The etching process of ITO (Indium Tin Oxide) is used to form pixel electrodes of the liquid crystal displays. Though the wet etching is the mainstream in ITO etching process now, the dry etching is needed as making the pixel minute. There are few reports which systematically examine the etching characteristics by using various etching gases though some methods are proposed as for the ITO dry etching. We paid attention to inductively coupled plasma (ICP) which easily obtained high-density plasma, and examined the etching characteristics of ITO films systematically used HI, HBr, HCl and Cl2. As the result, ITO was able to be etched vertically without damaging the photoresist by using ICP of HI mixed with Ar. The damage to the photoresist was larger than that of HI in other etching gases. In addition, a high etch rate was obtained in HI compared with the case to use other etching gases. ICP used HI showed excellent characteristics in the dry etching of the ITO films.
Improved plasma treatment of plastic materials has resulted in certain functional improvements, for example, improved hydrophilicity, ornamentation and biocompatibility.Plasma treatment utilizing speciˆc functional groups for improving plastic surfaces has already been reported. In order to accomplish further improvements it is necessary to employ more advanced analysis and detection technology for identifying and knowing not only the concentration of the speciˆc functional groups but also the mechanisms of the plasma treatment method.Herein is introduced the implanting technology for the speciˆc functional groups, along with the analysis technology and the plasma treatment mechanism. Furthermore, it is introduced the novel analysis technology which has been developed for the detection of the plasma treated surfaces.
. は じ め にこれまで,高分子材料の表面の改質を目的として,酸やア ルカリを用いた湿式表面処理や,UV オゾン照射,火炎フ レーム処理やコロナ処理など様々な乾式の表面処理手法が開 発され用いられている.これら表面処理技術の中でも,プラ ズマ処理は高分子材料の表面のみを改質できる点で優れてい る.プラズマ表面処理は,極めて短時間のプラズマ照射によ って固体のバルク特性に影響を与えることなく,高分子表面 への親水性,印刷性,接着性,塗装性(染色性)を付与する ことができる 1) .また,これらの表面の性質は本来,高分子 材料全体の性質(バルクの性質)とは無関係で,表面近傍の ごく薄い層(数分子からなる層)に限定することが可能であ る 2) . プラズマは,与えられたガス雰囲気において,プラズマ自 身によって形成されたイオン・ラジカルなどの励起活性種が 表面に新たに生成表面ラジカルを与えることにより,高分子 の表面層にのみ新たな特性を付与することが期待できる.例 えば,疎水性を有するポリエチレンのような高分子材料にプ ラズマ処理を施すことにより,親水性に変化させることが可 能になる.この結果,防曇性能の付与や,接着性能の改善, 帯電防止機能の付与などの表面に依存する製品開発に大きく 貢献している 3) . プラズマが他の表面処理手法に比較して,極めて限定した 厚みにだけ,多様な特性をもたらせることができるのは,理 由の一つとして,プラズマを構成するのが気体状態にある分 子やラジカル・イオンなどの分子間相互の距離が離れたガス 状態にあるということ,そしてそのガス種の選択幅が広いと いうことであろう. ガス状態であるがゆえに高分子材料に対する影響を及ぼす 活性種密度が低いと同時に,瞬時の切り替えが可能であり, 極めてシャープな表面処理手法であると言える.これは,湿 式処理に比較すればその優位性は明白である.一般に湿式の 場合には,活性液体が高分子材料表面に残存し浸透し,つい にはバルク内部にまで化学的作用を与えてしまい,その処理 を極めて薄い層に限定することは困難である.しかし,プラ ズマでは,数分子からなる層の範囲にさえ留めることも可能 である 2) . また,ガス種の選択により,プラズマの化学的な性質が変 化し,処理対象となる高分子材料に対する化学的な環境を, ある意味で思い通りに整えることが期待できる.形成するプ ラズマの化学的な状態を整えることは,選択した反応活性種 を高分子材料表面に導入するための準備ができているという ことを意味している.このことは,一般に空気雰囲気・ある いは酸素雰囲気で表面処理を行なうことを前提とする,UV オゾン照射,火炎フレーム処理やコロナ処理にない特徴であ る.これらの多様性がプラズマ処理により,高速かつ処理材 料に対するダメージを抑制しながら処理をすることが可能に する.例えば,印刷特性を向上させる目的には,特に20 mm 以下の極薄フィルムにはプラズマ処理が向いている 4) . このプラズマ処理技術をさらに進め,望む官能基を所望量 だけ高分子材料表面に導入することができれば,単に親水性 付与といった性質に留まらず,さらに高機能な高分子材料を 手に入れることができるようになるであろう.そして,この ような高度なプラズマ処理を目指した検討が現在,なされて いる.本報告にてそれらの一端を紹介する. . 官能基の高分子表面への導入手法 今,仮に,表面に存在する特定の官能基の存在量を自由に 変化させることができたら,樹脂本体とは全く異なる構造・ 性質を有する樹脂を表面に有する高分子材料を得るというこ とにもなるであろう.これは,表面処理の本質的な狙いとす るところであるが,しかし,このような試みを厳密に行なわ れてきたのは比較的最近のことである.その理由の一つとし て,表面に形成された官能基を如何にして同定し,その濃度
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