JPH1126439A - 基板のプラズマクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極とベース部材の隙間に異物が堆積するこ
とがなく、また真空チャンバに導入された空気が基板を
吹き飛ばすことがない基板の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。 【解決手段】 ベース部材１０と、ベース部材の開口部
１０ａに装着された電極１２と、蓋部材１３で形成され
る真空チャンバ１１を備えたプラズマクリーニング装置
において、ベース部材１０と電極１２の隙間Ｇに大気開
放弁２７を接続し、隙間Ｇから真空チャンバ１１内に空
気を導入する。これにより、真空チャンバ１１内への空
気導入時に隙間Ｇ内の異物を吹き飛ばして排出すること
ができるので、異物の堆積による電気的短絡が発生しな
い。また、隙間Ｇから導入される空気は真空チャンバ１
１内で上方向の流れとなるので、電極１２上の基板１を
吹き飛ばす不具合が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に電子部品を
実装するのに先立って、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に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置により基板に電子部品
を実装するのに先立ち、基板の表面を清浄化することが
行われる。基板の表面の清浄化処理を行う方法として、
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電極上に
載置し、真空チャンバ内を真空排気した後にプラズマ発
生用ガスを真空チャンバ内に導入し、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】以下、従来の基板のプラズマクリーニング
装置について説明する。図５は従来の基板のプラズマク
リーニング装置の部分断面図である。図５において、ベ
ース部材２には開口部２ａが設けられており、開口部２
ａには下方より電極３が装着されている。ベース部材２
と電極３の間には絶縁部材４が介装されている。電極３
上には基板１が載置されている。電極３の上方には、蓋
部材５が上下動自在に配設され、蓋部材５、ベース部材
２及び電極３で包囲される空間は真空チャンバ６を形成
している。蓋部材５は部分的に側方に張り出した張り出
し部５ａを有しており、張り出し部５ａの下方には、ベ
ース部材２に接続された配管７が配設されている。配管
７は真空チャンバ６と真空排気部、大気開放弁（図外）
を接続している。電極３は高周波電源９と、蓋部材５は
接地部８とそれぞれ電気的に接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成より
成る従来の基板のプラズマクリーニング装置には、以下
の問題点があった。まず、電極３とベース部材２の隙間
Ｇ内に落下し堆積する異物による不具合である。プラズ
マクリーニングの対象である基板１はベース部材２上を
押送されて搬送されるため、基板１とベース部材２の表
面との摩擦により、基板１やベース部材４の表面が剥離
して生じる微細な異物が隙間Ｇ内に落下して堆積しやす
いが、隙間Ｇ内に異物が堆積すると、電極３に高周波電
圧が印加された際に電極３とベース部材２が堆積した異
物により電気的に短絡し、電極３の上面での放電が不安
定となってプラズマクリーニングの不良原因となる。

【０００５】また、プラズマクリーニング終了後には、
真空チャンバ５内の圧力を常圧に戻すため、配管７を通
じて空気を導入するが、導入された空気は矢印Ｎで示す
ようにベース部材２の表面に沿うように基板１へ向かっ
て流れるため、電極３上の基板１を吹き飛ばしやすい
（鎖線で示す基板１参照）。このようにして吹き飛ばさ
れた基板１は、位置が大きくずれるため搬送の不具合の
原因となる。この不具合を解消する手段の１つとして、
蓋部材５の張り出し部５ａを大きくすることにより、基
板１へ向かって流れる空気の勢いを弱くすることが考え
られるが、このようにすると真空チャンバ５の寸法が増
大し、装置の小型コンパクト化の要請に反することとな
る。

【０００６】そこで本発明は、異物の堆積によるプラズ
マクリーニングの不良がなく、また真空チャンバに導入
された空気が基板を吹き飛ばすことがなく、しかも装置
を小型コンパクト化することができる基板のプラズマク
リーニング装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の基板のプラズマ
クリーニング装置は、ベース部材と、ベース部材との間
に隙間を確保してベース部材に装着された電極と、ベー
ス部材上に配設されてベース部材とともに真空チャンバ
を形成する蓋部材と、電極に高周波電圧を印加する高周
波電源と、真空チャンバ内を真空排気する真空排気部
と、真空チャンバ内にプラズマ発生用のプラズマガスを
供給するプラズマガス供給部とを備えた基板のプラズマ
クリーニング装置であって、前記隙間に大気開放弁を接
続し、この隙間から前記真空チャンバ内に空気を吹き上
げて前記真空チャンバ内に空気を導入するようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、大気
開放弁はベース部材と電極の隙間を介して真空チャンバ
と連通されており、この隙間から空気が真空チャンバ内
に導入される。したがって、隙間内の異物は大気導入時
の空気の流れにより隙間から吹き出されるので、隙間に
異物が堆積することはなく、異物による電極とベース部
材の電気的な短絡を防止できる。また、大気導入の際に
電極上に載置された基板が導入された空気の流れにより
吹き飛ばされることもない。

【０００９】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斜視図、図２は同基板のプラズ
マクリーニング装置の部分断面図、図３は同基板のプラ
ズマクリーニング装置の部分斜視図、図４は同基板のプ
ラズマクリーニング装置の部分断面図である。

【００１０】まず、図１を参照して基板のプラズマクリ
ーニング装置の全体構造を説明する。図１において、１
０はベース部材であり、ベース部材１０の上面には、基
板１の搬送路１４が設けられている。搬送路１４は、基
板１の幅に対応して長手方向に連続して形成された凹部
であり、この凹部に基板１を載置し、基板１を長手方向
に押送することにより基板１を搬送するものである。

【００１１】搬送路１４上には、真空チャンバ１１が設
けられている。真空チャンバ１１はベース部材１０、ベ
ース部材１０に装着された電極１２（図２および図３参
照）及びベース部材１０上に配設された箱形の蓋部材１
３により構成される。蓋部材１３の外側面には２つの板
状のブラケット１５が固着されており、ブラケット１５
の端部はブロック１６に結合されている。ブロック１６
は、蓋部材１３の開閉手段１７に結合されている。開閉
手段１７はシリンダなどから成り、開閉手段１７を駆動
することにより、蓋部材１３は上下動し、真空チャンバ
１１が開閉する。

【００１２】図１において、ベース部材１０の側面に
は、ガイドレール４０が配設されている。ガイドレール
４０には、２個のスライダ４１、４２がスライド自在に
嵌合している。スライダ４１、４２にはブラケット４
３、４４がそれぞれ固着されている。ブラケット４３、
４４には、第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７が
それぞれ装着されている。第１のシリンダ４５のロッド
４６及び第２のシリンダ４７のロッド４８には、第１の
搬送アーム４９、第２の搬送アーム５０がそれぞれ結合
されている。

【００１３】第１の搬送アーム４９の先端部と第２の搬
送アーム５０の先端部は、搬送路１４上に延出して下向
きに屈曲しており、第１の搬送爪４９ａ及び第２の搬送
爪５０ａになっている。第１の搬送爪４９ａ及び第２の
搬送爪５０ａは、搬送路１４上に位置し、第１のシリン
ダ４５のロッド４６、第２のシリンダ４７のロッド４８
が突没することにより上下動する。

【００１４】ベース部材１０の側面には、第１のモータ
５７および第２のモータ５８が配設されている。第１の
モータ５７および第２のモータ５８の回転軸には、それ
ぞれプーリ５５、５６が装着されている。ベース部材１
０の側面には、プーリ５５、５６に対応して従動プーリ
５３、５４が設けられている。プーリ５５と従動プーリ
５３、プーリ５６と従動プーリ５４には、それぞれベル
ト５９、６０が調帯されている。ベルト５９、６０は連
結部材５１、５２によってブラケット４３、４４と結合
されている。

【００１５】したがって、第１のモータ５７、第２のモ
ータ５８が正逆駆動することによりベルト５９、６０は
水平方向に走行し、ブラケット４３、４４に装着されて
いる第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７は水平方
向に正逆移動する。この水平方向の正逆移動と、第１の
シリンダ４５および第２のシリンダ４７の上下動を組み
合わせることにより、第１の搬送爪４９ａおよび第２の
搬送爪５０ａは基板１を搬送路１４上で押送して搬送す
る。即ち、第１の搬送爪４９ａは上流側（図１において
左方）より基板１を真空チャンバ１１内に搬入する。ま
た第２の搬送爪５０ａは真空チャンバ１１内より、下流
側（図１において右方）へ基板１を搬出する。

【００１６】ベース部材１０の上流側には、基板１のロ
ーダ部２０が配設されている。ローダ部２０はＺ軸モー
タ２３を備えたＺテーブル２２を有しており、Ｚテーブ
ル２２には、マガジン２１が装着されている。マガジン
２１の内部には多数の基板１が水平姿勢で段積して収納
されている。２４はプッシャであり、マガジン２１内の
基板１を搬送路１４上に押し出す。

【００１７】また、ベース部材１０の下流側には、基板
１のアンローダ部３０が配設されている。アンローダ部
３０はＺ軸モータ３３を備えたＺテーブル３２を有して
おり、Ｚテーブル３２には、マガジン３１が装着されて
いる。マガジン３１内にはプラズマクリーニング処理済
みの基板１が第２の搬送爪５０ａにより挿入されて回収
される。

【００１８】次に、図２、図３を参照して真空チャンバ
１１及び電極１２の構造を説明する。蓋部材１３には配
管３５を介してプラズマガス供給部３６が接続されてい
る。プラズマガス供給部３６は、真空チャンバ１１内に
アルゴンガスなどのプラズマ発生用ガスを供給する。ま
た蓋部材１３は接地部３４に電気的に接続されている。
蓋部材１３とベース部材１０の当接面にはシール２９が
装着されている。

【００１９】ベース部材１０には開口部１０ａが設けら
れ、開口部１０ａには下方から電極１２が装着されてい
る。ベース部材１０と電極１２の間には絶縁体１８が介
装されており、電極１２は、高周波電源１９と電気的に
接続されている。電極１２は図２に示すように、上中下
３段の直方体部分で構成された部材である。電極１２の
上段部はベース部材１０の開口部１０ａに隙間Ｇを以て
装着されており、中段部は電極１２の全周にわたり溝状
に削り込まれて溝部１２ａを形成している。また下段部
は絶縁部材１８を介してベース部材１０の下面に固着さ
れている。

【００２０】溝部１２ａは空気導入部２５に連通してい
る。空気導入部２５は絶縁管２６を中間に挟むことによ
って電極１２を電気的に絶縁している。空気導入部２５
は大気開放弁２７、真空排気部２８と接続されている。
すなわち、大気開放弁２７は、溝部１２ａを介してベー
ス部材１０と電極１２の隙間Ｇに接続されている。

【００２１】したがって、真空排気時には真空チャンバ
１１内の空気は、隙間Ｇを経て真空排気部２８によって
排気され、また空気導入時には大気開放弁２７より導入
された空気は、空気導入部２５を経て溝部１２ａに入
り、隙間Ｇを経て隙間Ｇより真空チャンバ１１内に導入
される。ここで、溝部１２ａの容積を隙間Ｇに対して極
力大きくしてこの溝部１２ａを空気導入時における十分
な空気溜まりとすることにより、隙間Ｇから空気を勢い
よくかつ均一に真空チャンバ１１内に吹き出して真空チ
ャンバ１１内全体に空気を導入することができる。

【００２２】また、このような配置とすることにより、
従来の装置に設けられていた真空チャンバ１１の配管接
続用の張り出し部をなくすことができ、装置の小型コン
パクト化を図ることができる。

【００２３】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、
蓋部材１３が上昇して真空チャンバ１１が開いた状態
で、搬送路１４上を第１の搬送爪４９ａにより基板１が
搬送され、真空チャンバ１１内に搬入される。次いで、
図２に示すように蓋部材１３を下降させて真空チャンバ
１１を閉じた後、真空チャンバ１１内は真空排気部２８
により真空排気され、その後プラズマガス供給部３６に
よりプラズマ発生用ガスが真空チャンバ１１内に導入さ
れる。次に高周波電源１９を駆動して電極１２に高周波
電圧を印加することにより、真空チャンバ１１内にはプ
ラズマが発生し、その結果発生したイオンや電子が基板
１の表面に衝突することにより基板１の表面のプラズマ
クリーニングが行われる。

【００２４】次に、プラズマクリーニングが終了する
と、大気開放弁２７を開にして真空チャンバ１１内に空
気が導入される。このとき、図４に示すように、空気導
入部２５を経て導入される空気は、電極１２に設けられ
た空気溜まりとしての溝部１２ａに導かれ（矢印ａ参
照）、電極１２とベース部材１０の隙間Ｇから真空チャ
ンバ１１内へ吹き出す。このため隙間Ｇ内に落下した異
物は、プラズマクリーニングのサイクルごとに繰り返さ
れる空気導入時に、隙間Ｇから吹き出す空気の流れによ
って隙間Ｇの外部に吹き飛ばされて排出される（矢印ｃ
参照）。この結果隙間Ｇ内には異物が堆積せず、したが
って異物の堆積による電極１２とベース部材１０の間の
電気的短絡が発生しない。

【００２５】また、隙間Ｇより導入される大気の流れ
は、図４に示すように、真空チャンバ１１内で上向きの
流れ（矢印ｃ参照）となり、電極１２上に載置された基
板１を吹き飛ばす方向の流れが発生しないため基板１が
吹き飛ばされることがなく、基板１の位置ずれによる搬
送の不具合がない。

【００２６】真空チャンバ１１内の圧力が常圧に戻った
ならば、蓋部材１３が上昇し、真空チャンバ１１が開状
態となる。次いで第２の搬送爪５０ａによりプラズマク
リーニング処理済みの基板１が真空チャンバ１１から搬
出されるとともに、新たな基板１が真空チャンバ１１内
に搬入され、次のプラズマクリーニングのサイクルが開
始される。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、大気開放弁をベース部
材と電極の隙間を介して真空チャンバと連通させ、この
隙間から空気を真空チャンバ内に導入するようにしたの
で、電極とベース部材の隙間内に落下して堆積する異物
が空気導入の際の空気の流れにより吹き出され、隙間内
の異物の堆積による電極とベース部材の電気的な短絡を
防止できる。また、電極とベース部材の隙間より真空チ
ャンバ内に吹き出す空気によって電極上の基板を吹き飛
ばす方向の流れが発生しないので、空気導入時に基板が
吹き飛ばされることがなく、基板の位置ずれによる搬送
の不具合が発生しない。しかも従来装置に設けられてい
た真空チャンバの張り出し部をなくすことができるの
で、装置の小型コンパクト化を図ることができる。

【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
ニング装置の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態の基板のプラズマクリー
ニング装置の部分断面図

【図３】本発明の一実施の形態の基板のプラズマクリー
ニング装置の部分斜視図

【図４】本発明の一実施の形態の基板のプラズマクリー
ニング装置の部分断面図

【図５】従来の基板のプラズマクリーニング装置の部分
断面図

【符号の説明】

１ 基板 １０ ベース部材 １１ 真空チャンバ １２ 電極 １３ 蓋部材 １４ 搬送路 ２０ ローダ部 ２５ 大気導入部 ２７ 大気開放弁 ２８ 真空排気部 ３０ アンローダ部 ３６ プラズマガス供給部 ４９ａ 第１の搬送爪 ５０ａ 第２の搬送爪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベース部材と、ベース部材との間に隙間を
   確保してベース部材に装着された電極と、ベース部材上
   に配設されてベース部材とともに真空チャンバを形成す
   る蓋部材と、電極に高周波電圧を印加する高周波電源
   と、真空チャンバ内を真空排気する真空排気部と、真空
   チャンバ内にプラズマ発生用のプラズマガスを供給する
   プラズマガス供給部とを備えた基板のプラズマクリーニ
   ング装置であって、前記隙間に大気開放弁を接続し、こ
   の隙間から前記真空チャンバ内に空気を吹き出して前記
   真空チャンバ内に空気を導入するようにしたことを特徴
   とする基板のプラズマクリーニング装置。