JPH07166355A - Surface treatment of substrate - Google Patents

Surface treatment of substrate

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Publication number
JPH07166355A
JPH07166355A JP5311876A JP31187693A JPH07166355A JP H07166355 A JPH07166355 A JP H07166355A JP 5311876 A JP5311876 A JP 5311876A JP 31187693 A JP31187693 A JP 31187693A JP H07166355 A JPH07166355 A JP H07166355A
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JP
Japan
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substrate
solid dielectric
metal electrode
gas
porous metal
Prior art date
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Application number
JP5311876A
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Japanese (ja)
Inventor
Motokazu Yuasa
基和 湯浅
Shigemasa Kawai
重征 河合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a surface treatment method for substrates by a glow discharge plasma method under an atm. pressure capable of by which gases for reaction are uniformly diffused and supplied to a plasma region, the use efficiency thereof is improved and substrate surfaces can be partially treated. CONSTITUTION:One surface of a metallic electrode 4 is provided with a first solid dielectric substance 6; a perforated metallic electrode 3 is disposed opposite to the first solid dielectric substance 6; the perforated metallic electrode 3 is so formed as to enable the supply of the gases for reaction and the space between the first solid dielectric substance 6 and the perforated metallic electrode 3 is divided by a second solid dielectric substance 8 in such a manner that desired surface treated patterns are obtd., by which a plasma generator is constituted. The part desired to be partially treated of the substrate 7 is installed in the space divided by the second solid dielectric substance of such plasma generator and an inert gas is supplied to the substrate; in addition, the gases for reaction are supplied to the substrate via the perforated metallic electrode. Glow discharge plasma is generated under the pressure near the atm. pressure and excited active species are brought into contact with the substrate surface. As a result, the cost is reduced and handling is facilitated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、プラスチッ
ク、紙、金属、ガラス、セラミックス等の基板の表面処
理方法に関し、さらに詳しくは、大気圧近傍でのプラズ
マによる基板の表面処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating the surface of a substrate made of, for example, plastic, paper, metal, glass, ceramics, or the like, and more particularly to a method for treating the surface of a substrate with plasma at atmospheric pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば、プラスチック、紙、
金属、ガラス、セラミックス等の基板の表面の濡れ性制
御や表面修飾の方法として、0.1〜10Torr程度
の低圧のグロー放電プラズマによる表面処理方法が広く
知られており、産業的にも応用されている。この表面処
理方法においては、上記の圧力よりも高い圧力になる
と、放電が局所的になりアーク放電に移行してしまい、
耐熱性の乏しいプラスチックや紙のような基板への利用
が困難となるので、通常、あらゆる基板に適用できるよ
うに上記の圧力範囲が選ばれている。このため、真空
(もしくは低圧)にする必要上、処理用の容器は高価な
真空チャンバーを必要とし、また真空排気装置が必要と
される。さらに、真空中で処理するため大面積の基板に
処理しようとすると、大容量の真空容器を必要とし、真
空排気装置も大型のものが必要である。そのため、設備
費用が高くなるという問題点があった。また、吸水率の
高い基板の表面処理を行う場合、真空にするのに長時間
を要し、処理品がコスト高になるという問題点もあっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, plastic, paper,
As a method for controlling the wettability of the surface of a substrate such as metal, glass, ceramics or the like, a surface treatment method using low-voltage glow discharge plasma of about 0.1 to 10 Torr is widely known, and is also applied industrially. ing. In this surface treatment method, when the pressure becomes higher than the above pressure, the discharge locally becomes an arc discharge,
Since it is difficult to apply to substrates such as plastic and paper having poor heat resistance, the above pressure range is usually selected so that it can be applied to all substrates. Therefore, in order to make a vacuum (or low pressure), the processing container requires an expensive vacuum chamber, and a vacuum exhaust device is required. Further, when processing a large-area substrate for processing in a vacuum, a large-capacity vacuum container is required and a large vacuum exhaust device is also required. Therefore, there is a problem that the equipment cost becomes high. In addition, when the surface treatment of a substrate having a high water absorption rate is performed, it takes a long time to evacuate, and there is a problem that the cost of the treated product becomes high.

【0003】そこで、上記の種々の問題点を克服するた
めに、装置、設備の低コスト化と、大面積基板への処理
が可能な大気圧下でのグロー放電プラズマが提案されて
きた。例えば、特開平2−15171号公報には、電極
表面に固体誘電体を配設する方法によって、特公平2−
48626号公報には、細線型電極を用いる方法によっ
て大気圧下でグロー放電プラズマを行う表面処理方法が
提案されている。これらの提案では、ヘリウムを主とす
る不活性ガスと反応用ガスとの混合ガスを、複数の開孔
を有する多孔管から基板近傍のプラズマ域に供給する方
法が用いられているが、この場合、大面積の基板になる
と均一にガスを拡散供給することが難しいという問題点
があった。
Therefore, in order to overcome the above-mentioned various problems, it has been proposed to reduce the cost of the apparatus and equipment and glow discharge plasma under atmospheric pressure capable of processing a large area substrate. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-15171 discloses a method of disposing a solid dielectric on the surface of an electrode.
Japanese Patent Laid-Open No. 48626 proposes a surface treatment method of performing glow discharge plasma under atmospheric pressure by a method using a thin wire type electrode. In these proposals, a method of supplying a mixed gas of an inert gas mainly containing helium and a reaction gas to a plasma region near the substrate from a porous tube having a plurality of openings is used. However, there is a problem that it is difficult to uniformly diffuse and supply the gas when the substrate has a large area.

【0004】また、特開平2−73979号公報には、
一方を対向面に多孔板状の固体誘電体を配設した表面処
理用反応ガスを供給可能な金属電極とし、他方を金属電
極とした、対向する2つの電極の間に基板を設置し、電
極間の空間に不活性ガスと反応用ガスを供給し、大気圧
近傍の圧力下で、電極に電圧を与えてグロー放電プラズ
マを起こさせ、そのプラズマによって励起された活性種
を基板表面に接触させることによる、薄膜形成法が提案
されている。しかしながら、この方法では、反応用ガス
のうち実際に表面処理に使用されるガスの割合が少な
く、未使用のガスが多量に発生し反応用ガスの使用効率
(収率)が悪いという問題点があった。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-73979 discloses that
A substrate is placed between two electrodes, one of which is a metal electrode capable of supplying a surface-treating reaction gas having a porous plate-shaped solid dielectric disposed on the opposite surface and the other of which is a metal electrode. An inert gas and a reaction gas are supplied to the space between them, and a voltage is applied to the electrodes to cause glow discharge plasma under a pressure near atmospheric pressure, and active species excited by the plasma are brought into contact with the substrate surface. Therefore, a thin film forming method has been proposed. However, this method has a problem that the ratio of the gas actually used for the surface treatment to the reaction gas is small, a large amount of unused gas is generated, and the use efficiency (yield) of the reaction gas is poor. there were.

【0005】さらに、これらの従来技術では、基板の一
部だけを部分的に表面処理したり、処理部分のパターン
を形成させたりする場合には、感光性樹脂などを使用し
て不必要な部分をマスクし、処理後マスクを除去する方
法を採用するのが一般的であり、このため、2つ以上の
工程が必要であるという問題点もあった。
Further, in these conventional techniques, when a surface of only a part of the substrate is partially surface-treated or a pattern of the processed portion is formed, a photosensitive resin or the like is used to remove unnecessary portions. It is general to employ a method of masking the mask and removing the mask after the treatment, and therefore there is a problem that two or more steps are required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反応
用ガスがプラズマ域に均一に拡散供給されその使用効率
がよく、且つ基板表面を部分的に処理し得る、大気圧下
でのグロー放電プラズマ法による基板の表面処理方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a glow under atmospheric pressure in which a reaction gas is uniformly diffused and supplied to a plasma region, its use efficiency is high, and a substrate surface can be partially treated. It is an object of the present invention to provide a surface treatment method for a substrate by a discharge plasma method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の基板の表面処理
方法は、金属電極の一面に第1の固体誘電体が設けら
れ、第1の固体誘電体と対向して多孔金属電極が設けら
れ、多孔金属電極は反応用ガスを供給可能とされ、第1
の固体誘電体と多孔金属電極の間の空間が第2の固体誘
電体で分割されて所望の表面処理パターンが得られるよ
うにされたプラズマ発生装置の、第2の固体誘電体で分
割された空間内に基板の処理予定部分を設置して、基板
に不活性ガスを供給すると共に、多孔金属電極を介して
基板に反応用ガスを供給し、大気圧近傍の圧力下で、電
極に電圧を与えてグロー放電プラズマを発生させて、そ
のプラズマによって励起された活性種を基板表面に接触
させることを特徴とする。
According to the method of treating a surface of a substrate of the present invention, a first solid dielectric is provided on one surface of a metal electrode, and a porous metal electrode is provided opposite to the first solid dielectric. , The porous metal electrode is capable of supplying a reaction gas,
Of the plasma generator in which the space between the solid dielectric and the porous metal electrode is divided by the second solid dielectric so as to obtain a desired surface treatment pattern, and is divided by the second solid dielectric. Place the part to be processed of the substrate in the space, supply the inert gas to the substrate, supply the reaction gas to the substrate through the porous metal electrode, and apply the voltage to the electrode under the pressure near atmospheric pressure. It is characterized in that a glow discharge plasma is generated and the active species excited by the plasma are brought into contact with the substrate surface.

【0008】本発明において、基板の表面処理とは、主
として、表面官能基層の形成やフリーラジカル層の形成
や親水性や撥水性の薄膜を形成することなどによって、
基板の表面エネルギーを制御し、基板の濡れ性や接着性
を改質することや、基板表面に無機質や有機質の薄膜を
形成させて、基板に化学的、機械的、光学的、電気的特
性等を付与することを指す。
In the present invention, the surface treatment of the substrate mainly means the formation of a surface functional group layer, the formation of a free radical layer, the formation of a hydrophilic or water-repellent thin film, and the like.
By controlling the surface energy of the substrate and modifying the wettability and adhesiveness of the substrate, or by forming an inorganic or organic thin film on the substrate surface, chemical, mechanical, optical, electrical properties, etc. It means to give.

【0009】本発明においては、表面処理の目的に応じ
て選択された反応用ガスを、多孔金属電極からプラズマ
域に供給し表面処理を行う。反応用ガスとしては、例え
ば、基板表面にフッ素を化学結合させ表面エネルギーを
低くし撥水性を付与する場合には、フッ素含有のガスを
使用する。フッ素含有ガスとしては、4フッ化炭素(C
4 )や、6フッ化炭素(C2 6 )等の飽和フッ化炭
素ガスや6フッ化硫黄(SF6 )等のフッ化硫黄ガスが
挙げられる。
In the present invention, the reaction gas selected according to the purpose of the surface treatment is supplied to the plasma region from the porous metal electrode to perform the surface treatment. As the reaction gas, for example, when fluorine is chemically bonded to the surface of the substrate to reduce the surface energy and impart water repellency, a gas containing fluorine is used. As the fluorine-containing gas, carbon tetrafluoride (C
F 4 ), saturated fluorocarbon gas such as carbon hexafluoride (C 2 F 6 ) and sulfur fluoride gas such as sulfur hexafluoride (SF 6 ).

【0010】また、逆に表面エネルギーを高くし親水性
を付与する場合には、表面にカルボニル基、ヒドロキシ
ル基、アミノ基等の官能基を有する層を形成させるため
に、炭化水素化合物のガスを使用する。上記炭化水素化
合物としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブ
タン、ペンタン、ヘキサン等のアルカン類;エチレン、
プロピレン、ブテン、ペンテン等のアルケン類;ペンタ
ジエン、ブタジエン等のアルカジエン類;アセチレン、
メチルアセチレン等のアルキン類;ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、インデン、ナフタレン、フェナントレン
等の芳香族炭化水素類;シクロプロパン、シクロヘキサ
ン等のシクロアルカン類;シクロペンテン、シクロヘキ
セン等のシクロアルケン類;メタノール、エタノール等
のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケ
トン類;メタナール、エタナール等のアルデヒド類など
が挙げられ、これらは、単独で使用されてもよいし2種
以上併用されてもよい。また、この場合、酸素ガスや酸
素と水素の混合ガスや水蒸気、アンモニアガス等を使用
することも可能である。
On the contrary, in the case of increasing the surface energy and imparting hydrophilicity, a hydrocarbon compound gas is used to form a layer having a functional group such as a carbonyl group, a hydroxyl group and an amino group on the surface. use. Examples of the hydrocarbon compound include alkanes such as methane, ethane, propane, butane, pentane and hexane; ethylene,
Alkenes such as propylene, butene, pentene; Alkadienes such as pentadiene and butadiene; Acetylene,
Alkynes such as methylacetylene; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, indene, naphthalene, phenanthrene; cycloalkanes such as cyclopropane and cyclohexane; cycloalkenes such as cyclopentene and cyclohexene; methanol, ethanol and the like Examples thereof include alcohols; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; and aldehydes such as methanal and ethanal. These may be used alone or in combination of two or more. Further, in this case, it is also possible to use oxygen gas, a mixed gas of oxygen and hydrogen, steam, ammonia gas, or the like.

【0011】また、基板に化学的、機械的、光学的、電
気的特性等を付与するために、SiO2 、TiO2 、S
nO2 等の金属酸化物薄膜を形成する場合には、水素化
金属ガス、ハロゲン化金属ガス又は金属アルコラート等
の金属有機化合物のガスもしくは蒸気が用いられる。
In order to impart chemical, mechanical, optical and electrical characteristics to the substrate, SiO 2 , TiO 2 and S are added.
When forming a metal oxide thin film of nO 2 or the like, a gas or vapor of a metal organic compound such as a metal hydride gas, a metal halide gas or a metal alcoholate is used.

【0012】本発明に使用される基板は、材質、形状等
は特に限定されず、プラスチック、金属、ガラス、セラ
ミック、紙、繊維等が挙げられ、緻密でも多孔質でも構
わない。プラスチックとしては、例えば、ポリエチレン
テレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエ
ステル;ポリエチレン又はポリプロピレン等のポリオレ
フィン;ポリスチレン;ポリアミド;ポリ塩化ビニル;
ポリカーボネート;ポリアクリロニトリル等のフィルム
あるいはシートが使用できる。フィルムの場合、延伸さ
れたものでも未延伸のものでも構わない。また、表面洗
浄や表面活性化の公知の処理を行ったものでも構わな
い。
The material and shape of the substrate used in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include plastics, metals, glass, ceramics, papers, fibers and the like, which may be dense or porous. Examples of plastics include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polystyrene; polyamide; polyvinyl chloride;
Films or sheets of polycarbonate; polyacrylonitrile, etc. can be used. In the case of a film, it may be stretched or unstretched. Further, it may be one which has been subjected to a known treatment such as surface cleaning or surface activation.

【0013】以下にプラスチックの表面に撥水性を付与
する場合を例に、図に基づいて本発明を詳細に説明す
る。なお、図1〜3において、互いに対応するものに
は、同じ符号を付している。図1は、本発明に使用され
るプラズマ発生装置の一例を示す模式断面図である。本
装置は、電源部1、処理容器2、対向する多孔金属電極
3と金属電極4、対向する2つの電極間のプラズマ処理
部5から構成されている。電源部1はkHzオーダーの
周波数の電圧を印加可能とされており、撥水性を付与す
るには10〜30kHzの周波数が好ましい。プラズマ
形成は高電圧の印加によって行うが、印加電圧が低すぎ
るとプラズマ密度及びセルフバイアスが小さくなるの
で、処理に時間がかかり非能率的であり、高すぎるとア
ーク放電に移行する挙動を示すので、電界強度5〜40
kV/cm程度になるように電圧を印加するのが好まし
い。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings by taking the case of imparting water repellency to the surface of plastics as an example. In addition, in FIGS. 1-3, the same code | symbol is attached | subjected to a mutually corresponding thing. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a plasma generator used in the present invention. This apparatus comprises a power supply unit 1, a processing container 2, a porous metal electrode 3 and a metal electrode 4 facing each other, and a plasma processing unit 5 between two facing electrodes. The power supply unit 1 is capable of applying a voltage having a frequency on the order of kHz, and a frequency of 10 to 30 kHz is preferable for imparting water repellency. Plasma formation is performed by applying a high voltage, but if the applied voltage is too low, the plasma density and self-bias will be small, so the process will take time and is inefficient, and if it is too high, the behavior will shift to arc discharge. , Electric field strength 5-40
It is preferable to apply the voltage so as to be about kV / cm.

【0014】処理容器2は、上面2aと底面2bがステ
ンレス製、側面2cがパイレックスガラス製であり、上
面2aと多孔金属電極3との間に絶縁体2dが配設され
ている。処理容器2の材質は、これに限らず、全てがガ
ラス製、プラスチック製でも構わないし、電極と絶縁が
とれているならばステンレスやアルミニウム等の金属製
でも構わない。
The processing container 2 has a top surface 2a and a bottom surface 2b made of stainless steel and a side surface 2c made of Pyrex glass, and an insulator 2d is arranged between the top surface 2a and the porous metal electrode 3. The material of the processing container 2 is not limited to this, and all may be made of glass or plastic, or may be made of metal such as stainless steel or aluminum as long as it is insulated from the electrodes.

【0015】本発明において、グロー放電プラズマによ
るプラズマ処理部5は、第1の固体誘電体と多孔金属電
極の間の空間である。対向する電極は、少なくとも一方
を対向面に第1の固体誘電体を配設した金属電極とし、
少なくとも一方を反応用ガスを供給可能な多孔金属電極
とする。すなわち、対向する2つの電極の構成として
は、次の5つの場合がある。 固体誘電体配設の金属電極−多孔金属電極 固体誘電体配設の金属電極−固体誘電体配設の多孔金
属電極 金属電極−固体誘電体配設の多孔金属電極 固体誘電体配設の多孔金属電極−多孔金属電極 固体誘電体配設の多孔金属電極−固体誘電体配設の多
孔金属電極
In the present invention, the plasma treatment part 5 by glow discharge plasma is a space between the first solid dielectric and the porous metal electrode. At least one of the electrodes facing each other is a metal electrode having a first solid dielectric on the facing surface,
At least one of them is a porous metal electrode capable of supplying a reaction gas. That is, there are the following five cases as the configuration of the two electrodes facing each other. Metal electrode with solid dielectric disposed-Porous metal electrode Metal electrode with solid dielectric disposed-Porous metal electrode with solid dielectric disposed Metal electrode-Porous metal electrode with solid dielectric disposed Porous metal with solid dielectric disposed Electrode-porous metal electrode Porous metal electrode with solid dielectric arrangement-porous metal electrode with solid dielectric arrangement

【0016】図1では、上記の構成が示されており、
対向する2つの電極は、多孔金属電極3、第1の固体誘
電体6を配設した金属電極4とから構成されている。反
応用ガスを供給可能な多孔金属電極とは、多孔金属電極
自体がガスの供給管を兼ねているものであり、図1の多
孔金属電極3に示すように、電極の内部にガスの通路3
aが設けられており、対向する他方の電極に対する対向
面が、ガスの出口部となる多数の開孔3bを有する多孔
性の面とされているものである。なお、多孔金属電極3
と金属電極4はどちらか一方が陽極側、他方が陰極側と
なるように接続される。また、上記〜の構成の対向
する2つの電極は、どちらが上部又は下部になっても構
わない。
In FIG. 1, the above configuration is shown,
The two electrodes facing each other are composed of a porous metal electrode 3 and a metal electrode 4 on which a first solid dielectric 6 is arranged. The porous metal electrode capable of supplying the reaction gas means that the porous metal electrode itself also serves as a gas supply pipe, and as shown in the porous metal electrode 3 in FIG.
a is provided, and the facing surface for the other facing electrode is a porous surface having a large number of openings 3b serving as gas outlets. The porous metal electrode 3
And the metal electrode 4 are connected such that one of them is on the anode side and the other is on the cathode side. Further, whichever of the two electrodes facing each other in the above-mentioned configurations may be an upper part or a lower part.

【0017】プラスチック基板7は、第1の固体誘電体
6の上に置かれる。なお、基板の片面のみの表面処理が
必要ならば、前記の電極の構成のうち〜が選ばれ、
両面同時処理が必要ならば又はの構成が選ばれる。
A plastic substrate 7 is placed on top of the first solid dielectric 6. If surface treatment of only one side of the substrate is required, one of the above electrode configurations is selected,
If double-sided simultaneous processing is required, the configuration of or is selected.

【0018】第1の固体誘電体6の材質としては、セラ
ミック;ガラス;ポリテトラフルオロエチレンやポリエ
チレンテレフタレート等のプラスチックが用いられ、反
応用ガスとの反応性によって適宜選択される。例えば、
ガラスは4フッ化炭素プラズマによって容易に溶けてし
まうので、撥水性付与の場合には用い難い。形状として
は、シート状でもフィルム状でも構わないが、薄すぎる
と高電圧印加時に絶縁破壊が起こりアーク放電が生じ、
また、厚すぎると放電しにくくなるため、0.05〜4
mmの厚みが好ましい。固体誘電体の配設は、対向面の
一部に配設されない部分があるとその部分にアーク放電
が生じるので、対向面の全面に配設される必要がある。
As the material of the first solid dielectric material 6, ceramics; glass; plastics such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate are used, and are appropriately selected depending on the reactivity with the reaction gas. For example,
Since glass is easily melted by carbon tetrafluoride plasma, it is difficult to use it for imparting water repellency. The shape may be a sheet or a film, but if it is too thin, dielectric breakdown occurs when high voltage is applied and arc discharge occurs,
Further, if it is too thick, it becomes difficult to discharge, so 0.05 to 4
A thickness of mm is preferred. The solid dielectric must be disposed on the entire surface of the opposing surface, because if there is a portion that is not disposed on the surface of the opposing surface, arc discharge will occur at that portion.

【0019】対向する第1の固体誘電体と多孔金属電極
の間の距離は、反応用ガスのガス流量、印加電圧の大き
さ及び処理基板の厚み等によって適宜決定されるが、長
すぎると対向する第1の固体誘電体と多孔金属電極の間
の空間のガスの拡散の均一性が損なわれ、また、未使用
の反応用ガスが多くなり非効率的であるため、1〜20
mmが好ましい。
The distance between the facing first solid dielectric and the porous metal electrode is appropriately determined depending on the gas flow rate of the reaction gas, the magnitude of the applied voltage, the thickness of the processing substrate, and the like. 1 to 20 because the uniformity of the gas diffusion in the space between the first solid dielectric and the porous metal electrode is impaired, and the unused reaction gas increases, resulting in inefficiency.
mm is preferred.

【0020】対向する第1の固体誘電体と多孔金属電極
の配置構造としては、図1に示されるように互いに平行
平板型であるのが好ましい。
The arrangement structure of the first solid dielectric and the porous metal electrode facing each other is preferably parallel plate type as shown in FIG.

【0021】金属電極及び多孔金属電極の材質は、ステ
ンレスや真鍮等の多成分系の金属でも、銅、アルミニウ
ム等の純金属でも構わない。金属電極と多孔金属電極の
材質は同じであってもよいし異なっていてもよい。
The material of the metal electrode and the porous metal electrode may be a multi-component metal such as stainless steel or brass, or a pure metal such as copper or aluminum. The materials of the metal electrode and the porous metal electrode may be the same or different.

【0022】本発明においては、対向する第1の固体誘
電体と多孔金属電極の間の空間が第2の固体誘電体8で
分割されて所望の表面処理パターンが得られるようにさ
れる。対向する第1の固体誘電体と多孔金属電極の間の
空間を第2の固体誘電体で分割する方法としては、例え
ば、第2の固体誘電体を作成するための材料として、第
1の固体誘電体と多孔金属電極の間の空間の全てを満た
すようなシート状の材料を用意し、このシートを基板と
重ね、次に、基板の処理予定領域だけが露出するように
して、上記のシートをくり抜いて得たシートを使用する
方法が挙げられる。このようにして得られたシートを第
2の固体誘電体として、第1の固体誘電体と多孔金属電
極の間に挟み込むと、第2の固体誘電体と接触している
基板表面は処理されないので、基板の処理予定領域だけ
が表面処理される。この場合、基板の処理予定領域を所
望のパターンにしておけば、そのパターン部分だけが処
理されることになる。
In the present invention, the space between the opposing first solid dielectric and porous metal electrode is divided by the second solid dielectric 8 so that a desired surface treatment pattern can be obtained. As a method of dividing the space between the first solid dielectric and the porous metal electrode facing each other by the second solid dielectric, for example, as a material for forming the second solid dielectric, the first solid dielectric is used. Prepare a sheet-shaped material that fills the entire space between the dielectric and the porous metal electrode, stack this sheet on the substrate, and then expose only the area to be processed on the substrate, A method of using a sheet obtained by hollowing out is mentioned. When the sheet thus obtained is used as the second solid dielectric and is sandwiched between the first solid dielectric and the porous metal electrode, the substrate surface in contact with the second solid dielectric is not treated. , Only the area to be processed on the substrate is surface-treated. In this case, if the area to be processed on the substrate has a desired pattern, only the pattern portion is processed.

【0023】第2の固体誘電体によって、第1の固体誘
電体と多孔金属電極の間の空間が密閉されればされるほ
ど反応用ガスは効率よく使用されるが、不活性ガスと反
応用ガスを異なった入り口から処理容器2に供給する場
合は、不活性ガスをプラズマ処理部5に拡散させること
ができるような充分な隙間を開けておく必要がある。隙
間を形成させる方法としては、例えば、第2の固体誘電
体8が上記のシートのような場合はシート上面又は下面
に凹凸を設けて、シートと上部電極の間またはシートと
基板との間に隙間を設ける方法や、第2の固体誘電体8
の側面に小さな孔を開ける方法などが挙げられる。
The more the space between the first solid dielectric and the porous metal electrode is sealed by the second solid dielectric, the more efficiently the reaction gas is used, but the inert gas and the reaction gas are used more efficiently. When the gas is supplied to the processing container 2 from different inlets, it is necessary to open a sufficient gap so that the inert gas can be diffused into the plasma processing unit 5. As the method of forming the gap, for example, when the second solid dielectric 8 is the above-mentioned sheet, unevenness is provided on the upper surface or the lower surface of the sheet, and between the sheet and the upper electrode or between the sheet and the substrate. A method for providing a gap or a second solid dielectric 8
There is a method of making a small hole on the side of the.

【0024】第2の固体誘電体の材質としては、前記し
た第1の固体誘電体に使用される材質と同様のものが挙
げられるが、第1の固体誘電体と同じでも良いし異なっ
ていてもよい。
The material of the second solid dielectric may be the same as the material used for the first solid dielectric described above, but may be the same as or different from the first solid dielectric. Good.

【0025】本発明においては、前述のように、前記第
1の固体誘電体と多孔金属電極の間に基板7を設置し、
前記空間に不活性ガスと反応用ガスを供給し、大気圧近
傍の圧力下で、電極に電圧を与えてグロー放電プラズマ
を起こさせ、そのプラズマによって励起された活性種を
基板表面に接触させる。
In the present invention, as described above, the substrate 7 is placed between the first solid dielectric and the porous metal electrode,
An inert gas and a reaction gas are supplied to the space, and a voltage is applied to the electrodes to cause glow discharge plasma under a pressure near atmospheric pressure, and active species excited by the plasma are brought into contact with the substrate surface.

【0026】上記、大気圧近傍の圧力とは、100〜7
70Torrのことを指し、装置、設備の低コスト化を
考慮すると大気圧が好ましい。
The above-mentioned pressure near the atmospheric pressure is 100 to 7
It means 70 Torr, and atmospheric pressure is preferable in view of cost reduction of the device and equipment.

【0027】また、不活性ガスとしては、He、Ne、
Ar、Xe等の希ガスや窒素ガスの、単体又は混合ガス
が用いられるが、準安定状態の寿命が長く反応用ガスを
励起分解するのに有利なHeを用いるのが好ましい。H
e以外の不活性ガスを使用する場合は、2体積%以内の
アセトンやメタノール等の有機物蒸気やメタン、エタン
等の炭化水素ガスを混合する必要がある。
As the inert gas, He, Ne,
A single gas or a mixed gas of a rare gas such as Ar and Xe or a nitrogen gas is used, but it is preferable to use He, which has a long metastable state life and is advantageous in excitating and decomposing the reaction gas. H
When an inert gas other than e is used, it is necessary to mix an organic vapor such as acetone or methanol or a hydrocarbon gas such as methane or ethane within 2% by volume.

【0028】撥水性を付与する場合は、反応用ガスとし
ては、フッ素含有のガスが使用される。不活性ガスとフ
ッ素含有ガスとの混合比は、フッ素含有ガス濃度が約1
0体積%以上では高電圧を印加してもグロー放電プラズ
マが発生し難いため、約10体積%以下が好ましく、反
応ガスの使用量が少なくてすみ、且つ撥水性を付与可能
な0.3〜5.0体積%の間がより好ましい。
When imparting water repellency, a fluorine-containing gas is used as the reaction gas. The mixing ratio of the inert gas and the fluorine-containing gas is such that the fluorine-containing gas concentration is about 1
At 0% by volume or more, glow discharge plasma is less likely to be generated even when a high voltage is applied, so about 10% by volume or less is preferable, and the amount of reaction gas used can be small, and water repellency can be imparted to 0.3 to More preferably between 5.0% by volume.

【0029】反応用ガスは、マスフローコントローラー
で流量制御されプラズマ処理部5に多孔金属電極3のガ
ス導入口9から導入される。不活性ガスは、ガス導入管
10のガス導入口10aから、マスフローコントローラ
ーによって流量制御され処理容器2に導入される。ガス
導入管10は、処理容器2内の部分が、図1に示すよう
に、プラズマ処理部5の周囲を取り巻くようにされ、そ
の取り巻かれた部分の内周面に多数の孔が開けられ、そ
の孔をガス出口10bとされてもよいが、特にこのよう
に構成せずとも不活性ガスはプラズマ処理部5にほぼ均
一に拡散される。また、不活性ガスと反応用ガスを混合
してガス導入口9から導入しても構わないが、均一に撥
水性を付与するためには、反応用ガスのみをガス導入口
9から導入するのが好ましい。尚、未使用の反応用ガ
ス、不活性ガスは処理容器の気体排出口11から排出さ
れる。
The flow rate of the reaction gas is controlled by a mass flow controller and introduced into the plasma processing section 5 through the gas introduction port 9 of the porous metal electrode 3. The flow rate of the inert gas is introduced from the gas introduction port 10a of the gas introduction pipe 10 into the processing container 2 with its flow rate controlled by the mass flow controller. As shown in FIG. 1, the gas introducing pipe 10 is configured such that a portion inside the processing container 2 surrounds the periphery of the plasma processing portion 5, and a large number of holes are formed in the inner peripheral surface of the surrounding portion. The hole may be used as the gas outlet 10b, but the inert gas is substantially uniformly diffused into the plasma processing unit 5 without being configured in this way. Further, an inert gas and a reaction gas may be mixed and introduced from the gas introduction port 9, but in order to uniformly impart water repellency, only the reaction gas is introduced from the gas introduction port 9. Is preferred. Unused reaction gas and inert gas are discharged from the gas discharge port 11 of the processing container.

【0030】撥水性付与の大気圧プラズマ処理には基板
の加熱や冷却は、特には必要なく室温下で十分可能であ
る。
Heating or cooling of the substrate is not particularly necessary for the atmospheric pressure plasma treatment for imparting water repellency, and it is sufficient at room temperature.

【0031】また、処理時間は印加電圧の大きさで決定
され、前記印加電圧の範囲では5秒程度で撥水化されて
おりそれ以上の時間をかけて処理しても撥水化効果は向
上せず、短時間の処理で十分である。
The treatment time is determined by the magnitude of the applied voltage. Within the range of the applied voltage, the treatment is made water repellent in about 5 seconds, and even if the treatment is carried out for a longer time, the water repellent effect is improved. No, a short treatment time is sufficient.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例1 図1に示したプラズマ発生装置(金属電極4はアルミニ
ウム製の直径80mmの円板型とし、その上に第1の固
体誘電体6として直径90mm、厚み1mmのポリテト
ラフルオロエチレンを配設。多孔金属電極3はSUS3
04製の対向面の直径80mmの円板型)に於いて、基
板7として80mm×80mm×厚み100μmのポリ
エステルフィルム(東レ社製、商品名「ルミラーS1
0」)を、第1の固体誘電体6上に置き、その基板7上
に、対向する第1の固体誘電体と多孔金属電極の間の空
間を分割する第2の固体誘電体8として外径80mm、
内径70mm、厚み5mmの波板状のポリテトラフルオ
ロエチレンシートと、その内側に外径20mm、厚み5
mmの波板状のポリテトラフルオロエチレンシートを図
1のように置いて、外径70mm、内径20mm、厚み
5mmの空間を形成し(シートが波板状なので、基板7
と第2の固体誘電体8の間、及び、多孔金属電極3と第
2の固体誘電体8の間には、僅かの隙間が形成され
る)、基板7と多孔金属電極3の距離を約5mmに設定
後、1Torrまで油回転ポンプ(図示せず。以下同
じ)で排気口12より排気した。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Example 1 The plasma generator shown in FIG. 1 (the metal electrode 4 was made of aluminum and had a disk shape with a diameter of 80 mm, on which polytetrafluoroethylene having a diameter of 90 mm and a thickness of 1 mm was arranged as a first solid dielectric 6). The porous metal electrode 3 is SUS3.
In the case of 04, a disk type with a facing surface having a diameter of 80 mm, a polyester film 80 mm × 80 mm × thickness 100 μm as a substrate 7 (trade name “Lumirror S1” manufactured by Toray Industries, Inc.
0 ") is placed on the first solid dielectric 6, and the second solid dielectric 8 that divides the space between the opposing first solid dielectric and the porous metal electrode is placed on the substrate 7. Diameter 80mm,
Corrugated plate-shaped polytetrafluoroethylene sheet having an inner diameter of 70 mm and a thickness of 5 mm and an outer diameter of 20 mm and a thickness of 5 inside
A corrugated sheet-shaped polytetrafluoroethylene sheet having a diameter of 70 mm is placed as shown in FIG. 1 to form a space having an outer diameter of 70 mm, an inner diameter of 20 mm and a thickness of 5 mm.
Between the substrate 7 and the second solid dielectric 8, and between the porous metal electrode 3 and the second solid dielectric 8), the distance between the substrate 7 and the porous metal electrode 3 is about After setting to 5 mm, the gas was exhausted from the exhaust port 12 up to 1 Torr by an oil rotary pump (not shown. The same applies hereinafter).

【0033】次いで、ガス流量2sccmの4フッ化炭
素ガスをガス導入口9より、また、198sccmのH
eガスをガス導入口10aより処理容器2内に導入し、
760Torrの大気圧とした後、周波数15kHzの
矩形波を、6.2kV、28mAの電力で印加し10秒
間放置して、基板の表面処理をした。高電圧印加にとも
なって、プラズマ発光が観察された。
Then, a carbon tetrafluoride gas having a gas flow rate of 2 sccm is introduced through the gas inlet 9 and H of 198 sccm.
e gas is introduced into the processing container 2 through the gas inlet 10a,
After setting the atmospheric pressure to 760 Torr, a rectangular wave having a frequency of 15 kHz was applied with electric power of 6.2 kV and 28 mA and left for 10 seconds to perform surface treatment of the substrate. Plasma emission was observed with the application of high voltage.

【0034】次に、処理後の基板の処理面の純水に対す
る接触角測定を行った。その結果、外径70mm、内径
20mmの領域のみで100〜108度を示し撥水化さ
れていることが明らかであった。尚、使用した基板の接
触角は65度であった。また、処理面を、X線電子分光
法で分析した結果、原子比で67%のフッ素が表面に化
学結合していることが分かった。
Next, the contact angle of the treated surface of the treated substrate with pure water was measured. As a result, it was clear that only the region having an outer diameter of 70 mm and an inner diameter of 20 mm showed 100 to 108 degrees and was made water repellent. The contact angle of the substrate used was 65 degrees. Moreover, as a result of analyzing the treated surface by X-ray electron spectroscopy, it was found that 67% of fluorine in atomic ratio was chemically bonded to the surface.

【0035】実施例2 図1に示したプラズマ発生装置(金属電極4はアルミニ
ウム製の直径80mmの円板型とし、その上に第1の固
体誘電体6として直径90mm、厚み1mmのポリテト
ラフルオロエチレンを配設。多孔金属電極3はSUS3
04製の対向面の直径80mmの円板型)に於いて、基
板7として80mm×80mm×厚み100μmのポリ
エステルフィルム(東レ社製、商品名「ルミラーS1
0」)を、第1の固体誘電体6上に置き、基板7と多孔
金属電極3の距離を約10mmに設定した。
Example 2 The plasma generator shown in FIG. 1 (the metal electrode 4 was made of aluminum and had a disk shape of 80 mm in diameter, and the first solid dielectric 6 was formed on the metal electrode 4 by polytetrafluoro having a diameter of 90 mm and a thickness of 1 mm. Ethylene is provided, and the porous metal electrode 3 is SUS3.
In the case of 04, a disk type with a facing surface having a diameter of 80 mm, a polyester film 80 mm × 80 mm × thickness 100 μm as a substrate 7 (trade name “Lumirror S1” manufactured by Toray Industries, Inc.
0 ”) was placed on the first solid dielectric 6 and the distance between the substrate 7 and the porous metal electrode 3 was set to about 10 mm.

【0036】次に、第2の固体誘電体8として、図2に
示すように、60mm×60mm×厚み10mmの波板
状のポリテトラフルオロエチレンシート13に、20m
m×20mmの正方形状のくり抜き14が4ケ設けられ
たものを用意し、これを上記の基板7の上に置いた(シ
ートが波板状なので、基板7と第2の固体誘電体8の
間、及び、多孔金属電極3と第2の固体誘電体8の間に
は、僅かの隙間が形成される)。次いで、1Torrま
で油回転ポンプで排気口12より排気した。
Next, as shown in FIG. 2, as a second solid dielectric 8, a corrugated plate-shaped polytetrafluoroethylene sheet 13 having a size of 60 mm × 60 mm × thickness of 10 mm is provided with a thickness of 20 m.
An mx20 mm square cutout 14 provided with four pieces was prepared and placed on the above-mentioned substrate 7 (since the sheet is corrugated, the substrate 7 and the second solid dielectric 8 are And a small gap is formed between the porous metal electrode 3 and the second solid dielectric 8). Then, it was exhausted to 1 Torr from the exhaust port 12 with an oil rotary pump.

【0037】次いで、ガス流量6sccmの4フッ化炭
素ガスをガス導入口9より、また、194sccmのH
eガスをガス導入口10aより処理容器2内に導入し、
760Torrの大気圧とした後、周波数15kHzの
矩形波を、10.0kV、35mAの電力で印加し10
秒間放置して、基板の表面処理をした。高電圧印加にと
もなって、プラズマ発光が観察された。
Then, a carbon tetrafluoride gas having a gas flow rate of 6 sccm is introduced from the gas inlet 9 and H of 194 sccm.
e gas is introduced into the processing container 2 through the gas inlet 10a,
After setting the atmospheric pressure to 760 Torr, a rectangular wave with a frequency of 15 kHz is applied at a power of 10.0 kV and 35 mA to 10
The substrate was left to stand for a second for surface treatment. Plasma emission was observed with the application of high voltage.

【0038】次に、処理後の基板の処理面の純水に対す
る接触角測定を行った。その結果、基板上の20mm×
20mmの正方形状の4つ領域のみで100〜108度
を示し撥水化されていることが明らかであった。尚、使
用した基板の接触角は65度であった。また、処理され
た部分を、X線電子分光法で分析した結果、原子比で6
5%のフッ素が表面に化学結合していることが分かっ
た。
Next, the contact angle of the treated surface of the treated substrate with pure water was measured. As a result, 20mm × on the substrate
It was clear that the water-repellent property was exhibited at 100 to 108 degrees only in the four 20 mm square regions. The contact angle of the substrate used was 65 degrees. In addition, as a result of analyzing the treated portion by X-ray electron spectroscopy, the atomic ratio was 6
It was found that 5% of fluorine was chemically bonded to the surface.

【0039】実施例3 図1に示したプラズマ発生装置(金属電極4はアルミニ
ウム製の直径80mmの円板型とし、その上に第1の固
体誘電体6として直径90mm、厚み1mmのポリテト
ラフルオロエチレンを配設。多孔金属電極3はSUS3
04製の対向面の直径80mmの円板型)に於いて、多
孔金属電極3に開孔を有する厚み1mmのポリテトラフ
ルオロエチレンを他の第1の固体誘電体として配設し、
基板7として80mm×80mm×厚み1mmのステン
レス板(SUS304)を、第1の固体誘電体6上に置
き、基板7と多孔金属電極3の距離を約3mmに設定し
た。
Example 3 The plasma generator shown in FIG. 1 (the metal electrode 4 was a disc type having a diameter of 80 mm and made of aluminum, and a polytetrafluoro having a diameter of 90 mm and a thickness of 1 mm was used as the first solid dielectric 6 thereon. Ethylene is provided, and the porous metal electrode 3 is SUS3.
In the case of a disc type having a diameter of 80 mm on the opposite surface made of 04), polytetrafluoroethylene having a thickness of 1 mm having an opening in the porous metal electrode 3 is arranged as another first solid dielectric,
A 80 mm × 80 mm × 1 mm thick stainless steel plate (SUS304) was placed on the first solid dielectric 6 as the substrate 7, and the distance between the substrate 7 and the porous metal electrode 3 was set to about 3 mm.

【0040】次に、第2の固体誘電体8として、図3に
示すように、60mm×60mm×厚み2mmの波板状
のポリテトラフルオロエチレンシート15に、図3に示
すようなパターン16がくり抜かれたものを用意し、こ
れを上記の基板7の上に置いた(シートが波板状なの
で、基板7と第2の固体誘電体8の間、及び、多孔金属
電極3と第2の固体誘電体8の間には、僅かの隙間が形
成される)。次いで、1Torrまで油回転ポンプで排
気口12より排気した。
Next, as a second solid dielectric 8, as shown in FIG. 3, a corrugated polytetrafluoroethylene sheet 15 of 60 mm × 60 mm × thickness of 2 mm is provided with a pattern 16 as shown in FIG. A hollowed-out piece was prepared and placed on the above-mentioned substrate 7 (since the sheet is a corrugated plate, it is between the substrate 7 and the second solid dielectric 8 and between the porous metal electrode 3 and the second solid dielectric 8). A slight gap is formed between the solid dielectrics 8). Then, it was exhausted to 1 Torr from the exhaust port 12 with an oil rotary pump.

【0041】次いで、ガス流量2sccmの4塩化チタ
ンと2sccmの窒素ガスとの混合ガスをガス導入口9
より、また、500sccmのHeガスをガス導入口1
0aより処理容器2内に導入し、760Torrの大気
圧とした後、周波数15kHz、10.0kV、35m
Aの電力で印加し10分間放置して、基板の表面処理を
した。高電圧印加にともなって、プラズマ発光が観察さ
れた。
Then, a mixed gas of titanium tetrachloride having a gas flow rate of 2 sccm and nitrogen gas having a gas flow rate of 2 sccm is introduced into the gas inlet port 9.
In addition, 500 sccm of He gas was introduced into the gas inlet 1
After being introduced into the processing container 2 from 0a and setting the atmospheric pressure to 760 Torr, the frequency is 15 kHz, 10.0 kV, 35 m
The substrate was surface-treated by applying the power of A and leaving it for 10 minutes. Plasma emission was observed with the application of high voltage.

【0042】次に、処理後の基板を観察すると、図3の
パターンと同様な模様で黄金色に変色しており、X線電
子分光法で分析した結果、原子比でTi:N=57:4
3の窒化チタン膜が形成されていることが分かった。
Next, when the processed substrate was observed, it turned into a golden color with a pattern similar to that of FIG. 3, and as a result of analysis by X-ray electron spectroscopy, atomic ratio Ti: N = 57: Four
It was found that the titanium nitride film of No. 3 was formed.

【0043】比較例1 図1に示したプラズマ発生装置(金属電極4はアルミニ
ウム製の直径80mmの円板型とし、その上に第1の固
体誘電体6として直径90mm、厚み1mmのポリテト
ラフルオロエチレンを配設。多孔金属電極3はSUS3
04製の対向面の直径80mmの円板型)に於いて、基
板7として80mm×80mm×厚み100μmのポリ
エステルフィルム(東レ社製、商品名「ルミラーS1
0」)を、第1の固体誘電体6上に置き、第2の固体誘
電体8は設置せずに、基板7と多孔金属電極3の距離を
2mmに設定後、1Torrまで油回転ポンプで排気口
12より排気した。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 The plasma generator shown in FIG. 1 (the metal electrode 4 was made of aluminum and had a disk shape of 80 mm in diameter, and a first solid dielectric 6 was formed on the metal electrode 4 and had a diameter of 90 mm and a thickness of 1 mm. Ethylene is provided, and the porous metal electrode 3 is SUS3.
In the case of 04, a disk type with a facing surface having a diameter of 80 mm, a polyester film 80 mm × 80 mm × thickness 100 μm as a substrate 7 (trade name “Lumirror S1” manufactured by Toray Industries, Inc.
0 ”) is placed on the first solid dielectric 6 and the second solid dielectric 8 is not set, and the distance between the substrate 7 and the porous metal electrode 3 is set to 2 mm, and then the oil rotary pump is used up to 1 Torr. The gas was exhausted from the exhaust port 12.

【0044】次いで、ガス流量10sccmの4フッ化
炭素ガスをガス導入口9より、また、990sccmの
Heガスをガス導入口10aより処理容器2内に導入
し、760Torrの大気圧とした後、周波数15kH
zの矩形波を、6.2kV、28mAの電力で印加し1
0秒間放置して、基板の表面処理をした。高電圧印加に
ともなって、プラズマ発光が観察された。
Next, carbon tetrafluoride gas with a gas flow rate of 10 sccm was introduced into the processing container 2 through the gas inlet 9 and He gas with 990 sccm through the gas inlet 10a to the atmospheric pressure of 760 Torr. 15kH
Applying a square wave of z at a power of 6.2 kV and 28 mA, 1
The substrate was left to stand for 0 seconds for surface treatment. Plasma emission was observed with the application of high voltage.

【0045】次に、処理後の基板の処理面の純水に対す
る接触角測定を行った。その結果、プラズマが当たった
全ての処理面で100〜108度を示し撥水化されてい
ることが明らかであった。尚、使用した基板の接触角は
65度であった。また、処理面を、X線電子分光法で分
析した結果、原子比で63%前後のフッ素が表面に化学
結合していることが分かった。
Next, the contact angle of the treated surface of the treated substrate with pure water was measured. As a result, it was clear that all treated surfaces exposed to the plasma were 100 to 108 degrees and were made water repellent. The contact angle of the substrate used was 65 degrees. Moreover, as a result of analyzing the treated surface by X-ray electron spectroscopy, it was found that about 63% of atomic ratio of fluorine was chemically bonded to the surface.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の構成は上述の通りであり、従来
の低圧グロー放電プラズマによるプラスチック等の表面
処理方法にくらべて、特別な真空形成のための装置・設
備が必要でなく、しかも、そのための特別な操作も不必
要であり、コスト低下効果に優れ、かつ、取扱は容易で
ある。また、反応用ガスがプラズマ域に均一に拡散供給
されるので、大気圧プラズマの課題であった処理領域の
大面積化が可能であり、また、反応用ガスの効率的利用
が可能である。さらに、基板の処理面の領域指定も可能
であり、たとえば回路基板、メモパッドなどにも使用で
き、今後産業上の波及効果は大きい。さらに、薄膜形成
にも容易に展開可能である。
The structure of the present invention is as described above, and does not require a special vacuum forming device and equipment as compared with the conventional method of surface-treating plastic or the like by low-pressure glow discharge plasma. No special operation is required for that purpose, the cost reduction effect is excellent, and the handling is easy. Moreover, since the reaction gas is uniformly diffused and supplied to the plasma region, it is possible to increase the area of the processing region, which was a problem of atmospheric pressure plasma, and to efficiently use the reaction gas. Further, it is possible to specify the area of the processing surface of the substrate, and it can be used for, for example, a circuit board, a memo pad, etc., and the industrial ripple effect will be great. Further, it can be easily applied to thin film formation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の表面処理方法に使用されるプ
ラズマ発生装置の一例を示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a plasma generator used in a surface treatment method of the present invention.

【図2】図2は、実施例2で使用した第2の固体誘電体
の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a second solid dielectric used in Example 2.

【図3】図3は、実施例3で使用した第2の固体誘電体
の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a second solid dielectric used in Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源部 2 処理容器 2a 上面 2b 底面 2c 側面 2d 絶縁体 3 多孔金属電極 3a ガスの通路 3b 開孔 3c パイプ 3d 細線 4 金属電極 5 プラズマ処理部 6 第1の固体誘電体 7 基板 8 第2の固体誘電体 9 ガス導入口 10 ガス導入管 10a ガス導入口 10b ガス出口 11 気体排出口 12 排気口 13 ポリテトラフルオロエチレンシート 14 くり抜き 15 ポリテトラフルオロエチレンシート 16 パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply part 2 Processing container 2a Upper surface 2b Bottom surface 2c Side surface 2d Insulator 3 Porous metal electrode 3a Gas passage 3b Open hole 3c Pipe 3d Fine wire 4 Metal electrode 5 Plasma processing part 6 First solid dielectric 7 Substrate 8 Second Solid dielectric 9 Gas inlet 10 Gas inlet 10a Gas inlet 10b Gas outlet 11 Gas outlet 12 Exhaust outlet 13 Polytetrafluoroethylene sheet 14 Holed-out 15 Polytetrafluoroethylene sheet 16 Pattern

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属電極の一面に第1の固体誘電体が設
けられ、第1の固体誘電体と対向して多孔金属電極が設
けられ、多孔金属電極は反応用ガスを供給可能とされ、
第1の固体誘電体と多孔金属電極の間の空間が第2の固
体誘電体で分割されて所望の表面処理パターンが得られ
るようにされたプラズマ発生装置の、第2の固体誘電体
で分割された空間内に基板の処理予定部分を設置して、
基板に不活性ガスを供給すると共に、多孔金属電極を介
して基板に反応用ガスを供給し、大気圧近傍の圧力下
で、電極に電圧を与えてグロー放電プラズマを発生させ
て、そのプラズマによって励起された活性種を基板表面
に接触させることを特徴とする基板の表面処理方法。
1. A first solid dielectric is provided on one surface of the metal electrode, and a porous metal electrode is provided opposite to the first solid dielectric, and the porous metal electrode is capable of supplying a reaction gas.
A second solid dielectric of a plasma generator in which a space between the first solid dielectric and the porous metal electrode is divided by the second solid dielectric to obtain a desired surface treatment pattern. Place the scheduled processing part of the substrate in the designated space,
In addition to supplying an inert gas to the substrate, a reaction gas is supplied to the substrate via a porous metal electrode, and a voltage is applied to the electrode to generate glow discharge plasma under a pressure near atmospheric pressure. A method for treating a surface of a substrate, which comprises contacting the excited active species with the surface of the substrate.
JP5311876A 1993-12-13 1993-12-13 Surface treatment of substrate Pending JPH07166355A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5954926A (en) * 1997-02-28 1999-09-21 Eastman Kodak Company Glow discharge treatment of a web substrate surface in a web coating line
JP2007109446A (en) * 2005-10-11 2007-04-26 Sharp Corp Plasma generation device
JP2010539694A (en) * 2007-09-10 2010-12-16 ダウ・コーニング・アイルランド・リミテッド Atmospheric pressure plasma

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