特許 7688122 膜付部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-26

(45)【発行日】2025-06-03

(54)【発明の名称】膜付部材

(51)【国際特許分類】

   C04B 41/87 20060101AFI20250527BHJP

   C04B 41/89 20060101ALI20250527BHJP

   C04B 35/111 20060101ALI20250527BHJP

【ＦＩ】

C04B41/87 F

C04B41/89 A

C04B35/111

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2023524228

(86)(22)【出願日】2022-05-26

(86)【国際出願番号】 JP2022021566

(87)【国際公開番号】W WO2022250115

(87)【国際公開日】2022-12-01

【審査請求日】2023-11-21

(31)【優先権主張番号】P 2021089977

(32)【優先日】2021-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003029

【氏名又は名称】弁理士法人ブナ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中本 勝也

(72)【発明者】

【氏名】石川 和洋

【審査官】田中 永一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５７５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１５９００５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－３４２０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２５８２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１３１９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３８１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５０８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０４Ｂ ４１／８７ － ４１／８９

Ｃ０４Ｂ ３５／１１１

Ｃ０３Ｃ １７／２２

Ｃ０３Ｃ １７／２４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セラミックスからなる基材と、
該基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物の膜とを備えてなる膜付部材であって、
前記基材の表面の露出部は純水に対する静的接触角が９０°未満の親水性を有し、前記膜の表面は純水に対する静的接触角が９０°より大きい撥水性を有し、
前記基材は酸化アルミニウムを主成分とし、前記露出部は算術平均粗さ（Ｒａ）の平均値が０．００４μｍ以上０．１７μｍ以下の研磨面であり、
前記膜は物理蒸着法を使って成膜した酸化イットリウムからなり、Ｘ線回折によって得られる前記酸化イットリウムの（２２２）面における回折ピークの半値幅が０．１２°以下であり、前記半値幅の変動係数が０．０３以下である、膜付部材。

【請求項2】

セラミックスからなる基材と、
該基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物の膜とを備えてなる膜付部材であって、
前記基材の表面の露出部は純水に対する静的接触角が９０°未満の親水性を有し、前記膜の表面は純水に対する静的接触角が９０°より大きい撥水性を有し、
前記基材は酸化アルミニウムを主成分とし、前記露出部は算術平均粗さ（Ｒａ）の平均値が０．００４μｍ以上０．１７μｍ以下の研磨面であり、
前記膜は物理蒸着法を使って成膜した酸化イットリウムからなり、前記膜の表面内で生じる圧縮応力σ１１と、前記表面内で前記圧縮応力σ１１に垂直な方向に生じる圧縮応力σ２との相乗平均は１２０ＭＰａ以上であり、前記相乗平均の変動係数が０．２以下である、膜付部材。

【請求項3】

セラミックスからなる基材と、
該基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物の膜とを備えてなる膜付部材であって、
前記基材の表面の露出部は純水に対する静的接触角が９０°未満の親水性を有し、前記膜の表面は純水に対する静的接触角が９０°より大きい撥水性を有し、
前記基材は酸化アルミニウムを主成分とし、前記露出部は算術平均粗さ（Ｒａ）の平均値が０．００４μｍμｍ以上０．１７μｍ以下の研磨面であり、
前記膜は物理蒸着法を使って成膜した酸化イットリウムからなり、前記膜の表面は平面状であって、前記膜の平面度は３μｍ以上の凸状である、膜付部材。

【請求項4】

前記膜の表面は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．３以下である、請求項１～３のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項5】

前記膜の表面は、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．１７μｍ以下である、請求項１～３のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項6】

前記基材の表面の露出部は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００１以上である、請求項１～３のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項7】

前記基材の表面の露出部は、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．０１μｍ以上である、請求項１～３のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項8】

石英からなる基材と、
該基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物の膜とを備えてなる膜付部材であって、
前記基材の表面の露出部は純水に対する静的接触角が９０°未満の親水性を有し、前記膜の表面は純水に対する静的接触角が９０°より大きい撥水性を有し、
前記露出部は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００２以上である研磨面であり、
前記膜は物理蒸着法を使って成膜した酸化イットリウムからなり、Ｘ線回折によって得られる前記酸化イットリウムの（２２２）面における回折ピークの半値幅が０．１２°以下であり、前記半値幅の変動係数が０．０３以下である、膜付部材。

【請求項9】

石英からなる基材と、
該基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物の膜とを備えてなる膜付部材であって、
前記基材の表面の露出部は純水に対する静的接触角が９０°未満の親水性を有し、前記膜の表面は純水に対する静的接触角が９０°より大きい撥水性を有し、
前記露出部は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００２以上である研磨面であり、
前記膜は物理蒸着法を使って成膜した酸化イットリウムからなり、前記膜の表面内で生じる圧縮応力σ１１と、前記表面内で前記圧縮応力σ１１に垂直な方向に生じる圧縮応力σ２との相乗平均は１２０ＭＰａ以上であり、前記相乗平均の変動係数が０．２以下である、膜付部材。

【請求項10】

石英からなる基材と、
該基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物の膜とを備えてなる膜付部材であって、
前記基材の表面の露出部は純水に対する静的接触角が９０°未満の親水性を有し、前記膜の表面は純水に対する静的接触角が９０°より大きい撥水性を有し、
前記露出部は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００２以上である研磨面であり、
前記膜は物理蒸着法を使って成膜した酸化イットリウムからなり、前記膜の表面は平面状であって、前記膜の平面度は３μｍ以上の凸状である、膜付部材。

【請求項11】

前記膜の表面は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００９以下である、請求項８～１０のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項12】

前記膜の表面は、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．０１μｍ以下である、請求項８～１０のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項13】

前記基材の表面の露出部は、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．００４μｍ以上である、請求項８～１０のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項14】

前記膜の表面は研磨面である、請求項１～３、８～１０のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項15】

前記膜の表面は、前記膜を備えた前記基材の表面の露出部よりも面積が大きい、請求項１～３、８～１０のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項16】

前記膜の厚みは５μｍ以上である、請求項１～３、８～１０のいずれかに記載の膜付部材。

【請求項17】

請求項１～３、８～１０のいずれかに記載の膜付部材を含む、防汚性部材。

【請求項18】

請求項１～３、８～１０のいずれかに記載の膜付部材を含む、プラズマ処理装置用部材。

【請求項19】

請求項１８に記載のプラズマ処理装置用部材を備える、プラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、膜付部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、窓ガラス等の表面に撥水性を付与する場合、低分子フッ素化合物、フッ素樹脂、シリコーン等を塗布または化学蒸着して膜を形成する方法が一般的に用いられている。しかし、このような方法では、大きな水滴は流れ落ちるものの、小さな水滴は流れ落ちずに留まり、視認性が低下するという問題があった。このため、撥水性を維持するとともに、付着した水滴が速やかに流れ落ちる性質（滑水性）を備えた部材が求められている。

【0003】

滑水性を高くするために、例えば、特許文献１では、基体と、その少なくとも一方の面に形成された撥水膜とを備え、撥水膜は、第１の撥水性領域と、この第１の撥水性領域に接する第２の撥水性領域とを含み、第１の撥水性領域の水接触角が４０°～１１０°であり、第２の撥水性領域の水接触角が第１の撥水性領域の水接触角より２０°以上高い撥水性基体が提案されている。

【0004】

そして、第１の撥水性領域は、ポリフルオロアルキル基またはポリフルオロエーテルアルキル基を有する化合物、ハフニウムを含む酸化物、ジルコニウムを含む酸化物、およびアルミニウムを含む酸化物から選ばれる少なくとも１種を含む層からなり、第２の撥水性領域は、ポリフルオロアルキル基またはポリフルオロエーテルアルキル基を有する化合物を含む層からなることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１３３２６４号公報

【発明の概要】

【0006】

本開示に係る膜付部材は、セラミックスからなる基材と、基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物、弗化物、酸弗化物または窒化物の膜とを備えてなる。基材の表面の露出部は親水性を有し、膜の表面は撥水性を有する。

【0007】

本開示に係る膜付部材は、石英からなる基材と、基材の少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物、弗化物、酸弗化物または窒化物の膜とを備えてなる。基材の表面の露出部は親水性を有し、膜の表面は撥水性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の限定されない実施形態の膜付部材を示す平面図である。

【図2】本開示の限定されない実施形態の膜付部材を示す平面図である。

【図3】本開示の限定されない実施形態のプラズマ処理装置用部材を示す平面図である。

【図4】本開示の限定されない実施形態の膜付部材を示す平面図である。

【図5】本開示の限定されない実施形態の膜付部材を示す平面図である。

【図6】本開示の限定されない実施形態の膜付部材を得るためのスパッタ装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

特許文献１のように、第１の撥水性領域や第２の撥水性領域がポリフルオロアルキル基等の有機成分を含む層によって形成されていると、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられた場合、短期間で劣化するという問題があった。

【0010】

本開示は、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられても、長期間に亘って滑水性を維持することができる膜付部材を提供する。

【0011】

本開示に係る膜付部材は、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられても、長期間に亘って滑水性を維持することができる。

【0012】

＜膜付部材＞
以下、本開示の限定されない実施形態の膜付部材について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図では、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみが簡略化して示される。したがって、膜付部材は、参照する各図に示されない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

【0013】

膜付部材１Ａは、図１に示す一例のように、セラミックスからなる基材２Ａと、基材２Ａの少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物、弗化物、酸弗化物または窒化物の膜３とを備えてなる。そして、基材２Ａの表面の露出部２１は親水性を有し、膜３の表面は撥水性を有する。これらの場合には、基材２Ａ、膜３とも無機化合物から形成されているので、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられても、長期間に亘って滑水性を維持することができる。

【0014】

基材２Ａの材質であるセラミックスは、酸化アルミニウムを主成分としてもよい。主成分とは、セラミックスを構成する全成分の合計１００質量％のうち、最も多い成分のことを意味してもよい。主成分は、例えば、８０質量％以上であってもよい。セラミックスの主成分が酸化アルミニウムである場合には、珪素、マグネシウムおよびカルシウムの少なくともいずれかを酸化物として含んでいてもよい。

【0015】

セラミックスを構成する各成分は、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折装置で同定することができる。同定された各成分の含有量は、例えばＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置により求めればよい。

【0016】

膜３の材質である希土類元素の酸化物、弗化物、酸弗化物または窒化物としては、例えば、イットリア（酸化イットリウム：Ｙ₂Ｏ_3-x（０≦ｘ≦１））、弗化イットリウム（ＹＦ₃）、オキシ弗化イットリウム（ＹＯＦ、Ｙ₅Ｏ₄Ｆ₇、Ｙ₅Ｏ₆Ｆ₇、Ｙ₆Ｏ₅Ｆ₈、Ｙ₇Ｏ₆Ｆ₉、Ｙ₁₇Ｏ₁₄Ｆ₂₃）、窒化イットリウム（ＹＮ）等が挙げられ得る。

【0017】

膜３を構成する成分は、薄膜Ｘ線回折装置を用いて同定すればよい。

【0018】

膜３は、希土類元素の化合物以外を含まないというものではなく、膜３の形成で用いるターゲットの純度および装置構成などにより、希土類元素以外に、フッ素（Ｆ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）などが含まれる場合がある。

【0019】

親水性および撥水性は、純水に対する静的接触角（以下、単に「接触角」とも言う。）で評価してもよい。「親水性を有する」とは、純水に対する静的接触角＜９０°のことを意味してもよく、また、「撥水性を有する」とは、純水に対する静的接触角＞９０°のことを意味してもよい。静的接触角は、例えば、表面接触角測定装置「ＣＡ－Ｘ型」またはその後継機種（協和界面科学(株)社製）を用い、以下の測定条件で求めればよい。
溶媒：純水
液滴量：１ｍｍ³
保持時間：５秒
成膜後、４８時間経過後、測定

【0020】

セラミックスが酸化アルミニウムを主成分とする場合には、純水に対する基材２Ａの表面の露出部２１の接触角は、６０°以上８０°以下であってもよい。また、膜３の材質がイットリアである場合には、純水に対する膜３の表面の接触角は、９２°以上１１０°以下であってもよい。

【0021】

膜３の表面は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．３以下であってもよい。この場合には、純水に対する膜３の表面の接触角が９３°以上と大きくなるので、膜３に付着した水滴を容易にはじくことができる。なお、膜３の表面は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００１以上であってもよい。

【0022】

膜３の表面は、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値（以下、単に「切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値」とも言う。）が、０．１７μｍ以下であってもよい。この場合には、純水に対する膜３の表面の接触角が９８°以上と大きくなるので、膜３に付着した水滴をさらに容易にはじくことができる。なお、膜３の表面は、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．０１μｍ以上であってもよい。

【0023】

２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）および切断レベル差（Ｒδｃ）は、例えば、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠し、以下の測定対象とする線を測定範囲で略等間隔に４本引いて線粗さ計測を行い、それぞれ平均値を算出してもよい。この場合、各面毎の測定対象とする線は合計１２本となる。測定条件は、例えば、以下のように設定してもよい。
測定機：形状解析レーザ顕微鏡（（株）キーエンス製の「ＶＫ－Ｘ１１００」またはその後継機種）
照明：同軸落射照明
カットオフ値λｓ：なし
カットオフ値λｃ：０．０８ｍｍ
カットオフ値λｆ：なし
終端効果の補正：あり
測定倍率：４８０倍（２０×２４）
測定箇所：３箇所
測定範囲：７１０μｍ×５３３μｍ／１箇所
測定対象とする線の長さ：５６０μｍ／１本

【0024】

基材２Ａの表面の露出部２１は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００１以上であってもよい。この場合には、純水に対する基材２Ａの表面の露出部２１の接触角が７８°以下と小さくなるので、水滴を容易に流すことができる。なお、基材２Ａの表面の露出部２１は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．２８４以下であってもよく、特に、０．２以下であるとよい。

【0025】

基材２Ａの表面の露出部２１は、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．０１μｍ以上であってもよい。この場合には、純水に対する基材２Ａの表面の露出部２１の接触角が６６°以下と小さくなるので、水滴をさらに容易に流すことができる。なお、基材２Ａの表面の露出部２１は、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．１４μｍ以下であってもよい。

【0026】

基材２Ａは、透光性を有してもよい。例えば、基材２Ａが透光性セラミックスからなる場合には、基材２Ａが透光性を有するようになる。また、後述する石英からなる基材２Ｂも、透光性を有する。なお、透光性セラミックスとは、全光線透過率が９３％以上であるセラミックスを言い、例えば、透光性アルミナ、透光性イットリア、透光性ＹＡＧ等である。全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１－１：１９９７に準拠して求めればよい。

【0027】

基材２Ａの表面の露出部２１の算術平均粗さ（Ｒａ）の平均値は、０．００４μｍ以上０．１７μｍ以下であってもよい。算術平均粗さ（Ｒａ）は、例えば、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠し、上述した測定条件で測定される値であってもよい。

【0028】

膜３の表面は、研磨面であってもよい。この場合には、純水に対する膜３の表面の接触角を成膜面（ＡＳ－ＤＥＰＯ面）よりも大きくすることができる。

【0029】

膜３の表面は、膜３を備えた基材２Ａの表面の露出部２１よりも面積が大きくてもよい。この場合には、水膜が発生するおそれが減少するので、洗浄効率が向上する。また、基材２Ａが透光性セラミックスからなる場合には、視認性が確保される。この点は、後述する石英からなる基材２Ｂにおいても同様である。すなわち、石英からなる基材２Ｂにおいても、視認性が確保される。

【0030】

膜３の厚みは、５μｍ以上であってもよい。この場合には、プラズマに晒される環境下で用いても長期間に亘って用いることができる。なお、膜３の厚みは、８μｍ以上であってもよい。膜３の厚みは、５０μｍ以下であってもよい。

【0031】

膜３の表面は平面状であってもよく、膜３の平面度は３μｍ以上の凸状であってもよい。この場合には、膜３の中央部から周縁部に向かって水滴が移動しやすくなるので、滑水性が向上する。なお、膜３の平面度は７０μｍ以下であってもよい。平面度は、例えば、３次元測定器（（株）ミツトヨ製のCRYSTA-Apex S9106またはその後継機種）を用い、膜３が、例えば、円形状である場合、円の中心、内周および外周の各高さを測定し、各高さの差の最大値を膜３の平面度とみなせばよい。この測定で用いるスタイラスの先端径は、例えば、１ｍｍである。

【0032】

測定数は、膜３の直径に応じて異なり、例えば膜３の直径が４００ｍｍ以上６００ｍｍ以下の場合、円の中心から放射状に、例えば、２９箇所測定すればよい。膜３の直径が４００ｍｍ以上６００ｍｍ以下で、貫通孔が中心に形成されている場合、円の中心から放射状に、例えば、２８箇所測定すればよい。

【0033】

膜３は、物理蒸着（ＰＶＤ）法で成膜されてもよい。言い換えれば、膜３は、ＰＶＤ膜であってもよい。

【0034】

図１に示す一例のように、露出部２１は、複数であってもよい。平面視において、複数の露出部２１は、直線状（帯状）であってもよい。膜３は、互いに隣り合う露出部２１の間に位置してもよい。すなわち、露出部２１および膜３が、平面視において縞状であってもよい。

【0035】

次に、本開示の限定されない実施形態の膜付部材１Ｂについて、図面を用いて説明する。以下では、膜付部材１Ｂにおける膜付部材１Ａとの相違点について主に説明し、膜付部材１Ａと同様の構成を有する点については詳細な説明を省略する場合がある。

【0036】

膜付部材１Ｂは、図２に示す一例のように、石英からなる基材２Ｂと、基材２Ｂの少なくともいずれかの表面の一部に希土類元素の酸化物、弗化物、酸弗化物または窒化物の膜３とを備えてなる。そして、基材２Ｂの表面の露出部２１は親水性を有し、膜３の表面は撥水性を有する。これらの場合には、基材２Ｂ、膜３とも無機化合物から形成されているので、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられても、長期間に亘って滑水性を維持することができる。

【0037】

純水に対する基材２Ｂの表面の露出部２１の接触角は、５０°以上６３°以下であってもよい。

【0038】

膜付部材１Ｂにおける膜３の表面は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００９以下であってもよい。この場合には、純水に対する膜３の表面の接触角が１０２°以上と大きくなるので、膜３に付着した水滴を容易にはじくことができる。なお、膜付部材１Ｂにおける膜３の表面は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００１以上であってもよい。

【0039】

膜付部材１Ｂにおける膜３の表面は、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．０１μｍ以下であってもよい。この場合には、純水に対する膜３の表面の接触角が１０３°以上と大きくなるので、膜３に付着した水滴をさらに容易にはじくことができる。なお、膜付部材１Ｂにおける膜３の表面は、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．００６μｍ以上であってもよい。

【0040】

基材２Ｂの表面の露出部２１は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００２以上であってもよい。この場合には、純水に対する基材２Ｂの表面の露出部２１の接触角が６０°以下と小さくなるので、水滴を容易に流すことができる。なお、基材２Ｂの表面の露出部２１は、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．００４以下であってもよい。

【0041】

基材２Ｂの表面の露出部２１は、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．００４μｍ以上であってもよい。この場合には、純水に対する基材２Ｂの表面の露出部２１の接触角が８°以下と小さくなるので、水滴をさらに容易に流すことができる。なお、基材２Ｂの表面の露出部２１は、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．００６μｍ以下であってもよい。

【0042】

膜付部材１Ａおよび膜付部材１Ｂは、以下の構成を有してもよい。
膜３は、酸化イットリウムからなり、Ｘ線回折によって得られる酸化イットリウムの（２２２）面における回折ピークの半値幅（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）が０．１２°以下であり、半値幅の変動係数が０．０３以下であってもよい。半値幅およびその変動係数がこの範囲であると、結晶性が高く、残留応力が小さく、しかもそのばらつきも抑制されるため、微小な亀裂が膜３に生じるおそれが少ない。なお、半値幅およびその変動係数は上限しか規定していないが、半値幅がゼロということはあり得ず、ゼロを含まないものであることはいうまでもない。特に、半値幅は０．０６°以上０．１°以下であるとよい。

【0043】

Ｘ線回折に用いる装置は、例えば、ＥｍＰｙｒｅａｎ（スペクトリス(株)製）であり、この装置を用いる場合、測定条件は以下の通りである。
測定範囲２θ ：２０～８０°
Ｘ線出力設定 ：４０ｍＡ、４５ｋＶ
スキャンステップ時間：２９秒
ステップサイズ ：０．０１３°
発散スリットタイプ ：固定
発散スリットサイズ ：０．２５°
放射光 ：ＣｕＫα１（Ｋα２除去）

【0044】

半値幅の変動係数を算出する場合、半値幅の測定数は、例えば、９である。膜３が円形状である場合、Ｘ線の照射位置は、例えば、中心、内周側の仮想円周上の９０°間隔毎の位置および外周側の仮想円周上の９０°間隔毎の位置である。

【0045】

膜３の表面内で生じる圧縮応力σ１１と、表面内で圧縮応力σ１１に垂直な方向に生じる圧縮応力σ２との相乗平均は１２０ＭＰａ以上であり、相乗平均の変動係数が０．２以下であってもよい。

【0046】

相乗平均は１２０ＭＰａ以上であると、膜３の硬度が高くなるので、プラズマ処理装置内を浮遊するパーティクルの衝撃を受けても膜３から粒子が脱離しにくくなり、この脱離した粒子が浮遊してプラズマ処理装置内を汚染するおそれが低減する。

【0047】

相乗平均の変動係数が０．２以下であると、昇温、降温を繰り返す環境で用いられても膜３の内部に生じる引張応力に耐えることができ、膜３が破損するおそれを抑制することができる。

【0048】

圧縮応力σ１１および圧縮応力σ２２のそれぞれの値は、Ｘ線回折装置を用いて、２Ｄ法により求めればよい。

【0049】

相乗平均の変動係数を算出する場合、圧縮応力σ１１および圧縮応力σ２２の測定数は、例えば、９である。膜３が円形状である場合、Ｘ線の照射位置は、例えば、中心、内周側の仮想円周上の９０°間隔毎の位置および外周側の仮想円周上の９０°間隔毎の位置である。

【0050】

＜膜付部材の製造方法＞
次に、本開示の限定されない実施形態の膜付部材の製造方法について、膜付部材１Ａを製造する場合を例に挙げて説明する。

【0051】

まず、セラミックスからなる基材２Ａを準備してもよい。次に、準備した基材２Ａの少なくともいずれかの表面の一部に、ＰＶＤ法によって膜３を成膜し、膜付部材１Ａを得てもよい。

【0052】

具体的に、酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなる基材の製造方法について説明する。

【0053】

平均粒径が０．４μｍ～０．６μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）Ａ粉末および平均粒径が１．２μｍ～１．８μｍ程度の酸化アルミニウムＢ粉末を準備する。また、Ｓｉ源として酸化珪素（ＳｉＯ₂）粉末、Ｃａ源として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）粉末を準備する。なお、酸化珪素粉末は、平均粒径が０．５μｍ以下の微粉のものを準備する。また、Ｍｇを含むアルミナ質セラミックスを得るには、水酸化マグネシウム粉末を用いる。なお、以下の記載において、酸化アルミニウムＡ粉末および酸化アルミニウムＢ粉末以外の粉末を総称して、第１の副成分粉末と称す。

【0054】

そして、第１の副成分粉末をそれぞれ所定量秤量する。次に、酸化アルミニウムＡ粉末と、酸化アルミニウムＢ粉末との質量比率を４０：６０～６０：４０とし、得られるセラミックスを構成する成分１００質量％のうち、ＡｌをＡｌ₂Ｏ₃換算した含有量が９９．４質量％以上となるように秤量し、酸化アルミニウム調合粉末とする。また、第１の副成分粉末については、酸化アルミニウム調合粉末におけるＮａ量をまず把握し、セラミックスとした場合におけるＮａ量からＮａ₂Ｏに換算し、この換算値と、第１の副成分粉末を構成する成分（この例においては、ＳｉやＣａ等）を酸化物に換算した値との比が１．１以下となるように秤量する。

【0055】

そして、酸化アルミニウム調合粉末および第１の副成分粉末との合計１００質量部に対し、１～１．５質量部のＰＶＡ（ポリビニールアルコール）などのバインダと、１００質量部の溶媒と、０．１～０．５５質量部の分散剤とを攪拌装置に入れて混合・攪拌してスラリーを得る。

【0056】

その後、スラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、この顆粒を粉末プレス成形装置、静水圧プレス成形装置等により所定形状に成形し、必要に応じて切削加工を施して基板状の成形体を得る。

【0057】

次に、焼成温度を１５００℃以上１７００℃以下、保持時間を４時間以上６時間以下として焼成して焼結体を得る。そして、膜を形成する側の焼結体の表面を研削して研削面を得た後、平均粒径が４μｍ以上のダイヤモンド砥粒と、鋳鉄からなる研磨盤とを用いて研削面を粗研磨する。粗研磨は、平均粒径の大きいダイヤモンド砥粒を用いた後、平均粒径の小さいダイヤモンド砥粒を用いてもよい。その後、平均粒径が１μｍ以上５μｍ以下のダイヤモンド砥粒と、錫からなる研磨盤とを用いて仕上研磨することにより基材２Ａ（２Ｂ）を得ることができる。仕上研磨した後、コロイダル状のシリカ、セリアまたはアルミナの砥粒と、ポリエステル繊維を成形した不織布にポリウレタンを含浸させた研磨パッドとを用いて研磨してもよい。コロイダル状の上記砥粒の平均粒径は、例えば、２０μｍ以上５０μｍ以下である。

【0058】

次に、膜の形成方法について、図６を用いて説明する。
図６は、スパッタ装置２０を示す模式図であり、スパッタ装置２０は、チャンバ９と、チャンバ９内に繋がるガス供給源１３と、チャンバ９内に位置する陽極１４および陰極１２と、さらに、陰極１２側に接続されるターゲット１１とを備える。

【0059】

膜の形成方法としては、上述した方法で得られた基材２Ａ（２Ｂ）をチャンバ９内の陽極１４側に設置する。また、チャンバ９内の反対側に希土類元素、ここでは金属イットリウムを主成分とするターゲット１１を陰極１２側に設置する。この状態で、排気ポンプによりチャンバ９内を減圧状態にして、ガス供給源１３からガスＧとしてアルゴンおよび酸素を供給する。ここで、供給するアルゴンガスの圧力は、０．１Ｐａ以上２Ｐａ以下とし、酸素ガスの圧力は１Ｐａ以上５Ｐａ以下とする。

【0060】

そして、電源により陽極１４と陰極１２との間に電界を印加し、プラズマＰ１を発生させてスパッタリングすることにより、基材２Ａ（２Ｂ）の表面に金属イットリウム膜を形成する。なお、１回の形成における厚みはサブｎｍである。次に、プラズマＰ２を発生させて、金属イットリウム膜を酸化する。そして、膜の厚みの合計が５μｍ以上５０μｍ以下となるように、金属イットリウム膜の形成と、酸化工程とを交互に行って積層することにより、イットリウムの酸化物の膜を備えた膜付部材１Ａ（１Ｂ）を得ることができる。なお、図６に示す符号Ｐは、プラズマＰ１またはプラズマＰ２である。

【0061】

プラズマＰ１は、プラズマＰ１の分光スペクトルのうち、最も強度の高い第１スペクトルが、波長３９０ｎｍ～４３０ｎｍに位置し、その他の分光スペクトル（強度の高い順に第２スペクトル、第３スペクトルおよび第４スペクトル）は、波長３００ｎｍ～７００ｎｍに位置する。

【0062】

プラズマＰ２は、プラズマＰ２の分光スペクトルのうち、最も強度の高い第１スペクトルが、波長５００ｎｍ～５５０ｎｍに位置し、その他の分光スペクトル（強度の高い順に第２スペクトル、第３スペクトルおよび第４スペクトル）は、波長３８０ｎｍ～８２０ｎｍに位置する。

【0063】

また、イットリウムの弗化物の膜を形成するには、酸化工程を弗化工程に代えればよい。

【0064】

また、イットリウムの酸弗化物の膜を形成するには、金属イットリウム膜の形成、酸化工程および弗化工程をこの順序で交互に行って積層すればよい。

【0065】

また、イットリウムの窒化物の膜を形成するには、酸化工程を窒化工程に代えればよい。

【0066】

なお、電源から投入する電力は、高周波電力および直流電力のいずれでもよい。

【0067】

なお、膜付部材１Ｂの製造方法は、セラミックスからなる基材２Ａに代えて石英からなる基材２Ｂを準備する以外は、膜付部材１Ａと同様の製造方法が挙げられ得る。

【0068】

＜防汚性部材＞
次に、本開示の限定されない実施形態の防汚性部材について説明する。
本開示の限定されない実施形態の防汚性部材は、膜付部材１Ａを含む。この場合には、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられても、長期間に亘って滑水性を維持することができる。

【0069】

防汚性部材は、流水環境下で用いられる部材であってもよい。防汚性部材としては、例えば、便器、便器のサナ、洗面台の洗面器、キッチンシンク、シャワーノズル、食器、便器配管、水道配管、水栓金具、局部洗浄ノズル、洗濯水槽、食器洗浄機、屋根、建物の外壁、舗装等の流水環境下で用いられる部材や、洗浄等で流水を利用する食器、浴槽、浴室壁、浴室床、浴室備品、自動車、鉄道車両、航空機、タイル等が挙げられ得る。なお、防汚性部材は、膜付部材１Ａに代えて、膜付部材１Ｂを含んでもよい。

【0070】

＜プラズマ処理装置用部材＞
次に、本開示の限定されない実施形態のプラズマ処理装置用部材について、上記の膜付部材１Ａを含む場合を例に挙げて、図面を用いて説明する。

【0071】

図３に示す一例のプラズマ処理装置用部材１０は、プラズマ処理装置における処理容器の天板であって、膜付部材１Ａを含む。この場合には、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられても、長期間に亘って滑水性を維持することができる。

【0072】

膜付部材１Ａがプラズマ処理装置用部材１０に含まれる場合には、基材２Ａは円板状であってもよい。また、露出部２１は、平面視において基材２Ａの周縁部に沿った円環状であってもよい。膜３の表面の面積は、中央部に位置するものが最も大きくてもよい。なお、プラズマ処理装置用部材１０は、膜付部材１Ａに代えて、膜付部材１Ｂを含んでもよい。

【0073】

上述した本開示の膜付部材１Ａ、１Ｂは、長期間に亘って滑水性を維持することができることから、例えば、プラズマを発生させるための高周波を透過させる高周波透過用窓部材、半導体ウエハーを載置するためのサセプター等、プラズマによる反応生成物が付着しやすく、繰り返し取り外して洗浄が求められるプラズマ処理装置用部材に含まれていてもよい。さらに、プラズマ処理装置用部材は、プラズマ処理するための内部空間を有するチャンバの天板、側壁等であってもよい。

【0074】

＜プラズマ処理装置＞
次に、本開示の限定されない実施形態のプラズマ処理装置について説明する。
本開示の限定されない実施形態のプラズマ処理装置は、上記したプラズマ処理装置用部材１０を備える。この場合には、紫外線やプラズマが照射される環境下で用いられても、長期間に亘って滑水性を維持することができる。

【0075】

以上、本開示に係る実施形態について例示したが、本開示は上記の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。

【0076】

例えば、平面視における露出部２１の形状は、例示した形状に限定されない。図４および図５は、露出部２１の形状のバリエーションを示す図である。図４に示す一例のように、膜付部材１Ｃにおける露出部２１は、平面視において格子状であってもよい。図５に示す一例のように、膜付部材１Ｄにおける露出部２１は、平面視において格子状であって、中央部を囲むように位置してもよい。また、膜３の表面の面積は、中央部に位置するものが最も大きくてもよい。膜の形状は、図１、２では、矩形状、図３では円状および環状、図５では正方形が示されているが、螺旋状であってもよく、これらの形状が組み合わされていてもよい。

【0077】

以下、実施例を挙げて本開示を詳細に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されない。

【実施例】

【0078】

［試料Ｎｏ．１～４］
＜試験片の作製＞
まず、表１に示す基材を準備した。なお、基材は、酸化アルミニウムを９９．６質量％含むセラミックスおよび石英からなる板状のものを準備した。また、表１に示す酸化アルミニウム（１）、（２）は、以下のとおりである。
酸化アルミニウム（１）：算術平均粗さ（Ｒａ）の平均値が０．１μｍ
酸化アルミニウム（２）：算術平均粗さ（Ｒａ）の平均値が０．０３μｍ
なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定した値である。測定機は、形状解析レーザ顕微鏡（（株）キーエンス製の「ＶＫ－Ｘ１１００」）を用い、その他の測定条件は、上述した通りである。

【0079】

次に、基材の一方の表面に膜を成膜し、試験片を得た。成膜方法、膜の材質、膜の厚さは、以下のとおりである。
成膜方法： 上記製法
膜の材質：イットリア
膜の厚さ：１０μｍ

【0080】

＜評価＞
得られた試験片について、純水に対する静的接触角を、成膜後、４８時間経過後に測定した。測定方法を以下に示す。

【0081】

（純水に対する静的接触角）
測定装置：協和界面科学(株)社製の表面接触角測定装置「ＣＡ－Ｘ型」
溶媒：純水
液滴量：１ｍｍ³
保持時間：５秒
その他：測定は、ｎ＝５で行い、平均値および標準偏差を算出した。その結果を表１の「接触角」の欄に示す。

【0082】

【表1】

【0083】

本開示の試料Ｎｏ．１～３は、基材の表面の露出部（膜なし）が親水性を有し、膜の表面（膜あり）が４８時間経過後と短時間であるにも関わらず、撥水性を有していた。この結果から、試料Ｎｏ．１～３は滑水性を有していると言える。

【符号の説明】

【0084】

１Ａ・・・膜付部材
１Ｂ・・・膜付部材
２Ａ・・・セラミックスからなる基材
２Ｂ・・・石英からなる基材
２１・・・露出部
３・・・膜
１０・・・プラズマ処理装置用部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】