(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで生産可能であり、比較的、耐熱性の低い母材から成る被処理物にも適用可能な、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜の提供。【解決手段】５ａｔ％〜３０ａｔ％の水素を含有し、前記水素以外に、珪素と炭素と酸素とから成る水素含有炭化酸化珪素膜。珪素に対する炭素の原子組成比が、０．５以下であり、珪素に対する酸素の原子組成比が、２以上であり、炭素の組成比は、８ａｔ％以下である水素含有炭化酸化珪素膜。前記水素含有炭化酸化珪素膜は、超親水性を呈する。材料ガスとしてＴＭＳガス及び酸素ガスを用いたプラズマＣＶＤ法によって、とりわけＰＩＧ放電式のプラズマＣＶＤ法によって、形成される超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜の製造方法。その際、酸素ガスの流量がＴＭＳガスの流量の５倍以上とする水素含有炭化酸化珪素膜の形成方法。【選択図】図１
2017101265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の表面に形成された水素含有炭化酸化珪素膜であって、
５ａｔ％〜３０ａｔ％の水素を含有し、
上記水素以外に炭素と酸素と珪素とから成り、
上記珪素に対する上記炭素の原子組成比が０．５以下であり、
上記珪素に対する上記酸素の原子組成比が２以上である、
水素含有炭化酸化珪素膜。
【請求項２】
上記炭素の含有量が８ａｔ％以下である、
請求項１に記載の水素含有炭化酸化珪素膜。
【請求項３】
被処理物の表面に水素含有炭化酸化珪素膜を形成する方法であって、
上記水素含有炭化酸化珪素膜の材料となる材料ガスとしてテトラメチルシランガスと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法によって該水素含有炭化酸化珪素膜を形成し、
上記酸素ガスの流量は上記テトラメチルシランガスの流量の５倍以上である、
水素含有炭化酸化珪素膜の形成方法。
【請求項４】
上記プラズマＣＶＤ法におけるプラズマはＰＩＧ放電によって生成される、
請求項３に記載の水素含有炭化酸化珪素膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素を含有した炭化酸化珪素膜およびその形成方法に関し、特に、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜およびその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水接触角が１０度以下の超親水性を呈する被膜として、二酸化珪素（ＳｉＯ２）膜が知られている。この二酸化珪素膜は、例えば特許文献１に開示されているように、真空蒸着法やイオンプレーティング法，スパッタ（スパッタリング）法等のいわゆる物理気相成長（Physical Vapor Deposition：以下「ＰＶＤ」と言う。）法によって、或いは、この物理気相成長法と大別される化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：以下「ＣＶＤ」と言う。）法によって、形成される。なお、特許文献１においては、この二酸化珪素膜の材料（原料）となる材料ガスとしてシラン系化合物を用いたＣＶＤ法によるのが好ましい、とりわけ、当該シラン系化合物としてモノシラン（ＳｉＨ４）を用いた常圧熱ＣＶＤ法によるのが好ましい、とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７７０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１において好ましいとされているモノシランを用いた常圧熱ＣＶＤ法によれば、次のような問題がある。即ち、モノシラン等のシラン系化合物は、発火性や毒性を有することから、その取り扱いにかなりの注意が必要であり、また、安全性を確保するための相応に複雑かつ大規模な設備が必要である。この結果、生産コストが高騰する。加えて、常圧熱ＣＶＤ法等の熱ＣＶＤ法によれば、例えばプラズマＣＶＤ法に比べて処理温度（成膜温度）が高いことから、被処理物の母材に相応の耐熱性が要求され、ゆえに、当該母材の種類が制限される、という問題がある。
【０００５】
一方、ＰＶＤ法によれば、ＣＶＤ法に比べて生産性に劣る、という問題がある。即ち、ＣＶＤ法によれば、複数の被処理物を適宜に回転させるいわゆるカルーセル機構の採用によって、膜厚分布の均一化が図られつつ、一度に（１バッチで）処理し得る被処理物の数の増大が図られ、つまり生産性の向上が図られる。これに対して、例えば真空蒸着法によれば、膜厚分布の均一化のために、蒸発源の上方に被処理物が配置されるので、言い換えれば当該被処理物の配置位置が蒸発源の上方に限られるので、一度に処理し得る被処理物の数が制限され、ゆえに、生産性に劣る。また、イオンプレーティング法によれば、カルーセル機構の採用によって、膜厚分布の均一化が図られつつ、一度に処理し得る被処理物の数の増大が図られるが、当該被処理物に対して実際に成膜処理が施されるのは蒸発源の上方の領域のみであるので、個々の被処理物についての成膜速度は遅く、結果的に生産性に劣る。さらに、スパッタ法によれば、珪素（Ｓｉ）製または二酸化珪素製のターゲットが用いられるが、これら珪素製または二酸化珪素製のターゲットのスパッタ効率が極めて低いために、やはり生産性に劣る。そして、このように生産性に劣ることで当然に、生産コストが高騰する。
【０００６】
ところで、特許文献１には、材料ガスとしてテトラメチルシラン（Ｓｉ４（ＣＨ３）：以下「ＴＭＳ」と言う。）を用いたＣＶＤ法によって二酸化珪素膜を形成することができる旨が、開示されている。ただし厳密に言えば、このＴＭＳ（および酸素（Ｏ２））を用いたＣＶＤ法によって形成されるのは、二酸化珪素膜ではなく、水素（Ｈ）を含有する炭化酸化珪素（ＳｉＣＯ（Ｈ））膜である。そして、この水素含有炭化酸化珪素膜に含まれる水素はともかく、炭素（Ｃ）は撥水性を来たすために、当該水素含有炭化酸化珪素膜は、通常、超親水性を呈さないものとなる。
【０００７】
その一方で、ＴＭＳは、モノシラン等のシラン系化合物とは異なり、発火性や毒性を有さず、また、当該シラン系化合物に比べて安価である。従って、このＴＭＳを用いたＣＶＤ法によって、特に熱ＣＶＤ法よりも処理温度が低いプラズマＣＶＤ法によって、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成することができれば、低コストで、しかも、熱ＣＶＤ法では対応できない比較的に耐熱性の低い母材から成る被処理物にも適用可能な、当該超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を、提供し得ることが期待される。
【０００８】
このたび、鋭意研究を重ねた結果、材料ガスとしてＴＭＳガスと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法によって、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成することに、成功した。
【０００９】
そこで、本発明は、低コストで生産可能であり、しかも、比較的に耐熱性の低い母材から成る被処理物にも適用可能な、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜およびその形成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】
この目的を達成するために、本発明は、水素含有炭化酸化珪素膜そのものに係る第１発明と、当該水素含有炭化酸化珪素膜の形成方法に係る第２発明と、を含む。
【００１１】
このうちの第１発明に係る水素含有炭化酸化珪素膜は、５ａｔ％〜３０ａｔ％の水素を含有し、この水素以外に、珪素と炭素と酸素とから成る。ここで、珪素に対する炭素の原子組成比は、０．５以下である。そして、珪素に対する酸素の原子組成比は、２以上である。
【００１２】
このようにして水素と炭素と酸素と珪素との組成比が定められることによって、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜が実現される。このことは、後述する如く実験によって確認された。
【００１３】
なお上述したように、炭素は撥水性を来たすため、この第１発明における炭素の含有量は８ａｔ％以下であるのが、好ましい。
【００１４】
本発明の第２発明に係る水素含有炭化酸化珪素膜の形成方法は、材料ガスとしてＴＭＳガスと水素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法によって、当該水素含有炭化酸化珪素膜を形成する。ここで、酸素ガスの流量は、ＴＭＳガスの流量の５倍以上とされる。
【００１５】
このようにしてＴＭＳガスの流量と酸素ガスの流量とが定められることによって、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜が形成され、つまり第１発明に係る当該水素含有炭化酸化珪素膜が形成される。このこともまた、後述する如く実験によって確認された。
【００１６】
なお、この第２発明におけるプラズマＣＶＤ法のプラズマは、公知のＰＩＧ（Penning Ionization Gauge）放電によって生成されるのが、好ましい。このＰＩＧ放電によれば、高周波（Radio Frequency：ＲＦ）放電等の他の放電態様に比べて高密度なプラズマの生成が可能であるので、成膜速度の向上が図られ、ひいては生産コストのさらなる低減が図られる。
【発明の効果】
【００１７】
上述したように、本発明によれば、材料ガスとしてＴＭＳガスと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法によって、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成することができる。即ち、低コストで生産可能であり、しかも、比較的に耐熱性の低い母材から成る被処理物にも適用可能な、当該超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜の組成を概念的に示す図解図である。
【図２】同実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜が超親水性を呈することを示す画像である。
【図３】同実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す図解図である。
【図４】同実施形態における実験結果を示す一覧である。
【図５】図４における酸素ガスの流量と水接触角との関係を示すグラフである。
【図６】図４における酸素ガスの流量と組成比との関係を示すグラフである。
【図７】図４における水接触角と組成比との関係を示すグラフである。
【図８】図４における酸素ガスの流量と相対組成比との関係を示すグラフである。
【図９】図４における水接触角と相対組成比との関係を示すグラフである。
【図１０】図４における酸素ガスの流量と屈折率との関係を示すグラフである。
【図１１】同実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜の深さ方向における組成の分析結果を示すグラフである。
【図１２】同水素含有炭化酸化珪素膜と比較対象用としての真空蒸着法およびスパッタ法のそれぞれによって形成された二酸化珪素膜との各表面の原子力間顕微鏡による観察画像である。
【図１３】同水素含有炭化酸化珪素膜の断面の走査型電子顕微鏡による観察画像である。
【図１４】同水素含有炭化酸化珪素膜の水接触角の計時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について、図１〜図１４を参照して説明する。
【００２０】
図１に、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜の組成を概念的に示す。この図１に示すように本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜は、水素（Ｈ）と炭素（Ｃ）と酸素（Ｏ）と珪素（Ｓｉ）とから成る（ただし不純物を除く）。このうちの水素の組成比（原子濃度）は、５ａｔ％〜３０ａｔ％である。そして、珪素に対する炭素の原子組成比（原子濃度比）、言わば相対組成比Ｃ／Ｓｉは、０．５以下である。また、珪素に対する酸素の原子組成比、つまり相対組成比Ｏ／Ｓｉは、２以上である。さらに、水素含有炭化酸化珪素膜全体に対する炭素の組成比は、８ａｔ％以下である。
【００２１】
このような水素含有炭化酸化珪素膜によれば、図２に示すように、超親水性を呈することが、判明した。具体的には、図２の（ａ）は、比較対象用としての未処理のポリカーボネート製基板についての水接触角測定時の画像である。この未処理のポリカーボネート基板の水接触角θは９１．６°であり、つまり当該未処理のポリカーボネート基板は撥水性を呈する。一方、図２の（ｂ）は、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたポリカーボネート製基板についての水接触角測定時の画像である。この水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたポリカーボネート基板の水接触角θは４．３°であり、つまり当該水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたポリカーボネート基板は超親水性を呈する。
【００２２】
この超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜は、例えば図３に示すプラズマＣＶＤ装置１０によって形成される。
【００２３】
このプラズマＣＶＤ装置１０は、両端が閉鎖された概略円筒形の真空槽１２を備えている。この真空槽１２は、当該概略円筒形の両端を上下に向けた状態で、つまり自身の中心軸を上下方向に延伸させた状態で、設置されている。なお、真空槽１２の内径は、例えば約１１００ｍｍであり、当該真空槽１２内の高さ寸法は、例えば約８００ｍｍである。また、真空槽１２は、耐食性および耐熱性の高い金属製、例えばステンレス鋼製、であり、その壁部は、基準電位としての接地電位に接続されている。
【００２４】
真空槽１２の壁部の適宜位置、例えば当該真空槽１２の下面を成す壁部の適宜位置には、排気口１４が設けられている。そして、この排気口１４には、真空槽１２の外部において、当該真空槽１２内を排気するための排気手段としての真空ポンプ１６が結合されている。また、図示は省略するが、これら排気口１４と真空ポンプ１６とを結合する排気管の途中には、真空槽１２内の圧力Ｐを制御する圧力制御手段としての圧力制御装置が設けられている。さらに、真空槽１２の上部の略中央、つまり当該真空槽１２の上面を成す壁部の略中央には、プラズマ発生手段としてのＰＩＧ放電式のプラズマガン１８が設けられている。
【００２５】
このプラズマガン１８は、真空槽１２よりも全体的に小さく、かつ、両端が閉鎖された概略円筒形の、筐体２０を有している。この筐体２０もまた、真空槽１２と同様、耐食性および耐熱性の高い金属製、例えばステンレス鋼製、である。そして、この筐体２０は、真空槽１２と同心状に、つまり自身の中心軸を真空槽１２の中心軸に一致させた状態で、当該真空槽１２に結合されている。また、筐体２０は、絶縁フランジ２２を介して、真空槽１２と結合されており、つまり当該真空槽１２と電気的に絶縁された状態にあり、言わば絶縁電位（フローティング電位）とされている。さらに、筐体２０の下面を成す壁部の中央には、両端が開口された概略円筒形のアパーチャ２４が、自身の中心軸を当該筐体２０（および真空槽１２）の中心軸に一致させた状態で、つまり当該筐体２０（および真空槽１２）と同心状に、設けられている。そして、このアパーチャ２４を介して、筐体２０内と真空槽１２内とが互いに連通している。なお、筐体２０の内径は、例えば約２００ｍｍであり、当該筐体２０内の高さ寸法は、例えば約２００ｍｍである。そして、アパーチャ２４の内径は、例えば約８０ｍｍであり、当該アパーチャ２４の側面の高さ寸法は、例えば約８０ｍｍである。
【００２６】
プラズマガン１８の筐体２０内には、熱電子放出手段としての熱陰極２６と、熱電子加速手段としての陽極２８と、が設けられている。このうちの熱陰極２６は、例えば直径が約１ｍｍの直線状のタングステン（Ｗ）製フィラメントを有しており、筐体２０の中心軸上において、この直線状のタングステン製フィラメントが当該筐体２０の中心軸と直交するように、設けられている。そして、この熱陰極２６は、筐体２０（真空槽１２）の外部において、カソード電力供給手段としての直流電源装置３０に接続されており、当該直流電源装置３０からカソード電力Ｅｃとしての直流電力が供給されることで、２０００℃以上に加熱され、ひいては熱電子を放出する。
【００２７】
一方、陽極２８は、例えばモリブデン（Ｍｏ）製の扁平な環状体であり、熱陰極２６とアパーチャ２４との間の位置において、自身の中心軸をプラズマガン１８の筐体２０の中心軸に一致させた状態で、つまり当該筐体２０と同心状に、設けられている。そして、この陽極２８は、筐体２０の外部において、アノード電力供給手段としての直流電源装置３２に接続されており、当該直流電源装置３２からアノード電力Ｅａとして熱陰極２６の電位を基準とする正電位の直流電力の供給を受ける。併せて、陽極２８は、接地電位に接続されている。なお、この陽極２８の中空部の直径（内径）は、例えばアパーチャ２４の内径と略同じ約８０ｍｍである。また、プラズマガン１８の筐体２０の中心軸に沿う方向における熱陰極２６と当該陽極２８との間の距離は、例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【００２８】
さらに、プラズマガン１８の筐体２０の壁部の適宜位置、好ましくは当該筐体２０の側面を成す壁部であって熱陰極２６と陽極２８との間のうちの熱陰極２６寄りの位置に、当該筐体２０内に放電用ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガスを供給するための放電用ガス供給口３４が設けられている。このため、当該放電用ガス供給口３４には、筐体２０の外部において、放電ガス用配管３６を介して、図示しない放電用ガス供給源としてのアルゴンガス供給源が結合されている。また、放電ガス用配管３６の途中には、当該放電ガス用配管３６内を流れるアルゴンガスの流量を調整するための流量調整手段としてのマスフローコントローラ３６ａと、当該放電用ガス配管３６内を開閉する開閉手段としての開閉バルブ３６ｂと、が設けられている。併せて、放電用ガス供給口３６には、筐体２０の外部において、洗浄用ガスとしての水素（Ｈ２）ガスを流通させるための洗浄ガス用配管３８を介して、図示しない洗浄用ガス供給源としての水素ガス供給源が結合されている。そして、この洗浄ガス用配管３８の途中にも、マスフローコントローラ３８ａと、開閉バルブ３８ｂと、が設けられている。なお、放電用ガスとしてのアルゴンガスは、後述するプラズマ１００を発生させるためのものである。そして、洗浄用ガスとしての水素ガスは、後述する放電洗浄処理を行うためのものである。これらのガスの使用要領については、後で改めて説明する。
【００２９】
真空槽１２内に注目すると、当該真空槽１２内には、概略円板状の反射電極４０が設けられている。この反射電極４０は、耐食性および耐熱性の高い金属製、例えばステンレス鋼製、であり、真空槽１２内の下面近傍の中心軸上において、自身の中心軸を当該真空槽１２の中心軸に一致させた状態にあり、言い換えればプラズマガン１８と対向した状態にある。そして、この反射電極４０は、プラズマガン１８の筐体２０と同様、電気的に絶縁電位とされている。なお、この反射電極４０として、概略円皿状の金属製の収容器と、この収容器内に収容された金属製ウールと、から成るものが採用されてもよい。
【００３０】
さらに、真空槽１２内の上面近傍には、プラズマ安定化手段としての円板状のプラズマ安定化電極４２が、当該真空槽１２内の上面を全体的に覆うように設けられている。ただし、このプラズマ安定化電極４２は、アパーチャ２４の開口部を塞がないように設けられており、そのために、当該プラズマ安定化電極４６の中央部分には、アパーチャ２４の開口部に対応する貫通孔４２ａが設けられている。このプラズマ安定化電極４２は、耐食性および耐熱性が高く、併せて軽量である、金属製とされており、例えばチタン（Ｔｉ）製またはアルミニウム（Ａｌ）合金製とされている。このプラズマ安定化電極４２も、電気的に絶縁電位とされている。
【００３１】
そして、真空槽１２の中心軸を中心とする円の円周方向に沿って複数の被処理物２００，２００，…が配置される。それぞれの被処理物２００は、保持手段としてのホルダ４４によって保持されており、それぞれのホルダ４４は、自公転ギア４６を介して、円盤状の公転台４８の周縁部分に結合されている。そして、公転台４８の中心には、回転軸５０の一方端が固定されており、当該回転軸５０の他方端は、真空槽１２の外部において、回転駆動手段としてのモータ５２のシャフト５２ａに結合されている。
【００３２】
即ち、モータ５２のシャフト５２ａが例えば図３に矢印５４で示す方向に回転すると、公転台４８が同方向に回転する。これに伴って、それぞれの被処理物２００が真空槽１２の中心軸を中心として回転し、言わば公転する。即ち、カルーセル機構が実現される。さらに、それぞれの自公転ギア４６による回転伝達作用によって、それぞれのホルダ４４が自身を中心として図３に矢印５６で示す方向に回転する。そして、このホルダ４４自身の回転に伴って、それぞれの被処理物２００自身も同方向に回転し、言わば自転する。なお、被処理物２００の公転経路の直径（ＰＣＤ；Pitch Circle Diameter）は、例えば約６００ｍｍである。そして、被処理物２００（ホルダ４４）の公転速度（公転台４８の回転速度）は、例えば０．５ｒｐｍ〜１ｒｐｍであり、当該被処理物２００の自転速度（被処理物２００自身の回転速度）は、例えば公転速度の１０倍に当たる３０ｒｐｍ〜６０ｒｐｍである。
【００３３】
加えて、それぞれの被処理物２００には、ホルダ４４，自公転ギア４６，公転台４８および回転軸５０を介して、真空槽１２の外部にあるバイアス電力供給手段としてのパルス電源装置５８から基板バイアス電力Ｅｂが供給される。この基板バイアス電力Ｅｂは、その電圧成分である基板バイアス電圧Ｖｂが、接地電位を基準とする正電位のハイレベル電圧と、当該接地電位を基準とする負電位のローレベル電圧と、に交互に遷移する、いわゆるバイポーラパルス電力である。この基板バイアス電圧Ｖｂのハイレベル電圧は、一定であり、例えば接地電位を基準として＋３７Ｖである。一方、基板バイアス電圧Ｖｂのローレベル電圧は、任意に調整可能とされており、このローレベル電圧によって、当該基板バイアス電圧Ｖｂの平均値（直流換算値）が任意に設定可能とされている。さらに、この基板バイアス電力Ｅｂの周波数もまた、例えば５０ｋＨ〜２５０ｋＨの範囲内で任意に設定可能とされている。そして、この基板バイアス電力Ｅｂのデューティ比（基板バイアス電圧Ｖｂの１周期において当該基板バイアス電圧Ｖｂがハイレベル電圧となる期間の比率）もまた、任意に設定可能とされている。なお、ここでは、この基板バイアス電力Ｅｄの周波数は、例えば１００ｋＨｚとされ、デューティ比は、例えば３０％とされる。
【００３４】
また、図示は省略するが、真空槽１２内の適宜位置に、温度制御手段としての電熱ヒータが設けられている。この電熱ヒータは、必要に応じてそれぞれの被処理物２００を加熱するためのものである。この電熱ヒータによる加熱温度は、真空槽１２の外部にある図示しないヒータ加熱用電源装置から当該電熱ヒータに供給されるヒータ加熱用電力によって制御される。
【００３５】
さらに、真空槽１２の壁部の適宜位置、例えば当該真空槽１２の側面を成す壁部であってプラズマ安定化電極１６よりも少し下方の位置に、材料ガスとしてのＴＭＳガスおよび酸素ガスを当該真空槽１２内に供給するための材料ガス供給口６０が設けられている。このため、当該材料ガス供給口６０には、真空槽１２の外部において、ＴＭＳガス用配管６２を介して、図示しないＴＭＳガス供給手段としてのＴＭＳガス供給源が結合されており、併せて、酸素ガス用配管６４を介して、図示しない酸素ガス供給手段としての酸素ガス供給源が結合されている。そして、ＴＭＳガス用配管６２の途中にも、上述の放電ガス用配管３６および洗浄ガス用配管３８のそれぞれに設けられているのと同様のマスフローコントローラ６２ａおよび開閉バルブ６２ｂが設けられており、併せて、酸素ガス用配管６４の途中にも、同様のマスフローコントローラ６４ａおよび開閉バルブ６４ｂが設けられている。
【００３６】
さらに加えて、真空槽１２の外部には、当該真空槽１２の上面および下面のそれぞれの周縁に沿うように、一対の電磁コイル６６および６８が設けられている。この一対の電磁コイル６６および６８は、真空槽１２の外部に設けられた図示しない磁界発生用電源装置から直流の磁界発生用電力ＥｃａおよびＥｃｂの供給を受けることによって、真空槽１２内およびプラズマガン１８の筐体２０内にミラー磁場を形成し、詳しくは当該真空槽１２および筐体２０の中心軸に沿う磁界を発生させる。例えば、磁界発生電力ＥｃａおよびＥｃｂの供給によって各電磁コイル６６および６８のそれぞれに１０Ａの電流ＩｃａおよびＩｃｂが流れると、真空槽１２内の略中央の磁束密度Ｂは約６ｍＴになる。
【００３７】
さて、このプラズマＣＶＤ装置１０を用いて図１に示した組成の水素含有炭化酸化珪素膜を形成する際には、まず、真空槽１２内のそれぞれのホルダ４４に被処理物２００が取り付けられる。その上で、真空槽１２内の圧力Ｐが２×１０−３Ｐａ程度になるまで当該真空槽１２内が真空ポンプ１６によって排気され、いわゆる真空引きが行われる。
【００３８】
この真空引きの後、モータ５２が駆動されることで、それぞれの被処理物２００が自公転される。この状態で、放電洗浄処理が行われる。具体的には、プラズマガン１８の筐体２０内に放電用ガスとしてのアルゴンガスが供給されると共に、当該筐体２０内に洗浄用ガスとしての水素ガスが供給される。併せて、熱陰極２６にカソード電力Ｅｃが供給されると共に、陽極２８にアノード電力Ｅａが供給される。さらに、それぞれの被処理物２００に基板バイアス電力Ｅｂが供給されると共に、各電磁コイル６６および６８に磁界発生用電力ＥｃａおよびＥｃｂが供給される。すると、熱陰極２６が加熱されて、当該熱陰極２６から熱電子が放出される。この熱電子は、陽極２８に向かって加速されて、その過程で、アルゴンガスの粒子および水素ガスの粒子に衝突する。その際の衝撃によって、アルゴンガス粒子および水素ガス粒子が電離して、プラズマ１００が発生する。併せて、プラズマガン１８の筐体内２０および真空槽１２内には、各電磁コイル６６および６８による上述のミラー磁場が形成されているので、熱電子は、このミラー磁場に沿って巻き付くように螺旋運動する。これにより、熱電子がアルゴンガス粒子および水素ガス粒子に衝突する回数および確率が増大して、プラズマ１００の密度が向上する。そして、このプラズマ１００は、アパーチャ２４を介して、真空槽１２内に供給される。
【００３９】
真空槽１２内に供給されたプラズマ１００は、反射電極４０に向かって流れる。ただし、反射電極４０は、上述の如く絶縁電位とされているので、プラズマ１００内の電子は、この反射電極４０によって反射されて、プラズマガン１８に向かって折り返す。ところが、プラズマガン１８の筐体２０もまた、絶縁電位とされているので、プラズマ１００内の電子は、当該プラズマガン１８と反射電極４０との間を往復し、いわゆる電界振動する。さらに、真空槽１２内には、上述のミラー磁場が形成されているので、プラズマ１００内の電子は、当該真空槽１２の中心軸（およびその近傍）に集中するようにビーム状に閉じ込められる。このようなＰＩＧ放電によって、プラズマ１００の密度がさらに向上する。
【００４０】
それぞれの被処理物２００は、ビーム状のプラズマ１００の周囲を回転（公転）しながら、自身を中心として回転（自転）する。この過程で、プラズマ１００内のアルゴンイオンおよび水素イオンがそれぞれの被処理物２００の表面に衝突する。このときのアルゴンイオンによるスパッタ作用と、水素イオンによる化学反応作用と、によって、それぞれの被処理物２００の表面に付着している不純物が取り除かれ、つまり放電洗浄処理が行われる。
【００４１】
なお、プラズマガン１８の筐体２０内にある陽極２８は、上述の如く接地電位に接続されている。そして、この陽極２８には、熱陰極２６の電位を基準とする正電位の直流電力がアノード電力Ｅａとして供給されている。これにより、筐体２０内の空間電位、つまりプラズマ１００の電位は、接地電位を基準として安定化される。このプラズマ１００の強さ、言い換えればプラズマガン１８の出力Ｗｇは、アノード電力Ｅａに相当し、つまり当該アノード電力Ｅａの電圧成分であるアノード電圧Ｖａと当該アノード電力Ｅａの電流成分であるアノード電流Ｉａとの積（＝Ｖａ×Ｉａ）に相当する。因みに、アノード電力Ｅａの供給源である直流電源装置３２は、アノード電圧Ｖａが一定になるように動作し、いわゆる電圧制御モードで動作する。そして、アノード電流Ｉａは、カソード電力Ｅｃによって制御され、つまり熱陰極２６の加熱温度によって制御され、言い換えれば当該熱陰極２６からの熱電子の放出量によって制御される。
【００４２】
また、プラズマガン１８から真空槽１２内に供給されたプラズマ１００内の電子は、接地電位に接続された当該真空槽１２の壁部に流れ込もうとし、とりわけ、プラズマガン１８が結合されている上面部分に流れ込もうとする。ところが上述したように、真空槽１２内の上面部分は絶縁電位とされたプラズマ安定化電極４２によって覆われているので、プラズマ１００内の電子がこの真空槽１２内の上面部分に流れ込もうとしても、その進行は当該プラズマ安定化電極４２によって阻止される。従って、当該上面部分を含む真空槽１２の壁部が電極として作用することはなく、この結果、プラズマ１００が安定化される。
【００４３】
放電洗浄処理が所定時間にわたって行われた後、水素ガスの供給が停止され、続いて、水素含有炭化酸化珪素膜を形成するための成膜処理が行われる。具体的には、真空槽１２内に材料ガスとしてのＴＭＳガスおよび酸素ガスが供給される。すると、これらＴＭＳガスおよび酸素ガスの粒子が電離されて、それらの化合物である水素含有炭化酸化珪素膜がそれぞれの被処理物２００の表面に形成される。このとき特に、酸素ガスの流量Ｑｏが、ＴＭＳガスの流量Ｑｔの５倍以上とされることによって、図１に示した組成の、つまり超親水性を呈する、水素含有炭化酸化珪素膜が形成される。
【００４４】
この水素含有炭化酸化珪素膜の成膜処理が所定時間にわたって行われた後、例えば所望の膜厚ｔの当該水素含有炭化酸化珪素膜が形成された後、ＴＭＳガスおよび酸素ガスの供給が停止されると共に、アルゴンガスの供給が停止される。併せて、熱陰極２６へのカソード電力Ｅｃの供給が停止されると共に、陽極２８へのアノード電力Ｅａの供給が停止される。これにより、プラズマ１００が消失する。そして、それぞれの被処理物２００への基板バイアス電力Ｅｂの供給が停止されると共に、各電磁コイル６６および６８への磁界発生用電力ＥｃａおよびＥｃｂの供給が停止される。そして、真空槽１２内の圧力Ｐが大気圧付近にまで徐々に戻されながら、一定の冷却期間が置かれる。その後、モータ５２の駆動が停止されて、それぞれの被処理物２００の自公転が停止される。その上で、真空槽１２内が外部に開放されて、当該真空槽１２内からそれぞれの被処理物２００が外部に取り出される。これをもって、一連の処理が完了する。
【００４５】
上述したように、水素含有炭化酸化珪素膜の成膜処理において、酸素ガスの流量Ｑｏが、ＴＭＳガスの流量Ｑｔの５倍以上とされることによって、図１に示した組成の、つまり超親水性を呈する、水素含有炭化酸化珪素膜が形成されるが、このことを見出すために、次のような実験を行った。
【００４６】
即ち、被処理物２００として、厚さ寸法が１．６ｍｍのシリコンウェハを約２５ｍｍ角に切断したシリコン（水素含有炭化酸化珪素膜に含まれる珪素と区別化するために敢えて「シリコン」という文言を用いて表現する。）基板と、厚さ寸法が１．２ｍｍのスライドガラスを約２５ｍｍ角に切断したガラス基板と、を用いる。そして、上述した要領による真空引きの後の放電洗浄処理において、アルゴンガスの流量Ｑａを５０ｍＬ／ｍｉｎとし、水素ガスの流量Ｑｈを５０ｍＬ／ｍｉｎとし、真空槽１２内の圧力を０．２Ｐａに維持する。併せて、プラズマガン１８の出力Ｗｇを０．５ｋＷとし、詳しくはアノード電圧Ｖａを５０Ｖとすると共に、アノード電流Ｉａを１０Ａとする。そして、各電磁コイル６６および６８に流れる電流ＩｃａおよびＩｃｂを１０Ａとすることによって、真空槽１２内の略中央の磁束密度Ｂを約６ｍＴとする。さらに、基板バイアス電力Ｅｂの周波数を１００ｋＨｚとすると共に、デューティ比を３０％とし、その電圧成分である基板バイアス電圧Ｖｂを直流換算値として−３００Ｖとする。なお、基板バイアス電力Ｅｂの供給源であるパルス電源装置５８は、基板バイアス電圧Ｖｂが一定となるように動作し、つまり電圧制御モードで動作する。因みに、基板バイアス電力Ｅｂの電流成分である基板バイアス電流Ｉｂは、主に真空槽１２内の圧力Ｐによって変わる。このような条件による放電洗浄処理を１０分間にわたって行った。
【００４７】
そして、この放電洗浄処理後の水素含有炭化酸化珪素膜の成膜処理において、アルゴンガスの流量Ｑａを５０ｍＬ／ｍｉｎ一定とする。併せて、プラズマガン１８の出力Ｗｇを１．５ｋＷとし、詳しくはアノード電圧Ｖａを５０Ｖとすると共に、アノード電流Ｉａを３０Ａとする。そして、基板バイアス電圧Ｖｂを−１００Ｖとする。その上で、ＴＭＳガスの流量Ｑａを２５ｍＬ／ｍｉｎ一定とする一方、酸素ガスの流量Ｑｏを０，５０，１００，１５０および２００ｍＬ／ｍｉｎというように変えて、それぞれの条件下で、水素含有炭化酸化珪素膜を形成した。ただし、このように酸素ガスの流量Ｑｏを変えることによって、水素含有炭化酸化珪素膜の成膜速度が変わるので、当該水素含有炭化酸化珪素膜の膜厚ｔが概ね２５０ｎｍとなるように、成膜処理時間Ｔｄを適宜に調整した。また、当該酸素ガスの流量Ｑｏが変わることによって、真空槽１２内の圧力Ｐが変わり、これに伴い、上述の如く基板バイアス電流Ｉｂも変わる。このような条件下での実験結果を、図４に示す。なお、この図４において、酸素ガスの流量Ｑｏが０，５０，１００，１５０および２００ｍＬ／ｍｉｎのときの実験結果を区別化するために、それぞれ実験［１］，［２］，［３］，［４］および［５］という実験名が付されている。
【００４８】
因みに、図４における膜厚ｔは、段差計による測定値である。そして、水接触角θは、水接触計による測定値である。さらに、組成比は、ラザフォード後方散乱分光法および弾性反跳粒子検出法による測定値であり、相対組成比は、当該組成比に基づく計算値である。また、屈折率ｎは、エリプソメータによる測定値であり、透過率τは、自記分光光度計による測定値である。そして、密度ρもまた、ラザフォード後方散乱分光法におる測定値である。これらのうちの膜厚ｔ，組成比（および相対組成比），屈折率ｎならびに密度ρは、シリコン基板についての測定値であるが、ガラス基板についての測定値は、当該シリコン基板についての測定値と基本的に同じであるので、その記載を省略する。また、透過率τは、基本的に（所定の波長帯域において）基板が透明であることが必要とされるので、当該透明なガラス基板についての測定値である。
【００４９】
この図４に示すように、実験［４］および［５］において、つまり酸素ガスの流量Ｑｏが１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上であるときに、シリコン基板およびガラス基板のいずれについても、水接触角θが１０°以下となり、つまり超親水性を呈する。一方、これ以外の実験［１］，［２］および［３］においては、つまり酸素ガスの流量Ｑｏが１００ｍＬ／ｍｉｎ以下であるときには、シリコン基板およびガラス基板のいずれについても、水接触角θが１０°を超えており、つまり超親水性を呈さない。この酸素ガスの流量Ｑｏと水接触角θとの関係をグラフで表すと、図５に示すようになる。なお、この図５は、シリコン基板についての当該関係を示すグラフである。
【００５０】
この図５によれば、酸素ガスの流量Ｑｏが約１２０ｍＬ／ｍｉｎ以上であるときに、余裕を考慮すると１２５ｍＬ／ｍｉｎ以上であるときに、水接触角θが１０°以下となり、つまり超親水性を呈する。要するに、酸素ガスの流量ＱｏがＴＭＳガスの流量Ｑａ（＝２５ｍＬ／ｍｉｎ）の５倍以上とされることで、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜が形成される。なお、図５における網掛模様は、超親水性を呈する領域を示す。因みに、酸素ガスの流量ＱｏがＴＭＳガスの流量Ｑａの５倍を大きく超えたとしても、水接触角θは顕著には小さくならない。また、酸素ガスの流量Ｑｏが過度に大きいと、真空ポンプ１６を含む排気系の負担が大きくなり、ひいては当該排気系の能力が不足する。従って、酸素ガスの流量Ｑｏは、ＴＭＳガスの流量Ｑａの１０倍以下、例えば７倍〜８倍以下、とされるのが、適当である。
【００５１】
そして、図４における酸素ガスの流量Ｑｏと水素含有炭化酸化珪素膜を構成する水素，炭素，酸素および珪素の各成分それぞれの組成比との関係をグラフで表すと、図６に示すようになる。なお、この図６における網掛模様もまた、超親水性を呈する領域を示す。
【００５２】
この図６において、例えば水素の組成比に注目すると、超親水性を呈するときの当該水素の組成比は、約２５ａｔ％以下であり、概ね３０ａｔ％以下である。即ち、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成するには、当該水素含有炭化酸化珪素膜に含まれる水素の組成比が３０ａｔ％以下とされることが、肝要である。このことは、図４における水接触角θと水素含有炭化酸化珪素膜を構成する当該水素を含む各成分それぞれの組成比との関係をグラフで表した図７からも、分かる。なお、この図７における網掛模様もまた、超親水性を呈する領域を示す。
【００５３】
さらに、図６において、炭素の組成比に注目すると、超親水性を呈するときの当該炭素の組成比は、約９ａｔ％以下であり、余裕を考慮して８ａｔ％以下である。このことは、図７からも分かる。即ち、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成するには、当該水素含有炭化酸化珪素膜に含まれる炭素の組成比が８ａｔ％以下であることが、肝要である。
【００５４】
加えて、図４における酸素ガスの流量Ｑｏと珪素に対する水素，炭素および酸素それぞれの相対組成比Ｈ／Ｓｉ，Ｃ／ＳｉおよびＯ／Ｓｉとの関係をグラフで表すと、図８に示すようになる。なお、この図８における網掛模様もまた、超親水性を呈する領域を示す。
【００５５】
この図８において、珪素に対する炭素の相対組成比Ｃ／Ｓｉに注目すると、超親水性を呈するときの当該珪素に対する炭素の相対組成比Ｃ／Ｓｉは、概ね０．５以下である。即ち、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成するには、当該水素含有炭化酸化珪素膜に含まれる珪素に対する炭素の相対組成比Ｃ／Ｓｉが０．５以下であることが、肝要である。このことは、図４における水接触角θと当該珪素に対する炭素の相対組成比Ｃ／Ｓｉを含む各相対組成比Ｈ／Ｓｉ，Ｃ／ＳｉおよびＯ／Ｓｉとの関係をグラフで表した図９からも、分かる。なお、図９における網掛模様もまた、超親水性を呈する領域を示す。因みに、材料ガスとしてＴＭＳガスが用いられている以上、珪素に対する炭素の相対組成比Ｃ／Ｓｉは、０（ゼロ）になることはなく、少なくとも０．１以上である。
【００５６】
また、図８において、珪素に対する酸素の相対組成比Ｏ／Ｓｉに注目すると、超親水性を呈するときの当該珪素に対する酸素の相対組成比Ｏ／Ｓｉは、２以上であり、概ね２に近い値である。このことは、図９からも分かる。即ち、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成するには、当該水素含有炭化酸化珪素膜に含まれる珪素に対する酸素の相対組成比Ｏ／Ｓｉが２以上であることが、肝要である。なお、上述した二酸化珪素膜の珪素に対する酸素の相対組成比Ｏ／Ｓｉは、基本的に２であることから、この超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜の珪素に対する酸素の相対組成比Ｏ／Ｓｉは、当該二酸化珪素膜の相対組成比Ｏ／Ｓｉと略同程度である。
【００５７】
そして、図４における酸素ガスの流量Ｑｏと水素含有炭化酸化珪素膜の屈折率ｎとの関係をグラフで表すと、図１０に示すようになる。なお、この図１０における網掛模様もまた、超親水性を呈する領域を示す。
【００５８】
この図１０に示すように、超親水性を呈するときの水素含有炭化酸化珪素膜の屈折率ｎは、概ね１．４〜１．４５程度である。この屈折率ｎの値は、上述の二酸化珪素膜の屈折率ｎ（＝１．４５７）の値と略同程度である。即ち、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜の屈折率ｎは、二酸化珪素膜の屈折率ｎと略同程度である。
【００５９】
改めて図４を参照して、水素含有炭化酸化珪素膜の透過率τに注目すると、超親水性を呈する実験［４］および［５］における当該水素含有炭化酸化珪素膜の透過率τは、波長λが３４０ｎｍという紫外線帯域において、８７％以上の高い値を示す。即ち、極めて透明な水素含有炭化酸化珪素膜が形成されていることが分かる。また、図示は省略するが、可視光線帯域においても、ガラス基板そのものの透過率と略同等の９０％以上の透過率τであることが確認された。
【００６０】
さらに、図４における密度ρに注目すると、実験［４］および［５］において形成された超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜の当該密度ρは、１．８以上である。この１．８以上という密度ρは、比較的に高い値であり、つまり比較的に高硬度な、言い換えれば耐摩耗性の高い、水素含有炭化酸化珪素膜が形成されていることを意味する。
【００６１】
図１１に、実験［４］において形成された水素含有炭化酸化珪素膜の深さ方向における組成の分析結果を示す。この図１１に示すように、水素含有炭化酸化珪素膜の深さ方向における当該水素含有炭化酸化珪素膜の組成は、略一定である。なお、被処理物２００の母材の表面付近にアルゴンが確認されるが、これは、上述の放電洗浄処理によるものであると、推察される。ただし、アルゴンの組成比は１００倍に拡大されているので、当該アルゴンの組成比は他の成分の組成比に比べて無視できる程度に小さい。この図１１は、シリコン基板についての分析結果であるが、ガラス基板についての分析結果は、当該シリコン基板についての分析結果と基本的に同じであるので、その記載を省略する。
【００６２】
また、図１２に、実験［４］においてシリコン基板上に形成された水素含有炭化酸化珪素膜の表面の原子力間顕微鏡（Atomic Force Microscope;ＡＦＭ）による観察画像を示す。具体的には、図１２の（ａ）が、当該水素含有炭化酸化珪素膜の表面の観察画像である。そして、図１２の（ｂ）は、比較対象用であり、当該図１２（ａ）の母材と同様のシリコン基板上に真空蒸着法によって形成された二酸化珪素膜の表面の観察画像であり、図１２の（ｃ）は、別の比較対象用であり、同様のシリコン基板上にスパッタ法によって形成された二酸化珪素膜の表面の観察画像である。
【００６３】
この図１２に示すように、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜の表面粗さ（算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ）は、真空蒸着法による二酸化珪素膜のそれよりも少し大きいものの、スパッタ法による二酸化珪素膜のそれよりも少し小さく、つまり当該真空蒸着法およびスパッタ法のそれぞれによる二酸化珪素膜のそれと概ね同程度である。そして、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜の水接触角θは、４．５°であり、真空蒸着法による二酸化珪素膜のそれ（θ＝５．７°）よりも少し小さいものの、スパッタ法による二酸化珪素膜のそれ（θ＝３．３°）よりも少し大きく、つまり当該真空蒸着法およびスパッタ法のそれぞれによる二酸化珪素膜のそれと概ね同程度である。即ち、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜は、真空蒸着法およびスパッタ法のそれぞれによる二酸化珪素膜と同程度の表面粗さであり、また、当該二酸化珪素膜の同程度の超親水性を呈する。
【００６４】
さらに、図１３に、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜の断面の走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）による観察画像を示す。なお、この図１３に示す水素含有炭化酸化珪素膜は、シリコン基板を母材とすると共に、その断面の観察を容易化するために、膜厚ｔを１．４μｍという比較的に大きな寸法としたものである。具体的には、当該水素含有炭化酸化珪素膜の成膜処理において、アルゴンガスの流量Ｑａを５０ｍＬ／ｍｉｎとし、ＴＭＳガスの流量Ｑｔを２５ｍＬ／ｍｉｎとし、酸素ガスの流量Ｑｏを１５０ｍＬ／ｍｉｎとした。そして、真空槽１２内の圧力Ｐを０．３Ｐａに維持し、プラズマガン１８の出力Ｗｇを１．５ｋＷとし、基板バイアス電圧Ｖｂを−２００Ｖとした。これによって、４５０ｎｍ／ｈという成膜速度が得られた。そして、成膜処理時間Ｔｄが１８０ｍｉｎとされることで、膜厚ｔが１．４μｍの水素含有炭化酸化珪素膜が形成された。
【００６５】
この図１３に示すように、被処理物２００の母材の表面に膜厚ｔおよび（見た目の）膜質のいずれも概ね均一な水素含有炭化酸化珪素膜が形成されていることが分かる。なお、この図１３に示す水素含有炭化酸化珪素膜の水接触角θは、４．５°であり、屈折率ｎは、１．４６３である。
【００６６】
また、図１４に、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたシリコン基板と、当該水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたガラス基板と、のそれぞれの時間（日数）の経過に対する水接触角θの推移（経時変化）を、グラフで示す。併せて、別の母材として、鏡面研磨されたステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）基板に本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたものと、ポリカーボネート基板に当該水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたものと、のそれぞれの時間の経過に対する水接触角θの推移を、当該図１４に示す。なお、これらの水素含有炭化酸化珪素膜の成膜条件は、図４に示した実験［４］におけるのと同様である。加えて、比較対象用として、水素含有炭化酸化珪素膜が形成されていない未処理のシリコン基板と、当該水素含有炭化酸化珪素膜が形成されていない未処理のガラス基板と、のそれぞれの時間の経過に対する水接触角θの推移を、当該図４に示す。
【００６７】
この図１４に示すように、未処理のシリコン基板については、元々水接触角θが比較的に大きいが、時間が経過するに連れて当該水接触角θが徐々に増大する。未処理のガラス基板についても、未処理のシリコン基板ほどではないが、元々水接触角θが比較的に大きく、また、時間が経過するに連れて当該水接触角θが僅かに増大する傾向にある。これに対して、本実施形態に係る水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたシリコン基板，ガラス基板，ステンレス鋼基板およびポリカーボネート基板のいずれについても、水接触角θは殆ど変わらず、約１００日という比較的に長い期間が経過した時点でも、１０°以下であり、つまり超親水性が維持される。なお、ポリスチレン基板やポリエチレン基板，アクリル基板等の他の素材を母材とした場合についても、それぞれに水素含有炭化酸化珪素膜を形成して、その時間経過に対する水接触角θの推移を調べたが、いずれも当該水素含有炭化酸化珪素膜が形成されたシリコン基板やガラス基板等と同様の結果が得られた。即ち、約１００日という比較的に長い期間が経過した時点でも、超親水性が維持されることが、確認された。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、材料ガスとしてＴＭＳガスと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法によって、とりわけ、ＰＩＧ放電式のプラズマＣＶＤ法によって、図１に示した組成の水素含有炭化酸化珪素膜を形成することができる。そして、この水素含有炭化酸化珪素膜によれば、二酸化珪素膜と同程度の超親水性を呈する。ＴＭＳガスは、上述した特許文献１において好ましいとされているモノシラン等のシラン系化合物とは異なり、発火性や毒性を有しておらず、また、当該シラン系化合物に比べて安価である。従って、当該超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を低コストで提供することができる。しかも、プラズマＣＶＤ法は、特許文献１において好ましいとされている常圧熱ＣＶＤ等の熱ＣＶＤ法に比べて処理温度が低いので、当該熱ＣＶＤ法では対応できない比較的に耐熱性の低い母材から成る被処理物２００にも、この超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成することができる。さらに、ＰＩＧ放電式によれば、高密度なプラズマ１００が生成されるので、水素含有炭化酸化珪素膜の成膜速度の向上が図られ、ひいては当該水素含有炭化酸化珪素膜の生産コストのさらなる低減が図られる。因みに、ＰＩＧ放電式によれば、例えば一般的な高周波放電式に比べて１０倍以上のプラズマ密度が得られるので、相応に高い成膜速度が得られ、ひいては生産コストのより一層の低減が図られる。
【００６９】
なお、本実施形態で説明した内容は、飽くまでも本発明を実現するための一具体例であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００７０】
例えば、水素含有炭化酸化珪素膜の成膜処理において、ＴＭＳガスの流量Ｑｔを２５ｍＬ／ｍｉｎとし、酸素ガスの流量Ｑｏを当該ＴＭＳガスの流量Ｑｔの５倍以上としたが、これに限らない。即ち、ＴＭＳガスの流量Ｑｔを２５ｍＬ／ｍｉｎ以外の適当な値とし、酸素ガスの流量Ｑｏを当該ＴＭＳガスの流量Ｑｔの５倍以上とすることによっても、超親水性を呈する水素含有炭化酸化珪素膜を形成することができる。特に、これらのガスの流量ＱｔおよびＱｏが大きいほど、成膜処理の向上が図られるが、その一方で、真空ポンプ１６を含む排気系の負担が大きくなる。従って、これらのガスの流量ＱｔおよびＱａは、排気系の能力に応じて適宜に定められるのが、好ましい。
【００７１】
また、ＰＩＧ放電式のプラズマＣＶＤ法が採用されたが、これに限らない。例えば、高周波放電式等の他方式のプラズマＣＶＤ法が採用されてもよい。ただし、ＰＩＧ放電式によれば、上述の如く高密度なプラズマ１００が得られるので、成膜速度の向上を図り、ひいては生産コストのより一層の低減を図るには、当該ＰＩＧ放電式が採用されるのが、好ましい。
【符号の説明】
【００７２】
１０  プラズマＣＶＤ装置
１２  真空槽
１８  プラズマガン
６０  材料ガス供給口
６２  ＴＭＳガス用配管
６４  酸素ガス用配管
１００  被処理物
２００  プラズマ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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