[发明专利]氮化处理装置以及氮化处理方法

说明书

本发明提供一种能够准确地测量被氮化处理的被处理体的温度，并抑制化合物层的生成的氮化处理装置以及氮化处理方法。氮化处理装置（1）具备腔室（10）、气体供给部（50）、支撑体（20）、等离子体发生源（30）、加热器（70）、包含测温部（61S）的热电偶丝（61）、收容构件（60）、被处理体用电源（41）以及处理条件控制部（80）。收容构件在与热电偶丝绝缘的状态下以覆盖所述测温部的方式将热电偶丝收容于内部。被处理体用电源以使被处理体（W）以及收容构件被设定为负侧的相同电位的方式向被处理体以及收容构件施加指定的电压。

技术领域

本发明涉及一种氮化处理装置以及氮化处理方法。

背景技术

以往，已知对金属表面进行离子氮化从而在其表面形成金属氮化物层，来提高金属表面的耐磨耗性以及耐腐蚀性的氮化处理装置以及使用该氮化处理装置的氮化处理方法。在专利文献1中作为此种氮化处理方法公开了在真空腔室内通过加热机构将作为被处理体的金属构件维持为300～650℃的温度，并使用氨气体和氢气体在金属构件的表面以0.001～2.9mA/cm²的电流密度进行辉光放电，将金属构件的表面离子氮化的方法。专利文献1中未公开金属构件的温度测量机构，但是在此种氮化处理中存在如果金属构件的温度过于上升，则表面上生成化合物层的问题。如果生成此种化合物层，则需要在氮化处理后研磨该化合物层的步骤，对金属构件的处理效率降低。因此，要求准确地测量真空腔室内的金属构件的温度。

在专利文献2中公开了在真空腔室内对金属构件的表面进行物理蒸镀或化学蒸镀来实施成膜处理的技术。在该技术中，为了测量真空腔室内的金属构件的温度而使用辐射温度计。辐射温度计被配置在真空腔室的外侧，通过真空腔室所具备的观测窗测量金属构件的温度。此种辐射温度计测量从金属构件放射出的红外线或可视光线的强度来测量金属构件的温度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利公报第2931173号说明书

专利文献2：日本发明专利公报第4042962号说明书。

在如专利文献1记载的以往的氮化处理装置中使用如专利文献2记载的辐射温度计测量金属构件的温度的情况下，难以准确地测量该金属构件的温度，结果存在在金属构件的表面生成化合物层的问题。一般而言，辐射温度计容易受测量中的辐射温度计自身的温度变化的影响，而且因金属构件的焦点位置变动而测量温度容易发生误差。因此，使用辐射温度计难以测量被氮化处理的金属构件的温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确地测量被氮化处理的被处理体的温度，并能够抑制化合物层的生成的氮化处理装置以及氮化处理方法。

本发明所提供的是一种氮化处理装置，该氮化处理装置包括：金属制的腔室，具有内部空间；气体供给部，连通于所述内部空间，向该内部空间供给至少包含氮的气体；支撑体，被配置在所述内部空间，支撑由金属形成的至少一个被处理体；等离子体发生源，在所述内部空间发生等离子体，具有被配置在所述内部空间的阴极和与所述阴极相向配置的阳极，从至少所述氮生成氮离子；至少一个加热器，被配置在所述内部空间，加热所述被处理体；至少一个热电偶丝，以与所述至少一个被处理体相邻的方式被配置在所述内部空间，包含测温部，并输出与所述测温部检测的温度相对应的信号；金属制的至少一个收容构件，在与所述至少一个热电偶丝绝缘的状态下，以覆盖所述测温部的方式将所述至少一个热电偶丝收容于内部；被处理体用电源，以使所述至少一个被处理体以及所述至少一个收容构件被设定为负侧的相同电位的方式，向所述至少一个被处理体以及所述至少一个收容构件施加指定的电压；以及处理条件控制部，基于从所述热电偶丝输出的所述信号控制所述加热器的发热量。