(57)【要約】【課題】保守作業の頻度を減少させるとともに、正しいプラズマ処理条件を維持することができるプラズマ処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】内面に汚染物の付着を防止する防着部材が装着された処理室を有するプラズマ処理装置を使用したプラズマ処理において、プラズマ放電開始に先立ってプラズマ発生用ガスの流量を所与のプラズマ処理条件によって規定されるプラズマ処理圧力に基づいて設定し、プラズマ放電開始後に処理室内の圧力を検出して、この検出結果に基づいてプラズマ発生用ガスの流量を調整することにより、前記防着部材から放出されるガスによる処理室内の圧力上昇分を補正する。これにより、保守作業の頻度を減少させるとともに、正しいプラズマ処理条件を維持することができる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に汚染物の付着を防止する防着部材が装着された処理室と、この処理室内に配置された電極と、前記処理室内を真空排気する真空排気部と、前記処理室内にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給部と、前記電極に高周波電圧を印加する高周波電源部とを備えたプラズマ処理装置によるプラズマ処理方法であって、前記処理室内を真空排気する真空排気工程と、真空排気後の処理室内にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給工程と、前記電極に高周波電圧を印加することによりプラズマ放電を発生させて前記処理室内に載置された処理対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理工程とを含み、プラズマ放電開始に先立って前記プラズマ発生用ガスの流量を所与のプラズマ処理条件によって規定されるプラズマ処理圧力に基づいて設定し、プラズマ放電開始後に処理室内の圧力を検出しこの検出結果に基づいてプラズマ発生用ガスの流量を調整することにより、前記防着部材から放出されるガスによる処理室内の圧力上昇分を補正することを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理室内にプラズマを発生させて処理対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品などの表面処理方法として、プラズマ処理が知られている（例えば特開平９−１４８２９１）。この方法はプラズマ処理が行われる処理室内を減圧雰囲気にしてプラズマを発生させ、このプラズマの物理作用や化学作用によって処理対象面の表面処理を行うものである。このプラズマ処理は、処理対象物の表面に電子やイオンを衝突させ、そのエッチング効果で表面の汚染物を除去するものであるため、除去された微粒子状の汚染物は周囲に飛散して処理室の内面に付着する。
【０００３】
この汚染物が処理室の内面に付着・堆積すると、この堆積層が処理室を構成する真空チャンバの開閉の度に外部から導入される大気中の水蒸気その他のガスを吸着する。これらのガスは、真空チャンバの真空排気時に堆積層から放出され真空排気に要する時間を増加させることから、このような汚染物の付着・堆積は極力防止する必要がある。
【０００４】
このため、真空処理装置においては、一般にこのような汚染物の付着を防止するためのシールド用の防着部材が処理室の内面に装着される。そして、所定の稼働時間が経過すると、防着部材を取り外して洗浄し付着物を除去したりあるいは新たな防着部材と交換する保守作業が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この防着部材の保守には手間と時間を要することから、生産現場においては保守作業の頻度を極力少なくすることが望ましい。しかしながら、防着部材に汚染物が多量に堆積したままでプラズマ処理作業を実行すると、前述のように真空排気時間を増大させるのみならず、プラズマ処理過程においても堆積層から放出されるガスによってプラズマ処理圧力が変動し、この結果適正なプラズマ処理条件が維持されない。このように、従来のプラズマ処理方法は、処理室内に堆積した汚染物によって、正しいプラズマ処理条件が維持されない場合があるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、保守作業の頻度を減少させるとともに、正しいプラズマ処理条件を維持することができるプラズマ処理方法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】
請求項１記載のプラズマ処理方法は、内面に汚染物の付着を防止する防着部材が装着された処理室と、この処理室内に配置された電極と、前記処理室内を真空排気する真空排気部と、前記処理室内にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給部と、前記電極に高周波電圧を印加する高周波電源部とを備えたプラズマ処理装置によるプラズマ処理方法であって、前記処理室内を真空排気する真空排気工程と、真空排気後の処理室内にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給工程と、前記電極に高周波電圧を印加することによりプラズマ放電を発生させて前記処理室内に載置された処理対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理工程とを含み、プラズマ放電開始に先立って前記プラズマ発生用ガスの流量を所与のプラズマ処理条件によって規定されるプラズマ処理圧力に基づいて設定し、プラズマ放電開始後に処理室内の圧力を検出しこの検出結果に基づいてプラズマ発生用ガスの流量を調整することにより、前記防着部材から放出されるガスによる処理室内の圧力上昇分を補正する。
【０００８】
本発明によれば、プラズマ放電開始に先立ってプラズマ発生用ガスの流量をプラズマ処理条件によって規定される所定のプラズマ処理圧力に基づいて設定し、プラズマ放電開始後に処理室内の圧力を検出しこの検出結果に基づいてプラズマ発生用ガスの流量を調整して、防着部材から放出されるガスによる処理室内の圧力上昇分を補正することにより、保守作業の頻度を減少させるとともに、正しいプラズマ処理条件を維持することができる。
【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真空処理装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態のプラズマ処理実行のフロー図である。
【００１０】
まず図１を参照して真空処理装置の構造を説明する。図１において、真空チャンバ１は、基部２と基部２上に開閉自在に配設された蓋部４を備えている。基部２の上面には開口部２ａが設けられており、開口部２ａ内には、下部電極５が絶縁部６を介して絶縁状態で装着されている。下部電極５の上面には真空処理の処理対象物である基板７が載置される。蓋部４を基部２上に下降させることにより、基部２，下部電極５および蓋部４によって構成される密閉空間は、プラズマ処理の処理室８を形成する。このとき、シール部材３によって処理室８は真空密に保たれる。
【００１１】
蓋部４の内面には、防着部材９が装着されている。防着部材９は、真空処理過程において発生する汚染物の蓋部４内面への付着を防止する目的で装着されるものである。防着部材９はプラズマ処理において発生する汚染物の付着性がよい材質が用いられ、ここではアルミ箔などの金属薄膜の表面にセラミック層を形成した積層シート材を用いている。使用時間が経過して汚染物が堆積した防着部材９は、蓋部４から取り外されテープフィーダクリーニングが行われるか、または新たなものと交換される。
【００１２】
処理室８内の基部２には開孔部２ｂが設けられており、開孔部２ｂには真空排気部１２が接続され、更に流量制御弁１７を介してガス供給部１３が接続されている。真空排気部１２は、真空チャンバ１の処理室８内を真空排気する。ガス供給部１３は、処理室８内にアルゴンガスや酸素ガスなどのプラズマ発生用のガスを供給する。真空排気部１２やガス供給部１３は、制御部１８によって制御される。
【００１３】
開孔部２ｂには真空計１６が接続されており、真空計１６は真空排気時やガス供給時の処理室８内の圧力を検出する。真空計１６の圧力検出結果は制御部１８に送られ、この圧力検出結果に基づいて制御部１８が流量制御弁１７を制御することにより、後述するように、プラズマ処理過程における処理圧力条件を常に適正に維持することができるようになっている。
【００１４】
下部電極５は高周波電源部１４と電気的に接続されている。接地部１５に接地された蓋部４は、下部電極５と対向する上部電極となっている。処理室８内を真空排気し次いでガス供給部１３によって処理室８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１４を駆動することにより、処理室８内にはプラズマ放電が発生し、これにより基板７のプラズマ処理が行われる。
【００１５】
この真空処理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４が開放された状態で、下部電極５上に基板７が載置される。次に蓋部４を閉じた後、真空排気部１２を駆動して処理室８を真空排気する（ＳＴ１）。その後処理室８にガス供給部１３によりプラズマ発生用ガスを供給する（ＳＴ２）。このとき、プラズマ放電開始に先立ってプラズマ発生用ガスの流量を、所与のプラズマ処理条件によって規定されるプラズマ処理圧力に基づいて流量制御弁１７によって設定する。
【００１６】
次に、高周波電源部１４を駆動して下部電極５に高周波電圧を印加してプラズマ放電を開始する（ＳＴ３）。これにより処理室８内にはプラズマが発生し、プラズマによる電子やイオンが基板７の表面に衝突する。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７の表面を対象としたプラズマ処理が行われる（プラズマ処理工程）。
【００１７】
このプラズマ処理過程においては、基板７の表面から除去された汚染物や基板７の微粒子が飛散して蓋部４の内面に装着された防着部材９に付着し、稼働時間の経過とともに表面に堆積層を形成する。この堆積層は微小な内部孔を多数含んでいるため、水蒸気などのガスを吸着しやすい性質を有している。
【００１８】
そしてこのような汚染物が堆積した状態でプラズマ処理を実行すると、堆積層に吸着された水蒸気その他のガスが処理室８内に放出される。この結果、プラズマ処理開始時に要する真空排気時間が遅延して生産性を低下させるとともに、放出されたガスによってプラズマ処理圧力が変動することから良好なプラズマ処理条件が維持されない結果となっていた。
【００１９】
本実施の形態のプラズマ処理方法においては、このようなプラズマ処理圧力の変動を防止するため、以下の流量調整処理を実行するようにしている。すなわち、プラズマ放電開始後に処理室８内の圧力を真空計１６によって検出し（ＳＴ４）、この圧力検出結果に基づいて流量制御弁１７を制御してガス供給部１３から供給されるプラズマ発生用ガスの流量を調整する（ＳＴ５）。そしてプラズマ放電を所定時間維持して（ＳＴ６）、プラズマ処理を完了する。
【００２０】
これにより、前述のように汚染物の堆積層に多量のガスが吸着された状態の防着部材９からガスが放出される場合においても、放出されるガスによる処理室内の圧力上昇分を補正して、常に適正なプラズマ処理条件を維持することができる。従って、手間と時間を要する防着部材９の交換やクリーニングなどの保守作業を高頻度で行うことなく、常に適正なプラズマ処理条件によってプラズマ処理を行うことが可能となる。
【００２１】
プラズマ処理装置を生産現場において稼動させる場合の形態は種々様々であり、真空排気に要する時間が多少遅延しても適正条件下でのプラズマ処理が望まれるような使用形態が存在する。このような場合に、本実施の形態のプラズマ処理方法を適用することにより、保守作業の頻度を減少させるとともに、正しいプラズマ処理条件を維持することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマ放電開始に先立ってプラズマ発生用ガスの流量をプラズマ処理条件によって規定される所定のプラズマ処理圧力に基づいて設定し、プラズマ放電開始後に処理室内の圧力を検出しこの検出結果に基づいてプラズマ発生用ガスの流量を調整して、防着部材から放出されるガスによる処理室内の圧力上昇分を補正するようにしたので、保守作業の頻度を減少させるとともに、防着部材に汚染物が堆積した状態においても常に正しいプラズマ処理条件を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の真空処理装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態のプラズマ処理実行のフロー図
【符号の説明】
１真空チャンバ
２　基部
４　蓋部
５　下部電極
８　処理室
９　防着部材
１２　真空排気部
１３　ガス供給部
１４　高周波電源部
１７　流量制御弁
１６　真空計
１８　制御部
【図１】
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【図２】
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