| 研究概要 |
近年、科学技術の発展にともない、切削工具等の高硬度、耐摩耗性に優れたコーテイング技術の開発や機能性材料に関する研究は急速に連展している。例えば、高硬度、耐磨耗性に優れたコーテイング材料としてはTiC,TiN,CBN,AL_2O_3等があり、機能性材料としてはSiやダイヤモンド、SiC、Si_3N_4などが挙げられるが、通常これらの材料は熱CVD法やプラズマCVD法などにより作製されている。しかし、それらの手法では基板を高温に加熱する必要があるため基板材料が限定されることや成膜速度が遅いなどの欠点をもち、コストの面からも不利である。このような観点から本研究では、大気圧以上の高圧力下におけるプラズマCVD法による低温かつ高速成膜技術の開発を行っていく。
そのためには、高圧力下で発生するプラズマ部への反応ガスの大量供給法と、それをラジカル化するための大電力の投入法とを確立することが必要であり、本研究ではプラズマ発生電極を高速で回転させることを提唱する。電極を高速で回転させることで、(1)電極表面が恒常的にプラズマにさらされるのを回避でき、二次電子放出量が制限される。(2)電極の一部分を見た場合、プラズマ発生時以外は冷却されるため大電力の投入が可能となり、ラジカル密度の増大により成膜能率が向上する。(3)電極表面は移動境界面となるためガスを流す上での障害物とはならず、安定して原料ガスを大量にかつ安定して供給するための原動力となる。等の効果が期待できる。
本年度は、既存の大気圧プラズマ発生装置に対して、装置内部に高速かつ高精度な回転が可能なプラズマ発生電極の設置を行い、また、原料ガスを装置内部に導入できるように改造を行った。来年度は本装置を用い、種々の機能性薄膜の成膜を行っていく予定である。
|
