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プラズマ処理装置 コモンズ 実績あり 外国出願あり

国内特許コード P110004926
整理番号 G20070003
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2008-525893
登録番号 特許第4973887号
出願日 平成19年7月19日(2007.7.19)
登録日 平成24年4月20日(2012.4.20)
国際出願番号 JP2007064219
国際公開番号 WO2008010537
国際出願日 平成19年7月19日(2007.7.19)
国際公開日 平成20年1月24日(2008.1.24)
優先権データ
  • 特願2006-197928 (2006.7.20) JP
発明者
  • 上坂 裕之
  • 飯田 斉
  • 梅原 徳次
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 プラズマ処理装置 コモンズ 実績あり 外国出願あり
発明の概要 【課題】
微小な口径の管の内側にプラズマを発生させ、管の内側のプラズマ処理を可能とする。
【解決手段】
プラズマ処理装置2は、チャンバー4とマイクロ波発生装置6により構成される。チャンバーには、石英管16を介してマイクロ波が導入される。石英管16内には、管ホルダー18が設けられる。管ホルダー18の側面には、孔が2つ設けられている。微小口径管20は、管ホルダー18の端部に固定される。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来より、バルブ、シリンダー、ガイドブッシュ、金型穴部、内視鏡、ノズルなどの円筒形部品の内面に、機能性薄膜コーティングや表面処理を施し、母材を越える耐食性や摺動特性を得るための技術が研究されている。上記の目的を達成するために、非平衡プラズマを用いて表面処理等を行う技術が知られており、プラズマ生成法としては、SWP(Surface Wave-excited Plasma)とMVP(Microwave Voltage-coupled Plasma)が例として挙げられる。これらのSWPとMVPは、プラズマの濃度を高密度化し、パイプなどの微小口径内の内面の表面処理を可能とするものとして期待されており、開発が進められている。



上述のMVPを応用した技術としては、以下に記載する特許文献が存在する。この特許文献に記載されるMVPは、チャンバー内で、マイクロ波導入手段に近接配置された金属物体に負のバイアス電圧を印加し、金属物体表面に沿って導入されるマイクロ波により生成されるプラズマである。生成されたプラズマは、等電位にある金属物体表面に沿って分布する。これにより、パイプ等の内側面に沿ってマイクロ波を伝播させ、生成されたプラズマにより内表面の処理を可能とするものである。
【特許文献1】
特開2004-47207号公開公報

産業上の利用分野


本発明は、金属材料等の薄膜コーティングや表面処理を行う方法および装置に関するものであり、特に、装置内にプラズマを生成させて表面処理を行うものに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】 チャンバーと、
マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、
前記マイクロ波発生手段で発生したマイクロ波を前記チャンバー外部から内部に導入するマイクロ波導入手段と、
前記チャンバー内に配置される筒状被加工部を有する部材にバイアス電圧を付与するバイアス電圧付与手段と、
を備えるプラズマ処理装置において、
前記マイクロ波導入手段と前記筒状被加工部を有する部材の間に配置され、前記マイクロ波導入手段により前記チャンバー内に導入されたマイクロ波を前記筒状被加工部を有する部材の筒内に導入して、筒内でプラズマに吸収されるマイクロ波の分量を増大させるマイクロ波増大手段を備え、
前記筒状被加工部を有する部材は、少なくとも一端が開口端となっており、
前記マイクロ波増大手段は、前記筒状被加工部を有する部材の開口端の外側のマイクロ波を前記筒状被加工部を有する部材の内側に導入することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項2】 前記マイクロ波増大手段は、前記筒状被加工部を有する部材の開口端に配置されるものであることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
【請求項3】 前記マイクロ波増大手段は、前記筒状被加工部を有する部材の側面に形成される開口部であり、前記開口部は前記マイクロ波導入手段に覆われていることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ処理装置。
【請求項4】 前記マイクロ波増大手段は、前記チャンバー内の所定の位置で前記筒状被加工部を有する部材を保持する金属製筒状部材の側面に形成される開口部であり、前記開口部は前記マイクロ波導入手段に覆われていることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ処理装置。
【請求項5】 前記金属製筒状部材は、両端が開口形状とされていることを特徴とする請求項4に記載のプラズマ処理装置。
【請求項6】 前記マイクロ波増大手段の開口部は、前記マイクロ波導入手段側に開口するスリットであることを特徴とする請求項3から5項のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項7】 前記マイクロ波増大手段の開口部は、所定形状の孔であることを特徴とする請求項3から5項のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項8】 前記マイクロ波増大手段のスリットまたは孔は、2つ以上設けられることを特徴とする請求項6または7に記載のプラズマ処理装置。
【請求項9】 前記2つ以上のスリットまたは孔は、互いに対向した位置に設けられることを特徴とする請求項8に記載のプラズマ処置装置。
【請求項10】 前記マイクロ波導入手段は、誘電体材料により形成されることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項11】 前記マイクロ波導入手段は、石英により形成されることを特徴とする請求項10に記載のプラズマ処理装置。
【請求項12】 アルゴンプラズマ、窒素プラズマおよび炭化水素プラズマのうちの1つを用いることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項13】 前記筒状被加工部を有する部材は、SiO2膜、DLC膜および窒化膜のうちのいずれか1つが表面にコーティングまたは形成されるものであることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項14】 前記筒状被加工部を有する部材は、ガス配管、シリンダー部材、バルブ部材および金型穴部のいずれかに用いられることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008525893thum.jpg
出願権利状態 登録
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