JP2007138288A - 多層コート耐食性部材 - Google Patents
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Abstract
【効果】本発明の耐食性部材は、ハロゲン系腐食性ガス、あるいは、そのプラズマに対しての耐食性を向上させ、半導体製造装置やフラットパネルディスプレイ製造装置に用いた際のプラズマエッチングによるパーティクル汚染を抑制することができる。また、洗浄による部材損傷を抑制できるため、部材の高寿命が可能である。そのため、高品質製品を長期的かつ効率的に生産することができる。
【選択図】なし
Description
(1)ハロゲン系ガス雰囲気又はハロゲン系ガスプラズマ雰囲気に曝される耐食性部材であって、基材表面に複数の材料を被覆させてなり、その被覆層の最表面が希土類元素のフッ化物であり、その下に気孔率が5%未満の希土類元素の酸化物層を有することを特徴とする耐食性部材、
(2)希土類元素が、それぞれY、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luから選ばれる1種であることを特徴とする(1)記載の耐食性部材、
(3)希土類元素が、それぞれY、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luから選ばれる少なくとも2種の希土類元素からなる(1)記載の耐食性部材、
(4)基材上に希土類元素の酸化物層、その上に希土類元素のフッ化物層を形成した(1)〜(3)のいずれか1項記載の耐食性部材、
(5)半導体製造装置用又はフラットパネルディスプレイ製造装置用である(1)〜(4)のいずれか1項記載の耐食性部材
を提供する。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmにて30μm/Passで溶射し、150μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が4.8%の皮膜を得た。続いて酸化イットリウム溶射層の上にフッ化イットリウム粉末を上記条件で50μmの膜厚で成膜し、全厚み200μmの多層膜を有した試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmにて30μm/Passで溶射し、100μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が4.8%の皮膜を得た。続いて酸化イットリウム溶射層の上にフッ化イットリウム粉末を上記条件で100μmの膜厚で成膜し、全厚み200μmの多層膜を有した試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmにて30μm/Passで溶射し、100μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が4.8%の皮膜を得た。続いてフッ化イットリウム粉末を上記条件で20μmの膜厚で成膜した。続いて酸化イットリウム粉末を上記条件で50μmの膜厚で成膜した。続いてフッ化イットリウム粉末を上記条件で30μmの膜厚で成膜して全厚み200μmの多層膜を有した試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化ガドリニウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmにて30μm/Passで溶射し、150μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が4.2%の皮膜を得た。続いて酸化ガドリニウム溶射層の上にフッ化ガドリニウム粉末を上記条件で50μmの膜厚で成膜し、全厚み200μmの多層膜を有した試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化ジスプロシウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmにて30μm/Passで溶射し、150μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が4.3%の皮膜を得た。続いて酸化ジスプロシウム溶射層の上にフッ化ジスプロシウム粉末を上記条件で50μmの膜厚で成膜し、全厚み200μmの多層膜を有した試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、耐食性皮膜なしの試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmにて30μm/Passで溶射し、200μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が4.8%の単層膜を有した試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離150mmにて30μm/Passで溶射し、150μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が8.7%の皮膜を得た。続いて酸化イットリウム溶射層の上にフッ化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmの条件で50μmの膜厚で成膜し、全厚み200μmの多層膜を有した試験片を得た。
□20mmのアルミニウム合金基材表面をアセトン脱脂し、基材片面をコランダムの研削材で粗面化処理を行った後、酸化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離130mmにて30μm/Passで溶射し、150μmの膜厚に成膜し、画像解析法での気孔率が5.5%の皮膜を得た。続いて酸化イットリウム溶射層の上にフッ化イットリウム粉末を大気圧プラズマ溶射装置にてアルゴンガスをプラズマガスとして使用して、出力40kW、溶射距離100mmの条件で50μmの膜厚で成膜し、全厚み200μmの多層膜を有した試験片を得た。
試験片を中央□10mmが露出するようにポリイミドテープでマスキングし、RIE(反応性イオンエッチング)装置を用いてCF4プラズマ中で10時間の照射試験を行い、マスク有無の部分をレーザー顕微鏡で高度差計測することによりエロージョン深さを求めた。プラズマ照射条件は出力0.55W、ガスCF4+O2(20%)、ガス流量50sccm、圧力7.9Pa〜6.0Paとした。また、表1にプラズマ耐食性試験結果を示す。
純水洗浄時に発生する酸により被覆層及び基材が損傷するため、以下に示す方法で耐酸性を調べた。試験片にポリ塩化ビニル製のパイプ(内径16mm、肉厚3mm、高さ30mm)を固定し、パイプ内に0.5mol/lの塩酸溶液3ccを入れ、25℃で5時間放置した後の液中の被覆層材料元素と基材材料元素の溶出量をICP分析で定量した。また、同様に0.5mol/lのフッ酸溶液についても溶出量を調べた。表2に耐酸性試験結果を示す。
Claims (5)
- ハロゲン系ガス雰囲気又はハロゲン系ガスプラズマ雰囲気に曝される耐食性部材であって、基材表面に複数の材料を被覆させてなり、その被覆層の最表面が希土類元素のフッ化物であり、その下に気孔率が5%未満の希土類元素の酸化物層を有することを特徴とする耐食性部材。
- 希土類元素が、それぞれY、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luから選ばれる1種であることを特徴とする請求項1記載の耐食性部材。
- 希土類元素が、それぞれY、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luから選ばれる少なくとも2種の希土類元素からなる請求項1記載の耐食性部材。
- 基材上に希土類元素の酸化物層、その上に希土類元素のフッ化物層を形成した請求項1乃至3のいずれか1項記載の耐食性部材。
- 半導体製造装置用又はフラットパネルディスプレイ製造装置用である請求項1乃至4のいずれか1項記載の耐食性部材。
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