JPH02305977A - 窒化物を除去する方法 - Google Patents
窒化物を除去する方法Info
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- JPH02305977A JPH02305977A JP2069922A JP6992290A JPH02305977A JP H02305977 A JPH02305977 A JP H02305977A JP 2069922 A JP2069922 A JP 2069922A JP 6992290 A JP6992290 A JP 6992290A JP H02305977 A JPH02305977 A JP H02305977A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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-
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- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、一般的に金属の表面から窒化物コーティング
（Ｎｉｔｒｉｄｅ ｃｏａｔｉｎｇ）を除去する方法に
関し、より詳細には、反応性フッ素系物質を含むガス状
プラズマを用いて、金属の表面から窒化物コーティング
を除去する方法に関するものである。
（Ｎｉｔｒｉｄｅ ｃｏａｔｉｎｇ）を除去する方法に
関し、より詳細には、反応性フッ素系物質を含むガス状
プラズマを用いて、金属の表面から窒化物コーティング
を除去する方法に関するものである。
〈従来の技術および発明が解決しようとする課題）
金属製工具および金型の表面には、その保護、耐摩耗性
改善およびその金属面と接触するｉｔＡ利との相互影響
の度合いを良くするため、普通、コーティングが施され
る。これらの理由から、金属製工具および金型の表面に
は一般的にクロムコーティンクが使用される。
改善およびその金属面と接触するｉｔＡ利との相互影響
の度合いを良くするため、普通、コーティングが施され
る。これらの理由から、金属製工具および金型の表面に
は一般的にクロムコーティンクが使用される。
ところが、一度そのクロムコーティングがすり減り始め
ると、それを除去することが極めて困難であるため、金
属製工具および金型の表面に再度コーティングを施すこ
とが妥当である。クロムコーティングを除去する１つの
方法は逆めっきを施すことである。ところが、この方法
では、下層の金属母材を損傷することがあり、特にその
下層の金属母材がクロムそのものを含有する場合、問題
となる。クロムコーティング除去のため使用される他の
方法は、湿式の化学的食刻法（ｗｅｔ ｃｈｅｍｉ−ｃ
ａｉ ｅｔＣｈ ）である。この湿式化学的食刻法では
、食刻が均一に進まないことが多く、従って、食刻によ
り下層の金属母材が損傷することがある。下層の金属母
材が損傷すると、金属製工具または金型にしばしば再加
工が必要となり、あるいｌＪｌ、廃棄される。
ると、それを除去することが極めて困難であるため、金
属製工具および金型の表面に再度コーティングを施すこ
とが妥当である。クロムコーティングを除去する１つの
方法は逆めっきを施すことである。ところが、この方法
では、下層の金属母材を損傷することがあり、特にその
下層の金属母材がクロムそのものを含有する場合、問題
となる。クロムコーティング除去のため使用される他の
方法は、湿式の化学的食刻法（ｗｅｔ ｃｈｅｍｉ−ｃ
ａｉ ｅｔＣｈ ）である。この湿式化学的食刻法では
、食刻が均一に進まないことが多く、従って、食刻によ
り下層の金属母材が損傷することがある。下層の金属母
材が損傷すると、金属製工具または金型にしばしば再加
工が必要となり、あるいｌＪｌ、廃棄される。
金属製工具および金型に広く使用される他のコーテイン
グ材は、窒化チタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｎ１ｔｒｉｄ
ｅ）である。耐耗特性の改善と金属製工具または金型の
耐用年数の延長に加え、窒化チタンには優れた平滑性が
あり、かつプラスチックとの組み合Ｕが非常に良い。と
ころが、窒化チタンもまた、その下層の金属母材を損傷
しないようにして、金属製工具および金型の表面から除
去することが困難である。各種の除去方法には、湿式の
化学的食刻法が含まれるが、上述のクロムコーティング
につき検問したように、窒化チタンでも同様な問題に直
面する。
グ材は、窒化チタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｎ１ｔｒｉｄ
ｅ）である。耐耗特性の改善と金属製工具または金型の
耐用年数の延長に加え、窒化チタンには優れた平滑性が
あり、かつプラスチックとの組み合Ｕが非常に良い。と
ころが、窒化チタンもまた、その下層の金属母材を損傷
しないようにして、金属製工具および金型の表面から除
去することが困難である。各種の除去方法には、湿式の
化学的食刻法が含まれるが、上述のクロムコーティング
につき検問したように、窒化チタンでも同様な問題に直
面する。
また、媒体材噴射除去法（Ｉｌｌｅｄｉａ ｂｌａｓｔ
ｒｅｌｌｌＯＶａｌ′ ）も使用されている。しかし
、結果として、窒化チタンが不均一に除去され、またそ
の下層の金属母材にｎ傷が生ずる可能性がある。
ｒｅｌｌｌＯＶａｌ′ ）も使用されている。しかし
、結果として、窒化チタンが不均一に除去され、またそ
の下層の金属母材にｎ傷が生ずる可能性がある。
従って、下層の金属母材を損傷しないで、金属製工具お
よび金型の表面からコーテイング材を除去する方法の具
体化が待望されている。
よび金型の表面からコーテイング材を除去する方法の具
体化が待望されている。
本発明の目的は、金属製工具および金型の表面から窒化
物コーティングを除去する方法を提供することにある。
物コーティングを除去する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、下層の金属１）１月を損傷するこ
となしに、金属製工具および金型の表面から窒化物コー
ティングを除去する方法を提供することにある。
となしに、金属製工具および金型の表面から窒化物コー
ティングを除去する方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、乾式食刻技術（ｄｒｙｅｔｃ
ｈｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて、金属製工具
および金型の表面から窪化物コーティングを除去する方
法を提供することにある。
ｈｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて、金属製工具
および金型の表面から窪化物コーティングを除去する方
法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明にかかる１つの方法
は表面に窒化物コーティングを施した金属製工具および
金型を用意する工程と、この窒化物コーティングを施し
た金属の表面をプラズマ反。
は表面に窒化物コーティングを施した金属製工具および
金型を用意する工程と、この窒化物コーティングを施し
た金属の表面をプラズマ反。
窓装置に据え置く工程と、この窒化物コーティングを施
した金属母材の表面を反応性フッ素系物質を含むガス状
プラズマに暴露する工程とを具１？ｉ”Ｊることを特徴
とするものである。
した金属母材の表面を反応性フッ素系物質を含むガス状
プラズマに暴露する工程とを具１？ｉ”Ｊることを特徴
とするものである。
（作用）
一般的に、金属製工具および金型については、金属母材
の保護１．耐摩耗特性の向上および平滑性の増大を目的
として、窒化チタンのような窒化物でその表面をコーテ
ィングすることか望ましい。
の保護１．耐摩耗特性の向上および平滑性の増大を目的
として、窒化チタンのような窒化物でその表面をコーテ
ィングすることか望ましい。
窒化物コーティングは、伯の形式の工具および金型に対
すると同様に、半導体装置をパッケージングする際に使
用する金型プレートに関し、非常に良い結果をもたらす
。ところが、ひとたび窒化物の表面が摩耗し始めると、
窒化物コーティングをその金属母材の表面から除去する
ことか極めて困難で、それを除去する際、その下層の金
属母材に損傷を与えてしまう。下層の金属母材を損傷す
ることなく金属製工具および金型の表面から窒化物コー
ティングを除去するには、窒化物」−ディングを洗浄す
ることが望ましい。その具体的な方法の１例として、ま
ず窒化物コーティングをアセ］・ン（Ａｃｅｔｏｎｅ）
で洗浄し次にイソプロピル・アルコール（Ｉｓｏｐｒｏ
ｐｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ ）で洗浄する方法かある。
すると同様に、半導体装置をパッケージングする際に使
用する金型プレートに関し、非常に良い結果をもたらす
。ところが、ひとたび窒化物の表面が摩耗し始めると、
窒化物コーティングをその金属母材の表面から除去する
ことか極めて困難で、それを除去する際、その下層の金
属母材に損傷を与えてしまう。下層の金属母材を損傷す
ることなく金属製工具および金型の表面から窒化物コー
ティングを除去するには、窒化物」−ディングを洗浄す
ることが望ましい。その具体的な方法の１例として、ま
ず窒化物コーティングをアセ］・ン（Ａｃｅｔｏｎｅ）
で洗浄し次にイソプロピル・アルコール（Ｉｓｏｐｒｏ
ｐｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ ）で洗浄する方法かある。
窒化物コーティングは更にメタノール（）ｌｅｔｈａｎ
ｏｌ ）で洗浄し、窒化物コーティング上に残留物がい
っさい残らないようにプる。Ｒ後に、窒化物コーティン
グの表面をプラズマ反応装置に据え間き、純酸素から成
るガス状プラズマに曝す。ここで注意を要することは、
窒化物コーティング上の不純物が、窒化物コーティング
そのものを除去するに際し、それを妨害してしまうこと
でおる。
ｏｌ ）で洗浄し、窒化物コーティング上に残留物がい
っさい残らないようにプる。Ｒ後に、窒化物コーティン
グの表面をプラズマ反応装置に据え間き、純酸素から成
るガス状プラズマに曝す。ここで注意を要することは、
窒化物コーティング上の不純物が、窒化物コーティング
そのものを除去するに際し、それを妨害してしまうこと
でおる。
そこで、窒化物コーティングを洗浄してから、それを反
応性フッ素系物質を含むガス状プラズマに曝す。その反
応性フッ素系物質は、ＣＦ４゜Ｃｌ−１Ｆ３ 、Ｃ２［
６，ＳＦ６およびその他のフッ素系ガスを含む少数のガ
ス成分のうらの１またはそれ以上の種類のガスから誘導
され得る。ガス状プラズマは、単独のフッ素系ガス、複
数のフッ素系ガスの混合物または複数のフッ素系ガスと
非フツ素系ガスとの混合物から誘導され得る。金属製工
具および金型の表面から窒化物コーティングを除去する
方法として、樽状の反応室をもつプラズマ反応装置を用
い、反応室の圧力範囲が０．５から５．Ｏトル（Ｔｏｒ
ｒ）、反応室の温度範囲か摂氏４０度から１００度で、
かつそのプラズマ反応装置に加える電力範囲が１００か
ら１０００ワットの場合に最適の結果が得られた。
応性フッ素系物質を含むガス状プラズマに曝す。その反
応性フッ素系物質は、ＣＦ４゜Ｃｌ−１Ｆ３ 、Ｃ２［
６，ＳＦ６およびその他のフッ素系ガスを含む少数のガ
ス成分のうらの１またはそれ以上の種類のガスから誘導
され得る。ガス状プラズマは、単独のフッ素系ガス、複
数のフッ素系ガスの混合物または複数のフッ素系ガスと
非フツ素系ガスとの混合物から誘導され得る。金属製工
具および金型の表面から窒化物コーティングを除去する
方法として、樽状の反応室をもつプラズマ反応装置を用
い、反応室の圧力範囲が０．５から５．Ｏトル（Ｔｏｒ
ｒ）、反応室の温度範囲か摂氏４０度から１００度で、
かつそのプラズマ反応装置に加える電力範囲が１００か
ら１０００ワットの場合に最適の結果が得られた。
（実施例）
以下に、窒化チタンのコーティングを金属製工具および
金型の表面から除去する場合につき、本発明の実施例を
具体的に説明する。
金型の表面から除去する場合につき、本発明の実施例を
具体的に説明する。
まず最初に、上述のように窒化チタンのコーティングを
洗浄する。窒化チタンのコーティングの洗浄完了後、窒
化チタンのコーティングを施した金属製工具または金型
の表面をテガール社製モデル９６５型プラズマ食刻装置
（Ｔｅｇａｌ ９６５ ＰｌａｓｍａＥｔｃｈｅｒ）
（供給型カニ周波数１３．５６ＭＨｚで最大５００ワ
ット）のような（Ｏ型反応至をもつプラズマ反応装置に
据え置く。この場合、反応室の圧力をおよそ１．Ｏトル
とし、反応室の温度はおよそ摂氏８０度で、かつプラズ
マ食刻装置に加える電力は約４００ワツ１−とする。プ
ラズマを生ずる混合ガスの成分比は、ＣＦ４が９１．５
％で酸素（０２）が８．５％でおる。なお、所要反応時
間は、金属製工具または金型の表面に形成された窒化チ
タンのコーティングの総量に依存することを理解する必
要がある。なお、反応性フッ素系物質を含むプラズマは
、窒化チタンのコーティングが完全に除去されてから、
それを妥当な時間内に取り除くことにより、その下層に
ある金属工具または金型の表面に損傷を与えない。
洗浄する。窒化チタンのコーティングの洗浄完了後、窒
化チタンのコーティングを施した金属製工具または金型
の表面をテガール社製モデル９６５型プラズマ食刻装置
（Ｔｅｇａｌ ９６５ ＰｌａｓｍａＥｔｃｈｅｒ）
（供給型カニ周波数１３．５６ＭＨｚで最大５００ワ
ット）のような（Ｏ型反応至をもつプラズマ反応装置に
据え置く。この場合、反応室の圧力をおよそ１．Ｏトル
とし、反応室の温度はおよそ摂氏８０度で、かつプラズ
マ食刻装置に加える電力は約４００ワツ１−とする。プ
ラズマを生ずる混合ガスの成分比は、ＣＦ４が９１．５
％で酸素（０２）が８．５％でおる。なお、所要反応時
間は、金属製工具または金型の表面に形成された窒化チ
タンのコーティングの総量に依存することを理解する必
要がある。なお、反応性フッ素系物質を含むプラズマは
、窒化チタンのコーティングが完全に除去されてから、
それを妥当な時間内に取り除くことにより、その下層に
ある金属工具または金型の表面に損傷を与えない。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば゛、窒化物コーティングを
容易に除去することができ、しがもそれが施されている
金属母材の表面を損傷するおそれがない。
容易に除去することができ、しがもそれが施されている
金属母材の表面を損傷するおそれがない。
Claims (15)
- （１）表面に窒化物コーティングが施された金属部材を
用意する工程； 窒化物コーティングが施されている該金属部材の表面を
プラズマ反応装置に据え置く工程；および 窒化物コーティングが施されている該金属部材の表面を
反応性フッ素系物質を含むガス状プラズマに曝露する工
程； を具備することを特徴とする金属部材の表面から窒化物
コーティングを除去する方法。 - （２）前記部材を用意する工程は、その表面に窒化チタ
ンのコーティンが施された金属部材を用意することを特
徴とする請求項１記載の方法。 - （３）金属部材の表面に施された窒化物コーティングを
洗浄する工程を更に含むことを請求項１記載の方法。 - （４）前記洗浄工程は： 窒化物コーティングをアセトンで洗浄する工程；該窒化
物コーティングをイソプロピル・アルコールで洗浄する
工程； 該窒化物コーティングをメタノールで洗浄する工程；お
よび 該窒化物コーティングを酸素からなるガス状プラズマに
曝露する工程； を含んで構成されることを特徴とする請求項３記載の方
法。 - （５）前記曝露工程には、窒化物コーティングが施され
た金属部材の表面をＣＦ＿４、ＣＨＦ＿３、Ｃ＿２Ｆ＿
６およびＳＦ＿６を含む物質群の中の１またはそれ以上
の種類のガスから誘導される反応性フッ素系物質に曝露
する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - （６）前記据え置き工程は、窒化物コーティングが施さ
れた金属部材の表面を、反応室の圧力範囲が０．５から
５．０トル、反応室の温度範囲が摂氏４０度から１００
度でかつ供給電力範囲が１００から１０００ワットであ
る樽型の反応室を備えたプラズマ反応装置に据え置くこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - （７）前記据え置き工程は、窒化物コーティングが施さ
れた金属部材の表面を、反応室の圧力がおよそ１．０ト
ル、反応室の温度がおよそ摂氏８０度でかつ供給電力が
およそ４００ワットである樽型の反応室を備えたプラズ
マ反応装置に据え置くことを特徴とする請求項６記載の
方法。 - （８）表面に窒化物コーティングが施された金属製工具
または金型を用意する工程； 該窒化物コーティングを洗浄する工程； 窒化物コーティングが施された該金属製工具または金型
の表面をプラズマ反応装置に据え置く工程；および 窒化物コーティングが施された該金属製工具または金型
の表面を、ＣＦ＿４、ＣＨＦ＿３、Ｃ＿２Ｆ＿６および
ＳＦ＿６からなる物質群の中の１またはそれ以上の種類
のガスから誘導される反応性フッ素系素系物質を含むガ
ス状プラズマに曝露する工程；を具備することを特徴と
する金属製工具および金型から窒化物コーティングを除
去する方法。 - （９）前記部材を用意する工程は、表面に窒化チタンの
コーティングが施された金属製工具または金型を用意す
ることを特徴とするる請求項８記載の方法。 - （１０）前記洗浄工程は： 窒化チタンのコーティングをアセトンで洗浄する工程； 該窒化チタンのコーティングをイソプロピル・アルコー
ルで洗浄する工程； 該窒化チタンのコーティングをメタノールで洗浄する工
程； 該窒化チタンのコーティングを酸素からなるガス状プラ
ズマに曝露する工程； を含んで構成されることを特徴とする請求項８記載の方
法。 - （１１）前記据え置き工程は、窒化チタンのコーティン
グが施された金属製工具または金型の表面を、反応室の
圧力範囲が０．５から５．０トル、反応室の温度範囲が
摂氏４０度から１００度でかつ供給電力範囲が１００か
ら１０００ワットである樽型の反応室を備えたプラズマ
反応装置に据え置くことを特徴とする請求項８記載の方
法。 - （１２）前記据え置き工程は、窒化チタンのコーティン
グが施された金属製工具または金型の表面を、反応室の
圧力がおよそ１．０トル、反応室の温度がおよそ摂氏８
０度でかつ供給電力がおよそ４００ワットである樽型の
反応室を備えたプラズマ反応装置に据え置くことを特徴
とする請求項１１記載の方法。 - （１３）表面に窒化チタンのコーティングが施された金
属製工具または金型を用意する工程；該窒化チタンのコ
ーティングを洗浄する工程；窒化チタンのコーティング
が施された該金属製工具または金型の表面を、反応室の
圧力範囲が０．５から５．０トル、反応室の温度範囲が
摂氏４０度から１００度でかつ供給電力範囲が１００か
ら１０００ワットである樽型の反応室を備えたプラズマ
反応装置に据え置く工程；および 窒化チタンのコーティングが施された該金属製工具また
は金型の表面をＣＦ＿４、ＣＨＦ＿３、Ｃ＿２Ｆ＿６お
よびＳＦ＿６を含む物質群の中の１またはそれ以上の種
類のガスから誘導される反応性フッ素系物質を含むガス
状プラズマに曝露する工程；を含むことを特徴とする金
属製工具または金型から窒化チタンのコーティングを除
去する方法。 - （１４）前記洗浄工程は： 窒化チタンのコーティングをアセトンで洗浄する工程； 該窒化チタンのコーティングをイソプロピル・アルコー
ルで洗浄する工程； 該窒化チタンのコーティングをメタノールで洗浄する工
程；および 該窒化チタンのコーティングを酸素からなるガス状プラ
ズマに曝露する工程； を含んで構成されることを特徴とする請求項１３記載の
方法。 - （１５）前記据え置き工程には、窒化チタンのコーティ
ングが施された金属製工具または金型の表面を、反応室
の圧力がおよそ１．０トル、反応室の温度がおよそ摂氏
８０度でかつ供給電力がおよそ４００ワットである樽型
の反応室を備えたプラズマ反応装置に据え置くことを特
徴とする請求項１３記載の方法。
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