JP2010150617A - 溶射用スラリー、溶射皮膜の形成方法、及び溶射皮膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の溶射用スラリーは、酸化イットリウム粒子及び分散媒を含有する。酸化イットリウム粒子の純度は95質量%以上であり、酸化イットリウム粒子の平均粒子径は6μm以下であり、溶射用スラリー中の酸化イットリウム粒子の含有量は1.5〜30体積%である。酸化イットリウム粒子のBET比表面積は、好ましくは1〜25m2/gである。また、液圧測定法による溶射用スラリーの相対堆積割合は、好ましくは30%以下である。
【選択図】なし
Description
本発明の別の態様では、上記の溶射用スラリーをプラズマ溶射して溶射皮膜を形成する溶射皮膜の形成方法が提供される。
本実施形態の溶射用スラリーは、溶射皮膜を形成する用途、特に、反応性プラズマに曝される半導体デバイス製造装置やフラットパネルディスプレイデバイス製造装置などの部材の表面に当該部材がプラズマエロージョンを受けるのを防ぐために設けられる溶射皮膜をプラズマ溶射により形成する用途で主に使用される。
酸化イットリウム粒子は、不可避的不純物などの酸化イットリウム以外の成分を含むことを許容する。ただし、溶射用スラリーから形成される溶射皮膜の耐プラズマエロージョン性の向上という点からすると、酸化イットリウム粒子は高純度である必要がある。具体的には、酸化イットリウム粒子中の酸化イットリウム含有量、すなわち酸化イットリウム粒子の純度は95質量%以上であることが必須であり、好ましくは98質量%以上、より好ましくは99質量%以上、さらに好ましくは99.9質量%以上、最も好ましくは99.99質量%以上である。
本実施形態の溶射用スラリー中に含まれる酸化イットリウム粒子は、純度が95質量%以上と高く、かつ平均粒子径が6μm以下と小さいため、所要の耐プラズマエロージョン性を有する溶射皮膜を溶射用スラリーから形成するうえで極めて有利である。そのうえ、溶射用スラリー中の酸化イットリウム粒子の含有量は1.5〜30体積%であり、このことは溶射用スラリーから溶射皮膜を形成する際の所要の成膜速度を実現するうえで、また溶射機への良好な供給に適した所要の流動性の溶射用スラリーを得るうえでも有利である。そのため、本実施形態の溶射用スラリーは、半導体デバイス製造装置やフラットパネルディスプレイデバイス製造装置などのプラズマエロージョンを防止する目的において有用な溶射皮膜の形成に適するものである。
・ 前記実施形態の溶射用スラリーは、酸化イットリウム粒子及び分散媒以外の成分をさらに含有してもよい。例えば、酸化イットリウム粒子の分散性を向上させるべく、溶射用スラリーはポリビニルアルコールなどの分散剤をさらに含有してもよい。
実施例1〜15及び比較例1〜6においては、酸化イットリウム粒子と分散媒を含有し、必要に応じて分散剤をさらに含有したスラリーを用意した。実施例1〜15及び比較例1〜4,6のスラリーを表1及び2のいずれかに示す条件で溶射することにより厚さ200μmの皮膜を形成し、比較例5のスラリーを塗布及び300度の温度で焼成することにより厚さ500μmの皮膜を形成した。
比較例7においては、酸化イットリウム造粒焼結粒子からなる粉末を用意し、表3に示す条件で溶射することにより厚さ200μmの皮膜を形成した。
表4の“スラリー中のY2O3粒子の含有量”欄には、各例のスラリー中に占める酸化イットリウム粒子の比率を測定した結果を示す。
表4の“スラリーの相対堆積割合”欄には、液圧測定法による各例のスラリーの相対堆積割合を測定した結果を示す。
表4の“分散剤の種類”欄には、各例のスラリー中に含まれる分散剤の種類を示す。同欄中の“PVA”はポリビニルアルコールを表す。
表4の“成膜効率”欄には、各例のスラリー又は粉末を溶射して皮膜を形成したときの成膜効率(付着効率)を評価した結果を示す。具体的には、使用したスラリー又は粉末中に含まれる酸化イットリウム粒子の重量に対する得られた溶射皮膜の重量の比率が40%以上である場合には(○)、20%以上40%未満である場合には可(△)と評価した。
表4の“ビッカース硬度”欄には、各例のスラリー又は粉末から形成された皮膜又は焼結体のビッカース硬度を、株式会社島津製作所製の微小硬度測定器HMV−1で測定した結果を示す。
Claims (6)
- 酸化イットリウム粒子及び分散媒を含んだ溶射用スラリーであって、
酸化イットリウム粒子の純度が95質量%以上であり、
酸化イットリウム粒子の平均粒子径が6μm以下であり、
溶射用スラリー中の酸化イットリウム粒子の含有量が1.5〜30体積%であることを特徴とする溶射用スラリー。 - 酸化イットリウム粒子のBET比表面積が1〜25m2/gである請求項1に記載の溶射用スラリー。
- 液圧測定法による相対堆積割合が30%以下である請求項1又は2に記載の溶射用スラリー。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶射用スラリーをプラズマ溶射して溶射皮膜を形成することを特徴とする溶射皮膜の形成方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶射用スラリーを溶射して得られる溶射皮膜であって、ビッカース硬度が500以上であることを特徴とする溶射皮膜。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶射用スラリーを溶射して得られる溶射皮膜であって、溶射皮膜中の酸化イットリウムに占める単斜晶酸化イットリウムの比率が30%以上であることを特徴とする溶射皮膜。
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