JPH09125258A - 物品表面改質処理方法及び装置 - Google Patents
物品表面改質処理方法及び装置Info
- Publication number
- JPH09125258A JPH09125258A JP7289753A JP28975395A JPH09125258A JP H09125258 A JPH09125258 A JP H09125258A JP 7289753 A JP7289753 A JP 7289753A JP 28975395 A JP28975395 A JP 28975395A JP H09125258 A JPH09125258 A JP H09125258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- article
- fine particles
- gas
- voltage
- treated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】被処理物品の表面硬度が高硬度でないときは勿
論、たとえ高硬度であるときでも物品表面部に密着性良
好に所望の特性の膜を形成して表面を改質したり、物品
表面に目的とする粒子の層を選択的に形成して表面を改
質したり、或いは物品表面を叩く等して改質できる物品
表面改質処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】所定真空状態の真空容器１内にプラズマ雰
囲気用ガスを導入し、このガスに高周波電力を印加して
これをプラズマ化させるとともに、容器１内に微粒子を
導入しプラズマ雰囲気Ｐ中で微粒子を負に帯電させ、被
処理物品支持手段２に正電圧を印加することで、負に帯
電した微粒子を物品支持手段２とプラズマＰとの間に形
成されるシース内に捕獲し、さらに支持手段２に向けて
加速し、これにより支持手段２に支持される被処理物品
Ｓの表面を改質処理する物品表面改質処理方法及び装
置。
論、たとえ高硬度であるときでも物品表面部に密着性良
好に所望の特性の膜を形成して表面を改質したり、物品
表面に目的とする粒子の層を選択的に形成して表面を改
質したり、或いは物品表面を叩く等して改質できる物品
表面改質処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】所定真空状態の真空容器１内にプラズマ雰
囲気用ガスを導入し、このガスに高周波電力を印加して
これをプラズマ化させるとともに、容器１内に微粒子を
導入しプラズマ雰囲気Ｐ中で微粒子を負に帯電させ、被
処理物品支持手段２に正電圧を印加することで、負に帯
電した微粒子を物品支持手段２とプラズマＰとの間に形
成されるシース内に捕獲し、さらに支持手段２に向けて
加速し、これにより支持手段２に支持される被処理物品
Ｓの表面を改質処理する物品表面改質処理方法及び装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ及び微粒
子を用いて被処理物品表面を改質する物品表面改質処理
方法及び装置に関する。
子を用いて被処理物品表面を改質する物品表面改質処理
方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、物品の有する耐摩耗性、潤滑性、
耐熱性その他の特性を改善するために、目的とする特性
に優れた膜を該物品上に形成することがよく行われてい
る。このような成膜方法としては熱ＣＶＤ法、プラズマ
ＣＶＤ法等のＣＶＤ法や真空蒸着法、スパッタ蒸着法、
イオンプレーティング法等のＰＶＤ法等が採用される。
耐熱性その他の特性を改善するために、目的とする特性
に優れた膜を該物品上に形成することがよく行われてい
る。このような成膜方法としては熱ＣＶＤ法、プラズマ
ＣＶＤ法等のＣＶＤ法や真空蒸着法、スパッタ蒸着法、
イオンプレーティング法等のＰＶＤ法等が採用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等による膜形成では、例えば高硬度
を有する物品上には密着性良く膜形成することが困難で
あり、膜剥離が生じる等して、目的とする特性を十分に
付与できない場合がある。また、従来のＣＶＤ法、ＰＶ
Ｄ法によると、物品表面改質のために物品上に目的とす
る粒子の層を形成したいとき、これを達成し難い。
ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等による膜形成では、例えば高硬度
を有する物品上には密着性良く膜形成することが困難で
あり、膜剥離が生じる等して、目的とする特性を十分に
付与できない場合がある。また、従来のＣＶＤ法、ＰＶ
Ｄ法によると、物品表面改質のために物品上に目的とす
る粒子の層を形成したいとき、これを達成し難い。
【０００４】そこで本発明は、被処理物品の表面硬度が
高硬度でないときは勿論、たとえ高硬度であるときでも
該物品表面部に密着性良好に所望の特性の膜を形成して
該表面を改質したり、被処理物品表面に目的とする粒子
の層を選択的に形成して該表面を改質したり、或いは該
物品表面を叩く等して改質できる物品表面改質処理方法
及び装置を提供することを課題とする。
高硬度でないときは勿論、たとえ高硬度であるときでも
該物品表面部に密着性良好に所望の特性の膜を形成して
該表面を改質したり、被処理物品表面に目的とする粒子
の層を選択的に形成して該表面を改質したり、或いは該
物品表面を叩く等して改質できる物品表面改質処理方法
及び装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、次のの方法及びの装置を提供する。 真空容器内に設けた被処理物品支持手段に被処理物
品を支持させ、該容器内に該物品への目的とする処理に
応じたプラズマ雰囲気用ガス及び微粒子を導入し、所定
真空下で該ガスを高周波電力印加によりプラズマ化し、
該プラズマ雰囲気で前記微粒子を帯電させる一方、前記
被処理物品支持手段に該微粒子の帯電極性と逆極性の直
流電圧を印加することで前記帯電微粒子を前記被処理物
品へ向けて加速して該被処理物品に目的とする処理を施
すことを特徴とする物品表面改質処理方法。 真空容器と、該真空容器内に備えられた被処理物品
支持手段と、該容器に付設された排気手段、プラズマ雰
囲気用ガス供給手段、微粒子供給手段及び該プラズマ雰
囲気用ガス供給手段により該容器内に導入されるプラズ
マ雰囲気用ガスに高周波電力を印加して該ガスをプラズ
マ化させるとともに該プラズマ雰囲気下で、該微粒子供
給手段により導入される微粒子を帯電させるための高周
波電力印加手段と、前記支持手段に前記微粒子の帯電極
性と逆極性の直流電圧を印加して帯電した前記微粒子を
該支持手段上の被処理物品に向けて加速するための、該
支持手段に接続された直流電圧印加手段とを有すること
を特徴とする物品表面改質処理装置。
に本発明は、次のの方法及びの装置を提供する。 真空容器内に設けた被処理物品支持手段に被処理物
品を支持させ、該容器内に該物品への目的とする処理に
応じたプラズマ雰囲気用ガス及び微粒子を導入し、所定
真空下で該ガスを高周波電力印加によりプラズマ化し、
該プラズマ雰囲気で前記微粒子を帯電させる一方、前記
被処理物品支持手段に該微粒子の帯電極性と逆極性の直
流電圧を印加することで前記帯電微粒子を前記被処理物
品へ向けて加速して該被処理物品に目的とする処理を施
すことを特徴とする物品表面改質処理方法。 真空容器と、該真空容器内に備えられた被処理物品
支持手段と、該容器に付設された排気手段、プラズマ雰
囲気用ガス供給手段、微粒子供給手段及び該プラズマ雰
囲気用ガス供給手段により該容器内に導入されるプラズ
マ雰囲気用ガスに高周波電力を印加して該ガスをプラズ
マ化させるとともに該プラズマ雰囲気下で、該微粒子供
給手段により導入される微粒子を帯電させるための高周
波電力印加手段と、前記支持手段に前記微粒子の帯電極
性と逆極性の直流電圧を印加して帯電した前記微粒子を
該支持手段上の被処理物品に向けて加速するための、該
支持手段に接続された直流電圧印加手段とを有すること
を特徴とする物品表面改質処理装置。
【０００６】本発明の物品表面改質処理方法及び装置に
よると、プラズマ雰囲気用ガスへの高周波電力印加によ
り発生したプラズマ雰囲気下で帯電した微粒子は、被処
理物品支持手段に該微粒子の帯電極性（通常は負）と逆
極性（通常は正）の直流電圧が印加されることで該支持
手段に支持された被処理物品へ向けて加速される。該支
持手段に印加する電圧を比較的大きくする場合、微粒子
は該支持手段に支持される被処理物品表面部分に打ち込
まれ、該電圧を比較的小さくする場合、微粒子は物品表
面を叩く。
よると、プラズマ雰囲気用ガスへの高周波電力印加によ
り発生したプラズマ雰囲気下で帯電した微粒子は、被処
理物品支持手段に該微粒子の帯電極性（通常は負）と逆
極性（通常は正）の直流電圧が印加されることで該支持
手段に支持された被処理物品へ向けて加速される。該支
持手段に印加する電圧を比較的大きくする場合、微粒子
は該支持手段に支持される被処理物品表面部分に打ち込
まれ、該電圧を比較的小さくする場合、微粒子は物品表
面を叩く。
【０００７】前記微粒子を物品表面部分に打ち込むとき
には、微粒子の材質等により定まる特性を該物品に新た
に付与したり、或いは該物品の有する特性を向上させた
りする等して該物品表面を改質することができる。この
ように、単に物品表面に堆積されたものではなく、物品
表面に打ち込まれて形成された粒子層は、該物品の硬度
等にかかわらず、剥離し難く、密着性良好である。
には、微粒子の材質等により定まる特性を該物品に新た
に付与したり、或いは該物品の有する特性を向上させた
りする等して該物品表面を改質することができる。この
ように、単に物品表面に堆積されたものではなく、物品
表面に打ち込まれて形成された粒子層は、該物品の硬度
等にかかわらず、剥離し難く、密着性良好である。
【０００８】なお、前記微粒子に物品表面を叩かせると
きには、物品表面を清浄化してその濡れ性を向上させた
り、該物品表面粗度を改善したりすることができる。微
粒子の材質等と被処理物品材質との組み合わせによって
微粒子を物品に打ち込むことが困難な場合、プラズマ雰
囲気用ガスとして成膜可能なガスを用い、微粒子の物品
への加速と成膜とを同時に行うことで内部に微粒子が分
散した膜を容易に形成することができる。
きには、物品表面を清浄化してその濡れ性を向上させた
り、該物品表面粗度を改善したりすることができる。微
粒子の材質等と被処理物品材質との組み合わせによって
微粒子を物品に打ち込むことが困難な場合、プラズマ雰
囲気用ガスとして成膜可能なガスを用い、微粒子の物品
への加速と成膜とを同時に行うことで内部に微粒子が分
散した膜を容易に形成することができる。
【０００９】本発明の物品表面改質処理方法及び装置に
おける微粒子の材質としては、金属、樹脂、ダイアモン
ド等の炭素等を挙げることができるが、特に限定はされ
ない。微粒子として例えばポリイミド等の樹脂や炭素か
らなるものを用い、該微粒子を被処理物品の表面部分に
打ち込む場合、該物品表面の潤滑性を向上させることが
できる。
おける微粒子の材質としては、金属、樹脂、ダイアモン
ド等の炭素等を挙げることができるが、特に限定はされ
ない。微粒子として例えばポリイミド等の樹脂や炭素か
らなるものを用い、該微粒子を被処理物品の表面部分に
打ち込む場合、該物品表面の潤滑性を向上させることが
できる。
【００１０】また、微粒子として例えば導電性金属から
なるものを用い、該微粒子を例えば樹脂等の電気絶縁性
材料からなる物品の表面部分に打ち込むことで、該物品
表面を導電性にすることができる。電気絶縁性物質から
なる物品に導電性を付与するため、従来は物品に導電性
の塗料等を塗布していたが、塗布されてできる層は密着
性が悪く、外力によりクラックが生じがちであった。本
発明方法及び装置によると、導電性の微粒子を物品に打
ち込むことができるため、外力が加わっても脱落し難
い。
なるものを用い、該微粒子を例えば樹脂等の電気絶縁性
材料からなる物品の表面部分に打ち込むことで、該物品
表面を導電性にすることができる。電気絶縁性物質から
なる物品に導電性を付与するため、従来は物品に導電性
の塗料等を塗布していたが、塗布されてできる層は密着
性が悪く、外力によりクラックが生じがちであった。本
発明方法及び装置によると、導電性の微粒子を物品に打
ち込むことができるため、外力が加わっても脱落し難
い。
【００１１】また、微粒子として例えばダイアモンドか
らなるものを用い、該微粒子を例えば金属物品に打ち込
むときには、従来の金属物品上へのダイアモンド微粒子
の接合の場合に生じる密着性不良の問題が生じない。例
えば金属からなる切断用回転砥石基体等のブレードの基
体にダイアモンド微粒子を打ち込むときには、ダイアモ
ンド微粒子をブレード基体に接着させる際に一般に必要
とされるブレード基体及びダイアモンド微粒子のメタラ
イズが不要になる。
らなるものを用い、該微粒子を例えば金属物品に打ち込
むときには、従来の金属物品上へのダイアモンド微粒子
の接合の場合に生じる密着性不良の問題が生じない。例
えば金属からなる切断用回転砥石基体等のブレードの基
体にダイアモンド微粒子を打ち込むときには、ダイアモ
ンド微粒子をブレード基体に接着させる際に一般に必要
とされるブレード基体及びダイアモンド微粒子のメタラ
イズが不要になる。
【００１２】また、前記微粒子は２種類以上のものを用
いても構わない。また、前記微粒子の粒径は、この微粒
子により目的とする物品表面改質処理を行える範囲で適
宜選択すればよいが、概ね１００Å〜５０００Åの範囲
のものが考えられる。但し、これには限定されない。前
記微粒子は、それには限定されないが、例えば熱ＣＶＤ
装置を応用した微粒子発生装置やプラズマＣＶＤ装置を
応用した微粒子発生装置等を用い、原料ガスを適宜選択
することで所定真空状態の気相中に目的とする微粒子を
発生させ、集めることで得られる。
いても構わない。また、前記微粒子の粒径は、この微粒
子により目的とする物品表面改質処理を行える範囲で適
宜選択すればよいが、概ね１００Å〜５０００Åの範囲
のものが考えられる。但し、これには限定されない。前
記微粒子は、それには限定されないが、例えば熱ＣＶＤ
装置を応用した微粒子発生装置やプラズマＣＶＤ装置を
応用した微粒子発生装置等を用い、原料ガスを適宜選択
することで所定真空状態の気相中に目的とする微粒子を
発生させ、集めることで得られる。
【００１３】本発明の物品表面改質処理方法及び装置に
おいて用いるプラズマ雰囲気用ガスは微粒子を帯電（通
常は負に帯電）させるためのものであり、その種類は特
に限定されない。また複数のガスを用いてもよい。物品
表面部分に該微粒子を含む層を形成するために例えばア
ルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスを用いることがで
き、物品表面部分に酸化された微粒子を含む層を形成す
るために例えば酸素（Ｏ2 ）ガス、酸化２窒素（Ｎ
2 Ｏ）ガスを用いることができ、物品表面部分に窒化さ
れた微粒子を含む層を形成するために例えば窒素
（Ｎ2 ）ガス、アンモニア（ＮＨ3 ）ガスを用いること
ができ、物品表面部分に炭化された微粒子を含む層を形
成するために例えばメタン（ＣＨ4 ）ガス、エタン（Ｃ
2 Ｈ6 ）ガス、６フッ化２炭素（Ｃ2 Ｆ6 ）ガスを用い
ることができる。
おいて用いるプラズマ雰囲気用ガスは微粒子を帯電（通
常は負に帯電）させるためのものであり、その種類は特
に限定されない。また複数のガスを用いてもよい。物品
表面部分に該微粒子を含む層を形成するために例えばア
ルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスを用いることがで
き、物品表面部分に酸化された微粒子を含む層を形成す
るために例えば酸素（Ｏ2 ）ガス、酸化２窒素（Ｎ
2 Ｏ）ガスを用いることができ、物品表面部分に窒化さ
れた微粒子を含む層を形成するために例えば窒素
（Ｎ2 ）ガス、アンモニア（ＮＨ3 ）ガスを用いること
ができ、物品表面部分に炭化された微粒子を含む層を形
成するために例えばメタン（ＣＨ4 ）ガス、エタン（Ｃ
2 Ｈ6 ）ガス、６フッ化２炭素（Ｃ2 Ｆ6 ）ガスを用い
ることができる。
【００１４】また、物品表面部分に、炭素（Ｃ）、チタ
ン（Ｔｉ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）
等と化合した微粒子を含む層を形成するためにメタンガ
ス、エタンガス、６フッ化２炭素ガス、４塩化チタン
（ＴｉＣｌ4 ）ガス、４塩化シリコン（ＳｉＣｌ4 ）ガ
ス、４フッ化シリコン（ＳｉＦ4 ）ガス、モノシラン
（ＳｉＨ4 ）ガス、３塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）
ガス等の化合物ガスであって、微粒子構成物質と化合し
てその一部が微粒子中に取り込まれるガスの１又は２以
上と、不活性ガス及び水素（Ｈ2 ）ガス、酸素（Ｏ2 ）
ガス、フッ素（Ｆ2）ガス、塩素（Ｃｌ2 ）ガス等の化
合物ガスでない単体の活性ガスから選ばれた１又は２以
上のガス（不活性ガス又は（及び）活性ガス）を用いる
ことが考えられる。
ン（Ｔｉ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）
等と化合した微粒子を含む層を形成するためにメタンガ
ス、エタンガス、６フッ化２炭素ガス、４塩化チタン
（ＴｉＣｌ4 ）ガス、４塩化シリコン（ＳｉＣｌ4 ）ガ
ス、４フッ化シリコン（ＳｉＦ4 ）ガス、モノシラン
（ＳｉＨ4 ）ガス、３塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）
ガス等の化合物ガスであって、微粒子構成物質と化合し
てその一部が微粒子中に取り込まれるガスの１又は２以
上と、不活性ガス及び水素（Ｈ2 ）ガス、酸素（Ｏ2 ）
ガス、フッ素（Ｆ2）ガス、塩素（Ｃｌ2 ）ガス等の化
合物ガスでない単体の活性ガスから選ばれた１又は２以
上のガス（不活性ガス又は（及び）活性ガス）を用いる
ことが考えられる。
【００１５】本発明の物品表面改質処理方法及び装置に
おいて用いる被処理物品の材質としては、金属、高分子
材料、セラミック等を挙げることができるが、特に限定
されない。電気絶縁性材料からなる物品を用いるときに
は、被処理物品支持手段に直流電圧と共に高周波電圧を
印加することで該物品表面の帯電（チャージアップ）を
防止することができる。
おいて用いる被処理物品の材質としては、金属、高分子
材料、セラミック等を挙げることができるが、特に限定
されない。電気絶縁性材料からなる物品を用いるときに
は、被処理物品支持手段に直流電圧と共に高周波電圧を
印加することで該物品表面の帯電（チャージアップ）を
防止することができる。
【００１６】また、本発明の前記物品表面改質処理方法
及び装置においては、それには限定されないが、好まし
い態様（態様１）として、方法については、前記被処理
物品の表面改質処理にあたり、前記真空容器内への前記
微粒子の導入及び前記被処理物品支持手段への前記直流
電圧の印加は間欠的に繰り返し行い、前記各微粒子の導
入と同時的に、又は該微粒子の導入途中から、又は該微
粒子の導入停止後に前記被処理物品支持手段への前記各
直流電圧の印加を開始し、次の微粒子導入開始前に該直
流電圧の印加を停止する物品表面改質処理方法を挙げる
ことができる。
及び装置においては、それには限定されないが、好まし
い態様（態様１）として、方法については、前記被処理
物品の表面改質処理にあたり、前記真空容器内への前記
微粒子の導入及び前記被処理物品支持手段への前記直流
電圧の印加は間欠的に繰り返し行い、前記各微粒子の導
入と同時的に、又は該微粒子の導入途中から、又は該微
粒子の導入停止後に前記被処理物品支持手段への前記各
直流電圧の印加を開始し、次の微粒子導入開始前に該直
流電圧の印加を停止する物品表面改質処理方法を挙げる
ことができる。
【００１７】装置については、前記微粒子供給手段は前
記被処理物品の表面改質処理にあたり前記真空容器内に
間欠的に繰り返し微粒子を導入するものであり、また前
記直流電圧印加手段は前記被処理物品の表面改質処理に
あたり前記被処理物品支持手段に間欠的に繰り返し直流
電圧を印加するものであり、前記直流電圧印加手段は前
記各微粒子の導入と同時的に、又は該微粒子の導入途中
から、又は該微粒子の導入停止後に前記被処理物品支持
手段への前記各直流電圧の印加を開始し、次の微粒子供
給開始前に該直流電圧の印加を停止するものである物品
表面改質処理装置を挙げることができる。
記被処理物品の表面改質処理にあたり前記真空容器内に
間欠的に繰り返し微粒子を導入するものであり、また前
記直流電圧印加手段は前記被処理物品の表面改質処理に
あたり前記被処理物品支持手段に間欠的に繰り返し直流
電圧を印加するものであり、前記直流電圧印加手段は前
記各微粒子の導入と同時的に、又は該微粒子の導入途中
から、又は該微粒子の導入停止後に前記被処理物品支持
手段への前記各直流電圧の印加を開始し、次の微粒子供
給開始前に該直流電圧の印加を停止するものである物品
表面改質処理装置を挙げることができる。
【００１８】この方法及び装置においては、真空容器内
からの排気は連続的に行えばよい。被処理物品支持手段
とプラズマとの間に形成されるシース内に捕獲し得る帯
電微粒子の量には限りがあるが、このように、真空容器
内への微粒子供給を一定の周期で断続的に行うときに
は、該シース内に捕獲できる以上の微粒子を供給するこ
とによる微粒子の無駄な消費が回避される。
からの排気は連続的に行えばよい。被処理物品支持手段
とプラズマとの間に形成されるシース内に捕獲し得る帯
電微粒子の量には限りがあるが、このように、真空容器
内への微粒子供給を一定の周期で断続的に行うときに
は、該シース内に捕獲できる以上の微粒子を供給するこ
とによる微粒子の無駄な消費が回避される。
【００１９】また、この方法及び装置において、前記各
直流電圧印加の停止は、次の微粒子供給開始前であれば
よいが、いずれにしても、できるだけ、真空容器内に目
的とする処理を行えるだけの所定量の微粒子が存在する
期間内に前記直流電圧を印加することが望ましい。被処
理物品に向けて加速される微粒子の量が少なくなり過ぎ
ると、該物品の微粒子による均一な処理を行い難くなる
が、このように真空容器内に微粒子が所定量残っている
状態で被処理物品支持手段への直流電圧の印加を停止す
るときには、被処理物品表面部分に所定量の微粒子を打
ち込んだり、被処理物品上に所定量の微粒子を含有する
膜を形成したり、被処理物品表面を所定量の微粒子で叩
いたりすることができ、その結果、このような被処理物
品表面改質処理を均一に行うことができる。
直流電圧印加の停止は、次の微粒子供給開始前であれば
よいが、いずれにしても、できるだけ、真空容器内に目
的とする処理を行えるだけの所定量の微粒子が存在する
期間内に前記直流電圧を印加することが望ましい。被処
理物品に向けて加速される微粒子の量が少なくなり過ぎ
ると、該物品の微粒子による均一な処理を行い難くなる
が、このように真空容器内に微粒子が所定量残っている
状態で被処理物品支持手段への直流電圧の印加を停止す
るときには、被処理物品表面部分に所定量の微粒子を打
ち込んだり、被処理物品上に所定量の微粒子を含有する
膜を形成したり、被処理物品表面を所定量の微粒子で叩
いたりすることができ、その結果、このような被処理物
品表面改質処理を均一に行うことができる。
【００２０】さらに、本発明の前記物品表面改質処理方
法及び装置においては、それには限定されないが、好ま
しい態様（態様２）として、前記態様１において、さら
に、方法については、前記プラズマ雰囲気用ガスへの前
記高周波電力印加を間欠的に繰り返し行い、前記各微粒
子導入開始前に、又は該微粒子導入開始と同時的に前記
各高周波電力印加を開始し、前記各直流電圧印加停止と
同時的に、又はその後に前記各高周波電力印加を停止す
る物品表面改質処理方法を挙げることができる。
法及び装置においては、それには限定されないが、好ま
しい態様（態様２）として、前記態様１において、さら
に、方法については、前記プラズマ雰囲気用ガスへの前
記高周波電力印加を間欠的に繰り返し行い、前記各微粒
子導入開始前に、又は該微粒子導入開始と同時的に前記
各高周波電力印加を開始し、前記各直流電圧印加停止と
同時的に、又はその後に前記各高周波電力印加を停止す
る物品表面改質処理方法を挙げることができる。
【００２１】装置については、前記高周波電力印加手段
は前記被処理物品の表面改質処理にあたり前記プラズマ
雰囲気用ガスに間欠的に繰り返し高周波電力を印加する
ものであり、該高周波電力印加手段は前記各微粒子導入
開始前に、又は該微粒子導入開始と同時的に前記高周波
電力印加を開始し、前記各直流電圧印加停止と同時的
に、又はその後に前記各高周波電力印加を停止するもの
である物品表面改質処理装置を挙げることができる。
は前記被処理物品の表面改質処理にあたり前記プラズマ
雰囲気用ガスに間欠的に繰り返し高周波電力を印加する
ものであり、該高周波電力印加手段は前記各微粒子導入
開始前に、又は該微粒子導入開始と同時的に前記高周波
電力印加を開始し、前記各直流電圧印加停止と同時的
に、又はその後に前記各高周波電力印加を停止するもの
である物品表面改質処理装置を挙げることができる。
【００２２】この方法及び装置において、真空容器内へ
のプラズマ雰囲気用ガスの導入については、高周波電力
の印加と同期的に間欠的に行ってもよいが、ガスの供給
を開始したり停止したりすると真空容器内の圧力が変動
してプラズマ発生が安定しにくくなるので、連続的に供
給するのが好ましい。前記のようなタイミングで前記高
周波電力印加を間欠的に繰り返し行うことにより、被処
理物品の改質処理に消費される微粒子のプラズマによる
帯電を十分に行うことができる。また、真空容器内への
微粒子導入及び被処理物品支持手段への直流電圧印加が
ない状態で高周波電力印加を停止する期間を間欠的に繰
り返し設けるため、該期間に被処理物品の改質処理に消
費されない余った微粒子を容易に真空容器外へ排出する
ことができる。
のプラズマ雰囲気用ガスの導入については、高周波電力
の印加と同期的に間欠的に行ってもよいが、ガスの供給
を開始したり停止したりすると真空容器内の圧力が変動
してプラズマ発生が安定しにくくなるので、連続的に供
給するのが好ましい。前記のようなタイミングで前記高
周波電力印加を間欠的に繰り返し行うことにより、被処
理物品の改質処理に消費される微粒子のプラズマによる
帯電を十分に行うことができる。また、真空容器内への
微粒子導入及び被処理物品支持手段への直流電圧印加が
ない状態で高周波電力印加を停止する期間を間欠的に繰
り返し設けるため、該期間に被処理物品の改質処理に消
費されない余った微粒子を容易に真空容器外へ排出する
ことができる。
【００２３】余った微粒子を一旦真空容器外へ排出しな
いときには、次の微粒子導入によりこの余った微粒子に
さらに微粒子を追加することになり、真空容器内の微粒
子量が物品の改質処理に必要な量より多くなったり少な
くなったりするが、このように余った微粒子を一旦容器
外へ排出するときには、これを避けることができる。そ
して、その結果、被処理物品表面改質処理を所定量の微
粒子でさらに均一に行うことができる。
いときには、次の微粒子導入によりこの余った微粒子に
さらに微粒子を追加することになり、真空容器内の微粒
子量が物品の改質処理に必要な量より多くなったり少な
くなったりするが、このように余った微粒子を一旦容器
外へ排出するときには、これを避けることができる。そ
して、その結果、被処理物品表面改質処理を所定量の微
粒子でさらに均一に行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る物品表面改質
処理装置の１例の概略構成を示す図である。この装置
は、排気装置１１が付設された真空容器１を有し、容器
１内の互いに対向する位置には電極２及び電極３１が備
えられている。電極２は物品支持ホルダを兼ねる電極
で、マッチングボックス４１を介した高周波電源４２と
ローパスフィルター５１及びオンオフスイッチ５２を介
した正の直流電源５３とが並列に接続されている。ま
た、電極２にはヒータ２０が付設されている。スイッチ
５２は図示しない制御部の指示のもとに後述する所定の
タイミングで開閉される。
を参照して説明する。図１は本発明に係る物品表面改質
処理装置の１例の概略構成を示す図である。この装置
は、排気装置１１が付設された真空容器１を有し、容器
１内の互いに対向する位置には電極２及び電極３１が備
えられている。電極２は物品支持ホルダを兼ねる電極
で、マッチングボックス４１を介した高周波電源４２と
ローパスフィルター５１及びオンオフスイッチ５２を介
した正の直流電源５３とが並列に接続されている。ま
た、電極２にはヒータ２０が付設されている。スイッチ
５２は図示しない制御部の指示のもとに後述する所定の
タイミングで開閉される。
【００２５】電極３１は高周波電極で、マッチングボッ
クス３２及び高周波パワーアンプ３３を介して任意の波
形を発生させることができる高周波信号発生器３４が接
続されている。さらに容器１には、電磁弁６１及びこれ
を介して接続された微粒子ホッパー６２からなる微粒子
供給部６が付設されているとともに、プラズマ雰囲気用
ガス供給部７が付設されている。ガス供給部７には、マ
スフローコントローラ７１１、７１２・・・及び電磁弁
７２１、７２２を介して接続された１又は２以上のプラ
ズマ雰囲気用ガスのガス源７３１、７３２・・・が含ま
れる。各電磁弁は図示しない制御部の指示のもとに後述
する所定のタイミングで開閉される。
クス３２及び高周波パワーアンプ３３を介して任意の波
形を発生させることができる高周波信号発生器３４が接
続されている。さらに容器１には、電磁弁６１及びこれ
を介して接続された微粒子ホッパー６２からなる微粒子
供給部６が付設されているとともに、プラズマ雰囲気用
ガス供給部７が付設されている。ガス供給部７には、マ
スフローコントローラ７１１、７１２・・・及び電磁弁
７２１、７２２を介して接続された１又は２以上のプラ
ズマ雰囲気用ガスのガス源７３１、７３２・・・が含ま
れる。各電磁弁は図示しない制御部の指示のもとに後述
する所定のタイミングで開閉される。
【００２６】この装置を用いて本発明方法を実施するに
あたっては、被処理物品Ｓを容器１内に搬入し、ホルダ
２に支持させた後、排気装置１１の運転にて容器１内を
所定の真空度にする。次いで、ガス供給部７から容器１
内へプラズマ雰囲気用ガスを導入すると共に、微粒子供
給部６から容器１内への微粒子の導入、装置３４から高
周波パワーアンプ３３及びマッチングボックス３２を介
して電極３１への高周波電力の印加及び電源５３からオ
ンオフスイッチ５２を介して電極２への正電圧の印加を
それぞれ同期的に、一定の周期で開始及び停止を繰り返
して行う。
あたっては、被処理物品Ｓを容器１内に搬入し、ホルダ
２に支持させた後、排気装置１１の運転にて容器１内を
所定の真空度にする。次いで、ガス供給部７から容器１
内へプラズマ雰囲気用ガスを導入すると共に、微粒子供
給部６から容器１内への微粒子の導入、装置３４から高
周波パワーアンプ３３及びマッチングボックス３２を介
して電極３１への高周波電力の印加及び電源５３からオ
ンオフスイッチ５２を介して電極２への正電圧の印加を
それぞれ同期的に、一定の周期で開始及び停止を繰り返
して行う。
【００２７】なお、前記導入する微粒子は直径１００Å
〜５０００Åの範囲のものを用いる。また、微粒子供給
部６２からの微粒子供給量は、微粒子ホッパー６２の開
口部サイズを適宜定めることで調整する。このとき電極
３１への高周波電力の印加開始停止のサイクルと、電極
２への正電圧の印加開始停止のサイクルとは同タイミン
グで行い、各サイクルについて微粒子供給部６からの微
粒子供給の開始停止のタイミングは、前記２者のオンと
同時に開始するとともに、前記２者のオフより前に停止
するようにした。
〜５０００Åの範囲のものを用いる。また、微粒子供給
部６２からの微粒子供給量は、微粒子ホッパー６２の開
口部サイズを適宜定めることで調整する。このとき電極
３１への高周波電力の印加開始停止のサイクルと、電極
２への正電圧の印加開始停止のサイクルとは同タイミン
グで行い、各サイクルについて微粒子供給部６からの微
粒子供給の開始停止のタイミングは、前記２者のオンと
同時に開始するとともに、前記２者のオフより前に停止
するようにした。
【００２８】図２に、容器１内への微粒子供給パターン
（Ａ）、電極３１への高周波電力印加パターン（Ｂ）、
及び電極２への正電圧印加パターン（Ｃ）の１例を示
す。以上により、電極３１に高周波電力を印加すること
で発生したプラズマＰ中で、微粒子は負に帯電するが、
このとき電極２に正電圧が印加されるため、負に帯電し
た微粒子がプラズマＰと電極２との間に形成されるシー
ス内に捕獲され、さらに電極２に向けて加速される。そ
して、電極２に印加する電圧を比較的大きくするときは
該微粒子が物品Ｓに打ち込まれ、該電圧を比較的小さく
するときには該微粒子が物品Ｓ表面を叩いて該面をクリ
ーニングしたり、表面粗度を改善したりする。
（Ａ）、電極３１への高周波電力印加パターン（Ｂ）、
及び電極２への正電圧印加パターン（Ｃ）の１例を示
す。以上により、電極３１に高周波電力を印加すること
で発生したプラズマＰ中で、微粒子は負に帯電するが、
このとき電極２に正電圧が印加されるため、負に帯電し
た微粒子がプラズマＰと電極２との間に形成されるシー
ス内に捕獲され、さらに電極２に向けて加速される。そ
して、電極２に印加する電圧を比較的大きくするときは
該微粒子が物品Ｓに打ち込まれ、該電圧を比較的小さく
するときには該微粒子が物品Ｓ表面を叩いて該面をクリ
ーニングしたり、表面粗度を改善したりする。
【００２９】微粒子を物品Ｓに打ち込むときには、図３
（Ａ）に示すように、物品Ｓ表面部分に微粒子を含む層
Ｓ１が形成されるため、該層は物品Ｓの硬度等にかかわ
らず密着性よく形成される。また、このとき、プラズマ
雰囲気用ガスとして、微粒子を構成する物質と化合でき
るガスを用いるときには、物品Ｓ表面に該化合物からな
る微粒子を含む層を形成できる。
（Ａ）に示すように、物品Ｓ表面部分に微粒子を含む層
Ｓ１が形成されるため、該層は物品Ｓの硬度等にかかわ
らず密着性よく形成される。また、このとき、プラズマ
雰囲気用ガスとして、微粒子を構成する物質と化合でき
るガスを用いるときには、物品Ｓ表面に該化合物からな
る微粒子を含む層を形成できる。
【００３０】また、微粒子材質等や物品Ｓ材質によって
微粒子を物品Ｓに打ち込むことが困難な場合、プラズマ
雰囲気用ガスとして成膜可能なガスを用いることによ
り、図３（Ｂ）に示すように、物品Ｓ表面に微粒子を含
む膜Ｓ２を形成できる。また、容器１内への微粒子の供
給を断続的に行うため、物品Ｓに向けて加速される微粒
子の量がシース内に捕獲できる量を超えて無駄に消費さ
れない。また、微粒子のこのような断続的な供給により
必要な帯電微粒子が断続的に不足することになるが、電
極２への正電圧印加を断続的に行うため、真空容器１内
に所定量の微粒子が存在する状態でのみ物品Ｓに向けて
微粒子を加速することができる。さらに、電極３１への
高周波電力印加を断続的に行い、微粒子供給、正電圧印
加、高周波電力印加のいずれも行わない期間を間欠的に
繰り返し設けるため、この期間に余った微粒子が排気装
置１１の連続的な運転により真空容器１外へ排出され、
次の微粒子供給により物品Ｓの処理に必要な量の微粒子
を正確に容器１内に存在させることができる。そして、
これらのことから物品Ｓ表面の均一な改質処理を行うこ
とができる。
微粒子を物品Ｓに打ち込むことが困難な場合、プラズマ
雰囲気用ガスとして成膜可能なガスを用いることによ
り、図３（Ｂ）に示すように、物品Ｓ表面に微粒子を含
む膜Ｓ２を形成できる。また、容器１内への微粒子の供
給を断続的に行うため、物品Ｓに向けて加速される微粒
子の量がシース内に捕獲できる量を超えて無駄に消費さ
れない。また、微粒子のこのような断続的な供給により
必要な帯電微粒子が断続的に不足することになるが、電
極２への正電圧印加を断続的に行うため、真空容器１内
に所定量の微粒子が存在する状態でのみ物品Ｓに向けて
微粒子を加速することができる。さらに、電極３１への
高周波電力印加を断続的に行い、微粒子供給、正電圧印
加、高周波電力印加のいずれも行わない期間を間欠的に
繰り返し設けるため、この期間に余った微粒子が排気装
置１１の連続的な運転により真空容器１外へ排出され、
次の微粒子供給により物品Ｓの処理に必要な量の微粒子
を正確に容器１内に存在させることができる。そして、
これらのことから物品Ｓ表面の均一な改質処理を行うこ
とができる。
【００３１】また、物品Ｓが電気絶縁性である場合、電
極２に、電源５３からの正電圧と高周波電源４２からの
高周波電圧とを重畳して印加することができ、これによ
り、物品Ｓ表面のチャージアップを防止することができ
る。なお、ここでは図１に示すように、平行平板型のプ
ラズマＣＶＤ装置を応用した物品表面改質処理装置を用
いたが、物品Ｓとして立体構造を有するものを用いると
きには、誘導結合型のプラズマＣＶＤ装置を応用した装
置を用いることもできる。
極２に、電源５３からの正電圧と高周波電源４２からの
高周波電圧とを重畳して印加することができ、これによ
り、物品Ｓ表面のチャージアップを防止することができ
る。なお、ここでは図１に示すように、平行平板型のプ
ラズマＣＶＤ装置を応用した物品表面改質処理装置を用
いたが、物品Ｓとして立体構造を有するものを用いると
きには、誘導結合型のプラズマＣＶＤ装置を応用した装
置を用いることもできる。
【００３２】次に図１の装置を用いた本発明方法実施の
具体例を説明する。なお、各実施例に共通の装置条件及
び処理条件は、次のとおりである。 高周波電極３１サイズ 直径２７０ｍｍ 電極２サイズ 直径３００ｍｍ 電極間距離 ３０ｍｍ 使用周波数 １３．５６ＭＨｚ 高周波電圧印加、正電圧印加の周期 ４０ｋＨｚ、デューティ比２０％ 微粒子供給の周期 ４０ｋＨｚ、デューティ比１０％ 実施例１ 処理条件 微粒子材質 ＤＬＣ (Diamond Like Carbon) サイズ 直径１０００ű２０％ 被処理物品Ｓ ステンレススチール製の切断加工用ブレード サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 ５ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、ステンレススチ
ールからなるブレードＳ表面部分に、ＤＬＣからなる微
粒子を含有する層Ｓ１が形成された。これにより、ブレ
ードＳの切削物に対する摩擦係数は層Ｓ１を形成しない
場合に比べ１／２になり、従来のブレードでは潤滑剤を
用いることが必要であったが、これが不要になった。 実施例２ 処理条件 微粒子材質 シリコン サイズ 直径１０００ű３０％ 被処理物品Ｓ プラスチック製物品 サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 １０ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、プラスチックか
らなる物品Ｓ表面部分に、シリコンからなる微粒子を含
有する層Ｓ１が形成され、物品Ｓ表面硬度が１０倍に向
上した。実施例３ 処理条件 微粒子材質 シリコン サイズ 直径１０００ű３０％ 被処理物品Ｓ プラスチック製物品 サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ （高周波電圧を重畳印加、３００Ｗ） プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ メタン（ＣＨ4 ） １００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 １０ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、プラスチックか
らなる物品Ｓ表面部分に、炭化シリコンからなる微粒子
を含有する層Ｓ１が形成され、物品Ｓ表面硬度が１５倍
に向上するとともに、相手方部材に摺動させて使用する
場合、層Ｓ１が無い場合に比べ摩擦係数が１／２になっ
た。 実施例４ 処理条件 微粒子材質 ダイアモンド サイズ 直径５００ű２０％ 被処理物品Ｓ ステンレススチール製の切断加工用ブレード サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 ２０ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、ステンレススチ
ールからなるブレード物品Ｓ表面部分にダイアモンド微
粒子含有層Ｓ１が形成され、層Ｓ１形成前はブレードと
して使用できなかったものが、ブレードとして使用可能
となり、その切削寿命は５００時間となった。 実施例５ 処理条件 微粒子材質 ステンレススチール サイズ 直径１０００ű２０％ 被処理物品Ｓ ポリエチレン製物品 サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 ５ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、ポリエチレンか
らなる物品Ｓの表面部分にステンレススチールからなる
微粒子を含有する層Ｓ１が形成され、物品Ｓ表面の抵抗
率は１０×１０11Ω・ｃｍから１０×１０2 Ω・ｃｍと
なり、良好な導電性が得られた。
具体例を説明する。なお、各実施例に共通の装置条件及
び処理条件は、次のとおりである。 高周波電極３１サイズ 直径２７０ｍｍ 電極２サイズ 直径３００ｍｍ 電極間距離 ３０ｍｍ 使用周波数 １３．５６ＭＨｚ 高周波電圧印加、正電圧印加の周期 ４０ｋＨｚ、デューティ比２０％ 微粒子供給の周期 ４０ｋＨｚ、デューティ比１０％ 実施例１ 処理条件 微粒子材質 ＤＬＣ (Diamond Like Carbon) サイズ 直径１０００ű２０％ 被処理物品Ｓ ステンレススチール製の切断加工用ブレード サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 ５ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、ステンレススチ
ールからなるブレードＳ表面部分に、ＤＬＣからなる微
粒子を含有する層Ｓ１が形成された。これにより、ブレ
ードＳの切削物に対する摩擦係数は層Ｓ１を形成しない
場合に比べ１／２になり、従来のブレードでは潤滑剤を
用いることが必要であったが、これが不要になった。 実施例２ 処理条件 微粒子材質 シリコン サイズ 直径１０００ű３０％ 被処理物品Ｓ プラスチック製物品 サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 １０ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、プラスチックか
らなる物品Ｓ表面部分に、シリコンからなる微粒子を含
有する層Ｓ１が形成され、物品Ｓ表面硬度が１０倍に向
上した。実施例３ 処理条件 微粒子材質 シリコン サイズ 直径１０００ű３０％ 被処理物品Ｓ プラスチック製物品 サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ （高周波電圧を重畳印加、３００Ｗ） プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ メタン（ＣＨ4 ） １００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 １０ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、プラスチックか
らなる物品Ｓ表面部分に、炭化シリコンからなる微粒子
を含有する層Ｓ１が形成され、物品Ｓ表面硬度が１５倍
に向上するとともに、相手方部材に摺動させて使用する
場合、層Ｓ１が無い場合に比べ摩擦係数が１／２になっ
た。 実施例４ 処理条件 微粒子材質 ダイアモンド サイズ 直径５００ű２０％ 被処理物品Ｓ ステンレススチール製の切断加工用ブレード サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 ２０ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、ステンレススチ
ールからなるブレード物品Ｓ表面部分にダイアモンド微
粒子含有層Ｓ１が形成され、層Ｓ１形成前はブレードと
して使用できなかったものが、ブレードとして使用可能
となり、その切削寿命は５００時間となった。 実施例５ 処理条件 微粒子材質 ステンレススチール サイズ 直径１０００ű２０％ 被処理物品Ｓ ポリエチレン製物品 サイズ 直径１００ｍｍ×厚さ５ｍｍ 高周波電力 ２００Ｗ 正電圧 ５ｋＶ オンパルス幅５μｓｅｃ、オフタイム２０μｓｅｃ プラズマ雰囲気用ガス アルゴン（Ａｒ） ２００ｓｃｃｍ 処理真空度 ０．１Ｔｏｒｒ 処理時間 ５ｍｉｎ この結果、図３（Ａ）に示すと同様に、ポリエチレンか
らなる物品Ｓの表面部分にステンレススチールからなる
微粒子を含有する層Ｓ１が形成され、物品Ｓ表面の抵抗
率は１０×１０11Ω・ｃｍから１０×１０2 Ω・ｃｍと
なり、良好な導電性が得られた。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、被
処理物品の表面硬度が高硬度でないときは勿論、たとえ
高硬度であるときでも該物品表面部に密着性良好に所望
の特性の膜を形成して該表面を改質したり、被処理物品
表面に目的とする粒子の層を選択的に形成して該表面を
改質したり、或いは該物品表面を叩く等して改質できる
物品表面改質処理方法及び装置を提供することができ
る。
処理物品の表面硬度が高硬度でないときは勿論、たとえ
高硬度であるときでも該物品表面部に密着性良好に所望
の特性の膜を形成して該表面を改質したり、被処理物品
表面に目的とする粒子の層を選択的に形成して該表面を
改質したり、或いは該物品表面を叩く等して改質できる
物品表面改質処理方法及び装置を提供することができ
る。
【図１】本発明に係る物品表面改質処理装置の１例の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図２】本発明方法における、真空容器内への微粒子の
供給（Ａ）、プラズマ雰囲気用ガスへの高周波電力印加
（Ｂ）及び物品支持手段への正電圧印加（Ｃ）のそれぞ
れのタイミングの１例を示す図である。
供給（Ａ）、プラズマ雰囲気用ガスへの高周波電力印加
（Ｂ）及び物品支持手段への正電圧印加（Ｃ）のそれぞ
れのタイミングの１例を示す図である。
【図３】図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明方法の実施
により得られる改質処理後の物品の一部の拡大断面図で
ある。
により得られる改質処理後の物品の一部の拡大断面図で
ある。
１ 真空容器 １１ 排気装置 ２ 物品支持ホルダ兼電極 ２０ ヒータ ３１ 高周波電極 ３２、４１ マッチングボックス ３３ 高周波パワーアンプ ３４ 高周波信号発生装置 ４２ 高周波電源 ５１ ローパスフィルター ５２ オンオフスイッチ ５３ 直流正電圧電源 ６ 微粒子供給部 ７ プラズマ雰囲気用ガス供給部 Ｓ 被処理物品 Ｐ プラズマ
Claims (8)
- 【請求項１】 真空容器内に設けた被処理物品支持手段
に被処理物品を支持させ、該容器内に該物品への目的と
する処理に応じたプラズマ雰囲気用ガス及び微粒子を導
入し、所定真空下で該ガスを高周波電力印加によりプラ
ズマ化し、該プラズマ雰囲気で前記微粒子を帯電させる
一方、前記被処理物品支持手段に該微粒子の帯電極性と
逆極性の直流電圧を印加することで前記帯電微粒子を前
記被処理物品へ向けて加速して該被処理物品に目的とす
る処理を施すことを特徴とする物品表面改質処理方法。 - 【請求項２】 前記被処理物品の表面改質処理にあた
り、前記真空容器内への前記微粒子の導入及び前記被処
理物品支持手段への前記直流電圧の印加は間欠的に繰り
返し行い、前記各微粒子の導入と同時的に、又は該微粒
子の導入途中から、又は該微粒子の導入停止後に前記被
処理物品支持手段への前記各直流電圧の印加を開始し、
次の微粒子導入開始前に該直流電圧の印加を停止する請
求項１記載の物品表面改質処理方法。 - 【請求項３】 前記プラズマ雰囲気用ガスへの前記高周
波電力印加を間欠的に繰り返し行い、前記各微粒子導入
開始前に、又は該微粒子導入開始と同時的に前記各高周
波電力印加を開始し、前記各直流電圧印加停止と同時的
に、又はその後に前記各高周波電力印加を停止する請求
項２記載の物品表面改質処理方法。 - 【請求項４】 前記プラズマ雰囲気用ガスとして、化合
物ガスであって前記微粒子を構成する物質と化合してそ
の一部が微粒子に取り込まれる少なくとも１種の化合物
ガスと、不活性ガス及び活性ガスから選ばれる１又は２
以上のガスとを用いる請求項１、２又は３記載の物品表
面改質処理方法。 - 【請求項５】 真空容器と、該真空容器内に備えられた
被処理物品支持手段と、該容器に付設された排気手段、
プラズマ雰囲気用ガス供給手段、微粒子供給手段及び該
プラズマ雰囲気用ガス供給手段により該容器内に導入さ
れるプラズマ雰囲気用ガスに高周波電力を印加して該ガ
スをプラズマ化させるとともに該プラズマ雰囲気下で、
該微粒子供給手段により導入される微粒子を帯電させる
ための高周波電力印加手段と、前記支持手段に前記微粒
子の帯電極性と逆極性の直流電圧を印加して帯電した前
記微粒子を該支持手段上の被処理物品に向けて加速する
ための、該支持手段に接続された直流電圧印加手段とを
有することを特徴とする物品表面改質処理装置。 - 【請求項６】 前記微粒子供給手段は前記被処理物品の
表面改質処理にあたり前記真空容器内に間欠的に繰り返
し微粒子を導入するものであり、また前記直流電圧印加
手段は前記被処理物品の表面改質処理にあたり前記被処
理物品支持手段に間欠的に繰り返し直流電圧を印加する
ものであり、前記直流電圧印加手段は前記各微粒子の導
入と同時的に、又は該微粒子の導入途中から、又は該微
粒子の導入停止後に前記被処理物品支持手段への前記各
直流電圧印加を開始し、次の微粒子供給開始前に該直流
電圧印加を停止するものである請求項５記載の物品表面
改質処理装置。 - 【請求項７】 前記高周波電力印加手段は前記被処理物
品の表面改質処理にあたり前記プラズマ雰囲気用ガスに
間欠的に繰り返し高周波電力を印加するものであり、該
高周波電力印加手段は前記各微粒子導入開始前に、又は
該微粒子導入開始と同時的に前記高周波電力印加を開始
し、前記各直流電圧印加停止と同時的に、又はその後に
前記各高周波電力印加を停止するものである請求項６記
載の物品表面改質処理装置。 - 【請求項８】 前記プラズマ雰囲気用ガス供給手段が、
プラズマ雰囲気用ガスとして、化合物ガスであって前記
微粒子供給手段により供給される微粒子の構成物質と化
合してその一部が微粒子に取り込まれる少なくとも１種
の化合物ガスと、不活性ガス及び活性ガスから選ばれる
１又は２以上のガスとを供給するものである請求項５、
６又は７記載の物品表面改質処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289753A JP3031219B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 物品表面改質処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289753A JP3031219B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 物品表面改質処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09125258A true JPH09125258A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3031219B2 JP3031219B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=17747321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7289753A Expired - Fee Related JP3031219B2 (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 物品表面改質処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031219B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002046726A (ja) * | 2000-05-26 | 2002-02-12 | Kanazawa Inst Of Technology | 高分子化合物製容器の表面改質方法とその装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598422A (ja) * | 1991-04-04 | 1993-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | イオン窒化〜セラミツクスコーテイング連続処理方法 |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP7289753A patent/JP3031219B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598422A (ja) * | 1991-04-04 | 1993-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | イオン窒化〜セラミツクスコーテイング連続処理方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002046726A (ja) * | 2000-05-26 | 2002-02-12 | Kanazawa Inst Of Technology | 高分子化合物製容器の表面改質方法とその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3031219B2 (ja) | 2000-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109402612B (zh) | 利用自源自偏压空心阴极放电法沉积dlc薄膜的装置及基于该装置沉积dlc薄膜的方法 | |
| JP4431386B2 (ja) | ナノ構造の機能層を形成する方法、およびこれにより作製される被覆層 | |
| US6372303B1 (en) | Method and device for vacuum-coating a substrate | |
| JP4145361B2 (ja) | ダイヤモンド状炭素でエッジをコーティングする方法 | |
| JP3119172B2 (ja) | プラズマｃｖｄ法及び装置 | |
| JP4755262B2 (ja) | ダイヤモンドライクカーボン膜の製造方法 | |
| KR20030063109A (ko) | 디엘씨층 시스템 및 이러한 층 시스템을 제작하기 위한 방법 | |
| JP2008531856A (ja) | 逆流サイクル及び他の技術を用いた，内面をコーティングする方法及びシステム | |
| JP2002115068A (ja) | シャワーヘッド、基板処理装置および基板製造方法 | |
| US20030012890A1 (en) | Method for producing a plasma by microwave irradiation | |
| JP2000506226A (ja) | ばら物の真空成膜装置 | |
| JP3031219B2 (ja) | 物品表面改質処理方法及び装置 | |
| JP4674091B2 (ja) | 内面コーティング方法および内面コーティング装置 | |
| JP4791636B2 (ja) | ハイブリッドパルスプラズマ蒸着装置 | |
| US20070009670A9 (en) | Sputter method or device for the production of natural voltage optimized coatings | |
| CN113151797A (zh) | 一种基于硬质合金表面镀ta-C膜的新型离子清洗工艺 | |
| JP3035337B2 (ja) | プラズマ被膜形成装置 | |
| JP2001192825A (ja) | Ｒｆバイアス式ｅｃｒスパッタリング金型離型処理方法 | |
| JP4210141B2 (ja) | 硬質窒化炭素膜の形成方法 | |
| JPH06128747A (ja) | 化学的気相合成法による硬質炭素質薄膜の形成方法及びその装置 | |
| KR970001005B1 (ko) | 입자상 다이아몬드함유 경질 세라믹 코팅층을 갖는 내마모 제품 및 그의 제조 방법 | |
| JPH01252782A (ja) | プラズマｃｖｄ用高周波電源 | |
| KR20230071963A (ko) | 연료전지용 금속분리판 및 그 제조방법 | |
| JP3438977B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置を用いた被膜形成方法 | |
| Tucker et al. | Microwave plasma assisted CVD of diamond on titanium and Ti-6Al-4v |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080210 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |