(57)【要約】      （修正有）【課題】硬度の高い膜を形成することができるプラズマＣＶＤ装置、成膜方法の提供、並びに硬度の高い膜、硬度の高い膜を備えた膜付き部材の提供。【解決手段】膜が形成される基材が設置される第１電極１と、第１電極と対向して配置された第２電極２とを有するプラズマＣＶＤ装置であって、第１電極が、その少なくとも一部において、断熱層５０を介して支持体３に支持されているプラズマＣＶＤ装置。第１電極は、１００℃における体積熱容量が、２．００［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上であるスペーサー４を介して支持体に支持されていることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜が形成される基材が設置される第１電極と、
前記第１電極と対向して配置された第２電極とを有するプラズマＣＶＤ装置であって、
前記第１電極が、その少なくとも一部において、断熱層を介して支持体に支持されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記第１電極は、スペーサーを介して前記支持体に支持されている請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記スペーサーの１００℃における体積熱容量が２．００［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上である請求項１または２に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記基材または前記第１電極の温度を検出する温度検出手段を備え、検出された温度に基づいて高周波電源の出力を制御する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記第１電極の１００℃における体積熱容量が２．００［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
前記第１電極は、移動可能なものであり、成膜終了後に前記支持体に接触可能に構成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項７】
前記支持体は、１００℃における熱伝導率が１００［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以上の材料で構成されたものである請求項１ないし６のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項８】
第１電極に膜が形成される基材を載置した状態で、前記第１電極と、前記第１電極とは異なる第２電極との間に電圧を印加し、プラズマＣＶＤ法により、前記基材に膜を形成する成膜方法であって、
前記第１電極の少なくとも一部が断熱層を介して支持体に支持された状態で、成膜を行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項９】
前記第１電極は、移動可能なものであり、成膜時には前記支持体から離間した状態を保持し、成膜終了後に前記支持体に接触するものである請求項８に記載の成膜方法。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて形成されたことを特徴とする膜。
【請求項１１】
請求項８または９に記載の成膜方法を用いて形成されたことを特徴とする膜。
【請求項１２】
基材と、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて形成された膜とを備えることを特徴とする膜付き部材。
【請求項１３】
基材と、
請求項８または９に記載の成膜方法を用いて形成された膜とを備えることを特徴とする膜付き部材。
【請求項１４】
前記膜の厚さが０．１μｍ以上５．０μｍ以下である請求項１２または１３に記載の膜付き部材。
【請求項１５】
膜付き部材は、ノズルプレートである請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の膜付き部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置、成膜方法、膜および膜付き部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜の形成装置として、プラズマＣＶＤ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
プラズマＣＶＤ装置は、一般に、電力を供給する電極を配置した真空室を有し、この真空室内に処理すべき基材（半導体ウェハーやガラス基板等）を設置し、真空室内を減圧した状態で当該真空室内に反応性ガスを導入し、電極に電力を供給して真空室内にプラズマを発生せしめて化学反応により基材上に物質を堆積する処理を行うことにより、基材上に膜を形成する。
【０００４】
しかしながら、従来のプラズマＣＶＤ装置では、膜の構成材料が本来有している特性が得られない場合があった。特に、膜の構成材料が、本来、硬質のものであっても、形成される膜の硬度が不十分である場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１８４１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、硬度の高い膜を形成することができるプラズマＣＶＤ装置、成膜方法を提供すること、硬度の高い膜を提供すること、また、硬度の高い膜を備えた膜付き部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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ＣＶＤ装置は、膜が形成される基材が設置される第１電極と、
前記第１電極と対向して配置された第２電極とを有するプラズマＣＶＤ装置であって、
前記第１電極が、その少なくとも一部において、断熱層を介して支持体に支持されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、硬度の高い膜を形成することができるプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
【０００９】
本発明のプラズマＣＶＤ装置では、前記第１電極は、スペーサーを介して前記支持体に支持されていることが好ましい。
【００１０】
これにより、簡易な構成で、第１電極と支持体との間に断熱層を確実に設けることができる。また、第１電極を安定的に支持することができ、装置全体としての信頼性を特に優れたものとすることができる。
【００１１】
本発明のプラズマＣＶＤ装置では、前記スペーサーの１００℃における体積熱容量が２．００［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上であることが好ましい。
【００１２】
これにより、第１電極１からスペーサー４への熱伝導による基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより優れたものとすることができる。
【００１３】
本発明のプラズマＣＶＤ装置では、前記基材または前記第１電極の温度を検出する温度検出手段を備え、検出された温度に基づいて高周波電源の出力を制御することが好ましい。
【００１４】
これにより、成膜時における基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより確実に優れたものとすることができる。
【００１５】
本発明のプラズマＣＶＤ装置では、前記第１電極の１００℃における体積熱容量が２．００［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上であることが好ましい。
【００１６】
これにより、成膜時における基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより優れたものとすることができる。
【００１７】
本発明のプラズマＣＶＤ装置では、前記第１電極は、移動可能なものであり、成膜終了後に前記支持体に接触可能に構成されていることが好ましい。
【００１８】
これにより、成膜時には、基材の不本意な温度変化が生じるのを効果的に防止しつつ、成膜終了後には、膜が形成された基材（膜付き部材）を好適に冷却することができる。その結果、膜付き部材の生産性を特に優れたものとすることができる。また、例えば、成膜時において基材や第１電極の温度が必要以上に上昇した場合等に、第１電極を支持体に接触させることにより、好適に第１電極、基材を冷却することができる。
【００１９】
本発明のプラズマＣＶＤ装置では、前記支持体は、１００℃における熱伝導率が１００［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以上の材料で構成されたものであることが好ましい。
【００２０】
これにより、成膜終了後に、第１電極１と支持体３とを接触させることにより、膜が形成された基材（膜付き部材）をより好適に冷却することができ、膜付き部材の生産性をより優れたものとすることができる。
【００２１】
本発明の成膜方法は、第１電極に膜が形成される基材を載置した状態で、前記第１電極と、前記第１電極とは異なる第２電極との間に電圧を印加し、プラズマＣＶＤ法により、前記基材に膜を形成する成膜方法であって、
前記第１電極の少なくとも一部が断熱層を介して支持体に支持された状態で、成膜を行うことを特徴とする。
これにより、硬度の高い膜を形成することができる成膜方法を提供することができる。
【００２２】
本発明の成膜方法では、前記第１電極は、移動可能なものであり、成膜時には前記支持体から離間した状態を保持し、成膜終了後に前記支持体に接触するものであることが好ましい。
【００２３】
これにより、効率よく、第１電極、膜が形成された基材（膜付き部材）を冷却することができる。その結果、プラズマＣＶＤ装置からの膜付き部材の取出しを安全に行うことができるとともに、膜付き部材の生産性をより優れたものとすることができる。
【００２４】
本発明の膜は、本発明のプラズマＣＶＤ装置を用いて形成されたことを特徴とする。
これにより、硬度の高い膜を提供することができる。
【００２５】
本発明の膜は、本発明の成膜方法を用いて形成されたことを特徴とする。
これにより、硬度の高い膜を提供することができる。
【００２６】
本発明の膜付き部材は、基材と、
本発明のプラズマＣＶＤ装置を用いて形成された膜とを備えることを特徴とする。
これにより、硬度の高い膜を備えた膜付き部材を提供することができる。
【００２７】
本発明の膜付き部材は、基材と、
本発明の成膜方法を用いて形成された膜とを備えることを特徴とする。
これにより、硬度の高い膜を備えた膜付き部材を提供することができる。
【００２８】
本発明の膜付き部材では、前記膜の厚さが０．１μｍ以上５．０μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
これにより、形成される膜の基材に対する密着性を十分に優れたものとしつつ、膜の硬度をより優れたものとすることができる。
【００３０】
本発明の膜付き部材は、ノズルプレートであることが好ましい。
ノズルプレートは、繰り返しの拭き取りにも耐え得るように、各種膜付き部材の中でも、特に高い硬度を有することが求められる部材であったが、本発明では、ノズルプレートに適用した場合であっても、膜が設けられた部位の硬度を長期間にわたって安定的に高いものとすることができる。すなわち、膜付き部材がノズルプレートである場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の好適な実施形態の概略を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す本発明のプラズマＣＶＤ装置を構成する第２電極の模式的な平面図である。
【図３】図１に示す本発明のプラズマＣＶＤ装置において、第１電極と支持体とが接触した状態を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明が適用されたノズルプレートを備えたインクジェットヘッドの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の膜付き部材が適用されたインクジェット式記録装置の好適な実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付する図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。
【００３３】
《プラズマＣＶＤ装置》
まず、本発明のプラズマＣＶＤ装置（成膜装置）について説明する。
【００３４】
図１は、本発明のプラズマＣＶＤ装置（成膜装置）の好適な実施形態の概略を模式的に示す縦断面図、図２は、図１に示す本発明のプラズマＣＶＤ装置を構成する第２電極の模式的な平面図、図３は、図１に示す本発明のプラズマＣＶＤ装置において、第１電極と支持体とが接触した状態を模式的に示す断面図である。
【００３５】
本発明のプラズマＣＶＤ装置１０は、膜が形成される基材が設置される第１電極１と、  前記第１電極と対向して配置された第２電極２と、第１電極１を支持する支持体３と、第１電極１および第２電極２を収容する真空室（チャンバー）５と、真空室５内を排気する排気手段６と、真空室５内にガスを供給するガス供給手段７と、電源（高周波電源）８と、冷却手段９とを備えている。
【００３６】
第２電極２は、図示しない整合回路を介して、電源（高周波電源）８に電気的に接続されている。
【００３７】
第２電極２には、後述するガス供給手段７から供給されたガス（成膜材料を含むもの）を、第１電極１と第２電極２の間の空間に導入する貫通孔（成膜材料供給部、ノズル）２１が複数設けられたものである。
【００３８】
これにより、第１電極１に設置された基材に向けて成膜材料を効率よく供給することができ、成膜に利用されない成膜材料の割合を少なくすることができ、効率のよい成膜を行うことができる。また、基材に形成される膜の膜厚の不本意なばらつきを効果的に防止することができる。
【００３９】
また、貫通孔（ノズル）２１は、第２電極２のほぼ全面にわたって均等に設けられている。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【００４０】
第２電極２を平面視した際の貫通孔２１の形状は、特に限定されないが、円形であるのが好ましい。
これにより、ガスの供給をより円滑に行うことができる。
【００４１】
貫通孔２１の直径は、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００４２】
これにより、ガスの噴射圧力が極端に高くなることを防止しつつ、十分な量（単位時間当たりの供給量）のガスを供給することができる。その結果、成膜の効率（膜付き部材の生産性）を特に優れたものとしつつ、不本意な膜厚のばらつきの発生等をより効果的に防止することができる。
【００４３】
なお、本明細書において、所定の数値について、「以上」、「以下」という表現は、当該数値を含む範囲について用い、「未満」、「超える」という表現は、当該数値を含まない範囲について用いるものとする。
【００４４】
隣り合う貫通孔２１のピッチ（中心間距離）は、１．０ｍｍ以上２２．５ｍｍ以下であるのが好ましく、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００４５】
これにより、第２電極２の表面（第１電極１に対向する側の表面）のうち導電部として機能する部位の面積を十分に大きいものとしつつ、基材の各部位に供給されるガスまたは成膜材料の反応生成物の量のばらつきを抑制することができる。その結果、より優れた生産性で、不本意な膜厚のばらつきの発生等がより効果的に防止された膜を形成することができる。
【００４６】
第２電極２を第１電極１が設けられた側から平面視した際の第２電極２の面積をＳ０［ｍｍ２］、複数個の貫通孔２１の総面積をＳ２［ｍｍ２］としたとき、０．０００７≦Ｓ２／Ｓ０≦０．０２の関係を満足するのが好ましく、０．００２≦Ｓ２／Ｓ０≦０．０１２の関係を満足するのがより好ましい。
【００４７】
これにより、第２電極２の表面（第１電極１に対向する側の表面）のうち導電部として機能する部位の面積を十分に大きいものとしつつ、基材の各部位に供給されるガスまたは成膜材料の反応生成物の量のばらつきを抑制することができる。その結果、より優れた生産性で、不本意な膜厚のばらつきの発生等がより効果的に防止された膜を形成することができる。
【００４８】
第２電極２は、導電性を有するものであれば、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、例えば、アルミニウム等の各種金属を用いることができる。
また、第２電極２の表面には、表面処理が施されていてもよい。
【００４９】
これにより、例えば、第２電極２の耐食性の向上や、スパッタ現象に対する耐性の向上等を図ることができる。
【００５０】
第２電極２が主としてアルミニウムで構成されたものである場合、前記表面処理としては、アルマイト処理を採用することができる。これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。
【００５１】
第１電極１は、膜が形成される基材（部材）を保持する機能を有するものであるとともに、接地（アース）されており、第２電極２との間で電位差を生じるように構成されている。
【００５２】
第１電極１は、スペーサー（脚部）４を介して支持体３に支持されている。そして、スペーサー４の存在により、第１電極１と支持体３との間に断熱層（空隙）５０が介在するように構成されている。
【００５３】
このような構成により、成膜時における基材の不本意な温度変動を防止することができる。その結果、形成される膜の膜質を安定したものとすることができる。特に、高硬度の膜を安定的に形成することができる。
【００５４】
また、スペーサー（脚部）４を介して支持体３が第１電極１を支持することにより、簡易な構成で、第１電極１と支持体３との間に断熱層５０を確実に設けることができる。また、第１電極１を安定的に支持することができるため、装置全体としての信頼性を特に優れたものとすることができる。
【００５５】
これに対し、第１電極と支持体との間に断熱層が設けられていないと、第１電極から支持体への伝熱により、第１電極上に設置された基材の温度が不安定となる。プラズマＣＶＤにおいては、成膜される基材の温度により、形成される膜の特性（膜質）が大きく変化するため、このような構成であると、安定的に高硬度の膜を形成することができない。
【００５６】
第１電極１は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、第１電極１の１００℃における体積熱容量は、２．００［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上であるのが好ましく、２．４３［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上であるのがより好ましい。
【００５７】
これにより、成膜時における基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより優れたものとすることができる。
【００５８】
第１電極１の構成材料は、１００℃における熱伝導率が、２５０［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以下のものであるのが好ましく、５０［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以下のものであるのがより好ましい。
【００５９】
これにより、成膜時における基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより優れたものとすることができる。
【００６０】
第１電極１は、通常、膜を形成すべき基材の面積以上の面積を有するものである。
第１電極１を平面視した際の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、円形状である。
これにより、ウェハー状の基材等に対して、より好適に成膜処理を行うことができる。
【００６１】
第１電極１は、通常、第２電極２と同様の形状、大きさを有するものである。
これにより、より安定した成膜を行うことができる。
【００６２】
スペーサー４は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、スペーサー４の１００℃における体積熱容量は、２．００［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上であるのが好ましく、２．４３［Ｊ・ｃｍ−３・Ｋ−１］以上であるのがより好ましい。
【００６３】
これにより、第１電極１からスペーサー４への熱伝導による基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより優れたものとすることができる。
【００６４】
スペーサー４の構成材料は、１００℃における熱伝導率が、２５０［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以下のものであるのが好ましく、５０［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以下のものであるのがより好ましい。
【００６５】
これにより、成膜時における基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより優れたものとすることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、スペーサー（脚部）４が可動式であり、第１電極１が移動可能に構成されている。そして、成膜時においては、第１電極１と支持体３との間に断熱層５０が介在する一方で、図３に示すように、成膜終了後等には、第１電極１が支持体３に接触することができるように構成されている。
【００６７】
このような構成であることにより、成膜時には、上述したような基材の不本意な温度変化が生じるのを効果的に防止しつつ、成膜終了後には、膜が形成された基材（膜付き部材）を好適に冷却することができる。その結果、膜付き部材の生産性を特に優れたものとすることができる。また、例えば、成膜時において基材や第１電極１の温度が必要以上に上昇した場合（温度の異常上昇が生じた場合）等に、第１電極１を支持体に接触させることにより、好適に第１電極１、基材を冷却することができる。その結果、プラズマＣＶＤ装置１０の安全性を高めることができ、また、基材にダメージが及ぶことを効果的に防止することができる。
【００６８】
支持体３は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、支持体３の構成材料は、１００℃における熱伝導率が、１００［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以上のものであるのが好ましく、１５０［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］以上のものであるのがより好ましい。
【００６９】
これにより、成膜終了後に、第１電極１と支持体３とを接触させることにより、膜が形成された基材（膜付き部材）をより好適に冷却することができ、膜付き部材の生産性をより優れたものとすることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、支持体３の内部に支持体３を冷却する冷却手段９が配されている。
【００７１】
これにより、成膜終了後には、膜が形成された基材（膜付き部材）をさらに好適に冷却することができ、膜付き部材の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、例えば、冷却手段９の作動を制御することにより、第１電極の冷却速度をより好適に調整することができる。また、膜が形成される基材が設置される電極が支持体と接触した構造のプラズマＣＶＤ装置において、支持体が冷却手段により冷却される構造を有していると、成膜時における基材の不本意な温度変動が生じ易く、形成される膜の硬度が低いものになるという問題の発生がより顕著に発生していたが、本発明では、このように冷却手段を有する場合であっても、上記のような問題の発生を確実に防止することができる。
【００７２】
冷却手段９は、いかなるものであってもよいが、例えば、内部に冷媒（例えば、冷却水、アンモニア、フルオロカーボン類、イソブタン、二酸化炭素等）が流通するように構成されたものであるのが好ましい。
【００７３】
成膜時における断熱層５０の厚さは、特に限定されないが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であるのが好ましく、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるのがより好ましい。
【００７４】
これにより、プラズマＣＶＤ装置１０の大型化等を効果的に防止しつつ、前述したような断熱層を有することによる効果をより顕著に発揮させることができる。
【００７５】
また、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置１０は、第１電極１の温度を検出する温度検出手段６０を備えている。そして、温度検出手段６０で検出された温度に基づいて高周波電源８の出力を制御するように構成されている。
【００７６】
これにより、成膜時における基材の不本意な温度変動をより効果的に防止することができ、形成される膜の硬度をより確実に優れたものとすることができる。
【００７７】
温度検出手段６０としては、各種温度センサーを用いることができる。
真空室５は、排気手段６によって内部の空気が排気されたうえで、ガス供給手段７によりガスが供給されるように構成されている。
【００７８】
排気手段６としては、例えば、油回転ポンプ、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、メカニカルブースターポンプ（ＭＢＰ）等の各種ポンプを用いることができる。
【００７９】
ガス供給手段７としては、例えば、ガスボンベを用いることができる。
ガスは、少なくとも、成膜材料を含むものであり、さらに、不活性ガス等のキャリアガスを含むもの（成膜材料とキャリアガスとの混合ガス）であってもよい。
【００８０】
成膜材料は、形成すべき膜の組成により異なるが、例えば、窒化ケイ素で構成された膜を形成するものである場合、ＳｉＨ４等のＳｉ含有ガスとＮＨ３等のＮ含有ガスとを組み合わせて用いることができる。また、後に説明する液滴吐出装置のノズルプレート等に適用することができる絶縁性膜（ＰＰＳｉ膜）を形成する場合、成膜材料としては、ＯＭＴＳ（オクタメチルトリシロキサン）等を用いることができる。また、成膜材料としては、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）等も好適に用いることができる。
【００８１】
特に、成膜材料としてケイ素化合物（例えば、ＯＭＴＳ、ＴＥＯＳ等）を用い、シリコーンで構成された膜を形成するのが好ましい。
【００８２】
これにより、例えば、後に説明する液滴吐出装置のノズルプレート等に好適に適用することができる。また、従来においては、シリコーンで構成された膜を形成する場合に、形成される膜の硬度を安定的に優れたものとすることができないという問題がより顕著に発生していたが、本発明では、シリコーンで構成された膜を形成する場合であっても、形成される膜の硬度を安定的に優れたものとすることができる。すなわち、成膜材料としてケイ素化合物を用い、シリコーンで構成された膜を形成する場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【００８３】
また、キャリアガスとしては、例えば、アルゴン、水素、窒素等を好適に用いることができる。
【００８４】
なお、図示の構成では、１つのガス供給手段７を備えているが、ガス供給手段７を複数備えていてもよい。
【００８５】
これにより、例えば、異なる組成のガスを個別に供給することができる。より具体的には、成膜材料を含むガスと、成膜材料を含まないガスとを個別に供給したり、複数種の成膜材料を用いる場合において、第１の成膜材料を含むガスと、第１の成膜材料とは異なる第２の成膜材料を含むガスとを個別に供給することができる。このように、複数種のガスを個別に供給することにより、例えば、ガスを貯蔵する容器（ガスボンベ等）の管理が容易となる。また、複数種のガスの混合比率等を容易に調整することができる。
【００８６】
また、プラズマＣＶＤ装置１０は、図示しない制御部を有しており、当該制御部によって、電源８による印加電圧、ガス供給手段７からのガス供給量、排気手段６による排気量、冷却手段９による温度調整等が制御される。
これにより、好適に制御された条件で成膜を行うことができる。
【００８７】
以上説明したような本発明のプラズマＣＶＤ装置によれば、硬度の高い膜を安定的に形成することができる。
【００８８】
《成膜方法（膜の製造方法）》
次に、本発明の成膜方法（膜の製造方法）について説明する。
【００８９】
本発明の成膜方法は、第１電極に膜が形成される基材を載置した状態で、前記第１電極と、前記第１電極とは異なる第２電極との間に電圧を印加し、プラズマＣＶＤ法により、前記基材に膜を形成する成膜方法であって、前記第１電極の少なくとも一部が断熱層を介して支持体に支持された状態で、成膜を行うことを特徴とする。
これにより、硬度の高い膜を安定的に形成することができる。
【００９０】
以下、前述したプラズマＣＶＤ装置（成膜装置）１０を用いて膜を形成する方法の一例について説明する。
【００９１】
本実施形態の製造方法は、排気手段６により、真空室５の内部を減圧する減圧工程（１ａ）と、ガス供給手段７から貫通孔２１を介して第１電極１と第２電極２との間に成膜材料を含むガスを供給する成膜材料供給工程（１ｂ）と、電源８により第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加することによりプラズマを発生させるプラズマ発生工程（１ｃ）とを有する。
【００９２】
＜減圧工程＞
まず、真空室５の内部にガスを供給するのに先立ち、真空室５の内部を排気手段６により減圧する。
【００９３】
これにより、真空室５の内部を、効率よくガス供給手段７から供給されるガスに置換することができる。
【００９４】
減圧工程で減圧された状態での真空室５の内部の圧力は、特に限定されないが、０．０１Ｐａ以上１Ｐａ以下であるのが好ましく、０．１Ｐａ以上０．５Ｐａ以下であるのがより好ましい。
【００９５】
これにより、真空室５の内部を、より効率よくガス供給手段７から供給されるガスに置換することができるとともに、成膜の効率（膜付き部材の生産性）を特に優れたものとすることができる。
【００９６】
これに対し、減圧工程で減圧された状態での真空室５の内部の圧力が前記上限値を超えると、真空室５の内部のガスの置換効率が低下する。
【００９７】
また、減圧工程で減圧された状態での真空室５の内部の圧力が前記下限値未満であると、真空室５の内部のガスの置換効率のさらなる向上が困難となるだけでなく、減圧工程に要する時間が長くなるため、成膜の効率（膜付き部材の生産性）が低下する。また、過度の減圧は、排気手段６等への負荷が大きくなり、プラズマＣＶＤ装置１０の安定的な運転や長寿命化の観点等からも不利である。
【００９８】
＜成膜材料供給工程＞
その後、減圧された状態の真空室５の内部に成膜材料を含むガスを供給する。
【００９９】
これにより、真空室５の内部を、成膜材料等の各成分を所望の含有率で含むものとすることができる。その結果、後のプラズマ発生工程において、成膜を好適に進行させることができる。
【０１００】
成膜材料供給工程でガスが供給された状態での真空室５の内部の圧力は、特に限定されないが、０．１Ｐａ以上９００Ｐａ以下であるのが好ましく、１Ｐａ以上５００Ｐａ以下であるのがより好ましい。
【０１０１】
これにより、後のプラズマ発生工程での成膜の効率（膜付き部材の生産性）を特に優れたものとすることができる。
【０１０２】
＜プラズマ発生工程＞
その後、電源８により第１電極１と第２電極２との間に電圧を印加する。
【０１０３】
これにより、ガスがプラズマ状態となり、成膜材料は励起され、化学的に活性な状態となる。そして、化学的に活性な状態となった成膜材料が化学反応し、成膜材料の反応生成物で構成された膜が基材上に形成される。
【０１０４】
このとき、図１に示すように、スペーサー４の存在により、第１電極１と支持体３との間に断熱層（空隙）５０が介在するようにする。これにより、本工程で成膜を行う際での基材の不本意な温度変動を効果的に防止することができる。
【０１０５】
本工程での基材の温度は、成膜材料の種類、形成すべき膜の組成等により異なるが、６０℃以上１７０℃以下であるのが好ましく、１００℃以上１５０℃以下であるのがより好ましい。
これにより、形成される膜の硬度をより高いものとすることができる。
【０１０６】
また、本工程に供される基材は、予め加熱処理（予熱処理）が施されたものであってもよい。これにより、成膜時の不本意な温度変動を防止することができ、より確実に高硬度の膜を形成することができる。予熱処理は、例えば、基材をプラズマＣＶＤ装置１０内（真空室５内）の導入する前に施すものであってもよいし、プラズマＣＶＤ装置１０内で施すものであってもよい。
【０１０７】
基材に予熱処理を施す場合、当該予熱処理は、本工程（プラズマ発生工程）の開始時における基材の温度が前述した範囲内の値となるように行うのが好ましい。
【０１０８】
前述したように、本発明によれば、成膜時の不本意な温度変動を防止することができる。
【０１０９】
具体的には、本工程における基材の最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとの差（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）は、１０℃以下であるのが好ましく、５℃以下であるのがより好ましい。
【０１１０】
本工程では、成膜材料の反応を継続的に進行させるため、通常、ガス供給手段７からガスを供給しつつ行う。
【０１１１】
本工程で形成する膜の厚さは、特に限定されないが、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であるのが好ましく、０．２μｍ以上１．５μｍ以下であるのがより好ましい。
【０１１２】
これにより、形成される膜の基材に対する密着性を十分に優れたものとしつつ、膜の硬度をより優れたものとすることができる。また、従来においては、このように比較的厚みの大きい膜を形成する場合に、特に、成膜時における不本意な温度変動による悪影響を受けやすかったが、本発明によれば、このように厚みの大きい膜を形成する場合であっても、上記のような問題の発生を確実に防止することができる。すなわち、膜の厚さが前記範囲内の場合に本発明による効果がより顕著に発揮される。
【０１１３】
また、ナノインデーション法により求められる膜の表面硬度は、１．３ＧＰａ以上であるのが好ましく、１．５ＧＰａ以上であるのがより好ましい。
【０１１４】
これにより、膜の耐擦性等を特に優れたものとすることができ、当該膜を備える部材（膜付き部材）を、例えば、後に説明する液滴吐出装置のノズルプレート等に好適に適用することができる。
【０１１５】
ナノインデーション法による膜の表面硬度は、例えば、測定機として、走査型プローブ顕微鏡（例えば、デジタルインスツルメント製、商品名「ＮａｎｏＳｃｏｐｅIII」等）およびナノインデンター（例えば、ハイジトロン製、商品名「ＴＲＩＢＯＳＣＯＰＥ」等）を用い、硬度測定圧子としてＢｅｒｋｏｖｉｃｈ圧子を使用し、測定荷重：３０μＮ、測定温度：２３℃、相対湿度：５５％という条件での測定から得られる荷重−変位曲線から求めることができる。
【０１１６】
ガス供給手段７からガスの供給に伴い、真空室５内部の圧力が高くなることを防止するため（真空度保持のため）に、本工程では、排気手段６による排気を行ってもよい。
【０１１７】
プラズマ発生工程での真空室５の内部の圧力は、特に限定されないが、０．１Ｐａ以上９００Ｐａ以下であるのが好ましく、１Ｐａ以上５００Ｐａ以下であるのがより好ましい。
【０１１８】
これにより、成膜の効率（膜付き部材の生産性）を特に優れたものとすることができる。
【０１１９】
＜冷却工程＞
基材に対する成膜が完了した後、図３に示すように、第１電極１を移動させ、第１電極１と支持体３とを接触させる。
【０１２０】
これにより、効率よく、第１電極１、膜が形成された基材（膜付き部材）を冷却することができる。その結果、プラズマＣＶＤ装置１０からの膜付き部材の取出しを安全に行うことができるとともに、膜付き部材の生産性をより優れたものとすることができる。
【０１２１】
《膜、膜付き部材》
次に、本発明の膜および膜付き部材について、説明する。
【０１２２】
本発明の膜は、前述した本発明の成膜方法、本発明のプラズマＣＶＤ装置を用いて形成されたものである。
これにより、硬度の高い膜を提供することができる。
【０１２３】
また、本発明の膜付き部材は、基材と、前述した本発明の成膜方法、本発明のプラズマＣＶＤ装置を用いて形成された膜とを備えるものである。
これにより、硬度の高い膜を備えた膜付き部材を提供することができる。
【０１２４】
なお、前述したような本発明のプラズマＣＶＤ装置、成膜方法を用いて膜が形成された基材をそのまま膜付き部材として用いてもよいし、膜が形成された基材に対して切断等の加工を施したものを本発明の膜付き部材としてもよい。
【０１２５】
また、膜付き部材が備える膜は、前述したプラズマＣＶＤ装置、成膜方法を用いて形成された膜をそのまま備えるものであってもよいし、成膜後に他の処理を施されたものであってもよい。
【０１２６】
本発明の膜付き部材は、いかなる用途のものであってもよく、例えば、半導体装置等に適用することができる。
【０１２７】
また、本発明の膜付き部材は、例えば、液滴吐出装置（インクジェット式記録装置）の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を構成するノズルプレートに好適に適用することができる。液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）は微細な構造を有しており、わずかな寸法のずれが、液滴吐出特性に大きな影響を与える。また、液滴吐出ヘッドでは、ノズルプレートでのインクの過度な濡れ広がりを防止するために、撥液膜を設けることが一般に行われているが、ノズルプレートでは、ワイピング手段による付着したインクの拭き取り作業が一般的に行われている。したがって、ノズルプレートは、繰り返しの拭き取りにも耐え得るように、各種膜付き部材の中でも、特に高い硬度を有することが求められる部材であったが、本発明では、ノズルプレートに適用した場合であっても、前述したような効果を長期間にわたって安定的に発揮することができる。すなわち、膜付き部材がノズルプレートである場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【０１２８】
液滴吐出装置（インクジェット式記録装置）には、家庭用、事務用、工業用等、様々なものがあるが、特に、捺染用の液滴吐出装置（インクジェット式記録装置）では、一般に、ワイピング部材として布等の摩擦力の大きいものが用いられるため、前述したような問題が生じ易かったが、本発明は、捺染用の液滴吐出装置（インクジェット式記録装置）を構成するノズルプレート等にも好適に適用することができる。
【０１２９】
《インクジェットヘッド》
以下、本発明の膜付き部材の一例としてのノズルプレートを備えたインクジェットヘッドについて説明する。
【０１３０】
図４は、本発明が適用されたノズルプレートを備えたインクジェットヘッドの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
【０１３１】
図４に示すインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）１００は、インク溜め８７が形成されたシリコン基板８１と、シリコン基板８１上に形成された振動板８２と、振動板８２上の所望位置に形成された下電極８３と、下電極８３上であって、インク溜め８７に対応した位置に形成された圧電体薄膜８４と、圧電体薄膜８４上に形成された上電極８５と、シリコン基板８１の下面に接合されたノズルプレート８６とを備えている。ノズルプレート８６には、インク溜め８７に連通するインク吐出ノズル（貫通孔）８６Ａが設けられている。
【０１３２】
このインクジェットヘッド１００は、図示しないインク流路を介してインク溜め８７にインクが供給される。ここで、下電極８３と上電極８５とを介して、圧電体薄膜８４に電圧を印加すると、圧電体薄膜８４が変形してインク溜め８７内を負圧にし、インクに圧力を加える。この圧力によって、インクがノズルから吐出され、インクジェット記録を行う。
【０１３３】
インクジェットヘッド１００は、例えば、Ｓｉ熱酸化膜を振動板８２とし、その上部に、下電極８３、圧電体薄膜８４、上電極８５で構成される薄膜圧電体素子を薄膜プロセスにより一体成形し、かつ、キャビティー（インク溜め）８７が形成された単結晶のシリコン基板８１からなるチップと、インクを吐出するインク吐出ノズル８６Ａを備えたノズルプレート８６とが、接合された構造のものとすることができる。
【０１３４】
ここでは、より大きな変位量が稼げるように、圧電体薄膜８４としては、例えば、圧電歪定数ｄ３１の高い材料として、第３成分としてマグネシウムニオブ酸鉛を添加した３成分系ＰＺＴで構成されたものを用いることができる。また、圧電体薄膜８４の厚みは、２μｍ程度とすることができる。
【０１３５】
そして、ノズルプレート８６は、基部８６１と、基部８６１の外表面側（シリコン基板８１に対向する面とは反対の面側）に選択的に設けられた撥液膜８６２とを有している。
【０１３６】
撥液膜８６２は、前述したような本発明の成膜方法、プラズマＣＶＤ装置を用いて形成された膜、または、当該膜に所定の処理を施したものである。
【０１３７】
このようなノズルプレート８６の製造方法の一例を以下に説明する。
まず、ニッケル等で構成され、インク吐出ノズル（貫通孔）８６Ａに対応する開口部が設けられた基板（基部８６１）を用意し、この基板に対し、本発明の成膜方法、プラズマＣＶＤ装置を用いて膜の形成を行う。このとき、成膜材料としては、オクタメチルトリシロキサンを用い、その重合物で構成された膜を形成する。その後、形成された膜に、窒素雰囲気下で加温エージング処理（アニール処理）を行うことにより、該表面上に撥液膜８６２としてのプラズマ重合膜を形成することにより、ノズルプレート８６を得ることができる。
【０１３８】
《膜付き部材を備えた装置（電子機器）》
次に、前述した膜付き部材を備えた装置について説明する。
【０１３９】
本発明の膜付き部材は、前述したようにいかなる用途のものであってもよいが、各種装置（例えば、電子機器）の構成部材として用いることができる。
【０１４０】
以下、膜付き部材を備えた装置（電子機器）の一例として、前述したインクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置（液滴吐出装置）について説明する。
【０１４１】
図５は、本発明の膜付き部材が適用されたインクジェット式記録装置の好適な実施形態を示す概略図である。
【０１４２】
図５に示すように、インクジェット式記録装置（液滴吐出装置）１０００は、インクジェットヘッドユニット（記録ヘッドユニット）９１Ａおよび９１Ｂと、カートリッジ９２Ａおよび９２Ｂと、キャリッジ９３と、装置本体９４と、キャリッジ軸９５と、駆動モーター９６と、タイミングベルト９７と、プラテン９８とを備えている。
【０１４３】
前述したようなインクジェットヘッド１００（本発明の膜付き部材を備えるもの）を備える記録ヘッドユニット９１Ａおよび９１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ９２Ａおよび９２Ｂが着脱可能に設けられ、記録ヘッドユニット９１Ａおよび９１Ｂを搭載したキャリッジ９３は、装置本体９４に取り付けられたキャリッジ軸９５に軸方向移動自在に設けられている。記録ヘッドユニット９１Ａおよび９１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物およびカラーインク組成物を吐出するものとすることができる。
【０１４４】
そして、駆動モーター９６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト９７を介してキャリッジ９３に伝達されることで、記録ヘッドユニット９１Ａおよび９１Ｂを搭載したキャリッジ９３はキャリッジ軸９５に沿って移動される。一方、装置本体９４にはキャリッジ軸９５に沿ってプラテン９８が設けられており、図示しない給紙ローラー等により給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン９８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【０１４５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１４６】
例えば、本発明のプラズマＣＶＤ装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【０１４７】
また、前述した実施形態では、第１電極がスペーサーを介して支持体に支持されている場合について代表的に説明したが、第１電極は、その少なくとも一部において断熱層を介して支持体に支持されていればよく、いかなる形態で支持されるものであってもよい。例えば、第１電極は、ワイヤーによって、真空室の壁面（支持体）に支持されるものであってもよい。
【０１４８】
また、前述した実施形態では、冷却手段が支持体の内部に設置されているものとして説明したが、冷却手段の設置部位は特に限定されない。また、プラズマＣＶＤ装置は、冷却手段を備えていないものであってもよい。
【０１４９】
また、前述した実施形態では、温度検出手段が第１電極の温度を検出するものとして説明したが、基材の温度を調整するものであってもよい。
また、プラズマＣＶＤ装置は、温度検出手段を備えていないものであってもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
１０…プラズマＣＶＤ装置（成膜装置）
１…第１電極
２…第２電極
２１…貫通孔（成膜材料供給部、ノズル）
３…支持体
４…スペーサー（脚部）
５…真空室（チャンバー）
６…排気手段
７…ガス供給手段
８…電源（高周波電源）
９…冷却手段
５０…断熱層（空隙）
６０…温度検出手段
１０００…インクジェット式記録装置（液滴吐出装置）
１００…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
８１…シリコン基板
８２…振動板
８３…下電極
８４…圧電体薄膜
８５…上電極
８６…ノズルプレート
８６Ａ…インク吐出ノズル（貫通孔）
８６１…基部
８６２…撥液膜
８７…インク溜め（キャビティー）
９１Ａ…インクジェットヘッドユニット（記録ヘッドユニット）
９１Ｂ…インクジェットヘッドユニット（記録ヘッドユニット）
９２Ａ…カートリッジ
９２Ｂ…カートリッジ
９３…キャリッジ
９４…装置本体
９５…キャリッジ軸
９６…駆動モーター
９７…タイミングベルト
９８…プラテン
Ｓ…記録シート
【図１】
2016108611.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016108611.tif 000006
【図５】
2016108611.tif 000007