JP3441373B2 - 表面加工方法及び機能素子 - Google Patents
表面加工方法及び機能素子Info
- Publication number
- JP3441373B2 JP3441373B2 JP21012998A JP21012998A JP3441373B2 JP 3441373 B2 JP3441373 B2 JP 3441373B2 JP 21012998 A JP21012998 A JP 21012998A JP 21012998 A JP21012998 A JP 21012998A JP 3441373 B2 JP3441373 B2 JP 3441373B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- processing step
- reaction
- processing
- functional element
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Materials For Photolithography (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
体、アルミニウム等の導体又はガラスやセラミックス等
の絶縁体、或いはその他様々な被加工物の表面に関して
粗表面を形成する表面加工方法、及びこの表面加工方法
によって作製される機能素子に関する。
セス分野等の様々な分野において、基板や素子表面に微
細な凹凸を付与する粗表面加工を行うことが望まれてい
る。例えば、デザイン分野においては、石材、金属、ガ
ラス等の表面に彫刻を施すために、特定領域に粗表面加
工することが望まれている。
は、樹脂フィルム等の接着力向上、液晶ディスプレイパ
ネルの反射防止、シリコン太陽電池における表面反射率
の低減等のために、粗表面加工を行うことが望まれてい
る。
て、例えば、特開平6−884号公報や特開平6−12
6892号公報に記載されているサンドブラスト法が知
られている。
された直径数μmから数十μm程度の炭化珪素等の微粒
子を数気圧の噴射圧力で被加工物に噴射して、被加工物
表面を物理的にエッチングする方法である。サンドブラ
スト法により作製される凹凸の大きさは、微粒子の大き
さ、噴射圧力等に依存するが、数μmから数百μmであ
る。
面に粗表面加工が可能となる。また、このサンドブラス
ト法にマスキング手法を併用すれば、ガラスデザインの
ように、所望の場所のみに粗表面加工を行うことが可能
になる。
ブラスト法では以下に示す問題点がある。 (1)物理的なエッチング方法であるため、被加工物表
面に物理的なダメージを与えやすく、素子の性能低下を
来す。 (2)マスキング手法により、特定の領域のみにサンド
ブラストを行う場合には、マスク部分との加工選択比が
取りにくい。例えば、プラズマディスプレイパネルの隔
壁のように、サンドブラスト法を用いて深い溝加工を必
要とする場合、サンドブラストに耐えうるレジストの厚
塗りや、特開平6−126892号公報に記載のような
ゴムシートをマスクとする必要がある。
レジストの厚塗りには、レジスト塗布、乾燥の工程を数
回繰り返す必要があるため、非常に生産性が悪い。
載のようなゴムシートをマスクとして用いる場合は、そ
れらの消耗性から製造コストがかかるという問題があ
る。
て、荷電粒子を被加工物表面に衝突させることにより表
面加工を行うスパッタリング法や、荷電粒子を被加工物
表面に衝突させ、且つラジカルとの反応により被加工物
の表面加工を行うリアクティブイオンエッチング法が知
られている。
える物理的なダメージはサンドブラスト法に比べて非常
に小さいものの、上述したような用途に用いられる程度
の大きさをもった凹凸を与えるような加工は困難であ
る。
たものであり、被加工物の表面に与える物理的なダメー
ジを低減できた上で、被加工物の表面に微細な凹凸から
なる粗表面加工を施すことができる表面加工方法、及び
この方法によって作製される機能素子を提供することを
目的とする。
表面を形成する場合にも、上述のような厚いレジストや
ゴムシート等が不要となり、生産性の向上及びコストダ
ウンが可能となる表面加工方法、及びこの方法によって
作製される機能素子を提供することにある。
は、第1の反応容器内において、不活性ガス、又は、少
なくとも1種類の反応ガス、又は、不活性ガスと少なく
とも1種類の反応ガスのいずれかで構成された雰囲気ガ
ス中に、被加工物である機能素子を電極と対向して設置
し、該電極に高周波電圧を印加することによって、該第
1の反応容器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生
し、該プラズマ中の荷電粒子を該機能素子表面に衝突さ
せることにより表面加工を行う第1の加工工程と、第2
の反応容器内において、不活性ガス及び少なくとも1種
類の反応ガスで構成された雰囲気ガス中に、該第1の加
工工程によって表面加工を施された該機能素子を電極と
対向して設置し、該電極に高周波電圧を印加することに
よって、該第2の反応容器内に該雰囲気ガスに基づくプ
ラズマを発生し、該プラズマ中の反応ガスに基づく中性
ラジカルを該機能素子の表面原子又は分子と、該表面に
ダメージなく微細な凹凸が形成されるように化学反応さ
せて表面を加工する第2の加工工程とを包含する表面加
工方法において、前記第2の加工工程において、前記電
極に印加する高周波電圧の周波数が、前記第1の加工工
程において前記電極に印加する高周波電圧の周波数より
も高く設定されることを特徴とし、そのことにより上記
目的が達成される。
応容器内において、不活性ガス、又は、少なくとも1種
類の反応ガス、又は、不活性ガスと少なくとも1種類の
反応ガスのいずれかで構成された雰囲気ガス中に、被加
工物である機能素子を電極と対向して設置し、該電極に
高周波電圧を印加することによって、該第1の反応容器
内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生し、該プラズ
マ中の荷電粒子を該機能素子表面に衝突させることによ
り表面加工を行う第1の加工工程と、第2の反応容器内
において、不活性ガス及び少なくとも1種類の反応ガス
で構成された雰囲気ガス中に、該第1の加工工程によっ
て表面加工を施された該機能素子を電極と対向して設置
し、該電極に高周波電圧を印加することによって、該第
2の反応容器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生
し、該プラズマ中の反応ガスに基づく中性ラジカルを該
機能素子の表面原子又は分子と、該表面にダメージなく
微細な凹凸が形成されるように化学反応させて表面を加
工する第2の加工工程とを包含する表面加工方法におい
て、前記第2の加工工程における圧力が、前記第1の加
工工程における圧力よりも高く、かつ、大気圧近傍の雰
囲気圧力で行われることを特徴とし、そのことにより上
記目的が達成される。
応容器内において、不活性ガス、又は、少なくとも1種
類の反応ガス、又は、不活性ガスと少なくとも1種類の
反応ガスのいずれかで構成された雰囲気ガス中に、被加
工物である機能素子を電極と対向して設置し、該電極に
バイアス電界を印加した状態で高周波電圧を印加するこ
とによって、該第1の反応容器内に該雰囲気ガスに基づ
くプラズマを発生し、該プラズマ中の荷電粒子を該バイ
アス電界によって引っ張って該機能素子表面に衝突させ
ることにより表面加工を行う第1の加工工程と、第2の
反応容器内において、不活性ガス及び少なくとも1種類
の反応ガスで構成された雰囲気ガス中に、該第1の加工
工程によって表面加工を施された該機能素子を電極と対
向して設置し、該電極にバイアス電界を印加することな
く高周波電圧を印加することによって、該第2の反応容
器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生し、該プラ
ズマ中の反応ガスに基づく中性ラジカルを該機能素子の
表面原子又は分子とを、機能素子の表面にダメージなく
微細な凹凸が形成されるように化学反応させて表面を加
工する第2の加工工程とを包含する表面加工方法におい
て、前記第2の加工工程において、前記電極に印加する
高周波電圧の周波数が、前記第1の加工工程において前
記電極に印加する高周波電圧の周波数よりも高く設定さ
れることを特徴とし、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
応容器内において、不活性ガス、又は、少なくとも1種
類の反応ガス、又は、不活性ガスと少なくとも1種類の
反応ガスのいずれかで構成された雰囲気ガス中に、被加
工物である機能素子を電極と対向して設置し、該電極に
バイアス電界を印加した状態で高周波電圧を印加するこ
とによって、該第1の反応容器内に該雰囲気ガスに基づ
くプラズマを発生し、該プラズマ中の荷電粒子を該バイ
アス電界によって引っ張って該機能素子表面に衝突させ
ることにより表面加工を行う第1の加工工程と、第2の
反応容器内において、不活性ガス及び少なくとも1種類
の反応ガスで構成された雰囲気ガス中に、該第1の加工
工程によって表面加工を施された該機能素子を電極と対
向して設置し、該電極にバイアス電界を印加することな
く高周波電圧を印加することによって、該第2の反応容
器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生し、該プラ
ズマ中の反応ガスに基づく中性ラジカルを該機能素子の
表面原子又は分子とを、機能素子の表面にダメージなく
微細な凹凸が形成されるように化学反応させて表面を加
工する第2の加工工程とを包含する表面加工方法におい
て、前記第2の加工工程における圧力が、前記第1の加
工工程における圧力よりも高く、かつ、大気圧近傍の雰
囲気圧力で行われることを特徴とし、そのことにより上
記目的が達成される。
方法によって、表面に、高さが0.5μm、幅3μm程
度の微細な凹凸が形成されていることを特徴とし、その
ことにより上記目的が達成される。
突させて物理的/物理化学的な表面加工を行う第1の加
工工程の後に、中性ラジカルを被加工物の表面原子又は
分子と化学反応させて化学的な表面加工を行う第2の加
工工程を行うので、被加工物の表面に与える物理的なダ
メージを低減した上で微細な粗表面を形成することが可
能となる。
の加工工程とを同一の反応容器内で行い、且つ、第1の
加工工程と第2の加工工程とを同一の雰囲気ガス及び同
一の雰囲気圧力で行う手法によれば、被加工物の移動、
搬送及び反応容器内のガス置換が不要となるので、短時
間で加工を行うことが可能となる。このような加工は、
本発明の表面加工装置を用いることに達成できる。
の加工工程の雰囲気圧力よりも小さい場合は、第1の加
工工程と第2の加工工程で用いる雰囲気ガスを同一の雰
囲気ガスとすることで、第1の加工工程終了後の真空引
きを省略してガス導入することが可能となる。
で用いる不活性ガスを同一の不活性ガスとする、又は第
1の加工工程と第2の加工工程で用いる反応ガスを同一
の反応ガスとすることで、第1の加工工程終了後の真空
引きを省略してガス導入することが可能となる。
場合は、自己バイアス効果によりプラズマ中に存在する
荷電粒子が引っ張られて被加工物の表面に衝突するた
め、バイアス電界発生手段及びバイアス電界発生スイッ
チは設置しなくてもよい。
配置し、マスク部を除く特定の領域のみに第1の加工工
程及び第2の加工工程を行う手法によれば、特定領域に
粗表面加工を行う場合に必要とされた厚いレジストやゴ
ムシート等を不要とし、生産性及び製造コストを向上し
得る粗表面加工を実現できる。
に基づき具体的に説明する。
加工方法の実施形態1で使用する表面加工装置を示す。
図1の表面加工装置は第1の加工工程で使用され、この
第1の加工工程によって表面加工が施された被加工物が
図2の表面加工装置内に搬入され、ここで、第2の加工
工程が行われ、これによって、表面に粗表面加工が形成
された機能素子が作製される。
いて説明する。反応容器2内には加工電極3、4が対向
配置され、下側の加工電極4上に被加工物1が載置され
ている。加工電極3、4にはこれに接続された高周波電
源5から13.56MHzの高周波電力が印加される。
され、真空ポンプ6は反応容器2内を真空引きする。ま
た、反応容器2の外部には反応ガス容器7及びこれに連
通されたマスフローコントローラ8が配置され、反応容
器2内に雰囲気ガスを導入する。加工電極4側にバイア
ス電界発生手段10を設置する。図2に示す表面加工装
置は、上記構成に加えて、反応容器12の外部に不活性
ガス容器17bと、これに対応するマスフローコントロ
ーラ18bが設けられている。また、バイアス電界発生
手段およびバイアス電界発生スイッチは設置しない。な
お、図2において、符号17aは反応ガス容器を示し、
18aはこれに対応するマスフローコントローラを示し
ている。その他の部材については、図1に対応する符号
(例えば、加工電極3に対して加工電極13)を付して
ある。
ら、高周波電源5よりも高い周波数の高周波電圧が印加
される。高周波電源15の周波数は、例えば150MH
zに設定される。
的に用いられている電源周波数を例示したが、これらの
数値に限定されるものではない。
加工方法の詳細について説明する。
反応容器2内に設置する。続いて、真空ポンプ6を駆動
して反応容器2内を真空引きする。
マスフローコントローラ8を介して雰囲気ガス9を導入
し、この雰囲気ガス9を密封又は循環させる。反応容器
2内の雰囲気圧力は数Torr程度の真空雰囲気が望ま
しい。
り高周波電力の供給を行う。これにより、加工電極3、
4間にプラズマが発生する。プラズマ中に存在する荷電
粒子がバイアス電界発生手段10により引っ張られて被
加工物1の表面に衝突する。また、ラジカルと被加工物
1表面との化学反応により、被加工物1表面に物理化学
的な表面加工が行われる。この物理化学的な表面加工
は、リアクティブイオンエッチング法と称せられる加工
である。
スを用いて、プラズマ中に存在する荷電粒子の衝突によ
り、物理的な表面加工を行うスパッタリング法を用いて
行うことも可能である。
内から被加工物1を取り出し、図2に示す表面加工装置
の反応容器12内に設置する。続いて、真空ポンプ16
を駆動し、反応容器12内を真空引きする。
a及び不活性ガス容器17bからマスフローコントロー
ラ18a、18bを介して雰囲気ガス19を導入し、こ
の雰囲気ガス19を密封又は循環させる。反応容器12
内の雰囲気ガスの圧力は大気圧程度が望ましい。
5より高周波電力の供給を行う。これにより、加工電極
13、14間にプラズマが発生する。すると、プラズマ
中に存在するラジカルが被加工物1表面と化学反応を起
こし、これにより被加工物1の表面に化学的な表面加工
が行われる。この化学的な表面加工は、プラズマCVM
法と称せられる加工である。
高圧力で行うことにより、荷電粒子の平均自由工程が小
さく、また、150MHz程度の高い周波数の高周波電
源を用いているため、荷電粒子の振動振幅が小さく、プ
ラズマを局在化することが可能となる。そのため、被加
工物にダメージを与えずに表面加工を行うことが可能で
ある。
な表面加工をした後、化学的な表面加工を行うことによ
り、被加工物1上にダメージを与えることなく微細な凹
凸で構成された粗表面が形成される。
して、上記の被加工物1としては、市販のシリコンウェ
ハを用いた。また、図1の表面加工装置では反応ガスと
してフロン14を用い、図2の表面加工装置では反応ガ
スとして六フッ化硫黄を用いた。更に、図2の表面加工
装置では不活性ガスとしてヘリウムを用いた。これらの
ガス等を用いて上記の第1の加工工程及び第2の加工工
程を行ったところ、図3に示すような高さ0.5μm、
幅3μm程度の凹凸が表面に形成された機能素子1’を
得ることができた。
力、加工時間、ガス濃度、雰囲気圧力、電源周波数およ
びバイアス電圧に依存するため、これらを調整すれば、
図3より小さい(又は大きい)凹凸で構成された機能素
子を得ることも可能である。具体的には、第1の工程に
おける電力、加工時間、バイアス電圧、第2の工程にお
ける電力、加工時間、反応ガス濃度を大きくすると、凹
凸は大きくなる。
のための粗面化された機能素子として適用され、例え
ば、太陽電池、ICデバイス、液晶ディスプレイパネル
等に適用可能である。
等の絶縁体、アルミニウム等の導体を用いることも可能
である。この場合、第2の加工工程の反応ガスに被加工
物と化学反応を起こし、反応生物体が気体となるような
ガス、例えば、ガラス基板の場合はフッ素系ガス、アル
ミニウムの場合は塩素系ガスを用いる。
の実施形態2で使用する表面加工装置を示す。本実施形
態2の表面加工装置は、上記の第1の加工工程と第2の
加工工程とを同一の反応容器内で行えるようにしたもの
である。
る表面加工装置は、図2に示す表面加工装置の構成にバ
イアス電界発生手段30と、バイアス電界発生スイッチ
(ON:バイアス電界発生、OFF:バイアス電界発生
せず)31とを付加したものである。従って、その他の
部材については、図2に対応する符号(例えば、加工電
極13に対して加工電極23)を付してある。
工方法の詳細について説明する。
置する。続いて、真空ポンプ26を駆動し、反応容器2
2内を真空引きする。
a及び不活性ガス容器27bからマスフローコントロー
ラ28a、28bを介して雰囲気ガス29を導入し、こ
の雰囲気ガス29を密封又は循環させる。反応容器22
内の雰囲気圧力は大気圧程度にすることが望ましい。
Nして電流経路を形成すると共に、高周波電源25より
加工電極を23に対して高周波電力(150MHz)の
供給を行う。これにより、加工電極23、24間にプラ
ズマが発生する。また、加工電極24にはバイアス電界
発生手段30によりバイアス電界が印加される。
存在する不活性ガス及び反応ガス中の荷電粒子が引っ張
られて被加工物21の表面に衝突する。また、プラズマ
中のラジカルが被加工物21表面と化学反応を起こし
て、物理化学的な表面加工が行われる。この加工工程は
実施形態1の第1の加工工程に相当する。
発生スイッチ31をOFFにして電流経路を形成する共
に、高周波電源25より加工電極23、24に対して高
周波電力(150MHz)の供給を行う。これにより、
加工電極23、24間にプラズマが発生する。すると、
プラズマ中に存在するラジカルが被加工物21表面と化
学反応を起こして、化学的な表面加工が行われる。この
加工工程は実施形態1の第2の加工工程に相当する。
の加工工程とを同一の反応容器22で行い、また、第1
の加工工程と第2の加工工程とを同一の雰囲気ガス及び
同一の雰囲気圧力で行っている。このため、本実施形態
2によれば、被加工物21の移動、搬送及び反応容器2
2内のガス置換が不要となるので、短時間で加工を行う
ことが可能となる。
工程の雰囲気ガス及び雰囲気圧力と、第2の加工工程の
雰囲気ガス及び雰囲気圧力とは異なっていてもよい。こ
の場合、必要に応じてガス容器及びマスフローコントロ
ーラを追加する。また、第1の加工工程の終了後、第2
の加工工程を行う前に必要に応じて反応容器22内の真
空引きを行う。
2の加工工程の雰囲気圧力よりも小さい場合は、第1の
加工工程と第2の加工工程で用いる雰囲気ガスを同一の
雰囲気ガスとすることで、第1の加工工程終了後の真空
引きを省略してガス導入することが可能となる。
で用いる不活性ガスを同一の不活性ガスとする、又は第
1の加工工程と第2の加工工程で用いる反応ガスを同一
の反応ガスとすることで、第1の加工工程終了後の真空
引きを省略してガス導入することが可能となる。
zの2種類の高周波電源を設置し、第1の加工工程を行
う場合には13.56MHzの高周波電源を用い、バイ
アス電界発生スイッチ31をONして電流経路を形成
し、第2の加工工程を行う場合には150MHzの高周
波電源を用い、バイアス電界発生スイッチ31をOFF
して電流経路を形成し、雰囲気ガスに基づくプラズマを
発生させることにより、前記第1の加工工程と第2の加
工工程を同一の反応容器で行うことも可能である。
は、実施形態で記載した機能素子1’と同一である。
の実施形態3で使用する表面加工装置を示す。本実施形
態3の表面加工方法は、被加工物にパターニングレジス
トを塗布し、被加工物のレジストが塗布されていない位
置のみに微細な凹凸を付与する粗表面加工を行う表面加
工方法である。また、本実施形態3の表面加工装置は、
上述の第1の加工工程、第2の加工工程及びレジストア
ッシングを同一の反応容器で行えるようにした表面加工
装置である。
の構成に酸素ガス容器47c及びこれに対応するマスフ
ローコントローラ48cを付加したものである。従っ
て、その他の部材については、図2に対応する符号(例
えば、加工電極23に対して加工電極43)を付してあ
る。なお、符号49aは酸素ガスを示す。本実施形態3
の被加工物41は、図6に示すように、表面にパターニ
ングレジスト41aを配した被加工物である。この被加
工物41は、被加工物41上にレジストを塗布し、露
光、現像を行ってパターニングレジスト41aを形成し
たものである。
に、図3に示したような、粗表面を得たい場合、必要な
レジストの厚みは5μm程度である。必要なレジストの
厚み及び最小パターン幅は、被加工物41の加工量や得
たい凹凸の大きさ、レジストの性能に依存する。必要な
レジストの厚みは数μmなので、レジスト塗布及び乾燥
工程の必要回数は一回だけである。
工方法の詳細について説明する。まず、被加工物41を
反応容器42内に設置する。続いて、真空ポンプ46を
駆動し、反応容器42内を真空引きする。
a及び不活性ガス容器47bからマスフローコントロー
ラ48a、48bを介して雰囲気ガス49aを導入し、
この雰囲気ガス49aを密封又は循環させる。反応容器
42内の雰囲気圧力は大気圧程度にすることが望まし
い。
Nにして電流経路を形成すると共に、高周波電源45よ
り加工電極43、44に対して高周波電力(150MH
z)の供給を行う。これにより、加工電極43、44間
にプラズマが発生する。また、加工電極43、44には
バイアス電界発生手段50によりバイアス電界が印加さ
れる。
存在する不活性ガス及び反応ガス中の荷電粒子が引っ張
られて被加工物41の表面に衝突する。また、プラズマ
中のラジカルが被加工物41表面と化学反応を起こし
て、物理化学的な表面加工が行われる。この加工工程は
実施形態1の第1の加工工程に相当する。この第1の加
工工程では、パターニングレジスト41aも荷電粒子の
衝突によって加工される。図7はここまでの工程が終了
した後の被加工物41の断面構造を示す。上記第1の加
工工程が終了した後、バイアス電界発生スイッチ51を
OFFにして電流経路を形成すると共に、高周波電源4
5より加工電極43、44に対して高周波電力(150
MHz)の供給を行う。これにより、加工電極43、4
4間にプラズマが発生する。
被加工物41表面と化学反応を起こして化学的な表面加
工が行われる。この加工工程は実施形態1の第2の加工
工程に相当する。この加工工程では化学反応による加工
のため、パターニングレジスト41aと反応しない反応
ガスを用いれば、パターニングレジスト41aは加工さ
れない。図8はここまでの工程が終了した後の被加工物
41の断面構造を示す。
46を駆動し、反応容器42内を真空引きする。
7cからマスフローコントローラ48cを介して酸素ガ
ス49bを導入し、この酸素ガス49bを密封又は循環
させる。
N・OFF任意の設定で電流経路を設定すると共に、加
工電極43、44に対して高周波電源45より高周波電
力(150MHz)の供給を行う。これにより、加工電
極43、44間にプラズマが発生する。すると、被加工
物41上に残留しているパターニングレジスト41aは
プラズマ中の酸素ラジカルによって酸化されて除去され
る。図9はここまでの工程が終了した後の被加工物41
の断面構造を示し、同図に示すように、パターニングレ
ジスト41aは完全に除去されている。
の加工工程及びレジストアッシングを同一の反応容器で
行い、しかも、第1の加工工程と第2の加工工程とを同
一の雰囲気ガス及び同一の雰囲気圧力で行っているの
で、被加工物41の移動及び搬送が不要となり、且つ第
1の加工工程終了後に第2の加工工程を行うときの反応
容器内のガス置換が不要となるので、短時間でパターン
ニングされた表面加工を行うことができる。
ば、ガラスデザイン等に適用可能である。
され、蓄積された電子により正イオンが引っ張られる、
いわゆる自己バイアス効果を積極的に用いることによ
り、実施例1から3に記載したバイアス電界発生手段は
省略出来る場合もある。
内で物理的/物理化学的な表面加工を行う第1の加工工
程を行った後に、化学的な表面加工を行う第2の加工工
程を行うので、被加工物の表面に与える物理的なダメー
ジを低減した上で、微細な凹凸で構成された粗表面を形
成することができる。
を同一の反応容器内で行い、且つ、第1の加工工程と第
2の加工工程とを同一の雰囲気ガス及び同一の雰囲気圧
力で行う手法によれば、被加工物の移動、搬送及び反応
容器内のガス置換が不要となるので、短時間で加工を行
うことが可能となる。このような加工は、本発明の表面
加工装置を用いることに達成できる。
の加工工程の雰囲気圧力よりも小さく設定する手法によ
れば、第1の加工工程と第2の加工工程で用いる雰囲気
ガスを同一の雰囲気ガスとすることで、第1の加工工程
終了後の真空引きを省略してガス導入することが可能と
なる。
で用いる不活性ガスを同一の不活性ガスとする、又は第
1の加工工程と第2の加工工程で用いる反応ガスを同一
の反応ガスとすることで、第1の加工工程終了後の真空
引きを省略してガス導入することが可能となる。
ス電界発生スイッチ、又は、2種類の周波数の異なる高
周波電源を設置することにより、物理的/物理化学的な
表面加工、化学的な表面加工及びレジストアッシングを
同一の反応容器内で行うことができる表面加工装置を実
現できる。
場合は、自己バイアス効果によりプラズマ中に存在する
荷電粒子が引っ張られて被加工物の表面に衝突するた
め、バイアス電界発生手段及びバイアス電界発生スイッ
チは設置しなくてもよい。
配置し、マスク部を除く特定の領域のみに第1の加工工
程及び第2の加工工程を行う手法によれば、特定領域に
粗表面加工を行う場合に必要とされた厚いレジストやゴ
ムシート等を不要とし、生産性及び製造コストを向上し
得る粗表面加工を実現できる。
れる機能素子は反射防止や表面積増大、脆性材料デザイ
ンのための粗面化された機能素子として適用され、例え
ば、太陽電池、ICデバイス、液晶ディスプレイパネ
ル、ガラスデザイン等多岐に適用可能である。
1の加工工程を行う表面加工装置を示す模式図。
2の加工工程を行う表面加工装置を示す模式図。
斜視図。
面加工装置を示す模式図。
面加工装置を示す模式図。
断面図。
1の加工工程を行った後の状態を示す断面図。
2の加工工程を行った後の状態を示す断面図。
ジストアッシングを行った後の状態を示す断面図。
極 5,15,25,45 高周波電源 6,16,26,46 真空ポンプ 7,17a,27a,47a 反応ガス容器 17b,27b,47b 不活性ガス容器 8,18a,18b,28a,28b,48a,48
b,48c マスフローコントローラ 10,30,50 バイアス電界発生手段 31,51 バイアス電界発生スイツチ
Claims (5)
- 【請求項1】 第1の反応容器内において、不活性ガ
ス、又は、少なくとも1種類の反応ガス、又は、不活性
ガスと少なくとも1種類の反応ガスのいずれかで構成さ
れた雰囲気ガス中に、被加工物である機能素子を電極と
対向して設置し、該電極に高周波電圧を印加することに
よって、該第1の反応容器内に該雰囲気ガスに基づくプ
ラズマを発生し、該プラズマ中の荷電粒子を該機能素子
表面に衝突させることにより表面加工を行う第1の加工
工程と、 第2の反応容器内において、不活性ガス及び少なくとも
1種類の反応ガスで構成された雰囲気ガス中に、該第1
の加工工程によって表面加工を施された該機能素子を電
極と対向して設置し、該電極に高周波電圧を印加するこ
とによって、該第2の反応容器内に該雰囲気ガスに基づ
くプラズマを発生し、該プラズマ中の反応ガスに基づく
中性ラジカルを該機能素子の表面原子又は分子と、該表
面に微細な凹凸が形成されるように化学反応させて表面
を加工する第2の加工工程とを包含する表面加工方法に
おいて、 前記第2の加工工程において、前記電極に印加する高周
波電圧の周波数が、前記第1の加工工程において前記電
極に印加する高周波電圧の周波数よりも高く設定される
ことを特徴とする 表面加工方法。 - 【請求項2】 第1の反応容器内において、不活性ガ
ス、又は、少なくとも1種類の反応ガス、又は、不活性
ガスと少なくとも1種類の反応ガスのいずれかで構成さ
れた雰囲気ガス中に、被加工物である機能素子を電極と
対向して設置し、該電極に高周波電圧を印加することに
よって、該第1の反応容器内に該雰囲気ガスに基づくプ
ラズマを発生し、該プラズマ中の荷電粒子を該機能素子
表面に衝突させることにより表面加工を行う第1の加工
工程と、 第2の反応容器内において、不活性ガス及び少なくとも
1種類の反応ガスで構成された雰囲気ガス中に、該第1
の加工工程によって表面加工を施された該機能素子を電
極と対向して設置し、該電極に高周波電圧を印加するこ
とによって、該第2の反応容器内に該雰囲気ガスに基づ
くプラズマを発生し、該プラズマ中の反応ガスに基づく
中性ラジカルを該機能素子の表面原子又は分子と、該表
面に微細な凹凸が形成されるように化学反応させて表面
を加工する第2の加工工程とを包 含する表面加工方法に
おいて、 前記第2の加工工程における圧力が、前記第1の加工工
程における圧力よりも高く、かつ、大気圧近傍の雰囲気
圧力で行われることを特徴とする表面加工方法。 - 【請求項3】 第1の反応容器内において、不活性ガ
ス、又は、少なくとも1種類の反応ガス、又は、不活性
ガスと少なくとも1種類の反応ガスのいずれかで構成さ
れた雰囲気ガス中に、被加工物である機能素子を電極と
対向して設置し、該電極にバイアス電界を印加した状態
で高周波電圧を印加することによって、該第1の反応容
器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生し、該プラ
ズマ中の荷電粒子を該バイアス電界によって引っ張って
該機能素子表面に衝突させることにより表面加工を行う
第1の加工工程と、 第2の反応容器内において、不活性ガス及び少なくとも
1種類の反応ガスで構成された雰囲気ガス中に、該第1
の加工工程によって表面加工を施された該機能素子を電
極と対向して設置し、該電極にバイアス電界を印加する
ことなく高周波電圧を印加することによって、該第2の
反応容器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生し、
該プラズマ中の反応ガスに基づく中性ラジカルを該機能
素子の表面原子又は分子とを、機能素子の表面に微細な
凹凸が形成されるように化学反応させて表面を加工する
第2の加工工程とを包含する表面加工方法において、前記第2の加工工程において、前記電極に印加する高周
波電圧の周波数が、前記第1の加工工程において前記電
極に印加する高周波電圧の周波数よりも高く設定される
ことを特徴とする 表面加工方法。 - 【請求項4】 第1の反応容器内において、不活性ガ
ス、又は、少なくとも1種類の反応ガス、又は、不活性
ガスと少なくとも1種類の反応ガスのいずれかで構成さ
れた雰囲気ガス中に、被加工物である機能素子を電極と
対向して設置し、該電極にバイアス電界を印加した状態
で高周波電圧を印加することによって、該第1の反応容
器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生し、該プラ
ズマ中の荷電粒子を該バイアス電界によって引っ張って
該機能素子表面に衝突させることにより表面加工を行う
第1の加工工程と、 第2の反応容器内において、不活性ガス及び少なくとも
1種類の反応ガスで構 成された雰囲気ガス中に、該第1
の加工工程によって表面加工を施された該機能素子を電
極と対向して設置し、該電極にバイアス電界を印加する
ことなく高周波電圧を印加することによって、該第2の
反応容器内に該雰囲気ガスに基づくプラズマを発生し、
該プラズマ中の反応ガスに基づく中性ラジカルを該機能
素子の表面原子又は分子とを、機能素子の表面に微細な
凹凸が形成されるように化学反応させて表面を加工する
第2の加工工程とを包含する表面加工方法において、前
記第2の加工工程における圧力が、前記第1の加工工程
における圧力よりも高く、かつ、大気圧近傍の雰囲気圧
力で行われることを特徴とする表面加工方法。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の表面加
工方法によって、表面に、高さが0.5μm、幅3μm
程度の微細な凹凸が形成されていることを特徴とする機
能素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21012998A JP3441373B2 (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | 表面加工方法及び機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21012998A JP3441373B2 (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | 表面加工方法及び機能素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000045083A JP2000045083A (ja) | 2000-02-15 |
JP3441373B2 true JP3441373B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=16584279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21012998A Expired - Fee Related JP3441373B2 (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | 表面加工方法及び機能素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3441373B2 (ja) |
-
1998
- 1998-07-24 JP JP21012998A patent/JP3441373B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000045083A (ja) | 2000-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5753066A (en) | Plasma source for etching | |
US5681424A (en) | Plasma processing method | |
EP0563899B1 (en) | Plasma generating method and plasma generating apparatus using said method | |
KR970005035B1 (ko) | 플라즈마발생방법 및 그 장치 | |
JP2000156370A (ja) | プラズマ処理方法 | |
JPH0892765A (ja) | エッチング方法 | |
JP3441373B2 (ja) | 表面加工方法及び機能素子 | |
JPH04111313A (ja) | 微細加工装置及び方法 | |
JPH04186619A (ja) | 半導体製造装置 | |
JP2851765B2 (ja) | プラズマ発生方法およびその装置 | |
JP3948295B2 (ja) | 加工装置 | |
JP4865951B2 (ja) | プラズマエッチング方法 | |
JPH0626199B2 (ja) | エッチング方法 | |
JP2948053B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
JP2006324691A (ja) | 加工方法及び装置 | |
JP3164188B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JPH0645094A (ja) | プラズマ発生方法およびその装置 | |
JP2794963B2 (ja) | ドライエッチング方法およびドライエッチング装置 | |
JPS6297329A (ja) | ドライエツチング装置 | |
JP2765233B2 (ja) | プラズマ発生方法およびその装置 | |
JP3208931B2 (ja) | プラズマ処理装置とこれを用いたプラズマ処理方法 | |
Takechi et al. | Effect of ion energy on photoresist etching in an inductively coupled, traveling wave driven, large area plasma source | |
JPH08241886A (ja) | プラズマ処理方法 | |
JPH04290226A (ja) | プラズマ発生方法及びその装置 | |
JPH05216001A (ja) | Lcd製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030603 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |