JP4925843B2

JP4925843B2 - プラズマ洗浄装置

Info

Publication number: JP4925843B2
Application number: JP2007018958A
Authority: JP
Inventors: 正行福田; 龍一小松; 直也村上
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: JP2008186994A

Description

本発明は、真空状態にされたチャンバー内にプリント基板を収納し、電極に高周波電源により高周波電圧を印加して反応性ガスをプラズマ化し、前記プリント基板を洗浄するプラズマ洗浄装置に関する。

この種の洗浄装置は、例えば特許文献１などに開示されている。一般に、多数のプリント基板の洗浄が一括して行なえるように、マガジン内に複数のプリント基板を収納し、チャンバー内に配設された一対の平行な上部電極及び下部電極間において前記マガジンをこの下部電極上に載置して洗浄を行なっていた。
特開２００２−１５３８３２号公報

しかし、多数のプリント基板の洗浄を一括して行なうに際して、反応性ガスを各プリント基板に供給することが困難であり、プラズマ洗浄が均一とならないという問題があった。

そこで本発明は、マガジン内の複数のプリント基板のプラズマ洗浄が均一に行なえるプラズマ洗浄装置を提供することを目的とする。

このため第１のプラズマ洗浄装置に係る発明は、真空状態にされたチャンバー内に複数のプリント基板を収納すると共に出し入れできるように両側面に開設した開口を有するマガジンを収納し、このマガジンの前記両側面との間に空間を存してそれぞれの前記開口に面し、該マガジンを挟むように一対の電極を前記チャンバーの側面の中側に配設して、一方の前記電極に分配路及び前記開口に対向した複数の吹出口を設け、プラズマ反応性ガスを前記分配路で分配しつつ前記各吹出口を介して前記マガジンの前記開口に向けて供給すると共に、前記一対の電極に高周波電源により高周波電圧を印加して前記プラズマ反応性ガスをプラズマ化して前記マガジン内に収納されたプリント基板を洗浄し、この洗浄した後のプラズマ化された前記プラズマ反応性ガスを他方の前記電極に開設した開口を介して前記チャンバー外へ排出することを特徴とする

本発明は、マガジン内の複数のプリント基板のプラズマ洗浄が均一に行なえるプラズマ洗浄装置を提供することができる。

以下、図１を参照して、先ず本発明の第１の実施形態に係るプラズマ洗浄装置について説明する。１はアースに接続された真空チャンバーで、右側面開口部及び左側面開口部に絶縁物２、３が設けられ、この絶縁物２、３の中側にそれぞれ右部電極４、左部電極５が固定され、結果として一対の平行な右部電極４及び左部電極４が配設される。そして、この真空チャンバー１は、図示しない真空ポンプによって所定の真空状態とされる。なお、前記絶縁物２、３に代えて、単なる空間としてもよい。

そして、前記絶縁物２及び右部電極４の中央部に開設された導入口２Ａ及び４Ａ内に、例えば酸素ガスであるプラズマ反応性ガスを真空チャンバー１内に導入するための導入管６が埋設される。図３に示すように、７は左側面視Ｈ形状を呈する導入分配装置で、右側面中央部に前記導入管６に連通する導入口部７Ａを備え、この導入口部７Ａを介して導入されたプラズマ反応性ガスを分配路７Ｂを介して分配されて左側面部に所定間隔を存して開設された複数の吹出口７Ｃより後述せるマガジン１１に向けて吹き出す構成である。

なお、導入分配装置７を側面視Ｈ形状を呈する形状にしたのは、右部電極４とマガジン１１との間の空間を、導入分配装置７により右部電極４が塞がれないようにして、プラズマ反応性ガスをプラズマ化するためである。

また、真空チャンバー１の底壁上にはアースに接続されるか絶縁性の材質で作製されたステージ１０が設けられ、このステージ１０上に洗浄すべき複数のプリント基板Ｐを多段に収納したマガジン１１が載置される。前記マガジン１１は左側面及び右側面が開設され、開設されていない両側面の内側には前記プリント基板Ｐを載置するための支承爪１２が所定間隔毎に複数設けられる。そして、支承爪１２上に前記プリント基板Ｐを開設された左側面及び右側面を介して水平方向にスライドできるように載置する。

前記反応性ガスはプラズマ化して前記マガジン１１内に収納されたプリント基板Ｐを洗浄するが、この洗浄した後のプラズマ化された反応性ガスは右側面部に開設された複数の吸込口５Ａを介して左部電極５内に導入される。そして、この吸込口５Ａを介して導入されたプラズマ反応性ガスは前記絶縁物３との間に形成された収集路５Ｂを介して収集されて、絶縁物３の中央部に形成された排出口３Ａより装置外へ排出される構成である。

なお、図２に示す１５、１５は板状のガス導入案内装置で、マガジン１１の奥行寸法より右部電極４及び導入分配装置７の奥行寸法が大きいので、導入分配装置７の複数の吹出口７Ｃより吹き出されたプラズマ反応性ガスを確実にマガジン１１内に案内供給するためのものである。１６、１６は板状のガス導出案内装置で、マガジン１１の奥行寸法より左部電極５の奥行寸法が大きいので、マガジン１１からの洗浄後のプラズマ反応性ガスを確実に左部電極５の複数の吸込口５Ａに案内供給するためのものである。

２０はアースに接続された高周波電源で、前記右部電極４、左部電極５にケーブル１８、自動整合器２１を介して高周波電圧を印加して前記プラズマ反応性ガス、即ち酸素ガスをプラズマ化させるものである。なお、前記ケーブル１８は前記真空チャンバー１に埋設された絶縁物１９を貫通して自動整合器２１と右部電極４、左部電極５とを接続している。

前記絶縁物２及び右部電極４の導入口２Ａ及び４Ａに埋設された導入管６及び導入口部７Ａを介して酸素ガスであるプラズマ反応性ガスが矢印で示すように、導入分配装置７内に導入されると、分配路７Ｂを介して吹出口７Ｃよりマガジン１１に向けて吹き出され、しかもガス導入案内装置１５、１５により確実にマガジン１１内に案内供給され、高周波電源２０により高周波電圧が前記右部電極４、左部電極５に自動整合器２１を介して印加されるので前記プラズマ反応性ガスがプラズマ化される。

そして、生成されたプラズマ中の例えばラジカル化された酸素が前記マガジン１１内のプリント基板Ｐに付着している汚染物質（例えば、炭素など）と化学反応を起こしてプリント基板Ｐを洗浄する。この洗浄した後のプラズマ化された反応性ガスは、複数の吸込口５Ａを介して左部電極５の側面全体からほぼ均一に導入され、しかもガス導出案内装置１６、１６により確実に左部電極５内に案内供給され、収集路５Ｂを介して収集されて、絶縁物３の排出口３Ａより装置外へ排出され、結果として前記汚染物質は取り除かれ、プリント基板Ｐは洗浄される。

このとき、プラズマ反応性ガスである酸素ガスは導入分配装置７内に導入されて分配路７Ｂを介して分配され複数の吹出口７Ｃよりマガジン１１に向けて吹き出されるので、マガジン１１内の各プリント基板Ｐ間をほぼ均一に流れ、マガジン１１内の左右上下方向の酸素ガスの密度は均一となり、生成されたプラズマもマガジン１１内でほぼ均一となる。従って、生成されマガジン１１内でほぼ均一になっているプラズマ中のラジカル化された酸素が前記マガジン１１内のプリント基板Ｐに付着している汚染物質と化学反応を起こして、絶縁物３の排出口３Ａを介して排出され、異常放電も回避でき、結果として前記汚染物質は取り除かれ、マガジン１１内の複数のプリント基板Ｐのプラズマ洗浄が均一に行なえる。

以上の第１の実施形態は、右部電極４を介するプラズマ反応性ガスを導入分配装置７内に導入して、その後この導入分配装置７の複数の吹出口７Ｃよりマガジン１１に向けて吹き出すようにしたが、右部電極４が導入分配装置を兼用する第２の実施形態について、図４に基づき説明する。この場合、第１の実施形態と異なる点にのみ説明するが、第１の実施形態と同一の番号は同一の機能を有し、その説明は省略するものとし、便宜上マガジン１１内に収納されたプリント基板Ｐの図示は省略する。

アースに接続された真空チャンバー１の右側面開口部には絶縁物２２が設けられ、この絶縁物２２の中側に右部電極２４が固定され、第１の実施形態と同様に一対の平行な右部電極２４及び左部電極４が配設される。

そして、前記絶縁物２２の中央部には、例えば酸素ガスであるプラズマ反応性ガスを真空チャンバー１内に導入するために導入口２２Ａが開設される。右部電極２４はプラズマ反応性ガスの導入分配装置でもあり、導入口２２Ａから導入されたプラズマ反応性ガスは前記絶縁物２２との間で形成された連通路２４Ｂを介して右部電極２４内に導入される。

そして、連通路２２Ｂを介して右部電極２４内に導入されたプラズマ反応性ガスを分配してマガジン１１に向けて吹き出せるように、左側面部には前記連通路２４Ｂに連通する複数の吹出口２４Ｃが形成される。

従って、前記絶縁物２２の導入口２２Ａを介して酸素ガスであるプラズマ反応性ガスが導入分配装置である右部電極２４内に導入され、即ち導入口２２Ａから導入されたプラズマ反応性ガスは連通路２４Ｂを介して右部電極２４内に導入され、吹出口２４Ｃよりマガジン１１に向けてほぼ均一に吹き出される。

そして、高周波電源２０により高周波電圧が前記右部電極２４、左部電極５に自動整合器２１を介して印加されるので前記プラズマ反応性ガスがプラズマ化され、生成されたプラズマ中の例えばラジカル化された酸素が前記マガジン１１内のプリント基板Ｐに付着している汚染物質（例えば、炭素など）と化学反応を起こしてプリント基板Ｐを均一に洗浄する。この洗浄した後のプラズマ化された反応性ガスは、複数の吸込口５Ａを介して左部電極５内に導入され、収集路５Ｂを介して収集されて、絶縁物３の排出口３Ａより装置外へ排出され、結果として前記汚染物質は取り除かれ、プリント基板Ｐは洗浄される。

なお、第１の実施形態と同様に、ガス導入案内装置１５、１５及びガス導出案内装置１６、１６は設けられるが、説明は省略する。

更に、第１及び第２の実施形態でプラズマ反応性ガスとして酸素ガスを使用したが、これに限らず、例えばアルゴン等の不活性ガスを使用してもよい。この場合、高周波電源により電極に高周波電圧を印加して不活性ガスをプラズマ化させ、生成されたプラズマ中のプラスイオンがプリント基板に衝突することにより、プリント基板表面をエッチングして、汚染物質を取り除き、洗浄することとなる。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

第１の実施形態のプラズマ洗浄装置の概略縦断面図である。第１の実施形態のプラズマ洗浄装置の概略横断平面図である。導入分配装置の左側面図である。第２の実施形態のプラズマ洗浄装置の概略縦断面図である。

符号の説明

１真空チャンバー
４、２４右部電極
４Ａ導入口
５左部電極
５Ａ吸込口
５Ｂ収集路
７導入分配装置
７Ｃ吹出口
１１マガジン
１５ガス導入案内装置
１６ガス導出案内装置
２０高周波電源

Claims

真空状態にされたチャンバー内に複数のプリント基板を収納すると共に出し入れできるように両側面に開設した開口を有するマガジンを収納し、このマガジンの前記両側面との間に空間を存してそれぞれの前記開口に面し、該マガジンを挟むように一対の電極を前記チャンバーの側面の中側に配設して、一方の前記電極に分配路及び前記開口に対向した複数の吹出口を設け、プラズマ反応性ガスを前記分配路で分配しつつ前記各吹出口を介して前記マガジンの前記開口に向けて供給すると共に、前記一対の電極に高周波電源により高周波電圧を印加して前記プラズマ反応性ガスをプラズマ化して前記マガジン内に収納されたプリント基板を洗浄し、この洗浄した後のプラズマ化された前記プラズマ反応性ガスを他方の前記電極に開設した開口を介して前記チャンバー外へ排出することを特徴とするプラズマ洗浄装置。