CN111684107A

CN111684107A - 不锈钢部件及其制造方法

Info

Publication number: CN111684107A
Application number: CN201980012004.2A
Authority: CN
Inventors: 濑良彬; 中谷道人; 中村由美子
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2020-09-18
Anticipated expiration: 2039-02-25
Also published as: SG11202008033RA; CN111684107B; KR102186923B1; US10906021B2; WO2019167885A1; TW201938848A; TWI709669B; KR20200100201A; JP6714159B2; JPWO2019167885A1; US20210001303A1

Abstract

本发明提供不锈钢部件及其制造方法，所述不锈钢部件在由不锈钢形成的母材表面形成有钝化层，且钝化层的膜厚为2～20nm，钝化层的最表面的铬原子的原子浓度为0.1～2.3原子％。另外，提供由该不锈钢部件构成与半导体处理液接触的接液部的装置或容器、使用该装置来制造半导体处理液的半导体处理液的制造方法及在该容器中贮藏半导体处理液的半导体处理液的贮藏方法。

Description

不锈钢部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及不锈钢部件及其制造方法。

背景技术

认为半导体的制造工序中使用的各种半导体处理液中含有的金属杂质会导致半导体的成品率降低等。因此，以往使用多种方法来减少半导体处理液中的金属杂质。近年来，伴随着半导体的设计规则的细微化，要求进一步减少金属杂质，特别是在线宽为20nm以下的半导体设计规则中，要求以ppt等级来管理金属杂质浓度。

半导体处理液中含有的金属杂质大致分为在半导体处理液的制造工序中混入的金属杂质和在制造后的贮藏、填充、运送工序中混入的金属杂质这两种。因此，不仅需要减少在半导体处理液的制造工序中混入的金属杂质，还需要减少在贮藏、填充、运送工序中新产生的金属杂质。

其中，作为在半导体处理液的贮藏工序(包括保存)中产生的金属杂质的混入、增加的原因，认为有：自贮藏工序中使用的罐、配管的接液部的金属溶出；以颗粒形式从罐、配管的脱离；等等，已提出了减少金属的溶出或脱离的多种方法。

例如，在专利文献1中记载了作为蒸馏装置的部件，优选使用SUS316L等。另外，在专利文献1中记载了若对部件的表面实施电解研磨处理或复合电解研磨处理而使表面平滑化，则因与液体的接触面积变小等理由而金属变得难以溶出。

在专利文献2中，作为耐腐蚀性能高的半导体制造装置用不锈钢部件，公开了不锈钢部件表面的钝化膜中的Cr₂O₃满足Cr₂O₃/(Fe₂O₃+Cr₂O₃)≥0.65的部件。另外，在专利文献2中，作为钝化膜的形成方法，公开了在氧浓度极低的气氛中进行硝酸浸渍后的加热处理的方法。

在专利文献3中，作为高纯度醇用不锈钢部件，公开了在实施了电解研磨处理的表面上具有厚度为

的铁系氧化物层的部件。另外，在专利文献3中记载了通过使用该部件而使得金属离子相对于高纯度醇的溶出总量成为10ppt以下。

在专利文献4中，作为不锈钢部件的金属溶出抑制方法，公开了下述方法：向由在不锈钢表面形成的氧化铬形成的钝化膜供给氮气及臭氧气体以形成硝酸铬，然后使硝酸铬蒸发。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-39701号公报

专利文献2：日本特开平7-11421号公报

专利文献3：日本特开平7-268599号公报

专利文献4：日本特开2017-155314号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，根据本申请的发明人的研究，可知专利文献1记载的处理方法仅能够获得基于平滑化的接液面积减少来减少金属溶出的效果。因此，虽然能够实现ppb等级的金属溶出的减少，但就ppt等级的金属溶出而言不充分，还存在进一步改善的余地。

另外，专利文献2记载的半导体制造装置用不锈钢部件虽然具有金属溶出减少的效果，但无法以ppt等级控制作为钝化膜的主成分的铬的金属溶出，存在进一步改善的余地。

另外，就专利文献3记载的高纯度醇用不锈钢部件而言，虽然与抛光研磨、电解研磨处理相比能够大幅减少金属的溶出，但铁、锰存在数ppt级的溶出，还存在进一步改善的余地。

另外，即使采用专利文献4记载的方法，也无法形成使表面的铬原子浓度减少至作为母材的不锈钢中含有的铬原子浓度以下的钝化膜，还存在进一步改善的余地。

本发明是鉴于上述现有状况而做出的，本发明的课题在于提供在用于与半导体处理液接触的接液部情况下，可显著抑制金属向半导体处理液的溶出或脱离的不锈钢部件及其制造方法。

用于解决课题的手段

本申请的发明人为了解决上述课题而对与半导体处理液接触的钝化层进行了深入研究。其结果，发现钝化层的最表面的铬原子的原子浓度会对金属的溶出或脱离造成影响，从而完成了本发明。

用于解决上述课题的具体手段包括以下的实施方式。

＜1＞不锈钢部件，其在由不锈钢形成的母材表面形成有钝化层，

前述钝化层的膜厚为2～20nm，前述钝化层的最表面的铬原子的原子浓度为0.1～2.3原子％。

＜2＞根据＜1＞所述的不锈钢部件，其用于与半导体处理液接触的接液部。

＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的不锈钢部件，其中，前述钝化层的最表面的硅原子的原子浓度为0.1～10原子％。

＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一项所述的不锈钢部件，其中，前述钝化层的膜厚为3～20nm。

＜5＞具有与半导体处理液接触的接液部的装置或容器，其中，

前述接液部由＜1＞～＜4＞中任一项所述的不锈钢部件构成。

＜6＞半导体处理液的制造方法，其使用具有由＜1＞～＜4＞中任一项所述的不锈钢部件构成的接液部的装置来制造半导体处理液。

＜7＞半导体处理液的贮藏方法，其半导体处理液贮藏在具有由＜1＞～＜4＞中任一项所述的不锈钢部件构成的接液部的容器中。

＜8＞＜1＞～＜4＞中任一项所述的不锈钢部件的制造方法，

其包括通过电解研磨工序、基于无机酸的清洗工序及加热工序来形成前述钝化层。

＜9＞根据＜8＞所述的制造方法，其中，前述加热工序中的加热温度为300～450℃。

发明效果

使用本发明的不锈钢部件，不仅能够抑制金属离子形式的溶出，还能够抑制颗粒(金属粒子)形式的脱离。特别是，能够抑制铁、铬、镍等离子的溶出、颗粒(金属粒子)的脱离。因此，通过将本发明的不锈钢部件用于例如半导体处理液的制备装置、贮藏装置、填充装置、运送装置等，能够抑制金属杂质向半导体处理液的混入。此外，通过在半导体制造装置的与半导体处理液接触的接液部使用本发明的不锈钢部件，还能够制造高品质的半导体。另外，通过在半导体处理液的制造装置、特别是在移送半导体处理液的移送管、贮藏罐等与半导体处理液接触的接液部使用本发明的不锈钢部件，能够制备金属杂质得以减少的半导体处理液。

附图说明

图1是示出实施例2中的通过350℃的加热处理得到的钝化层的原子浓度的深度方向的变化的图。

具体实施方式

＜不锈钢部件＞

本发明的不锈钢部件为在由不锈钢形成的母材表面形成有钝化层的不锈钢部件，钝化层的膜厚为2～20nm，钝化层的最表面的铬原子的原子浓度为0.1～2.3原子％。

作为成为母材的不锈钢，并无特别限制，能够使用已知的不锈钢。其中，优选含有8质量％以上的镍的合金，更加优选含有8质量％以上的镍的奥氏体系不锈钢。作为奥氏体系不锈钢，能够举出例如SUS(Steel Use Stainless)304(Ni含量：8质量％，Cr含量：18质量％)、SUS304L(Ni含量：9质量％，Cr含量：18质量％)、SUS316(Ni含量：10质量％，Cr含量：16质量％)、SUS316L(Ni含量：12质量％，Cr含量：16质量％)等。通过使用这样的不锈钢，能够较容易地形成满足本发明的要件的钝化层

钝化层为在由不锈钢形成的母材表面形成的氧化膜，具体来说，是铁、铬等不锈钢中含有的金属被氧化而成的膜。

在本发明的不锈钢部件中，钝化层的膜厚为2～20nm。通过设为上述范围的钝化层的膜厚，从而具有钝化层自身的形成变得容易且能够长期间抑制金属的溶出或脱离的倾向。此外，具有在反复进行金属溶出试验后也能够抑制金属的溶出或脱离的倾向。从进一步抑制金属的溶出或脱离的观点出发，优选钝化层的膜厚为3～20nm，更加优选为3～10nm，进一步优选为3～9nm。

需要说明的是，钝化层的膜厚设为在基于XPS(X射线光电子能谱分析)的深度方向分析结果中从最表面起至氧浓度达到最表面的氧浓度的值一半为止的厚度。需要说明的是，关于XPS的测定条件，记载于后述的实施例。

另外，在本发明的不锈钢部件中，钝化层的最表面的铬原子的原子浓度为0.1～2.3原子％。该最表面表示基于XPS的深度方向分析结果中深度为0nm的位置。

钝化层的最表面的铬原子的原子浓度为0.1～2.3原子％，从而具有能够抑制金属的溶出、特别是铬的溶出的倾向。对于钝化层的最表面的铬原子的原子浓度低于0.1原子％的不锈钢部件而言，在使用不锈钢材料时，其制造存在困难。另一方面，在钝化层的最表面的铬原子的原子浓度超过2.3原子％的情况下，存在金属的溶出、脱离、特别是铬粒子的脱离增加的倾向。考虑到不锈钢部件的生产率、金属的溶出或脱离的抑制效果，优选钝化层的最表面的铬原子的原子浓度为0.1～1.0原子％，更加优选为0.1～0.6原子％，进一步优选为0.4～0.6原子％。

此外，在本发明的不锈钢部件中，钝化层的最表面的硅原子的原子浓度优选为0.1～10原子％。通过使硅原子的原子浓度满足上述范围，从而具有能够进一步抑制金属的溶出或脱离的倾向。其中，具有能够进一步抑制铬以外的其他金属、例如铝这样的两性金属的溶出或脱离的倾向。从进一步抑制金属的溶出或脱离的观点出发，钝化层的最表面的硅原子的原子浓度更加优选为2～10原子％，进一步优选为5～10原子％。

钝化层的最表面中的其他成分由所使用的不锈钢材料决定。具体来说，包含作为不锈钢材料的主成分的铁及来自于该不锈钢材料的其他原子。铁及其他原子以氧化物的形式存在。毋庸赘言，钝化层的最表面中的铬、硅、铁及其他原子的合计为100原子％。

另外，钝化层如上所述为不锈钢材料的氧化膜，因此铬、硅、铁等以氧化物的形式存在。因此，其他原子中含有的氧原子为50原子％以上。

在本发明中，虽然具有铬原子为0.1～2.3原子％、硅原子为0.1～10原子％的最表面的钝化层发挥更进一步抑制金属的溶出或脱离的效果的理由尚且不明，但本申请的发明人推定如下。即，推定由于在通过将铬原子设为0.1～2.3原子％以实现致密化的钝化层的表面还存在微量的硅原子(0.1～10原子％)，从而可促进铁氧化膜的致密化。硅原子的浓度调节能够基于后述的加热工序的条件进行控制。具体来说，通过在氧化性气氛下以300～450℃的温度对不锈钢进行加热(烧结)，从而能够获得最表面含有0.1～10原子％的硅原子的钝化层。

另外，为了发挥更进一步抑制金属的溶出或脱离的效果，钝化层优选由平均位错密度为1.0×10¹⁴～1.0×10¹⁶/m²的金属组织构成，更加优选由1.0×10¹⁵～1.0×10¹⁶/m²的金属组织构成。平均位错密度越高，对于金属的溶出或脱离的抑制越有效，但伴随着位错密度的增加，金属穿过晶界而从未经钝化的母材溶出的可能性变高。因此，优选上述范围的平均位错密度。

本发明的不锈钢部件不仅能够抑制金属离子形式的溶出，还能够抑制颗粒(金属粒子)形式的脱离，特别是能够抑制铁、镍、铬的溶出或脱离。因此，本发明的不锈钢部件适用于与半导体处理液接触的接液部。通过将本发明的不锈钢部件用于与半导体处理液接触的接液部，能够将金属向半导体处理液的溶出或脱离控制为ppt等级。需要说明的是，与半导体处理液接触的当然是不锈钢部件的钝化层。

在此，半导体处理液是指半导体制造工序中使用的液体。具体来说，能够举出溶解各种抗蚀剂材料的溶剂、显影液、冲洗液、预润湿液、清洗液、蚀刻液、剥离液、顶涂液等。

这些半导体处理液包括水、有机溶剂、水与有机溶剂的混合溶剂及水系溶剂(碱性水溶液、酸性水溶液等)。

作为有机溶剂，能够举出：乙醇、异丙醇等醇类；乙酸丁酯等酯类；乙二醇、二乙二醇、丙二醇等二醇类；甲苯、二甲苯等芳香族类；甲乙酮、丙酮等酮类；戊烷、己烷等脂肪族烃类；等等。这些有机溶剂可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上。另外，与水相容的物质也可以形成为水溶液。

作为水系溶剂，如上所述能够举出碱性水溶液、酸性水溶液。具体来说，能够举出：含有四烷基铵、氨等碱的水溶液；含有氢氟酸、硫酸、磷酸等酸的水溶液；将两种以上的碱性水溶液或酸性水溶液混合而成的水溶液；等等。

其中，本发明的不锈钢部件适用于与清洗液、冲洗液或显影液接触的接液部。作为清洗液或冲洗液，能够举出将抗蚀剂残渣、蚀刻残渣除去后使用的超纯水、异丙醇。作为显影液，能够举出为除去抗蚀剂而在显影工序中使用的四甲基铵水溶液。在半导体处理液为上述例示的超纯水、异丙醇或四甲基铵水溶液的情况下，通过使用本发明的不锈钢部件，尤其能够抑制金属向这些半导体处理液的溶出或脱离。

需要说明的是，本发明的不锈钢部件的应用对象并非限定于半导体领域，也能够应用于其他需要高品质的制造物的领域、例如医药领域、食品领域。

＜装置或容器＞

本发明的装置或容器为具有与半导体处理液接触的接液部的装置或容器，接液部由本发明的不锈钢部件构成。

如上所述，本发明的不锈钢部件不仅能够抑制金属离子形式的溶出，也能够抑制颗粒(金属粒子)形式的脱离，特别是能够抑制铁、镍、铬的溶出或脱离。因此，本发明的不锈钢部件可适用于具有与需要为高纯度的半导体处理液接触的接液部的装置或容器。

作为这样的装置或容器，能够举出：半导体处理液的制造工序中使用的反应槽、蒸馏塔、搅拌部等；收纳半导体处理液的贮藏罐、保存容器等；在半导体处理液的填充工序中使用的移液用的配管、填充喷嘴等；半导体处理液的运送工序中使用的运送集装箱、货车、收纳容器等；等等。

＜不锈钢部件的制造方法＞

本发明的不锈钢部件的制造方法包括通过电解研磨工序、基于无机酸的清洗工序及加热工序来形成钝化层。即，通过各种工序对由不锈钢材形成的母材的表面进行处理以形成钝化层。

电解研磨工序、基于无机酸的清洗工序及加热工序的顺序并无特别限制，通过依次实施电解研磨工序、基于无机酸的清洗工序、加热工序，从而容易对钝化层的最表面的铬原子及硅原子的原子浓度进行调节，特别是，通过以该顺序实施从而能够容易地调节硅原子的原子浓度。

(电解研磨工序)

电解研磨工序是将电解液向由不锈钢材形成的母材进行通液以施加电而进行的研磨工序，能够采用已知的方法。例如将磷酸、硫酸进行通液来施加电即可。另外，例如，如日本特开2015-227501号公报所记载的那样，也可以使用硝酸进行电解研磨。通过电解研磨，能够在使母材表面平坦化的同时在母材表面形成铬的氧化膜。

基于电解研磨的研磨量例如优选为15～25μm。另外，电解研磨后的表面粗糙度(Ra)例如优选为0.10～0.15μm。

需要说明的是，为了进一步提高电解研磨工序的效果，也可以在进行电解研磨前通过抛光来进行研磨。通过抛光来进行研磨，能够使金属材料的表面(接液部的表面)平坦化，从而能够均匀地进行电解研磨。

抛光研磨方法并无特别限制，能够使用已知的方法。抛光研磨的精加工所使用的研磨磨粒的尺寸并无特别限制，从母材表面的凹凸容易变得更小的角度出发，优选#400以上的更小的磨粒尺寸。

(基于无机酸的清洗工序)

清洗工序中使用的无机酸并无特别限制，能够举出盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸等。这些无机酸可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上。

在无机酸中，优选使用含有硝酸的无机酸(例如20～30％的硝酸水溶液)进行清洗。由于硝酸氧化力高，因此通过使用含有硝酸的无机酸进行清洗，从而能够充分除去在电解研磨中产生的残渣。另外，容易使母材表面氧化，特别是容易形成铁及铬的氧化层。

需要说明的是，氢氟酸对于不锈钢材料的蚀刻性能高，存在母材表面失去平坦性的可能性。因此，就清洗工序中使用的无机酸而言，优选氢氟酸的比例少，优选实质上不含有氢氟酸。

(加热工序)

通过对母材进行加热，从而能够在从钝化层的表面减薄氧化层、特别是氧化铬层的同时使致密的铁氧化膜生长。通过该加热工序，能够调节氧化铬层的膜厚即能够调节钝化层的最表面的铬原子的原子浓度、或调节硅原子的原子浓度。特别是，在使用无机酸对母材进行清洗后实施加热工序，能够有效地调节氧化铬层的膜厚，因此优选。

作为加热气氛，优选含有空气的氧化性气氛(例如大气气氛)。在氧化性气氛下加热，能够促进氧化膜的生长。

作为加热温度，优选为250～450℃，更加优选为300～450℃，进一步优选为300～400℃。通过将加热温度设为250℃以上，具有氧化膜的生长变得充分的倾向。另一方面，通过将加热温度设为450℃以下，具有能够抑制铬从钝化层的晶界露出到表面而铬溶出的倾向。另外，通过将加热温度设为450℃以下，具有能够抑制铬与不锈钢中含有的碳反应而生成碳化铬的倾向。碳化铬是脆的，在半导体处理液中会成为来自于金属成分的颗粒。

加热时间并无特别限制，以钝化层的最表面的铬原子的原子浓度成为0.1～2.3原子％的方式确定即可。此时，进一步优选以硅原子的原子浓度成为0.1～10原子％的方式来确定时间。通常，从经济性的观点出发，优选为0.5～10小时，更加优选为1～3小时。若是上述范围，则能够制造铁氧化膜充分地生长且金属的溶出或脱离被抑制的不锈钢部件。

需要说明的是，加热工序可以在减压下进行。通过在减压下进行加热，能够进一步促进氧化铬层的减薄，因此存在能够缩短加热时间的倾向。

如上所述，通过针对由不锈钢形成的母材进行电解研磨工序、基于无机酸的清洗工序及加热工序，从而能够容易地形成满足本发明的要件的钝化层。其结果，就所得到的不锈钢部件而言，金属的溶出或脱离得以抑制。

＜半导体处理液的制造方法＞

就本发明的半导体处理液的制造方法而言，使用具有由本发明的不锈钢部件构成的接液部的装置来制备半导体处理液。

通常的半导体处理液经由反应槽中的反应工序、蒸馏塔中的纯化工序而生产，在高温、高压的条件下反应、纯化的情况很多。其结果，存在从反应槽、蒸馏塔的金属溶出增多的情况。通过在这些制造装置的接液部使用本发明的不锈钢部件，能够将半导体处理液的金属杂质管理为ppt等级。

＜半导体处理液的贮藏方法＞

本发明的半导体处理液的贮藏方法为将半导体处理液贮藏在具有由本发明的不锈钢部件构成的接液部的容器中。通过在具有由本发明的不锈钢部件构成的接液部的容器中贮藏半导体处理液，能够抑制金属向半导体处理液的溶出或脱离。

如上所述，根据本发明的不锈钢部件，能够将金属的溶出或脱离控制为ppt等级。因此，通过使用该不锈钢部件来制备、贮藏或运送半导体处理液，能够充分地抑制金属杂质的增加。由此可知，本发明的不锈钢部件能够优选用作对半导体处理液进行处理的装置或容器的部件。

实施例

以下基于实施例进一步具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。

＜各种测定方法＞

(钝化层的最表面中的原子浓度的测定方法)

钝化层的最表面中的铁、铬及硅的原子浓度通过XPS(X-ray PhotoelectronSpectroscopy；X射线光电子能谱分析)来测定。作为XPS的装置，使用ULVAC-PHI制的PHI5500型X射线光电子能谱仪。需要说明的是，X射线源使用Al-Kα330W，根据检测到的全部元素的光电子数量的峰值强度，使用PHI公司提供的相对灵敏度因子来计算铬、硅及铁的表面原子浓度。此时，检测区域设为800μm的直径区域。另外，以取出角为45°、检测深度约为5nm的方式设定检测区域。

(钝化层的膜厚的测定方法)

钝化层的膜厚根据上述的基于XPS的深度方向分析结果来计算。作为溅射条件，使用Ar+离子，溅射速率以SiO₂换算计约为0.5nm/min。在XPS测定中得到的氧浓度的深度分布中，计算从最表面起至氧的原子浓度的值减半的深度作为钝化层的膜厚。

(钝化层的平均位错密度的测定方法)

钝化层的平均位错密度使用通过XRD(X-ray diffraction；X射线衍射)得到的半值宽度进行测定。首先，从样品表面进行θ-2θ测定，根据所得到的X射线衍射数据，通过{111}面、{200}面、{220}面及{311}面的洛伦兹函数近似，求出衍射峰的角度及衍射强度的半值宽度，通过Modified Williams-Hall式及Modified Warren-Averbach式计算位错密度。

此时，对比度因子所需的各向异性弹性常数使用已知的Fe-18％Cr-14％Ni钢的值(C11＝1.98，C12＝1.25，C44＝1.22)，计算平均对比度因子(Ch00＝0.345)。伯格斯矢量基于晶格常数设为0.249nm。需要说明的是，由于Cu管球的X射线自表面侵入至最大50μm左右，因此获得从表面到深度约为50μm的平均位错密度。

(金属溶出量的测定方法)

将从以实施例、比较例记载的条件制作的样品片(具有钝化层的部件)溶出到异丙醇中的金属作为金属溶出量进行评价。在金属溶出试验中，样品片于室温浸渍保持两周。将大约500mL的保持后的异丙醇采集到茄型烧瓶中，在使用旋转蒸发器进行浓缩干固后，以大约25mL的0.1N硝酸分两次进行回收。使用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)测量回收后的0.1N硝酸溶液中的金属溶出量。此时，根据浓缩前的异丙醇的重量与回收后的0.1N硝酸溶液的重量之比计算浓缩倍率，并换算为单位重量异丙醇的金属溶出量。需要说明的是，金属溶出量对小数点后第2位进行了四舍五入。

＜实施例1～5及比较例1～4(样品片的制造方法)＞

准备长30mm、宽120mm、厚度为3mm的SUS304L不锈钢。

(电解研磨工序)

使用磷酸-硫酸系电解液在电解电流密度为20～60A/dm²的条件下对不锈钢进行电解研磨，将表面除去大约20μm。

(无机酸清洗工序)

接下来，使用无机酸(20～30％硝酸水溶液)对电解研磨后的不锈钢的表面的加工改性层进行清洗，将表面除去10～50μm。在除去加工改性层后，使用电阻率为1MΩ·cm以上的纯水进行精密清洗。

(加热工序)

在大气气氛且在大气压下，以250～650℃的温度范围进行两小时的加热处理，得到在表面形成有钝化层的样品片。

另外，按照未处理品(未进行加热处理的样品片；比较例1)、水蒸气处理(未进行加热处理而进行水蒸气处理所得到的样品片)等表1所示的制作条件准备样品片(具有钝化层的部件)。将电解研磨工序的有无、清洗工序中使用的无机酸、加热工序中的温度及时间示于表1。

[表1]

＜评价＞

(钝化层的最表面的组成比及钝化层的膜厚的测定)

针对实施例1～5及比较例1～4中得到的样品片，使用XPS对表面进行解析，测定钝化层的最表面的组成比及钝化层的膜厚。钝化层的最表面的组成比表示基于XPS的深度方向分析结果中的深度为0nm的位置的组成比。将结果示于表2。另外，将实施例2的基于XPS的深度方向分析结果示于图1。如图1所示，直到氧浓度值变为一半的溅射时间约为9分钟。溅射速率约为0.5nm/min(SiO₂换算)，因此算出实施例2中的钝化层的膜厚约为5nm(SiO₂换算)。需要说明的是，实施例2的钝化层的平均位错密度为2.3×10¹⁵/m²。

[表2]

(金属溶出试验)

将实施例1～5及比较例1、2、4中得到的样品片浸渍在用1L高纯度异丙醇(株式会社德山，电子工业用等级)充满的树脂制瓶中，在室温下保持两周。经过两周后，使用上述的ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)评价从样品片溶出到高纯度异丙醇中的金属溶出量。将结果示于表3。需要说明的是，比较例3中，由于钝化层的膜厚非常薄(为1nm)从而未进行金属溶出试验。

在金属溶出试验中，将于室温保持两周的试验反复实施一次、两次、三次，关于铁、镍及铬，不仅确认了第一次的溶出特性，还确认了金属溶出的经时变化。将结果示于表4。表3及表4中的“-”表示未进行测定。

[表3]

[表4]

如表3所示，钝化层的最表面中的铬原子的原子浓度为0.1～2.3原子％的实施例的样品片相对于比较例而言金属溶出少。另外，钝化层的最表面中的硅原子的原子浓度为0.1～10原子％的样品片中，铁、镍、铬的溶出少。

此外，如表4所示，即使反复进行金属溶出试验，金属溶出量的变化仍少。由此可知，各实施例的不锈钢部件适合用于与半导体处理液接触的接液部。

(保存稳定性试验)

将实施例2中得到的样品片浸渍在以1L高纯度异丙醇(株式会社德山，电子工业用等级)充满的树脂制瓶中，于室温保存两个月。然后，使用上述的ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)评价保存前后的溶出到高纯度异丙醇中的金属溶出量，计算保存后的金属溶出量的增加量。保存稳定性试验进行了两次。将结果示于表5。需要说明的是，比较例3中，由于钝化层的膜厚非常薄(为1nm)从而未进行保存稳定性试验。

[表5]

如表5所示，即使将样品片浸渍在高纯度异丙醇中于室温保存两个月，金属溶出量也几乎没有增加。

Claims

1.不锈钢部件，其在由不锈钢形成的母材表面形成有钝化层，

所述钝化层的膜厚为2～20nm，所述钝化层的最表面的铬原子的原子浓度为0.1～2.3原子％。

2.根据权利要求1所述的不锈钢部件，其用于与半导体处理液接触的接液部。

3.根据权利要求1或2所述的不锈钢部件，其中，所述钝化层的最表面的硅原子的原子浓度为0.1～10原子％。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的不锈钢部件，其中，所述钝化层的膜厚为3～20nm。

5.具有与半导体处理液接触的接液部的装置或容器，其中，

所述接液部由权利要求1～4中任一项所述的不锈钢部件构成。

6.半导体处理液的制造方法，其使用具有由权利要求1～4中任一项所述的不锈钢部件构成的接液部的装置来制造半导体处理液。

7.半导体处理液的贮藏方法，其将半导体处理液贮藏在具有由权利要求1～4中任一项所述的不锈钢部件构成的接液部的容器中。

8.权利要求1～4中任一项所述的不锈钢部件的制造方法，

其包括通过电解研磨工序、基于无机酸的清洗工序及加热工序来形成所述钝化层。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述加热工序中的加热温度为300～450℃。