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METHOD OF ACCELERATING REACTION FOR FORMING COATING FILM ON SURFACE OF SUBSTRATE, AND APPARATUS USED IN THE SAME

Patent code P03A003233
File No. U2001P234
Posted date Dec 22, 2003
Application number P2002-061361
Publication number P2003-253451A
Patent number P3837496
Date of filing Mar 7, 2002
Date of publication of application Sep 10, 2003
Date of registration Aug 11, 2006
Inventor
  • (In Japanese)斎藤 秀俊
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人長岡技術科学大学
Title METHOD OF ACCELERATING REACTION FOR FORMING COATING FILM ON SURFACE OF SUBSTRATE, AND APPARATUS USED IN THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for accelerating a chemical reaction for forming an oxide or hydroxide film on the surface of a substrate in an open-to- atmosphere CVD method, especially a method for efficiently forming the oxide or hydroxide film at a temperature of the substrate of ≤200°C, and to provide an apparatus used in the same.
SOLUTION: In the open-to-atmosphere CVD method wherein the oxide or hydroxide film is deposited on the surface of the substrate by spraying a vaporized raw material together with a carrier gas onto the surface of the substrate heated under an open-to-atmosphere condition, the reaction for forming the coating film on the surface of the substrate is accelerated by impressing an electric field so that a surface creepage discharge plasma is generated in a reaction space surrounding the substrate.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


気化させた原料をキャリヤーガスとともに大気開放下に加熱された基材表面に吹付けて基材表面に酸化物膜を堆積する大気開放型化学気相折出(CVD)法は、密閉された反応容器内で減圧下に反応を行なう従来のCVD法に比較して、板状体やパイプ等の長尺物からなる基材を連続的に加工することができること、及び原料の気化温度や供給量、キャリヤーガスの流量、基材温度等を調整することによって、基材表面に形成する酸化物膜の膜厚や結晶構造等をある程度制御することができることから、注目を集めている。
この大気開放型CVD法においては、基材表面に堆積する被膜の構造を用途に合わせて制御することや、高速で基材表面に被膜を形成することが求められている。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、大気開放型化学気相折出法により各種基材表面に酸化物又は水酸化物膜を形成する際に、基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法する及び該方法に使用する装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
気化させた原料をキャリヤーガスとともに大気開放下に加熱された基材表面に吹付けて基材表面に酸化物又は水酸化物膜を堆積する大気開放型化学気相析出法において、一対の金属電極間に誘電体層を介在させた電界印加手段を使用して基材をとりまく反応空間に沿面放電プラズマが生じるように電界を印加するとともに、少なくとも一方の電極に隙間を設け、該隙間から気化させた原料及びキャリヤーガスを基材表面に供給することを特徴とする基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法。

【請求項2】
 
少なくとも一方の電極が誘電体で覆われた一対の金属電極間に基材を配置し、電界を印加することを特徴とする請求項1に記載の基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法。

【請求項3】
 
一対の金属電極間に誘電体層を介在させた電界印加手段と基材を対向させて配置し、電界を印加することを特徴とする請求項1に記載の基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法。

【請求項4】
 
少なくとも一方の電極を金属を内包する誘電体により構成したことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法。

【請求項5】
 
電界の強度が0.1~100000V/mmであることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法。

【請求項6】
 
基材が金属、金属酸化物、ガラス、陶磁器、セラミックス、プラスチック又は紙から選択されたものであることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法。

【請求項7】
 
キャリヤーガス供給手段、原料気化器、気化した原料の吹付手段及び基材の加熱手段を具備する大気開放型化学気相析出装置において、一対の金属電極間に誘電体層を介在させた電界印加手段を有するとともに、少なくとも一方の電極に隙間を設け、該隙間から気化させた原料及びキャリヤーガスを基材表面に供給するようにしたことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の基材表面に被膜を形成する反応を促進する方法に使用する装置。

【請求項8】
 
少なくとも一方の電極を金属を内包する誘電体により構成したことを特徴とする請求項7に記載の装置。

【請求項9】
 
基材の加熱手段と電界印加手段が電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の装置。

【請求項10】
 
少なくとも気化した原料の吹付手段、基材の加熱手段及び電極を覆う防護チャンバーを設け、防護チャンバーの扉の開閉と電極のスイッチの開閉を連動させたことを特徴とする請求項7~9のいずれかに記載の装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2002061361thum.jpg
State of application right Registered
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