中古プラズマクリーナーの在庫・価格

プラズマクリーナーは、減圧したチャンバー内でプロセスガスに高周波電力を加えてプラズマを生成し、ワーク表面の有機汚染や薄い残渣を取り除く乾式の表面洗浄装置である。薬液やすすぎ水を使わないため乾燥工程や廃液処理が不要で、微細な隙間にも処理が及ぶ。洗浄に加えて親水化や、接着・めっき・封止材の密着性向上といった表面改質にも使われ、プラズマアッシャーやエッチャーと基本構成を共有する。
構成は真空チャンバー、電極、高周波電源と整合器、ガス流量制御器、真空ポンプ、圧力計が基本である。電源周波数は13.56MHzが一般的で、研究用の卓上機から大型電極や搬送機構を備えた生産機まで幅がある。電極は板状ワークを並べる平行平板型と、立体物やウエハを一括処理できる円筒状のバレル型が代表的である。
処理モードは大きく2つある。RIE方式はワークを高周波電極側に置き、主にアルゴンを用いる。負に帯電した電極表面のイオンシースでイオンが加速されてワークに衝突し、有機物だけでなく無機物も物理的にはじき飛ばす。典型例では10Pa以下まで排気後、アルゴンを10sccm程度導入して20Pa前後で放電させる。DP(ダイレクトプラズマ)方式はワークを接地側に置き、主に酸素を用いる。イオン衝撃は小さく、酸素ラジカルが有機物と反応して二酸化炭素や水になり排気される。圧力は80〜130Pa程度、酸素流量は100sccm程度と多めが好ましいとされる。化学反応が主体なので処理は等方的で、プラズマに触れる面全体を処理できるが、無機物にはほとんど効かない。
実務では汚染の種類とワークの耐性からモードとガスを選ぶ。アルゴンのスパッタ作用は金属表面の薄い酸化膜や無機残渣に有効だが、除去物の再付着や微細構造へのダメージに注意が要る。酸素プラズマは有機物除去と親水化に強い一方、銀や銅など酸化しやすい金属は表面が酸化されるため、アルゴンや水素を含む混合ガスで条件を調整する。条件は出力、圧力、ガス流量、時間の組み合わせで決まり、水接触角や接合強度で効果を確かめるのが一般的である。また樹脂などの親水化効果は時間とともに失われる。ハードコート面に関する公設試験研究機関の報告では、未処理で90°以上あった接触角が処理で大きく下がったが、日数とともに戻り、80日後には40〜53°程度で落ち着いた。処理から次工程までの時間管理が品質安定の鍵となる。
用途の中心は半導体・電子部品の組立工程で、ワイヤボンディング前のパッド洗浄、ダイボンドやモールド、アンダーフィル前の密着性向上、基板のめっき前処理などに使われる。ほかにウエハのレジスト除去やポリイミド残渣の除去、レンズや医療用チューブの洗浄、マイクロ流路のPDMS接合前の活性化、電子顕微鏡試料やホルダーの炭化水素汚染除去など、研究から量産まで幅広い。真空ポンプを使わず電気と圧縮空気で処理する大気圧プラズマ装置もあり、生産ラインへの組込みが容易なため、ワーク形状や求める均一性に応じて真空式と使い分けられる。