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PLASMA REACTION DEVICE meetings

Patent code P150011192
File No. TDU-269
Posted date Jan 27, 2015
Application number P2014-233732
Publication number P2016-098383A
Patent number P6411869
Date of filing Nov 18, 2014
Date of publication of application May 30, 2016
Date of registration Oct 5, 2018
Inventor
  • (In Japanese)平栗 健二
  • (In Japanese)柴 圭祐
Applicant
  • (In Japanese)学校法人東京電機大学
Title PLASMA REACTION DEVICE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma reaction device capable of accelerating processing of a base material using plasma with a simple constitution.
SOLUTION: A high-frequency plasma CVD device 1 as an example of a plasma reaction device comprises: a reaction chamber 2 into which a raw material gas is introduced; an electrode part 5 which has an anode electrode 6 and a cathode electrode 7 on which opposite surfaces 6a, 7a formed in a flat plate shape and facing each other are provided, and is disposed in the reaction chamber 2; cylindrical electrodes 10 which are installed on the opposite surface 7a of the cathode electrode 7a together with base materials 11 and each of which surrounds a periphery of each base material 11; and a high-frequency power source 9 which makes the electrode part 5 generate a high frequency. The high-frequency plasma CVD device 1 forms a DLC film on a surface of the base material 11 installed in the reaction chamber 2 and surrounded by the cylindrical electrode 10 by rendering a hydrocarbon-based gas into plasma with the high frequency and activating chemical reaction of the hydrocarbon-based gas.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、プラズマ反応装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【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%であり、且つ、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0.25%より大きく2.8%未満であり、
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1~5のいずれか1項に記載のプラズマ反応装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014233732thum.jpg
State of application right Registered
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