JPH06246542A - 有機材料の加工方法 - Google Patents
有機材料の加工方法Info
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- JPH06246542A JPH06246542A JP3978393A JP3978393A JPH06246542A JP H06246542 A JPH06246542 A JP H06246542A JP 3978393 A JP3978393 A JP 3978393A JP 3978393 A JP3978393 A JP 3978393A JP H06246542 A JPH06246542 A JP H06246542A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機材料を無ひずみで精密に加工でき、しか
も、加工面に熱的変質層やイオン衝撃等による表面変質
層が発生しない加工方法を提供する。 【構成】 反応容器１内に、有機材料Ｗを電極２に対し
て所定の隙間を隔てて配置するとともに、この容器１内
を、空気と不活性ガスとの混合ガス、もしくはそれら単
体のガス雰囲気でかつ所定圧力以上に維持した状態で、
加工電極２に高周波電力を印加して、その電極２と有機
材料Ｗとの間にプラズマを発生させ、そのプラズマ中の
ラジカルと有機材料との反応を利用して加工を行う。
も、加工面に熱的変質層やイオン衝撃等による表面変質
層が発生しない加工方法を提供する。 【構成】 反応容器１内に、有機材料Ｗを電極２に対し
て所定の隙間を隔てて配置するとともに、この容器１内
を、空気と不活性ガスとの混合ガス、もしくはそれら単
体のガス雰囲気でかつ所定圧力以上に維持した状態で、
加工電極２に高周波電力を印加して、その電極２と有機
材料Ｗとの間にプラズマを発生させ、そのプラズマ中の
ラジカルと有機材料との反応を利用して加工を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機材料の加工方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】まず、結晶質および非晶質の無機材料の
加工においては、最終表面仕上を行うための、いわゆる
超精密加工として、ＥＥＭ:Elastic Emission Machinin
g （特開平１−２３６９３９号公報）をはじめとして、
非常に優れた技術が開発されている。また、最終表面仕
上の前加工段階においても、残留クラックおよび熱的変
質層等の欠陥が発生せず、しかも空間分解能の高い高精
度の加工を行える加工法としてラジカル反応を利用した
ＣＶＭ:Chemical Vaporization Machining（特開平４−
１２８３９３号公報）が提案されている。
加工においては、最終表面仕上を行うための、いわゆる
超精密加工として、ＥＥＭ:Elastic Emission Machinin
g （特開平１−２３６９３９号公報）をはじめとして、
非常に優れた技術が開発されている。また、最終表面仕
上の前加工段階においても、残留クラックおよび熱的変
質層等の欠陥が発生せず、しかも空間分解能の高い高精
度の加工を行える加工法としてラジカル反応を利用した
ＣＶＭ:Chemical Vaporization Machining（特開平４−
１２８３９３号公報）が提案されている。
【０００３】これに対し、有機材料は、比較的柔らかく
刃物による切削が容易であることから、従来では多くの
場合、特別な加工法を採用しなくても、その加工につい
て大きな問題はなかった。
刃物による切削が容易であることから、従来では多くの
場合、特別な加工法を採用しなくても、その加工につい
て大きな問題はなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、高機
能性（例えば高硬度・高耐熱性 低熱変形など）の有機
材料が数多く開発されてきており、これに伴い、有機材
料の加工精度に対する要求も非常に厳しくなってきてい
る。そこで、最近では、そのような要求に対応した精密
加工技術として、高強度のレーザビームを利用した加工
法が用いられるようになってきているが、この加工法に
よれば、加工面に熱的変質層が残るといった欠点や、大
面積の加工を行う際にはコスト高となる等の問題があ
る。
能性（例えば高硬度・高耐熱性 低熱変形など）の有機
材料が数多く開発されてきており、これに伴い、有機材
料の加工精度に対する要求も非常に厳しくなってきてい
る。そこで、最近では、そのような要求に対応した精密
加工技術として、高強度のレーザビームを利用した加工
法が用いられるようになってきているが、この加工法に
よれば、加工面に熱的変質層が残るといった欠点や、大
面積の加工を行う際にはコスト高となる等の問題があ
る。
【０００５】また、そのような高機能性の有機材料を加
工する方法として、無ひずみで、熱的変質層やイオン衝
撃等による表面変質層が生じない、精密な加工技術は現
状では存在しない。
工する方法として、無ひずみで、熱的変質層やイオン衝
撃等による表面変質層が生じない、精密な加工技術は現
状では存在しない。
【０００６】さらに、ポリイミド等の有機材料は単体で
利用されることが少なく、金属や半導体などに積層され
た状態で利用されることが多いが、金属や半導体がフォ
トリソグラフィ技術などで精密パターンに加工すること
が可能であるのに対し、有機材料では、上記したように
精密な加工法がなく、このことが、有機物質と金属物質
で構成される精密な複合材料（複合部品）の実現化への
大きな障害となっている。
利用されることが少なく、金属や半導体などに積層され
た状態で利用されることが多いが、金属や半導体がフォ
トリソグラフィ技術などで精密パターンに加工すること
が可能であるのに対し、有機材料では、上記したように
精密な加工法がなく、このことが、有機物質と金属物質
で構成される精密な複合材料（複合部品）の実現化への
大きな障害となっている。
【０００７】本発明はそのような事情に鑑みてなされた
もので、有機材料を無ひずみで精密に加工でき、しか
も、加工面に熱的変質層やイオン衝撃等による表面変質
層が発生しない加工方法の提供を所期の目的とする。
もので、有機材料を無ひずみで精密に加工でき、しか
も、加工面に熱的変質層やイオン衝撃等による表面変質
層が発生しない加工方法の提供を所期の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の加工方法は、内
部に所定形状の加工電極２が配設された反応容器１内
に、有機材料Ｗを電極２に対して所定の隙間を隔てて配
置するとともに、この容器１内を、ガス雰囲気でかつ所
定圧力以上に維持した状態で、加工電極２に高周波電力
を印加して、その電極２と有機材料Ｗとの間にプラズマ
を発生させ、そのプラズマ中のラジカルと有機材料との
反応を利用して加工を行うことを特徴とする（図１参
照）。
部に所定形状の加工電極２が配設された反応容器１内
に、有機材料Ｗを電極２に対して所定の隙間を隔てて配
置するとともに、この容器１内を、ガス雰囲気でかつ所
定圧力以上に維持した状態で、加工電極２に高周波電力
を印加して、その電極２と有機材料Ｗとの間にプラズマ
を発生させ、そのプラズマ中のラジカルと有機材料との
反応を利用して加工を行うことを特徴とする（図１参
照）。
【０００９】
【作用】加工電極２への高周波電力の印加により、この
電極２と被加工物である有機材料Ｗとの間にプラズマを
発生させると、そのプラズマ放電で生成したラジカル
（遊離基）と有機材料との反応によって生成される揮発
性化合物の蒸発により、加工電極２と対面する部分の有
機材料が除去され、これによって加工が進行する。
電極２と被加工物である有機材料Ｗとの間にプラズマを
発生させると、そのプラズマ放電で生成したラジカル
（遊離基）と有機材料との反応によって生成される揮発
性化合物の蒸発により、加工電極２と対面する部分の有
機材料が除去され、これによって加工が進行する。
【００１０】ここで、気体分子の平均自由行程は、一般
に10-2atm で数μｍ以下であることから、加工の際の雰
囲気ガスの圧力を、例えば１／100 気圧以上に設定して
おくことで、その荷電粒子が電界によって高速に加速さ
れず、これによって、有機材料の加工面が、高速イオン
衝撃のよるスパッタリングでダメージを受けることはな
い。さらに、ラジカル反応を利用した加工は、加工過程
において材料に物理的な応力が作用することがなく、従
って、加工ひずみが発生することもない。
に10-2atm で数μｍ以下であることから、加工の際の雰
囲気ガスの圧力を、例えば１／100 気圧以上に設定して
おくことで、その荷電粒子が電界によって高速に加速さ
れず、これによって、有機材料の加工面が、高速イオン
衝撃のよるスパッタリングでダメージを受けることはな
い。さらに、ラジカル反応を利用した加工は、加工過程
において材料に物理的な応力が作用することがなく、従
って、加工ひずみが発生することもない。
【００１１】ここで、加工時の雰囲気として、金属や半
導体用の反応ガスを積極的には混合せずに、Ｈｅ，Ｎ
ｅ，Ａｒ等の不活性ガスのみの条件で、有機物質と金属
との複合材料を実際に加工したところ、有機材料を金属
や半導体に対して選択的に加工することができるといっ
た結果が得られた。
導体用の反応ガスを積極的には混合せずに、Ｈｅ，Ｎ
ｅ，Ａｒ等の不活性ガスのみの条件で、有機物質と金属
との複合材料を実際に加工したところ、有機材料を金属
や半導体に対して選択的に加工することができるといっ
た結果が得られた。
【００１２】なお、本発明においては、雰囲気ガスとし
て不活性ガスの他、空気，Ｎ2,Ｏ2も使用でき、また、
不活性ガスとこれらを混合して用いることもできる。不
活性ガスに空気，Ｎ2,Ｏ2 を混合する場合の割合は任意
であってもよい。さらに、不活性ガスにＣＦ4 やＳＦ6
などを数％（体積比）程度まで混合すれば加工速度が向
上する。
て不活性ガスの他、空気，Ｎ2,Ｏ2も使用でき、また、
不活性ガスとこれらを混合して用いることもできる。不
活性ガスに空気，Ｎ2,Ｏ2 を混合する場合の割合は任意
であってもよい。さらに、不活性ガスにＣＦ4 やＳＦ6
などを数％（体積比）程度まで混合すれば加工速度が向
上する。
【００１３】
【実施例】本発明の加工方法の実施例を、以下、図面に
基づいて説明する。まず、本発明の加工方法を実施する
のに使用する装置を説明する。図１はその加工装置の概
略構成を示すブロック図で、図２はその装置の加工電極
２とリニアステージ３を抽出して示す斜視図である。
基づいて説明する。まず、本発明の加工方法を実施する
のに使用する装置を説明する。図１はその加工装置の概
略構成を示すブロック図で、図２はその装置の加工電極
２とリニアステージ３を抽出して示す斜視図である。
【００１４】反応容器１の内部には、被加工物（有機材
料）Ｗを保持するリニアステージ３と、その上方に位置
する加工電極２が配置されており、その加工電極２には
整合器４を介して高周波電源装置５が接続されている。
高周波電源装置５は、１００ＭHz以上の周波数の電力、
例えば１４５ＭHz，２４０Ｗの高周波電力を加工電極２
に印加することが可能な電源装置である。
料）Ｗを保持するリニアステージ３と、その上方に位置
する加工電極２が配置されており、その加工電極２には
整合器４を介して高周波電源装置５が接続されている。
高周波電源装置５は、１００ＭHz以上の周波数の電力、
例えば１４５ＭHz，２４０Ｗの高周波電力を加工電極２
に印加することが可能な電源装置である。
【００１５】また、反応容器１には、ステージ３上の被
加工物Ｗと加工電極２の間に、ノズル１ａが設けられて
いる。このノズル１ａには、ガス供給装置６からＨｅな
どの不活性ガスが一定の流量で供給される。さらに、反
応容器１には、この容器内圧を 0.1Torr程度にまで減圧
するための排気装置７が接続されている。
加工物Ｗと加工電極２の間に、ノズル１ａが設けられて
いる。このノズル１ａには、ガス供給装置６からＨｅな
どの不活性ガスが一定の流量で供給される。さらに、反
応容器１には、この容器内圧を 0.1Torr程度にまで減圧
するための排気装置７が接続されている。
【００１６】さて、以上の加工装置を用いて本発明方法
を実施した具体的な例を、以下に述べる。まず、Ｓｉウ
ェハ表面上に厚さ２０μｍのポリイミドを積層した試料
を被加工物Ｗとしてリニアステージ３上に載置し、ま
た、加工電極２としては、厚さが0.125mm,長さが30mmの
Ａｌ製の平板を使用して、この加工電極２と被加工物Ｗ
のポリイミド上面との間のギャップを0.2mm に設定す
る。
を実施した具体的な例を、以下に述べる。まず、Ｓｉウ
ェハ表面上に厚さ２０μｍのポリイミドを積層した試料
を被加工物Ｗとしてリニアステージ３上に載置し、ま
た、加工電極２としては、厚さが0.125mm,長さが30mmの
Ａｌ製の平板を使用して、この加工電極２と被加工物Ｗ
のポリイミド上面との間のギャップを0.2mm に設定す
る。
【００１７】次いで、反応容器１内を 0.1Torr程度にま
で減圧した後、この容器内にＨｅガスを充填して１気圧
に維持した状態で、加工電極２に周波数１４５ＭHzで２
４０Ｗの高周波電力を印加し、さらに、リニアステージ
３を１２mm／分で走査しつつ電極２と被加工物Ｗとの間
に、Ｈｅガスを、ノズル１ａを通じて流量１０（リット
ル／分）で、電極２と平行に流した状態で平面加工を行
ったところ、加工量（削り取り深さ）が約 0.2μｍで、
その表面粗さが 0.005μｍ（Ｒmax ）以下と非常に平滑
な精密加工を行うことができた。
で減圧した後、この容器内にＨｅガスを充填して１気圧
に維持した状態で、加工電極２に周波数１４５ＭHzで２
４０Ｗの高周波電力を印加し、さらに、リニアステージ
３を１２mm／分で走査しつつ電極２と被加工物Ｗとの間
に、Ｈｅガスを、ノズル１ａを通じて流量１０（リット
ル／分）で、電極２と平行に流した状態で平面加工を行
ったところ、加工量（削り取り深さ）が約 0.2μｍで、
その表面粗さが 0.005μｍ（Ｒmax ）以下と非常に平滑
な精密加工を行うことができた。
【００１８】なお、以上の平面加工において、加工雰囲
気ガスの条件を代えて、Ｈｅガスに体積比で３％のＯ2
ガスを混合した状態で加工を行ったところ、Ｈｅガスの
みの雰囲気の場合に対して、加工量が２倍ほど深くはな
ったが、表面粗さは悪くなるという結果が得られた。
気ガスの条件を代えて、Ｈｅガスに体積比で３％のＯ2
ガスを混合した状態で加工を行ったところ、Ｈｅガスの
みの雰囲気の場合に対して、加工量が２倍ほど深くはな
ったが、表面粗さは悪くなるという結果が得られた。
【００１９】また、先の実施例と同じ被加工物Ｗをリニ
アステージ３上に載置し、さらに、被加工物Ｗの加工面
上に、金属マスク（厚さが0.025mm で、角0.1mm 正方形
の穴が0.125mm のピッチで開口された銅製メッシュ）を
載置した状態で、先と同一条件で５分間の加工を行った
ところ、その銅製メッシュは全く加工されず、ポリイミ
ドのみがメッシュの開口形状に応じて加工され、図３に
示すような正方形のくり抜き穴を開口することができ
た。このとき、ポリイミドＰが加工によって完全に除去
され、そのＳｉウェハＳの表面がラジカルにさらされて
も、そのウェハ表面は全く加工されることがなかった。
アステージ３上に載置し、さらに、被加工物Ｗの加工面
上に、金属マスク（厚さが0.025mm で、角0.1mm 正方形
の穴が0.125mm のピッチで開口された銅製メッシュ）を
載置した状態で、先と同一条件で５分間の加工を行った
ところ、その銅製メッシュは全く加工されず、ポリイミ
ドのみがメッシュの開口形状に応じて加工され、図３に
示すような正方形のくり抜き穴を開口することができ
た。このとき、ポリイミドＰが加工によって完全に除去
され、そのＳｉウェハＳの表面がラジカルにさらされて
も、そのウェハ表面は全く加工されることがなかった。
【００２０】次に、本発明方法を、配線板（銅とポリイ
ミドとの積層体）の加工に適用した例を、図４を参照し
つつ説明する。まず、この配線板Ｆ1 は、厚さ５０μｍ
のポリイミドフィルムＰ1 の上に、厚さ４０μｍの銅箔
を、エポキシ樹脂が主成分の接着剤で貼り合わせた後、
フォトレジストによるパターニング工程、酸性のエッチ
ング液による銅箔のエッチング工程およびフォトレジス
トの除去工程を経て、線幅が0.2mm の細線パターンＣ1
を得た後に、さらに、そのパターン上にポリイミドフィ
ルムＰ1 を、接着剤Ｅ1を用いて貼り合わせた積層体で
ある。
ミドとの積層体）の加工に適用した例を、図４を参照し
つつ説明する。まず、この配線板Ｆ1 は、厚さ５０μｍ
のポリイミドフィルムＰ1 の上に、厚さ４０μｍの銅箔
を、エポキシ樹脂が主成分の接着剤で貼り合わせた後、
フォトレジストによるパターニング工程、酸性のエッチ
ング液による銅箔のエッチング工程およびフォトレジス
トの除去工程を経て、線幅が0.2mm の細線パターンＣ1
を得た後に、さらに、そのパターン上にポリイミドフィ
ルムＰ1 を、接着剤Ｅ1を用いて貼り合わせた積層体で
ある。
【００２１】そして、この例においても、加工は図１の
装置を用いて、先と同様な条件で行うわけであるが、被
加工物である配線板Ｆ1 は、図４(a) に示すように、そ
の細線パターンＣ1 が加工電極２と直行するように、ス
テージ３上に載置し、また、ステージ３による走査は行
わずに、配線板Ｆ1 と加工電極２との位置関係は固定し
た状態で加工を行ったところ、図４(b) に示すように、
銅製の細線パターンＣ1 には殆ど影響を与えることな
く、その細線の周辺の接着剤Ｅ1 とポリイミドフィルム
Ｐ1 のみを除去できた。従って、このような加工法を採
用することで、細線パターンが埋め込まれた構造の配線
板であっても、その細線パターンの露出つまりパターン
のコンタクト部形成を容易に行える。
装置を用いて、先と同様な条件で行うわけであるが、被
加工物である配線板Ｆ1 は、図４(a) に示すように、そ
の細線パターンＣ1 が加工電極２と直行するように、ス
テージ３上に載置し、また、ステージ３による走査は行
わずに、配線板Ｆ1 と加工電極２との位置関係は固定し
た状態で加工を行ったところ、図４(b) に示すように、
銅製の細線パターンＣ1 には殆ど影響を与えることな
く、その細線の周辺の接着剤Ｅ1 とポリイミドフィルム
Ｐ1 のみを除去できた。従って、このような加工法を採
用することで、細線パターンが埋め込まれた構造の配線
板であっても、その細線パターンの露出つまりパターン
のコンタクト部形成を容易に行える。
【００２２】次に、本発明方法を、銅とポリイミドとの
積層体に開口した貫通孔の内壁面の加工に適用した例
を、図５(a),(b) を参照して説明する。なお、図５で
は、貫通孔Ｈの中央位置で切断した状態を示している。
積層体に開口した貫通孔の内壁面の加工に適用した例
を、図５(a),(b) を参照して説明する。なお、図５で
は、貫通孔Ｈの中央位置で切断した状態を示している。
【００２３】まず、被加工物である積層体Ｆ2 は、厚さ
４０μｍの銅箔Ｃ2 と、厚さ５０μｍのポリイミドフィ
ルムＰ2 とを、接着剤（エポキシ樹脂が主成分）Ｅ2 を
挟んで交互に積層したもので、直径0.6mm の貫通孔Ｈが
開口されている。そして、この加工例では、貫通孔Ｈを
加工電極の真下に配置して、また、その貫通孔Ｈ内に加
工時のラジカルを含んだガスが導くために、雰囲気ガス
（Ｈｅガス）をノズル１ａから孔内へと流入させつつ、
その孔内壁の加工を行ったところ、図５(b) に示すよう
に、銅箔Ｃ2 は全く加工されず、ポリイミドフィルムＰ
2 と接着剤Ｅ2のみが除去された。従って、このような
加工法は、次工程であるスルーホールメッキの施工性に
対して非常に利点のある手法となる。
４０μｍの銅箔Ｃ2 と、厚さ５０μｍのポリイミドフィ
ルムＰ2 とを、接着剤（エポキシ樹脂が主成分）Ｅ2 を
挟んで交互に積層したもので、直径0.6mm の貫通孔Ｈが
開口されている。そして、この加工例では、貫通孔Ｈを
加工電極の真下に配置して、また、その貫通孔Ｈ内に加
工時のラジカルを含んだガスが導くために、雰囲気ガス
（Ｈｅガス）をノズル１ａから孔内へと流入させつつ、
その孔内壁の加工を行ったところ、図５(b) に示すよう
に、銅箔Ｃ2 は全く加工されず、ポリイミドフィルムＰ
2 と接着剤Ｅ2のみが除去された。従って、このような
加工法は、次工程であるスルーホールメッキの施工性に
対して非常に利点のある手法となる。
【００２４】すなわち、銅箔と有機フィルムとの積層体
にスルーホールを開孔（ドリル加工など）した後では、
孔加工面の銅箔が接着剤の付着により汚れた状態となっ
ており、また、孔内面の銅箔加工面とフィルム加工面と
が面一の状態となっていることから、そのままの状態で
スルーホールメッキを施すと、銅箔への銅メッキの付着
性が悪いこと、さらに銅箔とフィルムとの境界でメッキ
の縁切れが生じるなどの原因によってコンタクト不良が
発生し易くなるが、上記した孔加工を行うことで、孔加
工面の銅箔に付着した接着剤は完全に除去され、しか
も、図５(b) に示すように、孔内面で銅箔Ｃ2 が、ポリ
イミドフィルムＰ2 や接着剤Ｅ2 に対して突出した状態
となるので、メッキ時の銅箔Ｃ2 への銅の析出状態が良
好となる結果、スルーホールメッキの施工性が向上す
る。
にスルーホールを開孔（ドリル加工など）した後では、
孔加工面の銅箔が接着剤の付着により汚れた状態となっ
ており、また、孔内面の銅箔加工面とフィルム加工面と
が面一の状態となっていることから、そのままの状態で
スルーホールメッキを施すと、銅箔への銅メッキの付着
性が悪いこと、さらに銅箔とフィルムとの境界でメッキ
の縁切れが生じるなどの原因によってコンタクト不良が
発生し易くなるが、上記した孔加工を行うことで、孔加
工面の銅箔に付着した接着剤は完全に除去され、しか
も、図５(b) に示すように、孔内面で銅箔Ｃ2 が、ポリ
イミドフィルムＰ2 や接着剤Ｅ2 に対して突出した状態
となるので、メッキ時の銅箔Ｃ2 への銅の析出状態が良
好となる結果、スルーホールメッキの施工性が向上す
る。
【００２５】ここで、加工時のガス雰囲気の圧力は、先
に説明したように、１／１００気圧以上であれば問題は
ないが、金属や半導体に対する加工の選択性を考慮する
と、その上限は１気圧程度が好ましい。
に説明したように、１／１００気圧以上であれば問題は
ないが、金属や半導体に対する加工の選択性を考慮する
と、その上限は１気圧程度が好ましい。
【００２６】また、本発明の加工方法を実施するのに使
用する加工電極としては、上記の実施例で示した平板電
極のほか、例えば金属ワイヤーを直線状に張ったワイヤ
電極あるいは針状電極など、プラズマ放電を微小領域に
集中できるものであれば、任意の形状のものを使用でき
る。されに、加工電極の放電面の２次元形状を、所望の
加工形状に合わせておくことで、その形状に沿った加工
も可能になる。例えば図６に示すように、加工電極６２
を円筒形状とすることで、円形の打ち抜き加工が可能と
なる。
用する加工電極としては、上記の実施例で示した平板電
極のほか、例えば金属ワイヤーを直線状に張ったワイヤ
電極あるいは針状電極など、プラズマ放電を微小領域に
集中できるものであれば、任意の形状のものを使用でき
る。されに、加工電極の放電面の２次元形状を、所望の
加工形状に合わせておくことで、その形状に沿った加工
も可能になる。例えば図６に示すように、加工電極６２
を円筒形状とすることで、円形の打ち抜き加工が可能と
なる。
【００２７】なお、本発明方法は、ポリイミドなどの高
機能性の有機材料の加工に限られることなく、一般的な
有機材料を含めた広い範囲の有機材料の加工に適用可能
であるとは言うまでもない。
機能性の有機材料の加工に限られることなく、一般的な
有機材料を含めた広い範囲の有機材料の加工に適用可能
であるとは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の加工方法
によれば、有機材料の加工にラジカル反応を利用するの
で、加工面の表面粗さが例えば 0.005μｍ程度と非常に
精密な加工を、無ひずみで行うことが可能になる。ま
た、加工部に熱的変質層やイオン衝撃等による表面変質
層が発生することもない。しかも、例えばポリイミド等
の高機能性の有機材料であっても、そのような無ひずみ
の超精密加工が可能で、これによって、高機能性の有機
材料と金属等との複合材料（部品）の超精密化を実現で
きる。
によれば、有機材料の加工にラジカル反応を利用するの
で、加工面の表面粗さが例えば 0.005μｍ程度と非常に
精密な加工を、無ひずみで行うことが可能になる。ま
た、加工部に熱的変質層やイオン衝撃等による表面変質
層が発生することもない。しかも、例えばポリイミド等
の高機能性の有機材料であっても、そのような無ひずみ
の超精密加工が可能で、これによって、高機能性の有機
材料と金属等との複合材料（部品）の超精密化を実現で
きる。
【００２９】さらに、基本的にラジカル反応を利用した
加工であることから、加工の自由度が高く、これによ
り、表面加工のみならず外形（輪郭）加工，凹孔のくり
抜き加工あるいは貫通孔の内壁面の加工などの各種の加
工に適用可能である。さらにまた、金属や半導体に対し
て選択的な加工が可能で、これによって、加工の際に被
加工物上に金属マスクを配置するだけで、有機材料を所
望のパターンに容易に加工できるといった点の効果も大
きい。
加工であることから、加工の自由度が高く、これによ
り、表面加工のみならず外形（輪郭）加工，凹孔のくり
抜き加工あるいは貫通孔の内壁面の加工などの各種の加
工に適用可能である。さらにまた、金属や半導体に対し
て選択的な加工が可能で、これによって、加工の際に被
加工物上に金属マスクを配置するだけで、有機材料を所
望のパターンに容易に加工できるといった点の効果も大
きい。
【図１】本発明の加工方法の実施に使用する装置の概略
構成を示す図
構成を示す図
【図２】その加工装置の加工電極２とリニアステージ３
を抽出して示す斜視図
を抽出して示す斜視図
【図３】本発明の加工方法の実施例を説明する図
【図４】他の実施例を説明する図
【図５】更に別の実施例を説明する図
【図６】本発明方法を実施するのに使用する加工電極の
変形例を示す図
変形例を示す図
１・・・・反応容器 １ａ・・・・ノズル ２・・・・加工電極 ３・・・・リニアステージ ４・・・・整合器 ５・・・・高周波電源装置 ６・・・・ガス供給装置 ７・・・・排気装置 Ｗ・・・・被加工物（有機材料）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 司 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 矢野 周治 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 森 勇藏 大阪府交野市私市８丁目16番９号
Claims (6)
- 【請求項１】 内部に加工電極が配設された反応容器内
に、有機材料を上記電極に対して所定の隙間を隔てて配
置するとともに、この容器内を、ガス雰囲気でかつ所定
圧力以上に維持した状態で、上記電極に高周波電力を印
加して、その電極と有機材料との間にプラズマを発生さ
せ、そのプラズマ中のラジカルと有機材料との反応を利
用して加工を行う有機材料の加工方法。 - 【請求項２】 有機材料の加工面上に所定パターンの金
属製マスクを配置した状態で、その有機材料の加工を行
うことを特徴とする請求項１に記載の有機材料の加工方
法。 - 【請求項３】 上記加工電極と有機材料の相対的な移動
により、当該電極を有機材料の加工面上に沿って走査す
ることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の
有機材料の加工方法。 - 【請求項４】 金属物質と有機物質との複合材料を加工
することを特徴とする請求項１，請求項２もしくは請求
項３に記載の有機材料の加工方法。 - 【請求項５】 金属，半導体もしくは無機物絶縁体のい
ずれかの表面上に形成された有機物質を加工することを
特徴とする請求項１，請求項２もしくは請求項３に記載
の有機材料の加工方法。 - 【請求項６】 有機材料に開口された貫通孔内に上記ラ
ジカルを含んだガスを導いて、その貫通孔の内壁面の加
工を行うことを特徴とする請求項１に記載の有機材料の
加工方法。
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|---|---|---|---|
| JP03978393A JP3366679B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 有機材料の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=12562535
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|---|---|
| JP (1) | JP3366679B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000050194A1 (fr) * | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede et dispositif de traitement de surface par decharge |
| US6929829B2 (en) | 1998-11-13 | 2005-08-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and device discharging surface treatment |
| WO2016035894A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | 国立大学法人大阪大学 | 表面改質成型体の製造方法、及び該表面改質成型体を用いた複合体の製造方法 |
| WO2017191942A1 (ko) * | 2016-05-02 | 2017-11-09 | 성균관대학교 산학협력단 | 플라즈마 프레스 장치 및 이를 이용한 접합방법 |
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-
1993
- 1993-03-01 JP JP03978393A patent/JP3366679B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN1126628C (zh) * | 1999-02-24 | 2003-11-05 | 三菱电机株式会社 | 放电表面处理方法以及装置 |
| JP5547864B2 (ja) * | 1999-02-24 | 2014-07-16 | 三菱電機株式会社 | 放電表面処理方法及び装置 |
| WO2016035894A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | 国立大学法人大阪大学 | 表面改質成型体の製造方法、及び該表面改質成型体を用いた複合体の製造方法 |
| US10730253B2 (en) | 2014-09-05 | 2020-08-04 | Osaka University | Process for producing surface-modified molded article, and process for producing composite using surface-modified molded article |
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|---|---|
| JP3366679B2 (ja) | 2003-01-14 |
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