JP3114400B2 - 表面加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用した表
面加工方法に関し、例えば基板表面の撥水性を高める際
に必要な突起状を基板表面に形成することが可能な表面
加工方法に関するものである。
面加工方法に関し、例えば基板表面の撥水性を高める際
に必要な突起状を基板表面に形成することが可能な表面
加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、基板表面を突起状に加工する方法
として、サンドブラスト処理による機械的粗面加工、ま
た硝子表面などでは化学薬品を用いてエッチング処理を
行うのが一般的であった。硝子表面状の凹凸形成方法と
して特開平４−１２４０４７号公報に、硝子表面に金属
酸化膜を作成し、その表面をＡｒプラズマを利用して凹
凸を設ける方法が開示されている。
として、サンドブラスト処理による機械的粗面加工、ま
た硝子表面などでは化学薬品を用いてエッチング処理を
行うのが一般的であった。硝子表面状の凹凸形成方法と
して特開平４−１２４０４７号公報に、硝子表面に金属
酸化膜を作成し、その表面をＡｒプラズマを利用して凹
凸を設ける方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
は、凹凸を微小にすることに限界があり、基板を外見的
に変化させてしまう。例えば硝子基板では、透過性を低
下させてしまう。また硝子基板表面の金属酸化膜をＡｒ
プラズマを利用して加工させる方法は、加工に対して非
常に時間がかかる問題点を有していた。
は、凹凸を微小にすることに限界があり、基板を外見的
に変化させてしまう。例えば硝子基板では、透過性を低
下させてしまう。また硝子基板表面の金属酸化膜をＡｒ
プラズマを利用して加工させる方法は、加工に対して非
常に時間がかかる問題点を有していた。
【０００４】本発明は上記問題に鑑み、基板の状態を外
見的に変化させることなく、効率的に基板表面を突起状
にさせることができる表面加工方法を提供するものであ
る。
見的に変化させることなく、効率的に基板表面を突起状
にさせることができる表面加工方法を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の表面加工方法は、シリコン酸化膜を堆積した
基板、またはシリコン酸化膜表面に有機膜を堆積した基
板、シリコン酸化膜表面に有機膜を堆積させた後、有機
膜を除去させた基板を真空チャンバー内の高周波を印加
する第一の電極上に載置し、Ｃ及びＦを含むガスを基板
表面にシャワー上に供給し、表面がアルマイト加工を施
したアルミ製の第２の電極との間隔を４ｍｍ以上１０ｍ
ｍ以内の条件下で発生するプラズマを用いて基板表面を
突起状に加工する構成を備えたものである。
に本発明の表面加工方法は、シリコン酸化膜を堆積した
基板、またはシリコン酸化膜表面に有機膜を堆積した基
板、シリコン酸化膜表面に有機膜を堆積させた後、有機
膜を除去させた基板を真空チャンバー内の高周波を印加
する第一の電極上に載置し、Ｃ及びＦを含むガスを基板
表面にシャワー上に供給し、表面がアルマイト加工を施
したアルミ製の第２の電極との間隔を４ｍｍ以上１０ｍ
ｍ以内の条件下で発生するプラズマを用いて基板表面を
突起状に加工する構成を備えたものである。
【０００６】
【作用】本発明は上記した構成により、基板表面のシリ
コン酸化膜を突起状に加工することができる。すなわち
シリコン酸化膜をＣ及びＦを含むガスプラズマで加工す
る際、Ｃを核とする物質が上記構成下では、効果的にシ
リコン酸化膜表面に堆積し、加工を行う際のマスクとし
て利用されるため、加工を進めるに従いシリコン酸化膜
を突起状に形成することができる。また有機膜を利用す
る場合も同様に加工を行う際のマスクの効果を高めるこ
とができる。また有機膜を堆積させた後、有機膜を除去
させたリシコン酸化膜表面において、同様に加工を行う
際のマスクとなる物質が効果的に残留し、シリコン酸化
膜を突起状に加工することができる。
コン酸化膜を突起状に加工することができる。すなわち
シリコン酸化膜をＣ及びＦを含むガスプラズマで加工す
る際、Ｃを核とする物質が上記構成下では、効果的にシ
リコン酸化膜表面に堆積し、加工を行う際のマスクとし
て利用されるため、加工を進めるに従いシリコン酸化膜
を突起状に形成することができる。また有機膜を利用す
る場合も同様に加工を行う際のマスクの効果を高めるこ
とができる。また有機膜を堆積させた後、有機膜を除去
させたリシコン酸化膜表面において、同様に加工を行う
際のマスクとなる物質が効果的に残留し、シリコン酸化
膜を突起状に加工することができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例で使用するプラズマ
処理装置の概要図を示したものである。図１において１
は真空チャンバー、３は基板２を載置し高周波電源７よ
り高周波電圧を印加する第１の電極、４はアルミの表面
をアルマイト処理した第２の電極であり、ガス吹き出し
の穴を複数有している。５はガス導入口、６は排気口で
ある。
処理装置の概要図を示したものである。図１において１
は真空チャンバー、３は基板２を載置し高周波電源７よ
り高周波電圧を印加する第１の電極、４はアルミの表面
をアルマイト処理した第２の電極であり、ガス吹き出し
の穴を複数有している。５はガス導入口、６は排気口で
ある。
【０００８】図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実
施例の工程模式図を示したものである。同図において硝
子基板８の表面にスパッタ装置を利用して、シリコン酸
化膜９を約３０００Å堆積させ（同図（ｂ））、次に図
１で示したプラズマ処理装置を使用してシリコン酸化膜
９を突起状に加工した。加工条件はガス導入口５からＣ
ＨＦ3とＯ2をそれぞれ９０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ導入
し、真空チャンバー１内の圧力を１ｔｏｒｒの一定にな
るようにガス排気口６よりガスを排気して圧力調整を行
い、第１の電極２と第２の電極３の距離を５ｍｍとして
高周波電源７より電力を３００ｗで基板２の表面を加工
した。加工時間は２分であった。最終的に同図（ｄ）に
示すようシリコン酸化膜９の部分を突起状に形成するこ
とができた。なお、同図（ｃ）は、その途中の状態を示
したものである。
施例の工程模式図を示したものである。同図において硝
子基板８の表面にスパッタ装置を利用して、シリコン酸
化膜９を約３０００Å堆積させ（同図（ｂ））、次に図
１で示したプラズマ処理装置を使用してシリコン酸化膜
９を突起状に加工した。加工条件はガス導入口５からＣ
ＨＦ3とＯ2をそれぞれ９０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ導入
し、真空チャンバー１内の圧力を１ｔｏｒｒの一定にな
るようにガス排気口６よりガスを排気して圧力調整を行
い、第１の電極２と第２の電極３の距離を５ｍｍとして
高周波電源７より電力を３００ｗで基板２の表面を加工
した。加工時間は２分であった。最終的に同図（ｄ）に
示すようシリコン酸化膜９の部分を突起状に形成するこ
とができた。なお、同図（ｃ）は、その途中の状態を示
したものである。
【０００９】図３に、本発明の第２の実施例の工程模式
図を示す。同図において、硝子基板８の表面にスパッタ
装置を利用して、シリコン酸化膜９を約３０００Å堆積
させた後、シリコン酸化膜表面にノボラック樹脂１０
（東京応化社製ＯＦＰＲ５０００）を１μｍ堆積させた
（同図（ｂ））。
図を示す。同図において、硝子基板８の表面にスパッタ
装置を利用して、シリコン酸化膜９を約３０００Å堆積
させた後、シリコン酸化膜表面にノボラック樹脂１０
（東京応化社製ＯＦＰＲ５０００）を１μｍ堆積させた
（同図（ｂ））。
【００１０】次に図１で示したプラズマ処理装置を使用
してノボラック樹脂１０及びシリコン酸化膜９を加工し
た。加工条件はガス導入口からＣＨＦ3とＯ2をそれぞれ
９０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ導入し、真空チャンバー１
内の圧力を１ｔｏｒｒの一定になるようにガス排気口６
で圧力調整を行い、第１の電極の電極２と第２の電極３
の距離を５ｍｍとして高周波電源７より電力を３００ｗ
で加工した。最終的に同図（ｄ）に示すようシリコン酸
化膜の部分が突起状に形成することができた。なお、同
図（ｃ）はその途中の状態を示したものである。
してノボラック樹脂１０及びシリコン酸化膜９を加工し
た。加工条件はガス導入口からＣＨＦ3とＯ2をそれぞれ
９０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ導入し、真空チャンバー１
内の圧力を１ｔｏｒｒの一定になるようにガス排気口６
で圧力調整を行い、第１の電極の電極２と第２の電極３
の距離を５ｍｍとして高周波電源７より電力を３００ｗ
で加工した。最終的に同図（ｄ）に示すようシリコン酸
化膜の部分が突起状に形成することができた。なお、同
図（ｃ）はその途中の状態を示したものである。
【００１１】図４に、本発明の第３の実施例の工程模式
図を示す。同図において硝子基板８の表面にスパッタ装
置を利用して、シリコン酸化膜９を約３０００Å堆積さ
せた後、シリコン酸化膜表面にノボラック樹脂１０（東
京応化社製ＯＦＰＲ５０００）を１μｍ堆積させた（同
図（ｂ））。次に、図１で示したプラズマ処理装置を使
用してノボラック樹脂１０を除去した（同図（ｃ））。
除去した条件は、ガス導入口からＯ2を５０ｓｃｃｍ導
入し、真空チャンバー１内の圧力を０．３ｔｏｒｒの一
定になるようにガス排気口６で圧力調整を行い、第１の
電極２と第２の電極３の距離を３５ｍｍとして高周波電
源７より電力を２００ｗ印加して除去した。次に、図１
で示したプラズマ処理装置を使用してシリコン酸化膜９
を加工した。加工条件はガス導入口５からＣＨＦ3とＯ2
をそれぞれ９０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ導入し、真空チ
ャンバー１内の圧力を１ｔｏｒｒの一定になるようにガ
ス排気口６で圧力調整を行い、第１の電極２と第２の電
極３の距離を５ｍｍとして高周波電源７より電力を３０
０ｗで加工した。最終的に同図（ｅ）に示すようにシリ
コン酸化膜９の部分が突起状に形成することができた。
図を示す。同図において硝子基板８の表面にスパッタ装
置を利用して、シリコン酸化膜９を約３０００Å堆積さ
せた後、シリコン酸化膜表面にノボラック樹脂１０（東
京応化社製ＯＦＰＲ５０００）を１μｍ堆積させた（同
図（ｂ））。次に、図１で示したプラズマ処理装置を使
用してノボラック樹脂１０を除去した（同図（ｃ））。
除去した条件は、ガス導入口からＯ2を５０ｓｃｃｍ導
入し、真空チャンバー１内の圧力を０．３ｔｏｒｒの一
定になるようにガス排気口６で圧力調整を行い、第１の
電極２と第２の電極３の距離を３５ｍｍとして高周波電
源７より電力を２００ｗ印加して除去した。次に、図１
で示したプラズマ処理装置を使用してシリコン酸化膜９
を加工した。加工条件はガス導入口５からＣＨＦ3とＯ2
をそれぞれ９０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ導入し、真空チ
ャンバー１内の圧力を１ｔｏｒｒの一定になるようにガ
ス排気口６で圧力調整を行い、第１の電極２と第２の電
極３の距離を５ｍｍとして高周波電源７より電力を３０
０ｗで加工した。最終的に同図（ｅ）に示すようにシリ
コン酸化膜９の部分が突起状に形成することができた。
【００１２】
【表１】
【００１３】（表１）は放電条件と突起の大きさをおよ
そ５００Åとして凹凸の発生状況をまとめたものであ
る。放電の基本条件は実施例１に示したものである。ま
ずガスはアルゴンを使用すると凹凸の発生はなく、ＣＦ
4、ＣＦ3を使用することで凹凸が発生した。次に電極の
材質では、アルミ、カーボン製の電極では凹凸は見られ
ず、表面にアルマイト加工を施したアルミ電極では凹凸
が見られた。次に電極間距離は１０ｍｍ以上では凹凸が
見られず、４〜１０ｍｍの場合凹凸が見られた。次にガ
スの供給方法は、電極外の箇所から供給すると凹凸は見
られず、電極の表面からシャワー状に供給することで凹
凸が見られた。
そ５００Åとして凹凸の発生状況をまとめたものであ
る。放電の基本条件は実施例１に示したものである。ま
ずガスはアルゴンを使用すると凹凸の発生はなく、ＣＦ
4、ＣＦ3を使用することで凹凸が発生した。次に電極の
材質では、アルミ、カーボン製の電極では凹凸は見られ
ず、表面にアルマイト加工を施したアルミ電極では凹凸
が見られた。次に電極間距離は１０ｍｍ以上では凹凸が
見られず、４〜１０ｍｍの場合凹凸が見られた。次にガ
スの供給方法は、電極外の箇所から供給すると凹凸は見
られず、電極の表面からシャワー状に供給することで凹
凸が見られた。
【００１４】以上のように、凹凸の形成はある限られた
条件下のみで発生することがわかった。また本実施例で
形成した凹凸の形状は、およそ５００Å〜３０００Åの
高さであった。本発明の応用例として、本発明で形成し
た凹凸の表面に撥水撥油性のある試液をコーティングす
ると、水及び油が接触角約１５０度を実現させることが
わかった。
条件下のみで発生することがわかった。また本実施例で
形成した凹凸の形状は、およそ５００Å〜３０００Åの
高さであった。本発明の応用例として、本発明で形成し
た凹凸の表面に撥水撥油性のある試液をコーティングす
ると、水及び油が接触角約１５０度を実現させることが
わかった。
【００１５】なお、本実施例では、基板は硝子とした
が、基板がフィルム、プラスチック等の樹脂及びアル
ミ、鉄等の金属としても同様の効果が得られた。
が、基板がフィルム、プラスチック等の樹脂及びアル
ミ、鉄等の金属としても同様の効果が得られた。
【００１６】また、本実施例ではシリコン酸化膜をスパ
ッタ装置を用いて堆積させたが、ＣＶＤ法、塗布法等を
用いて堆積させたシリコン酸化膜においても同様の結果
が得られた。
ッタ装置を用いて堆積させたが、ＣＶＤ法、塗布法等を
用いて堆積させたシリコン酸化膜においても同様の結果
が得られた。
【００１７】また本実施例では、シリコン酸化膜を凹凸
に加工したが、シリコン酸化膜も同様の加工が可能であ
った。
に加工したが、シリコン酸化膜も同様の加工が可能であ
った。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、基
板の状態を外見的に変化させることなく、効率的にまた
再現性よく基板表面を突起状にさせることができる。ま
た突起を利用することで撥水表面等に応用することがで
きる。
板の状態を外見的に変化させることなく、効率的にまた
再現性よく基板表面を突起状にさせることができる。ま
た突起を利用することで撥水表面等に応用することがで
きる。
【図１】本発明の各実施例で使用したプラズマ処理装置
の概要図
の概要図
【図２】本発明の第１の実施例である表面加工方法の工
程模式図
程模式図
【図３】本発明の第２の実施例である表面加工方法の工
程模式図
程模式図
【図４】本発明の第３の実施例である表面加工方法の工
程模式図
程模式図
１ 真空チャンバー ２ 基板 ３ 第１の電極 ４ 第２の電極 ８ 硝子 ９ シリコン酸化膜 １０ ノボラック系樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23F 4/00
Claims (7)
- 【請求項１】 シリコン酸化膜を堆積した基板を、真空
チャンバー内の高周波電圧を印加する第一の電極上に載
置し、Ｃ及びＦを含むガスを基板表面にシャワー状に供
給し、表面がアルマイト加工を施したアルミ製の第２の
電極との間隔を４ｍｍ以上１０ｍｍ以内の条件下で発生
するプラズマを用いて基板表面を突起状に加工すること
を特徴とする表面加工方法。 - 【請求項２】 表面に有機膜を堆積したシリコン酸化膜
を堆積した基板を真空チャンバー内の高周波電圧を印加
する第１の電極上に載置し、Ｃ及びＦを含むガスを基板
表面にシャワー状に供給し、表面がアルマイト加工を施
したアルミ製の第２の電極との間隔を４ｍｍ以上１０ｍ
ｍ以内の条件下で発生するプラズマを用いて基板表面を
突起状に加工することを特徴とする表面加工方法。 - 【請求項３】 表面に有機膜を堆積したシリコン酸化膜
堆積した基板の前記有機膜を除去した後、前記基板を真
空チャンバー内の高周波電圧を印加する第１の電極上に
載置し、Ｃ及びＦを含むガスを基板表面にシャワー状に
供給し、表面がアルマイト加工を施したアルミ製の第２
の電極との間隔を４ｍｍ以上１０ｍｍ以内の条件下で発
生するプラズマを用いて基板表面を突起状に加工するこ
とを特徴とする表面加工方法。 - 【請求項４】 基板が硝子であることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の表面加工方法。 - 【請求項５】 有機膜が、ノボラック系樹脂であること
を特徴とする請求項２または３記載の表面加工方法。 - 【請求項６】 供給するガスがＣＦ4、ＣＨＦ3のいずれ
かを含むガスであることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の表面加工方法。 - 【請求項７】 有機膜を除去する工程酸素を含むガスプ
ラズマで行うことを特徴とする請求項３記載の表面加工
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04327766A JP3114400B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 表面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04327766A JP3114400B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 表面加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173043A JPH06173043A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3114400B2 true JP3114400B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=18202752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04327766A Expired - Fee Related JP3114400B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 表面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114400B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP04327766A patent/JP3114400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06173043A (ja) | 1994-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |