(57)【要約】【課題】本発明は、プラズマ処理中においてもフィルム基板が基板電極から離れることなく密着した状態を保ち、均一なプラズマ処理方法の提供を目的とする。【解決手段】１対の円形の電極である基板電極２と対向電極との間に発生するプラズマ空間で円形のフィルム基板３を表面処理する際に、前記フィルム基板３に密着する凸型の球面形状を有した円形の冷却板２ａと、内周が前記冷却板２ａの外周より大きい平板状のリング６とを備え、前記フィルム基板３の外周は前記冷却板２ａの外周より大きく、かつ、前記フィルム基板３を前記冷却板２ａに載せた後、前記リング６で押さえることによって下方に応力がかかるようにしたプラズマ処理方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の電極によって発生するプラズマ空間で円形のフィルム基板を表面処理する際に、前記フィルム基板に密着する凸型の球面形状を有した円形の冷却板と、内周が前記冷却板の外周より大きい平板状のリングとを備え、前記フィルム基板の外周は前記冷却板の外周より大きく、かつ、前記フィルム基板を前記冷却板に載せた後、前記リングで押さえることによって下方に応力がかかるようにしたプラズマ処理方法。
【請求項２】
前記表面処理方法はドライエッチングであることを特徴とした請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品に用いられるフィルム基板をプラズマ処理する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、薄型化が進むことに伴って、電子部品の小型化、薄型化が強く求められている。特に、可撓性を有するフィルム基板に配線パターンを形成した回路基板を用いられることも求められている。
【０００３】
一般的なフィルム基板の処理方法の一つである、プラズマ処理の例を以下に示す。
【０００４】
図３は従来のプラズマ処理装置の概要図である。図３において、１０１は高周波電源（ＲＦ電源）であり、基板電極１０２に印加されている。基板電極１０２にはフィルム基板１０３が載置されており、冷却水１０４を通過させることによって基板電極１０２を冷却している。１０５は対向電極であり、基板電極１０２上のフィルム基板１０３の直上に対向している。
【０００５】
高周波電源１０１を除く上記構成全体は真空容器（図示せず）内で所定の圧力に保たれ、ガス雰囲気（図示せず）にしているので、高周波電源１０１によって印加すると、基板電極１０２と対向電極１０５という１対の電極間において、プラズマが発生し、フィルム基板１０３に対してプラズマ処理を行うことができる。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１および特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開２０００−３５５７７８号公報
【特許文献２】特開２００１−２５４１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、このような従来の構成においては、フィルム基板１０３のような薄く、柔軟な材料を処理しようとしても、プラズマ照射によってフィルム基板１０３の温度が上昇してしまい、熱膨張によって基板電極１０２から乖離してしまうという課題を有していた。
【０００８】
プラズマ処理はフィルム基板と対向電極との距離がその特性に大きな影響を与えるため、フィルム基板１０３が基板電極１０２から離れ、浮き上がった状態になってしまうことは、プラズマ処理の不均一性を生んでしまうものであった。
【０００９】
そこで本発明は、従来の課題を解決するためプラズマ処理中においてもフィルム基板が基板電極から離れることなく密着した状態を保ち、均一なプラズマ処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、フィルム基板に密着する凸型の球面形状を有した円形の冷却板と、内周が前記冷却板の外周より大きい平板状のリングとを備え、前記フィルム基板の外周は前記冷却板の外周より大きく、かつ、前記フィルム基板を前記冷却板に載せた後、前記リングで押さえることによって下方に応力がかかるようにしたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプラズマ処理方法によれば、フィルム基板が冷却板によって冷却され、また、冷却板の外周より大きいフィルム基板の外周は熱膨張によって、張力のかかった状態になり、対向電極に対して一定の距離を保つことができるので、均一なプラズマ処理を施すことができる。
【００１２】
これにより、フィルム基板上での高精度な微細加工、表面改質、スパッタ成膜が可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態１について、図を用いて説明する。従来のプラズマ処理方法と同一構成の部分については説明を省略する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本実施の形態におけるプラズマ処理の平面図、図１（ｂ）は本実施の形態におけるプラズマ処理の断面図である。
【００１５】
１は高周波電源であり、基板電極２に印加されている。基板電極２は中央に凸型の球面形状を有した円形の冷却板２ａを備えており、冷却水４を通過させることによって冷却されている。３はポリイミドなどからなる円形のフィルム基板であり、フィルム基板３の外周は冷却板２ａの外周より大きく、冷却板２ａとフィルム基板３のそれぞれの中心がおおよそ重なるように冷却板２ａ上に載置されている。
【００１６】
６は石英などからなる平板状のリングであり、厚みは２ｍｍであって、フィルム基板３を上から押さえる形で置かれる。ここで、リング６の内周は冷却板２ａの外周より大きく、フィルム基板３の外周より小さくする。
【００１７】
このように配置することによって、冷却板２ａの外周とリング６の内周との間に隙間Ｌを設けることができる。この隙間Ｌを設けるような冷却板２ａとリング６とにすることが本発明における技術的特徴の一つである。
【００１８】
図２は図１（ｂ）における要部Ａの拡大図である。図２において、３ａはフィルム基板３の隙間Ｌにあたる部分であるフィルムリング部である。リング６によってフィルム基板３を押さえているので、フィルム基板３は冷却板２ａに密着するようになる。
【００１９】
フィルム基板３の厚みはリング６を支えるだけ剛性を発揮する厚みを有していればよく、ポリイミドをフィルム基板３とし、リング６を２ｍｍの石英リングとしている本実施の形態においてフィルム基板３は５５μｍ以上であればよく、特に本実施の形態においては１２５μｍとした。
【００２０】
また、フィルム基板３の厚みが仕様などにより、変更できない場合はリング６の厚みを変更するなどして重量を変化させ、フィルム基板３が冷却板２ａに密着するようにしてもよいものとする。
【００２１】
なお、図１には現れていないが、従来のプラズマ処理方法と同様に、基板電極２上にフィルム基板の直上に対向している円形の対向電極（図示せず）を備えており、この対向電極と基板電極２という１対の電極間にプラズマを発生させている。
【００２２】
上記構成によって、フィルム基板３には下方に応力がかかるようになり、冷却板２ａに密着度が増すのである。
【００２３】
また、フィルムリング部３ａは冷却板２ａに接していないので、プラズマ照射によってフィルムリング部３ａの温度が上昇し、熱膨張が発生することになる。しかし、円形にしたフィルム基板３の周辺部分のみが熱膨張するため、結果的にはフィルム基板３全体は中心から外周方向に放射状に引っ張られる形になり、これによっても冷却板２ａへの密着度が増すことになる。
【００２４】
なお、本実施の形態における対向電極、フィルム基板３、冷却板２ａは円形であることが重要であるが、これは以下の理由によるものである。
【００２５】
これまで半導体を中心とした薄膜形成、微細加工を伴う電子部品の形成には、多くが必然的に円形に作られる直径４，６，８，１２インチサイズのシリコン基板を用いて作られているので、プロセスデータ、装置データ、技術データを利用しての検討の汎用性が極めて高くなっているのである。また、微細加工に必須となるスピンコーティングは円形の対象を回転させる場合が最も容易となり、装置も角形の基板を用いる場合よりも小型化が可能になるからである。
【００２６】
なお、本実施の形態におけるフィルム基板３としてポリイミドを用いたが、これは熱膨張する材料であればポリイミドに特定されるものではなく、液晶ポリマーなどを用いることも可能である。
【００２７】
また、本実施の形態によれば、プラズマ処理の際にフィルム基板３に熱的負荷とともに物理的負荷も同時にかかるようなドライエッチングにはフィルム基板３の変形が少なく、加工精度が高くなるものである。
【００２８】
以上の方法によって高精度な微細加工、表面改質が可能となるフィルム基板を得ることのできるプラズマ処理を行うものである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、フィルム基板を用いたフレキシブル性を求められるデバイスの高機能化に対して微細加工は必要条件であり、特にプラズマを用いたドライエッチング加工は、その中核となる技術である。
【００３０】
特に本発明にかかるプラズマ処理方法によれば、集積回路レベルの微細加工がフィルム基板上で可能となり、ペーパーディスプレイなどのフレキシブル性を求められるものや携帯性の高い電子機器を構成するために薄さを求められるデバイスの形成といった新規デバイスの創出に非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１によるプラズマ処理方法の平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１によるプラズマ処理方法の断面図
【図２】本発明の実施の形態１によるプラズマ処理方法の要部Ａの拡大断面図
【図３】従来のプラズマ処理の断面図
【符号の説明】
【００３２】
１  高周波電源
２  基板電極
２ａ  冷却板
３  フィルム基板
３ａ  フィルムリング部
４  冷却水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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