JP2003119087A - Composite coating material, laminated body, corrosion resistant member, halogen gas plasma resistant member and method for manufacturing composite coating material - Google Patents

Composite coating material, laminated body, corrosion resistant member, halogen gas plasma resistant member and method for manufacturing composite coating material

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JP2003119087A
JP2003119087A JP2001318983A JP2001318983A JP2003119087A JP 2003119087 A JP2003119087 A JP 2003119087A JP 2001318983 A JP2001318983 A JP 2001318983A JP 2001318983 A JP2001318983 A JP 2001318983A JP 2003119087 A JP2003119087 A JP 2003119087A
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composite coating
resin
coating material
porous body
ceramic
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Japanese (ja)
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Tomoyuki Fujii
知之 藤井
Haruaki Ohashi
玄章 大橋
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite coating material which is to be applied on a ceramic member and which has high heat resistance and hardly causes brittle fracture and dropping of particles. SOLUTION: The composite coating material contains a ceramic porous body having open pores and a resin impregnating the pores. The ceramic porous body has an effect to keep certain heat resistance while the resin filling the pores suppress brittle fracture and prevents dropping of the particles.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複合コーティング
材料、積層体、耐蝕性部材、耐ハロゲンガスプラズマ用
部材および複合コーティング材料の製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite coating material, a laminate, a corrosion resistant member, a halogen gas plasma resistant member, and a method for producing a composite coating material.

【0002】[0002]

【従来の技術】スーパークリーン状態を必要とする半導
体製造装置では、デポジション用ガス、エッチング用ガ
ス、及びクリーニング用ガスとして、塩素系ガス、及び
フッ素系ガスなどのハロゲン系腐食性ガスが使用されて
いる。例えば、熱CVD装置などの半導体製造装置にお
いては、デポジション後にClF、NF 、C
、HF、及びHClなどのハロゲン系腐食性ガスか
らなる半導体クリーニングガスを用いている。また、デ
ポジションの段階でも、WF 、SiHClなど
のハロゲン系腐食性ガスを成膜用ガスとして使用してい
る。
2. Description of the Related Art Semiconductors requiring a super clean state
In body manufacturing equipment, deposition gas and etching gas
Chlorine gas as a cleaning gas and
Halogen-based corrosive gas such as fluorine-based gas is used
There is. For example, semiconductor manufacturing equipment such as thermal CVD equipment
However, after deposition, ClFThree, NF Three  , C
FFourHalogen-based corrosive gas such as HF, HF, and HCl
The semiconductor cleaning gas consisting of In addition,
WF at the position stage6  , SiHTwoClTwoSuch
The halogen-based corrosive gas of
It

【0003】半導体製造装置用チャンバーやドームを、
アルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素セラミックスに
よって形成することは知られている。
A chamber or dome for semiconductor manufacturing equipment
It is known to be formed of alumina, aluminum nitride, or silicon carbide ceramics.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、こうした
半導体製造装置用の部材イットリウム−アルミニウムガ
ーネットによって形成することを検討した。しかし、イ
ットリウム−アルミニウムガーネットは脆性であるの
で、クラックが発生しやすく、このためにバルク材とし
て使用困難なことが判明した。このため、本発明者は、
アルミナ基材の表面をイットリウム−アルミニウムガー
ネットによって被覆することを検討した(特願2001
−110136号明細書)。これは、イットリウム−ア
ルミニウムガーネットの耐熱性、耐蝕性を利用すること
と、アルミニウム元素による汚染の可能性を少なくする
ことを狙っている。この際、イットリウム−アルミニウ
ムガーネット被膜は、製造コストの観点および膜厚を大
きくできるという利点から、溶射法によって形成するこ
とを検討してきた。
The inventor of the present invention has studied the formation of such a member for semiconductor manufacturing equipment using yttrium-aluminum garnet. However, since yttrium-aluminum garnet is brittle, cracks easily occur, which makes it difficult to use as a bulk material. Therefore, the present inventor
It was studied to coat the surface of the alumina base material with yttrium-aluminum garnet (Japanese Patent Application No. 2001).
-110136 specification). This aims to utilize the heat resistance and corrosion resistance of yttrium-aluminum garnet and to reduce the possibility of contamination by aluminum element. At this time, the yttrium-aluminum garnet coating has been studied to be formed by a thermal spraying method from the viewpoint of manufacturing cost and the advantage that the film thickness can be increased.

【0005】しかし、溶射法によって形成したイットリ
ウム−アルミニウムガーネット膜は、一般に多孔質であ
るので、強度が低く、熱応力によって破壊したり、イオ
ンエッチングされた際に粒子が脱落する懸念がある。ま
た、膜からパーティクルが発生しやすく、コンタミネー
ションの洗浄除去が困難である。例えばセラミック部材
からパーティクルがウエハー上に落下すると、成膜不
良、絶縁不良や導通不良の現象が生じて、半導体不良の
原因となる。
However, since the yttrium-aluminum garnet film formed by the thermal spraying method is generally porous, it has low strength and may be broken by thermal stress, or particles may fall off when ion-etched. Further, particles are likely to be generated from the film, and it is difficult to clean and remove contamination. For example, when particles fall from a ceramic member onto a wafer, defects such as film formation defects, insulation defects, and conduction defects occur, which causes semiconductor defects.

【0006】本発明の課題は、セラミック部材上に設け
られる複合コーティング材料であって、脆性破壊を生じ
にくく、かつ脱粒が生じにくいような複合コーティング
材料を提供することである。
An object of the present invention is to provide a composite coating material provided on a ceramic member, which is less likely to cause brittle fracture and less likely to be shredded.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、セラミック部
材上に設けられる複合コーティング材料であって、開気
孔を有するセラミック多孔体と、開気孔に含浸されてい
る樹脂とを備えていることを特徴とする、複合コーティ
ング材料に係るものである。
The present invention provides a composite coating material provided on a ceramic member, which comprises a ceramic porous body having open pores and a resin impregnated in the open pores. It relates to a composite coating material characterized.

【0008】また、本発明は、セラミック部材と、この
セラミック部材の表面に設けられるコーティングとを備
えている積層体であって、コーティングが、前記複合コ
ーティング材料からなることを特徴とする、積層体に係
るものである。
The present invention also provides a laminate comprising a ceramic member and a coating provided on the surface of the ceramic member, wherein the coating is made of the composite coating material. It is related to.

【0009】また、本発明は、セラミック部材上に設け
られる複合コーティング材料の製造方法であって、開気
孔を有するセラミック多孔体を前記セラミック部材上に
形成し、次いでセラミック多孔体の表面に樹脂液を塗布
し、この樹脂液を開気孔に充填した後、樹脂液をキュア
リングし、樹脂を生成させることによって、開気孔に樹
脂を含浸させることを特徴とする。
Further, the present invention is a method for producing a composite coating material provided on a ceramic member, wherein a ceramic porous body having open pores is formed on the ceramic member, and then a resin liquid is applied to the surface of the ceramic porous body. Is applied to fill the open pores with the resin solution, and then the resin solution is cured to generate the resin, whereby the open pores are impregnated with the resin.

【0010】本発明の複合コーティング材料は、開気孔
を有するセラミック多孔体と、開気孔に含浸されている
樹脂とを備えている。このセラミック多孔体が耐熱性を
担う。しかし、セラミック多孔体のみでは脆性があり、
かつ脱粒が発生しやすい。特に、溶射法によって形成さ
れたセラミック多孔体には、この傾向が強く見られる。
このため、開気孔に樹脂を含浸させることによって、セ
ラミック多孔体の脆性破壊が生じにくくなる。これと共
に、開気孔に含浸された樹脂によって、セラミック多孔
体の表面付近からのセラミック粒子の脱粒が生じにくく
なる。これによって、耐熱性、耐脆性、耐脱粒特性を備
える複合コーティング材料が得られた。
The composite coating material of the present invention comprises a ceramic porous body having open pores and a resin impregnated in the open pores. This ceramic porous body bears heat resistance. However, there is brittleness only with a ceramic porous body,
Moreover, shedding is likely to occur. In particular, this tendency is strongly observed in the ceramic porous body formed by the thermal spraying method.
Therefore, by impregnating the open pores with resin, brittle fracture of the ceramic porous body is less likely to occur. At the same time, the resin impregnated into the open pores makes it difficult for the ceramic particles to be shed from the vicinity of the surface of the ceramic porous body. This resulted in a composite coating material with heat resistance, brittleness resistance and shatter resistance.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】セラミック多孔体を構成するセラ
ミックスは、限定はされないが、耐熱性の高いものが好
ましく、更には耐蝕性の高いものが好ましい。このよう
なセラミックスとしては、以下のものが特に好ましい。 (1)希土類元素もしくはアルカリ土類元素と、アルミ
ナとの複合酸化物を含むセラミックス。特に、イットリ
アとアルミナとの複合酸化物。 (2)アルミニウム含有セラミックス。例えば、アルミ
ナ、窒化アルミニウム、サイアロン。 (3)窒化物系セラミックス。例えば、窒化アルミニウ
ム、窒化珪素、サイアロン、炭化珪素。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ceramic constituting the ceramic porous body is not limited, but preferably has high heat resistance, and more preferably has high corrosion resistance. The following are particularly preferable as such ceramics. (1) Ceramics containing a composite oxide of a rare earth element or an alkaline earth element and alumina. In particular, a composite oxide of yttria and alumina. (2) Aluminum-containing ceramics. For example, alumina, aluminum nitride, sialon. (3) Nitride ceramics. For example, aluminum nitride, silicon nitride, sialon, silicon carbide.

【0012】イットリアとアルミナとの複合酸化物とし
ては、以下を例示できる。 (1)YAl12(YAG:イットリウム−アル
ミニウムガーネット)。イットリアとアルミナとを3:
5の割合で含有し、ガーネット結晶構造を有する。 (2)YAlO(YAP)。ペロブスカイト結晶構
造。 (3)YAl(YAM)。単斜晶系。
The following are examples of the composite oxide of yttria and alumina. (1) Y 3 Al 5 O 12 (YAG: yttrium - aluminum garnet). Yttria and alumina 3:
It is contained in a ratio of 5 and has a garnet crystal structure. (2) YAlO 3 (YAP). Perovskite crystal structure. (3) Y 4 Al 2 O 9 (YAM). Monoclinic system.

【0013】本発明の複合コーティング材料を、高純度
が要求される用途、特に半導体製造装置用途に適用する
場合には、セラミック多孔体中には、アルカリ金属、遷
移金属の含有量が少ないことが好ましく、合計値で10
0ppm以下とすることが好ましく、30ppm以下と
することが一層好ましい。なお、この含有量は、誘導結
合プラズマ(ICP)やGD−MSによる定量分析によ
って測定する。
When the composite coating material of the present invention is applied to applications where high purity is required, particularly semiconductor production equipment applications, the ceramic porous body may contain a small amount of alkali metal or transition metal. Preferably 10 in total
It is preferably 0 ppm or less, and more preferably 30 ppm or less. In addition, this content is measured by inductively coupled plasma (ICP) or quantitative analysis by GD-MS.

【0014】複合コーティング材料における樹脂の含有
量は限定されない。しかし、樹脂の含有量を5容量%以
上とすることによって、本発明の作用効果が一層顕著と
なる。この観点からは、樹脂の含有量を8容量%以上と
することが更に好ましい。また、樹脂の含有量を30容
量%以下とすることによって、複合コーティング材料の
耐熱性、更には耐蝕性を高く維持しやすい。この観点か
らは、樹脂の含有量を20容量%以下とすることが更に
好ましい。なお、複合コーティング材料における樹脂の
含有量は、樹脂含浸前後の気孔率の差や断面観察によっ
て測定する。
The content of resin in the composite coating material is not limited. However, when the content of the resin is 5% by volume or more, the effect of the present invention becomes more remarkable. From this viewpoint, it is more preferable that the content of the resin is 8% by volume or more. Further, when the content of the resin is 30% by volume or less, it is easy to maintain the heat resistance and the corrosion resistance of the composite coating material at a high level. From this viewpoint, the content of the resin is more preferably 20% by volume or less. The content of the resin in the composite coating material is measured by observing the difference in porosity before and after the resin impregnation and observing the cross section.

【0015】樹脂は特に限定されないが、耐熱性、耐蝕
性の観点から、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミ
ド樹脂が好ましい。
The resin is not particularly limited, but from the viewpoint of heat resistance and corrosion resistance, fluororesin, silicone resin and polyimide resin are preferable.

【0016】セラミック部材の材質は限定されないが、
以下の材質が特に好ましい。 (1)アルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素の緻密質
焼結体または多孔質多孔質焼結体。 (2)別の基材の上に、アルミナ、窒化アルミニウムま
たは炭化珪素の粉末を含有するペースト層ないし塗布層
を形成し、後の熱処理によってこのペースト層や塗布層
を焼結させることによって、アルミナ、窒化アルミニウ
ムまたは炭化珪素の被膜を形成させる。
Although the material of the ceramic member is not limited,
The following materials are particularly preferable. (1) A dense sintered body or a porous porous sintered body of alumina, aluminum nitride, or silicon carbide. (2) A paste layer or a coating layer containing powder of alumina, aluminum nitride or silicon carbide is formed on another base material, and the paste layer or the coating layer is sintered by a subsequent heat treatment. , A film of aluminum nitride or silicon carbide is formed.

【0017】セラミック部材の形状は特に限定はなく、
板状、膜状であってよい。
The shape of the ceramic member is not particularly limited,
It may be plate-shaped or film-shaped.

【0018】好適な実施形態においては、セラミック部
材と複合コーティングとの間に中間層を設ける。
In the preferred embodiment, an intermediate layer is provided between the ceramic member and the composite coating.

【0019】中間層の材質は限定されないが、イットリ
ウム化合物が好ましい。イットリウム化合物としては、
以下のものを例示できる。 (1)イットリア。 (2)イットリアを含む固溶体(ジルコニア−イットリ
ア固溶体、希土類酸化物−イットリア固溶体)。 (3)イットリアを含む複合酸化物(例えば、前述した
イットリウム・アルミニウムガーネット、YAl
、YAlO) (4)三フッ化イットリウム (5)Y−Al−(O)−F (6)YZr
The material of the intermediate layer is not limited, but an yttrium compound is preferable. As the yttrium compound,
The following can be illustrated. (1) Yttria. (2) Solid solution containing yttria (zirconia-yttria solid solution, rare earth oxide-yttria solid solution). (3) Composite oxide containing yttria (for example, the above-mentioned yttrium-aluminum garnet, Y 4 Al 2 O)
9 , YAlO 3 ) (4) Yttrium trifluoride (5) Y-Al- (O) -F (6) Y 2 Zr 2 O 7

【0020】更に好ましくは、中間層を構成するイット
リウム化合物が少なくともイットリアを含んでいる。こ
れにはイットリア、イットリアを含む固溶体、イットリ
アを含む複合酸化物が含まれる。
More preferably, the yttrium compound forming the intermediate layer contains at least yttria. This includes yttria, solid solutions containing yttria, and complex oxides containing yttria.

【0021】前記コーティングの厚さは、本発明の作用
を発揮する上では、10μm以上であることが好まし
い。また、コーティングのセラミック部材からの剥離や
脱粒を抑制するという観点からは、1000μm以下で
あることが好ましい。
The thickness of the coating is preferably 10 μm or more in order to exert the effect of the present invention. Further, from the viewpoint of suppressing the peeling or shedding of the coating from the ceramic member, it is preferably 1000 μm or less.

【0022】本発明のコーティングは、セラミック部材
の表面に連続的に存在していてよい。しかし、セラミッ
ク部材の所定面に全面にわたって連続的に形成されてい
ることは必須ではない。例えば、部材の表面において不
連続的に生成しており、島状の層状物を複数形成してい
る場合も含む。また、膜が、部材の所定面に点在ないし
散在している場合も含む。
The coating of the present invention may be present continuously on the surface of the ceramic member. However, it is not essential that the entire surface of the ceramic member is formed continuously. For example, the case where the members are discontinuously generated on the surface of the member and a plurality of island-shaped layered products are formed is also included. It also includes the case where the film is scattered or scattered on a predetermined surface of the member.

【0023】本発明の積層体は、耐蝕性部材の基材とし
て使用できる。この耐蝕性部材が耐蝕性を発揮する対象
としては、熱CVD装置などの半導体製造装置がある。
こうした半導体製造装置では、ハロゲン系腐食性ガスか
らなる半導体クリーンガスを用いる。本発明の積層体
は、ハロゲンガスプラズマ中だけでなく、ハロゲンガス
と酸素ガスを混合した気体のプラズマ雰囲気中において
も、耐蝕性をもつ。
The laminate of the present invention can be used as a base material for a corrosion resistant member. A target for which the corrosion resistant member exhibits corrosion resistance is a semiconductor manufacturing apparatus such as a thermal CVD apparatus.
In such a semiconductor manufacturing apparatus, a semiconductor clean gas composed of a halogen-based corrosive gas is used. The laminate of the present invention has corrosion resistance not only in the halogen gas plasma but also in the plasma atmosphere of the gas in which the halogen gas and the oxygen gas are mixed.

【0024】また、本発明の積層体は、ハロゲンガスの
プラズマに曝露される耐ハロゲンガスプラズマ用部材の
基材として使用できる。ハロゲンガスとしては、ClF
、NF、CF、WF、Cl、BCl等を例
示できる。
The laminate of the present invention can be used as a base material for a halogen gas plasma resistant member exposed to plasma of halogen gas. As halogen gas, ClF
3 , NF 3 , CF 4 , WF 6 , Cl 2 , BCl 3 and the like can be exemplified.

【0025】本発明の複合コーティング材料を製造する
際には、好ましくは、開気孔を有するセラミック多孔体
をセラミック部材上に溶射法によって形成し、次いでセ
ラミック多孔体の表面に樹脂液を塗布し、この樹脂液を
開気孔に充填した後、樹脂液をキュアリングして樹脂を
生成させることによって、開気孔に樹脂を含浸させる。
このプロセスについて述べる。
In producing the composite coating material of the present invention, preferably, a ceramic porous body having open pores is formed on a ceramic member by a thermal spraying method, and then a resin liquid is applied to the surface of the ceramic porous body, After filling the open pores with this resin solution, the resin solution is cured to generate the resin, thereby impregnating the open pores with the resin.
This process will be described.

【0026】まず、セラミック部材またはその前駆体の
上にセラミック多孔体の原料粉末を溶射して溶射膜を形
成する。
First, a raw material powder for a ceramic porous body is sprayed on a ceramic member or its precursor to form a sprayed film.

【0027】溶射の際の圧力は特に限定されず、常圧溶
射法、低圧溶射法を採用できる。圧力を調節することに
よって、セラミック多孔体の開気孔率を調節できる。
The pressure at the time of thermal spraying is not particularly limited, and a normal pressure spraying method or a low pressure spraying method can be adopted. The open porosity of the ceramic porous body can be adjusted by adjusting the pressure.

【0028】溶射膜を形成した後に、溶射膜を熱処理す
ることができる。この際の熱処理温度は限定されない
が、1300℃以上が好ましく、あるいは、1800℃
以下であることが好ましい。
After forming the sprayed film, the sprayed film can be heat treated. The heat treatment temperature at this time is not limited, but preferably 1300 ° C. or higher, or 1800 ° C.
The following is preferable.

【0029】セラミック多孔体の原料粉末は、目的とす
るセラミック多孔体からなる粉末であってよく、あるい
は、溶射(および前述の熱処理)後にセラミック多孔体
を生成するような混合粉末であってよい。
The raw material powder of the ceramic porous body may be a powder composed of the desired ceramic porous body, or may be a mixed powder that forms the ceramic porous body after thermal spraying (and the above-mentioned heat treatment).

【0030】例えば、イットリアを含む複合酸化物から
なるセラミック多孔体を生成させたい場合には、次の原
料を使用できる。 (1)イットリアとアルミナとの複合酸化物からなる粉
末を溶射する。 (2)イットリア粉末とアルミナ粉末との混合物を溶射
する。
For example, when it is desired to form a ceramic porous body made of a composite oxide containing yttria, the following raw materials can be used. (1) Spraying a powder of a composite oxide of yttria and alumina. (2) Spray a mixture of yttria powder and alumina powder.

【0031】また、セラミック多孔体の原料を溶射する
前に、中間層の原料を溶射することができる。この場合
にも、中間層の原料粉末は、目的とするセラミックから
なる粉末であってよく、あるいは、溶射(および前述の
熱処理)後に中間層を生成するような混合粉末であって
よい。
Further, the raw material for the intermediate layer can be sprayed before the raw material for the ceramic porous body is sprayed. Also in this case, the raw material powder for the intermediate layer may be a powder made of the desired ceramic, or may be a mixed powder that forms the intermediate layer after thermal spraying (and the above-mentioned heat treatment).

【0032】混合粉末を溶射する際には、混合粉末をそ
のまま溶射することもできる。あるいは、混合粉末に対
してバインダーと溶剤とを添加して噴霧乾燥法によって
造粒し、造粒粉末を溶射することもできる。
When spraying the mixed powder, the mixed powder may be directly sprayed. Alternatively, a binder and a solvent may be added to the mixed powder and granulated by a spray drying method, and the granulated powder may be sprayed.

【0033】イットリア粉末とアルミナ粉末との混合粉
末を溶射する場合には、好ましくは、イットリア粉末の
50%平均粒子径が0.1μm以上、100μm以下で
ある。また、好ましくは、アルミナ粉末の50%平均粒
子径が0.1μm以上、100μm以下である。ただ
し、イットリア粉末、アルミナ粉末ともに、50%平均
粒子径(D50)は、2次粒子が存在しない場合には1
次粒子の粒径であり、2次粒子が存在する場合には2次
粒子の粒径である。
When spraying a mixed powder of yttria powder and alumina powder, the 50% average particle diameter of the yttria powder is preferably 0.1 μm or more and 100 μm or less. Further, the 50% average particle diameter of the alumina powder is preferably 0.1 μm or more and 100 μm or less. However, both the yttria powder and the alumina powder have a 50% average particle diameter (D50) of 1 when secondary particles do not exist.
The particle size of the secondary particles, and if secondary particles are present, the particle size of the secondary particles.

【0034】イットリア粉末とアルミナ粉末との割合は
特に限定されない。しかし、イットリアとアルミナとの
mol比率に換算して(イットリア/アルミナ)、0.
2〜1であることが好ましく、0.5〜0.7であるこ
とが更に好ましい。
The ratio of yttria powder to alumina powder is not particularly limited. However, when converted to the mol ratio of yttria and alumina (yttria / alumina),
It is preferably 2-1 and more preferably 0.5-0.7.

【0035】前記混合粉末は、イットリア粉末およびア
ルミナ粉末以外の第三成分の粉末を含んでいてもよい。
ただし、こうした第三成分は、イットリア−アルミナ複
合酸化物膜のガーネット相、ペロブスカイト相の結晶相
に対して悪影響を与えないものであることが好ましく、
イットリア−アルミナ複合酸化物のガーネット相やペロ
ブスカイト相において、イットリアまたはアルミナを置
換するような成分であることが好ましい。こうした成分
としては、以下を例示できる。La、Pr
、Nd、Sm、Eu、Gd
、Tb、Dy、Ho、Er
、Tm、Yb、La、MgO、C
aO、SrO、ZrO、CeO、SiO、Fe
、B
The mixed powder is yttria powder or
The powder of the third component other than the lumina powder may be included.
However, such a third component is a yttria-alumina compound.
Crystal phase of garnet phase and perovskite phase of composite oxide film
It is preferable that it does not adversely affect
Garnet phase and pero of yttria-alumina composite oxide
Place yttria or alumina in the skeleton phase
It is preferable that the component be replaced. These ingredients
The following can be given as examples. LaTwoOThree, Pr
TwoOThree, NdTwoOThree, SmTwoOThree, EuTwoOThree, GdTwo
OThree, TbTwoOThree, DyTwoOThree, HoTwoOThree, ErTwoO
Three, TmTwoOThree, YbTwoOThree, LaTwoOThree, MgO, C
aO, SrO, ZrOTwo, CeOTwo, SiOTwo, Fe Two
OThree, BTwoOThree

【0036】次いで、樹脂液をセラミック多孔体上に塗
布し、セラミック多孔体中に含浸させ、キュアリングす
る。この樹脂液は特に限定されないが、室温硬化型また
は熱硬化型であることが好ましい。キュアリングの温度
は、使用する樹脂液の硬化温度に従って決定する。
Next, the resin liquid is applied onto the ceramic porous body, impregnated in the ceramic porous body, and cured. The resin liquid is not particularly limited, but is preferably a room temperature curable type or a thermosetting type. The curing temperature is determined according to the curing temperature of the resin liquid used.

【0037】好ましくは、キュアリング前に樹脂液を真
空脱泡する。この際には、セラミック部材を真空容器内
に入れることが好ましい。
Preferably, the resin liquid is vacuum degassed before the curing. At this time, it is preferable to put the ceramic member in a vacuum container.

【0038】また、キュアリング前、あるいはキュアリ
ング中に、セラミック部材の周囲雰囲気の圧力を増大さ
せることによって、樹脂液の開気孔中への含浸を促進す
ることが好ましい。この圧力は、1atm以上が好まし
く、5atm以上が更に好ましい。また、セラミック部
材をオートクレーブ等の密閉容器中に収容し、加熱する
ことによって、セラミック部材を加圧することができ
る。
Further, it is preferable that the impregnation of the resin liquid into the open pores is promoted by increasing the pressure of the ambient atmosphere of the ceramic member before or during the curing. This pressure is preferably 1 atm or more, more preferably 5 atm or more. Further, the ceramic member can be pressurized by housing the ceramic member in a closed container such as an autoclave and heating it.

【0039】本発明の複合コーティング材料は、190
℃以下、好ましくは130℃以下の温度領域において
は、耐熱性を有する。
The composite coating material of the present invention comprises 190
It has heat resistance in a temperature range of ℃ or less, preferably 130 ℃ or less.

【0040】[0040]

【実施例】(実施例1)イットリア粉末とアルミナ粉末
との混合粉末を準備した。イットリア粉末の50%平均
粒子径を0.5μmとしたものをスプレードライして3
0μmに造粒した。アルミナ粉末の50%平均粒子径を
30μmとした。イットリア粒子とアルミナ粒子とを重
量比57.1:42.9の割合で混合した。イットリア
とアルミナとのモル比率は3:5である。イットリア粉
末とアルミナ粉末とをボールミルを用いて湿式混合し
た。
Example 1 A mixed powder of yttria powder and alumina powder was prepared. Yttria powder with a 50% average particle size of 0.5 μm was spray-dried to 3
Granulated to 0 μm. The 50% average particle diameter of the alumina powder was set to 30 μm. Yttria particles and alumina particles were mixed in a weight ratio of 57.1: 42.9. The molar ratio of yttria to alumina is 3: 5. The yttria powder and the alumina powder were wet mixed using a ball mill.

【0041】寸法10mm×10mm×厚さ2mmの平
板形状のアルミナ板からなる部材を準備した(アルミナ
純度99.7%)。この部材の表面を超音波洗浄し、こ
の洗浄面に、スルーザーメテコ社製のプラズマ溶射機を
用いて前記混合粉末をプラズマ溶射した。溶射時には、
アルゴンを40リットル/分の流量で流し、水素を12
リットル/分の流量で流した。溶射出力は40kWと
し、溶射距離は120mmとした。得られた積層体を1
500℃で熱処理し、セラミック多孔体膜を形成した。
A member made of a flat alumina plate having a size of 10 mm × 10 mm × thickness of 2 mm was prepared (alumina purity 99.7%). The surface of this member was ultrasonically cleaned, and the mixed powder was plasma sprayed onto the cleaned surface using a plasma spraying machine manufactured by Sruzer Metco. When spraying,
Argon was supplied at a flow rate of 40 liters / minute, and hydrogen was supplied at a rate of 12
Flowed at a flow rate of 1 / min. The spray output was 40 kW and the spray distance was 120 mm. 1 for the obtained laminated body
Heat treatment was performed at 500 ° C. to form a ceramic porous body film.

【0042】次いで、セラミック多孔体膜上に、液状の
フッ素樹脂を塗布し、次いで積層体を真空容器中に収容
し、室温で保持し、樹脂液中の空気を真空脱泡した。次
いで、真空容器から積層体を大気中に取り出し、150
℃で加熱してキュアリングし、本発明の複合コーティン
グ材料を得た。
Next, a liquid fluororesin was applied onto the ceramic porous film, the laminate was then housed in a vacuum container and kept at room temperature, and the air in the resin liquid was degassed by vacuum. Then, the laminate was taken out from the vacuum container into the atmosphere and
The composite coating material of the present invention was obtained by heating and curing at ℃.

【0043】次いで、この複合コーティング材料中の結
晶相、樹脂の容量%(vol.%)を次の方法により測
定し、またクラックの有無と脱粒を評価した。
Next, the crystal phase in this composite coating material and the volume% (vol.%) Of the resin were measured by the following method, and the presence or absence of cracks and shedding were evaluated.

【0044】(結晶相の同定)X線回折装置により結晶
相を同定した。そして、YAL(420)/YAG(4
20)を算出した。測定条件は以下のとおりである。 CuKα、50kV、300mA 、2 θ=20-70° 使用装置:回転対陰極型X線回折装置「理学電機製「R
INT」」 (樹脂の容量%)樹脂を含浸する前の多孔体層の気孔率
と、樹脂を含浸した後の複合コーティング層の気孔率と
を測定し、その差を樹脂の容量%(vol.%)とし
た。 (クラックの有無)コーティングの表面について、走査
型電子顕微鏡で5000倍の倍率で観測した。 (脱粒の評価)各コーティングの表面にスコッチテープ
を粘着させ、次いでテープを剥離させた。次いで、剥離
したテープの粘着面について、1mm×1mmの視野を
走査型電子顕微鏡によって観察し、粘着面に付着した寸
法1.0μm以上の粒子の個数を数えた。
(Identification of crystal phase) The crystal phase was identified by an X-ray diffractometer. And YAL (420) / YAG (4
20) was calculated. The measurement conditions are as follows. CuKα, 50kV, 300mA, 2 θ = 20-70 ° Device used: Rotating anticathode type X-ray diffractometer "Rigaku Denki" R
“INT” ”(volume% of resin) The porosity of the porous body layer before impregnating the resin and the porosity of the composite coating layer after impregnating the resin are measured, and the difference is measured by the volume% (vol. %). (Presence or absence of cracks) The surface of the coating was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times. (Evaluation of shedding) Scotch tape was adhered to the surface of each coating, and then the tape was peeled off. Then, a 1 mm × 1 mm field of view was observed with a scanning electron microscope on the adhesive surface of the peeled tape, and the number of particles having a size of 1.0 μm or more attached to the adhesive surface was counted.

【0045】この結果、イットリウム−アルミニウムガ
ーネット結晶相を確認した。樹脂密度は10容量%であ
った。膜表面にクラックは見られなかった。そして、脱
粒個数は2個であった。
As a result, an yttrium-aluminum garnet crystal phase was confirmed. The resin density was 10% by volume. No crack was found on the film surface. And the number of shredded particles was two.

【0046】(実施例2)実施例1において、樹脂をシ
リコーン樹脂に変更した。また、キュアリングを120
℃で行った。この結果、イットリウム−アルミニウムガ
ーネット結晶相を確認した。樹脂密度は12容量%であ
った。膜表面にクラックは見られなかった。そして、脱
粒個数は4個であった。
Example 2 In Example 1, the resin was changed to a silicone resin. Also, cure 120
Performed at ° C. As a result, a yttrium-aluminum garnet crystal phase was confirmed. The resin density was 12% by volume. No crack was found on the film surface. And the number of shredded particles was 4.

【0047】(実施例3)実施例1において、樹脂をポ
リイミド樹脂に変更した。また、キュアリングを220
℃で行った。この結果、イットリウム−アルミニウムガ
ーネット結晶相を確認した。樹脂密度は8容量%であっ
た。膜表面にクラックは見られなかった。そして、脱粒
個数は3個であった。
(Example 3) In Example 1, the resin was changed to a polyimide resin. Also, cure 220
Performed at ° C. As a result, a yttrium-aluminum garnet crystal phase was confirmed. The resin density was 8% by volume. No crack was found on the film surface. Then, the number of shredded particles was 3.

【0048】(比較例1)実施例1と同様の条件で、ア
ルミナ部材上に多孔体コーティングを形成した。ただ
し、この膜中に樹脂液の含浸とキュアリングとは行わな
かった。この結果、イットリウム−アルミニウムガーネ
ット結晶相を確認した。このコーティングの気孔率をア
ルキメデス法によって測定したところ、10%であっ
た。脱粒個数は70個であった。
Comparative Example 1 Under the same conditions as in Example 1, a porous material coating was formed on the alumina member. However, neither impregnation of the resin liquid nor curing was performed in this film. As a result, a yttrium-aluminum garnet crystal phase was confirmed. The porosity of this coating was measured by the Archimedes method and found to be 10%. The number of shed particles was 70.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミック部材上に設けられる複合コーティング材料であ
って、脆性破壊を生じにくく、かつ脱粒が生じにくいよ
うな複合コーティング材料を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a composite coating material provided on a ceramic member, which is less likely to cause brittle fracture and less likely to be shed.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 4/18 C23C 4/18 Fターム(参考) 4F100 AA33B AD01A AD01B AK01C AT00D AT00E BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10C BA10E BA13 DD20B DJ00B EH462 EH56B EH562 EJ592 EJ82C EJ962 YY00C 4K031 AA08 AB02 AB03 AB11 CB09 CB14 CB42 CB43 CB45 CB46 CB47 FA01 FA09 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C23C 4/18 C23C 4/18 F term (reference) 4F100 AA33B AD01A AD01B AK01C AT00D AT00E BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10C BA10E BA13 DD20B DJ00B EH462 EH56B EH562 EJ592 EJ82C EJ962 YY00C 4K031 AA08 AB02 AB03 AB11 CB09 CB14 CB42 CB43 CB45 CB46 CB47 FA01 FA09

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セラミック部材上に設けられる複合コーテ
ィング材料であって、 開気孔を有するセラミック多孔体と、前記開気孔に含浸
されている樹脂とを備えていることを特徴とする、複合
コーティング材料。
1. A composite coating material provided on a ceramic member, comprising: a ceramic porous body having open pores; and a resin impregnated in the open pores. .
【請求項2】前記複合コーティング材料における前記樹
脂の含有量が5〜30容量%であることを特徴とする、
請求項1記載の材料。
2. The content of the resin in the composite coating material is 5 to 30% by volume,
The material according to claim 1.
【請求項3】前記セラミック多孔体が、イットリア、ア
ルミナ、およびイットリアとアルミナとの複合酸化物の
うちの少なくとも一種からなることを特徴とする、請求
項1または2記載の材料。
3. The material according to claim 1, wherein the ceramic porous body is composed of at least one of yttria, alumina, and a composite oxide of yttria and alumina.
【請求項4】前記セラミック多孔体が溶射法によって形
成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれ
か一つの請求項に記載の材料。
4. The material according to claim 1, wherein the ceramic porous body is formed by a thermal spraying method.
【請求項5】セラミック部材と、このセラミック部材の
表面に設けられるコーティングとを備えている積層体で
あって、 前記コーティングが、請求項1〜4のいずれか一つの請
求項に記載の複合コーティング材料からなることを特徴
とする、積層体。
5. A laminated body comprising a ceramic member and a coating provided on the surface of the ceramic member, wherein the coating is a composite coating according to any one of claims 1 to 4. A laminate, which is made of a material.
【請求項6】前記セラミック部材と前記コーティングと
の間に中間層を備えていることを特徴とする、請求項5
記載の積層体。
6. An intermediate layer is provided between the ceramic member and the coating.
The laminate described.
【請求項7】前記コーティングの厚さが10μm以上、
1000μm以下であることを特徴とする、請求項5ま
たは6記載の積層体。
7. The thickness of the coating is 10 μm or more,
It is 1000 micrometers or less, The laminated body of Claim 5 or 6 characterized by the above-mentioned.
【請求項8】請求項5〜7のいずれか一つの請求項に記
載の積層体を基材として備えていることを特徴とする、
耐蝕性部材。
8. A laminate comprising the laminate according to any one of claims 5 to 7 as a base material,
Corrosion resistant material.
【請求項9】ハロゲンガスのプラズマに曝露される耐ハ
ロゲンガスプラズマ用部材であって、請求項5〜7のい
ずれか一つの請求項に記載の積層体を基材として備えて
いることを特徴とする、耐ハロゲンガスプラズマ用部
材。
9. A halogen gas plasma resistant member that is exposed to a plasma of a halogen gas, comprising the laminate according to any one of claims 5 to 7 as a base material. And a member for halogen gas plasma resistant.
【請求項10】セラミック部材上に設けられる複合コー
ティング材料の製造方法であって、 開気孔を有するセラミック多孔体を前記セラミック部材
上に形成し、次いで前記セラミック多孔体の表面に樹脂
液を塗布し、この樹脂液を前記開気孔に充填した後、前
記樹脂液をキュアリングして樹脂を生成させることによ
って、前記開気孔に前記樹脂を含浸させることを特徴と
する、複合コーティング材料の製造方法。
10. A method for producing a composite coating material provided on a ceramic member, comprising forming a ceramic porous body having open pores on the ceramic member, and then applying a resin liquid to the surface of the ceramic porous body. A method for producing a composite coating material, comprising: filling the resin liquid into the open pores, and then curing the resin liquid to generate a resin, thereby impregnating the resin into the open pores.
【請求項11】前記複合コーティング材料における前記
樹脂の含有量が5〜30容量%であることを特徴とす
る、請求項10記載の方法。
11. The method according to claim 10, wherein the content of the resin in the composite coating material is 5 to 30% by volume.
【請求項12】前記セラミック多孔体が、イットリア、
アルミナ、およびイットリアとアルミナとの複合酸化物
のうちの少なくとも一種からなることを特徴とする、請
求項10または11記載の方法。
12. The ceramic porous body is yttria,
The method according to claim 10 or 11, which comprises at least one of alumina and a composite oxide of yttria and alumina.
【請求項13】前記セラミック多孔体を溶射法によって
成膜することを特徴とする、請求項12記載の方法。
13. The method according to claim 12, wherein the ceramic porous body is formed into a film by a thermal spraying method.
【請求項14】前記セラミック多孔体に前記樹脂液を塗
布した状態で、前記樹脂液を真空脱泡することを特徴と
する、請求項10〜13のいずれか一つの請求項に記載
の方法。
14. The method according to claim 10, wherein the resin liquid is vacuum degassed in a state where the resin liquid is applied to the ceramic porous body.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010047433A (en) * 2008-08-20 2010-03-04 Ferrotec Ceramics Corp Surface-treated ceramic member and manufacturing method thereof
US8231967B2 (en) 2008-08-20 2012-07-31 Ulvac, Inc. Surface-treated ceramic member, method for producing the same and vacuum processing apparatus
JP2014130905A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Taiheiyo Cement Corp Vacuum suction device and manufacturing method therefor
CN106030766A (en) * 2014-02-14 2016-10-12 株式会社樱花彩色笔 Plasma processing detection indicator
JP2017189890A (en) * 2016-04-12 2017-10-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Resin molding and method for producing the same, and kitchen counter, floor pan for bathroom, toilet bowl and washroom cabinet
US10400125B2 (en) 2014-09-16 2019-09-03 Sakura Color Products Corporation Ink composition for plasma treatment detection, and plasma treatment detection indicator
CN112889135A (en) * 2018-10-30 2021-06-01 京瓷株式会社 Porous ceramic, member for semiconductor manufacturing apparatus, shower plate, and plug

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010047433A (en) * 2008-08-20 2010-03-04 Ferrotec Ceramics Corp Surface-treated ceramic member and manufacturing method thereof
US8231967B2 (en) 2008-08-20 2012-07-31 Ulvac, Inc. Surface-treated ceramic member, method for producing the same and vacuum processing apparatus
JP2014130905A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Taiheiyo Cement Corp Vacuum suction device and manufacturing method therefor
CN106030766A (en) * 2014-02-14 2016-10-12 株式会社樱花彩色笔 Plasma processing detection indicator
US10401338B2 (en) 2014-02-14 2019-09-03 Sakura Color Products Corporation Plasma processing detection indicator
US10400125B2 (en) 2014-09-16 2019-09-03 Sakura Color Products Corporation Ink composition for plasma treatment detection, and plasma treatment detection indicator
JP2017189890A (en) * 2016-04-12 2017-10-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Resin molding and method for producing the same, and kitchen counter, floor pan for bathroom, toilet bowl and washroom cabinet
CN112889135A (en) * 2018-10-30 2021-06-01 京瓷株式会社 Porous ceramic, member for semiconductor manufacturing apparatus, shower plate, and plug

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