を押
送する第１アーム１５、第２アーム１６がこの隙間の中
を通過できるようにすることができる（矢印Ｎ１）。

【００４０】次に図６、図７を参照しながら、蓋１３の
構成を詳細に説明する。図６は本発明の一実施の形態に
おける蓋を下側から見た分解斜視図である。図６に示す
ように、蓋１３は下側が開口した形状をなしている。こ
のうち、１３ｂは略矩形をなす蓋本体である。蓋本体１
３ｂは、対象物６を完全に内部に収納でき、対象物６に
表面処理としてのプラズマクリーニングを行う処理室１
３ｃと、この処理室１３ｃよりも小さく、処理室１３ｃ
の側方に連続する排気室１３ｄを備える。また１３ｅは
処理室１３ｃ内を外部から観察するための窓、１３ｆは
処理室１３ｃに４箇所設けられたネジ孔である。

【００４１】また、処理室１３ｃ及び排気室１３ｄを囲
む壁には、インナーカバー３１が取付けられる。このイ
ンナーカバー３１のうち、処理室１３ｃ及び排気室１３
ｄの内部側へ臨む表面Ｓには、細かな凸凹が多数形成さ
れ表面Ｓの実質的な表面積が大きくなるように工夫され
ている。これは、処理室１３ｃ内で対象物６がプラズマ
クリーニングされる際、削り取られた微小物質が飛散す
るのであるが、表面Ｓにこの微小物質が付着しやすくす
ることにより、対象物６から削り取られた微小物質が対
象物６に再付着しないようにするためのものである。

【００４２】３２はプラズマを発生するための第１電極
であり、第１電極３２は、図７に示すように、ネジ孔３
２ａ及びネジ孔１３ｆが止ネジ３３でネジ止めされるこ
とにより、処理室１３ｃに固定される。また第１電極３
２は、電気的にアースされる。

【００４３】次に図８、図９を参照しながら、ベース１
２及びその関連部材について説明する。図８は、本発明
の一実施の形態におけるベースの分解斜視図である。図
８に示すように、ベース１２は図７に示す蓋１３よりも
少し大き目に形成された厚板から構成されている。ベー
ス１２の中央部には、ケーブル３５により高周波電圧が
印加される第２電極３４を挿入するため、矩形の開口部
１２ａが開けられている。そして、ベース１２のうち、
蓋１３の処理室１３ｃと対面する部分は、対象物６にプ
ラズマクリーニングを行うための処理エリアＡとなって
おり、それに隣接して排気室１３ｄに対面する部分は排
気エリアＢとなっている。

【００４４】ここで、ベース１２のうち蓋１３の下端面
に当接する部分には、溝１２ｅが刻まれ、この溝１２ｅ
の中央部には、密着部としてのＯリング３９が嵌め込ま
れている。Ｏリング３９の上端部は、図１１に示すよう
にベース１２の上面よりもやや下方に位置するようにな
っている。これは、図９の矢印Ｎ２で示すように、ベー
ス１２上を対象物６が横切る際に、対象物６や第１アー
ム１５、第２アーム１６が、Ｏリング３９に触れず、ス
ムーズに移動できるようにするためのものである。また
このようにベース１２上を対象物６が横切る際、対象物
６や第１アーム１５、第２アーム１６が、Ｏリング３９
に接触しないようにすることで、Ｏリング３９の損傷を
回避し、密閉空間６０内の気密性を高く保持して、真空
度が低下しないようにすることができる。

【００４５】図８において、１２ｂは後述するガスボン
ベから供給される動作ガスとしてのアルゴンガスを、処
理エリアＡ（即ち処理室１３ｃ）内へ供給するため、処
理エリアＡの角部に開けられたガス供給口である。さら
にベース１２の処理エリアＡには、搬送路Ｌに直交する
向きに複数のネジ孔１２ｃが開けられている。そして、
これらのネジ孔１２ｃのうち、対象物６の幅にあうもの
が選択され、選択されたネジ孔１２ｃに、搬送路Ｌの一
部を構成し、対象物６を案内するガイド４０，４１が止
ネジ４２でＯリング３９の内部に固定される（図９も参
照）。勿論対象物６の幅が変更されたときは、選択する
ネジ孔１２ｃの位置を変更して対応することができる。
またこれらのガイド４０，４１は絶縁体から構成されて
いる。

【００４６】一方、ベース１２の排気エリアＢの中央部
には、表面処理が終了した後にアルゴンガスなどを外部
へ排気したり、処理室１３ｃ及び排気室１３ｄ内の大気
を外部へ排出したりするために、吸込口１２ｄが開設さ
れている。また吸込口１２ｄには、電気的にアースされ
た金網３８がかぶせてあり、プラズマ発生時に帯電した
粒子が吸込口１２ｄを通過しようとする際には、金網３
８で除電されるようになっている。一方、第２電極３４
の下部には、第２電極３４の動作時に発生する熱を外部
に放射するため、冷却フィン３６が熱的に結合されてい
る。

【００４７】ここで、従来の表面処理装置では、第２電
極３４に相当する部材の周囲は、完全に壁面で包囲さ
れ、第２電極３４に相当する部材の熱を外部に逃すこと
が困難であったため、第２電極３４に相当する部材を水
冷方式で冷却していた。このようにすると、作動させる
水を循環させるための配管及びポンプなどの圧送装置、
さらに熱交換器などが必須となり、装置全体が大規範に
なっていた。しかし、本実施の形態のようにすると、第
２電極３４の下方を外部に開放することができ、冷却フ
ィン３６等を用いた空冷方式による冷却が可能となり、
コンパクトで効率のよい冷却を行うことができる。

【００４８】さて第２電極３４には、下方に段下りした
位置に、フランジ部３４ａが設けてある。そして、この
フランジ部３４ａと、ベース１２の下面との間に、フラ
ンジ部３４ａと同形状の絶縁プレート３７が介装され、
ベース１２とフランジ部３４ａとが、ボルト４３により
固定される。ここで、絶縁プレート３７によりベース１
２と第２電極３４が短絡しないようになっている。

【００４９】図１０は、本発明の一実施の形態における
表面処理装置の断面図である。図１０では、蓋１３が水
平上昇状態にあり、蓋１３とベース１２の間に隙間があ
いており、対象物６を第１アーム１５で押送する状態を
示している。次に図１０を参照しながら、第１アーム１
５及び第２アーム１６の移動機構について説明する。

【００５０】図１に示したカバー１７の内部には、搬送
路Ｌと平行なリニアガイド４４が設けられている。そし
てリニアガイド４４には、移動フレーム４６に固定され
たスライダ４５がスライド自在に係合しており、移動フ
レーム４６は搬送路Ｌと平行（紙面垂直方向）に自由に
移動できるようになっている。また移動フレーム４６の
下部は、搬送路Ｌと平行に調帯されるタイミングベルト
４９に固定され、タイミングベルト４９にはモータ４７
の駆動力がプーリ４８を介して伝達される。

【００５１】また移動フレーム４６の上部には、軸５０
が設けられ、この軸５０には、先端部がカギ状に下向き
に折曲る第１アーム１５の基端部が枢支されている。そ
して、移動フレーム４６に固定されるシリンダ５１のロ
ッド５２は、第１アーム１５の基部に連結されている。

【００５２】したがって、モータ４７を駆動すると、第
１アーム１５を搬送路Ｌと平行に往復移動させることが
でき、シリンダ５１を駆動してロッド５２を突没させる
と、第１アーム１５を鎖線で示すように対象物６から外
すこともできるし、第１アーム１５を実線で示すように
対象物６の端部に当接させることができる。そして第１
アーム１５を対象物６に当接させてモータ４７を駆動す
ると、対象物６を搬送路Ｌに沿って押送することができ
る。また第２アーム１６についても、第１アーム１５と
同様の移動機構を備えている。ここで本実施の形態で
は、第１アーム１５と第２アーム１６を一定距離だけ離
して同一のタイミングベルト４９に連結したが、第１ア
ーム１５、第２アーム１６を別々の移動手段により独立
して搬送路Ｌと平行移動させても良い。

【００５３】さて図１０において、５３は冷却フィン３
６に送風するファンである。本実施例では、ファン５３
から送られる風を、ワイヤボンディング部１４の反対側
へ向けている。これは、送風によってワイヤボンディン
グ部１４に影響を及ぼさないようにするためである。さ
て、蓋１３を水平下降状態にすると、図１１に示すよう
に、蓋１３の下端面は、溝１２ｅ内のＯリング３９と密
着し、処理室１３ｃと排気室１３ｄとからなる密閉空間
６０が形成される。処理室１３ｃ内において、アースさ
れた第１電極３２と、高周波電圧が印加される第２電極
３４が対面し、これら電極３２，３４の間にガイド４
０，４１により支持された対象物６が位置することにな
る。また排気室１３ｄは、金網３８を介して吸込口１２
ｄに連通することになる。

【００５４】次に図１２を参照しながら、本実施の形態
の表面処理装置における電極及びその付帯構成について
説明する。さて図６〜図９を参照して既に説明したよう
に、本実施の形態の表面処理装置では、蓋１３にアース
された第１電極３２が設けられ、それと対面するベース
１２に、高周波電圧が印加される第２電極３４が設けら
れている。

【００５５】そして、第２電極３４には、図１２に示す
ように、ケーブル３５を介して高周波印加部６１が接続
されている。高周波印加部６１は、高周波電圧を発生す
る高周波電源６２と、この高周波電源６２が発生した高
周波電圧を調整してケーブル３５即ち第２電極３４へ出
力するチューナ６３とを備えている。

【００５６】従って、蓋１３とベース１２間に対象物６
を位置させ、蓋１３を水平下降状態として、第１電極３
２と第２電極３４を所定距離を隔てて位置させると共
に、高周波印加部６１を作動させると、密閉空間６０内
においてプラズマを発生させるための電気的環境を作り
出すことができる。そして高周波印加部６１を作動させ
ると、第２電極３４が発熱するので、第２電極３４が熱
的に結合された冷却フィン３６を冷却するファン５３を
併せて作動させ、第２電極３４が過度に温度上昇しない
ようにする。

【００５７】次に図１２、図１３を参照しながら、ベー
ス１２に開けられたガス供給口１２ｂを介して密閉空間
６０中にアルゴンガスを供給するガス供給部６４と、ベ
ース１２の排気エリアＢに開けられた吸込口１２ｄを介
して密閉空間６０内の圧力の計測及び制御を行う圧力調
整部６８について説明する。

【００５８】まずガス供給部６４のうち、６５は動作ガ
スとしてのアルゴンガスを貯蔵するガスボンベ、６６は
吐出するアルゴンガスの流量、圧力等を制御するガス制
御部、６７はガス制御部６６とガス供給口１２ｂとを接
続する吐出管である。

【００５９】したがって、ガス供給部６４を作動させる
と、流量等がコントロールされたアルゴンガスをガス供
給口１２ｂを介して処理室１３ｃ内へ送り出すことがで
きる。なお、ガス供給口１２ｂは、処理エリアＡのうち
吸込口１２ｄから離れた位置にあり、吸込口１２ｄは処
理エリアＡから外れた排気エリアＢに設けてあるので、
アルゴンガスは処理エリアＡ内を通過しないと、吸込口
１２ｄに至ることはできず、処理エリアＡに十分アルゴ
ンガスを行きわたらせてアルゴンガスの濃度のバラツキ
を小さく抑えることができる。

【００６０】ここで後述するように、アルゴンは単なる
ガスのまま吸込口１２ｄへ排出されるのではなく、アル
ゴンガスが処理エリアＡに供給される際には、密閉空間
６０内は真空に近い減圧状態にあり、また第２電極３４
に高周波電圧が印加されるので、アルゴンガスはプラズ
マとなって、対象物６に対してエッチング（プラズマク
リーニング）を行うものである。なお本実施例では、プ
ラズマを発生させるためにアルゴンガスを用いたが、他
のガスを用いてもよい。

【００６１】次に圧力調整部６８について説明する。圧
力調整部６８は、次の４つの系統からなる。

【００６２】第１の系統は、真空系統である。即ち、上
述した真空ポンプ１９の吐出口は、真空配管６９を介し
て吸込口１２ｄへ接続されている。７０は、真空配管６
９の中間に介装される真空系バルブである。したがっ
て、真空ポンプ１９を作動させ、真空系バルブ７０を開
くと、密閉空間６０内を減圧してほぼ真空の状態にする
ことができる。

【００６３】第２の系統は、大気開放系である。即ち、
吸込口１２ｄには、大気開放配管７１が接続され、大気
開放配管７１は大気開放バルブ７２を介して大気開放口
７３に至っている。したがって、密閉空間６０内を上述
した真空系統を用いて真空にした後、大気開放バルブ７
２を開くと、大気開放口７３から大気開放配管７１を介
して密閉空間６０内に大気を導入し、密閉空間６０内を
大気圧に復圧することができる。

【００６４】第３の系統は、圧力スイッチ７４の系統で
ある。この圧力スイッチ７４は、大気開放系を用いて密
閉空間６０内を大気圧に戻す際、密閉空間６０内が大気
圧に戻ったかどうかを検知するためのものである。ま
た、第４の系統は、真空計７５の系統である。この真空
計７５は、真空系統を用いて密閉空間６０内を減圧する
際などにおいて、密閉空間６０内の真空圧を計測するた
めのものである。なお、圧力スイッチ７４は、省略して
も差し支えない。

【００６５】そして、図２のＸ−Ｘ端面図である図１３
に示すように、上述した４つの系統は、接続ユニット７
６の下向きに開口する第１ポート７６ａ、第２ポート７
６ｂ、第３ポート７６ｃ、第４ポート７６ｄにそれぞれ
接続されている。また、これらのポート７６ａ〜７６ｄ
は、接続ユニット７６の内部において、上向きに開口す
る共通ポート７６ｅに全て連結されており、共通ポート
７６ｅはベース１２の吸込口１２ｄに直結されている。

【００６６】次に、蓋１３が水平上昇状態にあり、蓋１
３とベース１２との間に対象物６が送られてから、この
対象物６に対するプラズマクリーニングが完了するまで
の動作について説明する。まず対象物６が蓋１３とベー
ス１２との間に送られると、対象物６は搬送路Ｌにおい
て、この搬送路Ｌの一部を構成するガイド４０、４１に
より支持されている。また蓋１３は上昇状態にあるか
ら、対象物６の周囲は大気圧となっている。

【００６７】次に、図１１に示したように、シリンダ２
３を駆動して蓋１３の下端面をＯリング３９に接触さ
せ、蓋１３とベース１２により密閉空間６０を形成す
る。次に、真空ポンプ１９を駆動して真空系バルブ７０
を開き、密閉空間６０内を減圧してゆく。このとき、真
空計７５により密閉空間６０内の真空圧をモニタリング
しておく。

【００６８】十分密閉空間６０内の圧力が低下したら、
ガス供給部６４を作動し、ガス供給口１２ｂを介して密
閉空間６０の処理室１３ｃ内にアルゴンガスを供給す
る。そして、高周波印加部６１を作動させ、第２電極３
４に高周波電圧を印加し、処理室１３ｃ内でプラズマを
発生させる。そして、このプラズマ中の荷電粒子により
対象物６のクリーニングを行う。

【００６９】このとき、吸込口１２ｄ側へ荷電粒子が飛
散することもあるが、吸込口１２ｄにはアースされた金
網３８が取り付けられているので、荷電粒子が金網３８
に付着すると除電され、真空系統等に荷電粒子が至るこ
とはない。そして、この状態を所定時間維持する。この
時間は、十分なクリーニングを行うためのものであり、
予め設定された時間である。

【００７０】この所定時間が経過すると、高周波印加を
中止し、さらにガス供給部６４によるアルゴンガスの供
給を停止する。また、真空系バルブ７０を閉じる。そし
て、大気開放バルブ７２を開き、大気開放口７３から密
閉空間６０内に大気を導入する。すると、密閉空間６０
内の圧力が上昇するが、この際圧力スイッチ７４により
大気圧まで密閉空間６０内の圧力が戻ったかどうかモニ
タリングする。

【００７１】そして、密閉空間６０内が大気圧まで戻っ
たら、大気開放バルブ７２を閉じ、シリンダ２３を駆動
して蓋１３を水平上昇状態にする。そして表面処理済み
の対象物６を蓋１３とベース１２の間から退避させ、表
面処理前の対象物６を蓋１３とベース１２の間に進入さ
せる。

【００７２】次に図１４、図１５を参照しながら、本実
施の形態の表面処理装置における対象物６の搬送動作を
説明する。図１４は、本発明の一実施の形態における搬
送路を示す平面図である。ここで上述したように、対象
物６の搬送は、主として搬送手段としての第１アーム１
５及び第２アーム１６を用いて行うものである。そし
て、第１アーム１５、第２アーム１６は、共に一本のタ
イミングベルト４９に一定間隔ｔを隔てて固定されてお
り、搬送路Ｌと平行な方向については、第１アーム１
５、第２アーム１６は一体的に移動する。

【００７３】一方、第１アーム１５、第２アーム１６に
は、図１０に示したようなアームを上下動させるための
シリンダ５１が独立に備えられており、第１アーム１
５、第２アーム１６は上下動についてはそれぞれ独立に
行うことができるようになっている。

【００７４】さて以下の説明では、搬送路Ｌの下流側か
ら順に、第１対象物６Ｘは既に表面処理済みでワイヤボ
ンディング部１４によるワイヤボンディングを施されて
おり、第２対象物６Ｙには密閉空間６０内で上述した表
面処理がなされており、第３対象物６Ｚは、未だ表面処
理前であって供給マガジン９内に収納されているものと
する。

【００７５】さて、図１４の位置関係において、第１対
象物６Ｘに対するワイヤボンディングと第２対象物６Ｙ
に対する表面処理が済むと、蓋１３を水平上昇状態とす
る。そして、図１５（ａ）に示すように、第２アーム１
６を第１対象物６Ｘに、第１アーム１５を第２対象物６
Ｙに当接させ、モータ４７を駆動して、第１対象物６Ｘ
を回収マガジン１０へ、第２対象物６Ｙをワイヤボンデ
ィング部１４の前方へ、それぞれ押送する（矢印Ｍ
１）。またこれと並行して、押出シリンダ１１を駆動し
て、供給マガジン９から第３対象物６Ｚを押出して、蓋
１３とベース１２との隙間へ接近させる。

【００７６】次に、図１５（ｂ）に示すように、第１ア
ーム１５及び第２アーム１６を上昇させて、第１アーム
１５を第３対象物６Ｚの前方へ、第２アーム１６を第２
対象物６Ｙの前方へ、それぞれ移動させる（矢印Ｍ
２）。そして、図１５（ｃ）に示すように、第１アーム
１５を第３対象物６Ｚに、第２アーム１６を第２対象物
６Ｙに当接させ、第１アーム１５、第２アーム１６によ
り、第３対象物６Ｚを図１４の第２対象物６Ｙの位置
へ、第２対象物６Ｙを図１４の第１対象物６Ｘの位置へ
それぞれ押送する（矢印Ｍ３）。

【００７７】その後、第１アーム１５、第２アーム１６
を図１４の位置へ戻し、蓋１３を水平下降状態とする。
そして、第３対象物６Ｚに対する表面処理と、第２対象
物６Ｙに対するワイヤボンディングを並行して行う。以
下上述の動作を繰り返すことにより、表面処理を済ませ
た直後の対象物に対してワイヤボンディングを行う工程
を行う。

【００７８】このように、本実施の形態の表面処理装置
では、搬送路Ｌ上において表面処理装置をインライン展
開でき、しかも表面処理装置の搬送路Ｌの下流側から表
面処理済みの対象物６を退避させ、それとほぼ同時に表
面処理装置の搬送路Ｌの上流側から表面処理前の対象物
６を表面処理装置に進入させることができる。これによ
り対象物の表面処理と搬送をほとんどロスタイムなしに
行うことができ、生産性を大幅に向上することができ
る。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、対象物の出入りに要す
るロスタイムを非常に小さくして生産性を向上すること
ができる。また、表面処理装置の一方から対象物を進入
させ、他方から退避させることができ、インライン展開
に供することができる。またＯリングのような密着部の
上端部をベースの上面よりも下方に位置させることで、
搬送手段が密着部に触れないようにして対象物をスムー
ズに搬送できるようにし、かつ密着部の損傷を回避して
密閉空間内の気密性を高く保持することができる。さら
に、接離手段によって蓋をベースに接触させることで対
象物の周囲に密閉空間を形成でき、従来の表面処理装置
に比べて対象物を包囲する部材を極端に少なくして、シ
ンプルな構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における表面処理装置の
全体斜視図

【図２】本発明の一実施の形態における接離手段の斜視
図

【図３】本発明の一実施の形態における接離手段の斜視
図

【図４】本発明の一実施の形態におけるブラケットの斜
視図

【図５】本発明の一実施の形態におけるブラケットの斜
視図

【図６】本発明の一実施の形態における蓋を下側から見
た分解斜視図

【図７】本発明の一実施の形態における蓋を下方から見
た斜視図

【図８】本発明の一実施の形態におけるベースの分解斜
視図

【図９】本発明の一実施の形態におけるベースの平面図

【図１０】本発明の一実施の形態における表面処理装置
の断面図

【図１１】本発明の一実施の形態における表面処理装置
の断面図

【図１２】本発明の一実施の形態における電極の付帯構
成の斜視図

【図１３】図２のＸ−Ｘ端面図

【図１４】本発明の一実施の形態における搬送路を示す
平面図

【図１５】（ａ）本発明の一実施の形態における搬送動
作説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態における搬送動作説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態における搬送動作説明図

【図１６】従来の表面処理装置の斜視図

【符号の説明】

６ 対象物 １２ ベース １３ 蓋 １５ 第１アーム １６ 第２アーム １９ 真空ポンプ ２３ シリンダ ３２ 第１電極 ３４ 第２電極 ３９ Ｏリング ４０ ガイド ４１ ガイド ６０ 密閉空間 ６１ 高周波印加部 Ｌ 搬送路

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23F 4/00 H01L 21/3065 H01L 21/68 C23C 16/50 H01L 21/60 301 H01L 21/304 645

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースと、前記ベースに絶縁された状態で
   装着された電極と、対象物を搬送する搬送路の一部を構
   成し、前記電極上に対象物を案内するガイドと、前記電
   極に高周波電圧を印可する高周波電源と、下方が開口し
   ており、かつ前記ベースに対して接離自在に支持され、
   前記ベースに密着して密閉空間を形成する蓋と、前記密
   閉空間を減圧する減圧手段と、前記密閉空間に動作ガス
   を供給するガス供給部と、前記蓋の下端面を前記ベース
   に接離させる接離手段と、前記蓋が前記ベースから離れ
   ているときに対象物を押送するアームから成る搬送手段
   を備え、前記ベースは前記蓋の前記下端面が密着するＯ
   リングを有し、このＯリングは前記アームおよび前記ア
   ームに押送されて前記ベース上を横切る対象物に接触し
   ないように前記ベースに形成された溝に嵌め込まれてお
   り、且つ前記ガイドはこのＯリングの内側に固定されて
   いることを特徴とする表面処理装置。
2. 【請求項２】前記Ｏリングの上端部は前記ベースの上面
   よりも下方に位置することを特徴とする請求項１記載の
   表面処理装置。