TWI582820B - Plasma processing device and plasma processing method - Google Patents

Plasma processing device and plasma processing method Download PDF

Info

Publication number
TWI582820B
TWI582820B TW102103760A TW102103760A TWI582820B TW I582820 B TWI582820 B TW I582820B TW 102103760 A TW102103760 A TW 102103760A TW 102103760 A TW102103760 A TW 102103760A TW I582820 B TWI582820 B TW I582820B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
plasma
holder
processing chamber
process gas
Prior art date
Application number
TW102103760A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201409528A (zh
Inventor
Masahiro Sawa
Hiroyuki Ueyama
Original Assignee
Jcu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jcu Corp filed Critical Jcu Corp
Publication of TW201409528A publication Critical patent/TW201409528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI582820B publication Critical patent/TWI582820B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32403—Treating multiple sides of workpieces, e.g. 3D workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H01J37/32844—Treating effluent gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853—Hygiene
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4821—Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports
    • H01L21/4835—Cleaning, e.g. removing of solder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7801—Means for cleaning, e.g. brushes, for hydro blasting, for ultrasonic cleaning, for dry ice blasting, using gas-flow, by etching, by applying flux or plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7865—Means for transporting the components to be connected
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/789—Means for monitoring the connection process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7898—Apparatus for connecting with wire connectors specially adapted for batch processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/8501—Cleaning, e.g. oxide removal step, desmearing
    • H01L2224/85013—Plasma cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

電漿處理裝置及電漿處理方法
本發明關於一種於真空處理室內進行清洗或蝕刻、表面改質等電漿處理之電漿處理裝置及電漿處理方法。
已知有一種電漿處理裝置，其使用電漿，對基板或引線框架等被處理物，進行清洗(洗淨)、除膠渣(desmear)、清除浮渣(descum)、蝕刻、及表面改質等電漿處理。例如，於將半導體元件的電極與基板進行連接之引線接合(wire bonding)步驟之前一階段中，進行利用電漿處理之清洗(以下，稱為電漿洗淨)，來去除半導體元件的電極表面的污垢、及基板上所形成之連接部(焊墊)的表面之污物，以提高接合引線(bonding wire)與連接部之連接強度。
於專利文獻1的電漿處理裝置中，具備：真空處理室；及，一對平板電極，其配置於該處理室內；並且，將1片板狀的被處理物配置於該平板電極之間，來進行電漿洗淨。一對平板電極中，其中一者為施加有高頻電壓之RF電極(活性電極)，另一者為接地之接地電極。將被處理物安置於處理室內之後，於充分減壓之後導入製程氣體(例如氬氣)，並且向平板電極供電，使製程氣體電漿化。藉由使產 生之電漿中的自由基或離子接觸或衝撞被處理物的表面來去除表面的污物。
專利文獻1的電漿處理裝置，為所謂的單片式，需要對每片被處理物進行將被處理物搬入至處理室、處理室之減壓、電漿洗淨、將被處理物自處理室搬出等步驟，效率較低。因此，已知有一種電漿處理裝置，其將保持有複數片被處理物之支架配置於處理室內，對該等複數片被處理物統一進行電漿洗淨。例如，於專利文獻2的電漿處理裝置中，於相對向配置之平板狀的RF電極與接地電極之間，配置有支架。又，在專利文獻3的電漿處理裝置中，於相對向配置之一對平板狀的RF電極之間配置有支架，並將包圍該等電極的外側之處理室作為接地電極。
[先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2001-271183號公報
專利文獻2：日本特開2004-8830號公報
專利文獻3：日本特開2008-29930號公報
另外，如專利文獻2、專利文獻3所示，於配置有電極與支架之構成中，存在電漿洗淨不均勻之問題。因此，可能會發生如下問題：例如，於未充分洗淨之部分中，引線接合的連接強度會不充分，因而導致產品不佳。推測原因如下：於支架內所容置之被處理物中，相較於周邊部分，對中 央部分之洗淨力較低，因此，無法供給充分的電漿直至支架的深處。再者，這種問題並不限於電漿洗淨，於電漿蝕刻等電漿處理中亦同樣產生。
本發明的目的在於提供一種可利用電漿均勻地對複數個被處理物進行表面處理之電漿處理裝置及電漿處理方法。
本發明的電漿處理裝置，具備：支架、導入口、排氣口、電源、及電極單元；並且，自導入至容置有被處理物之真空處理室內之製程氣體來產生電漿，並藉由該電漿來被處理物的表面進行處理。支架，於一對側面之間，以與各側面正交之方式，將複數個被處理物保持成留出指定間隔而積層之狀態。支架的各側面，其經積層之被處理物之間的部分開口。導入口，將製程氣體導入至處理室內，以向支架的一方的側面放出。排氣口，自處理室內排出包含電漿之製程氣體。電源，輸出產生電漿之高頻電壓。電極單元，具有極不同之複數個電極，各電極利用來自電源之高頻電壓，激發製程氣體而產生電漿。複數個電極，彼此分離地配置於支架與導入口之間。
較佳為，前述複數個電極，分別為長條狀，並以指定間隔構成彼此大致平行且於與製程氣體的放出方向正交之方向上並排1列以上的電極列。又，電極列較佳為極不同之電極交替並排。進而更佳為，電極單元具有複數列電極列。
較佳為，電極單元具有：將不同之極中的一種極 之電極並排而成之第1電極列；及，將另一種極之電極並排而成之第2電極列。
較佳為，分別自複數個設置之導入口，將製程氣體導入至處理室內。複數個導入口，設置於與支架的側面相對向之區域內。
較佳為，於隔著支架而與導入口相反側之處理室區域配置排氣口。進而較佳為，電漿處理裝置具備流路控制構件。流路控制構件配置於支架周圍。流路控制構件，抑制電漿通過支架周圍而自導入口側流至排氣口側。
較佳為，電極分別為中空，且電漿處理裝置具備溫度控制部。溫度控制部係藉由向電極的中空內部流通熱媒，來控制電極的溫度。
較佳為，電極單元分別設置於隔著支架之位置處。
本發明的電漿處理方法，具備放出步驟及處理步驟，且於容置有被處理物之真空處理室內，藉由所產生之電漿對被處理物的表面進行處理。放出步驟，是朝向複數個被處理物，於處理室內將製程氣體自導入口放出。複數個被處理物，被保持成留出間隔而積層之狀態，製程氣體，於與被處理物的積層方向正交之方向上被放出。處理步驟，使電漿產生，利用該產生之電漿來處理被處理物。電漿，是利用極不同之複數個電極激發製程氣體而產生。複數個電極，彼此分離地配置於經積層之被處理物與導入口之間。
較佳為，電漿處理方法具有安置步驟。安置步驟 以使一對側面中的一方朝向導入口之姿勢來安置支架。支架於一對側面之間，以指定間隔保持複數片被處理物。處理步驟，自各側面上所設置之開口向被處理物之間供給電漿。
根據本發明，可將電極間產生之電漿充分且均勻地供給至支架內，並可充分且均勻地進行對被處理物的表面之電漿處理。
10、90‧‧‧電漿處理裝置
11‧‧‧基板
12‧‧‧處理單元
13‧‧‧控制單元
14‧‧‧處理室
15‧‧‧真空槽
15a‧‧‧蓋部
15b‧‧‧底面部
16‧‧‧真空泵
17‧‧‧氣體供給裝置
18‧‧‧高頻電源
19‧‧‧升降機構
21‧‧‧支架
22‧‧‧側板
23‧‧‧頂板
24‧‧‧底板
25‧‧‧開口
26‧‧‧保持槽
27‧‧‧側面開口
29‧‧‧載置台
30、80‧‧‧氣體導入部
30a‧‧‧面
30b‧‧‧絕緣板
31、50、51、52、53、56‧‧‧電極單元
31a‧‧‧電極列
32‧‧‧第1流路控制板
32a‧‧‧容置部
33‧‧‧第2流路控制板
36‧‧‧腳部
37‧‧‧氣體供給導管
38‧‧‧導入口
41、61、63‧‧‧第1電極
42、62、64‧‧‧第2電極
43a、43b‧‧‧電極保持板
44‧‧‧絕緣構件
44a‧‧‧凸緣
44b‧‧‧孔
45‧‧‧隔片
46‧‧‧螺釘
47‧‧‧排氣口
51a、52a、52b、53a、53b、56a、56b‧‧‧電極列
65‧‧‧電極
66‧‧‧供給管
67‧‧‧溫度控制部
71‧‧‧第1電極板
72‧‧‧第2電極板
75、91‧‧‧真空槽
75a‧‧‧主體部
75b‧‧‧拉出部
81‧‧‧環狀管
82‧‧‧放出管
83‧‧‧供給部
92‧‧‧電極板
第1圖是表示本發明的電漿處理裝置的外觀之斜視圖。
第2圖是表示用以保持複數片基板之支架之斜視圖。
第3圖是表示封閉狀態時之處理室的各部分的狀態之斜視圖。
第4圖是表示開放狀態時之處理室的各部分的狀態之斜視圖。
第5圖是表示安裝第1電極、第2電極之說明圖。
第6圖是表示開放狀態中的支架與第1流路控制板的位置之斜視圖。
第7圖是表示封閉狀態中的支架與第1流路控制板的位置之斜視圖。
第8圖是表示處理單元的電性連接關係之說明圖。
第9圖是表示由2列電極列來構成電極單元的例子之說明圖。
第10圖是表示除導入口側以外，於排氣口側設置有電極 單元的例子之說明圖。
第11圖是表示由第1電極的電極列與第2電極的電極列來構成的一例之說明圖。
第12圖是表示於2列電極列相互之間錯開第1電極與第2電極的配置的一例之說明圖。
第13圖是表示由第1電極的電極列與第2電極的電極列來構成電極單元，並錯開電極列的位置的一例之說明圖。
第14圖是表示使各電極為方柱形的一例之斜視圖。
第15圖是表示使各電極為板狀的一例之斜視圖。
第16圖是表示使電極為中空並用冷卻水冷卻的一例之剖面圖。
第17圖是表示連接各電極的端部並流通冷卻水之一例之斜視圖。
第18圖是表示使用一對格子狀的電極板的一例之斜視圖。
第19圖是表示將真空槽的一部分拉出，使處理室開放的一例之剖面圖。
第20圖是表示利用中空管來構成氣體導入口的一例之說明圖。
第21圖是表示使第2電極不接地的一例之說明圖。
第22圖是表示用於比較之先前的電漿處理裝置之說明圖。
如第1圖所示，實施本發明之電漿處理裝置10， 對複數片被處理物進行電漿處理。於該例中，作為被處理物，將板狀的被處理物也就是基板11(參照第2圖)的頂面與底面作為被處理面進行電漿洗淨。基板11是頂面構裝有複數個半導體元件之基板。於電漿洗淨中，清洗半導體元件的電極、利用引線接合而與該電極連接之基板的連接部。又，亦清洗用於形成焊球(電極)之基板11的底面。
再者，作為被處理物，並不限於以上述方式構裝有半導體元件之基板11，亦可為引線框架等。又，若為如下所述，能以留出間隔而積層之狀態，保持於支架內者，即可對在基板等上構裝電子部件而成者或即使存在凹凸亦可稱為板狀之被處理物、或立體形狀的被處理物進行電漿處理。進而，於該例中，作為電漿處理，對去除附著於基板的連接面、半導體元件的電極上之樹脂等之電漿洗淨進行說明，但電漿處理亦可為除膠渣、清除浮渣、蝕刻、及表面改質等。
電漿處理裝置10，具有：處理單元12，其進行電漿處理；及，控制單元13，其控制處理。處理單元12，包括：真空槽15，其於內部形成處理室14；電極，其配置於處理室14內；真空泵16；氣體供給裝置17；及，高頻電源18等。真空槽15為箱狀，由作為真空槽15的側面及頂面之蓋部15a與底面部15b組成。該等蓋部15a、底面部15b，例如是不銹鋼製。蓋部15a於上下方向上自由移動，藉由向下方移動，與底面部15b一同形成作為關閉空間之處理室14(參照第4圖)。
真空泵16進行處理室14的排氣。藉由該排氣使 處理室14例如成為1~100Pa的真空度。又，真空泵16，於電漿洗淨中，持續進行處理室14的排氣，維持指定的真空度。氣體供給裝置17，供給導入至處理室14內之製程氣體，例如氬氣。製程氣體，可根據電漿處理的內容或處理對象適當選擇，除氬氣以外，亦可使用氮氣、氧氣、氫氣、四氟化碳(CF4)氣體等、或該等的混合氣體。高頻電源18，輸出高頻電壓，藉由將高頻電壓施加於後述之電極來產生電漿。高頻電壓的頻率，可根據電漿處理的內容或處理對象而適當決定，通常使用例如3kHz~300MHz的範圍。
控制單元13，由控制處理單元12之控制電路等構成。又，於該控制單元13中，具備使蓋部15a於上下方向移動之升降機構19。藉由該升降機構19，蓋部15a於封閉狀態與開放狀態之間移動，其中，該封閉狀態，如第3圖所示，形成處理室14以進行電漿洗淨，該開放狀態，如第4圖所示，自下降位置上升使處理室14開放。藉由使蓋部15a為開放狀態，可將基板11搬入或搬出處理室14。
如第2圖所示，應進行電漿洗淨之基板11，以保持於支架21上之狀態，安置於處理室14內。支架21，將複數個基板11，以留出間隔積層之狀態保持。該支架21，為具有平行的一對側板22、平行的頂板23及底板24之剖面為矩形的方管狀，兩端部為用於使基板11進出之開口25。再者，亦可於各開口25上設置自由開閉之蓋，於電漿洗淨中，用該蓋將開口25關閉。藉此，可阻止通過開口25之電漿的流動或流動紊亂的產生，提高電漿洗淨的均勻性。於該例中，後 述之第1流路控制板作為堵塞各開口25之蓋而發揮功能。
於各側板22的內面上，以恰當的間隔，分別水平設置有複數個保持槽26。保持槽26以如下方式進行設置：一方側板22上所設置之各保持槽26與另一方側板22上的保持槽26相對向。藉由於各側板22的相對之保持槽26內***基板11的兩側緣，將基板11以使頂面朝上之姿勢水平地保持在支架21內。藉由於各保持槽26內分別***基板11，可於支架21內將複數片基板11保持成於上下方向上留出指定的間隔而積層之狀態。再者，以使底面朝上之姿勢保持亦可。
於各側板22上，將往水平方向延伸之側面開口27以分別配置於各保持槽26的上側及下側之方式，設置複數個，經積層之基板11之間的部分成為開口。通過側面開口27，向支架21內的經積層之基板11之間導入電漿。較佳為縮短自側面開口27至基板11的任意部分之距離，以使自側面開口27導入之電漿均勻且充分。亦即，較佳為，縮短相對向之一對側面開口27的間隔。因此，支架21是以保持槽26來保持基板11長邊的邊緣部分。
進行除膠渣(去除附著於基板的通孔(through hole)或介層孔(via hole)的壁面上之樹脂殘渣)時，將設置在基板上之通孔或介層孔的側面及底面等壁面作為處理面。此時，形成有通孔等開口之基板的頂面或底面，為應主要地供給電漿之面，只要自該應主要地供給之面的開口，向通孔等內部供給電漿即可。
再者，上述支架21的構成為一例，亦可利用一 種支架21，該支架21為使用例如導管等之框架結構。此時，可直接作為開口，而無需於支架21的側面設置側板，並將其作為向支架內導入電漿之側面開口。又，於第2圖中，描繪了保持7片基板11之支架21，但實際上保持20片左右。支架21內所保持之基板11的片數可適當設定，可為1片亦可為任意的複數片。進而，於該例中，於上下方向上積層基板11，亦可於例如左右方向上積層基板11。
如第3圖、第4圖所示，於處理室14內，配置有載置台29、氣體導入部30、電極單元31、第1流路控制板32、及第2流路控制板33等。該等中，氣體導入部30、電極單元31、第1流路控制板32、及第2流路控制板33，安裝於蓋部15a上，與蓋部15a一體地於上下方向上移動。
載置台29配置於底面部15b的大致中央部分，隔著絕緣性的腳部36，固定於底面部15b上，與真空槽15電性絕緣。可使用例如鐵氟龍(註冊商標)來作為腳部36所使用之絕緣性的材料。再者，後述之其他絕緣性的構件亦同樣。
於載置台29上，安置有上述支架21。支架21是以一方側板22朝向氣體導入部30之姿勢，置於載置台29上。在該例中，未將支架21固定於處理室14內。因此，可將保持有複數片未處理的基板11之支架21，直接安置於載置台29上，於電漿洗淨後，直接使保持有複數片完成處理的基板11之支架21整體自載置台29移動，並取出至處理室14外。該支架21的安置、取出，可利用機械臂(robot arm)(省 略圖示)進行，亦可手動進行。
再者，亦可設置為將支架21固定於處理室14內之構成。此時，每次電漿洗淨後，自配置於處理室14內之支架21，將完成處理之基板11一片一片地取出，並將未處理之基板11一片一片地***至該支架21中。
氣體導入部30為箱狀，於載置台29上，安裝於面對支架21的側板22之蓋部15a的1個側面上。該氣體導入部30，經由氣體供給導管37，將來自氣體供給裝置17之製程氣體供給至其中空部。又，於朝向處理室14的中央之氣體導入部30的面，亦即與支架21的側板22相對向之面30a上，形成有微小的例如直徑為1mm左右之複數個導入口38。再者，氣體導入部30，是隔著絕緣板30b而安裝於蓋部15a上，並與真空槽15電性絕緣。
各導入口38，分別將中空部中所供給之製程氣體向支架21的側面(側板22)水平地放出。藉此，於與基板11的積層方向正交且與基板11平行之放出方向上，將製程氣體導入至處理室14內。複數個導入口38，均勻地分佈於面30a上的對應側板22之區域內。藉此，以製程氣體朝向支架21的整個側面之方式，簇射(Shower)狀地放出製程氣體，而自支架21的側面開口27向其內部均勻地供給電漿。再者，導入口38分佈之區域，可比與側板22相對向之範圍寬，亦可比其窄，但較佳為處於同等的範圍。
電極單元31，激發製程氣體而產生電漿。該電極單元31，具備：構成1列電極列31a之各複數個第1電極41 和第2電極42；及，一對電極保持板43a、43b。各電極41、42，為具有導電性之金屬製，例如為鋁製，剖面形成為圓柱的棒狀(圓柱形)。又，電極保持板43a、43b例如是鋁製。
第1電極41、及第2電極42，均經由絕緣構件44(參照第5圖)，上端被安裝於電極保持板43a上，下端被安裝於電極保持板43b上，彼此大致平行，且以指定間隔排列成分離之格子狀(柵格)，因而形成電極列31a。於該電極列31a中，第1電極41與第2電極42交替並排。
以上述方式構成之電極列31a，於支架21與導入口38之間，在與製程氣體的放出方向正交之面內，配置有第1電極41、及第2電極42。亦即，各電極41、42配置成在與製程氣體的放出方向正交之方向上並排的狀態。該例中，使各電極41、42於上下方向上為較長(呈長條狀)，亦即將各電極41、42的軸方向作為上下方向，但各電極41、42的軸方向亦可為水平方向。
藉由以上述方式配置電極列31a，向與支架21的側板22相互對面配置之第1電極41、及第2電極42之間，供給自導入口38導入之製程氣體，有效地產生電漿，並將產生之電漿有效地供給至支架21。又，藉由於與放出方向正交之面內配置第1電極41、及第2電極42，使電漿產生區域與支架21的側面之間的距離均等，並使支架21內的電漿密度均勻。
進而，支架21的側面與各電極41、42排列之範圍相互對面，以自支架21的側面開口27向其內部均勻地導 入電漿。更嚴密而言，在各電極41、42的排列範圍內，支架21的側面與電漿產生之區域相對向。
如第5圖所示，電極單元31，藉由如下方式安裝於處理室14內：經由用絕緣材料製作之隔片45，用螺釘將電極保持板43a緊固於蓋部15a的天花板面。又，各電極41、42，如上所述，經由絕緣構件44，安裝於電極保持板43a、43b上。絕緣構件44，為大致圓柱形，於上部形成有凸緣44a，於中心形成有孔44b。絕緣構件44，被組裝成通過電極保持板43a的開口並將凸緣44a卡合於電極保持板43a的頂面之狀態。電極41、42，利用其上端部被通過孔44b之螺釘46螺合，成為其上端面密接於絕緣構件44的下端面之狀態，而被固定於電極保持板43a上。各電極41、42的下端，同樣地經由絕緣構件44，固定於電極保持板43b上。
藉由鬆開螺釘，可自蓋部15a，將電極單元31卸下，並可自電極保持板43a、43b，將各電極41、42卸下，進行各電極41、42的清洗或更換。螺釘46使用具有導電性者，上側的螺釘46中之與第1電極41螺合者，利用蓋部15a內部的配線，與高頻電源18連接，與第2電極42螺合者接地。藉此，向第1電極41施加高頻電壓，第2電極42接地。
如第3圖、第4圖所示，於隔著支架21而與氣體導入部30相反側之蓋部15a的側面上，亦即與氣體導入部30相對向之位置處，設置有排氣口47。真空泵16連接排氣口47，自該排氣口47排出處理室14內包含電漿之製程氣體。於與排氣口47相對向，且於支架側之距排氣口47恰當距離 之位置處，配置有第2流路控制板33。第2流路控制板33，以自支架21側觀察時遮蔽排氣口47之方式，形成為大於排氣口47的孔徑之板狀。第2流路控制板33，以遮擋自支架21朝向排氣口47之電漿流路之方式，控制電漿的排氣流路。藉此，於處理室14內形成均勻的電漿流動。
再者，排氣口47的位置，除此以外，可適當地決定在真空槽15的底面部15b或天花板面等，排氣口47可配置於隔著支架21而與導入口38相反側之處理室14的區域內。因此，可於真空槽15(包圍處理室14內的隔著支架21而與導入口38側相反之區域側)的底面部15b、頂面或各側面等上，設置排氣口47。又，第2流路控制板33之有無，對真空下電漿的流動之影響並不大。因此，亦可省略例如第2流路控制板33。
如第6圖所示，第1流路控制板32，具有被切成與支架21大體相同大小之容置部32a，自氣體導入部30側觀察，形成為大致ㄈ字狀。如第6圖所示，蓋部15a為開放狀態時，該第1流路控制板32，向載置台29的上方移動，容許支架21自載置台29移動、及將支架21安置於載置台29上。
如第7圖所示，蓋部15a為封閉狀態時，第1流路控制板32，於容置部32a內容置支架21，且被配置於該支架21的周圍。藉此，將支架21與真空槽15的內面之間堵住，抑制電漿通過支架21的周圍，而自處理室14的導入口38側的區域流至排氣口47側的區域的情況，因而向支架21內部有效地供給電漿。腳部36與第1流路控制板32同樣地具有 控制流路之功能，將載置台29與底面部15a之間堵住，使電漿無法流至該等之間。再者，第1流路控制板32、第2流路控制板33，與腳部36同樣地利用絕緣性的材料製作。
如第8圖所示，蓋部15a及底面部15b接地。如前所述，第1電極41連接高頻電源18並施加有高頻電壓。第2電極42接地。支架21、載置台29例如是金屬製，但藉由如上所述，使腳部36及第1流路控制板32為絕緣性，使其不與高頻電源18電性連接，亦不接地。又，氣體導入部30，如前所述，與真空槽15絕緣，不連接高頻電源18，亦不接地。
以下說明上述構成的作用。首先，確認處理室14內為大氣壓後，使升降機構19動作，而使蓋部15a上升成為開放狀態。繼而，利用未圖示之機械臂，將保持有複數個基板11之支架21，以指定的方向安置於載置台29上。
移開機械臂後，藉由升降機構19使蓋部15a下降，成為封閉狀態。接著，使真空泵16動作，將處理室14內排氣直至成為指定的真空度。達到指定的真空度後，開始自氣體供給裝置17供給製程氣體，並且藉由高頻電源18，對第1電極41施加高頻電壓。分別自各導入口38，向處理室14內導入製程氣體。之後，藉由對第1電極41施加高頻電壓而於第1電極41與第2電極42之間產生電場，利用該電場激發該製程氣體而產生電漿。
將產生之電漿向支架21的內部供給後，藉由該電漿中的自由基或離子等，將附著於包括半導體元件的電極表面之基板11的頂面和底面之污染物質去除。此時，自各導 入口38向支架21放出製程氣體，利用隔著支架21而與各導入口38相反側之排氣口47，處理室14內被排氣。因此，若宏觀地來看，則由製程氣體所生成之電漿，向支架21流動。又，藉由第1流路控制板32、腳部36，電漿的大部分通過支架21內。
進而，自均勻地分佈於與側板22對應之區域內之複數個導入口38，將製程氣體簇射狀地放出，並且使支架21的整個側面與電漿產生區域相互對面，因此，可自支架21的側面開口27向支架21的內部均勻地供給電漿。而且，因第2流路控制板33的作用，亦可抑制由排氣口47的排氣所導致之對支架21內之電漿導入不均勻。因此，各基板11的頂面及底面，被均勻地供給充分的電漿，並被均勻且充分地洗淨。
以上述方式對各基板11進行電漿洗淨後，停止製程氣體的供給、排氣、及高頻電壓的施加。之後，使處理室14內回到大氣壓後，使升降機構19動作，並使蓋部15a為開放狀態後，自載置台29上取出支架21。
於上述實施形態中，為將第1電極與第2電極交替排列之1列電極列，但第1電極與第2電極的排列、電極列的配置等可採用多種方式。第9圖是使電極單元51由2列電極列51a構成者。各電極列51a，是與最初的實施形態同樣，於與製程氣體的放出方向正交之面內，使第1電極41與第2電極42交替並排且排列成格子狀(柵格)者，2列電極列51a，於製程氣體的放出方向上留出指定間隔進行配置。
再者，於第9圖所示之一例中，電極列51a為2列，但亦可為3列以上。又，如第10圖所示，亦可隔著支架21，於導入口38側與排氣口47側的處理室14的各區域內分別設置電極單元51。於第10圖所示之一例中，導入口38側與排氣口47側中的任一側的電極單元51，均設置2列電極列51a，但導入口38側與排氣口47側上亦可每側設置1列電極列，亦可分別設置3列以上。進而，導入口38側與排氣口47側的列數或電極數亦可不同。
第11圖是表示用相同種類的複數個電極構成電極列，並將電極種類不同之電極列彼此分離地配置之一例。在第11圖所示之一例中，電極單元52是由電極列52a與電極列52b組成，該電極列52a，是於與製程氣體的放出方向正交之面內將複數個第1電極41並排且排列成格子狀，且該電極列52b，是於相同面內將複數個第2電極42並排且排列成格子狀。電極列52a與電極列52b，於製程氣體的放出方向上，以指定間隔分離。於該例中，第1電極41與第2電極42分別於製程氣體的放出方向上分離地配置，可獲得同樣的效果。
於第11圖的一例中，隔著處理室14的支架21，於導入口38側與排氣口47側的各區域內分別設置有電極單元52。於導入口38側及排氣口47側的各電極單元52中，電極列52a均被配置於比電極列52b接近支架21之位置處，隔著支架21，成為對稱的電極配置。再者，亦可與第11圖的一例相反，將電極列52b配置於比電極列52a接近支架21之位置處。又，亦可將該種由電極列52a、52b組成之電極單元52 僅設置於導入口38側。
再者，如第10圖或第11圖所示之一例，於導入口38側與排氣口47側分別設置電極列時，應決定電極的排列或位置、電極列的位置等，以使導入口38側的電極與排氣口47側的電極之間不成為電漿產生區域。自該種觀點來看，較佳的態樣為隔著支架21而對稱的電極配置。
第12圖是表示於鄰接之電極列間，將電極的排列錯開之電極單元的例子。於該例中，於與製程氣體的放出方向正交之面內，設置使第1電極41與第2電極42交替並排且排列成格子狀之2列電極列53a、53b來作為電極單元53，並且使各電極列53a、53b的第1電極41、及第2電極42的排列錯開1個。藉此，於同一電極列中，第1電極41、及第2電極42彼此分離地配置，並且鄰接之電極列間的第1電極41、及第2電極42，於製程氣體的放出方向上彼此分離地配置。再者，於鄰接之電極列間，亦可將錯開電極的排列之電極列設置3列以上。
第13圖是表示於電極種類不同之鄰接之電極列間，使電極位置於排列方向上錯開之電極單元的一例。在該例的電極單元56中，於與製程氣體的放出方向正交之面內，使電極列56a與電極列56b於製程氣體的放出方向上，以指定間隔並排，並且將電極列56a、56b的電極的位置於電極的排列方向上錯開配置，其中，該電極列56a，是使複數個第1電極41並排且排列成格子狀，該電極列56b，是使複數個第2電極42並排且排列成格子狀。電極列56a、56b是以相同間 距排列電極，且電極的位置僅錯開其間距的一半。
再者，於第13圖的一例中，將第1電極41的電極列56a配置於比第2電極42的電極列56b接近支架21之位置處，但亦可與此相反，將第2電極42的電極列配置於比第1電極42的電極列接近支架21之位置處。又，於鄰接之電極列間，電極種類不同，進而亦可設置3列以上使電極位置於排列方向上錯開之電極列。
於如第12圖、第13圖所示之電極列的排列時，亦可隔著處理室14的支架21，於導入口38側與排氣口47側的各區域內分別設置電極單元。
於上述各實施形態中，使第1電極、第2電極的形狀為圓柱形，但形狀並不限定於此，亦可如例如第14圖所示之第1電極61、第2電極62，為方柱形，或如第15圖所示之第1電極63、第2電極64，為板狀。又，亦可使電極為筒形。
第16圖是表示藉由向筒形電極的中空內部流通熱媒來控制電極的溫度之一例。電極65的上端開口，下端為關閉之筒形。將該電極65作為第1電極、第2電極而安裝於真空槽15中時，可將供給管66***至其中空部的中心。供給管66自溫度控制部67供給作為熱媒之冷卻水。
通過供給管66將冷卻水送至電極65的中空部的前端，該冷卻水通過供給管66與電極65的內壁之間，流至電極65的上端。到達電極65的上端之冷卻水，通過未圖示之排水導管送至溫度控制部67。溫度控制部67，基於以此方 式返回之冷卻水的溫度，來調整冷卻水的溫度或流量，以使電極65的溫度維持於指定範圍內不成為高溫。藉此，可降低電極65高溫對基板等被處理物的影響。
如第17圖所示，亦可構成為利用第1電極41彼此、第2電極42彼此，於上端或下端依次將該等電極連接，並分別流通冷卻水之方式。又，亦可連接2個電極的一端，例如下端，自一個電極的上端流入冷卻水，並自另一個電極的上端排出冷卻水。可擔保熱媒的絕緣性時，亦可利用絕緣性導管來連接第1電極與第2電極，使熱媒通過。進而，亦可自電極的一端流入冷卻水，自該電極的另一端排出。
第18圖是表示使用格子狀的電極板來作為各電極之一例。於該例中，第1電極板71、及第2電極板72，均藉由於導電性的板構件上形成多個矩形的開口而成為格子狀。第1電極板71、及第2電極板72，於製程氣體的放出方向上彼此分離地配置，並且於支架21與導入口之間，均被配置於與製程氣體的放出方向正交之面內。即使如此操作，亦可獲得同樣的效果。第1電極板71、及第2電極板72上形成之開口並不限於矩形，可為圓形、三角形等各種形狀。又，無需規則地形成開口，亦可為無規則。進而，第1電極板、第2電極板亦可為網眼狀。
又，於第1圖所示之電漿處理裝置中，為藉由使真空槽的蓋部移動至上方而使處理室開放，來進行支架的安置或取出之構成，但用於安置或取出支架之構成，可根據各電極的安裝結構等適當變更。於第19圖的一例中，將真空槽 75劃分為主體部75a；及，自該主體部75a拉出之拉出部75b。主體部75a上，設置有第1流路控制板32、第2流路控制板33、排氣口47、及排氣口47側的電極單元50；拉出部75b上，設置有載置台29、氣體導入部30、及氣體導入口側的電極單元50。進行支架21的安置或取出時，自主體部75a將拉出部75b拉出來進行。再者，亦可設置其他電極排列/配置而成之電極單元來代替電極單元50。
於上述各實施形態中，使氣體導入部為箱狀，但氣體導入部只要可均勻地放出製程氣體者即可。例如，第20圖所示之氣體導入部80，是由環狀管81與複數個放出管82所構成。環狀管81是以無端部之方式而使中空管形成為環狀。環狀管81使氣體供給導管37連接供給部83，製程氣體通過供給部83向環狀管81的內部供給。各放出管82是於直線狀的中空管上形成有複數個導入口38者。複數個導入口38於軸方向上並排，形成列狀。放出管82於環狀管81的內側，使其兩端連接環狀管81。藉此，自環狀管81向放出管82的內部供給製程氣體，並自各導入口38放出。放出管82的兩端對環狀管81之連接位置，為與供給部83不同之位置。
藉由以上述方式構成氣體導入部80，於均勻的壓力下，分別向均勻的各放出管82供給製程氣體，並使自各導入口38放出之製程氣體的放出量為均勻。之後，藉此，使電極單元內產生之電漿為均勻。
在上述各實施形態中，第1電極為施加有高頻電壓之正極電極，第2電極為接地之負極電極，但如第21圖中 所表示之一例，亦可為使作為負極電極之第2電極42不接地之構成。
[實施例]
利用電漿處理裝置10進行電漿處理，以確認本發明的效果，該電漿處理裝置的各電極41、42如第10圖般進行排列，其他構成與第1實施形態的構成相同。又，利用第22圖所示之構成之先前的電漿處理裝置90進行同樣的表面處理，以進行比較。再者，於電漿處理中，使用氬氣來作為製程氣體，使真空度為10Pa。
電漿處理裝置90，是於真空槽91內施加有高頻電壓之一對電極板92之間，配置有支架，使真空槽91自身為接地電極者。於電漿處理裝置90中，使用與電漿處理裝置10的支架相同之支架21，以與電極板92相互對面之方式配置側板22。自與支架21的開口25相對向之位置將製程氣體導入至真空槽91內，自其相反側進行排氣。
[電漿洗淨1]
將約10cm×20cm的銅板作為被處理物安置於支架21內，利用電漿處理裝置10、及電漿處理裝置90，分別進行1分鐘處理。處理後，測定銅板表面的接觸角度。
利用本發明的電漿處理裝置10處理後之銅板的表面，其整面可獲得數值均一的接觸角度，而且接觸角度為較低值。根據該結果可知，於電漿處理裝置10中，均勻地向支架21內供給電漿。
另一方面，利用先前的電漿處理裝置90處理後 之銅板，其表面的接觸角度不均勻，周邊部分與中央部分產生差別。於周邊部分，為較低值的接觸角度，但中央部分為較高值的接觸角度。根據該結果可知，於先前的電漿處理裝置90中，支架21內的電漿供給量不均勻，且對銅板表面之電漿處理為不均勻。
[電漿洗淨2]
將於約10cm×20cm的基板的表面上搭載有複數個IC晶片者作為被處理物安置於支架21內，利用電漿處理裝置10、及電漿處理裝置90，分別進行1分鐘處理。處理後，實施利用金線連接IC晶片的電極與基板的連接面之引線接合。於引線接合後，評價IC晶片的電極與金線的連接可靠性。將IC晶片的電極與金線的熔接強度(接合強度)作為剪力(shearing force)來測定，基於該測定結果評價連接可靠性。剪力的測定中，使用黏結強度試驗機(bond tester)4000Plus(Dage Japan股份有限公司製造)。
結果為，本發明的電漿處理裝置10中，基板表面的周邊部分所搭載之IC晶片、基板表面的中央部分所搭載之IC晶片中的任一者中，電極與金線的熔接強度均較大，引線接合的連接可靠性均較高。
結果為，利用先前的電漿處理裝置90處理者，基板表面的周邊部分所搭載之IC晶片、基板表面的中央部分所搭載之IC晶片中的任一者中，電極與金線的熔接強度均較小，引線接合的連接可靠性均較低。使利用電漿處理裝置90之處理時間為2分鐘時，亦為同樣的結果。
根據以上可確認，本發明的電漿處理裝置10，可在短時間內向支架21內供給充分的電漿，基板的整個表面可獲得充分的洗淨性。
[電漿蝕刻]
將表面上形成有i線抗蝕層之9個晶圓晶片矩陣狀地配置於基板表面上者作為被處理物，安置於支架21上，利用電漿處理裝置10、及電漿處理裝置90，實施電漿蝕刻。基板的尺寸約為10cm×20cm。又，於支架21內，保持複數片於上下方向上分離且積層配置有晶圓晶片之基板。考慮電極41、42的溫度上升，斷續地進行5次蝕刻。每次的處理時間為2分鐘，每次處理設置30分鐘的冷卻期間。在評價中，使用橢圓偏振儀(ellipsometer)測定蝕刻前後i線抗蝕層的膜厚，並評價蝕刻速率的均勻性。
利用電漿處理裝置10處理者，表面中央部分可獲得與周邊部分大體同等的蝕刻速率。又，經積層配置之各基板為同樣。根據此結果，可確認於電漿處理裝置10中，向支架21內的整體均勻地供給電漿，並得到均勻處理。
另一方面，利用先前的電漿處理裝置90處理者，結果為，相對於周邊部分的蝕刻速率，對基板表面上所配置之晶圓晶片中的表面中央部分所配置之晶圓晶片的i線抗蝕層之蝕刻速率為較低。經積層配置之各基板為同樣的結果。
11‧‧‧基板
15a‧‧‧蓋部
15b‧‧‧底面部
21‧‧‧支架
22‧‧‧側板
29‧‧‧載置台
30‧‧‧氣體導入部
30a‧‧‧面
30b‧‧‧絕緣板
31‧‧‧電極單元
31a‧‧‧電極列
32‧‧‧第1流路控制板
33‧‧‧第2流路控制板
36‧‧‧腳部
37‧‧‧氣體供給導管
38‧‧‧導入口
41‧‧‧第1電極
42‧‧‧第2電極
43a、43b‧‧‧電極保持板
47‧‧‧排氣口

Claims (7)

  1. 一種電漿處理裝置，將被處理物容置於處理室內，由導入至真空的處理室內之製程氣體而產生電漿，並藉由該電漿對被處理物的表面進行處理；並且，該電漿處理裝置具備：支架，其於一對側面之間，於與其正交之方向上，將複數個被處理物保持成留出間隔積層之狀態，並且使經積層之被處理物之間的各側面的部分開口；導入口，其將製程氣體導入至處理室內，以向前述支架的一方的側面放出；排氣口，其自處理室內排出包含電漿之製程氣體；電源，其輸出產生電漿之高頻電壓；電極單元，其具有極不同之複數個電極，該複數個電極，被彼此分離地配置於前述支架與前述導入口之間，藉由來自前述電源之高頻電壓激發製程氣體而產生電漿；及，流路控制構件，該流路控制構件，配置於前述支架的周圍，抑制電漿通過前述支架的周圍而自前述導入口側流至前述排氣口側。
  2. 如請求項1所述之電漿處理裝置，其中，前述流路控制構件，在前述支架的除了前述一對側面和對於前述處理室的載置面以外的周圍中，被配置於前述支架與前述處理室之間，且將前述處理室分成前述導入口側的導入口側空間與前述排氣口側的排氣口側空間。
  3. 如請求項2所述之電漿處理裝置，其中，前述電極單元，具有1列以上的電極列，該電極列具有自前述電源施加高頻 電壓之圓柱狀的第1電極和接地之圓柱狀的第2電極，前述第1電極和前述第2電極彼此以大致平行的狀態分隔開，且前述電極列被排列在與前述製程氣體的放出方向正交之方向上。
  4. 如請求項3所述之電漿處理裝置，其中，前述電極單元，分別設置於前述導入口側空間和前述排氣口側空間中的隔著支架之位置處。
  5. 如請求項1所述之電漿處理裝置，其中，前述處理室是箱型，且具備蓋部與底面部，該蓋部構成前述處理室的側面與頂面，該底面部構成前述處理室的底面部；並且，在前述蓋部自前述底面部分離的開啟狀態下，將積層有前述被處理物的前述支架載置於前述底面部，然後在前述支架的載置後，前述蓋部和前述底面部成為關閉狀態。
  6. 如請求項5所述之電漿處理裝置，其中，前述支架為具有側板、頂板和底板的方管，該側板為形成有前述側面開口之平行的一對側板，該頂板和底板連結前述側板的上端緣和下端緣，前述被處理物自前述方管的兩端開口被安置進去，且在前述關閉狀態下，前述開口由前述流路控制構件所封閉。
  7. 一種電漿處理方法，於容置有被處理物之真空的處理室內藉由所產生之電漿對被處理物的表面進行處理；並且，該電漿處理方法具有：導入步驟，其朝向保持成留出間隔而積層之狀態之複數個被處理物，將製程氣體於與被處理物的積層方向正交之方向上放出，以自導入口導入至處理室內； 產生步驟，其利用被彼此分離地配置於經積層之被處理物與導入口之間之極不同之複數個電極，使製程氣體激發而產生電漿；處理步驟，其利用該產生之電漿來處理被處理物；及，安置步驟，其將於一對側面之間將複數片被處理物以指定間隔保持之支架，以使前述一對側面中的一方朝向前述導入口之姿勢安置在處理室中；並且，前述處理步驟，是自各側面上所設置之開口向被處理物之間供給電漿，並藉由配置於前述支架的周圍之流路控制構件，抑制電漿通過前述支架的周圍而自前述導入口側流至前述排氣口側。
TW102103760A 2012-08-22 2013-01-31 Plasma processing device and plasma processing method TWI582820B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/071172 WO2014030224A1 (ja) 2012-08-22 2012-08-22 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201409528A TW201409528A (zh) 2014-03-01
TWI582820B true TWI582820B (zh) 2017-05-11

Family

ID=50149560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102103760A TWI582820B (zh) 2012-08-22 2013-01-31 Plasma processing device and plasma processing method

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5996654B2 (zh)
TW (1) TWI582820B (zh)
WO (1) WO2014030224A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102009348B1 (ko) 2017-09-20 2019-08-09 주식회사 유진테크 배치식 플라즈마 기판처리장치
CN113518510B (zh) * 2020-04-10 2022-10-11 南通深南电路有限公司 一种pcb板除胶装置和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141325A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Mori Engineering:Kk マガジン電極方式の減圧プラズマ装置
JP2006274420A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd プラズマ成膜方法及びプラズマｃｖｄ装置
JP2008172168A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
JP2010103544A (ja) * 2001-01-11 2010-05-06 Hitachi Kokusai Electric Inc 成膜装置および成膜方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4161533B2 (ja) * 2000-12-28 2008-10-08 松下電工株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2005032700A (ja) * 2003-06-17 2005-02-03 Nittetsu Mining Co Ltd 板状電極を有する気体励起装置及び気体励起方法
JP4549735B2 (ja) * 2004-05-21 2010-09-22 フィーサ株式会社 プラズマ処理方法及び装置
JP2008029930A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd プラズマ洗浄装置
JP4925843B2 (ja) * 2007-01-30 2012-05-09 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ プラズマ洗浄装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141325A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Mori Engineering:Kk マガジン電極方式の減圧プラズマ装置
JP2010103544A (ja) * 2001-01-11 2010-05-06 Hitachi Kokusai Electric Inc 成膜装置および成膜方法
JP2006274420A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd プラズマ成膜方法及びプラズマｃｖｄ装置
JP2008172168A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
TW201409528A (zh) 2014-03-01
JPWO2014030224A1 (ja) 2016-07-28
WO2014030224A1 (ja) 2014-02-27
JP5996654B2 (ja) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6078571B2 (ja) 製品を処理する装置
TW201431444A (zh) 電漿處理裝置及方法
KR101037812B1 (ko) 샤워 플레이트 및 기판 처리 장치
JP5248370B2 (ja) シャワーヘッド及びプラズマ処理装置
JP2009016453A (ja) プラズマ処理装置
JP2014049529A (ja) プラズマ処理装置及び金属の酸化膜を洗浄する方法
US8342121B2 (en) Plasma processing apparatus
TW201237921A (en) Plasma desmear device and method
TWI582820B (zh) Plasma processing device and plasma processing method
KR102085041B1 (ko) 플라즈마 처리장치 및 방법
JP2000200773A (ja) 回路基板のプラズマ処理装置
TW200804618A (en) Microwave plasma treatment apparatus and its manufacturing method, and plasma treatment method
TW201320145A (zh) 具有剖面式電子束析取網格以產生均勻電漿的電子束電漿源
KR101297711B1 (ko) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
KR100980291B1 (ko) 다중 방전관 브리지를 구비한 유도 플라즈마 챔버
JP2006005315A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR101073834B1 (ko) 플라즈마 처리장치 및 처리방법
KR20070070752A (ko) 반도체 소자 제조 장치 및 상기 장치의 챔버를 클리닝하는방법
KR100748392B1 (ko) 이중 주파수를 이용한 초대면적 플라스마 발생장치
KR102404472B1 (ko) 기판처리장치
KR102018987B1 (ko) 기판 처리 장치 및 성막 장치
KR100832335B1 (ko) 기판 지지 장치 및 플라즈마 식각 장치
JP2007059527A (ja) 基板処理装置
KR20140009910A (ko) 전계 압축형 면방전 전극을 포함하는 플라즈마 처리 장치
KR101533711B1 (ko) 다분할 전극을 구비한 마이크로웨이브 플라즈마 처리 챔버

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees