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膜の製造方法

国内特許コード P07A010366
掲載日 2007年8月31日
出願番号 特願2005-072030
公開番号 特開2006-249566
登録番号 特許第4710002号
出願日 平成17年3月14日(2005.3.14)
公開日 平成18年9月21日(2006.9.21)
登録日 平成23年4月1日(2011.4.1)
発明者
  • 渡辺 敏行
  • 曽根 正人
  • 須賀 陽介
出願人
  • 学校法人東京農工大学
発明の名称 膜の製造方法
発明の概要

【課題】 高密度なダイヤモンドライクカーボン膜、シリコン膜、ゲルマニウム膜等の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 14族元素を含む化合物、及び超臨界状態とした物質の混合系でプラズマ放電を行うことにより基材上に膜を形成する膜の製造方法である。ここで、14族元素が炭素であり、形成される膜がダイヤモンドライクカーボン膜であることが好ましい。また、14族元素がケイ素であり、形成される膜がシリコン膜であることが好ましい。さらに、14族元素がゲルマニウム原子であり、形成される膜がゲルマニウム膜であることが好ましい。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


ダイヤモンドライクカーボン(DLC)はダイヤモンドと似た物性を持ち、水素を含む表面が平滑なアモルファスカーボン膜のことである。炭素を主成分とする非晶質炭素薄膜のうち、高強度、低摩擦係数を有するものを指す。高硬度、耐摩耗性、低摩擦係数という機械的強度に優れ、電気的、化学的特性に優れているので高機能膜として注目されている。これまで機械部品の摺動部などに利用されてきたが、近年、その適用分野を大きく広げている。絶縁性や低誘電率を利用したLSI層間絶縁膜やPDP(Plasma Display Panel)電子放出デバイスへの応用、耐食性や低付着性を利用した金型へのコーティング材への応用、ガスバリア性を利用したPETボトルへのコーティング材への応用などが挙げられる。また、炭素材料であることから生体適合性が良くメディカル分野の応用研究も盛んに行われている。



従来、ダイヤモンドライクカーボン膜の製造方法としては、例えば(特許文献1)に示すような化学蒸着法の一種であるプラズマCVD法が知られている。しかしながら、プラズマCVD法では高密度で緻密な膜を形成できないという問題点があった。このため、各種用途に応じてダイヤモンドライクカーボン膜の特性を変えることが困難であった。



また、シリコン膜、ゲルマニウム膜等の製造方法としてプラズマCVD法が使われているが、ダイヤモンドライクカーボン膜を製造する場合と同様に高密度で緻密な膜を形成できないという問題点があった。




【特許文献1】特開平08-217596号公報

産業上の利用分野


本発明は膜の製造方法に関する。具体的には炭素、ケイ素、ゲルマニウムの14族元素からなる膜の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
14族元素を含む化合物、及び超臨界状態とした物質の混合系でプラズマ放電を行うことにより基材上に膜を形成する膜の製造方法。

【請求項2】
14族元素を含む化合物、及び反応溶媒の混合系を超臨界状態とし、超臨界状態とした混合系でプラズマ放電を行うことにより基材上に膜を形成する膜の製造方法。

【請求項3】
請求項1又は2記載の膜の製造方法において、14族元素が炭素であり、形成される膜がダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項4】
請求項3記載の膜の製造方法において、炭素元素を含む化合物が、飽和脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール、エーテルから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項5】
請求項3記載の膜の製造方法において、炭素元素を含む化合物が、飽和脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項6】
請求項5記載の膜の製造方法において、飽和脂肪族炭化水素が、炭素数1~20の化合物から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項7】
請求項5記載の膜の製造方法において、不飽和脂肪族炭化水素が、炭素数1~20の化合物から選択される1種又は2種以上であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項8】
請求項1又は2記載の膜の製造方法において、14族元素がケイ素であり、形成される膜がシリコン膜であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項9】
請求項8記載の膜の製造方法において、ケイ素元素を含む化合物が、少なくともSiH、Siから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項10】
請求項1又は2記載の膜の製造方法において、14族元素がゲルマニウムであり、形成される膜がゲルマニウム膜であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項11】
請求項10記載の膜の製造方法において、ゲルマニウム元素を含む化合物が、少なくともGeH、Geから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする膜の製造方法。

【請求項12】
請求項記載の膜の製造方法において、反応溶媒が二酸化炭素であることを特徴とする膜の製造方法。
産業区分
  • 表面処理
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005072030thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
※ 国立大学法人東京農工大学では、先端産学連携研究推進センターにおいて、知的財産の創出・権利化・活用に取り組んでいます。上記の特許・技術の内容および導入に興味・関心がありましたら、当センターまでお気軽にお問い合わせください。


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