(57)【要約】【課題】装置構成の過度な制約を受けることなく、第１電極とステージとの間に発生するプラズマと、第２電極とステージ電極との間に発生するプラズマとの干渉を防止することのできるプラズマ処理装置を提供すること。【解決手段】プラズマ処理装置１００は、ウエハ２００を載置するステージ電極１３０と、ステージ電極１３０の一方側に配置された第１電極１１０と、第１電極１１０に第１交番電圧Ｖ１を印加する第１電源１１１と、第１交番電圧Ｖ１の位相を調整する第１位相調整部１１２と、ステージ電極１３０の他方側に配置された第２電極１２０と、第２電極１２０に第２交番電圧Ｖ２を印加する第２電源１２１と、第２交番電圧Ｖ２の位相を調整する第２位相調整部１２２と、を有し、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２は、周波数が互いに等しく、かつ、同位相で第１、２電極１１０、１２０に印加される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電位に接続され、基材を該基材の両主面が露出するように載置するステージ電極と、
前記ステージ電極の一方側に配置された第１電極と、
前記第１電極に第１交番電圧を印加する第１電源と、
前記第１電源と前記第１電極との間に配置され、前記第１電極へ印加される前記第１交番電圧の位相を調整する第１位相調整部と、
前記ステージ電極の他方側に配置された第２電極と、
前記第２電極に第２交番電圧を印加する第２電源と、
前記第２電源と前記第２電極との間に配置され、前記第２電極へ印加される前記第２交番電圧の位相を調整する第２位相調整部と、を有し、
前記第１交番電圧および前記第２交番電圧は、周波数が互いに等しく、かつ、同位相で前記第１電極および前記第２電極に印加されるよう構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記第１電源と前記第１電極との間に配置され、前記第１交番電圧の強度を調整する第１強度調整部と、
前記第２電源と前記第２電極との間に配置され、前記第２交番電圧の強度を調整する第２強度調整部と、を有している請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記基材の前記両主面に、ポリオルガノシロキサン膜を形成する請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記基材の前記第１電極側の主面に形成されるポリオルガノシロキサン膜は、前記基材の前記第２電極側の主面に形成されるポリオルガノシロキサン膜よりも硬質であり、かつ、撥液性が低い請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第１交番電圧は、前記第２交番電圧よりも大きい請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置で処理された前記基材を備える吐出装置のノズル板。
【請求項７】
請求項６に記載の吐出装置のノズル板の前記第１電極側に位置する主面が前記吐出装置の吐出液室側に位置するように装着された吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ウエハの表面に薄膜を成膜する方法としてプラズマＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が知られている。また、プラズマＣＶＤを行うプラズマ処理装置として、特許文献１のように、対向配置されている第１、第２電極と、これら第１、第２電極間にウエハを配置するためのステージとがチャンバー内に配設されている装置が知られている。この装置では、チャンバー内にキャリアガスおよび成膜原料を供給し、第１、第２電極とステージとの間に高周波電圧を印加することにより、ウエハの両面に同時に薄膜を成膜することができる。そのため、例えば、ウエハの片面ごとに成膜する装置と比較して、作業効率の向上が図られている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の装置では、１つの電源を用いて、第１電極とステージとの間、および、第２電極とステージとの間に高周波電圧を印加しているため、次のような問題が生じる。すなわち、第１電極とステージとの間に発生するプラズマと、第２電極とステージとの間に発生するプラズマとが干渉を起こさないように、電源と第１、第２電極とを接続する２本の配線の長さを等しくして位相差を無くす必要がある。そのため、装置構成に大きな制約が生じる。また、１つの電源を用いているため、第１電極とステージとの間に印加する高周波電圧と、第２電極とステージとの間に印加する高周波電圧が、同じ大きさおよび同じ周波数となる。そのため、例えば、異なる条件でウエハの両面を処理することができず、処理条件的にも大きな制約が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−３０３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、装置構成の過度な制約を受けることなく、第１電極とステージとの間に発生するプラズマと、第２電極とステージ電極との間に発生するプラズマとの干渉を防止することのできるプラズマ処理装置、このプラズマ処理装置で得られる信頼性の高い吐出装置のノズル板および吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のプラズマ処理装置は、基準電位に接続され、基材を該基材の両主面が露出するように載置するステージ電極と、
前記ステージ電極の一方側に配置された第１電極と、
前記第１電極に第１交番電圧を印加する第１電源と、
前記第１電源と前記第１電極との間に配置され、前記第１電極へ印加される前記第１交番電圧の位相を調整する第１位相調整部と、
前記ステージ電極の他方側に配置された第２電極と、
前記第２電極に第２交番電圧を印加する第２電源と、
前記第２電源と前記第２電極との間に配置され、前記第２電極へ印加される前記第２交番電圧の位相を調整する第２位相調整部と、を有し、
前記第１交番電圧および前記第２交番電圧は、周波数が互いに等しく、かつ、同位相で前記第１電極および前記第２電極に印加されるよう構成されていることを特徴とする。
これにより、装置構成の過度な制約を受けることなく、第１電極とステージとの間に発生するプラズマと、第２電極とステージ電極との間に発生するプラズマとの干渉を防止するプラズマ処理装置を提供することができる。
【０００７】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１電源と前記第１電極との間に配置され、前記第１交番電圧の強度を調整する第１強度調整部と、
前記第２電源と前記第２電極との間に配置され、前記第２交番電圧の強度を調整する第２強度調整部と、を有しているのが好ましい。
これにより、第１、第２交番電圧の強度をそれぞれ独立して変化させることができるため、第１電極側でのプラズマ処理の条件と、第２電極側でのプラズマ処理の条件とを独立して設定することができる。そのため、第１電極側と第２電極側とで異なるプラズマ処理を行うことが可能となる。
【０００８】
本発明のプラズマ処理装置では、前記基材の前記両主面に、ポリオルガノシロキサン膜を形成するのが好ましい。
これにより、インクジェットヘッドのノズル板に適した基材が得られる。
本発明のプラズマ処理装置では、前記基材の前記第１電極側の主面に形成されるポリオルガノシロキサン膜は、前記基材の前記第２電極側の主面に形成されるポリオルガノシロキサン膜よりも硬質であり、かつ、撥液性が低いのが好ましい。
これにより、インクジェットヘッドのノズル板により適した基材が得られる。
【０００９】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第１交番電圧は、前記第２交番電圧よりも大きいのが好ましい。
これにより、簡単に、基材の第１電極側の主面に形成されるポリオルガノシロキサン膜を、基材の第２電極側の主面に形成されるポリオルガノシロキサン膜よりも硬質であり撥液性の低いものとすることができる。
【００１０】
本発明の吐出装置のノズル板は、本発明のプラズマ処理装置で処理された前記基材を備えることを特徴とする。
これにより、インクの吐出不良を抑制することのできるノズル板となる。
本発明の吐出装置は、本発明の吐出装置のノズル板の前記第１電極側に位置する主面が前記吐出装置の吐出液室側に位置するように装着されたことを特徴とする。
これにより、インクの吐出不良を抑制することができる吐出装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のプラズマ処理装置の好適な実施形態を示す図（断面図およびブロック図）である。
【図２】図１に示す第１電極および第２電極に印加される第１交番電圧および第２交番電圧を示す図である。
【図３】インクジェットヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示すインクジェットヘッドの断面図である。
【図５】図３に示すインクジェットヘッドが組み込まれるプリンターの斜視図である。
【図６】図３に示すノズル板を得るためのプラズマ処理における第１交番電圧および第２交番電圧を示す図である。
【図７】図３に示すノズル板を得るためのプラズマ処理における第１交番電圧および第２交番電圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のプラズマ処理装置、吐出装置のノズル板および吐出装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のプラズマ処理装置の好適な実施形態を示す図（断面図およびブロック図）、図２は、図１に示す第１電極および第２電極に印加される第１交番電圧および第２交番電圧を示す図、図３は、インクジェットヘッドの一例を示す分解斜視図、図４は、図３に示すインクジェットヘッドの断面図、図５は、図３に示すインクジェットヘッドが組み込まれるプリンターの斜視図、図６および図７は、図３に示すノズル板を得るためのプラズマ処理における第１交番電圧および第２交番電圧を示す図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」と言い、下側を「下」とも言う。
【００１３】
図１に示すプラズマ処理装置１００は、ウエハ（基材）２００の両主面（第１主面２１０および第２主面２２０）を同時にプラズマ処理することのできる装置である。ここで、前記「プラズマ処理」は、プラズマを用いた処理全般を言い、代表例としては、例えば、ウエハ２００を所定形状に切断したり、ウエハ２００を薄肉化したりするエッチング加工、ウエハ２００の表面の研磨を行うポリッシング加工等を行うプラズマＣＶＭ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）や、ウエハ２００の表面に機能性の薄膜（例えば、撥液膜、親水膜、絶縁膜等）を形成するプラズマＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が挙げられる。
【００１４】
ウエハ２００としては、特に限定されず、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、ダイヤモンド、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、フェノール樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたものが挙げられる。
【００１５】
図１に示すように、プラズマ処理装置１００は、上下に対向配置された第１電極１１０および第２電極１２０と、第１、第２電極１１０、１２０の間に位置し、ウエハ２００を載置するステージを兼ねるステージ電極１３０と、これら電極１１０、１２０、１３０を収容するチャンバー１４０と、チャンバー１４０内に処理ガス３００を供給する処理ガス供給部１５０と、チャンバー１４０を減圧する減圧手段１６０と、装置各部の制御を行う制御部（図示せず）とを有している。
【００１６】
また、プラズマ処理装置１００は、第１電極１１０に高周波の第１交番電圧Ｖ１を印加する第１電源１１１と、第１電源１１１と第１電極１１０との間に設けられ、第１電源１１１からの第１交番電圧Ｖ１の位相を調整する第１位相調整部１１２と、第１電源１１１と第１位相調整部１１２との間に設けられ、第１交番電圧Ｖ１の強度を調整する第１増幅器（第１強度調整部）１１３とを有している。なお、第１増幅器１１３は、第１電極１１０と第１位相調整部１１２の間に設けられていてもよい。
【００１７】
同様に、プラズマ処理装置１００は、第２電極１２０に高周波の第２交番電圧Ｖ２を印加する第２電源１２１と、第２電源１２１と第２電極１２０との間に設けられ、第２電源１２１からの第２交番電圧Ｖ２の位相を調整する第２位相調整部１２２と、第２電源１２１と第２位相調整部１２２との間に設けられ、第２交番電圧Ｖ２の強度を調整する第２増幅器（第２強度調整部）１２３とを有している。なお、第２増幅器１２３は、第２電極１２０と第２位相調整部１２２の間に設けられていてもよい。
【００１８】
第１、第２電源１１１、１２１、第１、第２位相調整部１１２、１２２および第１、第２増幅器１１３、１２３は、それぞれ、前記制御部に電気的に接続され、この制御部によりその作動が制御される。
ステージ電極１３０は、枠状をなしており、ウエハ２００の外縁部を支持できるようになっている。そのため、ステージ電極１３０に支持されたウエハ２００は、第１主面２１０および第２主面２２０が共にステージ電極１３０から露出した状態となる。ウエハ２００がステージ電極１３０に載置された状態では、第１主面２１０が第１電極１１０と対向し、第２主面２２０が第２電極１２０と対向する。
【００１９】
また、ステージ電極１３０は、チャンバー１４０の内外を移動できるようになっているのが好ましい。このような構成によれば、ステージ電極１３０をチャンバー１４０外に移動させ、そこでウエハ２００をステージ電極１３０に載置し、その後、ステージ電極１３０をチャンバー１４０内に移動させることによって、ウエハ２００を簡単にチャンバー１４０内に配置することができる。
【００２０】
また、ステージ電極１３０は、チャンバー１４０内にて、上下に移動できるようになっているのが好ましい。このような構成によれば、ステージ電極１３０に載置されたウエハ２００の第１主面２１０と第１電極１１０の下面（ウエハ２００と対向する面）１１５との離間距離Ｄ１と、第２主面２２０と第２電極１２０の上面（ウエハ２００と対向する面）１２５との離間距離Ｄ２とを調整することができ、ウエハ２００の厚さによらず、Ｄ１＝Ｄ２としたり、Ｄ１＜Ｄ２としたり、Ｄ１＞Ｄ２としたりすることができる。そのため、より精度のよいプラズマ処理を行うことができる。
【００２１】
また、ステージ電極１３０は、ウエハ２００の位置決めを行うための突起や凹部を有していてもよい。このような突起や凹部を設けることによって、ウエハ２００の位置ずれを防止することができ、より精度のよいプラズマ処理を行うことができる。
ステージ電極１３０は、電極として機能するのに十分な導電性を有しており、接地されている（すなわち、基準電位に接続されている）。ステージ電極１３０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。
【００２２】
第１電極１１０は、ステージ電極１３０に載置されたウエハ２００の第１主面２１０と対向して配置されている。また、第１電極１１０の下面１１５は、第１主面２１０とほぼ平行な平坦面をなしている。また、第１電極１１０の内部には、一端が下面１１５に開放する誘導路１１６が形成されている。この誘導路１１６は、処理ガスをチャンバー１４０内に供給するためのものである。また、誘導路１１６は、第１電極１１０内で分岐しており、分岐した各誘導路が下面１１５の全域に広がって均一的に開放している。
【００２３】
誘導路１１６をこのような構成とすることにより、処理ガスを第１電極１１０とウエハ２００の第１主面２１０との間に確実にかつ均一的に供給することができるため、第１電極１１０と第１主面２１０との間に、安定した均一なプラズマを発生させることができる。そのため、第１主面２１０に対して効率的で精度のよいプラズマ処理を行うことができる。
【００２４】
以上のような第１電極１１０と同様に、第２電極１２０は、ステージ電極１３０に載置されたウエハ２００の第２主面２２０と対向して配置されている。また、第２電極１２０の上面（ウエハ２００と対向する面）１２５は、ウエハ２００の第２主面２２０とほぼ平行な平坦面をなしている。また、第２電極１２０の内部には、一端が上面１２５に開放する誘導路１２６が形成されている。誘導路１２６は、処理ガスをチャンバー１４０内に供給するためのものである。また、誘導路１２６は、第２電極１２０内で分岐しており、分岐した各誘導路が上面１２５の全域に広がって均一的に開放している。
【００２５】
誘導路１２６をこのような構成とすることにより、処理ガスを第２電極１２０とウエハ２００の第２主面２２０との間に確実にかつ均一的に供給することができるため、第２電極１２０と第２主面２２０との間に、安定した均一なプラズマを発生させることができる。そのため、第２主面２２０に対して効率的で精度のよいプラズマ処理を行うことができる。
【００２６】
第１、第２電極１１０、１２０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。また、第１、第２電極１１０、１２０の下面１１５、上面１２５は、誘電体材料で構成された誘電体層（図示せず）によって覆われているのが好ましい。下面１１５、上面１２５を誘電体層で覆うことにより、不安定なプラズマの発生を抑制することができる。
【００２７】
処理ガス供給部１５０は、所定のガスが充填されたガスボンベ１５１と、途中で二股に分かれ、各誘導路１１６、１２６とガスボンベ１５１とを接続する処理ガス供給流路１５２と、ガスボンベ１５１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラー１５３と、マスフローコントローラー１５３より下流端側かつ分岐部より上流側で、処理ガス供給流路１５２内の流路を開閉するバルブ１５４とを有している。マスフローコントローラー１５３およびバルブ１５４は、それぞれ、前記制御部に電気的に接続され、この制御部によりその作動が制御される。このような処理ガス供給部１５０は、バルブ１５４を開状態とした状態で、ガスボンベ１５１から処理ガスを送り出し、マスフローコントローラー１５３により処理ガスの流量を調節する。そして、流量が調整された処理ガスを第１電極１１０の下面１１５および第２電極１２０の上面１２５からチャンバー１４０内に供給する。
【００２８】
減圧手段１６０は、チャンバー１４０に設けられた排出口１６１と、排出口１６１に接続された流路１６２と、流路１６２に接続された真空ポンプ１６３とを有している。真空ポンプ１６３は、前記制御部に電気的に接続され、この制御部によりその作動が制御される。このような減圧手段１６０は、真空ポンプ１６３を作動することにより、チャンバー１４０内を減圧するように構成されている。チャンバー１４０内の圧力は、特に限定されないが、１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましい。
以上、プラズマ処理装置１００の構成について説明した。このプラズマ処理装置１００は、例えば、次のようにして作動する。
【００２９】
まず、ウエハ２００をステージ電極１３０に載置し、例えば、離間距離Ｄ１、Ｄ２が等しくなるようにステージ電極１３０の位置決めを行う。次に、減圧手段１６０によってチャンバー１４０内を減圧し、処理ガス供給部１５０によってチャンバー１４０内に処理ガスを供給（導入）する。
次に、第１、第２電源１１１、１２１から第１、第２電極１１０、１２０へ第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２を印加する。ここで、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２の周波数は、互いに等しい。第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２の周波数としては、特に限定されないが、例えば、１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、工業用周波数である１３．５６１４ＭＨｚを用いるのがより好ましい。なお、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２が「等しい」とは、等しい場合の他、互いの周波数の誤差が１％以内の場合を含むものとする。１％以内の誤差であれば、周波数が等しい場合と、ほぼ同等の効果を発揮することができる。
【００３０】
第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２は、それぞれ、第１、第２増幅器１１３、１２３によって所定の強度（大きさ）に増幅される。第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２の強度は、互いに等しくてもよいし、異なっていてもよく、目的のプラズマ処理や、離間距離Ｄ１、Ｄ２との関係に基づいて適宜設定すればよい。
さらに、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２は、第１、第２位相調整部１１２、１２２によって互いの位相が調整され、第１、第２電極１１０、１２０に同位相で印加される。例えば、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２が第１、第２電源１１１、１２１から図２（ａ）に示すタイミングで発生しても、第１、第２電極１１０、１２０には図２（ｂ）に示すタイミングで印加される。このように、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２が同位相で第１、第２電極１１０、１２０に印加されることにより、第１電極１１０とウエハ２００の第１主面２１０との間に発生するプラズマと、第２電極１２０とウエハ２００の第２主面２２０との間に発生するプラズマとの干渉を防止または抑制することができる。そのため、第１、第２主面２１０、２２０に対してそれぞれ所望のプラズマ処理を高精度に行うことができる。
【００３１】
プラズマ処理装置１００のように、第１、第２位相調整部１１２、１２２を有していると、第１、第２電源１１１、１２１からの第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２の印加タイミングを計ることが必要なく、また、第１、第２電源１１１、１２１と第１、第２電極１１０、１２０とを接続する電気配線の長さの制約も生じない。そのため、プラズマ処理装置１００の設計の自由度が向上する。
【００３２】
また、プラズマ処理装置１００のように、第１、第２増幅器１１３、１２３を有することにより、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２の強度（大きさ）を適宜調節することができるため、第１、第２主面２１０、２２０に対して互いに同じ条件または互いに異なる条件で所望のプラズマ処理を行うことができる。そのため、プラズマ処理装置１００の利便性がより向上する。例えば、離間距離Ｄ１、Ｄ２が等しい場合には、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２を等しくすれば、第１、第２主面２１０、２２０に対して同じプラズマ処理を行うことができ、第１交番電圧Ｖ１を第２交番電圧Ｖ２よりも大きくすれば、第１主面２１０側のプラズマ処理を、第２主面２２０側のプラズマ処理よりも高いエネルギーで行うことができる。
【００３３】
次に、プラズマ処理装置１００を用いた具体的なプラズマ処理として、インクジェットヘッド（インクジェット式記録ヘッド）４００のノズル板４１０の表面へ薄膜を形成（プラズマＣＶＤ）する処理を代表して説明する。なお、プラズマ処理装置１００を用いたプラズマ処理としては、下記の例に限定されない。
図３および図４に示すインクジェットヘッド（吐出装置）４００は、図５に示すインクジェットプリンター９００に搭載されている。図５に示すように、インクジェットプリンター９００は、装置本体９２０を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７０とが設けられている。操作パネル９７０は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
【００３４】
また、装置本体９２０の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３０を備える印刷装置９４０と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４０に送り込む給紙装置９５０と、印刷装置９４０および給紙装置９５０を制御する制御部９６０とを有している。制御部９６０の制御により、給紙装置９５０は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３０の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３０が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３０の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【００３５】
印刷装置９４０は、ヘッドユニット９３０と、ヘッドユニット９３０の駆動源となるキャリッジモーター９４１と、キャリッジモーター９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３０を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３０は、その下部に、多数のノズル孔４１１を備えるインクジェットヘッド４００と、インクジェットヘッド４００にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、インクジェットヘッド４００およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
【００３６】
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。キャリッジモーター９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３０が往復動する。そして、この往復動の際に、インクジェットヘッド４００から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００３７】
給紙装置９５０は、その駆動源となる給紙モーター９５１と、給紙モーター９５１の作動により回転する給紙ローラー９５２とを有している。給紙ローラー９５２は、記録用紙Ｐの送り経路を挟んで上下に対向する従動ローラー９５２ａと駆動ローラー９５２ｂとで構成され、駆動ローラー９５２ｂは、給紙モーター９５１に連結されている。これにより、給紙ローラー９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４０に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。
【００３８】
制御部９６０は、例えばパーソナルコンピューターやディジタルカメラ等のホストコンピューターから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４０や給紙装置９５０等を制御することにより印刷を行うものである。制御部９６０は、入手した印刷データを処理し、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各部の駆動を制御する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる
【００３９】
図３および図４に示すように、インクジェットヘッド４００は、ノズル板（吐出装置のノズル板）４１０と、インク室基板４２０と、振動板４３０と、振動板４３０に接合された圧電素子４４０とを備え、これらが基体４６０に収納されている。なお、このインクジェットヘッド４００は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
ノズル板４１０は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
【００４０】
このノズル板４１０には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔４１１が形成されている。これらのノズル孔４１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。ノズル板４１０には、インク室基板４２０が固着されている。このインク室基板４２０は、ノズル板４１０、側壁４２２および振動板４３０により、複数のインク室４２１と、インクカートリッジ９３１から供給されるインクを一時的に貯留するリザーバ室４２３と、リザーバ室４２３から各インク室４２１に、それぞれインクを供給する供給口４２４とが区画形成されている。
【００４１】
各インク室４２１には、それぞれ短冊状に形成され、各ノズル孔４１１に対応して配設されている。各インク室４２１は、振動板４３０の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。インク室基板４２０を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種プラスチック基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、インクジェットヘッド４００の製造コストを低減することができる。
【００４２】
一方、インク室基板４２０のノズル板４１０と反対側には、振動板４３０が接合されており、さらに、振動板４３０のインク室基板４２０と反対側には、複数の圧電素子４４０が設けられている。また、振動板４３０の所定位置には、振動板４３０の厚さ方向に貫通して連通孔４３１が形成されている。この連通孔４３１を介して、前述したインクカートリッジ９３１からリザーバ室４２３に、インクが供給可能となっている。
基体４６０は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体４６０にインク室基板４２０が固定、支持されている。
【００４３】
また、ノズル板４１０のインク室基板４２０側の面には、第１ポリオルガノシロキサン膜４１２が形成されており、ノズル板４１０のインク室基板４２０と反対側の面には、第２ポリオルガノシロキサン膜４１３が形成されている。第１ポリオルガノシロキサン膜４１２は、第２ポリオルガノシロキサン膜４１３と比較して硬質である。一方、第２ポリオルガノシロキサン膜４１３は、第１ポリオルガノシロキサン膜４１２と比較して高い撥液性を有している。すなわち、第１ポリオルガノシロキサン膜４１２は、撥液性は低いが硬質であり、第２ポリオルガノシロキサン膜４１３は、第１ポリオルガノシロキサン膜４１２ほどの硬さはないが高い撥液性を有している。
【００４４】
また、第１ポリオルガノシロキサン膜４１２は、ノズル板４１０のインク室４２１（リザーバ室４２３および供給口４２４も含む）の内部に臨む面（上面）に形成されている。そのため、第１ポリオルガノシロキサン膜４１２によって、インク室４２１の強度を高めることができる。また、第１ポリオルガノシロキサン膜４１２は、撥液性が十分に低いため、インク室４２１内でのインクの不要な弾きが防止され、インクのスムーズな吐出が確保される。
【００４５】
一方、第２ポリオルガノシロキサン膜４１３は、ノズル板４１０のインクジェットヘッド４００の外部に臨む面（下面）に形成されている。そのため、このような面に第２ポリオルガノシロキサン膜４１３を形成して撥液性を付与することにより、インク吐出後にインクが下面に残存し難くなる。そのため、例えば、残存したインクがノズル孔４１１の周囲で固化し、インクの吐出が阻害されることを効果的に抑制することができる。
【００４６】
このようなインクジェットヘッド４００は、圧電素子４４０の一対の電極間に電圧が印加されていない状態では振動板４３０に変形が生じず、インク室４２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔４１１からインク滴は吐出されない。一方、圧電素子４４０の一対の電極間に一定電圧が印加された状態では、振動板４３０が大きくたわみ、インク室４２１の容積変化が生じる。このとき、インク室４２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔４１１からインク滴が吐出される。
【００４７】
１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子４４０は、ほぼ元の形状に戻り、インク室４２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ９３１からノズル孔４１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔４１１からインク室４２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室４２３）からインク室４２１へ供給される。
以上、インクジェットヘッド４００について説明した。プラズマ処理装置１００によれば、第１、第２ポリオルガノシロキサン膜４１２、４１３が形成されたノズル板４１０を簡単に製造することができる。
【００４８】
まず、ノズル板４１０となる母材４１０Ａを用意し、用意した母材４１０Ａをステージ電極１３０に載置する。そして、離間距離Ｄ１、Ｄ２が等しくなるようにステージ電極１３０の位置決めを行う。次に、減圧手段１６０によってチャンバー１４０内を減圧し、処理ガス供給部１５０によってチャンバー１４０内に処理ガスを供給（導入）する。
処理ガスには、原料すなわちポリオルガノシロキサンの前駆体であるオルガノシロキサン（第１、第２ポリオルガノシロキサン膜４１２、４１３の原料）と、キャリアガスとが含まれている。なお、「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。原料の流量は、特に限定されないが、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。また、キャリアガスの流量は、特に限定されないが、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。
【００４９】
ポリオルガノシロキサンとしては、例えば、ジメチルシリコーン、ジエチルシリコーンのようなジアルキルシリコーン、シクロアルキルシリコーン等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。これらの中でも、ポリオルガノシロキサンとしては、ジアルキルシリコーン（特に、ジメチルシリコーン）を主成分とするものが好適である。
【００５０】
ジメチルシリコーンを主成分とする第１、第２ポリオルガノシロキサン膜４１２、４１３とする場合、その原料（前駆体）としては、例えば、メチルポリシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの中でも、オクタメチルシクロテトラシロキサンを主成分とするものが好適である。このような材料によれば、均質かつ均一な膜厚の第１、第２ポリオルガノシロキサン膜４１２、４１３を容易に形成することができる。
一方、キャリアガスとしては、例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガスを用いることができる。これらは、単独でも２種以上を混合した形態でも用いることができる。また、処理ガスの解離促進のためにＯ２を混ぜてもよい。
【００５１】
次に、第１、第２電源１１１、１２１から第１、第２電極１１０、１２０へ第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２を印加する。前述のように、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２の周波数は、互いに等しく、例えば、１３．５６１４ＭＨｚに設定されている。また、第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２は、第１、第２位相調整部１１２、１２２によって位相が調整された後、第１、第２電極１１０、１２０に同位相で印加される。これにより、前述した理由により、母材４１０Ａの主面に均一な第１、第２ポリオルガノシロキサン膜（プラズマ重合膜）４１２、４１３を形成することができる。
【００５２】
また、第１電極１１０に印加される第１交番電圧Ｖ１は、第１増幅器１１３によって増幅されており、図６に示すように、第１交番電圧Ｖ１が、第２交番電圧Ｖ２よりも大きく（強く）なっている。そのため、第１電極１１０と母材４１０Ａとの間に発生するプラズマが、第２電極１２０と母材４１０Ａとの間に発生するプラズマよりも強くなり、母材４１０Ａの第１電極１１０側の面に対するプラズマ処理と、母材４２０の第２電極１２０側の面に対するプラズマ処理とが異なるものとなる。
【００５３】
具体的には、第１電極１１０側では、プラズマ強度が高いため、第１電極１１０側の面に形成されるポリオルガノシロキサン膜４１２Ａの表面（および表面付近）にある多くのメチル基（−ＣＨ３）が切断され、除去される。そして、ポリオルガノシロキサン膜４１２Ａは、その表面がＳｉＯ２膜に似た膜となる。メチル基が除去されることによって、ポリオルガノシロキサン膜４１２Ａが硬質となるとともに、撥液性が失われていく。このポリオルガノシロキサン膜４１２Ａが第１ポリオルガノシロキサン膜４１２となる。
【００５４】
一方、第２電極１２０側では、第１電極１１０側と比べてプラズマ強度が低いため、第２電極１２０側の面に形成されるポリオルガノシロキサン膜４１３Ａの表面（および表面付近）に、ポリオルガノシロキサン膜４１２Ａと比較して多くのメチル基が残存する。そのため、ポリオルガノシロキサン膜４１３Ａは、ポリオルガノシロキサン膜４１３Ａほど硬質ではないが、ポリオルガノシロキサン膜４１３Ａよりも優れた撥液性を示す膜となる。そして、このポリオルガノシロキサン膜４１３Ａが第２ポリオルガノシロキサン膜４１３となる。
以上によって、一方の面に第１ポリオルガノシロキサン膜４１２が、他方の面に第２ポリオルガノシロキサン膜４１３が形成された母材４１０Ａが得られる。そして、得られた母材４１０Ａを所定形状に加工するとともに、所定位置にノズル孔４１１を形成することによってノズル板４１０が得られる。
【００５５】
なお、次のような方法によって、第１、第２ポリオルガノシロキサン膜４１２、４１３を形成してもよい。以下に示す方法は、第２交流電圧Ｖ２の強度をプラズマ処理の途中で変化させること以外は、上記の方法と同様である。
まず、図７（ａ）に示すように、強度の等しい第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２を第１、第２電極１１０、１２０に印加する。この際の第１、第２交番電圧Ｖ１、Ｖ２の強度は、前述した方法における第１交番電圧Ｖ１とほぼ等しい強度である。そのため、本工程では、第１、第２主面２１０、２２０の各々に、硬質で撥液性の低いポリオルガノシロキサン膜４１２Ａが形成される。
【００５６】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１交番電圧Ｖ１の強度を維持しつつ、第２増幅器１２３によって第２交番電圧Ｖ２の強度を低下させる。すると、第１電極１１０側では、硬質で撥液性の低いポリオルガノシロキサン膜４１２Ａがさらに形成される。このポリオルガノシロキサン膜４１２Ａが第１ポリオルガノシロキサン膜４１２となる。
一方、第２電極１２０側では、ポリオルガノシロキサン膜４１２Ａ上に、ポリオルガノシロキサン膜４１２Ａよりも軟質で撥液性の高いポリオルガノシロキサン膜４１３Ａが形成される。すなわち、第２電極１２０側では、ポリオルガノシロキサン膜４１２Ａ、４１３Ａが積層した膜が形成される。この積層膜が第２ポリオルガノシロキサン膜４１３となる。
【００５７】
このように、プラズマ処理中に第２交番電圧Ｖ２の強度を変化させることにより、第２ポリオルガノシロキサン膜４１３の表面付近以外の部分を硬い層で構成することができるため、例えば、前述した方法と比較して、第２ポリオルガノシロキサン膜４１３の全体的な強度を高めることができる。
以上、本発明のプラズマ処理装置、吐出装置のノズル板および吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明した。本発明はこれらに限定されるものではない。本発明のプラズマ処理装置、吐出装置のノズル板および吐出装置の各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では、第１電極と第１電源との間に第１増幅器が設けられているが、第１増幅器は、省略してもよい。同様に、第２電極と第２電源との間に第２増幅器が設けられているが第２増幅器は、省略してもよい。第１、第２増幅器を省略する場合には、第１、第２電源から等しい強さ（大きさ）の第１、第２交番電圧が発生するよう構成されているのが好ましい。
【００５９】
また、上述した実施形態では、処理ガスが第１、第２電極内の誘導路を介してチャンバー内に供給されているが、処理ガスの供給方法は、これに限定されない。例えば、チャンバーの壁面に形成された供給口を介して処理ガスをチャンバー内に供給するような構成であってもよい。
また、上述した実施形態では、１つの供給ラインから原料とキャリアガスとを処理ガスとしてチャンバー内に供給しているが、原料とキャリアガスの供給ラインを別々にしてもよい。すなわち、原料を単独でチャンバー内に供給し、これとは別に、キャリアガスを単独でチャンバー内に供給してもよい。
また、上述した実施形態では、第１、第２電極とウエハとの離間距離を調節するために、ステージ電極が上下に移動できるように構成されているが、ステージ電極が固定されており、第１、第２電極がそれぞれ上下に移動できる構成となっていてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１００…プラズマ処理装置  １１０…第１電極  １１１…第１電源  １１２…第１位相調整部  １１３…第１増幅器  １１５…下面  １１６…誘導路  １２０…第２電極  １２１…第２電源  １２２…第２位相調整部  １２３…第２増幅器  １２５…上面  １２６…誘導路  １３０…ステージ電極  １４０…チャンバー  １５０…処理ガス供給部  １５１…ガスボンベ  １５２…処理ガス供給流路  １５３…マスフローコントローラー  １５４…バルブ  １６０…減圧手段  １６１…排出口  １６２…流路  １６３…真空ポンプ  ２００…ウエハ  ２１０…第１主面  ２２０…第２主面  ３００…処理ガス  ４００…インクジェットヘッド  ４１０…ノズル板  ４１０Ａ…母材  ４１１…ノズル孔  ４１２…第１ポリオルガノシロキサン膜  ４１２Ａ…ポリオルガノシロキサン膜  ４１３…第２ポリオルガノシロキサン膜  ４１３Ａ…ポリオルガノシロキサン膜  ４２０…インク室基板  ４２０…母材  ４２１…インク室  ４２２…側壁  ４２３…リザーバ室  ４２４…供給口  ４３０…振動板  ４３１…連通孔  ４４０…圧電素子  ４６０…基体  ９００…インクジェットプリンター  ９２０…装置本体  ９２１…トレイ  ９２２…排紙口  ９３０…ヘッドユニット  ９３１…インクカートリッジ  ９３２…キャリッジ  ９４０…印刷装置  ９４１…キャリッジモーター  ９４２…往復動機構  ９４３…キャリッジガイド軸  ９４４…タイミングベルト  ９５０…給紙装置  ９５１…給紙モーター  ９５２…給紙ローラー  ９５２ａ…従動ローラー  ９５２ｂ…駆動ローラー  ９６０…制御部  ９７０…操作パネル  Ｖ１…第１交番電圧  Ｖ２…第２交番電圧  Ｄ１、Ｄ２…離間距離  Ｐ…記録用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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