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公開番号2025150174
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024050914
出願日2024-03-27
発明の名称炭化ホウ素被膜
出願人日本コーティングセンター株式会社
代理人個人
主分類C23C 14/06 20060101AFI20251002BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】焼結体では加工が困難であり、溶射では空孔が生じる等の問題が生じる炭化ホウ素を、多様な基材に緻密な被膜として成膜する。
【解決手段】ホウ素が55～85[mol%]で、残りが炭素である炭化ホウ素被膜を基材に成膜する。基材は、例えば半導体製造用部材のシリコンウェハ、石英、アルミニウム、ステンレス。PEEK材(プラスチック)であり、被膜の成膜方法としてはPVD法を採用し得る。そして、被膜をアモルフォス構造とすれば、均質かつ等方向性の優れた被膜が形成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ホウ素が５５～８５［ｍｏｌ％］で、残りが炭素である成膜原料によって成膜された炭化ホウ素被膜。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
表面抵抗値が１０ｋΩ以下であることを特徴とする請求項１記載の炭化ホウ素被膜。
【請求項３】
アモルフォス構造である請求項１または２に記載された炭化ホウ素被膜。
【請求項４】
膜厚０．５～１０μｍの範囲で成膜された請求項１乃至３のいずれか１項に記載された炭化ホウ素被膜。
【請求項５】
下地被膜が成膜された基材に、最外層として成膜された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の炭化ホウ素被膜。
【請求項６】
下地被膜は金属被膜である請求項５記載の炭化ホウ素被膜。
【請求項７】
下地被膜は金属窒化物被膜である請求項５記載の炭化ホウ素被膜。
【請求項８】
ＰＶＤ法によって成膜された請求項１乃至７のいずれか１項に記載の炭化ホウ素被膜。
【請求項９】
ＰＶＤ法はイオンアシスト蒸着法（ＩＡＤ法）であることを特徴とする請求項８記載の炭化ホウ素被膜。
【請求項１０】
ＰＶＤ法はスパッタリング法であることを特徴とする請求項８記載の炭化ホウ素被膜。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化ホウ素よりなる被膜に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
炭化ホウ素は１９世紀から知られた超硬素材であり、低密度、高融点、耐摩耗性、化学的安定性、高い中性子吸収性等、優れた特性を有する。一方、炭化ホウ素製品は焼結体の素材を加工して成型されることが多かったが、素材の加工に際して割れやすく、加工工数が高価であり、加工精度も低い傾向があった。
【０００３】
そこで、特許文献１は、加工が困難な炭化ホウ素焼結体の加工性を向上するため、焼結助剤を用いる技術が開示されているが、これは、炭化ホウ素基板の加工精度を得ることが困難であることを示している。
【０００４】
また、特許文献２には、炭化ホウ素を含む溶射用供給材料が開示され、基材に溶射して、基材表面に対応した被膜を形成する製法が開示されているが、被膜材料は金属被覆粒子または金属合金被覆粒子の凝集体を含んでおり、また金属被覆粒子は、内側コアおよび外層よりなるとともに、内側コアは、炭化ホウ素のみならず、炭化ケイ素および窒化ケイ素を含んでいる。これは、炭化ホウ素単体では良好な被覆、すなわち緻密な被膜を成膜できないことを意味する。
【０００５】
さらに、特許文献１、２に記載された溶射、焼結の工程は高温の処理であるとともに、有毒ガス発生の危険もあり、環境、人体への影響に充分配慮する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特願２０１２－９６９７０
特願２０１９－５０８８６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、例えば低温処理によるＰＶＤ法によって、多種多様な基材へ平滑で緻密な硬質炭化ホウ素被膜を成膜することを目的とし、特許文献１、２で課題となる被膜側、基板側の課題を大幅に軽減することが可能となる。
【０００８】
本発明による工程では、有毒ガスの発生が無く、環境及び人体への影響が少ない工程において、硬質炭化ホウ素被膜を有する製品を提供することが可能となる。また、焼結助剤を用いることがなく、純度の高い硬質炭化ホウ素被膜の成膜が可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１の炭化ホウ素被膜は、ホウ素が５５～８５［ｍｏｌ％］で、残りが炭素である成膜原料を、基材に成膜したものであり、これによって基材の形状表面形状に沿った炭化ホウ素被膜を成膜し得る。
【００１０】
請求項２の炭化ホウ素被膜は表面抵抗値が１０ｋΩ以下の導通を示し、静電気放電を防止し得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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