(57)【要約】【課題】マガジン挿入基板や石英ボード挿入シリコンウエハ等を均一且つダメージレスに短時間でバッチ洗浄処理するマイクロ波プラズマ処理装置を提供する。【解決手段】左右に分岐した導波管より導入されたマイクロ波がそれぞれ左右対向したスロット板を通した誘電体に伝播し減圧された処理室内に中空孔加工したガス噴出口から供給された反応ガスを励起し高密度で安定したプラズマ放電を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右対向に二分岐された導波管を配置し、各導波管毎に誘電体と一つ以上のスロットを配したスロット板とを内蔵する一対のプラズマ発生部を処理室に設けたことを特徴とする減圧式マイクロ波プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記の二分岐した導波管毎にスロット板と誘電体を内蔵する左右一対のプラズマ発生部に対して、一台のマイクロ波発振器からアイソレータと電力検出器並びにインピーダンス整合器を通してマイクロ波を供給することを特徴とする請求項１の減圧式マイクロ波プラズマ処理装置。
【請求項３】
前記左右一対のプラズマ発生部の付近に所定の反応ガスを供給するためのガスパイプをそれぞれ設置し、そのガスパイプにガス噴射口を一つ以上設け、ガスパイプのガス噴出口には中空孔加工を施し、その孔サイズは径１ｍｍ以上、深さ１ｍｍ以上、間隔１ｍｍ以上とすることを特徴とする請求項１の減圧式マイクロ波プラズマ処理装置。
【請求項４】
前記左右一対のプラズマ発生部の窓に装着された誘電体は石英ガラスやアルミナを使用し、表面は平ら又はヒダ状の段差加工を施したことを特徴とする請求項１の減圧式マイクロ波プラズマ処理装置。
【請求項５】
前記左右一対のプラズマ発生部の内面に水冷機構を配し、スロット板と誘電体並びにプラズマ発生部全体を冷却することを特徴とする請求項１の減圧式マイクロ波プラズマ処理装置。
【請求項６】
前記左右一対のプラズマ発生部の上面にそれぞれ永久磁石をケースに入れて固定し、プラズマの着火及び放電をより安定させることを特徴とする請求項１の減圧式マイクロ波プラズマ処理装置。
【請求項７】
前記左右一対のプラズマ発生部のそれぞれ背面に排気口を設け、バランスよく排気することを特徴とする請求項１の減圧式マイクロ波プラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は主に半導体製造工程のパッケージ組立、配線における接着強度改善及びクラック、ボイド防止による品質向上を目的とした洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】半導体のパッケージ製造工程においてマイクロ波洗浄装置の一般的なプラズマ発生方法は一方向（片方）からだけの導入でありマガジン挿入基板や石英ボート挿入シリコンウエハ等のバッチ洗浄処理を行う場合は相対する側面の処理が再度必要となるためマガジンや石英ボートを１８０度反転しプラズマ発生部に対向させもう一度同様の洗浄処理を行うか又は処理物置台を１８０度回転しなければならなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】本プラズマ装置はマガジン挿入基板や石英ボート挿入シリコンウエハ等のバッチ洗浄処理に対して従来は処理対象物を片面交互に１８０度反転し二回処理又は処理物置台の１８０度回転により処理していたものを新たにプラズマ発生部を二カ所左右対称又は非対称に設けることにより一回だけで洗浄処理が可能となる又処理物置台を１８０度回転させることなく洗浄処理が可能となる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】
【０００４】本発明は、左右対向に二分岐された導波管を配置し各導波管毎に誘電体と一つ以上のスロットを配したスロット板とを内蔵する一対のプラズマ発生部を処理室内に設けたことを特徴とする減圧式マイクロ波プラズマ処理装置である。また、本発明は更に一台のマイクロ波発振器からマイクロ波を供給すること、反応ガス供給用ガスパイプの噴射口には中空孔加工を施すこと、プラズマ発生部の誘電体には表面を平坦若しくはヒダ状に段差加工した石英ガラスやアルミナを使用すること、プラズマ発生部内面には水冷機構を配すること、ケース入りの永久磁石をプラズマ発生部上面に固定すること、及び排気口をプラズマ発生部背面に設けることを最適な態様として包含する。
【発明の効果】
【０００５】本発明は、マイクロ波によるプラズマ発生部を一対左右対向に処理室内に設ける事によりマガジン挿入基板や石英ボート挿入シリコンウエハ等のバッチ洗浄を一回で行い、均一且つダメージレスに洗浄処理することを可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】図１及び図２で本発明の実施形態を説明する。
左右対向に二分岐された導波管５を通し一台のマイクロ波発振器１から導入されたマイクロ波は、アイソレータ２と電力検出器３と更に最適なプラズマ放電を維持するためインピーダンス整合器４を経由し、それぞれ左右対向に設置したプラズマ発生部の各スロット板８、９を通し各誘電体１０、１１に伝播し、真空ポンプ２１で減圧された処理室２２にガスパイプ１６、１７の中空孔加工した（中空孔の径、深さ、間隔はそれぞれ１ｍｍから数１０ｍｍとし更に径と深さのバランスを１対整数倍とする）ガス噴出口から供給された反応ガスと作用し左右バランスのとれたプラズマを発生させる。【０００７】また、スロット板８、９と誘電体１０、１１が一体となったプラズマ発生部６、７の内面には水冷機構（水量数リットル／ｍｉｎ）１２、１３を設け処理対象物の熱ダメージを防止するためや処理室内の温度一定化によるプロセス再現性を確保している。更にプラズマの着火及び放電を安定させるためプラズマ発生部６、７の上面にはケースに入れた数個の永久磁石（数１０〜数１００ガウス程度／個）１４、１５を設置している。また、プラズマ発生部６、７の誘電体としては耐熱性及びマイクロ波透過性に優れた誘電損失が小さい石英ガラス又はアルミナを一般的に使用する。尚、誘電体の表面仕上げは平坦加工であるか又はプラズマ密度をより高め処理効果を向上させるため適当なヒダ状の段差加工を施す。排気口１８、１９はプラズマ状態をより安定かつ効果的に維持するためプラズマ発生部６、７の背面にそれぞれ設けられ左右片側ずつ排気を反転させることによる排気バランスの調整も可能である。処理室２２の処理物置台２０の上にはマガジン挿入基板２３、２４や石英ボート挿入シリコンウエハ２５等が適当個セットされ、主にバッチ洗浄処理を効率的に行うことが推奨される。【０００８】次に本プラズマ処理装置の一連処理プロセスを説明する。処理室前扉を閉めスタートボタンを押すとレシピ自動運転が開始し真空引きが始まり所定の真空減圧値（通常１Ｐａ〜１００Ｐａ）になったところで反応ガスが導入され通常数秒から数分後にプラズマが印加され実際の洗浄処理が始まる。反応ガスは一般的に酸素やアルゴンを使用するがプロセス用途に応じ幾つかのガス（Ｎ２、Ｈ２、Ｈｅ）を利用することもある。プラズマ反応は酸素ラジカルによる化学反応が主体であるが、他方希ガスであるアルゴン等の衝突イオン作用による物理的反応でもある。設定処理時間が経過したプラズマ放電終了後は再度反応ガス導入時圧力値まで真空引きしたあと大気開放に移行し処理室が大気圧雰囲気に戻った時点で処理完了ブザーが鳴り扉開閉が可能となり処理物の出し入れが行なわれる。プラズマ源であるマイクロ波発振器は定格出力１５００Ｗタイプを使用しているが洗浄用途に応じて最大出力の選択が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態における減圧式マイクロ波プラズマ処理装置の概略図
【図２】処理物の事例外観図
【符号の説明】
【００１０】  １  マイクロ波発振器              １４  永久磁石Ｅ
２  アイソレータ                  １５  永久磁石Ｅ′
３  電力検出器                    １６  ガスパイプＦ
４  インピーダンス整合器          １７  ガスパイプＦ′
５  二分岐導波管                  １８  排気口Ｇ
６  プラズマ発生部Ａ              １９  排気口Ｇ′
７  プラズマ発生部Ａ′            ２０  処理物置台
８  スロット板Ｂ                  ２１  真空ポンプ
９  スロット板Ｂ′                ２２  処理室
１０  誘電体Ｃ                      ２３  マガジン挿入基板（スリット有）
１１  誘電体Ｃ′                    ２４  マガジン挿入基板（スリット無）
１２  水冷機構Ｄ                    ２５  石英ボート挿入シリコンウエハ
１３  水冷機構Ｄ′
【図１】
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【図２】
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