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JP2006313674A - Plasma treatment device and plasma treatment method - Google Patents

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JP2006313674A
JP2006313674A JP2005135436A JP2005135436A JP2006313674A JP 2006313674 A JP2006313674 A JP 2006313674A JP 2005135436 A JP2005135436 A JP 2005135436A JP 2005135436 A JP2005135436 A JP 2005135436A JP 2006313674 A JP2006313674 A JP 2006313674A
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JP
Japan
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plasma processing
plasma
opening
base material
frame
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Application number
JP2005135436A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Iwane
和良 岩根
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment method and a plasma treatment device wherein the ring-like base material can be treated uniformly and efficiently. <P>SOLUTION: This method comprises a plurality of plasma treatment heads 21 to 24 having an opening where a plasmatized treated gas flows out, and a rotary table which is opposed to openings of the plasma treatment heads 21 to 24, on which a substrate 2 having a hollow part 2x is placed, and which is rotated and moves relatively to the openings of the plasma treatment heads 21 to 24. In a state that the openings of the plasma treatment heads 21 to 24 are retained at a substantially equal spacing so as to be opposed respectively to a nearly ring-like frame like part 2a of the base material 2 placed on the rotary table, the rotary table is rotated and moves relatively, and the plasmatized treated gas flowing out from the plasma treatment heads 21 to 24 is brought into contact with the frame like part 2a of the base material 2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関し、特に、放電空間から離れた位置にある被処理物を略常圧でプラズマ処理を行う場合に好適なプラズマ処理方法に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method, and more particularly to a plasma processing method suitable for performing plasma processing on a workpiece at a position away from a discharge space at a substantially normal pressure.

従来、大気圧近傍の圧力下で発生させたプラズマを利用して、被処理物の表面改質、薄膜形成、アッシング、洗浄などのプラズマ処理を行う常圧プラズマ処理について、種々提案されている。   Conventionally, various atmospheric pressure plasma treatments have been proposed in which plasma treatment such as surface modification, thin film formation, ashing, and cleaning of an object to be processed is performed using plasma generated under a pressure near atmospheric pressure.

例えば、いわゆるリモート方式の常圧プラズマ処理では、放電空間を通過してプラズマ化した処理ガスが流出するプラズマ処理ヘッドの開口に対して被処理物を相対的に移動させ、開口から流出した処理ガスを被処理物の表面に順次、接触させることによって、被処理物の表面のプラズマ処理を行う(例えば、特許文献1参照)。   For example, in the so-called remote-type atmospheric pressure plasma processing, the object to be processed is moved relative to the opening of the plasma processing head through which plasmaized processing gas flows through the discharge space and flows out from the opening. Is sequentially brought into contact with the surface of the object to be processed, thereby performing plasma treatment on the surface of the object to be processed (see, for example, Patent Document 1).

また、円形の基材を処理する場合に、プラズマ処理ヘッドの開口が、大略、基材の半径に対向するように保持しながら、基材をプラズマ処理ヘッドに対して相対回転し、基材全面が順次、プラズマ処理ヘッドの開口に対向し、処理ガスに接触するように際、基材全面を均一に処理するに、基材とプラズマ処理ヘッドの開口との間の隙間の大きさを、基材の半径方向位置によって変えることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−237480号公報 特開2000−208296号公報
When processing a circular substrate, the substrate is rotated relative to the plasma processing head while the opening of the plasma processing head is generally opposed to the radius of the substrate, and the entire surface of the substrate is rotated. In order to uniformly process the entire surface of the substrate when sequentially facing the opening of the plasma processing head and contacting the processing gas, the size of the gap between the substrate and the opening of the plasma processing head is It has been proposed to change the position depending on the radial position of the material (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-237480 A JP 2000-208296 A

一般には、プラズマ処理ヘッドの直線的な開口を開口の延在方向と直角方向に平行に相対移動し、その開口の軌跡の中に基材が含まれるようにする。   In general, the linear opening of the plasma processing head is relatively moved parallel to the direction perpendicular to the opening extension direction so that the substrate is included in the locus of the opening.

例えば図1に示すように、中空部分2xを有する輪状の基材2の場合、基材2の直径よりも長い直線状の開口4kを有するプラズマ処理ヘッド4を用い、矢印4s,4tで示すように、テーブル8に載置した基材2に対して、プラズマ処理ヘッド4の位置4a,4b,4cを相対移動させながら、プラズマ処理ヘッド4の開口4kから流出したプラズマ化した処理ガス7を基材2の枠状部分2a全体に順次、接触させる。   For example, as shown in FIG. 1, in the case of a ring-shaped substrate 2 having a hollow portion 2x, a plasma processing head 4 having a linear opening 4k longer than the diameter of the substrate 2 is used, as indicated by arrows 4s and 4t. In addition, the plasma-processed processing gas 7 flowing out from the opening 4k of the plasma processing head 4 is moved based on the relative movement of the positions 4a, 4b and 4c of the plasma processing head 4 with respect to the base material 2 placed on the table 8. The entire frame-like portion 2a of the material 2 is sequentially brought into contact.

この場合、基材2が大きくなると、プラズマ処理ヘッド4を大きくする必要があり、処理時間もかかる、さらに、基材2以外の部分にまで処理ガス4を用いるため、エネルギー消費の無駄が大きい。   In this case, when the base material 2 becomes large, it is necessary to enlarge the plasma processing head 4, which takes a long processing time. Furthermore, since the processing gas 4 is used for parts other than the base material 2, waste of energy consumption is large.

本発明は、かかる実情に鑑み、輪状の基材を均一かつ効率よく処理することができる、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention intends to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of processing a ring-shaped substrate uniformly and efficiently.

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したプラズマ処理装置を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plasma processing apparatus configured as follows.

プラズマ処理装置は、プラズマ化した処理ガスが流出する開口を有する複数のプラズマ処理ヘッドと、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口に対向し、中空部分を有する基板が載置され、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口に対して相対的に回転移動する回転テーブルとを備える。前記プラズマ処理ヘッドの前記開口が、それぞれ、前記回転テーブルに載置された前記基材の略輪状の枠状部分に対向するように、略等間隔に保持された状態で、前記回転テーブルが相対的に回転移動し、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口から流出するプラズマ化した前記処理ガスが、前記基材の前記枠状部分に接触する。   The plasma processing apparatus includes a plurality of plasma processing heads having openings through which plasmaized processing gas flows out, and a substrate having a hollow portion facing the openings of the plasma processing heads. A rotary table that rotates relative to the opening. With the openings of the plasma processing head held at substantially equal intervals so as to face the substantially ring-shaped frame portions of the substrate placed on the turntable, the turntables are relatively The processing gas that is turned into a plasma and flows out of the opening of the plasma processing head contacts the frame-shaped portion of the base material.

上記構成において、開口から流出するプラズマ化した処理ガスは、現にプラズマ化している処理ガスであっても、プラズマを経て活性化した処理ガスであってもよい。上記構成によれば、複数のプラズマ処理ヘッドを用いて基材の枠状部分を処理するので、処理時間を短縮することができる。また、処理すべき基材の枠状部分以外、すなわち、基材の中空部分や基材よりも外側部分にプラズマ処理ヘッドの開口が対向しないようにして、無駄のない処理を行い、処理ガスの使用量を削減することができる。   In the above configuration, the plasma processing gas flowing out from the opening may be a processing gas that is actually plasma or a processing gas activated through plasma. According to the said structure, since the frame-shaped part of a base material is processed using a some plasma processing head, processing time can be shortened. Also, other than the frame-shaped portion of the base material to be processed, that is, the opening of the plasma processing head does not face the hollow portion of the base material or the outer portion of the base material, so that processing is performed without waste. The amount used can be reduced.

好ましくは、前記各プラズマ処理ヘッドを、前記回転テーブルの中心軸から略等距離に保持し、かつ、前記各プラズマ処理ヘッドの前記回転テーブルの中心軸からの距離を同時に変更する、プラズマ処理ヘッド保持機構を備える。   Preferably, each plasma processing head is held at a substantially equal distance from a central axis of the rotary table, and a distance from the central axis of the rotary table of each plasma processing head is changed simultaneously. Provide mechanism.

上記構成によれば、寸法が異なる基材を処理する場合、短時間でプラズマ処理ヘッドの位置を設定することができるので、作業効率が向上する。   According to the said structure, when processing the base material from which a dimension differs, since the position of a plasma processing head can be set in a short time, working efficiency improves.

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したプラズマ処理方法を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plasma processing method configured as follows.

プラズマ処理方法は、第1ないし第3のステップを備える。前記第1のステップにおいて、プラズマ化した処理ガスが流出する開口を有する複数のプラズマ処理ヘッドを、それぞれの前記開口が、中空部分を有する基材の略輪状の枠状部分に対向するように、略等間隔に保持する。前記第2のステップにおいて、前記基材を前記プラズマ処理ヘッドの前記開口に対して相対的に回転移動させる。前記第3のステップにおいて、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口からプラズマ化した前記処理ガスを流出させて、前記基材の前記枠状部分に接触させる。   The plasma processing method includes first to third steps. In the first step, a plurality of plasma processing heads having openings through which plasmaized processing gas flows out are arranged such that each of the openings faces a substantially ring-shaped frame-shaped portion of a substrate having a hollow portion. Hold at approximately equal intervals. In the second step, the substrate is rotationally moved relative to the opening of the plasma processing head. In the third step, the processing gas converted into plasma is caused to flow out of the opening of the plasma processing head, and is brought into contact with the frame-shaped portion of the substrate.

上記第3のステップにおいて、開口から流出させるプラズマ化した処理ガスは、現にプラズマ化している処理ガスであっても、プラズマを経て活性化した処理ガスであってもよい。上記方法によれば、複数のプラズマ処理ヘッドを用いて基材の枠状部分を処理するので、処理時間を短縮することができる。また、処理すべき基材の枠状部分以外、すなわち、基材の中空部分や基材よりも外側部分にプラズマ処理ヘッドの開口が対向しないようにして、無駄のない処理を行い、処理ガスの使用量を削減することができる。   In the third step, the plasma-ized processing gas that flows out from the opening may be a processing gas that has actually been converted to plasma or a processing gas that has been activated through plasma. According to the above method, since the frame-shaped portion of the substrate is processed using a plurality of plasma processing heads, the processing time can be shortened. Also, other than the frame-shaped portion of the base material to be processed, that is, the opening of the plasma processing head does not face the hollow portion of the base material or the outer portion of the base material, so that processing is performed without waste. The amount used can be reduced.

好ましくは、前記第1のステップにおいて、前記各プラズマ処理ヘッドを、前記回転テーブルの中心軸から略等距離に保持しつつ、前記各プラズマ処理ヘッドの前記回転テーブルの中心軸からの距離を同時に変更することにより、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口が前記基材の前記枠状部分に対向するようにする。   Preferably, in the first step, the distances from the central axis of the rotary table of the plasma processing heads are simultaneously changed while holding the plasma processing heads at a substantially equal distance from the central axis of the rotary table. By doing so, the opening of the plasma processing head faces the frame-shaped portion of the base material.

上記方法によれば、寸法が異なる基材を処理する場合、短時間でプラズマ処理ヘッドの位置を設定することができるので、作業効率が向上する。   According to the above method, when processing substrates having different dimensions, the position of the plasma processing head can be set in a short time, so that work efficiency is improved.

なお、本発明のプラズマ処理方法は、1Pa以上、特に略常圧(大気圧近傍)の開放系、あるいは低気密系の場合に特に好適であるが、これに限るものではない。本発明において、略常圧とは、1.013×10〜50.663×10Paの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡略化を考慮すると、1.333×10〜10.664×10Paが好ましく、9.331×10〜10.397×10Paがより好ましい。 The plasma processing method of the present invention is particularly suitable for an open system or a low airtight system of 1 Pa or higher, particularly substantially normal pressure (near atmospheric pressure), but is not limited thereto. In the present invention, “substantially normal pressure” refers to a range of 1.013 × 10 4 to 50.663 × 10 4 Pa, and considering the ease of pressure adjustment and the simplification of the apparatus configuration, 1.333 × 10 4. ˜10.664 × 10 4 Pa is preferable, and 9.331 × 10 4 to 10.397 × 10 4 Pa is more preferable.

本発明のプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法は、輪状の基材を均一かつ効率よく処理することができる。   The plasma processing apparatus and the plasma processing method of the present invention can uniformly and efficiently process a ring-shaped substrate.

以下、本発明の実施の形態として実施例について、図2〜図6を参照しながら説明する。   Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to FIGS.

図2に示すように、プラズマ処理装置10は、装置本体12の両側に、未処理の基材2を収納する供給用マガジンラック14と、処理済みの基材2が収納されるマガジンラック16が配置される。矢印13で示すように、供給用マガジンラック14から置本体12に、不図示の搬送アームによって基材2が搬送され、装置本体12内の回転テーブル18の上面18aに載置される。詳細は後述するが、回転テーブル18の上面18aに載置された基材2は、回転テーブル18の上方に配置された4組のプラズマ処理ヘッド21〜24(24は図示せず)の開口21k〜24k(22kのみ図示)から流出する処理ガス17に接触してプラズマ処理された後、矢印15で示すように、回収用マガジンラック16に搬送され、回収される。   As shown in FIG. 2, the plasma processing apparatus 10 includes a supply magazine rack 14 for storing the unprocessed base material 2 and a magazine rack 16 for storing the processed base material 2 on both sides of the apparatus main body 12. Be placed. As indicated by an arrow 13, the base material 2 is transported from the supply magazine rack 14 to the main body 12 by a transport arm (not shown) and placed on the upper surface 18 a of the rotary table 18 in the apparatus main body 12. Although the details will be described later, the base material 2 placed on the upper surface 18a of the turntable 18 has openings 21k of four sets of plasma processing heads 21 to 24 (24 not shown) arranged above the turntable 18. After being plasma-treated in contact with the processing gas 17 flowing out from ˜24k (only 22k is shown), as indicated by the arrow 15, it is transported to the collecting magazine rack 16 and collected.

装置本体12は、回転テーブル18の上面18aを境界として、上部空間12aと下部12b空間に区画される。処理ガス等が供給される上部空間12aは、下部空間12bよりも圧力が高いため、回転テーブル18の駆動機構などが配置されている下部空間12bから上部空間12aにゴミが入らない。   The apparatus main body 12 is partitioned into an upper space 12a and a lower 12b space with the upper surface 18a of the turntable 18 as a boundary. Since the upper space 12a to which the processing gas or the like is supplied has a pressure higher than that of the lower space 12b, dust does not enter the upper space 12a from the lower space 12b in which the driving mechanism of the rotary table 18 is disposed.

各プラズマ処理ヘッド21〜24の開口からは、対向する電極対に電圧を印加し、該電極対の間の空間で放電を発生させ、該空間を通過させてプラズマ化した処理ガス17(現にプラズマ化している処理ガス17であっても、プラズマを経て活性化した処理ガス17であってもよい。)が流出する。例えば電極対に交流電圧やパルス電圧を印加し、処理ガスをプラズマ化する。放電の形態は、グロー放電が均一処理のために好ましいが、コロナ放電や誘電体バリア放電や沿面放電であってもよい。   From the openings of the plasma processing heads 21 to 24, a voltage is applied to the opposing electrode pair, a discharge is generated in the space between the electrode pair, and the processing gas 17 (currently plasma is converted into plasma through the space). Or the processing gas 17 activated through plasma may flow out). For example, an alternating voltage or a pulse voltage is applied to the electrode pair to turn the processing gas into plasma. As the form of discharge, glow discharge is preferable for uniform treatment, but corona discharge, dielectric barrier discharge, and creeping discharge may be used.

プラズマ処理ヘッド21〜24は、それぞれの内部に電極対を設け、処理ガスをプラズマ化するようにしても、外部でプラズマ化した処理ガスが供給され、それを開口から流出するようにしてもよい。   The plasma processing heads 21 to 24 may each be provided with an electrode pair so that the processing gas is converted into plasma, or the processing gas converted into plasma is supplied to the outside and flows out from the opening. .

プラズマ化した処理ガス17が基材2の枠状部分2aに接触すると、枠状部分2aは、放電によるプラズマ(活性種、イオンなど)により、表面改質、薄膜形成、アッシング、洗浄などのプラズマ処理がされる。   When the plasma-ized processing gas 17 comes into contact with the frame-shaped portion 2a of the substrate 2, the frame-shaped portion 2a is subjected to plasma such as surface modification, thin film formation, ashing, and cleaning by plasma (active species, ions, etc.) due to discharge. Processed.

処理ガス17は、プラズマ処理の目的に応じて選択すればよい。例えば、酸化処理には、窒素と酸素の混合ガスを用いる。還元処理には、窒素と水素を用いる。撥水化やエッチングには、フルオロカーボンを用いる。希釈ガスとして、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いてもよい。   The processing gas 17 may be selected according to the purpose of the plasma processing. For example, a mixed gas of nitrogen and oxygen is used for the oxidation treatment. Nitrogen and hydrogen are used for the reduction treatment. Fluorocarbon is used for water repellency and etching. An inert gas such as nitrogen or argon may be used as the dilution gas.

4組のプラズマ処理ヘッド21〜24は、回転テーブル18との間に所定の間隔を設けて、回転テーブル18の上方に保持されている。図3に示すように、4組のプラズマ処理ヘッド21〜24は、回転テーブル18の中心軸18kと中心が一致するように載置された輪状の基材2の枠状部分2aのそれぞれ対向するようにして、90度ごとに配置されている。図示していないが、4組のプラズマ処理ヘッド21〜24は、例えば、回転テーブル18に載置された基板2と略同形状のフレームよって保持する。   The four sets of plasma processing heads 21 to 24 are held above the rotary table 18 with a predetermined space between the plasma processing heads 21 to 24. As shown in FIG. 3, the four sets of plasma processing heads 21 to 24 are opposed to the frame-shaped portion 2 a of the ring-shaped substrate 2 placed so that the center coincides with the center axis 18 k of the rotary table 18. In this way, they are arranged every 90 degrees. Although not shown, the four sets of plasma processing heads 21 to 24 are held by a frame having substantially the same shape as the substrate 2 placed on the rotary table 18, for example.

各プラズマ処理ヘッド21〜24は、処理ガス17が流出するそれぞれの開口が基材2の枠状部分2aに対向するように配置され、開口から流出する処理ガス17が基材2の枠状部分2aに接触するようになっている。基材2は、回転テーブル18の回転に伴って、プラズマ処理ヘッド21〜24の開口に対向する位置が変わる。   Each of the plasma processing heads 21 to 24 is disposed such that each opening through which the processing gas 17 flows out faces the frame-shaped portion 2 a of the base material 2, and the processing gas 17 flowing out from the opening has the frame-shaped portion of the base material 2. It comes to contact 2a. The position of the substrate 2 that faces the openings of the plasma processing heads 21 to 24 changes as the turntable 18 rotates.

各プラズマ処理ヘッド21〜24の開口からプラズマ化した処理ガス17を流出させ、各プラズマ処理ヘッド21〜24に対して回転テーブル18を約90°回転することにより、基材2の枠状部分2a全体を一通り処理することができる。処理の均一化のため、回転テーブルを約90°以上回転させてもよい。   The plasma processing gas 17 flows out from the openings of the plasma processing heads 21 to 24, and the rotary table 18 is rotated by about 90 ° with respect to the plasma processing heads 21 to 24, whereby the frame-shaped portion 2a of the substrate 2 is obtained. The whole can be processed through. For uniform processing, the rotary table may be rotated by about 90 ° or more.

各プラズマ処理ヘッド21〜24を等間隔に配置し、それぞれの開口の寸法を基材2の枠状部分2aの幅寸法と程度とすることで、処理ガス17を基材の枠状部分2aのみに用い、基材2の中空部分2xや基材2の外側部分に処理ガス17を用いる無駄をなくすことができる。   The plasma processing heads 21 to 24 are arranged at equal intervals, and the size of each opening is set to be the same as the width of the frame-like portion 2a of the base material 2 so that the processing gas 17 is only the frame-like portion 2a of the base material. The waste of using the processing gas 17 in the hollow portion 2x of the substrate 2 and the outer portion of the substrate 2 can be eliminated.

基材2の枠状部分2aの幅が各プラズマ処理ヘッド21〜24に対応する寸法範囲内であれば、基材2の外形寸法が異なる場合、各プラズマ処理ヘッド21〜24の中心軸18kからの距離(半径)を変えれば、プラズマ処理を行うことができる。   If the width of the frame-like portion 2a of the base material 2 is within the dimension range corresponding to each plasma processing head 21 to 24, and the outer dimensions of the base material 2 are different, from the central axis 18k of each plasma processing head 21 to 24 If the distance (radius) is changed, plasma treatment can be performed.

このようなプラズマ処理ヘッド21〜24の位置設定の変更は、効率よく行えることが好ましい。例えば、傘や、カメラの絞りや、円周が小さくなる落し蓋のような構造を応用したプラズマ処理ヘッド保持機構を用いれば、図4に示すように、異なる寸法の基材3に対して、矢印21s,22s,23s,24sのように、各プラズマ処理ヘッド21〜24の位置21a,22a,23a,24aを同時に変更することができる。   It is preferable that the change of the position setting of the plasma processing heads 21 to 24 can be efficiently performed. For example, if a plasma processing head holding mechanism using a structure such as an umbrella, a diaphragm of a camera, a drop lid with a reduced circumference is used, as shown in FIG. Like 21s, 22s, 23s, and 24s, the positions 21a, 22a, 23a, and 24a of the plasma processing heads 21 to 24 can be simultaneously changed.

プラズマ処理ヘッド保持機構は、例えば図7に模式的に示すように、回転テーブル18の上方に配置される複数のプラズマ処理ヘッド43,44を、回転テーブル18の中心軸18kに対して略直角方向(略半径方向)に移動自在に、不図示のスライド案内機構(例えばガイドバー)により保持する。また、回転テーブル18の上方に、回転テーブル18の中心軸18kと略同軸に移動自在に結合部材40を配置し、アーム41,42の両端を、それぞれ、結合部材40と各プラズマ処理ヘッド43,44とに回動自在に結合(リンク結合)する。そして、不図示の駆動機構により結合部材40を矢印40sで示すように、回転テーブル18に対して接離する方向に昇降する。これにより、矢印43s,44sで示すように、プラズマ処理ヘッド43,44を略半径方向に同時に移動させ、プラズマ処理ヘッド43,44を基材2の枠状部分2aに対向させる。例えば、結合部材40を下降させると、プラズマ処理ヘッド43,44は回転テーブル18の中心軸18kから離れる方向に移動し、回転テーブル18の中心軸18kからの距離(半径方向距離)が大きくなる。   For example, as schematically shown in FIG. 7, the plasma processing head holding mechanism moves the plurality of plasma processing heads 43 and 44 disposed above the rotary table 18 in a direction substantially perpendicular to the central axis 18 k of the rotary table 18. It is held by a slide guide mechanism (not shown) (for example, a guide bar) so as to be movable in the (substantially radial direction). Further, a coupling member 40 is disposed above the rotary table 18 so as to be movable substantially coaxially with the central axis 18k of the rotary table 18, and both ends of the arms 41, 42 are respectively connected to the coupling member 40 and each plasma processing head 43, 44 (link connection). Then, as shown by an arrow 40 s, the coupling member 40 is moved up and down by a drive mechanism (not shown) in a direction in which the coupling member 40 is in contact with and separated from the rotary table 18. As a result, as indicated by arrows 43 s and 44 s, the plasma processing heads 43 and 44 are simultaneously moved substantially in the radial direction, so that the plasma processing heads 43 and 44 are opposed to the frame-shaped portion 2 a of the substrate 2. For example, when the coupling member 40 is lowered, the plasma processing heads 43 and 44 move away from the central axis 18k of the rotary table 18, and the distance from the central axis 18k of the rotary table 18 (radial distance) increases.

プラズマ処理ヘッドは4組に限らず、複数組を用いればよい。効率よく処理するためには、等間隔に配置することが好ましく、例えばプラズマ処理ヘッドが2組の場合には、180°ごとに配置する。また、プラズマ処理ヘッドは、それぞれの開口の延在方向が、回転テーブルの中心軸を通る直線に略重なるように、すなわち輪状の基材の半径方向と略一致するように配置することが好ましい。   The plasma processing head is not limited to four sets, and a plurality of sets may be used. In order to process efficiently, it is preferable to arrange at equal intervals. For example, when two plasma processing heads are used, they are arranged every 180 °. The plasma processing head is preferably arranged so that the extending direction of each opening substantially overlaps with a straight line passing through the central axis of the rotary table, that is, substantially coincides with the radial direction of the annular substrate.

もっとも、図5に示すように、プラズマ処理ヘッド31,32の開口31a,32aが基材2の枠状部分2aに対向すれば、開口31a,32aの延在方向と基材2の半径方向とが一致しなくてもよい。また、基材2の枠状部分2aの一部分、例えば外側のみを処理すればよい場合には、その部分にのみ開口が対向するようにすればよい。   However, as shown in FIG. 5, if the openings 31 a and 32 a of the plasma processing heads 31 and 32 are opposed to the frame-like portion 2 a of the substrate 2, the extending direction of the openings 31 a and 32 a and the radial direction of the substrate 2 are May not match. Further, when only a part of the frame-like portion 2a of the base material 2 is to be processed, for example, only the outer side, the opening may be opposed to only that portion.

また、枠状部分が△(三角形)や□(矩形)、多角形などの略輪状の基材についても、各プラズマ処理ヘッドの開口が基材の枠状部分に対向しながら相対移動するようにして、同様に、プラズマ処理することができる。   In addition, with respect to a substantially ring-shaped substrate such as a triangle (triangle), □ (rectangle), or polygonal frame, the opening of each plasma processing head is moved relative to the frame-shaped portion of the substrate. Similarly, plasma treatment can be performed.

(実施例) プラズマ処理装置10を用いて、金属輪状基材の汚れを除去するアッシングを行う。   (Example) The plasma processing apparatus 10 is used to perform ashing for removing dirt on the metal ring-shaped substrate.

図6は、プラズマ処理装置10を用いてアッシングした場合の効果の一例を示すグラフである。横軸は、プラズマ処理の時間、縦軸はぬれ性を評価する接触角である。処理時間0は輪状基材の初期状態(汚れた状態)である。この輪状基材は、通常は、有機溶媒で洗浄することにより約40°程度までぬれ性が改善するが、図6に示すように、それよりも優れたぬれ性の回復作用がある。   FIG. 6 is a graph showing an example of the effect when ashing is performed using the plasma processing apparatus 10. The horizontal axis represents the plasma treatment time, and the vertical axis represents the contact angle for evaluating wettability. The processing time 0 is the initial state (dirty state) of the annular substrate. This annular base material is usually improved in wettability to about 40 ° by washing with an organic solvent, but has a wettability recovery action superior to that, as shown in FIG.

(まとめ) 以上に説明したように、プラズマ処理装置10は、複数のプラズマ処理ヘッド21〜24を用いて基材2の枠状部分2aを処理するので、処理時間を短縮することができる。また、処理すべき基材2の枠状部分2a以外、すなわち、基材2の中空部分2xや基材2よりも外側部分にプラズマ処理ヘッド21〜24の開口が対向しないようにして、無駄のない処理を行うことができる。プラズマ処理ヘッド21〜24,31,32は、基材2の枠状部分2aに沿って相対移動しながらプラズマ処理するので、輪状の基材2を均一に処理することができる。   (Summary) As described above, since the plasma processing apparatus 10 processes the frame-shaped portion 2a of the base 2 using the plurality of plasma processing heads 21 to 24, the processing time can be shortened. In addition, the openings of the plasma processing heads 21 to 24 do not face other than the frame-shaped portion 2a of the base material 2 to be processed, that is, the hollow portion 2x of the base material 2 or the outer portion of the base material 2 to avoid waste. No processing can be done. Since the plasma processing heads 21 to 24, 31, and 32 perform plasma processing while relatively moving along the frame-like portion 2 a of the base material 2, the annular base material 2 can be processed uniformly.

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications.

例えば、本発明のプラズマ処理方法は、例えば、1Pa以上、特に略常圧(大気圧近傍)の開放系、あるいは低気密系で行うことができるが、これに限るものではない。   For example, the plasma processing method of the present invention can be performed, for example, in an open system of 1 Pa or more, particularly approximately normal pressure (near atmospheric pressure) or in a low airtight system, but is not limited thereto.

プラズマ処理の説明図である。(従来例)It is explanatory drawing of a plasma processing. (Conventional example) プラズマ処理装置の構成図である。(実施例)It is a block diagram of a plasma processing apparatus. (Example) プラズマ処理ヘッドの配置図である。(実施例)It is a layout view of a plasma processing head. (Example) プラズマ処理ヘッドの配置図である。(実施例)It is a layout view of a plasma processing head. (Example) プラズマ処理ヘッドの配置図である。(実施例)It is a layout view of a plasma processing head. (Example) プラズマ処理の効果を示すグラフである。(実施例)It is a graph which shows the effect of a plasma processing. (Example) プラズマ処理ヘッド保持機構の構成図である。(実施例)It is a block diagram of a plasma processing head holding mechanism. (Example)

符号の説明Explanation of symbols

2 基材
2a 枠状部分
2x 中空部分
10 プラズマ処理装置
17 処理ガス
18 回転テーブル
21〜24 プラズマ処理ヘッド
22k 開口
2 base material 2a frame-shaped part 2x hollow part 10 plasma processing apparatus 17 processing gas 18 rotary table 21-24 plasma processing head 22k opening

Claims (4)

プラズマ化した処理ガスが流出する開口を有する複数のプラズマ処理ヘッドと、
前記プラズマ処理ヘッドの前記開口に対向し、中空部分を有する基板が載置され、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口に対して相対的に回転移動する回転テーブルとを備え、
前記プラズマ処理ヘッドの前記開口が、それぞれ、前記回転テーブルに載置された前記基材の略輪状の枠状部分に対向するように、略等間隔に保持された状態で、前記回転テーブルが相対的に回転移動し、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口から流出するプラズマ化した前記処理ガスが、前記基材の前記枠状部分に接触することを特徴とする、プラズマ処理装置。
A plurality of plasma processing heads having openings through which plasmaized processing gas flows out;
A rotating table that is opposed to the opening of the plasma processing head and on which a substrate having a hollow portion is mounted and that rotates relative to the opening of the plasma processing head;
With the openings of the plasma processing head held at substantially equal intervals so as to face the substantially ring-shaped frame portions of the substrate placed on the turntable, the turntables are relatively The plasma processing apparatus is characterized in that the processing gas that is turned into a plasma and flows out of the opening of the plasma processing head contacts the frame-like portion of the base material.
前記各プラズマ処理ヘッドを、前記回転テーブルの中心軸から略等距離に保持し、かつ、前記各プラズマ処理ヘッドの前記回転テーブルの中心軸からの距離を同時に変更する、プラズマ処理ヘッド保持機構を備えたことを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ処理装置。   A plasma processing head holding mechanism that holds each plasma processing head at a substantially equal distance from the central axis of the rotary table and simultaneously changes the distance of each plasma processing head from the central axis of the rotary table. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein: プラズマ化した処理ガスが流出する開口を有する複数のプラズマ処理ヘッドを、それぞれの前記開口が、中空部分を有する基材の略輪状の枠状部分に対向するように、略等間隔に保持する第1のステップと、
前記基材を前記プラズマ処理ヘッドの前記開口に対して相対的に回転移動させる第2のステップと、
前記プラズマ処理ヘッドの前記開口からプラズマ化した前記処理ガスを流出させて、前記基材の前記枠状部分に接触させる第3のステップとを備えたことを特徴とする、プラズマ処理方法。
A plurality of plasma processing heads having openings through which plasmaized processing gas flows out are held at substantially equal intervals so that each of the openings faces a substantially ring-shaped frame-shaped portion of a substrate having a hollow portion. 1 step,
A second step of rotating the substrate relative to the opening of the plasma processing head;
A plasma processing method, comprising: a third step of causing the processing gas converted into plasma to flow out of the opening of the plasma processing head and contacting the frame-shaped portion of the base material.
前記第1のステップにおいて、前記各プラズマ処理ヘッドを、前記回転テーブルの中心軸から略等距離に保持しつつ、前記各プラズマ処理ヘッドの前記回転テーブルの中心軸からの距離を同時に変更することにより、前記プラズマ処理ヘッドの前記開口が前記基材の前記枠状部分に対向するようにすることを特徴とする、請求項3に記載のプラズマ処理方法。   In the first step, by simultaneously changing the distances of the plasma processing heads from the central axis of the rotary table while holding the plasma processing heads at a substantially equal distance from the central axis of the rotary table. The plasma processing method according to claim 3, wherein the opening of the plasma processing head faces the frame-shaped portion of the base material.
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