(57)【要約】【課題】デスミア処理を高い処理効率で行うことができるデスミア処理装置を提供すること。【解決手段】このデスミア処理装置は、被処理物が配置される処理室と、被処理物に光透過窓を介して真空紫外線を照射する光源と、処理室内に光源からの真空紫外線によって活性化される活性種源を供給する活性種源供給手段と、処理室の内部を減圧させる減圧手段とを備えてなり、処理室内が減圧状態に維持された状態で、活性種源が供給される構成とされている。このデスミア処理装置においては、減圧手段が、処理室内を７０ｋＰａ以下に減圧する機能を有するものであることが好ましく、また、活性種源供給手段が、酸素濃度が９０％以上の処理用ガスを活性種源として供給するものであることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物が配置される処理室と、当該被処理物に光透過窓を介して真空紫外線を照射する光源と、前記処理室内に前記光源からの真空紫外線によって活性化される活性種源を供給する活性種源供給手段とを備えてなり、
前記処理室には、当該処理室の内部を減圧させる減圧手段が設けられており、
前記処理室内が減圧状態に維持された状態で、前記活性種源が供給されることを特徴とするデスミア処理装置。
【請求項２】
前記減圧手段は、前記処理室内を７０ｋＰａ以下に減圧する機能を有することを特徴とする請求項１に記載のデスミア処理装置。
【請求項３】
前記活性種源供給手段は、酸素濃度が９０％以上の処理用ガスを活性種源として供給するものであることを特徴とする請求項１に記載のデスミア処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリント基板製造工程におけるデスミア処理に用いられるデスミア処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、例えば、プリント基板製造工程におけるデスミア（スミアの除去）処理を行う方法として、紫外線を用いたドライ洗浄方法が知られている。特に、エキシマランプから放射される真空紫外線により生成されるオゾン等の活性酸素を利用した方法は、より効率良く短時間で所定の処理を行うことができることから、好適に利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の特開平８−１８０７５７号公報には、ドライデスミア処理において、オゾンから分解発生した活性種（活性酸素原子）を利用して有機物の分解、除去が行われることが記載されている。また、有機物の分解、除去にあっては、オゾンおよび活性種の作用を利用したオゾン処理と、紫外線照射処理とを併用することが好ましいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８０７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、デスミア処理において利用されるオゾンは、通常、真空紫外線を所定濃度の酸素を含む処理用ガスに照射して発生させており、従って、所定濃度の酸素を被処理物の被処理面上に供給することが必要とされる。一方、光源からの真空紫外線は酸素に吸収されるものであり、また、生成される活性種は、極めて短い時間で失活してしまうものである。このため、生成された活性種の中には、デスミア処理に寄与するものもあれば、デスミア処理に寄与せずに失活してしまうものもあって、デスミア処理の処理効率が高くない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、デスミア処理を高い処理効率で行うことができるデスミア処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のデスミア処理装置は、被処理物が配置される処理室と、当該被処理物に光透過窓を介して真空紫外線を照射する光源と、前記処理室内に前記光源からの真空紫外線によって活性化される活性種源を供給する活性種源供給手段とを備えてなり、
前記処理室には、当該処理室の内部を減圧させる減圧手段が設けられており、
前記処理室内が減圧状態に維持された状態で、前記活性種源が供給されることを特徴とする。
【０００８】
本発明のデスミア処理装置においては、前記減圧手段は、前記処理室内を７０ｋＰａ以下に減圧する機能を有することが好ましい。
また、前記活性種源供給手段は、酸素濃度が９０％以上の処理用ガスを活性種源として供給するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のデスミア処理装置によれば、処理室内が減圧状態に維持された状態において、光源からの真空紫外線が光透過窓を介して活性種源に照射されることにより、生成される活性種の平均自由工程が長くなるため、被処理物の処理に寄与する活性種の量を増加させることができ、従って、処理効率を向上させることができる。
【００１０】
また、活性種の平均自由行程が長くなることにより当該活性種を確実に被処理物の処理に寄与させることができるので、例えば酸素濃度が９０％以上の処理用ガスが活性種源として供給されることによって活性種の生成効率が向上して処理効率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のデスミア処理装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のデスミア処理装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
このデスミア処理装置は、例えば平板状の被処理物（例えば多層プリント基板などの配線基板材料）Ｗが載置される載置台３０が内部に設けられた筐体１０と、この筐体１０の内部において、載置台３０に対して光透過窓を介して配置された光源とを備えている。
【００１３】
光透過窓は、例えば、真空紫外線を透過する合成石英ガラスよりなる板状の窓部材２０が、載置台３０の平坦な被処理物載置面３１と平行に延びる状態で、筐体１０に対して気密に固定されて構成されており、従って、筐体１０の内部空間が窓部材２０によって上下に区画されている。そして、載置台３０が設けられた下部空間部が処理室１５とされており、上部空間部が光源が配置される光源配置室（ランプハウス）１１とされている。
【００１４】
光源配置室１１内には、被処理物Ｗに窓部材２０を介して真空紫外線を照射する光源が設けられている。この例における光源は、各々真空紫外線を放射する複数の紫外線ランプ２５が、ランプ中心軸が互いに同一水平面内に位置された状態で、互いに離間して並んだ位置に配置されて構成されている。なお、図１においては、便宜上、３つの紫外線ランプが示されている。このような紫外線ランプ２５としては、例えば、波長１８５ｎｍにピークを有する紫外線を放射する低圧水銀ランプ、波長１８０〜３７０ｎｍの紫外線を放射する重水素ランプ、中心波長が１７２ｎｍの真空紫外線を放射するキセノンエキシマランプを用いることができる。これらのうちでも、真空紫外線の強度が高く、活性種を効率よく生成することができることから、キセノンエキシマランプを用いることが好ましい。
【００１５】
また、光源配置室１１を画成する筐体１０の側壁には、例えば窒素ガスなどの不活性ガスの不活性ガス導入部１２ａおよび不活性ガス排出部１２ｂが設けられており、不活性ガス導入部１２ａには図示しない窒素ガス源が接続されている。被処理物Ｗの処理を行うに際しては、紫外線ランプ２５からの真空紫外線が酸素によって吸収されることを防止するために、光源配置室１１内の雰囲気が不活性ガス（例えば窒素ガス）で置換される。
【００１６】
このデスミア処理装置は、処理室１５内に紫外線ランプ２５からの真空紫外線によって活性化される活性種源を供給する活性種源供給手段を備えている。
活性種源供給手段としては、酸素濃度が９０％以上の処理用ガスを活性種源として供給するものであることが好ましい。処理用ガスにおける酸素濃度が９０％以上であることにより、真空紫外線によって生成されるオゾンおよび活性種（酸素ラジカル）の量を多くすることができて所期の処理を確実に行うことができる。
この例においては、処理室１５を画成する筐体１０の側壁に形成された活性種源導入部１６に、酸素ガス供給源３５が導管３６を介して接続されていると共に当該導管３６より分岐した分岐管３９を介してオゾン生成手段３８が接続されており、従って、活性種源として、酸素ガスまたは酸素ガスにオゾンを混合した混合ガスが処理室１５内に供給される。
オゾン生成手段３８としては、酸素ガスを原料にしてオゾンを発生させる、例えばオゾナイザーや紫外線ランプ装置などを用いることができる。
【００１７】
また、本発明のデスミア処理装置においては、載置台３０に、被処理物Ｗを加熱する加熱機構（図示せず）が設けられた構成とされていることが好ましい。このような構成によれば、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの温度が上昇されることに伴ってオゾンおよび活性種による作用を促進させることができるので、効率よく処理を行うことができる。
加熱機構による加熱条件は、被処理物Ｗの被処理面Ｗａの温度が、例えば８０℃以上、３４０℃以下となる条件であることが好ましく、より好ましくは、８０℃以上、２００℃以下となる条件である。
【００１８】
而して、上記のデスミア処理装置においては、被処理物Ｗの処理時に、処理室１５の内部を所定の減圧状態に減圧させる減圧手段が設けられている。
被処理物Ｗの処理時における処理室１５内の圧力は、例えば７０ｋＰａ（ゲージ圧で−３０ｋＰａ）以下とされることが好ましく、より好ましくは１０〜７０ｋＰａ（ゲージ圧で−９０〜−３０ｋＰａ）とされ、さらに好ましくは２５〜７０ｋＰａ（ゲージ圧で−７５〜３０ｋＰａ）とされる。処理室１５内の圧力が７０ｋＰａ以下に設定されることにより、生成される活性種の平均自由工程が長くなり、後述する実験例の結果に示されるように、大気圧下でデスミア処理が行われる場合に比して処理効率を向上させることができる。一方、処理室１５内の圧力が１０ｋＰａより小さく設定されると、窓部材２０に負荷される圧力が高くなるため、その負荷に対して十分な耐性が得られるよう、窓部材２０の厚みを大きくすること、例えば２０ｍｍ以上とすることが必要とされる。窓部材２０の厚みを大きくすると、紫外線ランプ２５からの真空紫外線が窓部材２０によって吸収される量が増えてしまうため、デスミア処理に利用される真空紫外線の量が減少して処理効率がかえって低下してしまう。
この例においては、処理室１５を画成する筐体１０の下壁に、処理室１５内のガス（便宜上斜線を付した矢印で示す。）を排出するためのガス排出部１７が形成されており、このガス排出部１７には、導管４１を介して例えば真空ポンプ４０よりなる減圧手段が接続されている。ここに、減圧手段としては、処理室１５内を７０ｋＰａ以下に減圧する機能を有するものが用いられることが好ましい。
【００１９】
以上において、被処理物Ｗの被処理面Ｗａと窓部材２０の光出射面２１との間の鉛直方向距離（ギャップ）の大きさｄは、例えば１ｍｍ以上とされ、好ましくは１〜５ｍｍとされる。当該ギャップの大きさｄは、被処理物Ｗの処理時における処理室１５内の減圧状態によっても異なるが、処理室１５内の圧力を例えば１０ｋＰａとした場合には、ギャップの大きさ（最大値）ｄを５ｍｍとすることができる。このような構成であることにより、被処理物Ｗの被処理面Ｗａと窓部材２０の光出射面２１との不所望な接触により被処理面Ｗａに傷を付けてしまうことを回避することができると共に、処理ムラが生ずることを防止することができる。
【００２０】
以下、上記のデスミア処理装置によるデスミア処理方法について説明する。
このデスミア処理装置においては、被処理物Ｗを載置台３０の被処理物載置面３１上に載置し、当該被処理物Ｗを載置台３０に設けられた加熱手段によって加熱した状態において、真空ポンプ４０によって処理室１５内を減圧する。そして、処理室１５内が所定の減圧状態に維持された状態で、酸素ガス供給源３５から酸素ガスが供給されると共に当該酸素ガスにオゾン生成手段３８により生成されたオゾンが混合された処理用ガスが活性種源として処理室１５内に供給される。一方、光源配置室１１内に不活性ガス（例えば窒素ガス）が供給（パージ）されて光源配置室１１内が不活性ガス雰囲気に置換される。そして、各紫外線ランプ２５が点灯されることにより、紫外線ランプ２５の各々から放射される真空紫外線が窓部材２０を介して被処理物Ｗの被処理面Ｗａに向かって照射される。これにより、被処理物Ｗの被処理面Ｗａに到達する真空紫外線、および、真空紫外線により生成されるオゾンおよび活性種（例えば酸素ラジカル）によって、被処理物Ｗの被処理面Ｗａに形成されたスミア（有機物樹脂）が分解、除去される。
以上において、被処理物Ｗに照射される紫外線の照度は、例えば１０〜２００ｍＷ／ｃｍ2 である。また、被処理物Ｗに対する紫外線照射時間は、紫外線の照度やスミアの残留状態などを考慮して適宜設定されるが、例えば５０〜３００秒間である。
【００２１】
而して、上述したように、真空紫外線が照射されることによって生成される酸素ラジカルなどの活性種は、寿命が極めて短く例えば１０−８ｓｅｃ程度しか存在することができないことから、大気圧下で処理が行われる場合には、被処理物Ｗの処理に寄与せずに消滅してしまうものが存在する。然るに、処理室１５内が所定の減圧状態に維持された状態とされることにより、上記構成のデスミア処理装置によれば、活性種の平均自由工程が長くなるため、被処理物Ｗの処理に寄与する活性種の量を増加させることができ、所期のデスミア処理を短時間で行うことができて処理効率を向上させることができる。
また、活性種の平均自由行程が長くなることにより当該活性種を確実に被処理物Ｗの処理に寄与させることができるので、例えば酸素濃度が９０％以上の処理用ガスが活性種源として供給されることによって処理効率を一層向上させることができる。しかも、被処理物Ｗの被処理面Ｗａと窓部材２０の光出射面２１との間のギャップの大きさｄを大きくすることができるため、被処理物Ｗの被処理面Ｗａと窓部材２０の光出射面２１との不所望な接触により被処理物Ｗが傷ついたり、破損したりすることを回避することができると共に、処理ムラが生ずることを確実に抑制または防止することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、活性種源としては、酸素ガスまたは酸素ガスにオゾンが混合された混合ガスに限定されるものではなく、真空紫外線が照射されることによって活性種を生成するものであれば、従来より好適に用いられているものを利用することができる。例えば、水蒸気、空気、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガスなどを用いることができ、水蒸気を用いた場合には、酸素ラジカルに加えて、水酸化ラジカル（ＯＨラジカル）が生成される。
また、光透過窓は、筐体に気密に固定された板状の窓部材により形成された構成とされている必要はなく、例えば、紫外線ランプが内部に挿通された状態で設けられた合成石英ガラスよりなる管部材により構成されていてもよい。このような構成のものにおいては、管部材の内部に不活性ガスがパージされるよう構成されていればよい。
さらにまた、紫外線照射処理が施された被処理物に物理的振動を与える物理的振動処理手段が設けられた構成とされていてもよい。物理的振動処理手段としては、例えば水を振動媒体として超音波振動を与える超音波発振子を用いることができる。このような構成とされていることにより、所期のデスミア処理を一層確実に行うことができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２４】
図１に示す構成を参照して、下記の仕様を有する本発明に係るデスミア処理装置を作製した。
［載置台（３０）］
寸法：５２０×６１０ｍｍ、厚さ５０ｍｍ
材質：アルミニウム
〔加熱手段〕
被処理物の被処理面の温度が１５０℃となる加熱条件で動作する抵抗発熱ヒータ
［紫外線ランプ（２５）］
発光長が８３０ｍｍであるキセノンエキシマランプ
紫外線ランプの数：８本
入力電力：５００Ｗ
〔窓部材（２０）〕
窓部材の寸法：５４０×６００ｍｍ、厚さ５ｍｍ
材質：合成石英ガラス
窓部材の光出射面と載置台の被処理物載面との間のギャップ（ｄ）：１ｍｍ
〔活性種源供給手段〕
活性種源（処理用ガス）：酸素ガスにオゾンが混合された酸素濃度が９０％である混合ガス
〔不活性ガス供給手段〕
不活性ガス：窒素ガス
不活性ガスの供給量：約３０リットル/ｍｉｎ
〔被処理物（Ｗ）〕
銅箔上に絶縁層が形成されてなる積層体における絶縁層に貫通孔が形成されてなる試験用配線基板材料であって、スミアが貫通孔の底部に残留しているもの
銅箔の厚み：１００μｍ
絶縁層：平均粒子径が１．０μｍのシリカが４０質量％の割合でエポキシ樹脂中に含有されてなるもの
絶縁層の厚み：１００μｍ
〔減圧手段〕
処理室内を７０ｋＰａ以下に減圧する機能を有する真空ポンプ
【００２５】
＜実施例１＞
処理室（１５）内の圧力を真空ポンプ（４０）によって７０ｋＰａに減圧し、処理室（１５）内を減圧状態に維持しながら、活性種源を１０リットル/ｍｉｎの供給量で供給した状態において、各紫外線ランプ（２５）を窓部材（２０）の光出射面（２１）の照度が１００ｍＷ/ｃｍ２となる条件で点灯させて、試験用配線基板材料（Ｗ）のデスミア処理を行った。
このデスミア処理においては、紫外線照射時間を５０秒間から６００秒間まで段階的に変化させた。そして、デスミア処理が終了した試験用配線基板材料（Ｗ）における貫通孔の底部（被処理面）を走査型電子顕微鏡によって観察し、スミアの残留がはじめて認められなくなったときの紫外線照射時間を調べた。結果を下記表１に示す。
【００２６】
＜比較例１＞
実施例１において、処理室（１５）内の圧力を１００ｋＰａ（大気圧）としたことの他は、実施例１と同様の処理条件で、試験用配線基板材料（Ｗ）のデスミア処理を行い、実施例１と同様の方法により、スミアの残留がはじめて認められなくなったときの紫外線照射時間を調べた。結果を下記表１に示す。
【００２７】
【表１】
2015085267.tif 000003
【００２８】
以上の結果より、処理室内を減圧状態に維持しながらデスミア処理を行うことにより、短時間で処理することができることが確認された。この理由は、処理室内を減圧状態に維持することにより、真空紫外線が照射されることにより生成された酸素ラジカルの平均自由工程が長くなり、窓部材の光出射面と試験用配線基板材料の表面との間の距離が１ｍｍと比較的大きく設定されているにも拘らず、スミアに接触して分解に寄与した酸素ラジカルの量が増加したためであると推測される。
【００２９】
＜参考例１＞
実施例１において、紫外線照射時間を３００ｓｅｃとし、処理室（１５）内の圧力を下記表２に従って変化させたことの他は実施例１と同様の処理条件で、試験用配線基板材料（Ｗ）のデスミア処理を行った。そして、デスミア処理が終了した後の試験用配線基板材料（Ｗ）にスミアの残留が認められない状態の得られる、窓部材（２０）の光出射面（２１）と載置台（３０）の被処理物載面（３１）との間の距離ｄの最大値（最大ギャップ）を調べた。結果を下記表２に示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
以上の結果より、処理室内の圧力を低くすることに伴って窓部材の光出射面と載置台の被処理物載面との間の距離（紫外線照射距離）を大きく設定することができることが確認された。
従って、例えば、処理室内の圧力（減圧状態）が窓部材の光出射面と載置台の被処理物載面との間の距離に応じて設定されることにより、デスミア処理装置は、所期のデスミア処理を確実に行うことができるものでありながら、被処理物の被処理面と窓部材の光出射面との不所望な接触によって被処理面に傷を付けてしまうことを確実に回避することができるものとなる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  筐体
１１  光源配置室
１２ａ  不活性ガス導入部
１２ｂ  不活性ガス排出部
１５  処理室
１６  活性種源導入部
１７  ガス排出部
２０  窓部材
２１  光出射面
２５  紫外線ランプ
３０  載置台
３１  被処理物載置面
Ｗ  被処理物
Ｗａ  被処理面
３５  酸素ガス供給源
３６  導管
３８  オゾン生成手段
３９  分岐管
４０  真空ポンプ
４１  導管
【図１】
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