JPH11117081A - 基板のプラズマクリーニング装置およびプラズマクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチングレートの均一性を向上させて大き
な基板を対象とする場合にもクリーニング効果のばらつ
きが少ない基板のプラズマクリーニング装置およびプラ
ズマクリーニング方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 真空チャンバ６内でプラズマを発生させ
て下部電極３上に載置された基板１０をプラズマによる
電子やイオンのエッチング作用によりクリーニングする
プラズマクリーニング装置において、下部電極３の外縁
部の上面に絶縁体１１を装着して下部電極３の外縁部の
インピーダンスを増加させる。これによるプラズマ放電
の抑制効果で、外縁部が上部電極である蓋部材５に近接
していることによる外縁部周辺でのプラズマ放電の促進
効果を相殺して真空チャンバ６内でのプラズマ放電を均
一化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリント基板やリー
ドフレームなどの基板の表面をプラズマクリーニングす
る基板のプラズマクリーニング装置およびプラズマクリ
ーニング方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板やリードフレームなどの基
板の表面を清浄化処理する方法としてプラズマクリーニ
ングが知られている。プラズマクリーニングは、処理対
象の基板を真空チャンバ内の下部電極上に載置し、下部
電極に高周波電圧を印加することにより真空チャンバ内
にプラズマを発生させ、この結果発生したイオンや電子
を基板の表面に衝突させてイオンや電子のエッチング効
果により基板の表面の清浄化処理を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のプラ
ズマクリーニングの効果は真空チャンバ内で発生するプ
ラズマの密度、すなわちプラズマ放電の密度に依存す
る。ところがプラズマ放電の密度は真空チャンバ内の全
範囲で必ずしも均一ではない。このため、真空チャンバ
内のほぼ全体を占有するような、すなわち下部電極とほ
ぼ同寸法の大きな基板を対象としてプラズマクリーニン
グする場合には、プラズマクリーニングの効果を表すエ
ッチングレートの分布は基板全体について均一となら
ず、基板の外縁部周辺において中央部と比べて高いエッ
チングレートを示す。これは基板の外縁部は上部電極で
ある真空チャンバの側壁に近いため、中央部よりもプラ
ズマ放電が発生しやすいからであると考えられている。

【０００４】このように、従来のプラズマクリーニング
装置ではエッチングレートの均一性が悪く、真空チャン
バ内のほぼ全体を占有するような大きさの基板を対象と
した場合には、プラズマクリーニングの効果にばらつき
を生じ、場合によっては基板の外縁部が過剰処理されて
品質不良を招くことがあるという問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、エッチングレートの均一
性を向上させて大きな基板を対象とする場合にもクリー
ニング効果のばらつきが少ない基板のプラズマクリーニ
ング装置およびプラズマクリーニング方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の基板のプ
ラズマクリーニング装置は、基板を載置する下部電極
と、この下部電極の上方に配設され下部電極とともに真
空チャンバを構成する上部電極と、この真空チャンバ内
を真空吸引する真空吸引部と、真空チャンバ内にプラズ
マ発生用ガスを供給するプラズマガス供給部と、前記下
部電極に高周波電圧を印加する高周波電源とを備え、前
記下部電極の外縁部に絶縁体を装着することにより、こ
の外縁部のインピーダンスを増加させてプラズマクリー
ニング時のエッチングレートを均一化するようにした。

【０００７】請求項２記載の基板のプラズマクリーニン
グ方法は、真空チャンバ内の下部電極上に基板を載置
し、真空チャンバ内を真空吸引した後に真空チャンバ内
にプラズマ発生用ガスを供給し、前記下部電極に高周波
電圧を印加することにより真空チャンバ内にプラズマを
発生させて基板をプラズマクリーニングする基板のプラ
ズマクリーニング方法であって、前記下部電極の外縁部
に絶縁体を装着することにより、この外縁部のインピー
ダンスを増加させてプラズマクリーニング時のエッチン
グレートを均一化するようにした。

【０００８】各請求項記載の発明によれば、基板を載置
する下部電極の外縁部の上面の所定範囲に絶縁体を装着
することにより、当該外縁部のインピーダンスを高くし
てプラズマクリーニング時のエッチングレートを均一化
することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の基板
のプラズマクリーニング装置の断面図、図２は同基板の
プラズマクリーニング装置の平面図、図３は同基板のプ
ラズマクリーニング装置の断面図、図４（ａ）は同基板
のプラズマクリーニング装置のエッチングレートを示す
断面図、図４（ｂ）は従来の基板のプラズマクリーニン
グ装置のエッチングレートを示す断面図である。

【００１０】まず図１を参照して基板のプラズマクリー
ニング装置の構造を説明する。図１において、ベース部
材１には開口部１ａが設けられている。開口部１ａには
絶縁材２を介して下部電極３が装着されている。下部電
極３は高周波電源４と電気的に接続されている。ベース
部材１および下部電極３の上方には蓋部材５が配設され
ている。蓋部材５は図示しない開閉手段により開閉し、
蓋部材５と下部電極３は真空チャンバ６を構成する。ま
た蓋部材５は接地部７に接地されており、下部電極３と
対向する上部電極となっている。

【００１１】真空チャンバ６は蓋部材５に設けられた管
路を通じて真空吸引部８およびプラズマガス供給部９と
接続されている。真空吸引部８は真空チャンバ６内を真
空吸引する。プラズマガス供給部９は、真空チャンバ６
内にアルゴンガスなどのプラズマ発生用のガスを供給す
る。下部電極３の上面には、プラズマクリーニングの対
象である基板１０が載置されている。基板１０の大きさ
は下部電極３の大きさとほぼ等しく、真空チャンバ６が
許容する最大の大きさとなっている。

【００１２】次に図１および図２を参照して下部電極３
の上面に装着される絶縁体１１について説明する。図１
に示すように、下部電極３の外縁部の上面には絶縁体１
１が装着されている。絶縁体１１は、図２に示すよう
に、下部電極の幅Ｂに対する絶縁体１１の幅ｂの比率ｂ
／Ｂが０．１〜０．２程度となるような所定範囲に装着
される。絶縁体１１の材質は好ましくはセラミックを用
いるが、これに限定されず、絶縁性を有するものであっ
て、プラズマ条件下で使用可能な材質であればよい。

【００１３】この基板のプラズマクリーニング装置は上
記のような構成より成り、次に動作を説明する。まず図
１において蓋部材５が開放された状態で、下部電極３上
に基板１０が載置される。次に蓋部材５を閉じた後、真
空吸引部８を駆動して真空チャンバ６内を真空吸引す
る。その後真空チャンバ６内にはプラズマガス供給部９
によりプラズマ発生用ガスが供給される。次に、高周波
電源４を駆動して下部電極３に高周波電圧を印加するこ
とにより、真空チャンバ６内にはプラズマが発生し、図
３に示すようにプラズマによる電子やイオンが基板１０
の表面に衝突する（矢印ａ参照）。そしてこれら電子や
イオンのエッチング作用により基板１０表面の異物が防
去され、プラズマクリーニングが行われる。

【００１４】ここで、真空チャンバ６内での電子やイオ
ンのエッチング作用の強さを表わすエッチングレートの
分布について、図４（ａ），（ｂ）を参照して説明す
る。図４（ａ）は本実施の形態のプラズマクリーニング
装置における真空チャンバ６内でのエッチングレートの
分布を示すものである。図４（ａ）のエッチングレート
のグラフｅ１に示すように、エッチングレートは基板１
０の全範囲について、ほぼ均一な分布となっている。

【００１５】図４（ｂ）は、従来のプラズマクリーニン
グ装置におけるエッチングレートの分布を比較対照のた
めに示したものである。図４（ｂ）のエッチングレート
のグラフｅ２に示すように、従来のプラズマクリーニン
グ装置では基板１０の中央部に比べて外縁部のエッチン
グレートが高くなる。これは、基板１０の外縁部は上部
電極を兼ねる蓋部材５と距離的に近接しており、このた
め中央部よりプラズマ放電を誘起しやすいことによるも
のと考えられる。

【００１６】これに対し、本実施の形態では、基板１０
の外縁部に相当する部分の下部電極３の外縁部の上面に
は絶縁体１１が装着されているため、この部分のインピ
ーダンスは中央部と比較して高くなっている。したがっ
て、インピーダンスの増加分だけプラズマ放電が抑制さ
れることになり、前述の上部電極の蓋部材５が近接して
いることによるプラズマ放電の促進効果を、インピーダ
ンス増加によるプラズマ放電の抑制効果で相殺すること
により、結果として図４（ａ）に示すようなより均一な
エッチングレートの分布を実現することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、プラズマクリーニング
対象の基板を載置する下部電極の外縁部の上面の所定範
囲に絶縁体を装着して当該部のインピーダンスを中央部
と比べて高めるようにしたので、プラズマクリーニング
時の真空チャンバ内でのプラズマ放電の分布を均一にす
ることができ、したがって均一なエッチングレートの分
布を実現することができる。これにより基板の外縁部が
過剰クリーニング処理されることや、基板の中央部がク
リーニング処理不足となるなどの、エッチングレートの
不均一に起因する品質不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の基板のプラズマクリー
ニング装置の断面図

【図２】本発明の一実施の形態の基板のプラズマクリー
ニング装置の平面図

【図３】本発明の一実施の形態の基板のプラズマクリー
ニング装置の断面図

【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の基板のプラズマ
クリーニング装置のエッチングレートを示す断面図 （ｂ）従来の基板のプラズマクリーニング装置のエッチ
ングレートを示す断面図

【符号の説明】

１ ベース部材 ３ 下部電極 ４ 高周波電源 ５ 蓋部材 ６ 真空チャンバ ８ 真空吸引部 ９ プラズマガス供給部 １０ 基板 １１ 絶縁体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を載置する下部電極と、この下部電極
   の上方に配設され下部電極とともに真空チャンバを構成
   する上部電極と、この真空チャンバ内を真空吸引する真
   空吸引部と、真空チャンバ内にプラズマ発生用ガスを供
   給するプラズマガス供給部と、前記下部電極に高周波電
   圧を印加する高周波電源とを備え、前記下部電極の外縁
   部に絶縁体を装着することにより、この外縁部のインピ
   ーダンスを増加させてプラズマクリーニング時のエッチ
   ングレートを均一化することを特徴とする基板のプラズ
   マクリーニング装置。
2. 【請求項２】真空チャンバ内の下部電極上に基板を載置
   し、真空チャンバ内を真空吸引した後に真空チャンバ内
   にプラズマ発生用ガスを供給し、前記下部電極に高周波
   電圧を印加することにより真空チャンバ内にプラズマを
   発生させて基板をプラズマクリーニングする基板のプラ
   ズマクリーニング方法であって、前記下部電極の外縁部
   に絶縁体を装着することにより、この外縁部のインピー
   ダンスを増加させてプラズマクリーニング時のエッチン
   グレートを均一化することを特徴とする基板のプラズマ
   クリーニング方法。