[发明专利]覆盖部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基材表面的至少一部分被DLC膜覆盖而成的覆盖部件的制造方法。

背景技术

例如为了使汽车的燃料费降低，要求降低装载在汽车中的各种滑动部件的滑动阻力。因此，有时利用具有低摩擦性和耐磨损性（高硬度性）的DLC（Diamond Like Carbon，类金刚石）膜覆盖成为滑动部件基础的基材表面的至少一部分。

DLC膜例如利用等离子体CVD（Plasma Chemical VaporDeposition）法形成。具体而言，将容纳基材的处理室内进行真空排气，而且持续地导入含有甲烷等碳系化合物、氢气以及氩气等的原料气体而将处理室内减压至规定的处理压力。然后，一边维持该减压状态，一边对基材施加电压，使处理室内产生等离子体，从而由原料气体生成离子、自由基，并且在基材表面发生化学反应，使以C（碳）为主体的膜（DLC膜）堆积在基材表面。

作为等离子体CVD法，可采用对基材施加直流电压的直流等离子体CVD法、施加直流脉冲电压的直流脉冲等离子体CVD法等。

如果在形成的DLC膜中含有Si（硅），则能够提高使用初期的DLC膜的适应性（以下称为“初期适应性”），并从上述使用初期开始对DLC膜赋予良好的低摩擦性。因此，在等离子体CVD法中，有时将作为Si原料的有机硅系化合物添加到原料气体中。

作为上述有机硅系化合物，例如通常可使用四甲基硅烷等硅烷化合物。另外，在处理室内的处理压力为20Pa以下之类的高减压（低压）下的利用等离子体CVD法的DLC膜形成工序中，例如如专利文献1所记载的那样，有时使用六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷等来代替上述硅烷化合物。

但是，在上述高减压下的DLC膜形成工序中，向处理室中导入的原料气体的量少，所以DLC膜的成膜速度慢，形成具有规定厚度的DLC膜所需时间长。因此，存在上述滑动部件等的生产率低这样的问题。

另外，由于基材被长时间持续暴露于等离子体中，以及由于与之相伴的温度上升，导致上述基材受到的损伤有变大的趋势。因此，还存在如下问题：基材材料选择的范围变窄，即，只能在由可充分耐损伤的材料构成的基材表面形成DLC膜。

专利文献

专利文献1：日本特开2009-185336号公报

发明内容

对采用在将处理压力设为例如100Pa～400Pa左右的较低减压（高压）下利用等离子体CVD法的DLC膜形成工序的方法进行了研究。由此，能够实现如下事项：提高处理压力中的属于膜形成成分的作为C原料的碳系化合物和作为Si原料的硅烷化合物的分压，提高成膜速度。

但是，在该低减压下的DLC膜形成工序中，为了维持处理压力中规定的分压，在实施成膜时，需要将有机硅系化合物大量且持续地导入到处理室内。

但是，例如六甲基二硅氮烷在常温、常压下为液体，并且在常压下的沸点高达约125℃。因此，在低减压下的DLC膜形成工序中，为了如上所述一边使六甲基二硅氮烷大量且连续地气化，一边将其持续导入到处理室内，例如需要设置具备加热器等的气化供给装置，在DLC膜形成工序期间，使气化供给装置连续工作。因此，会产生等离子体CVD装置的结构和操作复杂化、或运转所需要的能量增加之类的新问题。

与此相对，例如四甲基硅烷在常压下的沸点低达26℃。因此，仅使其与处理室内的减压后的气氛接触，而不特别进行加热等，在常温下就能顺利地气化而不会出现上述问题。因此，在低减压下的DLC膜形成工序中，通常使用四甲基硅烷作为有机硅系化合物。

但是，根据发明人的研究，将含有四甲基硅烷等硅烷化合物的原料气体用于低减压下的DLC膜形成工序时，尽管像上述说明那样，使处理压力增加，但是无法充分地得到提高DLC膜的成膜速度的效果。

即，如果将处理室内的处理压力提高至上述范围内，则作为C原料的碳系化合物、作为Si原料的硅烷化合物的分压增加。然而，无法使DLC膜的成膜速度充分提高至与其分压增加程度相符的程度。

因此，现状是仍未完全消除以下问题，即，滑动部件等覆盖部件的生产率低的问题、由于基材长时间暴露于等离子体中以及由于与之伴随的温度上升而导致基材受到的损伤有变大的趋势的问题。特别是存在处理压力越高，基材受到的损伤越大的趋势。

本发明的目的在于提供一种覆盖部件的制造方法，该方法尽可能地提高DLC膜的成膜速度，能够极力减小基材表面的至少一部分成为上述覆盖部件基础的基材受到的损伤。