JP2700316B2 - 有機物質表面の改質方法 - Google Patents
有機物質表面の改質方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は有機物質表面の改質方法に関するものであ
り、特に、有機物質表面の表面エネルギを制御してその
表面を意のままに改質する方法に関するものである。 ［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］ 一般に、有機物質の表面は、当該有機物質特有の表面
エネルギを有している。そのため、たとえば半導体装置
を製造するにあたり、次のような問題点があった。すわ
わち、感光性樹脂有機膜、レジスト等の有機膜をマスク
とし、下層のエッチング材料をフッ化水素酸等のエッチ
ング液によってエッチングする場合、有機膜は疎水性で
あるがために、エッチング液と有機膜との密着性が悪
く、有機膜にエッチング液をはじくという問題である。
有機膜がエッチング液をはじくと、微細なパターンのエ
ッチングが不可能となり、またエッチングむらが生じ
る。さらに、次の工程である水洗処理工程において、水
と有機膜との密着性の悪さのために、水洗処理後の半導
体表面にしみ等の発生が起こる。 また、分野によっては、有機物質表面をさらに疎水性
にする必要がある場合がある。このような場合の従来の
表面改質法として、特公昭53−27306号公報記載の技術
が知られている。特公昭53−27306号公報は不活性ガス
の単一または混合ガスによる有機物質表面のプラズマ処
理の技術を開示するものである。しかしながら、当該従
来技術は有機物質表面の表面エネルギ制御する方法とし
ては充分なものではない。また、該技術は有機物質の表
面を疎水性にする場合には有効なものであるが、有機物
質表面を親水性にする場合には全く役にたたない。 この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、有機物質表面の表面エネルギを任意に制御
し、有機膜表面に、親水性または疎水性を自由自在に付
与することのできる、有機物質表面の改質方法を提供す
ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ この発明は、有機物質表面の表面エネルギを制御し
て、その表面を改質する方法に係るものである。そし
て、フッ素系ガスと酸素ガスを含む混合ガスから由来す
る混合ガスプラズマを用いて有機物質表面を処理し、該
混合ガスの混合比を変えることにより表面エネルギを意
のままに制御することを特徴とする。 ［作用］ フッソ系ガスと酸素ガスを含む混合ガスから由来する
混合ガスプラズマを用いて有機物質表面を処理するの
で、有機物質表面の表面エネルギを変化させることがで
きる。また、混合ガスの混合比を変えることによって、
有機物質表面の表面エネルギを自由自在に変化させるこ
とができる。 ［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図はこの発明を実施するための平行平板型エッチ
ング装置の概略図である。 真空容器１内には、第１の高周波電極２ともう１つの
第２高周波電極３が配置されている。第１の高周波電極
２の一端は接地されている。第２の高周波電極３にはシ
リコンウエハが置かれている。シリコンウエハ４表面に
は有機膜が形成されている（図示せず）。有機膜は、た
とえば感光性樹脂の有機膜である。感光性樹脂の有機膜
は、半導体装置の製造工程において、エッチングマスク
として使用される。真空容器１はガス導入口５とガス排
気口８を備えている。第２高周波電極３は、コンデンサ
７を介して、高周波発振器６に接続されている。高周波
発振器６の一端は接地されている。 次に、該装置を用いて有機物質表面を改質する方法を
説明する。 第２高周波電極３の上に、有機膜が形成されたシリコ
ンウエハ４を置く。次いで、ガス導入口５より、フッ素
系ガスたとえばNF3（三フッ化窒素）またはSF6（六フッ
化イオウ）とO2（酸素）の混合ガスを導入する。混合ガ
スの混合比は任意に変えられることは当然であるが、た
とえばO2の添加濃度が50％以上のものを用いると、後述
するように、有機物質表面は親水性になる。有機物質表
面を親水性にする場合を想定して、ここでは、O2の添加
濃度が50％以上の混合ガスを導入する。次いで、ガス圧
力を0.17Torrに設定し、13.56MHzのRF電力（高周波電
力）を電力密度0.5W/cm2で印加し、プラズマを発生させ
る。そして、１分間ほど有機膜にプラズマをさらし、該
有機膜にプラズマ処理を施す。以上のプラズマ処理を施
した有機膜をマスクにして、フッ化水素酸等でウェット
エッチングを行なうと、プラズマ処理された感光性樹脂
有機膜の表面は親水性に変質しているために、フッ化水
素酸と有機膜との密着性は向上していた。その結果、微
細パターンのエッチングが可能となり、またウェットエ
ッチング工程におけるエッチングむらの発生も防止でき
た。さらに、プラズマ処理された有機膜表面は親水性に
富むがために、水になじみやすくなり、後の工程である
水洗処理を行なっても、しみ等は何ら生じなかった。な
お、上記実施例では、O2添加濃度を50％以上用いて、有
機膜表面を親水性にする場合について説明したが、この
発明はこれに限られるものではない。 第２図は、混合ガスの混合比を変化させた場合の、酸
素混合濃度（％）と処理後の有機膜のθ（水との接触
角）との関係を示したものである。破線で示したプロッ
トはNF3とO2との混合ガス系である。実線で示したプロ
ットはSF6とO2の混合ガス系のプロットである。一点鎖
線はプラズマ処理を行なわなかったものであり、基準と
なるものである。水との接触角θが大きいものは疎水性
が大であることを表わし、水との接触角θが小さいもの
は親水性を表わす。第２図の結果から示唆されるよう
に、混合ガス中の酸素の混合比を変化させることによ
り、有機膜表面の表面エネルギを連続的に変化させるこ
とができ、有機膜表面を親水性にも疎水性にも、自由自
在に、変質させることができる。このような制御方法
は、従来技術において、見当たらない。 また、上記実施例ではフッ素系ガスと酸素ガスからな
る混合ガスを用いる場合を例示して説明したが、この発
明はこれに限られるものでなく、混合ガス中に不活性ガ
スをさらに追加して行なっても、実施例と同様の効果を
実現する。 さらに、前記実施例ではフッ素系ガスにNF3およびSF6
を用いる場合を例示したが、この発明はこれに限られる
ものでなく、CF4等の他のフッ素系ガスを用いても実施
例と同様の効果を実現する。 ［発明の効果］ 以上のように、この発明に係る有機物質表面の改質方
法によれば、フッ素系ガスと酸素ガスを含む混合ガスか
ら由来する混合ガスプラズマを用いて、有機物質表面を
処理するという簡単な操作で、有機物質の表面が改質さ
れる。また、混合ガスの混合比を変えることによって、
有機物質表面の表面エネルギを自由自在に変化させるこ
とができる。その結果、有機物質表面を親水性にも疎水
性にも意のままに変質することができる。
り、特に、有機物質表面の表面エネルギを制御してその
表面を意のままに改質する方法に関するものである。 ［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］ 一般に、有機物質の表面は、当該有機物質特有の表面
エネルギを有している。そのため、たとえば半導体装置
を製造するにあたり、次のような問題点があった。すわ
わち、感光性樹脂有機膜、レジスト等の有機膜をマスク
とし、下層のエッチング材料をフッ化水素酸等のエッチ
ング液によってエッチングする場合、有機膜は疎水性で
あるがために、エッチング液と有機膜との密着性が悪
く、有機膜にエッチング液をはじくという問題である。
有機膜がエッチング液をはじくと、微細なパターンのエ
ッチングが不可能となり、またエッチングむらが生じ
る。さらに、次の工程である水洗処理工程において、水
と有機膜との密着性の悪さのために、水洗処理後の半導
体表面にしみ等の発生が起こる。 また、分野によっては、有機物質表面をさらに疎水性
にする必要がある場合がある。このような場合の従来の
表面改質法として、特公昭53−27306号公報記載の技術
が知られている。特公昭53−27306号公報は不活性ガス
の単一または混合ガスによる有機物質表面のプラズマ処
理の技術を開示するものである。しかしながら、当該従
来技術は有機物質表面の表面エネルギ制御する方法とし
ては充分なものではない。また、該技術は有機物質の表
面を疎水性にする場合には有効なものであるが、有機物
質表面を親水性にする場合には全く役にたたない。 この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、有機物質表面の表面エネルギを任意に制御
し、有機膜表面に、親水性または疎水性を自由自在に付
与することのできる、有機物質表面の改質方法を提供す
ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ この発明は、有機物質表面の表面エネルギを制御し
て、その表面を改質する方法に係るものである。そし
て、フッ素系ガスと酸素ガスを含む混合ガスから由来す
る混合ガスプラズマを用いて有機物質表面を処理し、該
混合ガスの混合比を変えることにより表面エネルギを意
のままに制御することを特徴とする。 ［作用］ フッソ系ガスと酸素ガスを含む混合ガスから由来する
混合ガスプラズマを用いて有機物質表面を処理するの
で、有機物質表面の表面エネルギを変化させることがで
きる。また、混合ガスの混合比を変えることによって、
有機物質表面の表面エネルギを自由自在に変化させるこ
とができる。 ［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図はこの発明を実施するための平行平板型エッチ
ング装置の概略図である。 真空容器１内には、第１の高周波電極２ともう１つの
第２高周波電極３が配置されている。第１の高周波電極
２の一端は接地されている。第２の高周波電極３にはシ
リコンウエハが置かれている。シリコンウエハ４表面に
は有機膜が形成されている（図示せず）。有機膜は、た
とえば感光性樹脂の有機膜である。感光性樹脂の有機膜
は、半導体装置の製造工程において、エッチングマスク
として使用される。真空容器１はガス導入口５とガス排
気口８を備えている。第２高周波電極３は、コンデンサ
７を介して、高周波発振器６に接続されている。高周波
発振器６の一端は接地されている。 次に、該装置を用いて有機物質表面を改質する方法を
説明する。 第２高周波電極３の上に、有機膜が形成されたシリコ
ンウエハ４を置く。次いで、ガス導入口５より、フッ素
系ガスたとえばNF3（三フッ化窒素）またはSF6（六フッ
化イオウ）とO2（酸素）の混合ガスを導入する。混合ガ
スの混合比は任意に変えられることは当然であるが、た
とえばO2の添加濃度が50％以上のものを用いると、後述
するように、有機物質表面は親水性になる。有機物質表
面を親水性にする場合を想定して、ここでは、O2の添加
濃度が50％以上の混合ガスを導入する。次いで、ガス圧
力を0.17Torrに設定し、13.56MHzのRF電力（高周波電
力）を電力密度0.5W/cm2で印加し、プラズマを発生させ
る。そして、１分間ほど有機膜にプラズマをさらし、該
有機膜にプラズマ処理を施す。以上のプラズマ処理を施
した有機膜をマスクにして、フッ化水素酸等でウェット
エッチングを行なうと、プラズマ処理された感光性樹脂
有機膜の表面は親水性に変質しているために、フッ化水
素酸と有機膜との密着性は向上していた。その結果、微
細パターンのエッチングが可能となり、またウェットエ
ッチング工程におけるエッチングむらの発生も防止でき
た。さらに、プラズマ処理された有機膜表面は親水性に
富むがために、水になじみやすくなり、後の工程である
水洗処理を行なっても、しみ等は何ら生じなかった。な
お、上記実施例では、O2添加濃度を50％以上用いて、有
機膜表面を親水性にする場合について説明したが、この
発明はこれに限られるものではない。 第２図は、混合ガスの混合比を変化させた場合の、酸
素混合濃度（％）と処理後の有機膜のθ（水との接触
角）との関係を示したものである。破線で示したプロッ
トはNF3とO2との混合ガス系である。実線で示したプロ
ットはSF6とO2の混合ガス系のプロットである。一点鎖
線はプラズマ処理を行なわなかったものであり、基準と
なるものである。水との接触角θが大きいものは疎水性
が大であることを表わし、水との接触角θが小さいもの
は親水性を表わす。第２図の結果から示唆されるよう
に、混合ガス中の酸素の混合比を変化させることによ
り、有機膜表面の表面エネルギを連続的に変化させるこ
とができ、有機膜表面を親水性にも疎水性にも、自由自
在に、変質させることができる。このような制御方法
は、従来技術において、見当たらない。 また、上記実施例ではフッ素系ガスと酸素ガスからな
る混合ガスを用いる場合を例示して説明したが、この発
明はこれに限られるものでなく、混合ガス中に不活性ガ
スをさらに追加して行なっても、実施例と同様の効果を
実現する。 さらに、前記実施例ではフッ素系ガスにNF3およびSF6
を用いる場合を例示したが、この発明はこれに限られる
ものでなく、CF4等の他のフッ素系ガスを用いても実施
例と同様の効果を実現する。 ［発明の効果］ 以上のように、この発明に係る有機物質表面の改質方
法によれば、フッ素系ガスと酸素ガスを含む混合ガスか
ら由来する混合ガスプラズマを用いて、有機物質表面を
処理するという簡単な操作で、有機物質の表面が改質さ
れる。また、混合ガスの混合比を変えることによって、
有機物質表面の表面エネルギを自由自在に変化させるこ
とができる。その結果、有機物質表面を親水性にも疎水
性にも意のままに変質することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を実施するための装置の概略図、第２
図は酸素混合濃度とθとの関係図である。 図において、２は第１の高周波電極、３は第２の高周波
電極、４は有機膜が形成されたシリコンウエハ、５はガ
ス導入口、６は高周波発振器である。
図は酸素混合濃度とθとの関係図である。 図において、２は第１の高周波電極、３は第２の高周波
電極、４は有機膜が形成されたシリコンウエハ、５はガ
ス導入口、６は高周波発振器である。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．有機物質表面の表面エネルギを制御して、その表面
を改質する方法であって、 フッ素系ガスと酸素ガスを含む混合ガスから由来する混
合ガスプラズマを用いて前記有機物質表面を処理し、 前記混合ガスの混合比を変えることにより前記有機物質
表面の表面エネルギを制御する、有機物質表面の改質方
法。 ２．前記フッ素系ガスはNF3である特許請求の範囲第１
項記載の有機物質表面の改質方法。 ３．前記フッ素系ガスがSF6である特許請求の範囲第１
項記載の有機物質表面の改質方法。 ４．前記フッ素系ガスがCF4である特許請求の範囲第１
項記載の有機物質表面の改質方法。 ５．前記混合ガス中にさらに不活性ガスを加えて行なう
特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の有機
物質表面の改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145846A JP2700316B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 有機物質表面の改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145846A JP2700316B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 有機物質表面の改質方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63308920A JPS63308920A (ja) | 1988-12-16 |
| JP2700316B2 true JP2700316B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=15394449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62145846A Expired - Fee Related JP2700316B2 (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 有機物質表面の改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2700316B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999048339A1 (fr) * | 1998-03-17 | 1999-09-23 | Seiko Epson Corporation | Substrat de formation de motifs sur film mince et son traitement de surface |
| JP2000208254A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Seiko Epson Corp | 有機ｅｌ素子の製造方法および有機ｅｌ表示装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5053246A (en) * | 1990-03-30 | 1991-10-01 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Process for the surface treatment of polymers for reinforcement-to-rubber adhesion |
| FR2741328B1 (fr) * | 1995-11-20 | 1997-12-19 | Commissariat Energie Atomique | Boite de stockage d'un objet destine a etre protege d'une contamination physico-chimique |
| JP2000162460A (ja) | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Sharp Corp | 有機光導波路およびその製造方法並びにそれを用いた光学部品 |
| JP4677085B2 (ja) * | 2000-10-12 | 2011-04-27 | キヤノン株式会社 | 光学素子の製造方法 |
| JP4895320B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2012-03-14 | 日立化成工業株式会社 | 光導波路デバイスの製造方法 |
| CN1947478A (zh) * | 2004-03-31 | 2007-04-11 | 日本瑞翁株式会社 | 电路基板、电路基板的制造方法及具有电路基板的显示装置 |
| JP5120193B2 (ja) * | 2008-10-08 | 2013-01-16 | 株式会社ニコン | 露光装置、メンテナンス方法、露光方法、及びデバイス製造方法 |
| JP5840446B2 (ja) * | 2011-10-11 | 2016-01-06 | メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ | レジストパターンの表面処理方法およびそれを用いたレジストパターン形成方法 |
| US8597982B2 (en) * | 2011-10-31 | 2013-12-03 | Nordson Corporation | Methods of fabricating electronics assemblies |
| US10583428B2 (en) | 2017-05-18 | 2020-03-10 | GM Global Technology Operations LLC | Self-cleaning film system and method of forming same |
| US10556231B2 (en) | 2017-05-18 | 2020-02-11 | GM Global Technology Operations LLC | Self-cleaning film system and method of forming same |
| US10754067B2 (en) | 2017-05-18 | 2020-08-25 | GM Global Technology Operations LLC | Textured self-cleaning film system and method of forming same |
| US10429641B2 (en) | 2017-05-31 | 2019-10-01 | GM Global Technology Operations LLC | Light-enhanced self-cleaning film system and method of forming same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826170A (ja) * | 1981-08-07 | 1983-02-16 | 柴田 さゆり | 建築及び構築用フエンス |
-
1987
- 1987-06-10 JP JP62145846A patent/JP2700316B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999048339A1 (fr) * | 1998-03-17 | 1999-09-23 | Seiko Epson Corporation | Substrat de formation de motifs sur film mince et son traitement de surface |
| US7015503B2 (en) | 1998-03-17 | 2006-03-21 | Seiko Epson Corporation | Method of forming thin film patterning substrate including formation of banks |
| JP2006086128A (ja) * | 1998-03-17 | 2006-03-30 | Seiko Epson Corp | 表示装置の製造方法 |
| US7214959B2 (en) | 1998-03-17 | 2007-05-08 | Seiko Epson Corporation | Method of forming thin film patterning substrate including formation of banks |
| US7273801B2 (en) | 1998-03-17 | 2007-09-25 | Seiko Epson Corporation | Method of forming thin film patterning substrate including formation of banks |
| US7442955B2 (en) | 1998-03-17 | 2008-10-28 | Seiko Epson Corporation | Method of forming thin film patterning substrate including formation of banks |
| US7932518B2 (en) | 1998-03-17 | 2011-04-26 | Seiko Epson Corporation | Method of forming thin film patterning substrate including formation of banks |
| JP2000208254A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Seiko Epson Corp | 有機ｅｌ素子の製造方法および有機ｅｌ表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63308920A (ja) | 1988-12-16 |
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