JPS61163280A - プラズマ反応装置 - Google Patents
プラズマ反応装置Info
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- JPS61163280A JPS61163280A JP141985A JP141985A JPS61163280A JP S61163280 A JPS61163280 A JP S61163280A JP 141985 A JP141985 A JP 141985A JP 141985 A JP141985 A JP 141985A JP S61163280 A JPS61163280 A JP S61163280A
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- Japan
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- plasma
- reactor
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- gas
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
- C23C16/5096—Flat-bed apparatus
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背即
（技術分野）
本発明【、１、プラズマ反応装置に関するものである。
詳しく）ホベると本発明は、基材に均一かつ緻密な薄膜
を形成しｔｉする平行平板型プラズマ反応装置に関Ｊ゛
るものである。
を形成しｔｉする平行平板型プラズマ反応装置に関Ｊ゛
るものである。
（先行技術）
現在、基板あるいはこの他容器などの基材の表面１４性
を改良するために、種々の表面処理が施されている。こ
れらの表面処理法のう１５、気相反応法は、物質をガス
化して上記のごとき基板、容器囮の星（４の表面での化
学反応あるいは物理的作用により表面の改質、機能性付
与を行なうものであり、県拐の内部特性を変化させるこ
となく、また清詔な状態で、溶媒処理のような余分なプ
ロセスを必要としないために注目されている方法であり
、中で５コールドプラズマ中でガス状物質が重合反応を
起こし基１４表面に高分子膜を形成するプラズマ重合法
は、他方に比べて均一かつ緻密な極めて薄い膜を形成で
きること、比較的簡単な方法で種々の低級分子から重合
体が形成されること、架橋反応の伴起が期待されること
、形成高分子膜のＭ Ｉ４への結合が強固であること、
用いられるモノマーと基材の素材との依存性が小さいこ
となど数多・（の利点を有し、・最も注目されている方
法である。
を改良するために、種々の表面処理が施されている。こ
れらの表面処理法のう１５、気相反応法は、物質をガス
化して上記のごとき基板、容器囮の星（４の表面での化
学反応あるいは物理的作用により表面の改質、機能性付
与を行なうものであり、県拐の内部特性を変化させるこ
となく、また清詔な状態で、溶媒処理のような余分なプ
ロセスを必要としないために注目されている方法であり
、中で５コールドプラズマ中でガス状物質が重合反応を
起こし基１４表面に高分子膜を形成するプラズマ重合法
は、他方に比べて均一かつ緻密な極めて薄い膜を形成で
きること、比較的簡単な方法で種々の低級分子から重合
体が形成されること、架橋反応の伴起が期待されること
、形成高分子膜のＭ Ｉ４への結合が強固であること、
用いられるモノマーと基材の素材との依存性が小さいこ
となど数多・（の利点を有し、・最も注目されている方
法である。
このプラズマ鍬合法に用いられるプラズマ反応装置とし
ては、種ノ！の描成のものが知られているが、平行平板
型電極を有する装置が両電極間に基ＩＡを配するので、
発生プラズマ気体を該基材表面に有効に照射することが
できるために、比較的短時間でかつ均一に高分子膜を形
成し得るものとして、最も一般的である。
ては、種ノ！の描成のものが知られているが、平行平板
型電極を有する装置が両電極間に基ＩＡを配するので、
発生プラズマ気体を該基材表面に有効に照射することが
できるために、比較的短時間でかつ均一に高分子膜を形
成し得るものとして、最も一般的である。
しかしながら、このような平行平板型電極を１１するプ
ラズマ反応装置（以下、平行平板型プラズマ反応装置と
称する。）においても、両電極間に配される基材を載置
づる支持台に、発生プラズマ化気体が衝突して跳ね返る
ため、プラズマ気流の定常流が乱され、該基材上への均
一な１ｒ４分子膜形成が阻害される虞れ、さらには、こ
のようなプラズマ定常流の乱れによる支持台付近におけ
る異常な熱分布にＪ：す、基材が例えば汎用プラスチッ
ク等の様に軟化点が１００℃萌後の素材よりなるもので
あった場合などは、基材が熱変形を起こしかねないとい
う虞れがあつ１．：、。
ラズマ反応装置（以下、平行平板型プラズマ反応装置と
称する。）においても、両電極間に配される基材を載置
づる支持台に、発生プラズマ化気体が衝突して跳ね返る
ため、プラズマ気流の定常流が乱され、該基材上への均
一な１ｒ４分子膜形成が阻害される虞れ、さらには、こ
のようなプラズマ定常流の乱れによる支持台付近におけ
る異常な熱分布にＪ：す、基材が例えば汎用プラスチッ
ク等の様に軟化点が１００℃萌後の素材よりなるもので
あった場合などは、基材が熱変形を起こしかねないとい
う虞れがあつ１．：、。
発明の目的
従って、本発明は、へ良されたプラズマ反応器「Ｉを捉
ｇ（することを目的とする。本発明はまた、反応装置内
におけるプラズマ化気体の乱流発生を防出し得るブラズ
ー７反応装冒を提供することを目的とＪる。本発明はさ
らに、基材上に均一かつ極λ９の高分子膜を形成し得る
プラズマ反応装置を捉（ｌｔすることを目的とする。
ｇ（することを目的とする。本発明はまた、反応装置内
におけるプラズマ化気体の乱流発生を防出し得るブラズ
ー７反応装冒を提供することを目的とＪる。本発明はさ
らに、基材上に均一かつ極λ９の高分子膜を形成し得る
プラズマ反応装置を捉（ｌｔすることを目的とする。
上記諸口的は、平行平板型電極を存するプラズマ反応装
置に、１−３いて、その両電極間に配される基４Δ支持
台が網目構造な有することを特徴とＪるプラズマ反応装
置にＪ：り達成される。
置に、１−３いて、その両電極間に配される基４Δ支持
台が網目構造な有することを特徴とＪるプラズマ反応装
置にＪ：り達成される。
本発明はまた、括り支持台が回転可能なものであるプラ
ズマ反応装置を示すものである。本発明はさらに、基材
支持台には、支持台湿度調節機構がｔｌされているもの
であるプラズマ反応Ｈｉｆｆを示ずものである。
ズマ反応装置を示すものである。本発明はさらに、基材
支持台には、支持台湿度調節機構がｔｌされているもの
であるプラズマ反応Ｈｉｆｆを示ずものである。
発明の詳細な説明
以下、本発明を図面に基づいてより詳細に説明する。
第１〜４図ｔよ、それぞれ本発明のプラズマ反応装置の
実施例を概略的に示す図面である。本発明のプラズマ反
応装置Ｎにおいて、その電極は、第１図および第２図に
示ｔ Ｊ：うに反応器１１の内部に平板形状を有する電
極１２とこれに平行対峙づる平板形状の対極１３を設け
てｔ）よいし、また第３図および第４図に示Ｊように、
電極゛１２と平行対峙する平板形状の対極１３は、反応
器１１の外部に設けてもよい。これらの電極１２および
対極１３は整合器１４を杆で高周波電源１５に連結され
ている。また電極１２にはアース１６が連結されている
。
実施例を概略的に示す図面である。本発明のプラズマ反
応装置Ｎにおいて、その電極は、第１図および第２図に
示ｔ Ｊ：うに反応器１１の内部に平板形状を有する電
極１２とこれに平行対峙づる平板形状の対極１３を設け
てｔ）よいし、また第３図および第４図に示Ｊように、
電極゛１２と平行対峙する平板形状の対極１３は、反応
器１１の外部に設けてもよい。これらの電極１２および
対極１３は整合器１４を杆で高周波電源１５に連結され
ている。また電極１２にはアース１６が連結されている
。
しかして該電極１２土には、導電性素＋４ Ｊ：りなる
網目構造を有する基材支持台１７が設けられている。該
基材支持台１７の網目構造は、該基材支持台１７上に載
置される基材１８を支持できる強度を有するものであれ
ば極力中ａｌの高い−らのが、発生プラズマ化気体の衝
突を低減させるために好ましい。また望ましくは、基）
ｊ支持台１７は、支持軸１９まわりに回転可能な４１１
ｉ成とされる。このようにしておくと、基材支持台１７
土に載置され＝４− るＷ １４１８に、均一に発生プラズマ化気体を照射で
さ、例えば複数個の基材１８を基材支持台１７土に戟Ｆ
７ ｔ、でも均一に照射することができる。さらに望ま
しくは、基材支持台１７には、支持台湿度調節機構が付
される。支持台湿度調節機構としては、例えば第１〜４
図に示すように、電極１２に冷却装置２０を当接させる
とともに該冷却装置２０を温度調節器２１に連結させて
冷却媒体、例えば水を循環させるものがある。このよう
な支持台湿度調節機構機構を有していると反応時におけ
る温度因子の影響を最適化できる。
網目構造を有する基材支持台１７が設けられている。該
基材支持台１７の網目構造は、該基材支持台１７上に載
置される基材１８を支持できる強度を有するものであれ
ば極力中ａｌの高い−らのが、発生プラズマ化気体の衝
突を低減させるために好ましい。また望ましくは、基）
ｊ支持台１７は、支持軸１９まわりに回転可能な４１１
ｉ成とされる。このようにしておくと、基材支持台１７
土に載置され＝４− るＷ １４１８に、均一に発生プラズマ化気体を照射で
さ、例えば複数個の基材１８を基材支持台１７土に戟Ｆ
７ ｔ、でも均一に照射することができる。さらに望ま
しくは、基材支持台１７には、支持台湿度調節機構が付
される。支持台湿度調節機構としては、例えば第１〜４
図に示すように、電極１２に冷却装置２０を当接させる
とともに該冷却装置２０を温度調節器２１に連結させて
冷却媒体、例えば水を循環させるものがある。このよう
な支持台湿度調節機構機構を有していると反応時におけ
る温度因子の影響を最適化できる。
本発明のプラズマ反応装置において反応器１１内に、キ
ャリアーガスボンベ２２より導入管２３に流出４るキレ
リアーガスに担持させるモノマータンク２４より流出す
るモノマー（もちろん七ツマ−をガス状で供給できる場
合はキャリアーガス系は必ずしも必要ではない。）およ
び化学反応性ガスボンベ２５Ｊ：り導入管２３に流出す
る化学反応性ガスを導入するガス導入口２６の配置は、
反応器１１内の基材支持台１７上に載置される基材１８
に対して右列かつ均一な定常流を形成し得るものであれ
ば特に限定さｔｌ（Ｊ’、例えば第１図および第３図に
示づように対４１１１１３の前面にａＱ ＋−Ｊたもの
、第２図おＪ、び第４図に示すｊ、うにモノマ−ガスと
化学反応旧ガスどを別々の系どし、化学反応性ガス用は
対極１３の＋ｌｉＪ面に、七ツマーガス用は電極１２の
中心部に設けたしのなど種々の態様が考えられろ。
ャリアーガスボンベ２２より導入管２３に流出４るキレ
リアーガスに担持させるモノマータンク２４より流出す
るモノマー（もちろん七ツマ−をガス状で供給できる場
合はキャリアーガス系は必ずしも必要ではない。）およ
び化学反応性ガスボンベ２５Ｊ：り導入管２３に流出す
る化学反応性ガスを導入するガス導入口２６の配置は、
反応器１１内の基材支持台１７上に載置される基材１８
に対して右列かつ均一な定常流を形成し得るものであれ
ば特に限定さｔｌ（Ｊ’、例えば第１図および第３図に
示づように対４１１１１３の前面にａＱ ＋−Ｊたもの
、第２図おＪ、び第４図に示すｊ、うにモノマ−ガスと
化学反応旧ガスどを別々の系どし、化学反応性ガス用は
対極１３の＋ｌｉＪ面に、七ツマーガス用は電極１２の
中心部に設けたしのなど種々の態様が考えられろ。
一方反応器１１に段（−〕られるガスＪＪＩ ｒｌ＋
０２７には、トラップ２ ｔｌを経て油拡散ポンプ２９
、油回転ボン７３０等の減１１装置が連結されている。
０２７には、トラップ２ ｔｌを経て油拡散ポンプ２９
、油回転ボン７３０等の減１１装置が連結されている。
また本発明のプラズマ反応装置には、この他、圧力セン
リー３１、真空ゲージ３２、湿度附３３等各種語器類な
どが装置される。
リー３１、真空ゲージ３２、湿度附３３等各種語器類な
どが装置される。
以上のごどき構成を有する本発明のプラズマ反応装置は
、例えばＩス下のようにして使用される。
、例えばＩス下のようにして使用される。
すなわち、反応器１１内のり祠支持台１７上に、例えば
合成樹脂製の薄板等の基材１８を載置した後、反応器を
開鎖し、その後油回転ポンプ２５等の減圧装置を１動さ
１してノＪス拮気１］２７から反応器１３内の雰囲気ガ
スを排気し所定の減圧度、例λば約０．０５Ｔｏｒｒま
で減圧１ノだ後、ガス導入１’ｌ ２６ Ｊ、り所定流
量で、Ｉｉ索ガス等の化学反応性ガスおＪ：びキャリア
ーガスに担持さＶたケイ素化合物のモノマーを反応器内
に導入しながら、高周波電源を作動さｌ電極１２および
対極１３に通電（）て、両電極間にプラズマ化気体の定
常流を形成ざけ、基材１１３に該プラズマ化気体を照１
１１ノ、基（４１８表面にプラズマ重合薄膜を形成する
。この際、基１４支持台１７が網目構造どされているた
めに、プラズマ化気体の基材支持台１７への衝突による
跳ね返りは少なく、基材１８周辺部には常にプラズマ化
気体の定常流が形成されている。また、１％ １．４支
持台１７を回転しながらプラズマ化気体を照射するため
１０４１７の表面に均一にプラズマ化気体が照９・１さ
れ、また支持台温度調節機構が作動しているため、基材
支持台は反応時、最適温度に保たれている。
合成樹脂製の薄板等の基材１８を載置した後、反応器を
開鎖し、その後油回転ポンプ２５等の減圧装置を１動さ
１してノＪス拮気１］２７から反応器１３内の雰囲気ガ
スを排気し所定の減圧度、例λば約０．０５Ｔｏｒｒま
で減圧１ノだ後、ガス導入１’ｌ ２６ Ｊ、り所定流
量で、Ｉｉ索ガス等の化学反応性ガスおＪ：びキャリア
ーガスに担持さＶたケイ素化合物のモノマーを反応器内
に導入しながら、高周波電源を作動さｌ電極１２および
対極１３に通電（）て、両電極間にプラズマ化気体の定
常流を形成ざけ、基材１１３に該プラズマ化気体を照１
１１ノ、基（４１８表面にプラズマ重合薄膜を形成する
。この際、基１４支持台１７が網目構造どされているた
めに、プラズマ化気体の基材支持台１７への衝突による
跳ね返りは少なく、基材１８周辺部には常にプラズマ化
気体の定常流が形成されている。また、１％ １．４支
持台１７を回転しながらプラズマ化気体を照射するため
１０４１７の表面に均一にプラズマ化気体が照９・１さ
れ、また支持台温度調節機構が作動しているため、基材
支持台は反応時、最適温度に保たれている。
なおプラズマ反応床１１は、基材およびモノマーの種類
に、Ｊ：り異なるが、反応器内圧力は０．０５〜２．０
Ｔｏｒｒ 、好ましくは０．０５〜０．３Ｔｏ＋’ｒ、
反応器内温度は４０〜８０ ’Ｃ１好ましくは５０〜７
０℃で、；ｔた高周波電力焔は５ｏへ−２６０Ｗ１好ま
しく（よ７０〜１００Ｗである。このような条件にお＋
′ｊるプラズマ照射時間は１〜１０分間、好ましくは２
〜５分間である。
に、Ｊ：り異なるが、反応器内圧力は０．０５〜２．０
Ｔｏｒｒ 、好ましくは０．０５〜０．３Ｔｏ＋’ｒ、
反応器内温度は４０〜８０ ’Ｃ１好ましくは５０〜７
０℃で、；ｔた高周波電力焔は５ｏへ−２６０Ｗ１好ま
しく（よ７０〜１００Ｗである。このような条件にお＋
′ｊるプラズマ照射時間は１〜１０分間、好ましくは２
〜５分間である。
発明の具体的効果
以上述べたように本発明は、平行平板型電極を有するプ
ラズマ反応装置において、ぞの両電極間に配される基材
支持台が網目ｆＡ３ｍを打することを特徴とするプラズ
マ反応装置であるから、該装置を用いて、基材表面にプ
ラズマ重合被膜を形成させる際、発生プラズマ化気体の
基材支持台への衝突にＪ、る跳ね返りが少なく、基材周
辺部には常に発生プラズマ化気体の定常流が形成されて
いるため、基材表面には均一かつ極薄のプラズマ重合被
膜が形成されるものである。またプラズマ定常流の乱れ
による基材支持台付近にお（］る異常な熱分布は生起ｌ
ず、基材が例えば汎用プラスチックの様に軟化点が１０
０℃前撰の素（４よりなるものである場合においてもプ
ラス゛マ処理時におけるＩＡ材の熱変形等は発生せず、
常に安定した製品を得ることができる。このような効果
は、基材支持台が回転可能なものとされている場合、ま
た基材支持台に支持台温度調節Ｉ！椙が旧されている場
合さらに顕著なものとなる。
ラズマ反応装置において、ぞの両電極間に配される基材
支持台が網目ｆＡ３ｍを打することを特徴とするプラズ
マ反応装置であるから、該装置を用いて、基材表面にプ
ラズマ重合被膜を形成させる際、発生プラズマ化気体の
基材支持台への衝突にＪ、る跳ね返りが少なく、基材周
辺部には常に発生プラズマ化気体の定常流が形成されて
いるため、基材表面には均一かつ極薄のプラズマ重合被
膜が形成されるものである。またプラズマ定常流の乱れ
による基材支持台付近にお（］る異常な熱分布は生起ｌ
ず、基材が例えば汎用プラスチックの様に軟化点が１０
０℃前撰の素（４よりなるものである場合においてもプ
ラス゛マ処理時におけるＩＡ材の熱変形等は発生せず、
常に安定した製品を得ることができる。このような効果
は、基材支持台が回転可能なものとされている場合、ま
た基材支持台に支持台温度調節Ｉ！椙が旧されている場
合さらに顕著なものとなる。
第１〜４図は、それぞれ本発明のプラズマ反応装置の実
／ｊ！Ｉ態様を示す概略断面図である。 １１・・・反応器、 １２・・・電極、 １３・・・対
極、１５・・・高周波電源、 １７川基材支持台、１
８・・・基材、１９・・・支持軸、２ｏ・・・冷却装置
、２１・・・温度調節器、 ２６・・・ガス導入口、
２７・・・ガス排出口。
／ｊ！Ｉ態様を示す概略断面図である。 １１・・・反応器、 １２・・・電極、 １３・・・対
極、１５・・・高周波電源、 １７川基材支持台、１
８・・・基材、１９・・・支持軸、２ｏ・・・冷却装置
、２１・・・温度調節器、 ２６・・・ガス導入口、
２７・・・ガス排出口。
Claims (3)
- （１）平行平板型電極を有するプラズマ反応装置におい
て、その両電極間に配される基材支持台が網目構造を有
することを特徴とするプラズマ反応装置。 - （２）基材支持台が回転可能なものである特許請求の範
囲第１項に記載のプラズマ反応装置。 - （３）基材支持台には、支持台温度調節機構が付されて
いるものである特許請求の範囲第１項または第２項に記
載のプラズマ反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP141985A JPS61163280A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | プラズマ反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP141985A JPS61163280A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | プラズマ反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163280A true JPS61163280A (ja) | 1986-07-23 |
| JPH0116313B2 JPH0116313B2 (ja) | 1989-03-23 |
Family
ID=11500941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP141985A Granted JPS61163280A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | プラズマ反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61163280A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212435A (ja) * | 1988-02-20 | 1989-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄膜形成方法 |
| US6392405B1 (en) | 1998-03-09 | 2002-05-21 | Press Kogyo Kk | Rotation detection sensor ring and method of making the same |
| US7565880B2 (en) | 2002-12-18 | 2009-07-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus, and method for forming film and method for forming semiconductor device using the same |
-
1985
- 1985-01-10 JP JP141985A patent/JPS61163280A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212435A (ja) * | 1988-02-20 | 1989-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄膜形成方法 |
| US6392405B1 (en) | 1998-03-09 | 2002-05-21 | Press Kogyo Kk | Rotation detection sensor ring and method of making the same |
| US7565880B2 (en) | 2002-12-18 | 2009-07-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma CVD apparatus, and method for forming film and method for forming semiconductor device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0116313B2 (ja) | 1989-03-23 |
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