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プラズマ反応装置 新技術説明会

国内特許コード P150011192
整理番号 TDU-269
掲載日 2015年1月27日
出願番号 特願2014-233732
公開番号 特開2016-098383
出願日 平成26年11月18日(2014.11.18)
公開日 平成28年5月30日(2016.5.30)
発明者
  • 平栗 健二
  • 柴 圭祐
出願人
  • 学校法人東京電機大学
発明の名称 プラズマ反応装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】簡易な構成によって、プラズマを利用した基材の加工を促進できるプラズマ反応装置を提供する。
【解決手段】プラズマ反応装置の一例としての高周波プラズマCVD装置1は、原料ガスを導入する反応室2と、平板状に形成され相互に対向する対向面6a,7aが設けられるアノード電極6及びカソード電極7を有し、反応室2の内部に配置される電極部5と、カソード電極7の対向面7aに基材11と共に設置され、基材11の周囲を包囲する筒型電極10と、高周波を電極部5に発生させる高周波電源9と、を備える。高周波プラズマCVD装置1は、高周波により炭化水素系ガスをプラズマ化させ、炭化水素系ガスの化学反応を活性化させることで、反応室2内に設置され筒型電極10に包囲される基材11の表面にDLC膜を形成する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


ダイヤモンド状炭素(Diamond-Like Carbon:DLC)膜は、高硬度であり、生体適合性、耐摩耗性、耐腐食性などに優れ、物理的及び化学的に安定した特性を有することから、医療分野や工業分野などの様々な分野での応用が期待されている。例えば、切削工具や金型、建築部材などの表面をDLC膜でコーティングすることにより、製品寿命を延ばすことが期待できる。また、人工関節などの医療器具をDLC膜でコーティングすることによりこれらの医療器具の生体適合性を向上させることが期待できる。



DLC膜は、高周波プラズマ化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)装置などのプラズマ反応装置を利用することで基材の表面に形成することができる。プラズマ反応装置によるDLC膜の成膜手法において、形成するDLC膜と基材との間の密着性の向上が望まれており、例えば基材の上にシリコンを主成分とする中間層を形成して、この中間層の上にDLC膜を形成する手法が提案されている(例えば特許文献1,2参照)。

産業上の利用分野


本発明は、プラズマ反応装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
反応ガスを導入する反応室と、
平板状に形成され相互に対向する対向面が設けられるアノード電極及びカソード電極を有し、前記反応室の内部に配置される電極部と、
前記カソード電極の前記対向面に基材と共に設置され、前記基材の周囲を包囲する筒型電極と、
電磁波を前記電極部に発生させる電源と、
を備え、
前記電源により前記電極部の前記アノード電極と前記カソード電極との間に前記電磁波を発生し、前記反応室内に導入される前記反応ガスを前記電磁波によりプラズマ化させることで、前記プラズマ化させた反応ガスを利用して、前記反応室内に設置され前記筒型電極に包囲される前記基材の表面を加工する、
ことを特徴とするプラズマ反応装置。

【請求項2】
前記反応室に導入される前記反応ガスが原料ガスであり、
前記電磁波により前記原料ガスをプラズマ化させ、前記原料ガスの化学反応を活性化させることで、前記反応室内に設置され前記筒型電極に包囲される前記基材の表面に薄膜を形成する、
請求項1に記載のプラズマ反応装置。

【請求項3】
前記薄膜がダイヤモンド状炭素(Diamond-Like Carbon:DLC)膜である、
請求項2に記載のプラズマ反応装置。

【請求項4】
前記電極部は、前記反応室内において、前記アノード電極が鉛直方向の上方側に配置され、前記カソード電極が前記鉛直方向の下方側に配置され、
前記筒型電極は、前記カソード電極の前記対向面上に載置される、
請求項1~3のいずれか1項に記載のプラズマ反応装置。

【請求項5】
前記筒型電極は、前記電極部の前記カソード電極の前記対向面に複数個設置される、
請求項1~4のいずれか1項に記載のプラズマ反応装置。

【請求項6】
前記筒型電極が前記カソード電極に設置されている状態において、前記筒型電極の高さ寸法は、前記アノード電極と前記カソード電極との間の電極間距離に対して12.5%~50%である、
請求項1~5のいずれか1項に記載のプラズマ反応装置。

【請求項7】
前記筒型電極が前記カソード電極に設置されている状態において、前記筒型電極の断面積は、前記カソード電極の前記対向面の面積に対して1%である、
請求項1~6のいずれか1項に記載のプラズマ反応装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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