JPH0881776A

JPH0881776A - 基板の表面処理方法

Info

Publication number: JPH0881776A
Application number: JP21997994A
Authority: JP
Inventors: Motokazu Yuasa; 基和湯浅; Shigemasa Kawai; 重征河合
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】基板を大気圧近傍の圧力下で、プラズマによ
って均一に表面処理し得る基板の表面処理方法を提供す
る。【構成】第１の金属電極３と第２の金属電極４とが、
それぞれ第１の固体誘電体５と第２の固体誘電体８を介
して対向して配置され、且つ第１の金属電極３と第１の
固体誘電体５とで囲まれた空間部６が形成されるように
構成され、更に、該空間部６は第２の金属電極４に対向
する面と側面が第１の固体誘電体５とされた、プラズマ
発生装置の、第１の固体誘電体５と第２の固体誘電体８
の間に基板１０を設置し、反応ガスと不活性ガスとの混
合ガスの大気圧近傍の圧力下で、電極に電圧を印加し該
空間を含む電極間で放電プラズマを発生させ、そのプラ
ズマ中の励起された活性種を基板表面に接触させて基板
を表面処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、大気圧近傍の圧力下で
の放電プラズマによる基板の表面処理方法に関する。

【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
空排気装置も大出力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。

【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放電プラズマ処理が提案されてき
た。例えば、特開平２−１５１７１号公報には、上部及
び下部電極表面に固体誘電体を配設する方法によって、
基板が金属の場合においてもアーク放電が生じないよう
にして大気圧下で放電プラズマを行う方法、特公平２−
４８６２６号公報には、細線型電極を用いる方法によっ
て製膜の均一化を図り、また、固体誘電体も使用して大
気圧下で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
スとエチレンのようなモノマーガスや含フッ素ガスとの
混合ガスを、複数の開孔を有する多孔管から基板近傍に
供給してプラズマ処理する方法が用いられているが、大
面積の基板になると均一にガスを供給するのが困難とな
る。

【０００４】また、特開平２−７３９７９号公報には、
図５に示すように、上部電極３として、下部電極４に対
向する面に多数の通気口５１を有する誘電体５が設けら
れ、下部電極４に対向しない方の面が閉じられて、上部
電極３と誘電体５とで空間部６が形成された構成とし、
下部電極４上に基板１０を設置し、その空間部６中に成
膜用のガスとヘリウムとからなる混合ガスを通し、大気
圧近傍の圧力下でプラズマ化させて成膜する方法が開示
されているが、この場合は空間部６内の平面部３１と側
面部３２との空間電荷が異なるため、平面部３１が弱く
側面部３２が強くプラズマ化され、基板１０全体の均一
処理の点で不十分であった。

【０００５】また、特開平６−２１４９号公報には、図
６に示すように、図５に示した装置の多数の通気口５１
を有する誘電体５の上に、例えば平均孔径が５００μｍ
以下の微細孔５２を多数有する多孔質誘電体５３を、更
に設けることにより、均一処理化を図る方法が開示され
ているが、この場合は、大気圧近傍では、放電プラズマ
中で励起された活性種の寿命がヘリウムを除いては極め
て短命であるため、該活性種が多孔質誘電体５３を通る
間に、更にさまざまな活性種に変化し、所望の表面処理
と異なる処理がなされる場合があるという問題があっ
た。また、この場合は、微細孔５２の孔径が小さくなる
と放電プラズマが不均一になるという問題もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたものであり、基板を均一に表
面処理し得る基板の表面処理方法を提供することにあ
る。

【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、第１の金属電極と第２の金属電極とが、それぞ
れ第１の固体誘電体と第２の固体誘電体を介して対向し
て配置され、且つ第１の金属電極と第１の固体誘電体と
で囲まれた空間部が形成されるように構成され、更に、
該空間部は第２の金属電極に対向する面と側面が第１の
固体誘電体とされ、更に、該空間部の第２の金属電極に
対向する面には多数のガス通気口が設けられ、更に該空
間部には反応ガスと不活性ガスの混合ガスを外部から供
給するための供給管が設けられ、また第２の金属電極の
第１の金属電極に対向する面が第２の固体誘電体によっ
て完全に覆われているプラズマ発生装置の、第１の固体
誘電体と第２の固体誘電体の間に基板を設置し、反応ガ
スと不活性ガスとの混合ガスの大気圧近傍の圧力下で、
電極に電圧を印加し該空間を含む電極間で放電プラズマ
を発生させ、そのプラズマ中の励起された活性種を基板
表面に接触させて基板を表面処理することを特徴とす
る。

【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、基板の濡れ性や撥水性
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。

【０００９】本発明で用いられる反応ガスとしては、放
電プラズマ中で活性化され基板と接触されて、基板に撥
水性を付与したり、親水性を付与したりするガスが挙げ
られる。例えば、基板に撥水性を付与する場合には、フ
ッ素含有のガスが用いられる。フッ素含有のガスとして
は、４フッ化炭素（ＣＦ₄）、６フッ化炭素（ＣＦ₃Ｃ
Ｆ₃）、６フッ化プロピレン（ＣＦ₃ＣＦＣＦ₃）等の
フッ化炭素ガス；１塩化３フッ化炭素（ＣＣｌＦ₃）等
のハロゲン化炭素ガス；６フッ化硫黄（ＳＦ₆）等のフ
ッ化硫黄化合物；およびこれらの化合物のフッ素の一部
が水素に置換された化合物が挙げられる。これらのう
ち、安全でフッ化水素等の有毒ガスを生成しない、４フ
ッ化炭素、６フッ化炭素および６フッ化プロピレンなど
が好ましい。

【００１０】また、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；酸素と水素の混合ガス；水蒸気；
アンモニアガス；窒素と水素の混合ガス等を使用するこ
とも可能である。

【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。

【００１２】本発明で用いられる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、準安定励起状態の寿命が長
く反応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。Ｈｅ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。

【００１３】本発明で用いられる反応ガスと不活性ガス
との混合比は、用いるガスの種類により適宜決定される
が、反応ガスが１０体積％以上になると高電圧を印加し
ても放電プラズマが発生しないため、１０体積％未満が
好ましく、０．１〜５．０体積％が好ましい。

【００１４】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、セメント系建材、紙、繊維、不織布等が挙げら
れ、無孔質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。金属としては、例えば、ステンレス系
鋼、炭素鋼、超鋼等の汎用合金や、アニミニウム、銅、
ニッケル等の単一成分からなるものが挙げられる。

【００１５】基板の形状は、特に限定されず、平板状、
円筒状、加工された種々の形状等が挙げられる。基板の
厚みも、特に限定されず、用途に応じて適宜決定されれ
ばよい。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。

【００１６】以下にプラスチック基板の表面に撥水性を
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。図１は、本発明に使用されるプラズマ発生装置の
一例を示す模式的な断面図である。本装置は、電源部
１、処理容器２、対向して配置された上部の第１の金属
電極３及び下部の第２の金属電極４から構成されてい
る。

【００１７】電源部１はｋＨｚ台の周波数の電圧を印加
可能とされており、耐熱性の低い基板の処理には基板へ
の影響の少ない５〜３０ｋＨｚの周波数が好ましい。放
電プラズマ形成は電極に電圧を印加することにより行う
が、印加電圧が低くなると、プラズマ密度及びセルフバ
イアスが小さくなるため、処理に時間がかかり非能率的
であり、高くなると、アーク放電に移行する挙動を示す
ので、電界強度５〜４０ｋＶ／ｃｍ程度になるように電
圧を印加するのが好ましい。

【００１８】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と第１の金属電極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。

【００１９】処理容器２内に一対の対向する平行平板型
の上部の第１の金属電極３及び下部の第２の金属電極４
が配設されている。上部の第１の金属電極３は、円筒体
状の第１の固体誘電体５で覆われており、すなわち、第
１の金属電極３と第１の固体誘電体５とで囲まれた空間
部６が形成され、該空間部６は第２の金属電極４に対向
する面と側面が第１の固体誘電体５とされている。更
に、該空間部６の第２の金属電極４に対向する面には多
数のガス通気口５１が設けられ、更に該空間部６には反
応ガスと不活性ガスの混合ガスを外部から供給するため
のガス供給管７が設けられ、また第２の金属電極４の第
１の金属電極３に対向する面が第２の固体誘電体８によ
って完全に覆われている。

【００２０】第２の金属電極４の第１の金属電極３に対
向する面は、上記のように第２の固体誘電体８によって
完全に覆われている必要がある。一部でも、対向面が露
出しているとプラズマ処理時にアーク放電が生じる。

【００２１】上記の、反応ガスと不活性ガスの混合ガス
を外部から供給するためのガス供給管７は、上記のよう
に第１の金属電極３に設けられてもよいし、第１の固体
誘電体５に設けられてもよい。

【００２２】第１の金属電極３と第１の固体誘電体５と
で囲まれた空間部６は、第２の金属電極４に対向する面
と側面が第１の固体誘電体５で形成されている。更に、
該空間部６の第２の金属電極４に対向する面には多数の
ガス通気口５１が設けられている。ガス通気口５１の径
は、小さい方が望ましく、例えば、２ｍｍ以下の径の孔
が２０ｍｍ間隔で設けられているのが好ましい。

【００２３】第１の金属電極３と第２の金属電極４とか
らなる電極構造としては、上記のような平行平板型の他
にも、図２のような双曲面対向平板型、図３のような球
対向平板型、図４のような複数の細線３３からなるも
の、又は円筒対向平板型でも構わない。

【００２４】第１の金属電極と第２の金属電極の材質
は、金属とされるが、この場合、ステンレスや真鍮のよ
うな多成分からなる金属でも、銅やアルミニウムのよう
な純金属でも構わない。

【００２５】第１の固体誘電体５及び第２の固体誘電体
８の材質としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）やポリアクリレート等のプラスチック；酸化珪素や
ほう珪酸ガラス等のガラス；アルミナ、酸化チタン、チ
タン酸バリウム等のチタン酸化合物などのセラミックス
が挙げられ、第１の固体誘電体５及び第２の固体誘電体
８の材質は、同一の材料であっても異なる材料であって
もよい。

【００２６】第１の固体誘電体５及び第２の固体誘電体
８の厚みとしては、厚みが薄くなると、電圧印加時に絶
縁破壊が起こってアーク放電が生じやすくなり、厚くな
ると、放電しにくくなるので、０．０５〜４ｍｍの厚み
が好ましい。

【００２７】本発明において、放電プラズマによるプラ
ズマ処理部は、空間部６内並びに第１の固体誘電体５
と、第２の固体誘電体８とで挟まれる空間部９である。
第１の金属電極３と、第２の金属電極４との間の距離
は、供給されるガス流量、印加電圧の大きさ、第１及び
第２の固体誘電体５、８の材質及び厚み、空間部６の厚
み並びに基材の厚み等によって、適宜決定されるが、距
離が小さくなると空間部６を形成し難くなり、また、未
使用のガスが多くなり非効率的であり、大きくなると、
電極空間の放電プラズマの均一性が損なわれ易くなるの
で、１〜３０ｍｍが好ましい。

【００２８】また、プラズマ処理装置には、過剰の混合
ガスを排出させるために、ガス出口１１が設けられてい
る。

【００２９】また、プラズマ処理装置には、処理容器２
内に混合ガスを供給する際に、処理容器２内に残存する
空気を排気するために排気口１２が設けられていてもよ
い。

【００３０】図１の装置を使用してプラズマ処理を行う
には、固体誘電体８が配設された平板電極４の上に基板
１０を設置し、反応ガスと不活性ガスの混合ガスをガス
供給管７及び空間部６の多数のガス通気口５１を経て、
第１の固体誘電体５と、第２の固体誘電体８とで挟まれ
る空間部９に供給し、反応ガスと不活性ガスの混合ガス
の大気圧近傍の圧力に調整する。本発明でいう大気圧近
傍の圧力とは、具体的には１００〜８００Ｔｏｒｒのこ
とであり、装置、設備の低コスト化の点で７００〜７８
０Ｔｏｒｒが好ましい。

【００３１】次に、電極に電圧を印加して空間部６を含
む電極間で放電プラズマを発生させ、そのプラズマ中の
励起された活性種を基板表面に接触させて基板１０の表
面処理を行う。

【００３２】また、反応ガスおよび不活性ガスは、図示
しないが、それぞれマスフローコントローラーで流量制
御されて供給されるのが好ましい。

【００３３】上記の反応ガスおよび不活性ガスからなる
混合ガスの流量は、ガス供給管７を通り空間部６に供給
されるガス流量に対し、多数の通気口５１を通り、空間
部９に供給されるガス流量が小さく、空間部６が加圧状
態にある場合、放電プラズマで励起された活性種が基板
１０表面に吹きつけられるため、より均一な表面処理が
可能となる。また、空間部６内部の圧力がその外部に比
べ加圧状態にあることは、空間部６内部及び外部の圧力
を圧力計を用いて測定する方法や、空間部６内外の差圧
を測ることにより確認できる。

【００３４】また、過剰の混合ガスは、処理容器２のガ
ス出口１１から排出される。また、処理容器２内に混合
ガスを導入する際に、処理容器２内に残存する空気を排
気口１２から排気するようにするのが好ましい。

【００３５】なお、この例では、基板１０は設置された
片面のみが（図中では上面）表面処理されるが、基板の
両面の処理を望む場合には、前記の空間部９内に浮かせ
て設置すればよい。

【００３６】また、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。

【００３７】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。

【００３８】

【作用】本発明の基板の処理方法では、第１の金属電極
３と第１の固体誘電体５とで囲まれた空間部６の、第２
の金属電極４に対向する面と側面が第１の固体誘電体５
とされ、更に、該空間部６の第２の金属電極４に対向す
る面には多数のガス通気口５１が設けられ、さらに該空
間部６に反応ガスと不活性ガスの混合ガスが外部から供
給するための供給管７が設けられているので、該空間部
６に導入された反応ガスと不活性ガスの混合ガスが均一
にプラズマ化される。従って、第１の固体誘電体５と第
２の固体誘電体８の間に設置された基板を、均一性よく
表面処理することができる。

【００３９】また、ガス供給管７を通り空間部６に供給
されるガス流量に対し、多数の通気口５１を通り、空間
部９に供給されるガス流量が小さく、空間部６内部の圧
力が外部に比べて高くして、空間部６内部を加圧状態と
して、電極に電圧を印加して該空間部６から吹き出す放
電プラズマと第１と第２の固体誘電体間で発生する放電
プラズマ中でガスが励起された活性種を基板表面に接触
させると、更に均一性よく表面処理を行うことができ
る。

【００４０】

【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において、第１の金属電
極３としては、混合ガス供給管７として１／８インチの
ポリテトラフルオロエチレン製の管が中央部に設けられ
た、直径１２０ｍｍで厚さ３ｍｍのＳＵＳ３０４製のも
のとし、第１の固体誘電体５としては、ポリテトラフル
オロエチレン製の直径１２０ｍｍ、高さ７ｍｍ、厚み３
ｍｍの円筒体で、その内底部には厚さ３ｍｍの底板が取
り付けられ、更にその底板には、φ１ｍｍのガス通気口
５１が隣合う該通気口５１間の距離が１０ｍｍとなるよ
うにして、多数設けられている構成のものとし、この第
１の固体誘電体５の頂部を第１の金属電極３に密着させ
て空間部６を形成した。

【００４１】第２の金属電極４としては、直径１２０ｍ
ｍで厚さ４ｍｍのＳＵＳ３０４製のものとし、その上面
を固体誘電体８として、１５０ｍｍ×１５０ｍｍで厚み
１ｍｍのポリテトラフルオロエチレンシートで覆った。
そして、第１と第２の金属電極間の距離を１５ｍｍとし
た。

【００４２】固体誘電体８上に、基板１０としてφ１０
０ｍｍで厚み６０μｍのポリエチレンテレフタレート製
のフィルム（東レ社製、商品名ルミラーＴ６０）を設
置し、処理容器２内の空気を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。

【００４３】次いで、ガス流量１０ｓｃｃｍの４フッ化
炭素ガスとガス流量９９０ｓｃｃｍのＨｅガスとの混合
ガスを、ガス供給管７を経て空間部６に供給し、さら
に、通気口５１を経て、処理容器２に導入し、処理容器
２内の圧力を７５６Ｔｏｒｒの大気圧とした後、周波数
１５ｋＨｚ、５．８ｋＶの電圧を印加し１０秒間放置し
て、基板１０の表面処理をした。高電圧印加にともなっ
て、放電プラズマによる発光が観察された。なお、上記
の空間部６内の圧力と処理容器２内の圧力との差圧を測
定したところ、空間部６内の圧力が８Ｔｏｒｒ程度高か
った。

【００４４】次に、処理後の基板の表面にφ２ｍｍの水
滴を１ｍｍの間隔で滴下し、協和界面科学社製の接触角
測定装置（商品名ＣＡ−Ｄ）を用いて静的接触角を測
定した。また、処理面の、１０ｍｍ間隔毎にＸ線電子分
光法でフッ素量を分析した。このようにして測定され
た、静的接触角とフッ素量の最小及び最大値の幅をプラ
ズマ処理の均一性の尺度とした。これらの測定結果を表
１に示した。

【００４５】実施例２〜７混合ガスの組成、第１の固体誘電体及び第２の固体誘電
体の材質、第１と第２の電極間距離並びに印加電圧を表
１に示したようにしたことの他は、実施例１と同様にし
て基板の表面処理をした。処理後の基板の表面の静的接
触角とフッ素量の最小及び最大値の幅を実施例１と同様
にして測定し表１に示した。

【００４６】比較例１実施例１における、ポリテトラフルオロエチレン製の第
１の固体誘電体５の代わりに、同一形状のＳＵＳ３０４
を使用したことの他は、実施例１と同様にして基板の表
面処理をした。処理後の基板の表面の静的接触角とフッ
素量の最小及び最大値の幅を実施例１と同様にして測定
し表１に示した。

【００４７】比較例２実施例１のプラズマ発生装置における第１の金属電極３
と第１の固体誘電体５とで形成される空間部６の代わり
に、以下の構成の空間部６としたことの他は、実施例１
と同様にして基板の表面処理をした。空間部６の構成
は、図５に示すように、第１の金属電極３は、ＳＵＳ３
０４製で直径１２０ｍｍで高さ７ｍｍの円筒体であっ
て、該円筒体は３ｍｍ厚さの内底部を有し、該円筒体の
側面は厚み３ｍｍとされている。上記の内底部には、実
施例１と同様に混合ガス供給管７として１／８インチの
ポリテトラフルオロエチレン製の管が中央部に設けられ
ている。また、該円筒体の頂部には、第１の固体誘電体
５として直径１４０ｍｍで厚さ３ｍｍのポリテトラフル
オロエチレン製のシートが積層され、該シートには、φ
１ｍｍのガス通気口５１が隣合う該通気口５１間の距離
が１０ｍｍとなるようにして、多数設けられている。上
記の構成の第１の金属電極３と第１の固体誘電体５とで
空間部６が形成されている。

【００４８】処理後の基板の表面の静的接触角とフッ素
量の最小及び最大値の幅を実施例１と同様にして測定し
表１に示した。この場合、処理後の基板は、その中央部
に比較し周辺部は、静的接触角が小さく、フッ素量は低
くなる傾向を示していた。

【００４９】

【表１】

【００５０】実施例８実施例１と同様のプラズマ処理装置を使用し、基板１０
の表面を親水化処理した。処理方法は、混合ガスの組成
をガス流量３ｓｃｃｍの４フッ化炭素ガスとガス流量７
ｓｃｃｍの酸素ガスとガス流量９９０ｓｃｃｍのＨｅガ
スとの混合ガスとしたことの他は、実施例１と同様にし
て行った。処理後の基板の表面の静的接触角を実施例１
と同様にして測定すると、２３〜２５度の間の値を示し
た。また、処理面の、１０ｍｍ間隔毎にＸ線電子分光法
で酸素量を分析した。その結果、酸素量は６３〜６７原
子％の間であり、均一性よく表面処理されていることが
分かった。

【００５１】

【発明の効果】本発明の基板の表面処理方法の構成は上
述の通りであり、大気圧近傍でのプラズマ処理の課題で
あった均一な表面処理を可能とする方法であり、産業上
の利用価値が大きい。また、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、取扱が容易である。

【図面の簡単な説明】

【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的な断面図である。

【図２】図２は、本発明の表面処理方法に使用されるプ
ラズマ発生装置の他の例を示す模式的な断面図である。

【図３】図３は、本発明の表面処理方法に使用されるプ
ラズマ発生装置の他の例を示す模式的な断面図である。

【図４】図４は、本発明の表面処理方法に使用されるプ
ラズマ発生装置の他の例を示す模式的な断面図である。

【図５】図５は、従来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的な断面図である。

【図６】図６は、従来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的な断面図である。

【符号の説明】

１電源部２処理容器３第１の金属電極４第２の金属電極５第１の固体誘電体６空間部７ガス供給管８第２の固体誘電体９空間部１０基板５１ガス通気口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の金属電極と第２の金属電極とが、
それぞれ第１の固体誘電体と第２の固体誘電体を介して
対向して配置され、且つ第１の金属電極と第１の固体誘
電体とで囲まれた空間部が形成されるように構成され、
更に、該空間部は第２の金属電極に対向する面と側面が
第１の固体誘電体とされ、更に、該空間部の第２の金属
電極に対向する面には多数のガス通気口が設けられ、更
に該空間部には反応ガスと不活性ガスの混合ガスを外部
から供給するための供給管が設けられ、また第２の金属
電極の第１の金属電極に対向する面が第２の固体誘電体
によって完全に覆われているプラズマ発生装置の、第１
の固体誘電体と第２の固体誘電体の間に基板を設置し、
反応ガスと不活性ガスとの混合ガスの大気圧近傍の圧力
下で、電極に電圧を印加し該空間を含む電極間で放電プ
ラズマを発生させ、そのプラズマ中の励起された活性種
を基板表面に接触させて基板を表面処理することを特徴
とする基板の表面処理方法。