(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と、上部電極と、下部電極上に開閉自在に被蓋される蓋ケースと、蓋ケース内の処理室にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給部と、処理室内を真空吸引する真空吸引手段とを備え、処理室内にプラズマを発生させて処理室内のプラズマ対象物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、前記下部電極上に前記プラズマ処理対象物が配置されるセラミック製のボード部材を配置するとともに、前記プラズマ処理対象物のプラズマ処理エリアに対応する箇所に開口部が開口されたマスク部材を前記ボード部材の上方に配置し、且つ前記蓋ケースの内表面を鏡面としたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記蓋ケースに排気孔を設けたことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理対象物の必要エリアにプラズマ処理を行うプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ処理装置は、基板などのプラズマ処理対象物（以下、「ワーク」という）の表面クリーニング等を行うものであって、ワークを蓋ケース内の処理室に入れ、内部にプラズマを発生させてイオンなどをワークの表面に衝突させるようになっている。
【０００３】
イオンなどがワークの表面に衝突することにより、ワークの表面はエッチングされ、エッチングされた微細物質（パーティクル）は周辺に飛散する。飛散したパーティクルがワークの表面に落下してワークに付着すると、ワークを汚すことになる。そこで従来、蓋ケースの内表面は微小な凹凸のある粗面加工が施されており、その粗面効果により飛散したパーティクルを積極的に付着させ、これによりパーティクルがワーク表面に落下してワークを汚さないようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプラズマ処理装置は、プラズマ処理を行うにつれ、蓋ケースの内表面に付着するパーティクルの量も増え、蓋ケースの汚れもひどくなってくる。したがって蓋ケースの内表面は適宜清拭するなどしてクリーニングしなければならない。
【０００５】
しかしながら従来のプラズマ処理装置の蓋ケースの内表面は、パーティクルが付着しやすいように粗面加工されていたため、パーティクルは内表面に強くこびりついており、したがって簡単にはクリーニングできないものであった。特に粗面に空気中の湿気が付着し、この湿気の為にパーティクルがきわめて強く付着することから、クリーニングをより一層困難にしていた。そこで従来は、蓋ケースをプラズマ処理装置から取りはずし、専用の洗浄液でブラスト洗浄するなどしてクリーニングしていた。しかしながら、かかる従来の蓋ケースのクリーニングには多大な手間と時間を要するという問題点があった。
【０００６】
したがって本発明は、プラズマ処理時に発生するパーティクルにより蓋ケースの内表面やワークの表面が汚れるのを防止できるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。更には、蓋ケースの内表面に付着した汚れを簡単に清掃除去できるプラズマ処理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】
本発明は、下部電極と、上部電極と、下部電極上に開閉自在に被蓋される蓋ケースと、蓋ケース内の処理室にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給部と、処理室内を真空吸引する真空吸引手段とを備え、処理室内にプラズマを発生させて処理室内のプラズマ対象物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、前記下部電極上に前記プラズマ処理対象物が配置されるセラミック製のボード部材を配置するとともに、前記プラズマ処理対象物のプラズマ処理エリアに対応する箇所に開口部が開口されたマスク部材を前記ボード部材の上方に配置し、且つ前記蓋ケースの内表面を鏡面とした。
【０００８】
上記構成の本発明において、蓋ケース内で発生したプラズマのイオンなどは、下部電極上のプラズマ処理対象物へ向い、マスク部材の開口部を通過したものだけがプラズマ処理エリアに衝突してエッチングする。他のイオンはマスク部材に衝突し、プラズマ処理対象物には到達しない。したがってプラズマ処理対象物は、プラズマ処理が必要なエリアだけがエッチングされることとなり、不要なパーティクルの発生は抑制、防止される。したがって蓋ケースの内表面には殆どパーティクルは付着せず、蓋ケースのクリーニング頻度を激減させることができる。
【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はその上部にプラズマ処理対象物が配置される本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置の断面図、図２はプラズマ処理装置のマスク部材とマスク支持部材の斜視図である。
【００１０】
図１において、水平に配設された基部であるベース部２の中央部には開口部２ａが設けられており、開口部２ａ内には下方から下部電極３が絶縁部材３ａを介して装着されている。下部電極３の上部には処理対象のワークである基板４が配置されている。図２に示すように、基板４には電極４ａが複数箇所形成されている。電極４ａの表面に酸化膜が生じたり、ゴミ等の汚れが付着すると、電子部品の接合不良の原因となる。そこで本プラズマ処理装置で電極４ａの表面をエッチングすることにより、酸化膜や汚れを除去するものである。
【００１１】
下部電極３の上面には、板状のセラミック製のボード部材５が設置されている。ボード部材５上に基板４が載置されている。ベース部２の上方には、蓋ケース１０が図示しない開閉手段により開閉自在に被蓋されている。蓋ケース１０が下降した状態では、蓋ケース１０の下端部はベース部２の上面のシール部材６に当接する。これにより、下部電極３、ベース部２および蓋ケース１０で閉囲される空間は密閉され、プラズマ処理を行うための密閉空間である処理室１１を形成する。蓋ケース１０の内表面は、ガラス板７を貼り付けるなどして設置して鏡面状態となっている。勿論、蓋ケース１０の内表面を鏡面仕上げして鏡面状態にしてもよい。あるいはその内表面に滑性の大きいフッ素樹脂のコーティング膜を形成してもよい。
【００１２】
図１および図２において、２０は板状のマスク部材であり、プラズマ処理エリアである基板４の電極４ａに対応する箇所には開口部２１が開孔されている。開口部２１は電極４ａと同形同寸とすることが望ましい。またマスク部材２０の材質としては、プラズマイオンの衝突によりエッチングされにくいもの（例えば、表面が平滑なガラスやセラミック）が望ましい。２２はマスク支持部材であって、その形状は枠形であり、ボード部材５上に設置される。マスク部材２０はマスク支持部材２２上に設置されてボード部材５の上方に配置される。マスク部材２０とマスク支持部材２２は一体形成してもよく、あるいはマスク部材２０はマスク支持部材２２に取りはずし自在に設置するようにしてもよい。要は、開口部２１が電極４ａの真上に位置するように、マスク部材２０を基板４の上方に配設すればよい。勿論、基板の品種変更等によりプラズマ処理エリアの位置や形状、大きさ等が変わる場合には、これに対応できるようにマスク部材２０も交換する。
【００１３】
蓋ケース１０の側部には排気孔１０ａが設けられており、排気孔１０ａには大気ベント部１３、真空計１４および真空吸引手段である真空ポンプ１５が接続されている。真空ポンプ１５を駆動することにより、処理室１１内が真空排気され、処理室１１内部の真空度は真空計１４によって検出される。また大気ベント部１３を開放することにより、処理室１１内には大気が導入され真空が破壊される。
【００１４】
ベース部２には給気孔２ｂが設けられており、給気孔２ｂはガス供給部１２に接続されている。ガス供給部１２は酸素ガスやフッ素系ガスなどのプラズマ発生用ガスを処理室１１に供給する。また下部電極３は高周波電源部１６に接続されており、高周波電源部１６を駆動することにより、接地された蓋ケース１０と下部電極３の間には高周波電圧が印加される。すなわち蓋ケース１０は、上部電極を兼務している。
【００１５】
蓋ケース１０がベース部２の上面に当接した状態で、真空ポンプ１５を駆動して排気孔１０ａから真空吸引することにより、処理室１１内部が真空排気される。この後、ベース部２の給気孔２ｂからプラズマ発生用ガスを供給し、下部電極３と蓋ケース１０の間に高周波電源部１６によって高周波電圧を印加することにより、処理室１１内にはプラズマ放電が発生し下部電極３上に載置された基板４のプラズマ処理が行われる。したがって、真空ポンプ１５、ガス供給部１２、高周波電源部１６は、処理室１１内でプラズマを発生させるプラズマ発生手段となっている。
【００１６】
このプラズマ処理装置は上記のように構成されており、以下動作について説明する。まず、基板４を下部電極３上面に設置されたボード部材５上に載置する。次いで蓋ケース１０を下降させて処理室１１を閉じる。次に真空ポンプ１５により処理室１１内を真空排気する。次いでガス供給部１２により処理室１１内にプラズマ発生用ガスを供給した状態で、高周波電源部１６を駆動して下部電極３と蓋ケース１０との間に高周波電圧を印加する。これにより、処理室１１内にはプラズマが発生し、基板４上面はエッチング処理される。
【００１７】
またプラズマの発生により、ガスのイオンなどは基板４の上面に向うが、これらのイオンなどのうち、開口部２１を通過したものだけが電極４ａに衝突してその表面をエッチングし、酸化膜や汚れをクリーニングする。また開口部２１を通過しない他の大部分のイオンなどはマスク部材２０に衝突し、基板４には到達しない。
【００１８】
以上のようにこのプラズマ処理装置は、プラズマ処理が必要な電極４ａにのみイオンが衝突し、基板４の電極４ａ以外の部分にはイオンは衝突しない。したがってパーティクルの量は激減し、蓋ケース１０の内表面に付着するパーティクルの量も激減する。
【００１９】
電極４ａをエッチングして飛散したパーティクルの一部は開口部２１を上方へ通過し、蓋ケース１０の内表面に付着する。長期間使用する間に、パーティクルは蓋ケース１０の内表面に付着し、その汚れがひどくなった場合には、蓋ケース１０を開き、布で清拭するなどしてクリーニングする。この場合、蓋ケース１０の内表面はガラス板７により鏡面状態になっているので、パーティクルは軽くこれに付着しているだけであり、したがって簡単に清掃して除去することができる。パーティクルは一般に黒色若しくは暗色であり、したがって蓋ケース１０の内表面を白、透明などの明白にしておけば、パーティクル（汚れ）の付着の程度をオペレータは簡単に視認でき、クリーニング実行のタイミングを適切に判断できる。
【００２０】
なお、蓋ケース１０の内表面は鏡面状態となっているので、パーティクルは付着しにくい。さらに、蓋ケース１０の下方に位置する給気孔２ｂからプラズマ発生用ガスを吹き上げ、そのガスを蓋ケース１０の内表面付近に飛散したパーティクルとともに、排気孔１０ａから排気する装置構成になっているので、処理室１１をクリーンな状態に保つことができる。また、下部電極３の上面にボード部材５を設置していることから、下部電極３がエッチングされることによるパーティクルの発生を防ぐこともできる。また長期間使用する間に、マスク部材２０にもパーティクルは付着する。したがってマスク部材２０も適宜清拭するなどしてクリーニングする。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、プラズマ処理対象物の必要なエリアにだけイオンなどを衝突させてエッチングするようにしているので、パーティクルの発生は激減し、蓋ケースは汚れにくくなる。また長期間使用する間にマスク部材や蓋ケースの内表面にパーティクルが付着しても、簡単にクリーニングできる。また蓋ケースの内表面を鏡面状態にすれば、蓋ケースをプラズマ処理装置から取りはずすことなく、下部電極上から開いた状態で清拭するなどして簡単にクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置のマスク部材とマスク支持部材の斜視図
【符号の説明】
３  下部電極
４  基板
４ａ  電極
７  ガラス板
１０  蓋ケース（上部電極）
１１  処理室
１２  ガス供給部
１５  真空ポンプ
２０  マスク部材
２１  開口部
２２  マスク支持部材
【図１】
0003690372.tif 000002
【図２】
0003690372.tif 000003