JP4643929B2 - Plasma processing method and plasma processing apparatus - Google Patents

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JP4643929B2 JP2004154941A JP2004154941A JP4643929B2 JP 4643929 B2 JP4643929 B2 JP 4643929B2 JP 2004154941 A JP2004154941 A JP 2004154941A JP 2004154941 A JP2004154941 A JP 2004154941A JP 4643929 B2 JP4643929 B2 JP 4643929B2
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Description

本発明は、回路パターン等が形成された基板等の導電体からなる微細な構造が非導電体上
に形成された被処理物を損傷することなくプラズマ処理することができるプラズマ処理方
法及びプラズマ処理装置に関する。
The present invention relates to a plasma processing method and plasma processing in which a fine structure made of a conductor such as a substrate on which a circuit pattern or the like is formed can be plasma-treated without damaging an object to be processed formed on the non-conductor. Relates to the device.

金属やプラスチック等の表面を改質したり、基板等の上に付着した有機物等を洗浄除去し
たりする方法としてプラズマ処理が知られている。プラズマ処理は電極間に導いた気体に
電圧を印加することにより励起させてプラズマガスとし、このプラズマガスにより被処理
物の表面を処理するものである。従来のプラズマ処理装置では、プラズマガスを発生させ
るために減圧を行う必要があったが、近年では常圧下でもプラズマガスを発生させる方法
が考案され、実用範囲が飛躍的に拡大しつつある(例えば、特許文献1等)。
Plasma processing is known as a method for modifying the surface of metal or plastic or cleaning and removing organic substances adhering to a substrate or the like. In the plasma treatment, a voltage is applied to a gas guided between electrodes to excite it into a plasma gas, and the surface of the object to be treated is treated with this plasma gas. In the conventional plasma processing apparatus, it was necessary to perform depressurization in order to generate plasma gas. However, in recent years, a method for generating plasma gas even under normal pressure has been devised, and the practical range is expanding dramatically (for example, Patent Document 1).

プラズマ処理の具体的な方法としては、例えば、被処理物を電極間に配置して、電極間に
気体を供給しながら電圧を印加する直接法が挙げられる。直接法は処理条件等の制御が極
めて容易であり、均一な処理が可能である。しかしながら、回路パターン等が形成された
基板等の、導電体からなる微細構造が非導電体上に形成された被処理物を電極間に設置し
て、直接法により表面にプラズマ処理を施そうとすると、回路パターン等の一部に焦げ付
き等が発生して回路パターンを損傷してしまうことがあった。
また、プラズマ処理の具体的な方法としては、電極間で発生したプラズマガスを電極間の
外部に設置した被処理物に吹き付けるリモート法も知られている。リモート法は、電極間
に納めることができない大きさの被処理物の表面にプラズマ処理を施すことができること
から、極めて応用性の高い方法であるといえる。しかしながら、回路パターン等が形成さ
れた基板等の、導電体からなる微細構造が非導電体上に形成された被処理物にリモート法
によりプラズマ処理を施す場合、直接法に比べれば焦げつき等の発生は少ないものの、充
分なプラズマ処理を施すことが難しいという問題があった。
As a specific method of the plasma treatment, for example, a direct method in which a workpiece is disposed between electrodes and a voltage is applied while supplying a gas between the electrodes can be cited. In the direct method, the processing conditions and the like are extremely easy to control, and uniform processing is possible. However, an object to be processed in which a fine structure made of a conductor, such as a substrate on which a circuit pattern or the like is formed, is formed on a non-conductor is placed between electrodes, and the surface is subjected to plasma treatment by a direct method. As a result, a part of the circuit pattern or the like may be burnt and the circuit pattern may be damaged.
Further, as a specific method of plasma processing, a remote method is also known in which plasma gas generated between electrodes is sprayed on an object to be processed installed outside the electrodes. The remote method can be said to be a method with extremely high applicability because the surface of an object to be processed that cannot be accommodated between electrodes can be subjected to plasma treatment. However, when plasma processing is performed by a remote method on an object having a fine structure made of a conductor, such as a substrate on which a circuit pattern is formed, formed on a non-conductor, the occurrence of scorching etc. occurs compared to the direct method However, there is a problem that it is difficult to perform a sufficient plasma treatment.

特開2003−168596号公報JP 2003-168596 A

本発明は、上記現状に鑑み、回路パターン等が形成された基板等の導電体からなる微細な
構造が非導電体上に形成された被処理物を損傷することなくプラズマ処理することができ
るプラズマ処理方法及びプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
In view of the above situation, the present invention provides a plasma in which a fine structure made of a conductor such as a substrate on which a circuit pattern or the like is formed can be plasma-treated without damaging an object to be processed formed on a non-conductor. An object is to provide a processing method and a plasma processing apparatus.

本発明に係るプラズマ処理方法は、導電体からなる互いに独立した複数の回路パターンが非導電体上に形成された回路パターン面を有する被処理物を、対向面が固体誘電体で被覆されている対向する1対の電極間に配置し、前記電極間にガスを供給しながら電圧を印加することにより、前記被処理物の前記回路パターン面とは反対側の面のプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、前記被処理物の前記回路パターン面を前記1対の電極における一方の電極に向け、前記一方の電極を被覆する固体誘電体及び前記被処理物のうち少なくとも前記被処理物とは別体の薄膜導電体を、前記一方の電極を被覆する固体誘電体と前記被処理物との間に介在させて前記一方の電極を被覆する固体誘電体に固定し、かつ前記被処理物を前記薄膜導電体に重ね、かつ前記薄膜導電体を前記回路パターン面の全体に行き渡らせて前記複数の回路パターンの全てと接触させるプラズマ処理方法である。また、本発明に係るプラズマ処理装置は、導電体からなる互いに独立した複数の回路パターンが非導電体上に形成された回路パターン面を有する被処理物の前記回路パターン面とは反対側の面をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、対向面が固体誘電体で被覆され、間にガスが供給されながら電圧が印加される対向する1対の電極と、前記1対の電極における一方の電極を被覆する固体誘電体及び前記被処理物のうち少なくとも前記被処理物とは別体をなし、前記一方の電極を被覆する固体誘電体と該固体誘電体に前記回路パターン面を向けた前記被処理物との間に介在されて、前記一方の電極を被覆する固体誘電体に固定され、かつ前記被処理物が重ねられ、かつ前記回路パターン面の全体に行き渡り、前記複数の回路パターンの全てと接触する薄膜導電体と、を備えたプラズマ処理装置である。
以下に本発明を詳述する。
In the plasma processing method according to the present invention, an object to be processed having a circuit pattern surface in which a plurality of independent circuit patterns made of a conductor are formed on a non-conductor is coated with a solid dielectric on the opposite surface. A plasma processing method of performing plasma processing on a surface opposite to the circuit pattern surface of the object to be processed by applying a voltage while supplying a gas between the pair of electrodes facing each other The circuit pattern surface of the object to be processed is directed to one electrode of the pair of electrodes, and at least the object to be processed is a solid dielectric covering the one electrode and the object to be processed. A separate thin film conductor is interposed between the solid dielectric covering the one electrode and the object to be processed, and fixed to the solid dielectric covering the one electrode. The thin film conductor Superposed, and a plasma processing method of contacting all of said plurality of circuit patterns by spread throughout the said thin film conductor the circuit pattern surface. In addition, the plasma processing apparatus according to the present invention is a surface opposite to the circuit pattern surface of the object to be processed having a circuit pattern surface in which a plurality of circuit patterns made of a conductor are formed on a non-conductor. A plasma processing apparatus for plasma processing, wherein a facing surface is coated with a solid dielectric, a pair of electrodes to which a voltage is applied while a gas is supplied therebetween, and one electrode of the pair of electrodes A solid dielectric covering at least one of the objects to be processed and a solid dielectric covering the one electrode, and the circuit pattern surface facing the solid dielectric Interposed between the object to be processed, fixed to a solid dielectric covering one of the electrodes, and the object to be processed is overlapped and spread over the entire circuit pattern surface. A thin film conductive member in contact with the hand, is a plasma processing apparatus having a.
The present invention is described in detail below.

本発明のプラズマ処理方法では、対向面が固体誘電体で被覆されている対向する1対の電
極間に被処理物を配置し、電極間にガスを供給しながら電圧を印加することにより被処理
物にプラズマ処理を施す。
本発明者らは、回路パターン等が形成された基板等の、導電体からなる微細構造が非導電
体上に形成された被処理物をプラズマ処理したときに回路パターン等が損傷する原因につ
いて鋭意検討した結果、電圧をかけたときに互いに独立した回路パターン間に極めて大き
な電位差が生じ、この電位差により被処理物上の独立した回路パターン間に異常放電が起
こることが原因であることを見出した。更に鋭意検討した結果、処理の際に一定の厚さの
薄膜導電体を被処理物の回路パターン面の略全面と接するように配置することにより、こ
のような異常放電の発生を防止することができ、損傷させることなくプラズマ処理を施す
ことができることを見出し、本発明を完成するに至った。これは、このような薄膜導電体
を回路パターン面に接するように配置することにより、独立した回路パターン間で大きな
電位差が発生しなくなるためと考えられる。
In the plasma processing method of the present invention, an object to be processed is disposed between a pair of opposing electrodes whose opposing surfaces are coated with a solid dielectric, and a voltage is applied while supplying a gas between the electrodes. Plasma treatment is applied to the object.
The present inventors have earnestly investigated the cause of damage to circuit patterns and the like when plasma processing is performed on an object having a fine structure made of a conductor formed on a non-conductor, such as a substrate on which a circuit pattern or the like is formed. As a result of investigation, it was found that a very large potential difference was generated between circuit patterns independent from each other when a voltage was applied, and this potential difference caused abnormal discharge between independent circuit patterns on the workpiece. . As a result of further intensive studies, it is possible to prevent the occurrence of such abnormal discharge by arranging a thin-film conductor having a constant thickness so as to be in contact with substantially the entire circuit pattern surface of the object to be processed. It was found that the plasma treatment can be performed without damage, and the present invention has been completed. This is considered because a large potential difference is not generated between independent circuit patterns by arranging such a thin film conductor so as to be in contact with the circuit pattern surface.

本発明のプラズマ処理方法の対象となる被処理物は、導電体からなる微細構造が非導電体
上に形成された構造を有するものである。このような被処理物としては、例えば、回路パ
ターン等が形成された基板等が挙げられる。
An object to be processed in the plasma processing method of the present invention has a structure in which a fine structure made of a conductor is formed on a non-conductor. Examples of such an object include a substrate on which a circuit pattern or the like is formed.

上記薄膜導電体としては特に限定されず、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の金属単体;ステンレス、真鍮等の合金;金属間化合物;炭素等からなるものが挙げられる。
上記薄膜導電体の厚さの下限は特にないが、好ましい下限は0.01μmである。0.01μm未満であると、充分な耐久性が得られないことがある。
上記薄膜導電体は、独立したシート状の形態を有するものであってもよいし、固体誘電体の表面にスパッタリング法等の方法により製膜されたものであってもよい。
The thin film conductor is not particularly limited, and examples thereof include simple metals such as iron, copper, and aluminum; alloys such as stainless steel and brass; intermetallic compounds; and carbon.
There is no particular lower limit on the thickness of the thin film conductor, but a preferred lower limit is 0.01 μm. If it is less than 0.01 μm, sufficient durability may not be obtained.
The thin film conductor may have an independent sheet-like form, or may be formed on the surface of a solid dielectric by a method such as sputtering.

上記薄膜導電体は、上記被処理物の導電体からなる微細構造が形成された面の略全面に接
するように配置される。上記薄膜導電体と被処理物の導電体からなる微細構造が形成され
た面とが接していない場合には、独立した回路パターン間に異常放電が生じるのを防止で
きなかったり、被処理物と薄膜導電体との間に異常放電が生じてしまったりすることがあ
る。
The thin film conductor is disposed so as to be in contact with substantially the entire surface on which a fine structure made of the conductor of the object to be processed is formed. If the thin film conductor is not in contact with the surface on which the microstructure of the object to be processed is formed, it cannot prevent abnormal discharge from occurring between independent circuit patterns, Abnormal discharge may occur between the thin film conductor.

上記薄膜導電体と被処理物とを確実に接するようにする方法としては、例えば、通常のプ
ラズマ処理装置においては、処理中に被処理物が動かないように固定したり、また、固体
誘電体の浮き上がり等により異常放電(裏放電)が発生するのを防止したりする目的で、
エアチャック等の真空吸引により被処理物及び/又は固体誘電体を固定する手段を有する
ことが多いことから、このような固定手段を利用する方法が挙げられる。即ち、被処理物
の回路パターンのない面にプラズマ処理を施す場合には、電極上の固体誘電体の上に多孔
質状の薄膜導電体を配置し、この上に導電体からなる微細構造が形成された面が薄膜導電
体側になるように被処理物を重ね、エアチャック等の固定手段により固定する。このよう
な方法により、薄膜導電体と被処理物とを確実に接触させることができる。なお、ここで
多孔質状の薄膜導電体としたのは、エアチャック等の固定手段をそのまま利用することが
できるためである。
ただし、このような多孔質状の薄膜導電体を用いる場合には、その孔の大きさが被処理物
上の導電体からなる微細構造のうち最小のパターン間隔よりも小さいことが好ましい。孔
の大きさが被処理物上の導電体からなる微細構造よりも大きい場合には、その部分におい
ては、被処理物上の電位差の発生を防止できず、異常放電により被処理物が破損してしま
うことがある。より好ましくは、多孔質状薄膜導電体の孔の大きさが被処理物上の導電体
からなる微細構造のうち最小のパターン間隔の1/2以下であることであり、更に好まし
くは1/5以下であることである。
上記多孔質状の薄膜導電体としては特に限定されないが、金属メッシュ、パンチングメタ
ル、金属繊維や炭素繊維からなる不織布等が挙げられる。
For example, in a normal plasma processing apparatus, the thin film conductor and the object to be processed can be fixed so that the object to be processed does not move, or a solid dielectric is used. In order to prevent abnormal discharge (back discharge) from occurring due to the floating of
Since there are many means for fixing an object to be processed and / or a solid dielectric by vacuum suction such as an air chuck, a method using such fixing means can be mentioned. That is, when a plasma treatment is performed on a surface of a workpiece that has no circuit pattern, a porous thin film conductor is disposed on a solid dielectric on an electrode, and a fine structure made of the conductor is formed on the porous thin film conductor. The objects to be processed are stacked so that the formed surface is on the thin film conductor side, and fixed by a fixing means such as an air chuck. By such a method, a thin film conductor and a to-be-processed object can be made to contact reliably. The reason why the porous thin film conductor is used here is that fixing means such as an air chuck can be used as it is.
However, when such a porous thin film conductor is used, it is preferable that the size of the pore is smaller than the minimum pattern interval in the fine structure made of the conductor on the object to be processed. When the size of the hole is larger than the fine structure made of the conductor on the workpiece, the potential difference on the workpiece cannot be prevented at that portion, and the workpiece is damaged due to abnormal discharge. May end up. More preferably, the pore size of the porous thin film conductor is ½ or less of the minimum pattern interval of the fine structure made of the conductor on the object to be processed, and more preferably 1 /. It is the following.
Although it does not specifically limit as said porous thin film conductor, The nonwoven fabric etc. which consist of a metal mesh, punching metal, a metal fiber, and carbon fiber etc. are mentioned.

また、特許請求しないが、被処理物の回路パターン面にプラズマ処理を施す場合には、回路パターン間隔に対し充分に小さい孔を有する多孔質状の薄膜導電体と被処理物とを、被処理物の導電体からなる微細構造が形成された面が薄膜導電体と接するように重ね、この上に適当な重量を有する被導電体からなる重しを重ねる方法により薄膜導電体と被処理物とを確実に接触させることができる。この場合、上記薄膜導電体の厚さの上限は1mmである。1mmを超えると、薄膜導電体自体が電極として働き、プラズマガスが被処理物に到達しにくくなる。上記被導電体からなる重しとして、被処理物上の導電体からなる回路パターン間隔よりも充分に大きな孔を有する多孔質状体を用いると、上記被処理物の導電体からなる微細構造が形成された面にプラズマ処理を施すことができる。
Although not claimed , when plasma processing is performed on the circuit pattern surface of the object to be processed, a porous thin film conductor having sufficiently small holes with respect to the circuit pattern interval and the object to be processed are processed. The thin film conductor and the object to be processed are overlapped so that the surface on which the fine structure composed of the conductor of the object is formed is in contact with the thin film conductor, and the weight of the conductor having an appropriate weight is superimposed thereon. Can be reliably contacted. In this case, the upper limit of the thickness of the thin film conductor is 1 mm. When the thickness exceeds 1 mm, the thin film conductor itself functions as an electrode, and the plasma gas hardly reaches the object to be processed. When a porous body having pores sufficiently larger than a circuit pattern interval made of a conductor on the object to be processed is used as the weight made of the object to be processed, a fine structure made of the conductor of the object to be processed is obtained. Plasma treatment can be performed on the formed surface.

本発明のプラズマ処理方法では、対向する1対の電極間に被処理物を配置する。
上記電極としては特に限定されず、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の金属単体;ステン
レス、真鍮等の合金;金属間化合物からなるもの等が挙げられる
上記電極の対向面は固体誘電体で被覆されている。この場合、固定誘電体と電極とが密着
し、かつ、電極の対向面を完全に覆われていることが好ましい。固定誘電体によって覆わ
れずに電極同士が直接対向する部位があると、そこからアーク放電が生じてプラズマ状態
を保持しにくくなることがある。
In the plasma processing method of the present invention, an object to be processed is disposed between a pair of opposed electrodes.
Examples of the electrode include, but are not limited to, for example, simple metals such as iron, copper, and aluminum; alloys such as stainless steel and brass; and intermetallic compounds. The facing surfaces of the electrodes are covered with a solid dielectric. ing. In this case, it is preferable that the fixed dielectric and the electrode are in close contact with each other and that the opposing surface of the electrode is completely covered. If there is a portion where the electrodes directly face each other without being covered by the fixed dielectric, arc discharge may occur from the portion and it may be difficult to maintain the plasma state.

上記固体誘電体としては特に限定されず、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等のプラスチック;ガラス、二酸化珪素、酸化アルミニウム、二酸
化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物;チタン酸バリウム等の複酸化物等からな
るもの等が挙げられる。なお、平板電極を被覆する固体誘電体としては、このようなセラ
ミックコーティングやホーロー処理など電極表面に直接固着(コーティング)するものの
他、石英板、ガラス板、アルミナ板などのセラミック板を電極表面に密着させるものでも
よい。
上記個体誘電体の厚さの好ましい下限は0.1mm、好ましい上限は2mmである。
The solid dielectric is not particularly limited. For example, plastic such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate; metal oxide such as glass, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconium dioxide, and titanium dioxide; double oxidation such as barium titanate The thing etc. which consist of things etc. are mentioned. In addition, as the solid dielectric covering the flat plate electrode, in addition to those directly adhering (coating) to the electrode surface such as ceramic coating and enamel treatment, a ceramic plate such as a quartz plate, glass plate, alumina plate or the like is applied to the electrode surface. It may be in close contact.
The preferable lower limit of the thickness of the solid dielectric is 0.1 mm, and the preferable upper limit is 2 mm.

上記対向する1対の電極間の距離としては、その上に被覆する固体誘電体の厚さ、印加電
圧の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して適宜決定されるが、好ましい下限は0
.1mm、好ましい上限は50mmである。0.1mm未満であると、電極間の間隔をお
いて設置するのが困難であることがあり、50mmを超えると、均一なグロー放電プラズ
マを発生させることができないことがある。より好ましい上限は5mmである。
The distance between the pair of electrodes facing each other is appropriately determined in consideration of the thickness of the solid dielectric covering the electrode, the magnitude of the applied voltage, the purpose of using plasma, etc. The preferred lower limit is 0
. 1 mm, and a preferable upper limit is 50 mm. If it is less than 0.1 mm, it may be difficult to install the electrodes with a gap between them, and if it exceeds 50 mm, uniform glow discharge plasma may not be generated. A more preferable upper limit is 5 mm.

本発明のプラズマ処理方法では、電極間にガスを供給しながら電圧を印加することにより
被処理物にプラズマ処理を施す。
上記ガスとしては、プラズマガスを発生させることができるものであれば従来公知のもの
を用いることができ、また、後述するパルス放電プラズマにおいても特に限定されないが
、窒素ガス、窒素と酸素との混合ガス等が好適である。なかでも、酸素との混合ガスは、
有機物の分解効果等が高いことから好適である。
In the plasma processing method of the present invention, a plasma process is performed on an object to be processed by applying a voltage while supplying a gas between the electrodes.
As the gas, any conventionally known gas can be used as long as it can generate a plasma gas. In addition, there is no particular limitation in the pulse discharge plasma described later, but a mixture of nitrogen gas, nitrogen and oxygen is used. Gas etc. are suitable. Above all, the mixed gas with oxygen is
It is suitable because of its high decomposition effect on organic matter.

このようなガスを上記対向する電極間に供給しながら、高周波、パルス波、マイクロ波等
の電界を印加してグロー放電プラズマを発生させることによりプラズマ化したガスが生成
する。
この場合の電界としては、パルス電界が好ましく、特に、電界の立ち上がり及び/又は立
ち下がり時間が10μs以下であるパルス電界が好適である。パルス電界の立ち上がり及
び/又は立ち下がり時間が10μsを超えると、放電状態がアーク放電に移行しやすく不
安定なものとなり、高密度プラズマ状態を保持しにくくなることがある。より好ましくは
5μs以下である。電界の立ち上がり及び/又は立ち下がり時間は、短いほどプラズマ発
生の際のガスの電離が効率よく行われ、効率よくプラズマ化したガスを得ることができる

なお、本明細書において電解の立ち上がり時間とは、電圧(絶対値)が連続して増加する
時間を意味し、立ち下がり時間とは、電圧(絶対値)が連続して減少する時間を意味する
While supplying such a gas between the electrodes facing each other, an electric field such as a high frequency, a pulse wave, or a microwave is applied to generate glow discharge plasma, thereby generating a plasma gas.
As the electric field in this case, a pulse electric field is preferable, and in particular, a pulse electric field having a rising time and / or a falling time of 10 μs or less is preferable. When the rise time and / or fall time of the pulse electric field exceeds 10 μs, the discharge state tends to shift to arc discharge and becomes unstable, and it may be difficult to maintain a high-density plasma state. More preferably, it is 5 μs or less. The shorter the rise time and / or fall time of the electric field, the more efficiently the ionization of the gas at the time of plasma generation, and an efficient plasma gas can be obtained.
In this specification, the rise time of electrolysis means the time that the voltage (absolute value) continuously increases, and the fall time means the time that the voltage (absolute value) continuously decreases. .

上記電界の電界強度の好ましい下限は10kV/cm、好ましい上限は1000kV/c
mである。10kV/cm未満であると、プラズマ化したガスの生成に時間がかかりすぎ
ることがあり、1000kV/cmを超えると、アーク放電が発生しやすくなり、高密度
プラズマ状態を保持しにくくなることがある。
The preferable lower limit of the electric field strength of the electric field is 10 kV / cm, and the preferable upper limit is 1000 kV / c.
m. If it is less than 10 kV / cm, it may take too much time to generate plasma gas, and if it exceeds 1000 kV / cm, arc discharge is likely to occur and it may be difficult to maintain a high-density plasma state. .

上記電界の周波数の好ましい下限は0.5kHzである。0.5kHz未満であるとプラ
ズマ密度が低いためプラズマ化したガスの生成に時間がかかりすぎることがある。上限は
特に限定されず、常用されている13.56MHz、試験的に使用されている50MHz
といった高周波帯であってもよいが、負荷との整合のとり易さや取り扱い性を考慮すると
500kHz以下であることが好ましい。
A preferable lower limit of the frequency of the electric field is 0.5 kHz. If it is less than 0.5 kHz, the plasma density is low, and it may take too much time to generate plasma gas. An upper limit is not specifically limited, 13.56 MHz currently used regularly, 50 MHz currently used experimentally
However, it is preferably 500 kHz or less in consideration of ease of matching with the load and handleability.

また、上記パルス電界におけるひとつのパルス継続時間の好ましい下限は0.5μs、好
ましい上限は200μsである。200μsを超えると、アーク放電に移行しやすくなる

なお、本明細書においてひとつのパルス継続時間とは、ONとOFFとの繰り返しからな
るパルス電界における、ひとつのパルスの連続するON時間を意味する。
また、このときのOFF時間の好ましい下限は0.5μs、好ましい上限は1000μs
であり、より好ましい上限は500μsである。
The preferable lower limit of one pulse duration in the pulse electric field is 0.5 μs, and the preferable upper limit is 200 μs. When it exceeds 200 μs, it becomes easy to shift to arc discharge.
In the present specification, one pulse duration means a continuous ON time of one pulse in a pulse electric field composed of repetition of ON and OFF.
Moreover, the preferable lower limit of the OFF time at this time is 0.5 μs, and the preferable upper limit is 1000 μs.
The upper limit is more preferably 500 μs.

また、上記ガスを対向する電極間に供給する速度としては特に限定されず、プラズマの状
態や処理条件等により適宜調整すればよいが、好ましい下限は1m/s、好ましい上限は
50m/sである。1m/s未満であると、電流パスができやすく、放電が不安定になる
ことがある。より好ましい下限は2m/s、より好ましい上限は20m/secである。
Moreover, it does not specifically limit as a speed | rate which supplies the said gas between the electrodes which oppose, What is necessary is just to adjust suitably according to the state of a plasma, process conditions, etc., but a preferable minimum is 1 m / s and a preferable upper limit is 50 m / s. . If it is less than 1 m / s, a current path is likely to be formed, and the discharge may become unstable. A more preferable lower limit is 2 m / s, and a more preferable upper limit is 20 m / sec.

上記プラズマ化したガスは、どのような圧力下でも生成させ用いることができるが、なか
でも大気圧近傍下の圧力下で用いることが好ましい。
なお、本明細書において大気圧近傍の圧力下とは、1.333×104 〜10.664×
104 Paの圧力下を意味する。なかでも、圧力調整が容易で、装置の構成を簡便にする
ことができる9.331×104 〜10.397×104 Paの範囲が好ましい。ただし
、チャンバー等で装置全体を囲ったうえで、装置内を真空にした場合には、異常放電が起
こらない範囲で電極の近傍から処理ガスを導入してもよい。
The plasma gas can be generated and used under any pressure, but is preferably used under a pressure near atmospheric pressure.
In the present specification, under the pressure near atmospheric pressure is 1.333 × 10 4 to 10.664 ×.
It means under a pressure of 10 4 Pa. Among these, the range of 9.331 × 10 4 to 10.9797 × 10 4 Pa, which allows easy pressure adjustment and simplifies the configuration of the apparatus, is preferable. However, when the inside of the apparatus is evacuated after surrounding the entire apparatus with a chamber or the like, the processing gas may be introduced from the vicinity of the electrode within a range in which abnormal discharge does not occur.

本発明のプラズマ処理方法は、例えば、対向面が固体誘電体で被覆されている対向する1
対の電極を有し、前記電極の一方を被覆する固体誘電体上に厚さが1mm以下である薄層
導電体が配置されている構造を有するプラズマ処理装置を用いることにより容易に行うこ
とができる。
このようなプラズマ処理装置もまた、本発明の1つである。
なお、本発明のプラズマ処理装置が、真空吸引により被処理物及び/又は固体誘電体を固
定する手段を有するものである場合には、薄膜導電体は、多孔質状の薄膜導電体であるこ
とが好ましい。
In the plasma processing method of the present invention, for example, the opposing surface 1 is coated with a solid dielectric.
This can be easily performed by using a plasma processing apparatus having a structure having a pair of electrodes and a thin layer conductor having a thickness of 1 mm or less disposed on a solid dielectric covering one of the electrodes. it can.
Such a plasma processing apparatus is also one aspect of the present invention.
When the plasma processing apparatus of the present invention has means for fixing the object to be processed and / or the solid dielectric by vacuum suction, the thin film conductor is a porous thin film conductor. Is preferred.

本発明によれば、回路パターン等が形成された基板等の導電体からなる微細な構造が非導
電体上に形成された被処理物を損傷することなくプラズマ処理することができるプラズマ
処理方法及びプラズマ処理装置を提供することができる。
According to the present invention, a plasma processing method capable of performing plasma processing without damaging a target object formed on a non-conductor with a fine structure made of a conductor such as a substrate on which a circuit pattern or the like is formed, and A plasma processing apparatus can be provided.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
図1に示したプラズマ処理装置を用い、ポリイミド樹脂フィルムの表面に銅からなる回路
パターンが形成された回路基板の表面にプラズマ処理を施した。なお、この回路パターン
上の最小の構造部の大きさは500μmである。
図1に示した装置では、電極1と電極8とが対向して配置されている。一方の電極1の表
面に設けられた固体誘電体3上に吸引口4から吸引することにより及び固定補助部材7に
より被処理物6を固定できるようになっている。固体誘電体3と被処理物6との間には多
孔質状薄膜導電体5を介在させた。多孔質状薄膜導電体5としては、厚さ50μm、幅5
0μmの金線が100μmの等間隔になるように編み込まれたメッシュを用いた。また、
図2に多孔質状薄膜導電体5と被処理物6との接触部分を拡大して示した。図2に示した
ように、吸引口4から吸引及び固定補助部材7により固定したことにより、被処理物6の
回路パターン62は確実に多孔質状薄膜導電体5の金線と接触していた。
Example 1
Using the plasma processing apparatus shown in FIG. 1, the surface of the circuit board on which the circuit pattern made of copper was formed on the surface of the polyimide resin film was subjected to plasma processing. Note that the size of the smallest structural portion on the circuit pattern is 500 μm.
In the apparatus shown in FIG. 1, the electrode 1 and the electrode 8 are disposed to face each other. A workpiece 6 can be fixed by suction from a suction port 4 on a solid dielectric 3 provided on the surface of one electrode 1 and by a fixing auxiliary member 7. A porous thin film conductor 5 is interposed between the solid dielectric 3 and the object 6 to be processed. The porous thin film conductor 5 has a thickness of 50 μm and a width of 5
A mesh knitted so that 0 μm gold wires were equidistantly spaced by 100 μm was used. Also,
FIG. 2 is an enlarged view of a contact portion between the porous thin film conductor 5 and the workpiece 6. As shown in FIG. 2, the circuit pattern 62 of the workpiece 6 is surely in contact with the gold wire of the porous thin film conductor 5 by being fixed by the suction and fixing auxiliary member 7 from the suction port 4. .

電極1と電極8との間に、窒素ガスを供給しながら、パルス立ち上がり5μs、電圧16
kVP−P、周波数50kHzのパルス電界を印加して回路基板の表面にグロー放電プラ
ズマ処理を施した。
While supplying nitrogen gas between the electrode 1 and the electrode 8, the pulse rise time 5 μs, the voltage 16
It was subjected to glow discharge plasma treatment kV P-P, the surface of the circuit board by applying a pulsed electric field frequency 50 kHz.

(比較例1)
固体誘電体3と被処理部6との間に多孔性薄膜導電体を介在させなかった以外は実施例1
と同様の方法により回路基板の表面にプラズマ処理を施した。
(Comparative Example 1)
Example 1 except that no porous thin film conductor was interposed between the solid dielectric 3 and the portion 6 to be processed.
The surface of the circuit board was subjected to plasma treatment by the same method as described above.

(評価)
実施例1及び比較例1でプラズマ処理を施した回路基板について、以下の方法により評価
を行った。
結果を表1に示した。
(Evaluation)
The circuit boards subjected to the plasma treatment in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated by the following methods.
The results are shown in Table 1.

(1)プラズマ処理の評価
回路基板のプラズマ処理面を、接触角計を用いて、プラズマ処理前後における水の接触角
の変化を測定した。
(1) Evaluation of plasma treatment The plasma treatment surface of the circuit board was measured for changes in the contact angle of water before and after the plasma treatment using a contact angle meter.

(2)表面状態の評価
目視により回路基板の回路パターン面を観察し、以下の基準により評価を行なった。
〇:焼け焦げ等の損傷が全く認められない。
×:回路の一部に焼け焦げと見られる損傷が認められた。
(2) Evaluation of surface state The circuit pattern surface of the circuit board was observed visually and evaluated according to the following criteria.
◯: No damage such as scorching is observed.
X: Damage that was seen as scorching was found in a part of the circuit.

Figure 0004643929
Figure 0004643929

本発明によれば、回路パターン等が形成された基板等の導電体からなる微細な構造が非導
電体上に形成された被処理物を損傷することなくプラズマ処理することができるプラズマ
処理方法及びプラズマ処理装置を提供することができる。
According to the present invention, a plasma processing method capable of performing plasma processing without damaging a target object formed on a non-conductor with a fine structure made of a conductor such as a substrate on which a circuit pattern or the like is formed, and A plasma processing apparatus can be provided.

実施例1で用いたプラズマ処理装置を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a plasma processing apparatus used in Example 1. FIG. 図1における多孔質状薄膜導電体5と被処理物6との接触部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the contact part of the porous thin film conductor 5 and the to-be-processed object 6 in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、8 電極
2、9 樹脂ハウジング
3 固体誘電体
4 吸引口
5 多孔質状薄膜導電体
6 被処理物
61 ポリイミド樹脂フィルム
62 回路パターン
7 固定補助部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 8 Electrode 2, 9 Resin housing 3 Solid dielectric material 4 Suction port 5 Porous thin film conductor 6 To-be-processed object 61 Polyimide resin film 62 Circuit pattern 7 Fixing auxiliary member

Claims (4)

導電体からなる互いに独立した複数の回路パターンが非導電体上に形成された回路パターン面を有する被処理物を、対向面が固体誘電体で被覆されている対向する1対の電極間に配置し、前記電極間にガスを供給しながら電圧を印加することにより、前記被処理物の前記回路パターン面とは反対側の面のプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、
前記被処理物の前記回路パターン面を前記1対の電極における一方の電極に向け、前記一方の電極を被覆する固体誘電体及び前記被処理物のうち少なくとも前記被処理物とは別体の薄膜導電体を、前記一方の電極を被覆する固体誘電体と前記被処理物との間に介在させて前記一方の電極を被覆する固体誘電体に固定し、かつ前記被処理物を前記薄膜導電体に重ね、かつ前記薄膜導電体を前記回路パターン面の全体に行き渡らせて前記複数の回路パターンの全てと接触させることを特徴とするプラズマ処理方法。
An object to be processed having a circuit pattern surface in which a plurality of independent circuit patterns made of a conductor are formed on a non-conductor is disposed between a pair of opposed electrodes whose opposite surfaces are covered with a solid dielectric. And applying a voltage while supplying a gas between the electrodes to perform a plasma treatment on the surface opposite to the circuit pattern surface of the workpiece,
The circuit pattern surface of the object to be processed is directed to one electrode of the pair of electrodes, and a thin film separate from at least the object to be processed among the solid dielectric covering the one electrode and the object to be processed An electric conductor is interposed between the solid dielectric covering the one electrode and the object to be processed, and fixed to the solid dielectric covering the one electrode, and the object to be processed is fixed to the thin film conductor And the thin film conductor is spread over the entire circuit pattern surface so as to be in contact with all of the plurality of circuit patterns.
前記薄膜導電体は、多孔質状の薄膜導電体であり、該薄膜導電体の孔の大きさが、前記互いに独立した回路パターンのうち最小のパターン間隔よりも小さいことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理方法。   The thin film conductor is a porous thin film conductor, and the size of the pores of the thin film conductor is smaller than a minimum pattern interval among the circuit patterns independent of each other. The plasma processing method as described. 導電体からなる互いに独立した複数の回路パターンが非導電体上に形成された回路パターン面を有する被処理物の前記回路パターン面とは反対側の面をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
対向面が固体誘電体で被覆され、間にガスが供給されながら電圧が印加される対向する1対の電極と、
前記1対の電極における一方の電極を被覆する固体誘電体及び前記被処理物のうち少なくとも前記被処理物とは別体をなし、前記一方の電極を被覆する固体誘電体と該固体誘電体に前記回路パターン面を向けた前記被処理物との間に介在されて、前記一方の電極を被覆する固体誘電体に固定され、かつ前記被処理物が重ねられ、かつ前記回路パターン面の全体に行き渡り、前記複数の回路パターンの全てと接触する薄膜導電体と、
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 performing plasma processing on a surface opposite to the circuit pattern surface of an object to be processed having a circuit pattern surface on which a plurality of independent circuit patterns made of a conductor are formed on a non-conductor,
A pair of opposing electrodes, the opposing surfaces of which are coated with a solid dielectric, to which a voltage is applied while a gas is supplied therebetween,
The solid dielectric covering one electrode of the pair of electrodes and the object to be processed are separated from at least the object to be processed, and the solid dielectric covering the one electrode and the solid dielectric The circuit pattern surface is interposed between the object to be processed, fixed to a solid dielectric covering the one electrode, and the object to be processed is overlaid on the entire circuit pattern surface. A thin film conductor that contacts and contacts all of the plurality of circuit patterns;
A plasma processing apparatus comprising:
更に真空吸引により被処理物及び/又は固体誘電体を固定する手段を有し、かつ、前記薄膜導電体が多孔質状の薄膜導電体であり、該薄膜導電体の孔の大きさが、前記互いに独立した回路パターンのうち最小のパターン間隔よりも小さいことを特徴とする請求項3記載のプラズマ処理装置。   Furthermore, it has means for fixing the object to be processed and / or the solid dielectric by vacuum suction, and the thin film conductor is a porous thin film conductor, and the size of the hole of the thin film conductor is 4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the circuit pattern is smaller than a minimum pattern interval among circuit patterns independent from each other.
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