プラズマ装置...ar ＋h 2 汚れ＜処理前＞＜処理後＞反応ガスは...

科学・産業機器

Contents

Scientific EquipmentIndustrial Equipment 4

プラズマリアクターGas Plasma Reactors ........................................................................................... 169プラズマドライクリーナーGas Plasma Dry Cleaners .................................................................................... 172プラズマアッシャーGas Plasma Ashers .............................................................................................. 175大気圧プラズマ装置Atmospheric-pressure Plasma Cleaners ........................................................... 178

プラズマ装置Gas Plasma

Ashers, Cleaners, Etchers

1

www.yamato-net.co.jp 0120-405-525167 ヤマト科学

概要プラズマ装置

プラズマ装置

ガス

排気ウエーハ(架台付き)

電　極

エッチングトンネル(アルミメッシュ管)

石英反応室

マッチングユニット

RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極

上部シャワー電極電極間

可変

ガス

排気

恒温水循環装置

(チラー)

テフロン

ウエーハアルミ容器

下部電極(ステージ温度制御)

上部シャワー電極

電極間可変


RF電源

ウエーハ

酸化膜の膜付け

レジスト(薬品)塗布

膜のエッチング

Si基板

酸化膜

レジスト膜

エッチングCF4+O2 4%

　レジストのアッシング

アッシングO2

RIE 反応性イオン

有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積

RIE 金属自然酸化物

金属

Ar＋

RIE ニッケル化合物

Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ

ボンディングバット

プラズマ

モールディング

O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ

＜処理前＞＜処理後＞反応ガスは被洗浄物により反応する

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


バレル型の構造（DP）

平行平板型の構造（RIE）

シリコンウエーハのレジスト剥離をはじめ、O2またはArガスを使用した有機膜の除去、界面活性、マイクロ研磨あるいはカーボン被膜の除去等、広くその効果を発揮します。

DP方式のバレル型　PR/PB型シリーズ

研究開発用からプロセス用まで超微細加工、表面処理・改質等のニーズにお応えしますプラズマ装置は、半導体をはじめ電子材料、ドライ洗浄の利用分野がますます広がっています。例えば、シリコンウエーハのレジスト剥離、有機膜の除去、界面活性、マイクロ研磨、あるいはカーボン被膜の除去等、広くその効果を発揮しています。研究開発用はもとよりプロセス用まで、ニーズに対応したプラズマ装置をヤマト科学はご提供します。

RIE方式とDP方式の2通りのプラズマ処理モードで発生でき、シリコンウエーハのエッチング、ドライクリーニングに使用できます。センサ、サーマル各種COB等のボンディングバットの表面洗浄、活性化を行って、ワイヤボンディングの前処理工程としてアルゴンプラズマ中で基板洗浄し、ボンディングの信頼性を高めます。また、金属酸化物、金属水酸化物をアルゴンプラズマでエッチングし、電極表面の接合阻害物を除去できます。

RIE DP方式の平行平板型　PDC/V型シリーズ

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


www.yamato-net.co.jp 0120-405-525 168ヤマト科学

Gas Plasma Ashers, Cleaners, Etchers

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プラズマ装置

PLASMA SUPER CLEANER

プラズマ装置によるエッチングおよびアッシング手法

プラズマ装置によるエッチングおよびアッシング手法

プラズマ装置によるエッチング・クリーニング技術(例)

ドライエッチングの仕組み

測定データ〔例〕

プラズマスーパークリーニング

BGA/(Ball Grid Array) CSP/(Chip Size Package)

ダイアタッチ

ワイヤボンディング


BGA（Ball Grid Array Package） BGAタイプLSI BGAパッケージのプラズマ洗浄効果

BGA(Ball Grid Array Package)

ボンディングワイヤ

断面図

ICチップ樹脂ペースト

ソルダレジスト

モールド樹脂

基板ソルダボールビアホール

配線

ICパッケージ技術●BGA/（Ball Grid Array）●CSP/（Chip Size Package）●映像デバイス組み立て

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


■有機膜の除去●成形品離形剤●ハンダフラックス残渣●オイル・グリース（薄膜）●ワックス（薄膜）

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


■表面改質●ポリエステル●ポリプロピレン●テフロン●セラミックス●ポリイミド

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


■表面クリーニング●素材表面

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


■表面エッチング●ガラスエポキシ●ポリイミド

■金属酸化物除去●Cu2O,CuO●Al2O3

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


■エッチング

■アッシング

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


ICパッケージはセラミックからモールド樹脂に、またリード線はNi、AIからCuへと変化しています。これらの進歩をより確実なものとするのがプラズマによるエッチング・クリーニング技術です。

■Arプラズマによる金属酸化物の除去（PDC/V/ISPシリーズ）

ガス


電　極


石英反応室


RF電源

ガス

排気


RF電源

ウエーハ

アルミ容器

下部電極


可変

ガス

排気


(チラー)

テフロン




電極間可変


RF電源

ウエーハ




Si基板

酸化膜

レジスト膜



アッシングO2


有機膜

絶緑膜

SiO2

Si基板

平坦面

絶緑膜

再堆積


金属

Ar＋


Ni

基板

Ar＋

Au

基板チップ


プラズマ


O2

H2O

CO2

CーH

CO2

CーH

HF

O2＋CF4

H2O

ArAr＋

CuO2

Cu Cu

RIE

Cu2O

H2 Ar

Ar＋H2

汚れ


■基板のクリーニング（Vシリーズ/ISP型）

Ar

SiO2

レジスト

SiO2

Si

レジスト

SiO2

Si

CF3

CF4

SiF4

CF2

O2

eF+

F+

F+

Ar

SiO2

レジスト

SiO2

Si

レジスト

SiO2

Si

CF3

CF4

SiF4

CF2

O2

eF+

F+

F+

●バレル●DP

科学エッチング（等方性）

物理エッチング（異方性）

●平行平板●スパッタ

電極平行平板電極　ステージΦ350　電極間距離60mmRF出力 500W処理時間 5分ガス流量 500sccm圧力 100Paステージ温度 160℃

最大値最小値均一性5000 4112 9.573092

最大値最小値均一性3334 3032 4.704636

■平行平板電極実験1 ■平行平板電極実験2

測定位置 ① ② ③ ④ ⑤ 平均値ini（Å） 40290 40540 40930 40620 40670 40610after（Å） 18350 19980 15930 16150 16690 17420ini-after（Å） 21940 20560 25000 24470 23980 23190reta（Å/min） 4388 4112 5000 4894 4796 4638

測定位置 ① ② ③ ④ ⑤ 平均値ini（Å） 40450 40480 40820 40780 40560 40618after（Å） 25290 24780 24250 24640 23890 24570ini-after（Å） 15160 15700 16570 16140 16670 16048reta（Å/min） 3032 3140 3314 3228 3334 3209.6

①

②

③

④ ⑤

10nm

シリコンウェーハ　8インチ

測定位置試料レジスト：シリコンウェーハ　8インチレジスト：ポジタイプ

試料レジスト：シリコンウェーハ　8インチレジスト：ポジタイプ

電極平行平板電極　ステージΦ350　電極間距離60mmRF出力 500W処理時間 5分ガス流量 500sccm圧力 100Paステージ温度 180℃

プラズマ装置...ar ＋h 2 汚れ ＜処理前＞ ＜処理後＞ 反応ガスは...

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