JPH0617251A - 化学蒸着によって物品を製造するための改良方法およびそれによって製造される物品 - Google Patents

化学蒸着によって物品を製造するための改良方法およびそれによって製造される物品

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JPH0617251A
JPH0617251A JP4151629A JP15162992A JPH0617251A JP H0617251 A JPH0617251 A JP H0617251A JP 4151629 A JP4151629 A JP 4151629A JP 15162992 A JP15162992 A JP 15162992A JP H0617251 A JPH0617251 A JP H0617251A
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ウイリアム・レスター・マーレー
Sidney Perham Young
シドニー・パーハム・ヤング
Thomas R Anthony
トーマス・リチャード・アンソニー
David Winfield Woodruff
デビット・ウィンフィールド・ウッドラフ
Charles Dominic Iacovangelo
チャールズ・ドミニク・イアコバンジェロ
Robert Helmut Ettinger
ロバート・ヘルマット・エティンガー
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/01—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes on temporary substrates, e.g. substrates subsequently removed by etching
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ダイヤモンド製のウォータジェット式混合管を
製造する際に使用する支持マンドレルを改良する。 【構成】グラファイト基体４を機械加工してその上に適
当な漏斗形状を作成し、その形状の上にタングステンを
化学蒸着して中空のマンドレルを作成し、このマンドレ
ルを基体４から分離し、マンドレル上にダイヤモンドを
化学蒸着し、エッチングによりマンドレルを除去して自
立形の漏斗状ダイヤモンド混合管を製造することからな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に化学蒸着によっ
て物品を製造するのに使われる改良された方法に係り、
より特定的にはダイヤモンド製のウォータジェット式混
合管を製造する際に使用する改良された支持マンドレル
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは炭素の同素体であり、原
子間の距離が１．５４５オングストロ―ムで均一な四面
体状に配列している共有結合した脂肪族ｓｐ3 混成炭素
原子から主としてなる結晶学的網目構造を示す。ダイヤ
モンドは極めて硬く、モ―ス硬度は１０である。熱伝導
率は銅の４倍であり、しかも電気の絶縁体である。その
硬さと熱的性質は、各種産業部品に有用なダイヤモンド
の特性のうちのたった２つに過ぎない。初期には、宝石
としての品質のない天然のダイヤモンドが各種研磨用途
に用いられたが、高温／高圧法による合成ダイヤモンド
が発明されて以来、ある系列の別の製品が更に市場で好
評を博している。しかし、高温・高圧が必要なことが合
成ダイヤモンドの広範囲な使用を妨げる限定要因となっ
ている。
【０００３】最近、低圧でのダイヤモンドの成長に関す
る工業的努力が積重ねられた結果、各種産業用途にダイ
ヤモンドを使用する可能性が劇的に増大した。ダイヤモ
ンドの低圧成長は、この分野で「化学蒸着（化学的気相
成長）」または「ＣＶＤ」とよばれている。このＣＶＤ
プロセスの場合、ダイヤモンドは原子状水素の存在下炭
化水素ガスから低圧で成長する。準安定にダイヤモンド
を成長させる多くの方法がすでに開示されているが、一
般にそれらの方法は鍵となる反応体である原子状水素を
発生させて系内に輸送する手段の点で互いに異なってい
る。ＣＶＤ法を始めとするいろいろなダイヤモンド蒸着
法の概論については、バッハマン(Bachmann)らの「ダイ
ヤモンド薄膜(Diamond Thin Films)」、化学と工学のニ
ュ―ス(Chemical & Engineering News）、第６７（２
０）巻、第２４〜３９頁（１９８９年５月１５日）、バ
ット(Bhat, D.)の「化学蒸着、表面改質技術、エンジニ
アの手引き(Chemical Vapor Deposition, Surface Modi
fication Technologies, AnEngineer´s Guide）」、ス
ダ―シャン(Sudarshan, T.）編、１９８９年版、マ―セ
ル・デッカ―社(Marcel Dekker, Inc.）、ニュ―ヨ―
ク、第１４１〜２１８頁、およびホキング(Hocking,
M.）、バサンタスリ―(Vasantasree, V.）およびシドキ
―(Sidky, P.）の「化学蒸着、金属およびセラミックコ
―ティング。製造、高温特性および用途(Chemical Vapo
ur Deposition, Metallic & Ceramic Coatings: Produc
tion, High Temperature Properties & Applicatio
n)」、ロングマン・サイエンティフィック・アンド・テ
クニカル・グル―プ、イングランド(Longman Scientifi
c & Technical Group, England）（英国）とジョン・ウ
ィリ―・アンド・サンズ、ニュ―・ヨ―ク(John Wiley
& Sons, New York）（ニュ―ヨ―ク）の共同出版、第１
０３〜１７２頁（すべて援用する）を参照されたい。
【０００４】たとえば漏斗形状を有する自立形のダイヤ
モンド薄膜が望まれる場合、そのような薄膜を蒸着する
ことができる基体（基板）を調製するのは極めてやっか
いでありほとんど実現不可能である。従来法のあるもの
では管状の形から機械加工して漏斗の形にする。しか
し、ダイヤモンドのような材料を高圧のウォータジェッ
ト式切削システムで必要とされる精度で機械加工するの
は非常に困難であり、しかも高価である。ウォータジェ
ット式切削法を始めとするさまざまな水力機械加工法の
概論としては、「湿式グリット研磨ウォータジェット(W
et Grit, Abrasive Waterjets)」、アメリカン・マシニ
スト(American Machinist)、１９８９年１０月、ペント
ン・パブリッシング社(Penton Publishing, Inc.）、ク
リ―ブランド(Cleveland）、オハイオ州、米国、第８４
〜９７頁の特別リポ―トおよびギュ―ハ(Guha, J.)の
「高圧ウォータジェット式切削入門(High-Pressure wat
erjetCutting: An Introduction）」セラミック・ビュ
レタン(Ceramic Bulletin)、第６９巻第６号、１９９０
年、第１０２７〜１０２９頁（いずれも援用する）を参
照されたい。
【０００５】
【発明の概要】本発明は、基体（基板）を加工成形して
所望の形状を有する表面を形成し、その表面上に支持部
材材料を付着させて支持部材を形成し、その支持部材を
基体から分離し、支持部材上に物品材料を化学蒸着して
物品を形成し、その物品を支持部材から分離することか
らなる、物品を製造するための改良方法に関する。
【０００６】本発明のその他の特徴・利点は、以下の詳
細な説明および前記特許請求の範囲、さらには添付の図
面を参照すれば明らかになるであろう。本発明をさらに
完全に理解するには、本発明の例示として添付の図面と
以下の詳細説明に挙げた具体例を参照されたい。以下で
は好ましい態様に関して本発明を説明するが、この態様
に本発明を限定する意図はまったくないものと理解され
たい。逆に、特許請求の範囲の思想と範囲内に含まれ得
る変更、修正および均等物はすべて本発明に包含される
ものとする。
【０００７】
【好ましい具体例の詳細な説明】最近、ダイヤモンド薄
膜から作成される自立形物品の合成が広く研究されてい
る。そのような自立形物品を製造する際に伴う主要な問
題は、下地層の基体を製造する方法である。図１−４を
参照すると、ダイヤモンドのような物品材料から作成さ
れる自立形物品を本発明の好ましい態様のステップに従
って製造する方法が示されている。
【０００８】図１Ａには、基体４上でドリル２を用い
て、断面に示されているようにほぼまっすぐな穴６を開
けるドリル加工のような加工成形段階が示されている。
「加工成形」という用語は、あらかじめ定めた所定の様
式で基体４を成形、機械加工または修正することができ
る方法と定義される。図１Ｂでは、スペ―ドドリル９に
よって穴６を修正して基体４上に漏斗形のような所望の
形状を有する表面８を形成することができる。あるい
は、図１Ｃに示されているように、コンビネ―ションド
リル１０を用いて基体４上に表面８を加工成形してもよ
く、こうすると基体４上に所望の形状を形成するのに必
要な工程数が減少する。しかし、当業者には明らかなよ
うに、他のいくつかの加工成形工程、たとえばミリング
（フライス）、研削、放電加工、中ぐり、形削り、ホ―
ニング、モ―ルディングまたはダイキャストを使用して
基体４上に所望の表面８を形成してもよい。好ましけれ
ば、図１Ｂまたは１Ｃに示されているように、所望の形
状を有する表面８を複数個、基体４上で機械加工して自
立形物品の生産速度を上昇させることもできる。基体４
は、加工成形可能で熱的に安定な材料、たとえばグラフ
ァイト形態にある炭素の同素体や少なくとも１２％のク
ロムを含むステンレス鋼から作成できる。しかし、他の
いくつかの熱安定性材料も使用できる。加工成形工程が
完了したら、表面８を洗浄手段、たとえば高圧空気ジェ
ットで清浄にして、加工成形工程中に形成された残渣を
除去することができる。
【０００９】加工成形工程の完了後常法通り基体４上に
支持部材材料を付着させる。支持部材材料の付着は、業
界で周知の方法、たとえばＣＶＤプロセスで達成するこ
とができる。好ましい態様のプロセスは、支持部材材料
を表面８上に化学蒸着させることによって図１Ｄに示さ
れている支持部材１２を形成するＣＶＤプロセスであ
る。このＣＶＤプロセスに適した支持部材材料は、タン
グステン、モリブデン、レニウム、ニオブ、タンタル、
ジルコニウム、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ク
ロムまたはチタンのような熱的に安定な金属でよい。タ
ングステンが好ましい。図には示してないが、好ましい
態様のＣＶＤプロセスの間、支持部材材料の化合物（六
フッ化タングステンが好ましい）の蒸気を水素ガス中に
混合して第一の気体混合物を形成するのが好ましく、次
いでこれをＣＶＤ反応チャンバ内に輸送する。水素と金
属化合物蒸気の体積比は約３：１から約３０：１まで、
好ましくは約７．５：１に維持することができる。この
金属化合物蒸気を形成するには金属化合物の容器を、そ
の金属化合物を気化させるのに充分な温度に維持された
ヒ―トジャケットで包囲するのが好ましい。第一の気体
混合物はアルゴンのような不活性ガスで希釈してもよ
い。
【００１０】この第一混合物に加熱手段、たとえば基体
４の近くに位置するＲＦコイルに例示される高周波（Ｒ
Ｆ）加熱手段によりエネルギ―を与えることによって活
性化して第一混合物を断片に分解するのが好ましい。Ｒ
Ｆ場は基体４中に熱を発生させる。そして、その高周波
の強度およびＲＦコイルと基体４との間の距離を調節す
ることによって、基体４の温度を所望のレベルに調節す
ることができる。基体４の温度は約２５０〜約８００
℃、好ましくは約６００℃に維持することができる。第
一の気体状混合物の断片は所望の形状を有する基体４の
表面８上に吸着する。次にこの断片は分解して、図１Ｄ
に示した支持部材１２を含む薄膜を形成する。この支持
部材の表面は基体４の表面８にほぼ合致している。支持
部材１２は約８０〜約１１０μｍの厚みを有する中空の
マンドレルが好ましい。しかし、当業者には明らかなよ
うに、図１Ｄに示した支持部材１２の厚みはＣＶＤプロ
セスの条件に耐えるだけの充分な厚みに調節する。
【００１１】支持部材１２を形成している薄膜の所望の
部分をＮｄ−ＹＡＧ、Ｑスイッチレ―ザ―のような切削
手段によって残りの薄膜から剥離することができる。次
に支持部材１２は基体４から分離することができる。ひ
とつの分離法は、窒化ホウ素やシリカのような相溶性剥
離剤を利用し、支持部材材料の化学蒸着前に基体４の表
面８上に塗布しておくものである。もうひとつの分離法
は、基体４より熱膨脹係数の高い支持部材材料を選択す
ることによって、支持部材１２が冷えるとき収縮して基
体４から剥離するものである。さらに別の分離法は、物
理的力を加えて基体４から支持部材１２を剥離するもの
である。熱収縮による支持部材の分離が好ましい。図２
には、薄膜および基体４から分離された支持部材１２が
示されている。
【００１２】次に支持部材１２を、物品材料を支持部材
１２上に化学蒸着する通常のＣＶＤプロセス（図示して
ない）にかけて、図１Ｄに示した自立形物品１４を形成
する。物品材料は炭素、ケイ素、ゲルマニウム、ホウ
素、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、チタ
ンまたはモリブデンとすることができる。好ましい物品
材料はダイヤモンドの形態の炭素の同素体である。ＣＶ
Ｄプロセスの間、物品材料の化合物（メタンが好まし
い）は水素ガスと混合されて第二の気体状混合物を形成
し、この混合物はその後ＣＶＤ反応チャンバ内に輸送さ
れる。当業者には明らかなように、支持部材材料と物品
材料を蒸着するのに同じＣＶＤ反応チャンバを使用する
か、あるいは支持部材材料と物品材料を蒸着するのに異
なるＣＶＤ反応チャンバを使用するかのいずれかであ
る。この第二の気体状混合物は物品材料の化合物を約１
〜約２容量％、好ましくは約１．５容量％含んでいるこ
とができ、残りは水素である。またこの第二の気体状混
合物はアルゴンのような不活性ガスで希釈してもよい。
ダイヤモンドの蒸着速度は、ＣＶＤプロセス中支持部材
１２上におけるダイヤモンドの核形成を改善することに
よって高めることができる。ダイヤモンドの核形成を改
善するのに好ましい方法は、ＣＶＤプロセスによって表
面にダイヤモンドを蒸着する前に、ダイヤモンドを蒸着
するはずの支持部材の表面を、炭化水素油をベ―スとす
るダイヤモンドダストのペ―ストでこすることからなっ
ている。このペ―スト中のダイヤモンドダストの粒径は
約０．５〜約１μであり、支持部材１２の表面は約２〜
約５分間こすればよい。ダイヤモンド核形成を改善する
ための別の方法は、たとえば、約１μのサイズのダイヤ
モンド粒子をアルカノ―ルに懸濁させた液を撹拌しなが
ら、支持部材１２の表面に約５分間接触させることから
なる。エチルアルコ―ル中で超音波により撹拌されたダ
イヤモンド粒子の懸濁液が好ましい。
【００１３】第二の混合物は、この第二の混合物を断片
に熱分解するように充分に加熱されたタングステンのよ
うな非反応性フィラメント上にこの第二の混合物を通過
させるといったような加熱手段によってエネルギ―を与
えて断片に分解することができる。このフィラメントを
抵抗加熱して熱を発生させることができる。所望によっ
ては複数のフィラメントを使用してもよい。物品材料が
支持部材１２上に蒸着される速度は、フィラメントに印
加する電力を調節したり、またはフィラメントと支持部
材１２との間の距離を調節したりして制御することがで
きる。フィラメントの温度は約１９００〜約２４００
℃、好ましくは約２１５０℃に維持することができる。
支持部材１２の表面に第二の気体混合物の断片が吸着
し、次いでこれが支持部材１２の表面で分解して物品１
４を含む薄膜を形成する。支持部材１２はその変形を防
ぐために、断片の吸着の間支持部材１２によって支える
ことができる。ロッドのような細長い部材によって支持
部材１２を支えるのが好ましい。
【００１４】物品１４を含む所望の薄膜部分は、Ｎｄ−
ＹＡＧ、Ｑスイッチレ―ザ―のような切削手段（図示し
てない）によって残りの薄膜から分離する。図３に、支
持部材１２の上に蒸着された物品１４を示す。次に、支
持部材１２の表面上に形成された物品１４を支持部材１
２から分離する。ひとつの分離法はエッチング浴によっ
て支持部材をエッチングして除去することからなり、そ
の結果図４に示した自立形の物品１４が残る。物品１４
が形成された支持部材１２をエッチング浴中に入れても
よく、次いでこれを撹拌して支持部材１２をエッチング
して除去することができる。本発明で使用するのに適し
たエッチング浴の一例は、約３６〜約３８重量％の濃度
を有する塩酸水溶液、約６９〜約７１重量％の濃度を有
する硝酸水溶液、および約４９〜約５１重量％の濃度を
有するフッ化水素酸水溶液の等部混合物からなる。エッ
チング浴は、エッチング操作の間に支持部材１２上に形
成される泡を除去するために超音波手段によって撹拌し
てもよい。支持部材１２を物品１４から分離するもうひ
とつの方法は、タングステンのような支持材料に対して
よりダイヤモンドのような物品材料に対する接着力がか
なり弱いニオブのような支持部材材料を使用することか
らなる。ニオブで作成された支持部材１２は物品１４か
ら容易に分離することができ、その後物品１４を形成す
るために繰返し使用することができる。
【００１５】本発明の別の態様では、図１Ｄに示した支
持部材１２を電鋳法によって基体４上に付着させる。電
鋳法は、無電解めっき、電解めっき、または無電解めっ
き後の電解めっきのプロセスと定義される。これによ
り、支持部材材料が基体４上にめっきまたは付着されて
支持部材１２を形成する。電鋳法で製造される支持部材
１２は無電解めっきした第一の金属層とそれに続く電解
めっきした第二の金属層からなるのが好ましい。
【００１６】無電解めっきプロセスに適した基体はアル
ミニウムのような金属やその合金から作成された導電性
基体、またはポリスチレンやポリカ―ボネ―トのような
ポリマ―から作成された電気絶縁性基体とすることがで
きる。ポリカ―ボネ―ト基体のようなポリマ―基体の場
合、表面に無電解めっきする前に基体表面を活性化する
必要があることが多い。ポリマ―基体をめっき操作用に
活性化するには、業界で周知の方法を使用することがで
きる。たとえば、貴金属の酸溶液（たとえば、塩酸中の
塩化パラジウム）を、ポリマ―基体表面の接触活性化を
引起こすのに充分な時間基体に接触させてもよい。
【００１７】本発明に適した活性化およびめっき操作法
もまた、グラブ(W.T. Grubb)らの欧州特許第２７２，４
２０号（援用する）ならびにシップレ―(Shipley）の米
国特許第３，０１１，９２０号およびフェルドスタイン
(Feldstein）らの米国特許第３，８４１，８８１号（ど
ちらも援用する）に記載されている。一般に活性化工程
の後に水で濯ぐ。
【００１８】表面活性化と濯ぎの後第一の金属層を形成
するために無電解めっきを行なうことができる。この第
一の金属層を形成するのに使用する金属の例としては、
亜鉛、銀、パラジウム、銅、ニッケル、コバルト、クロ
ム、モリブデンおよび可能な各種組合せがある。「組合
せ」という用語は、ポリマ―表面上に任意所望の順序で
付着させた多層のさまざまな金属を意味するものとして
定義される。無電解浴は業界で良く知られており、概論
は「カ―ク‐オスマ―の化学技術全書(Kirk-Othmer Enc
yclopedia of Chemical Technology）」、第３版、第８
巻（その内容は援用により本明細書に含まれているもの
とする）に記載されている。
【００１９】特定の浴や無電解めっきプロセスの選択は
本発明にとってそれ程重要ではない。浴の含有率や特定
のめっきパラメ―タ―、たとえば温度、ｐＨおよび浸漬
時間が基体とする特定のポリマ―、まためっきされるこ
とになる特定の金属にも依存するのは当然である。めっ
き業界の当業者は最も適当なめっき法を決定することが
できるであろう。
【００２０】上述の無電解めっきは第一金属層の好まし
い適用法であるが、電解めっきも使用できる。しかし、
電気めっきともいわれる電解めっき法は第二の金属層の
好ましい適用法である。電気めっき浴は業界でよく知ら
れており、たとえば米国特許第４，５５５，３１５号
（援用する）に記載されているが、本発明において使用
する特定の電気めっき浴に関して臨界的な意味はない。
もちろんその選択はめっきする特定の金属に一部依存す
る。しかし、第二金属層を形成する金属は典型的なＣＶ
Ｄダイヤモンド蒸着温度に耐えるために少なくとも１０
００℃の融点をもっていなければならない。第二の金属
層を形成するのに使用する金属の例としては、銅、パラ
ジウム、ニッケル、コバルト、クロム、ニオブ、チタ
ン、タンタル、モリブデンおよび可能な各種組合せがあ
る。さらに、当業者には分かるように、特定の浴含有量
は上記した金属の無電解蒸着について考慮した要因のい
くつかに依存する。銅や他の各種金属をめっきするため
の浴については、すでに引用したカ―ク‐オスマ―(Kir
k-Othmer）の文献の第８巻、第８２６頁の初めに記載が
ある。
【００２１】本発明の別の態様が図５に示されている。
長方形のスパウトを有する六角形の漏斗１６が開示され
ている。本発明のさらに別の態様が図６に示されてい
る。円筒形の延長部と長方形のスパウトを有する円錐形
状の漏斗１８が開示されている。本発明の方法によって
製造される物品は、たとえば流体ノズル、ウォータジェ
ット混合管、集積回路チップ用ヒ―トシンク、放電加工
機用ワイヤガイド、繊維機械用糸案内および試験管を製
造するのに使用できる。
【００２２】
【実施例の記載】本発明は、以下に例示する特定実施例
によりさらによく理解される。以下の実施例は例示のた
めだけのものであり、本発明の最も広い局面に対する制
限と考えてはならない。実施例 以下に示す実施例のプロセスは上述の工程によって実施
したものであり、その工程は図１−３に示してある。
【００２３】グラファイト製の基体は直径４インチで厚
み１インチのディスクであった。この基体にドリルで開
けた４８個の漏斗形の穴の全表面積は１９１平方センチ
メ―トルであった。次にこの基体を第一のＣＶＤ反応チ
ャンバに入れ、ＲＦ加熱で温度を６００℃まで上げた。
液体の六フッ化タングステン（ＷＦ6 ）を３５℃で気化
させて標準状態で毎時３５０立方センチメ―トル（以下
ＳＣＣＭとする）の流速に調節された定常流とした。六
フッ化タングステンを６０００SCCMの流速の水素と混合
して第一の混合物を形成し、これを１０トルの圧力に維
持されたＣＶＤ反応チャンバ内に送った。この第一の混
合物を基体からの熱によって活性化して断片に分解させ
た。次いで、この断片を漏斗形をした基体表面に吸着さ
せてタングステンに分解させた。タングステンは１．７
マイクロメ―タ―／分の蒸着速度で６０分間蒸着して基
体表面に厚さが１０２マイクロメ―タ―のタングステン
薄膜を生成した。
【００２４】基体表面に形成された漏斗形をした中空の
タングステンマンドレルを、米国ニュ―ジャ―ジ―州ウ
ォ―ルドウィック(Waldwick)の米国レ―ザ―社(U.S. La
serCorporation)製の４０２４型Ｎｄ−ＹＡＧ、Ｑスイ
ッチレ―ザ―によって、残りのタングステン薄膜から分
離し、基体中の漏斗形をした穴から取出した。これらの
マンドレルを、緊張下にぴんと張って保持されたタング
ステンワイヤに垂直に通し、ＣＶＤ反応チャンバ内に入
れた。垂直の高さ１１インチのタングステンフィラメン
トを１１本並べ、その間に垂直の高さ１０インチのマン
ドレル１０本を並べた。各々の間は約１センチメ―トル
ずつ離れていた。
【００２５】タングステンフィラメントを２１５０℃に
加熱し、１．５容量％のメタンと９８．５容量％の水素
とからなる第二の混合物を標準状態で毎分２リットルの
速度で３週間、加熱されたフィラメント上に通した。こ
の第二の反応チャンバを１０トルに保ち、厚さ１ミリメ
―トルのダイヤモンドを蒸着させた。漏斗形をしたダイ
ヤモンドウォータジェット混合管を含むマンドレルを、
米国ニュ―ジャ―ジ―州ウォ―ルドウィック(Waldwick)
の米国レ―ザ―社(U.S. Laser Corporation)製の４０２
４型Ｎｄ−ＹＡＧ、Ｑスイッチレ―ザ―によって、残り
のダイヤモンドから分離した。次に、これらのマンドレ
ルを好ましい態様のエッチング浴に１０分間暴露するこ
とによってエッチングして自立形の漏斗形ダイヤモンド
ウォータジェット混合管を形成した。この混合管は長さ
が７．６２センチメ―トル、内径が０．１０２センチメ
―トルで、漏斗の直径が０．４５７センチメ―トルであ
った。
【００２６】以上、本発明の特定具体例を示したが、そ
の修正は、特に前述の教示に照らして当業者が行なうこ
とができるのであるから、本発明はこれら具体例に限定
されることはもちろんないものと理解されたい。したが
って、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内で
これらの改良の本質的特徴を構成する特徴を含んでいる
ような修正のすべてを包含するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａと図１Ｂは、好ましい態様の加工成形段
階の間の基体を同じ大きさで示す断面図である。図１Ｃ
は、別の態様の加工成形段階の間の基体を同じ大きさで
示す断面図である。図１Ｄは、基体上に支持部材を化学
蒸着する段階後の基体を同じ大きさで示す断面図であ
る。
【図２】支持部材から基体を分離した後の支持部材を同
じ大きさで示す断面図である。
【図３】支持部材上に物品材料を化学蒸着する段階後の
支持部材を同じ大きさで示す断面図である。
【図４】物品から支持部材を分離した後の物品を同じ大
きさで示す断面図である。
【図５】別の具体例の物品を同じ大きさで示す断面図で
ある。
【図６】さらに他の具体例の物品を同じ大きさで示す断
面図である。
【符号の説明】
２ ドリル、 ４ 基体（基板）、 ６ 穴、 ８ 所望形状の表面、 ９ スペ―ドドリル、 １０ コンビネ―ションドリル、 １２ 支持部材、 １４ 物品、 １６、１８ 漏斗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・リチャード・アンソニー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、リンウッド・ドライブ、2142番 (72)発明者 デビット・ウィンフィールド・ウッドラフ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ビッチウッド・ドライブ、 ８番 (72)発明者 チャールズ・ドミニク・イアコバンジェロ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、ドーワルド・ブールバード、 1717番 (72)発明者 ロバート・ヘルマット・エティンガー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、フィリス・コート、４番

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体を加工成形して所望の形状を有する
    表面を形成し、 前記表面上に支持部材材料を付着させて支持部材を形成
    し、 前記支持部材を前記基体から分離し、 前記支持部材上に物品材料を化学蒸着して支持部材上に
    物品を形成し、 前記物品を前記支持部材から分離することからなる、前
    記物品を製造するための改良方法。
  2. 【請求項２】 前記加工成形段階が、さらに、前記形状
    を有するドリルで前記基体に穴を開けることを含んでい
    る、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記表面上に前記支持部材材料を付着さ
    せる前記段階が、さらに、前記表面上に前記支持部材材
    料を化学蒸着することを含んでいる、請求項１記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 前記表面上に前記支持部材材料を化学蒸
    着する前記段階が、さらに、 前記加工成形した基体をＣＶＤ反応チャンバ内に入れ、 前記支持部材材料の化合物と水素からなる第一の気体混
    合物を前記第一の反応チャンバ内に送り、 前記第一の混合物を活性化して断片に分解し、 前記断片を前記表面上に吸着させ、 前記断片を前記表面上で分解して前記支持部材を形成す
    ることを含んでいる、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記表面上に前記支持部材材料を付着さ
    せる前記段階が、さらに、前記支持部材材料を前記表面
    上で電鋳することを含んでいる、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記支持部材を前記基体から分離する前
    記段階が、さらに、前記基体の前記表面上に前記支持部
    材材料を付着させる前に前記表面上に剥離剤を適用する
    ことを含んでいる、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記支持部材上に前記物品材料を化学蒸
    着する前記段階が、さらに、 前記支持部材を前記ＣＶＤ反応チャンバ内に入れ、 前記物品材料の化合物と水素からなる第二の気体混合物
    を前記第二の反応チャンバ内に送り、 前記第二の混合物を活性化して断片に分解し、 前記断片を前記支持部材上に吸着させ、 前記断片を前記支持部材上で分解して前記物品を形成す
    ることを含んでいる、請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記物品を前記支持部材から分離する前
    記段階が、さらに、 前記物品を支持する前記支持部材をエッチング浴に入
    れ、 前記エッチング浴を撹拌して前記支持部材を腐食除去す
    ることを含んでいる、請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記エッチング浴を超音波で撹拌して、
    前記エッチング作用中に前記支持部材上に形成される泡
    を除去する、請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記支持部材が漏斗状中空マンドレル
    である、請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記物品が漏斗状ダイヤモンドウォー
    タジェット混合管である、請求項１記載の方法。
JP4151629A 1991-06-12 1992-06-11 化学蒸着によって物品を製造するための改良方法およびそれによって製造される物品 Withdrawn JPH0617251A (ja)

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