JP2011228343A - ガス供給電極の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通穴を目詰まりさせることなく、ガス供給電極の表面に粗面化することができ、また、貫通穴を加工する際に、穴の位置がずれたり、ドリルが破損したりすることがなく、これにより、成膜を行う際に、電極の表面に堆積した成膜物が電極から剥離して基板に付着することを抑制でき、また、安定したガス供給を行なうことができ、高品質な膜を形成することができるガス供給電極の製造方法を提供する。
【解決手段】プラズマの生成領域に対面する側の供給面の表面粗さを上げる粗面化工程と、粗面化工程の後に、供給面とは反対側の裏面から穴あけ加工を行なって、複数の貫通穴を形成する穴加工工程とを有することで上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラズマＣＶＤ装置に用いられるガス供給電極の製造方法に関する。

光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、各種の機能性フィルム（機能性シート）が利用されている。
また、これらの機能性フィルムの製造に、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等の真空成膜法による成膜（薄膜形成）が利用されている。

プラズマＣＶＤによって成膜を行なう場合には、成膜対象である基板のみならず、成膜装置内の各部にも成膜物が堆積してしまう。特に、プラズマを形成するための成膜用の電極対の、基板と対向する側の電極の表面には成膜物が多く堆積する。成膜用の電極に堆積した成膜物は、電極から一部剥離して、基板や成膜した膜に付着してしまい、高品質な膜の形成ができないおそれがある。

そのため、電極表面に堆積した成膜物が電極から剥離することを抑制するために、電極の表面を粗面化して、電極表面と堆積した成膜物との密着性を高めることが行なわれている。
例えば、特許文献１には、処理室の内部でプラズマを発生させるための、互いに対向配置された第１電極および第２電極を備え、堆積した成膜物の剥離を抑制するために、第１電極の第２電極側の表面が全面に亘って粗面化されているプラズマＣＶＤ装置が記載されている。この特許文献１には、粒体を噴きつけるブラスト処理を行なって粗面化することも記載されている。

特開２００６−１７３３４３号公報

ここで、プラズマＣＶＤの電極としては、電極としての機能に加えて、成膜を行なう際に、プラズマを形成するための電極間に、成膜用のガスを均一に供給するために、ガスを供給するための複数の貫通穴を有する電極（シャワー電極）が用いられている。このような電極は、複数の貫通穴を有する板状のガス供給電極（シャワープレート）と、一面が開放する筺体とを組み合わせて構成されている。成膜の際に、電極の筺体内に供給されたガスは、ガス供給電極の貫通穴から、電極間に供給される。

しかしながら、ガスを供給するための複数の貫通穴を形成した後に、ガス供給電極の表面の粗面化のために、ブラスト処理を行なうと、ブラスト処理に用いられる粒体が、貫通穴に目詰まりしてしまうおそれがある。貫通穴が目詰まりしたガス供給電極を用いて成膜を行なうと、ガスの流量や圧力が不安定になり、高品質な膜の形成ができなかったり、あるいは、プラズマを適正に生成することができず、成膜することができないという問題が発生する。

また、ガス供給電極の表面を粗面化した後に、貫通穴を形成する場合には、粗面化された面からドリルによる穴加工を行なうと、表面の凹凸により、穴の位置がずれたり、ドリルが偏心してドリルが破損したりしてしまうおそれがある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、貫通穴を目詰まりさせることなく、ガス供給電極の表面に粗面化することができ、また、貫通穴を加工する際に、穴の位置がずれたり、ドリルが破損したりすることがなく、これにより、プラズマＣＶＤ装置において成膜を行う際に、電極の表面に堆積した成膜物が電極から剥離して基板に付着することを抑制でき、また、安定したガス供給を行なうことができ、基板に高品質な膜を形成することができるガス供給電極の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、プラズマＣＶＤ装置に用いる、複数の貫通穴を有するガス供給電極の製造方法であって、
プラズマの生成領域に対面する側の供給面の表面粗さを上げる粗面化工程と、
前記粗面化工程の後に、前記供給面とは反対側の裏面から穴あけ加工を行なって、前記複数の貫通穴を形成する穴加工工程とを有することを特徴とするガス供給電極の製造方法を提供するものである。

ここで、前記穴加工工程の後に、少なくとも前記供給面および前記貫通穴の表面に酸化皮膜を形成する皮膜形成工程を有することが好ましい。
また、前記皮膜形成工程がプラズマ酸化処理を行なって酸化皮膜を形成することが好ましい。

また、前記粗面化工程がブラスト処理によって前記供給面の表面粗さを上げることが好ましい。
あるいは、前記粗面化工程が溶射膜を形成することにより前記供給面の表面粗さを上げることが好ましい。
また、前記溶射膜がアルミニウム、アルミニウム合金、チタン、マグネシウム、ステンレスのいずれかからなる金属溶射膜であることが好ましい。
あるいは、前記溶射膜がアルミナセラミクス溶射膜であることが好ましい。

また、前記供給面の中心線平均粗さが５μｍ以上であることが好ましい。
さらに、前記供給面の中心線平均粗さが１０〜３０μｍであることが好ましい。

また、ガス供給電極がアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、チタンのいずれかからなることが好ましい。
また、前記供給面が凹状の曲面であることが好ましい。
また、前記貫通穴の穴径が０．７ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明によれば、プラズマの生成領域に対面する側の供給面の表面粗さを上げる粗面化工程の後に、供給面とは反対側の裏面から穴あけ加工を行なって、複数の貫通穴を形成することで、貫通穴を目詰まりさせることなく、粗面化することができ、また、穴の位置がずれたり、ドリルが破損したりすることがなく、これにより、プラズマＣＶＤ装置において成膜を行う際に、表面に堆積した成膜物が電極から剥離して基板に付着することを抑制でき、また、安定したガス供給を行なうことができ、基板に高品質な膜を形成することができるガス供給電極を製造することができる。

本発明の製造方法で製造されるガス供給電極を用いる成膜装置の一例を概念的に示す図である。 （Ａ）は、図１に示すガス供給電極を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図である。 本発明の製造方法の一実施例を示すフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図２に示すガス供給電極の製造方法を説明するための部分拡大断面図である。

以下、本発明のガス供給電極の製造方法について、添付の図面を用いて、詳細に説明する。

図１に、本発明の製造方法によって製造されたガス供給電極を用いる成膜装置の一例を概念的に示す。なお、図１においては、シャワー電極２０の一部を断面にて示している。
なお、図１に示す成膜装置１０は、図２に示す本発明の製造方法で製造されたシャワープレート２２以外は、公知のＣＣＰ−ＣＶＤによるロール・ツー・ロールの成膜装置である。

図示例の成膜装置１０は、長尺な基板Ｚ（フィルム原反）を長手方向に搬送しつつ、この基板Ｚの表面にプラズマＣＶＤによって、目的とする機能を発現する膜を成膜（製造／形成）して、機能性フィルムを製造するものである。
また、この成膜装置１０は、長尺な基板Ｚをロール状に巻回してなる基板ロール３２から基板Ｚを送り出し、長手方向に搬送しつつ機能膜を成膜して、機能膜を成膜した基板Ｚ（すなわち、機能性フィルム）をロール状に巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)による成膜を行なう装置である。

図１に示す成膜装置１０は、基板Ｚに、プラズマＣＶＤによる膜を成膜することができる装置であって、真空チャンバ１２と、この真空チャンバ１２内に形成される、巻出し室１４と、成膜室１８と、ドラム３０とを有して構成される。

成膜装置１０においては、長尺な基板Ｚは、巻出し室１４の基板ロール３２から供給され、ドラム３０に巻き掛けられた状態で長手方向に搬送されつつ、成膜室１８において、成膜され、次いで、再度、巻出し室１４において巻取り軸３４に巻き取られる（ロール状に巻回される）。

ドラム３０は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材である。
ドラム３０は、後述する巻出し室１４のガイドローラ４０ａよって所定の経路で案内された基板Ｚを、周面の所定領域に掛け回して、所定位置に保持しつつ長手方向に搬送して、成膜室１８内に搬送して、再度、巻出し室１４のガイドローラ４０ｂに送る。

ここで、ドラム３０は、後述する成膜室１８のシャワー電極２０の対向電極としても作用（すなわち、ドラム３０とシャワー電極２０とで電極対を構成する。）するものであり、アース（接地）されている。

なお、必要に応じて、ドラム３０には、ドラム３０にバイアスを印加するためのバイアス電源を接続してもよい。あるいは、アースとバイアス電源とを切り替え可能に接続してもよい。
バイアス電源は、各種の成膜装置で利用されている、バイアスを印加するための高周波電源やパルス電源等の公知の電源が、全て利用可能である。

巻出し室１４は、真空チャンバ１２の内壁面１２ａと、ドラム３０の周面と、内壁面１２ａからドラム３０の周面の近傍まで延在する隔壁３６ａおよび３６ｂとによって構成される。
ここで、隔壁３６ａおよび３６ｂの先端（真空チャンバ１２の内壁面と逆端）は、搬送される基板Ｚに接触しない可能な位置まで、ドラム３０の周面に近接し、巻出し室１４と、成膜室１８とを、略気密に分離する。

このような巻出し室１４は、前述の巻取り軸３４と、ガイドローラ４０ａおよび４０ｂと、回転軸４２と、真空排気手段４６とを有する。

ガイドローラ４０ａおよび４０ｂは、基板Ｚを所定の搬送経路で案内する通常のガイドローラである。また、巻取り軸３４は、成膜済みの基板Ｚを巻き取る、公知の長尺物の巻取り軸である。

図示例において、長尺な基板Ｚをロール状に巻回してなるものである基板ロール３２は、回転軸４２に装着される。また、基板ロール３２が、回転軸４２に装着されると、基板Ｚは、ガイドローラ４０ａ、ドラム３０、および、ガイドローラ４０ｂを経て、巻取り軸３４に至る、所定の経路を通される（挿通される）。
成膜装置１０においては、基板ロール３２からの基板Ｚの送り出しと、巻取り軸３４における成膜済み基板Ｚの巻き取りとを同期して行なって、長尺な基板Ｚを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室１８における成膜を行なう。

真空排気手段４６は、巻出し室１４内を所定の真空度に減圧するための真空ポンプである。真空排気手段４６は、巻出し室１４内を、成膜室１８の圧力（成膜圧力）に影響を与えない圧力（真空度）にする。

基板Ｚの搬送方向において、巻出し室１４の下流には、成膜室１８が配置される。
成膜室１８は、内壁面１２ａと、ドラム３０の周面と、内壁面１２ａからドラム３０の周面の近傍まで延在する隔壁３６ａおよび３６ｂとによって構成される。
成膜装置１０において、成膜室１８は、一例として、ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma 容量結合型プラズマ）−ＣＶＤによって、基板Ｚの表面に成膜を行なうものであり、シャワー電極２０と、原料ガス供給手段５８と、高周波電源６０と、真空排気手段６２とを有する。

シャワー電極２０は、成膜装置１０において、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜の際に、ドラムと共に電極対を構成するものであるとともに、シャワープレート２２のガス供給面２２ａに形成された貫通穴２２ｃから、ドラム３０とシャワー電極２０（シャワープレート２２）との間に、原料ガスを供給するものである。シャワー電極２０は、シャワープレート（ガス供給電極）２２と、ベース２４とを有する。

ベース２４は、導電性の部材で形成されており、１面が開放された筺体（箱体）であり、例えば、１面が開放された略直方体形状のものである。
また、ベース２４の開放された面には、その開口部を覆うように、シャワープレート２２が配置されており、シャワープレート２２と共に、内部に中空部を形成する。また、ベース２４とシャワープレート２２とは電気的に接続されている。

ベース２４には、原料ガス供給手段５８が接続されており、原料ガス供給手段５８からの原料ガスが前記中空部に流入する。
また、ベース２４には、高周波電源６０が接続されている。

ベース２４の形成材料には、特に限定はなく、ステンレス、鉄、あるいは、メッキ処理品等の公知の導電体材料が、各種、利用可能である。

図２（Ａ）は本発明の製造方法で製造するシャワープレートの一例を概念的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、（Ａ）に示すシャワープレートの一部を拡大した断面図である。
シャワープレート２２は、アルミニウム製の板状部材で、１つの最大面であるガス供給面２２ａをドラム３０の周面に対面して、ベース２４に保持される。
ガス供給面２２ａには、貫通穴２２ｃが、全面的に多数、形成されている。貫通穴２２ｃは、中空部と連通している。また、ガス供給面２２ａは、ドラム３０の周面に沿うように凹状に湾曲している。

また、シャワープレート２２のガス供給面２２ａは、粗面化されている。ドラム３０（基板Ｚ）と対面するガス供給面２２ａが粗面化されることにより、成膜中に、ガス供給面２２ａに堆積した成膜物が剥離することを抑制することができる。

また、図２（Ｂ）に示すように、シャワープレート２２のガス供給面２２ａおよび貫通穴２２ｃの表面には、アルミの酸化皮膜２２ｄが形成されている。シャワープレート２２の表面を絶縁性の酸化皮膜２２ｄで覆うことにより、シャワープレート２２から異常放電が発生することを防止することができる。また、シャワープレート２２が原料ガスと接触し、シャワープレート２２が腐食することを防止できる。

本発明において、酸化皮膜２２ｄは、アルマイト処理等の種々の公知の方法で、形成することができるが、好ましくは、プラズマ酸化処理によって、シャワープレート２２の表面に酸化皮膜２２ｄを形成する。
ここで、プラズマ酸化処理とは、プラズマを用いた陽極酸化処理であり、例えば、酸化皮膜２２ｄを形成するシャワープレート２２を珪酸塩あるいはジルコニウム塩を含有した電解液中に浸し、シャワープレート２２を陽極とし、陽極に対面して配置した金属製のプレートを陰極として、陽極と陰極との間にパルス電圧を印加してプラズマ放電を発生させ、酸化皮膜（アルミナセラミクス層）を形成する方法である。

粗面化した面上に酸化皮膜を形成する場合は、粗さが大きいと酸化皮膜を均一に形成できず、欠陥が生じるおそれがある。酸化皮膜に欠陥があると、成膜の際に異常放電が発生するおそれがある。
これに対して、プラズマ酸化処理によって酸化皮膜２２ｄを形成することにより、シャワープレート２２の表面（ガス供給面２２ａ）を粗面化した場合であっても、凹凸に沿って均一な厚みの皮膜を形成でき、また、貫通穴２２ｃの内壁にも均一な厚みの皮膜を形成できる。
なお、図示例においては、シャワープレート２２のガス供給面２２ａおよび貫通穴２２ｃの表面に酸化皮膜２２ｄを形成したが、本発明は、これに限定はされず、シャワープレート２２の表面全面に酸化皮膜を形成してもよい。

また、シャワープレート２２の形成材料としては、導電性の材料であれば、特に限定はないが、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、チタンのいずれかが好ましい。これらの材料によりシャワープレート２２を形成することにより、プラズマ酸化処理によって、表面に均一で欠陥のない酸化皮膜２２ｄを形成することができるため、異常放電の発生を抑制できる点で好ましく、また、軽量で扱いやすい点で好ましい。

また、ガス供給面２２ａの中心線平均粗さは、５μｍ以上であることが好ましい。ガス供給面２２ａの表面粗さを５μｍ以上とすることで、成膜物の剥離を抑制することができる。また、プラズマ酸化処理によって酸化皮膜２２ｄを形成することにより、表面の粗さが５μｍ以上であっても、均一な厚みの皮膜を形成することができる。

また、ガス供給面２２ａの中心線平均粗さは、１０〜３０μｍであることがより好ましい。
ガス供給面２２ａの粗さを１０μｍ以上とすることで、ガス供給面２２ａの表面に堆積した成膜物が剥離することをより好適に防止でき、これにより、剥離した成膜物が基板Ｚに付着し、基板Ｚに形成される膜に影響を与えることを防止することができる。
また、酸化皮膜２２ｄをより均一に形成できる点で、ガス供給面２２ａの表面の粗さは、３０μｍ以下が好ましい。
ガス供給面２２ａの表面粗さを粗くするほど堆積した成膜物の剥離を抑制できる。しかしながら、表面粗さを粗くしすぎると、酸化皮膜２２ｄを均一に形成できず、欠陥が生じるおそれがあり、成膜の際の異常放電の原因となる場合がある。これに対して、ガス供給面２２ａの表面粗さを、３０μｍ以下とすることで、成膜の際の異常放電を抑制することができる。

また、貫通穴２２ｃの直径は、０．７ｍｍ以下が好ましい。
貫通穴の直径を大きくすれば、穴加工後にブラスト処理を行なっても、貫通穴が目詰まりすることはない。しかしながら、貫通穴を大きくすると、成膜の際に、貫通穴の中で放電が発生してしまうおそれがあり、成膜に影響を与える場合がある。
これに対して、貫通穴２２ｃの直径を０．７ｍｍ以下とすることで、成膜の際に、貫通穴２２ｃの中で放電が発生することより確実に防止することができる。
また、貫通穴２２ｃの直径は、原料ガスの安定供給のために、０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。

ここで、図３に示す本発明の製造方法の一実施形態を示すフローチャート、および、図４に示すシャワープレートの一部を拡大した断面図を用いて、本発明のガス供給電極の製造方法について、より詳しく説明する。

図４（Ａ）は、ガス供給面２２ａが粗面化される前のシャワープレート２２を示す部分拡大断面図であり、図４（Ｂ）は、ガス供給面２２ａを粗面化した後のシャワープレート２２を示す部分拡大断面図である。
本実施形態においては、図３のＳＴＥＰ１（Ｓ１）に示すように、図（Ａ）に示すシャワープレート２２のガス供給面２２ａにブラスト処理を行なって、ガス供給面２２ａを粗面化する（図４（Ｂ））。

次に、図３のＳＴＥＰ２（Ｓ２）に示すように、図４（Ｂ）に示すシャワープレート２２のガス供給面２２ａとは反対側の面である裏面２２ｂ側から、ドリルによって穴あけ加工を行なって、貫通穴２２ｃを形成する（図４（Ｃ））。

次に、図３のＳＴＥＰ３（Ｓ３）に示すように、図４（Ｃ）に示すシャワープレート２２にプラズマ酸化処理を行なって、ガス供給面２２ａおよび貫通穴２２ｃに酸化皮膜２２ｄを形成する（図４（Ｄ））。

ここで、本実施形態においては、ガス供給面２２ａをブラスト処理により粗面化した後、ガス供給面２２ａとは反対側の面である裏面２２ｂ側からドリルにより穴あけ加工を行なって多数の貫通穴２２ｃを形成し、その後、プラズマ酸化処理により、表面に酸化皮膜２２ｄを形成して、シャワープレート２２を製造する。

前述のとおり、プラズマＣＶＤによって成膜を行なう場合には、基板Ｚのみならず、成膜用の電極にも成膜物が堆積してしまうため、電極に堆積した成膜物の一部が電極から剥離して、基板Ｚに付着してしまうおそれがある。
そのため、例えば、特許文献１のように、電極の表面を粗面化して、電極と成膜物との密着性を高めることによって、電極に堆積した成膜物が電極から剥離することを抑制している。

しかしながら、成膜領域にガスを供給するための複数の貫通穴を有するシャワープレートの表面を粗面化する際に、貫通穴を形成した後に、ブラスト処理を行なうと、ブラスト処理に用いられる粒体が貫通穴に目詰まりしてしまうおそれがある。貫通穴が目詰まりしたシャワープレートを用いて、成膜を行なうと、ガスの流量や圧力が不安定になるので、高品質な膜の形成ができず、あるいは、プラズマを生成することができず、成膜できないという問題が発生する。

また、シャワープレートの表面（ガス供給面）を粗面化した後に、貫通穴を形成する場合には、粗面化された面からドリルによる穴加工を行なうと、表面の凹凸により、穴の位置がずれたり、ドリルが偏心してドリルが破損したりするおそれがある。

これに対して、本発明の製造方法においては、シャワープレート２２のガス供給面２２ａをブラスト処理により粗面化した後に、ガス供給面２２ａとは反対側の面である裏面２２ｂ側からドリルにより穴あけ加工を行なって多数の貫通穴２２ｃを形成するので、貫通穴２２ｃがブラスト処理に用いる粒体によって目詰まりすることがなく、また、貫通穴２２ｃを形成する際に、穴の位置がずれたり、ドリルが偏心して破損することもない。したがって、本発明の製造方法で製造したシャワープレート２２を用いて成膜を行なう場合には、シャワープレート２２のガス供給面２２ａに堆積した成膜物が剥離して、基板Ｚに付着することを抑制でき、また、安定して原料ガスを供給することができるので、基板Ｚに高品質な膜を形成することができる。

また、図１に示す成膜装置１０のように、ロール・ツー・ロールで、ドラムに巻きかけて搬送しつつ成膜を行なう場合は、シャワープレートのガス供給面は、ドラムの周面に沿って湾曲している場合がある。湾曲したガス供給面側から穴あけ加工を行なうと、やはり、穴の位置がずれたり、ドリルが偏心して破損するおそれがある。
これに対して、裏面側から穴あけ加工を行なうことで、ガス供給面が湾曲したシャワープレートであっても、穴の位置ずれや、ドリルの偏心が発生せず、容易に穴あけ加工を行なうことができる。

原料ガス供給手段５８は、プラズマＣＶＤ装置等の真空成膜装置に用いられる公知のガス供給手段であり、シャワー電極２０の内部（中空部）に、原料ガスを供給する。
前述のように、シャワー電極２０（シャワープレート２２）のドラム３０との対向面には、多数の貫通穴２２ｃが形成されており、中空部と連通している。従って、シャワー電極２０に供給された原料ガスは、貫通穴２２ｃから、シャワー電極２０とドラム３０との間に導入される。

高周波電源６０は、シャワー電極２０に、プラズマ励起電力を供給する電源である。高周波電源６０も、各種のプラズマＣＶＤ装置で利用されている、公知の高周波電源が、全て利用可能である。
さらに、真空排気手段６２は、プラズマＣＶＤによるガスバリア膜の成膜のために、成膜室１８内を排気して、所定の成膜圧力に保つものであり、真空成膜装置に利用されている、公知の真空排気手段である。

なお、本発明のガス供給電極を用いる成膜装置において、ＣＶＤ成膜室における成膜方法は、図示例のＣＣＰ−ＣＶＤに限定はされず、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma 誘導結合型プラズマ）−ＣＶＤやマイクロ波ＣＶＤなどの他のプラズマＣＶＤ、Ｃａｔ(Catalytic 触媒)−ＣＶＤ、熱ＣＶＤ等、公知のＣＶＤが、全て利用可能である。
また、本発明のガス供給電極を用いる成膜装置において、ＣＶＤ成膜室が成膜する膜にも、特に限定はなく、ＣＶＤによって成膜可能なものが、全て、利用可能である。

ここで、図示例においては、ブラスト処理によってガス供給面２２ａを粗面化したが、本発明は、これに限定はされず、ガス供給面２２ａに溶射膜を形成することにより、粗面化してもよい。
溶射膜を形成することにより、粗面化することができるので、成膜の際に、ガス供給面２２ａに堆積した成膜物が剥離することを防止できる。

ここで、溶射膜としては、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、マグネシウム、ステンレスのいずれかからなる金属溶射膜、アルミナ等のセラミクス溶射膜等を用いることができる。

溶射膜として、金属溶射膜を形成することは、セラミクス溶射膜を形成することに比べ安価であり、コストを低減できる。また、溶射膜として、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、マグネシウムのいずれかからなる金属溶射膜を形成することは、プラズマ酸化処理によって、酸化皮膜を形成できる点で好ましい。
また、ステンレスの金属溶射膜は、耐腐食性を有するため、酸化皮膜２２ｄを形成する必要がない点で好ましい。
また、アルミナセラミクス溶射膜も、耐腐食性を有するため、酸化皮膜２２ｄを形成する必要がない点で好ましい。

また、溶射膜の形成方法としては、プラズマ溶射やアーク溶射など各種溶射法の利用が可能である。

以上、本発明のガス供給電極の製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんのことである。

以下、本発明の具体的実施例を示すことにより、本発明を、より詳細に説明する。
［実施例１］
図２に示すシャワープレート２２を製造した。

シャワープレート２２は、アルミニウム製で、厚みは、最薄部が１０ｍｍで、最厚部が４０ｍｍとした。
＜ＳＴＥＰ１＞
ガス供給面２２ａをブラスト処理により粗面化した。ブラスト処理は、粒体として、＃８０のアルミナビーズを用いて、この粒体を６ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮空気を用いて噴きつけて行なった。

＜ＳＴＥＰ２＞
粗面化を行なった後、裏面２２ｂ側から超鋼性のドリルで直径０．５ｍｍの貫通穴２２ｃを全面的に形成した。

＜ＳＴＥＰ３＞
貫通穴２２ｃを形成した後、シャワープレート２２の全面にプラズマ酸化処理を行なって、３０μｍのＡ１２０３系の酸化皮膜２２ｄを形成した。
加工後のガス供給面２２ａの表面粗さを粗さ計（東京精密製 Surfcom）にて測定したところ、中心線平均粗さが１０μｍであった。

加工後に顕微鏡観察を行なって、貫通穴の状態および酸化皮膜の状態を評価した。
貫通穴
貫通穴の状態に関しては、全数の貫通穴に目詰まりがない場合を○；
貫通穴の製造中に、ドリルが破損しドリルが詰まって、修復が必要となった場合を×；
半数以上の貫通穴に目詰まりが発生した場合を××； とした。
その結果、評価は○であった。
酸化皮膜
また、酸化皮膜の状態に関しては、酸化皮膜に欠陥がない場合を○；
酸化皮膜に若干の欠陥がある場合を△；
酸化皮膜に欠陥がある場合を×； とした。
その結果、評価は○であった。

次に、製造したシャワープレートを図１の成膜装置１０に装着し、成膜を行なった。
基板Ｚは、ＰＥＴフィルム（東洋紡製 コスモシャインＡ４３００ １００μｍ厚）を用いた。
また、原料ガスとしては、シランガス（ＳｉＨ_４）、アンモニアガス（ＮＨ_３）、および、窒素ガス（Ｎ_２）を用いた。
また、成膜圧力は１００Ｐａとした。
また、ドラム３０として、直径１０００ｍｍのドラムを用いた。
さらに、シャワー電極２０に接続される高周波電源６０として、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用い、シャワー電極２０に供給したプラズマ励起電力は２ｋＷとした。
また、成膜する機能膜（窒化珪素膜）の膜厚は５０ｎｍとした。
このような条件の下、成膜装置１０において、６０分間の基板Ｚに機能膜の成膜を行なった。

成膜終了後、シャワープレート２２のガス供給面２２ａを観察し、成膜物の剥離の状態を評価した（剥離）。
成膜物が密着して剥離していない場合を○；
成膜物の剥離が発生した場合を×； とした。
その結果、評価は○であった。
また、成膜後のガス供給面２２ａを観察して、異常放電の発生状態を評価した（異常放電）。
異常放電が発生した形跡が見られない場合を○；
異常放電が若干発生した形跡が見られる場合を△；
異常放電が発生した形跡が見られる場合を×； とした。
その結果、評価は○であった。

［実施例２］
ＳＴＥＰ１のブラスト処理に、用いる粒体を＃２４のアルミナビーズに変更した以外は、全て、前記実施例１と同様にして、シャワープレートを製造した。
実施例１と同様に、ガス供給面の表面粗さを観察したところ、中心線平均粗さは３０μｍであった。
また、実施例１と同様に、貫通穴の状態を評価したところ、評価は「○」であった。また、酸化皮膜の状態を評価したところ、評価は「○」であった。
また、実施例１と同様に、製造したシャワープレートを成膜装置に装着して、成膜を行なった。
成膜終了後、実施例１と同様に、成膜物の剥離を評価したところ、評価は「○」であった。また、異常放電を評価したところ、評価は「○」であった。

［実施例３］
ＳＴＥＰ３において、酸化皮膜としてアルマイトを形成した以外は、全て、前記実施例１と同様にして、シャワープレートを製造した。
実施例１と同様に、ガス供給面の表面粗さを観察したところ、中心線平均粗さは１０μｍであった。
また、実施例１と同様に、貫通穴の状態を評価したところ、評価は「○」であった。また、酸化皮膜の状態を評価したところ、若干の欠陥が見られ評価は「△」であった。
また、実施例１と同様に、製造したシャワープレートを成膜装置に装着して、成膜を行なった。
成膜終了後、実施例１と同様に、成膜物の剥離を評価したところ、評価は「○」であった。また、異常放電を評価したところ、異常放電が若干発生した形跡が見られ、評価は「△」であった。

［比較例１］
ＳＴＥＰ２の穴加工を、ガス供給面側から行なった以外は、全て、実施例１と同様にして、シャワープレートを製造した。
ＳＴＥＰ２の穴加工時には、ドリルの偏心によるドリルの破損が数回発生し、ドリルが貫通穴に詰まってしまった。詰まった箇所は、φ２ｍｍの穴をあけてドリルを取り除き、φ２．１ｍｍのアルミ片を圧入して、再度、穴加工を行なった。
実施例１と同様に、ガス供給面の表面粗さを観察したところ、中心線平均粗さは１０μｍであった。
また、実施例１と同様に、製造後のシャワープレートのガス供給面を観察したところ、貫通穴の目詰まりはなかった。しかしながら、穴加工中にドリルの破損が発生し、修復が必要であったため、評価は「×」であった。また、酸化皮膜の状態を評価したところ、評価は「○」であった。
また、実施例１と同様に、製造したシャワープレートを成膜装置に装着して、成膜を行なった。
成膜終了後、実施例１と同様に、剥離を評価したところ評価は「○」であった。また、異常放電を評価したところ、評価は「○」であった。

［比較例２］
ＳＴＥＰ２の穴加工を行なった後に、ＳＴＥＰ１の粗面化を行なった以外は、全て、実施例１と同様にして、シャワープレートを製造した。
実施例１と同様に、ガス供給面の表面粗さを観察したところ、中心線平均粗さは１０μｍであった。
また、実施例１と同様に、製造後のシャワープレートのガス供給面を観察したところ、貫通穴にアルミナビーズが目詰まりしており、評価は「××」であった。また、酸化皮膜の状態を評価したところ、評価は「○」であった。
また、実施例１と同様に、製造したシャワープレートを成膜装置に装着して、成膜を行なったところ、ガスの流量、圧力が調整できず、プラズマを生成することができず、成膜できなかった。

［比較例３］
ＳＴＥＰ１の粗面化を行なわない以外は、全て、実施例１と同様にして、シャワープレートを製造した。
実施例１と同様に、ガス供給面の表面粗さを観察したところ、中心線平均粗さは２μｍであった。
また、実施例１と同様に、貫通穴の状態を評価したところ、評価は「○」であった。また、酸化皮膜の状態を評価したところ、評価は「○」であった。
また、実施例１と同様に、製造したシャワープレートを成膜装置に装着して、成膜を行なった。
成膜終了後、実施例１と同様に、剥離を評価したところ、成膜物の剥離が見られ、評価は「×」であった。また、異常放電を評価したところ、評価は「○」であった。
評価結果を、下記表１に示す。

上記表１に示されるように、ガス供給面を粗面化した後、裏面側から穴加工を行なうという本発明の製造方法で製造した実施例１〜３は、いずれも、堆積した成膜物の剥離がなく、また、貫通穴の目詰まりがなく、安定な放電を行なうことができた。
また、酸化皮膜をプラズマ酸化処理によって形成することで、欠陥のない均一な酸化皮膜を形成することができた。

これに対して、ガス供給面（表面）側から穴加工を行なう比較例１では、穴加工中に、ドリルが破損したため、修復が必要であった。また、穴加工後に粗面化を行なう比較例２では、貫通穴に目詰まりが発生し、成膜を行なうことができなかった。また、粗面化を行なわない比較例３では、成膜の際に、堆積した成膜物が剥離していた。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。

１０ 成膜装置
１２ 真空チャンバ
１２ａ 内壁面
１４ 巻出し室
１８ 成膜室
２０ シャワー電極
２２ シャワープレート
２２ａ ガス供給面
２２ｂ 裏面
２２ｃ 貫通穴
２２ｄ 酸化皮膜
２４ ベース
３０ ドラム
３２ 基板ロール
３４ 巻取り軸
３６ 隔壁
４０ ガイドローラ
４２ 回転軸
４６、６２ 真空排気手段
５８ 原料ガス供給手段
６０ 高周波電源
Ｚ 基板

Claims (12)

1. プラズマＣＶＤ装置に用いる、複数の貫通穴を有するガス供給電極の製造方法であって、
   プラズマの生成領域に対面する側の供給面の表面粗さを上げる粗面化工程と、
   前記粗面化工程の後に、前記供給面とは反対側の裏面から穴あけ加工を行なって、前記複数の貫通穴を形成する穴加工工程とを有することを特徴とするガス供給電極の製造方法。
2. 前記穴加工工程の後に、少なくとも前記供給面および前記貫通穴の表面に酸化皮膜を形成する皮膜形成工程を有する請求項１に記載のガス供給電極の製造方法。
3. 前記皮膜形成工程がプラズマ酸化処理を行なって酸化皮膜を形成するものである請求項２に記載のガス供給電極の製造方法。
4. 前記粗面化工程がブラスト処理によって前記供給面の表面粗さを上げるものである請求項１〜３のいずれかに記載のガス供給電極の製造方法。
5. 前記粗面化工程が溶射膜を形成することにより前記供給面の表面粗さを上げるものである請求項１〜３のいずれかに記載のガス供給電極の製造方法。
6. 前記溶射膜がアルミニウム、アルミニウム合金、チタン、マグネシウム、ステンレスのいずれかからなる金属溶射膜である請求項５に記載のガス供給電極の製造方法。
7. 前記溶射膜がアルミナセラミクス溶射膜である請求項５に記載のガス供給電極の製造方法。
8. 前記供給面の中心線平均粗さが５μｍ以上である請求項１〜７のいずれかに記載のガス供給電極の製造方法。
9. 前記供給面の中心線平均粗さが１０〜３０μｍである請求項８に記載のガス供給電極の製造方法。
10. ガス供給電極がアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、チタンのいずれかからなる請求項１〜９のいずれかに記載のガス供給電極の製造方法。
11. 前記供給面が凹状の曲面である請求項１〜１０のいずれかに記載のガス供給電極の製造方法。
12. 前記貫通穴の穴径が０．７ｍｍ以下である請求項１〜１１のいずれかに記載のガス供給電極の製造方法。

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