JP3397203B2 - プラズマクリーニング装置 - 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
物にプラズマクリーニングを行うプラズマクリーニング
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による表面処理を行うプラズ
マクリーニング装置が、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】次に従来のプラズマクリーニング装置につ
いて、図１６を参照しながら説明する。図１６は従来の
プラズマクリーニング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
うなプラズマクリーニングを行う本体、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にプラズマクリーニングを
施すときは、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に載置されたプ
ラズマクリーニング前の対象物６を本体１内へ入れ、あ
るいは本体１内にあるプラズマクリーニング済みの対象
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】次に従来のプラズマクリーニング装置の動
作を説明する。まず本体１内をプラズマクリーニングを
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。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。

【０００８】次に、本体１内において対象物６のプラズ
マクリーニングが行われる。そしてプラズマクリーニン
グが終了したら、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内に存在するプラズマクリーニング済みの
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によりプラズマクリー
ニング済みの対象物６を供給部Ｔへ戻す。この後プラズ
マクリーニング済みの対象物６は、搬送ラインＬにより
送出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プラズマクリーニング装置では次のような問題点があっ
た。従来のプラズマクリーニング装置では、プラズマを
発生させるため高周波電圧が印加される電極の周囲は、
完全に壁面で包囲され、この電極の熱を外部に逃すこと
が困難であったため、この電極を水冷方式で冷却してい
た。

【００１０】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、装置全体が大規模になるという
問題点があった。

【００１１】そこで本発明は、コンパクトに形成できる
プラズマクリーニング装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のプラズマ
クリーニング装置は、対象物をプラズマクリーニングす
るプラズマクリーニング装置であって、開口部と吸込口
を備えた水平なベースと、前記開口部に挿入されて前記
ベースに絶縁された状態で装着された電極と、前記電極
に高周波電圧を印加する高周波電源と、前記吸込口より
前記密閉空間内を減圧する真空ポンプと、下方が開口し
ており、かつ前記ベースに接した際に密閉空間を形成す
る蓋と、前記ベースに前記蓋を接離させる接離手段と、
前記接離手段によって前記蓋がベースから離れていると
きに対象物の搬送動作を行う搬送手段と、前記電極を下
方から空冷方式で冷却する冷却手段とを備えた。

【００１３】請求項２記載のプラズマクリーニング装置
は、請求項１記載のプラズマクリーニング装置であっ
て、前記冷却手段は、前記電極の下部に熱的に結合され
る冷却フィンと、前記冷却フィンに送風するファンを有
する。

【００１４】上記構成において、プラズマクリーニング
時には電極に高周波電圧が印加され、電極は温度上昇す
る。ここで本手段では、電極の下方を外部に開放し、電
極を下方から空冷方式で冷却することにしている。した
がって、従来のプラズマクリーニング装置において不可
欠であった配管、圧送ポンプ、熱交換器などの大型の構
成要素を省略することができ、全体の規模をコンパクト
にすることができる。

【００１５】

【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
態におけるプラズマクリーニング装置の全体斜視図、図
２および図３は本発明の一実施の形態における接離手段
の斜視図、図４および図５は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、図７は本発明の
一実施の形態における蓋を下方から見た斜視図、図８は
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は本発明の一実施の形態におけるベースの平面図、図
１０および図１１は本発明の一実施の形態におけるプラ
ズマクリーニング装置の断面図、図１２は本発明の一実
施の形態における電極の付帯構成の斜視図、図１３は図
２のＸ−Ｘ端面図、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、図１５は本発明の一実施の形
態における搬送動作説明図である。なお、本実施の形態
のプラズマクリーニング装置は、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。

【００１６】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によりプラズマクリーニング装置の動作状況を把
握できる。

【００１７】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、プラズマクリーニング前の対象
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、プラズマクリーニン
グ済みの対象物６を収納する回収マガジンである。

【００１８】１１は供給マガジン９からプラズマクリー
ニング前の対象物６を、搬送路Ｌへ送り出す押出シリン
ダである。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。

【００１９】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
１０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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３５】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２５ａに開けられた第１ピ
ン孔２７が、挿入孔２４ｄと一致する。

【００３６】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１３を垂直状態とすることができる。

【００３７】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。

【００３８】このように本実施の形態のプラズマクリー
ニング装置では、蓋１３を垂直に起立させて内部を外部
に露呈させることにより、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。

【００３９】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。

【００４０】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プラズマクリーニングが
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。

【００４１】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）。

【００４２】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１３ｂは、対象物６を完全に内部
に収納でき、対象物６にプラズマクリーニングとしての
プラズマクリーニングを行う処理室１３ｃ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。

【００４３】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。また、処理室１３ｃ及び排気室１３
ｄ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１３ｄ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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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、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。

【００４７】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。

【００４８】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。なお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。

【００４９】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３
９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。

【００５０】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。

【００５１】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で固定される。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。

【００５２】一方、ベース１２の排気エリアＢの中央部
には、プラズマクリーニング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１
３ｄ内の大気を外部へ排出したりするために、吸込口１
２ｄ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３８で除電されるようになっている。

【００５３】一方、第２電極３４の下方は外部に対して
開放されており、第２電極３４の下部には、第２電極３
４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。このようにすると、
第２電極３４の下方を外部に開放し、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。

【００５４】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。

【００５５】図１０は、本発明の一実施の形態における
プラズマクリーニング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１５及び第２アーム１６の移動機構につ
いて説明する。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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１５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。

【００６１】次に第２電極３４の冷却手段について説明
する。図１０において、５３は冷却フィン３６に送風す
るファンである。本実施の形態では、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１
４に影響を及ぼさないようにするためである。またこの
ように第２電極３４の下方を外部に開放し、空冷方式で
第２電極３４を冷却するようにしたので、従来のプラズ
マクリーニング装置のように、冷却水を循環させる配管
や圧送ポンプ、熱交換器などの大型の構成要素を設ける
必要がなく、プラズマ処理装置全体をコンパクトに形成
できる。

【００６２】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４０，４１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１２ｄに連通することになる。

【００６３】次に図１２を参照しながら、本実施の形態
のプラズマクリーニング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、本実施の形態のプラズマクリーニング
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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。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１
２ｄ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。

【００６８】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。なお本実施の形態で
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。

【００６９】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。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６９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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。そしてプラズマクリ
ーニング済みの対象物６を蓋１３とベース１２の間から
退避させ、プラズマクリーニング前の対象物６を蓋１３
とベース１２の間に進入させる。

【００７９】次に図１４、図１５を参照しながら、本実
施の形態のプラズマクリーニング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１５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１５、第２アーム１６は一体的に移動する。

【００８０】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。

【００８１】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は既にプラズマクリーニング済
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
で上述したプラズマクリーニングがなされており、第３
対象物６Ｚは、未だプラズマクリーニング前であって供
給マガジン９内に収納されているものとする。

【００８２】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
に対するプラズマクリーニングが済むと、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１６を第１対象物６Ｘに、第１アーム１５を
第２対象物６Ｙ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Ｍ１）。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。

【００８３】次に、図１５（ａ）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）。

【００８４】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に対するプラズマクリーニング
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、プラ
ズマクリーニング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。

【００８５】このように、本実施の形態のプラズマクリ
ーニング装置では、搬送路Ｌ上においてプラズマクリー
ニング装置をインライン展開でき、しかもプラズマクリ
ーニング装置の搬送路Ｌの下流側からプラズマクリーニ
ング済みの対象物６を退避させ、それとほぼ同時にプラ
ズマクリーニング装置の搬送路Ｌの上流側からプラズマ
クリーニング前の対象物６をプラズマクリーニング装置
に進入させることができる。これにより対象物のプラズ
マクリーニング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。

【００８６】

【発明の効果】本発明のプラズマクリーニング装置は、
ベースと、このベースに設けられ対象物を案内するガイ
ドと、下方が開口しており、かつベースに対して上方か
ら接離自在に支持され、しかもベースに接した際、密閉
空間を形成する蓋と、蓋に設けられ接地される第１電極
と、ベースに設けられ高周波電圧が印加される第２電極
とを備え、第２電極の下方を外部に開放し、第２電極を
下方から空冷方式で冷却する冷却手段を設けているの
で、小規模の冷却手段で第２電極を十分冷却することが
でき、水冷方式を採らざるを得ない従来のプラズマクリ
ーニング装置よりもコンパクトに形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるプラズマクリー
ニング装置の全体斜視図

【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プラズマクリ
ーニング装置の断面図

【図１１】本発明の一実施の形態におけるプラズマクリ
ーニング装置の断面図

【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】従来のプラズマクリーニング装置の斜視図

【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 ２４ Ｕ字アーム ２５ ブラケット ２６ 軸 ２９ 軸 ３２ 第１電極 ３４ 第２電極 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 (56)参考文献 特許3173497（ＪＰ，Ｂ２) 特許3173339（ＪＰ，Ｂ２) 特許3173340（ＪＰ，Ｂ２) 特許3173341（ＪＰ，Ｂ２) 特許3173342（ＪＰ，Ｂ２) 特許3353557（ＪＰ，Ｂ２) 特許3353746（ＪＰ，Ｂ２) 特許3353747（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物をプラズマクリーニングするプラズ
   マクリーニング装置であって、開口部と吸込口を備えた
   水平なベースと、前記開口部に挿入されて前記ベースに
   絶縁された状態で装着された電極と、前記電極に高周波
   電圧を印加する高周波電源と、前記吸込口より前記密閉
   空間内を減圧する真空ポンプと、下方が開口しており、
   かつ前記ベースに接した際に密閉空間を形成する蓋と、
   前記ベースに前記蓋を接離させる接離手段と、前記接離
   手段によって前記蓋がベースから離れているときに対象
   物の搬送動作を行う搬送手段と、前記電極を下方から空
   冷方式で冷却する冷却手段とを備えたことを特徴とする
   プラズマクリーニング装置。
2. 【請求項２】前記冷却手段は、前記電極の下部に熱的に
   結合される冷却フィンと、前記冷却フィンに送風するフ
   ァンを有することを特徴とする請求項１記載のプラズマ
   クリーニング装置。