JP2015193872A - Member coated with ceramic spray coating film, and member for semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

Member coated with ceramic spray coating film, and member for semiconductor manufacturing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2015193872A
JP2015193872A JP2014071466A JP2014071466A JP2015193872A JP 2015193872 A JP2015193872 A JP 2015193872A JP 2014071466 A JP2014071466 A JP 2014071466A JP 2014071466 A JP2014071466 A JP 2014071466A JP 2015193872 A JP2015193872 A JP 2015193872A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
layer
crack
coating
sprayed coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014071466A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
博紀 横田
Hironori Yokota
博紀 横田
光晴 稲葉
Mitsuharu Inaba
光晴 稲葉
達也 福士
Tatsuya Fukushi
達也 福士
雄平 大井手
Yuhei Oide
雄平 大井手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tocalo Co Ltd
Original Assignee
Tocalo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tocalo Co Ltd filed Critical Tocalo Co Ltd
Priority to JP2014071466A priority Critical patent/JP2015193872A/en
Priority to PCT/JP2015/052804 priority patent/WO2015151573A1/en
Priority to TW104103404A priority patent/TW201536960A/en
Publication of JP2015193872A publication Critical patent/JP2015193872A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING 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
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING 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
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/042Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a member coated with a ceramic spray coating film, having an excellent corrosion resistance, excellent electrical insulation properties, and an excellent durability, and a member for a semiconductor manufacturing apparatus.SOLUTION: A member 1 coated with a ceramic spray coating film includes a densified layer 4 formed by applying a high-energy beam to a surface of a ceramic spray coating film 3 on a substrate 2. A crack suppression layer including multiple spray coating materials dispersed each other in a laminate state is provided under the densified layer 4. When a crack 6 propagating beyond the densified layer 4 in a depth direction reaches a boundary of the multiple coating materials, displacement between the spray coating materials contacting the boundary is caused, which suppresses the propagation of the crack 6 by releasing a force of the crack 6 and changing the direction of the crack.

Description

本発明は基材上のセラミック溶射皮膜の表層を高エネルギービームの照射によって緻密化して耐腐食性やパーティクル低減などの機能性を付与すると共に、高エネルギービームの照射により発生するクラックの深部方向への進展を防止したセラミック溶射皮膜被覆部材及び半導体製造装置用部材に関するものである。   In the present invention, the surface layer of the ceramic sprayed coating on the base material is densified by irradiation with a high energy beam to provide functions such as corrosion resistance and particle reduction, and in the depth direction of cracks generated by irradiation with a high energy beam. The present invention relates to a ceramic spray-coated member and a semiconductor manufacturing apparatus member that prevent the development of the above.

構造物の耐摩耗性、低摩擦化などを向上させるために、構造部材の表面に各種の溶射皮膜を形成して溶射皮膜被覆部材とすることが行われている。溶射法はセラミックス、金属、サーメットなどの溶射粉末材料を可燃性ガスの燃焼フレーム中に、又はAr、He、Hなどのガスによって発生させたプラズマジェットフレーム中に供給し、これらを軟化又は溶融した状態にして、被溶射体の表面に高速で吹き付けることにより、被溶射体の表面に溶射皮膜を形成する表面処理技術である。 In order to improve the wear resistance and low friction of the structure, various types of sprayed coatings are formed on the surface of the structural member to form a sprayed coating coated member. Spraying method is a ceramic, a metal, a thermal spray powder material, such as during combustion flame of the combustible gas cermet, or supplying Ar, He, in the plasma jet flame which is generated by a gas such as H 2, soften or melt them This is a surface treatment technique for forming a thermal spray coating on the surface of the thermal sprayed body by spraying the surface of the thermal sprayed object at a high speed.

溶射皮膜被覆部材の適用分野の拡大にともない、溶射材料にセラミックを用いたセラミック溶射皮膜被覆部材には一層の機能性向上が望まれている。セラミック溶射皮膜被覆部材の用途の一つとして、CVD装置、PVD装置、レジスト塗布装置などの半導体製造装置を構成する構造部材がある。半導体製造プロセスにおける処理容器内では、ふっ化物や塩化物を含んだ処理ガスがよく使用されるため、処理容器内におかれている各種の部材が腐食してしまうという問題がある。そのため、係る製造プロセスに使用される部材には、電気絶縁性に加え、耐腐食性が求められる。さらに処理容器内で生じるパーティクルと呼ばれる微粒子の存在は、半導体デバイス製品の品質や歩留まりに影響する。このような問題に対する対策として、半導体製造装置用部材の表面にセラミック溶射皮膜を形成して、電気絶縁性及び耐腐食性を向上させると共に、パーティクルの発生を低減させている。   With the expansion of the field of application of the thermal spray coating member, further improvement in functionality is desired for the ceramic thermal spray coating member using ceramic as the thermal spray material. One of the uses of the ceramic spray coating member is a structural member constituting a semiconductor manufacturing apparatus such as a CVD apparatus, a PVD apparatus, or a resist coating apparatus. Since processing gases containing fluorides and chlorides are often used in processing containers in semiconductor manufacturing processes, there is a problem that various members in the processing containers are corroded. Therefore, in addition to electrical insulation, members used in such manufacturing processes are required to have corrosion resistance. Further, the presence of fine particles called particles generated in the processing container affects the quality and yield of semiconductor device products. As a countermeasure against such a problem, a ceramic spray coating is formed on the surface of a member for a semiconductor manufacturing apparatus to improve electrical insulation and corrosion resistance, and to reduce generation of particles.

しかし過酷な腐食性ガスが存在する条件下などでは、必ずしも十分な耐腐食性の効果が得られない場合がある。加えて回路微細化の一途をたどる半導体デバイスの製造プロセスにおいては、これまで問題視されていなかったより微細なサイズのパーティクルの発生も問題視され始めている。そのため基材上に形成した溶射皮膜の表面に高エネルギービームを照射し、表層の皮膜組成物を再溶融、再凝固させて、表層を緻密化層とすることが行われており、これにより耐腐食性やパーティクルの低減効果が格段に向上することが知られている。   However, under the condition where severe corrosive gas exists, there may be a case where a sufficient effect of corrosion resistance is not always obtained. In addition, in the manufacturing process of semiconductor devices, which continue to be miniaturized, the generation of finer-sized particles, which has not been regarded as a problem, has begun to be regarded as a problem. Therefore, the surface of the thermal spray coating formed on the substrate is irradiated with a high energy beam, and the surface coating composition is remelted and re-solidified to make the surface layer a densified layer. It is known that the effect of reducing corrosivity and particles is remarkably improved.

例えば、特許文献1には半導体加工装置用セラミック被覆部材の製造方法として、基材表面に、周期律表の3a属元素の酸化物を溶射して、多孔質層を形成し、多孔質層の表層を高エネルギー照射することによって二次再結晶層を形成する技術が記載されている。特許文献2には、セラミック溶射皮膜にレーザービーム又は電子ビームを照射して当該溶射皮膜表層のセラミック組成物を再溶融、再凝固させることで、網目状の亀裂が形成されている高強度セラミック層を備える半導体製造装置用部材が記載されている。   For example, in Patent Document 1, as a method for producing a ceramic coating member for a semiconductor processing apparatus, a porous layer is formed by spraying an oxide of a Group 3a element of the periodic table on the surface of a base material. A technique for forming a secondary recrystallized layer by irradiating a surface layer with high energy is described. Patent Document 2 discloses a high-strength ceramic layer in which a mesh-like crack is formed by irradiating a ceramic sprayed coating with a laser beam or an electron beam to remelt and resolidify the ceramic composition on the surface of the sprayed coating. A member for a semiconductor manufacturing apparatus is provided.

特開2007−247043号公報JP 2007-27043 A 特開2013−095973号公報JP 2013-095973 A

しかしながら、半導体加工装置用セラミック被覆部材の製造方法として、基材表面に、周期律表の3a属元素の酸化物を溶射して、多孔質層を形成し、多孔質層の表層を高エネルギー照射することによって二次再結晶層を形成する技術(特許文献1)では、高エネルギー照射によって、多孔質層が溶融し、二次再結晶層を形成する際に、多孔質層にクラックが発生することが予想される。そのクラックの形態によっては、パーティクルの増加や耐腐食性の低下、及び電気絶縁性の低下などが懸念される。   However, as a method for manufacturing a ceramic coating member for a semiconductor processing apparatus, a porous layer is formed by spraying an oxide of group 3a element of the periodic table on the surface of the base material, and the surface layer of the porous layer is irradiated with high energy In the technique (Patent Document 1) for forming the secondary recrystallized layer by doing so, the porous layer is melted by high energy irradiation, and cracks are generated in the porous layer when the secondary recrystallized layer is formed. It is expected that. Depending on the form of the crack, there are concerns about an increase in particles, a decrease in corrosion resistance, a decrease in electrical insulation, and the like.

セラミック溶射皮膜にレーザービーム又は電子ビームを照射して当該溶射皮膜表層のセラミック組成物を再溶融、再凝固させることで、網目状の亀裂が形成されている高強度セラミック層を備える半導体製造装置用部材(特許文献2)においては、溶射皮膜表層のセラミック組成物を再溶融、再凝固する際に、溶射皮膜表層に網目状に発生するクラックの大きさを制御している。しかし溶射皮膜の深部側へのクラックが深く形成された場合には、溶射皮膜の損傷や電気絶縁性の著しい低下が懸念される。   For semiconductor manufacturing equipment comprising a high-strength ceramic layer in which a network-like crack is formed by irradiating a ceramic sprayed coating with a laser beam or an electron beam to remelt and resolidify the ceramic composition on the surface of the sprayed coating In the member (Patent Document 2), when the ceramic composition on the surface of the thermal spray coating is remelted and re-solidified, the size of cracks generated in a mesh shape on the surface of the thermal spray coating is controlled. However, when cracks on the deep side of the sprayed coating are formed deeply, there is a concern that the sprayed coating is damaged or the electrical insulation is significantly reduced.

そこで本発明は従来技術の問題点に鑑み、耐腐食性、電気絶縁性及び耐久性に優れるセラミック溶射皮膜被覆部材及び半導体製造装置用部材を提供することを目的とする。   Accordingly, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a ceramic spray coating member and a semiconductor manufacturing apparatus member that are excellent in corrosion resistance, electrical insulation, and durability.

上記目的を達成するため次の技術的手段を講じた。即ち本発明は、基材上のセラミック溶射皮膜の表面に高エネルギービームを照射して緻密化層を形成したセラミック溶射皮膜被覆部材において、前記緻密化層の下に、積層状態で互いに分散した複数の溶射材料からなるクラック抑制層が存在していることを特徴とするセラミック溶射皮膜被覆部材である。   In order to achieve the above objective, the following technical measures were taken. That is, the present invention relates to a ceramic sprayed coating covering member in which a densified layer is formed by irradiating the surface of a ceramic sprayed coating on a substrate with a high energy beam. A ceramic spray-coated member having a crack suppression layer made of a thermal spray material.

本発明のセラミック溶射皮膜被覆部材の緻密化層の下には、高エネルギービームを照射して緻密化層を形成した際のクラックの進展を止めるクラック抑制層が存在している。クラック抑制層は分散した複数の溶射材料で構成されているため、緻密化層を深部方向に超えて進展してきたクラックが複数の溶射材料の界面に達したとき、この界面を境に接している溶射材料同士のずれが生じる。そのためクラックの力が開放されて、それ以上のクラックの進展を止めることができる。複数の溶射材料が積層状態で分散していることで、緻密化層から進展してきたクラックの方向を効果的に転換させることができる。従って、レーザービームのエネルギー量を大きくした照射を行って、緻密化層の厚みを増大させても、緻密化層を超えるクラックの進展を抑制することができる。   Under the densified layer of the ceramic spray coating coated member of the present invention, there is a crack suppression layer that stops the progress of cracks when the densified layer is formed by irradiation with a high energy beam. Since the crack suppression layer is composed of a plurality of dispersed thermal spray materials, when a crack that has progressed beyond the densified layer in the depth direction reaches the interface of the thermal spray materials, it is in contact with this interface. Deviation between sprayed materials occurs. As a result, the crack force is released and further crack development can be stopped. By disperse | distributing the some thermal spray material in the lamination | stacking state, the direction of the crack which has progressed from the densification layer can be changed effectively. Therefore, even when irradiation with an increased energy amount of the laser beam is performed to increase the thickness of the densified layer, the progress of cracks exceeding the densified layer can be suppressed.

前記複数の溶射材料を、酸化物系セラミックを含む2種以上のセラミックで構成することにより、クラック抑制層まで進展してきたクラックの方向を大きく転換させることができる。   By configuring the plurality of thermal spray materials with two or more kinds of ceramics including an oxide-based ceramic, the direction of cracks that have progressed to the crack suppression layer can be greatly changed.

前記複数の溶射材料のうちの少なくとも1つは20μm〜200μm程度の幅で略扁平状に形成されていれば、緻密化層から進展してきたクラックの力の開放効果をより大きくでき、クラック方向をさらに大きく転換させることができる。   If at least one of the plurality of sprayed materials is formed in a substantially flat shape with a width of about 20 μm to 200 μm, it is possible to increase the effect of opening the crack force that has progressed from the densified layer, and to change the crack direction. It can be further transformed.

前記クラック抑制層を50μm以上の厚みで形成することにより、クラックの進展をより確実に止めることができる。   By forming the crack suppression layer with a thickness of 50 μm or more, the progress of cracks can be more reliably stopped.

前記クラック抑制層中における前記複数の溶射材料のうちの1つの含有率が3vol%〜97vol%であることが好ましい。これによりクラックの進展をより効果的に止めることができる。   It is preferable that the content rate of one of the plurality of thermal spray materials in the crack suppression layer is 3 vol% to 97 vol%. Thereby, progress of a crack can be stopped more effectively.

本発明の半導体製造装置用部材は、基材上にセラミック溶射皮膜が形成されたセラミック溶射皮膜被覆部材からなる半導体製造装置用部材であって、当該セラミック溶射皮膜被覆部が上記で説明したセラミック溶射皮膜被覆部材であることを特徴とする。   The member for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention is a member for a semiconductor manufacturing apparatus comprising a ceramic sprayed coating member in which a ceramic sprayed coating is formed on a base material, and the ceramic sprayed coating covering portion is described above. It is a film covering member.

本発明の半導体製造装置用部材を構成するセラミック溶射皮膜被覆部材の緻密化層の下には、高エネルギービームを照射して緻密化層を形成した際のクラックの進展を止めるクラック抑制層が存在している。クラック抑制層は分散した複数の溶射材料で構成されているため、緻密化層を深部方向に超えて進展してきたクラックが複数の溶射材料の界面に達したとき、この界面を境に接している溶射材料同士のずれが生じる。そのためクラックの力が開放されて、それ以上のクラックの進展を止めることができる。複数の溶射材料が積層状態で分散していることで、緻密化層から進展してきたクラックの方向を効果的に転換させることができる。従って、レーザービームのエネルギー量を大きくした照射を行って、緻密化層の厚みを増大させても、緻密化層を超えるクラックの進展を抑制することができる。   Under the densified layer of the ceramic spray coating coating member constituting the member for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, there is a crack suppression layer that stops the progress of cracks when the densified layer is formed by irradiation with a high energy beam. doing. Since the crack suppression layer is composed of a plurality of dispersed thermal spray materials, when a crack that has progressed beyond the densified layer in the depth direction reaches the interface of the thermal spray materials, it is in contact with this interface. Deviation between sprayed materials occurs. As a result, the crack force is released and further crack development can be stopped. By disperse | distributing the some thermal spray material in the lamination | stacking state, the direction of the crack which has progressed from the densification layer can be changed effectively. Therefore, even when irradiation with an increased energy amount of the laser beam is performed to increase the thickness of the densified layer, the progress of cracks exceeding the densified layer can be suppressed.

本発明によれば、レーザーなどの高エネルギービームによる照射を行う際、エネルギー量を大きくして緻密化層の厚みを増大させても、深部方向に発生するクラックの進展を抑制することができるため、耐腐食性、電気絶縁性及び耐久性を向上させることができる。   According to the present invention, when irradiation with a high energy beam such as a laser is performed, even if the amount of energy is increased and the thickness of the densified layer is increased, the progress of cracks occurring in the depth direction can be suppressed. Corrosion resistance, electrical insulation and durability can be improved.

本発明の第1実施形態に係るセラミック溶射皮膜被覆部材の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the ceramic spray-coating coating | coated member which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明に係るセラミック溶射皮膜被覆部材の断面の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the section of the ceramic sprayed coating covering member concerning the present invention. 本発明の第2実施形態に係るセラミック溶射皮膜被覆部材の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the ceramic sprayed coating coating member which concerns on 2nd Embodiment of this invention. セラミック溶射皮膜被覆部材の3つの例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows three examples of a ceramic spray-coating coating | coated member.

本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係るセラミック溶射皮膜被覆部材1の断面模式図である。セラミック溶射皮膜被覆部材1は、例えば半導体製造装置などの多様な用途で使用されるものであり、基材2と、この基材2の表面に形成されたセラミック溶射皮膜3とで構成されている。なお請求項1でいう基材上のセラミック溶射皮膜とは、基材の表面に直接的にセラミック溶射皮膜が形成されている場合、基材にアンダーコートや他の層を介してセラミック溶射皮膜が形成されている場合のどちらも含むものとする。   An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a ceramic spray-coated member 1 according to the first embodiment of the present invention. The ceramic spray coating member 1 is used for various applications such as a semiconductor manufacturing apparatus, and is composed of a base material 2 and a ceramic spray coating 3 formed on the surface of the base material 2. . The ceramic sprayed coating on the substrate referred to in claim 1 means that when the ceramic sprayed coating is formed directly on the surface of the substrate, the ceramic sprayed coating is formed on the substrate via an undercoat or other layers. Both of the formed cases are included.

基材2としては、金属、セラミック、サーメット、高分子材料、カーボン繊維やセラミックを複合した高分子材料などが挙げられ、特に限定されない。部材上に溶接肉盛、めっき及び別の溶射皮膜などを形成したものを基材2としてもよい。セラミック溶射皮膜3のアンダーコートとして、溶接肉盛、めっき及び別の溶射皮膜など設けてもよい。   Examples of the substrate 2 include metals, ceramics, cermets, polymer materials, polymer materials in which carbon fibers and ceramics are combined, and the like, and are not particularly limited. The base material 2 may be formed by forming a weld overlay, plating, another sprayed coating, or the like on the member. As an undercoat of the ceramic sprayed coating 3, welding overlay, plating, and another sprayed coating may be provided.

セラミック溶射皮膜3の表層は高エネルギービームを照射することで形成された緻密化層4となっており、その下層(図1下側の層)は進展してきたクラックを抑制するためのクラック抑制層5となっている。   The surface layer of the ceramic sprayed coating 3 is a densified layer 4 formed by irradiating a high energy beam, and the lower layer (the lower layer in FIG. 1) is a crack suppressing layer for suppressing the progressing cracks. 5

高エネルギービームを照射する前のセラミック溶射皮膜について説明する。ここでいうセラミック溶射皮膜は、図1中のセラミック溶射皮膜3に対応する。セラミック溶射皮膜は少なくとも1つの酸化物系セラミックを含み、且つ2種以上のセラミックからなる複数の溶射材料を溶射することにより形成されている。セラミック溶射皮膜の厚みは50μm〜4000μmの範囲が好適である。厚みが50μm未満では、皮膜の均一性が低下して耐腐食性や耐電気絶縁性などの皮膜機能を十分に発揮できず、4000μmを超えると、皮膜内部の残留応力の影響により皮膜の機械的強度が低下してしまう。   The ceramic sprayed coating before irradiation with a high energy beam will be described. The ceramic sprayed coating here corresponds to the ceramic sprayed coating 3 in FIG. The ceramic sprayed coating contains at least one oxide-based ceramic and is formed by spraying a plurality of sprayed materials made of two or more kinds of ceramics. The thickness of the ceramic sprayed coating is preferably in the range of 50 μm to 4000 μm. If the thickness is less than 50 μm, the uniformity of the film is lowered and the film functions such as corrosion resistance and electrical insulation resistance cannot be fully exhibited. If the thickness exceeds 4000 μm, the mechanical properties of the film are affected by the residual stress inside the film. Strength will fall.

セラミック溶射皮膜を構成するセラミック溶射材料の組み合わせとしては、酸化物系セラミックを含む2種以上のセラミックで成膜されていることが好ましい。セラミック溶射材料の具体例としては、Ni、Cr、Co、Al、Ta、Y、W、Nb、V、Ti、B、Si、Mo、Zr、Fe、Hf、La、Niの群から選択される元素単体又はこれら元素の1種以上を主成分とする酸化物系セラミック、窒化物系セラミック、フッ化物系セラミック、炭化物系セラミック、硼化物系セラミックなど、又はこれらの混合物が挙げられる。   As a combination of the ceramic spray materials constituting the ceramic spray coating, it is preferable that the ceramic spray coating is formed of two or more kinds of ceramics including an oxide ceramic. Specific examples of the ceramic spray material are selected from the group of Ni, Cr, Co, Al, Ta, Y, W, Nb, V, Ti, B, Si, Mo, Zr, Fe, Hf, La, and Ni. Examples thereof include elemental elements or oxide-based ceramics, nitride-based ceramics, fluoride-based ceramics, carbide-based ceramics, boride-based ceramics, etc., or a mixture thereof.

酸化物系セラミックの具体例としては、Al、HfO、La、Al・SiO、NiO、ZrO・SiO2、TiO、SiO、Cr、ZrO、Y、MgO、CaOなどが挙げられる。窒化物系セラミックとしては、TiN、TaN、AlN、BN、Si、HfN、NbN、YN、ZrN、Mg、Caなどが挙げられる。フッ化物系セラミックとしては、LiF、CaF、BaF、YF、AlF、ZrF MgFなどが挙げられる。炭化物系セラミックとしては、TiC、WC、TaC、BC、SiC、HfC、ZrC、VC、Crなどが挙げられる。硼化物系セラミックとしては、TiB、ZrB、HfB、VB、TaB、NbB、W、CrB、LaBなどが挙げられる。 Specific examples of the oxide-based ceramic include Al 2 O 3 , HfO 2 , La 2 O 3 , Al 2 O 3 .SiO 2 , NiO, ZrO 2 .SiO 2, TiO 2 , SiO 2 , Cr 2 O 3 , ZrO 2, Y 2 O 3, MgO, CaO and the like. Examples of the nitride ceramic include TiN, TaN, AlN, BN, Si 3 N 4 , HfN, NbN, YN, ZrN, Mg 3 N 2 , and Ca 3 N 2 . Examples of the fluoride ceramic include LiF, CaF 2 , BaF 2 , YF 3 , AlF 3 , ZrF 4 MgF 2 and the like. Examples of the carbide ceramic include TiC, WC, TaC, B 4 C, SiC, HfC, ZrC, VC, Cr 3 C 2 and the like. Examples of the boride-based ceramic include TiB 2 , ZrB 2 , HfB 2 , VB 2 , TaB 2 , NbB 2 , W 2 B 5 , CrB 2 , and LaB 6 .

セラミック溶射皮膜を形成するためには、例えば複数のセラミック溶射粉末を予め混合しておき、そのセラミック溶射粉末を1つの材料供給装置を用いて溶射ガンのフレームに投入することで溶射を行う。別の方法としては、複数の材料供給装置の各々に異なる溶射粉末を入れておき、この装置を用いて溶射ガンのフレームに異なる溶射粉末を同時に投入して溶射を行う。   In order to form a ceramic sprayed coating, for example, a plurality of ceramic sprayed powders are mixed in advance, and the ceramic sprayed powder is injected into a flame gun frame using a single material supply device. As another method, different thermal spray powders are put in each of a plurality of material supply apparatuses, and different thermal spray powders are simultaneously injected into the frame of the thermal spray gun using this apparatus to perform thermal spraying.

セラミック溶射皮膜を形成するための溶射方法としては、大気プラズマ溶射法、減圧プラズマ溶射法、水プラズマ溶射法、高速フレーム溶射法、ガスフレーム溶射法、爆発溶射法などが挙げられる。特に電気エネルギーを熱源とするプラズマ溶射法は、プラズマの発生源としてアルゴン、水素及び窒素などを利用して成膜するものであり、熱源温度が高く、フレーム速度が速いことから特に高融点の材料を緻密に成膜することが可能であることから、セラミック溶射皮膜3を形成するための溶射方法に適している。   Examples of the thermal spraying method for forming the ceramic sprayed coating include atmospheric plasma spraying, reduced pressure plasma spraying, water plasma spraying, high-speed flame spraying, gas flame spraying, and explosion spraying. In particular, the plasma spraying method using electric energy as a heat source is a film that uses argon, hydrogen, nitrogen, or the like as a plasma generation source, and has a high heat source temperature and a high flame speed. Is suitable for a thermal spraying method for forming the ceramic thermal spray coating 3.

セラミック溶射皮膜を形成するための原料粉末には、粒径5μm〜80μm程度の粒度範囲の粉末を用いる。この粒度範囲のセラミック粉末を用いて溶射を行うと、20μm〜200μm程度の幅で略扁平状に溶射することができる。粉末粒径が5μmよりも小さいと粉末の流動性が低下して安定した供給ができず、皮膜の厚みが不均一となりやすく、粒径が80μmを超えると、完全に溶融しないまま成膜されるおそれがあり、過度に多孔質化されて膜質が粗くなるので好ましくない。これら各溶射法による成膜条件は、基材、原料粉末、膜厚、製造環境などに応じて適宜設定すればよい。   As the raw material powder for forming the ceramic sprayed coating, a powder having a particle size range of about 5 μm to 80 μm is used. When thermal spraying is performed using a ceramic powder in this particle size range, thermal spraying can be performed in a substantially flat shape with a width of about 20 μm to 200 μm. If the powder particle size is smaller than 5 μm, the fluidity of the powder is lowered and stable supply cannot be achieved, and the thickness of the film tends to be non-uniform. If the particle size exceeds 80 μm, the film is formed without being completely melted. This is not preferable because it is excessively porous and the film quality becomes rough. The film forming conditions by these respective thermal spraying methods may be appropriately set according to the base material, raw material powder, film thickness, manufacturing environment, and the like.

緻密化層4はセラミック溶射皮膜の表層に高エネルギービームを照射することで形成されている。緻密化層4の下層は緻密化処理がされていないクラック抑制層5となっている。セラミック溶射皮膜の表層を再溶融、再凝固させることによって、セラミック溶射皮膜を構成する異なるセラミック溶射組織の境界が少なくなり、緻密化層4は非常に緻密な皮膜組織となる。この緻密化層4の平均気孔率は5%未満が好ましく、2%未満がより好ましい。   The densified layer 4 is formed by irradiating the surface layer of the ceramic sprayed coating with a high energy beam. The lower layer of the densified layer 4 is a crack suppression layer 5 that has not been densified. By remelting and resolidifying the surface layer of the ceramic sprayed coating, the boundary between different ceramic sprayed structures constituting the ceramic sprayed coating is reduced, and the densified layer 4 has a very dense coating structure. The average porosity of the densified layer 4 is preferably less than 5%, and more preferably less than 2%.

緻密化層4の厚みは表面から10μm〜200μm程度が好ましい。10μmよりも薄いと緻密化層4を形成した効果が小さく、200μmを超える厚みとすれば、緻密化層4を形成する効果が飽和するうえ、再溶融、再凝固させた表層の残留応力が過大となり、外的な力に対する耐衝撃性が逆に低下する。   The thickness of the densified layer 4 is preferably about 10 μm to 200 μm from the surface. If the thickness is less than 10 μm, the effect of forming the densified layer 4 is small. If the thickness exceeds 200 μm, the effect of forming the densified layer 4 is saturated, and the residual stress of the remelted and resolidified surface layer is excessive. As a result, the impact resistance against external force is reduced.

緻密化層4を得るための高エネルギービームとは、レーザービーム及び電子ビームなどをいう。高エネルギービームの照射は、基材2上に形成されたセラミック溶射皮膜の表面をレーザービーム又は電子ビームで走査して行う。高エネルギービームの走査は、ガルバノスキャナーなどで行う方法や、走査の対象物をX−Yステージに固定して、これをX方向及びY方向に動かして行う方法などがあり、緻密化層4に求められる厚みや気孔率を満足するように適宜、走査条件を調節して行えばよい。   The high energy beam for obtaining the densified layer 4 refers to a laser beam, an electron beam, or the like. The high energy beam is irradiated by scanning the surface of the ceramic sprayed coating formed on the substrate 2 with a laser beam or an electron beam. There are a method of scanning a high energy beam with a galvano scanner or a method of fixing a scanning object on an XY stage and moving it in the X and Y directions. The scanning conditions may be adjusted as appropriate so as to satisfy the required thickness and porosity.

レーザービームの照射では、COガスレーザー、YAGレーザーを用いることが好ましい。レーザービームの照射条件としては、レーザー出力:0.01〜1kW、レーザービーム面積:0.01〜250mm、照射速度:1〜100mm/sが推奨される。電子ビームの照射条件としては、照射雰囲気:10〜0.0005Pa、照射出力:0.1〜8kW、照射速度:1〜30m/sが推奨される。これらの条件において緻密化層4に求められる厚みや気孔率を満足するように適宜、照射条件を調節して行えばよい。 In the laser beam irradiation, a CO 2 gas laser or a YAG laser is preferably used. As the laser beam irradiation conditions, laser output: 0.01 to 1 kW, laser beam area: 0.01 to 250 mm 2 , and irradiation speed: 1 to 100 mm / s are recommended. As the electron beam irradiation conditions, irradiation atmosphere: 10 to 0.0005 Pa, irradiation power: 0.1 to 8 kW, irradiation speed: 1 to 30 m / s are recommended. What is necessary is just to adjust irradiation conditions suitably so that the thickness and porosity required for the densified layer 4 may be satisfied under these conditions.

緻密化層4は、高エネルギービームを照射する前のセラミック溶射皮膜の表層と比べて非常に緻密な構造を有するため、機械的強度が向上し耐腐食性やパーティクルの低減効果を向上させることができる。   Since the densified layer 4 has a very dense structure compared to the surface layer of the ceramic sprayed coating before irradiation with a high energy beam, the mechanical strength can be improved and the corrosion resistance and particle reduction effect can be improved. it can.

一般に高エネルギービームを照射して緻密化層を形成する際、セラミック溶射皮膜の表層を再溶融、再凝固した際の収縮によりクラックが生じる。クラックの皮膜深部方向への進展が深すぎる場合、耐腐食性や耐電圧などの皮膜機能の低下をもたらす。本実施形態では、緻密化層4の下にクラック6の進展を止めるクラック抑制層5を存在させている。本実施形態でいう緻密化層4の下とは、当該緻密化層4に接して直下に存在するという意味であり、緻密化層4の下に何らかの層を介して存在するという意味ではない。クラック抑制層5は、緻密化層4に接する位置に存在することが必須である。   In general, when a densified layer is formed by irradiation with a high energy beam, cracks are generated due to shrinkage when the surface layer of the ceramic sprayed coating is remelted and resolidified. When the crack progresses too deeply in the direction of the film depth, the film functions such as corrosion resistance and withstand voltage are lowered. In the present embodiment, the crack suppression layer 5 that stops the growth of the crack 6 is present under the densified layer 4. The term “under the densified layer 4” in the present embodiment means that the layer exists immediately below the densified layer 4, and does not mean that the layer exists below the densified layer 4 via any layer. It is essential that the crack suppression layer 5 exists at a position in contact with the densified layer 4.

クラック抑制層5は、セラミック溶射皮膜3を溶射した後、高エネルギービームを照射してセラミック溶射皮膜3における上層側に緻密化層4を形成したときの、この緻密化層4の下層として得られたものである。従ってクラック抑制層5は、少なくとも1つの酸化物系セラミックを含み、且つ2種以上のセラミックからなる複数の溶射材料で構成されている。   The crack suppressing layer 5 is obtained as a lower layer of the densified layer 4 when the ceramic sprayed coating 3 is sprayed and then a high energy beam is irradiated to form the densified layer 4 on the upper layer side of the ceramic sprayed coating 3. It is a thing. Therefore, the crack suppression layer 5 includes at least one oxide ceramic and is made of a plurality of thermal spray materials made of two or more kinds of ceramics.

クラック抑制層5は複数の溶射材料を溶射することによって得られた層であり、複数の溶射材料は当該クラック抑制層5中において積層状態で互いに分散したものとなっている。クラック抑制層5の存在により、当該クラック抑制層5まで進展してきたクラック6の方向を大きく転換でき、クラック6の深部方向への進展を確実に止めることができる。   The crack suppression layer 5 is a layer obtained by spraying a plurality of thermal spray materials, and the plurality of thermal spray materials are dispersed in the crack suppression layer 5 in a laminated state. Due to the presence of the crack suppression layer 5, the direction of the crack 6 that has progressed to the crack suppression layer 5 can be largely changed, and the progress of the crack 6 in the deep direction can be reliably stopped.

クラック抑制層5の複数の溶射材料が、少なくとも1つの酸化物系セラミックを含むことで、溶射性が向上し、耐腐食性及び耐電圧などの皮膜機能が向上する。Al、TiO、Yなどの歩留まりの高い溶射材料を選択した場合には、工学的に有利となる。クラック抑制層5における積層構造を有する複数の溶射材料のうちの少なくとも1つは20μm〜200μm程度の幅で略扁平状に形成されている。ここでいう幅とは図1左右方向に沿った長さをいう。複数の溶射材料の少なくとも1つが20μmよりも小さければ、クラック6の進展を大きく転換させることができないため、クラック6の進展を抑制する効果が小さく、200μmより大きい場合では、積層構造中に多数のクラックが発生し、クラック6の深部方向への進展を止める効果が小さくなる。 When the plurality of thermal spray materials of the crack suppression layer 5 include at least one oxide ceramic, thermal spraying properties are improved, and coating functions such as corrosion resistance and voltage resistance are improved. When a thermal spray material having a high yield, such as Al 2 O 3 , TiO 2 , or Y 2 O 3 , is selected, it is advantageous in engineering. At least one of the plurality of thermal spray materials having a laminated structure in the crack suppression layer 5 is formed in a substantially flat shape with a width of about 20 μm to 200 μm. The width here refers to the length along the left-right direction in FIG. If at least one of the plurality of sprayed materials is smaller than 20 μm, the progress of the cracks 6 cannot be greatly changed. Therefore, the effect of suppressing the progress of the cracks 6 is small. A crack is generated, and the effect of stopping the progress of the crack 6 in the depth direction is reduced.

クラック抑制層5の厚みは40μm以上が好ましく、100μm以上がより好ましい。このような厚みとすることでクラック6の深部方向への進展をより確実に止めることができる。クラック抑制層5の厚みが40μmよりも薄いと、クラック抑制層5を超えて深部方向へクラック6が進展することがある。   The thickness of the crack suppression layer 5 is preferably 40 μm or more, and more preferably 100 μm or more. By setting it as such thickness, the progress to the deep part direction of the crack 6 can be stopped more reliably. If the thickness of the crack suppression layer 5 is thinner than 40 μm, the crack 6 may progress in the deep direction beyond the crack suppression layer 5.

クラック抑制層5における複数の溶射材料のうちの1つの溶射材料で構成された積層皮膜の含有率は3vol%〜97vol%であることが好ましく、10vol%〜90vol%がより好ましい。このような含有率とすることで、クラック6の深部方向への進展をより確実に止めることができる。この含有率が3vol%より小さいか、又は97vol%より大きい場合、クラック抑制層5に含まれる複数の溶射材料同士の界面の面積が小さくなる。そのため、クラック6が係る界面に達することができず、深部方向へのクラック6の進展の抑制効果がなくなる場合がある。   The content of the laminated coating composed of one of the plurality of thermal spray materials in the crack suppression layer 5 is preferably 3 vol% to 97 vol%, and more preferably 10 vol% to 90 vol%. By setting it as such a content rate, the progress to the deep part direction of the crack 6 can be stopped more reliably. When this content rate is smaller than 3 vol% or larger than 97 vol%, the area of the interface between the plurality of thermal spray materials included in the crack suppression layer 5 becomes small. For this reason, the crack 6 cannot reach the interface, and the effect of suppressing the progress of the crack 6 in the deep direction may be lost.

以上のように本実施形態のセラミック溶射皮膜被覆部材1の緻密化層4の下には、高エネルギービームを照射して緻密化層4を形成した際のクラックの進展を止めるクラック抑制層5が存在し、クラック抑制層5は分散した複数の溶射材料で構成されている。そのため緻密化層4を深部方向に超えて進展してきたクラック6が複数の溶射材料の界面に達したとき、この界面を境に接している溶射材料同士のずれが生じる。そのため、クラック6の力が開放されて、それ以上のクラック6の進展を止めることができる。複数の溶射材料が積層状態で分散していることで、緻密化層4から進展してきたクラック6の方向を効果的に転換させることができる。   As described above, under the densified layer 4 of the ceramic sprayed coating member 1 of the present embodiment, the crack suppression layer 5 that stops the progress of cracks when the densified layer 4 is formed by irradiation with a high energy beam. The crack suppression layer 5 is formed of a plurality of dispersed thermal spray materials. Therefore, when the crack 6 that has progressed beyond the densified layer 4 in the depth direction reaches the interface of the plurality of thermal spray materials, the thermal spray materials that are in contact with the interface are displaced. Therefore, the force of the crack 6 is released, and further development of the crack 6 can be stopped. By disperse | distributing the some thermal spray material in the lamination | stacking state, the direction of the crack 6 which has advanced from the densification layer 4 can be changed effectively.

従って、レーザービームのエネルギー量を大きくした照射を行って、緻密化層4の厚みを増大させても、緻密化層4を超えるクラック6の進展を抑制することができる。これにより、レーザービームなどの高エネルギービームによる照射を行う際、エネルギー量を大きくして緻密化層4の厚みを増大させても、深部方向に発生するクラックの進展を抑制することができるため、耐腐食性、電気絶縁性及び耐久性を向上させることができる。   Accordingly, even if the thickness of the densified layer 4 is increased by performing irradiation with an increased energy amount of the laser beam, the progress of the cracks 6 exceeding the densified layer 4 can be suppressed. Thereby, when performing irradiation with a high energy beam such as a laser beam, even if the amount of energy is increased and the thickness of the densified layer 4 is increased, the progress of cracks occurring in the deep direction can be suppressed. Corrosion resistance, electrical insulation and durability can be improved.

図2は本発明に係るセラミック溶射皮膜被覆部材の断面の電子顕微鏡写真である。このセラミック溶射皮膜被覆部材は、AlとYを各々50vol%の含有率で混合してこれを溶射粉末とし、この溶射粉末をプラズマ溶射法によってAl製の基材上に溶射し、さらに0.03kwのCOレーザービームを照射して緻密化層を形成した例である。セラミック溶射皮膜の厚みは400μm程度とし、緻密化層の厚みは50μm程度としている。緻密化層の下層であるクラック抑制層中の積層構造をなす各溶射材料は20μm〜200μm程度の幅で略扁平状となっている。緻密化層に進展してきたクラックがその直下のクラック抑制層で止まっていることが認められる。 FIG. 2 is an electron micrograph of a cross section of the ceramic sprayed coating member according to the present invention. In this ceramic sprayed coating member, Al 2 O 3 and Y 2 O 3 are mixed at a content of 50 vol% to form a sprayed powder, and this sprayed powder is sprayed onto an Al substrate by plasma spraying. In this example, a densified layer is formed by further irradiating a 0.03 kw CO 2 laser beam. The thickness of the ceramic sprayed coating is about 400 μm, and the thickness of the densified layer is about 50 μm. Each thermal spray material that forms a laminated structure in the crack suppression layer, which is the lower layer of the densified layer, is approximately flat with a width of about 20 μm to 200 μm. It can be seen that the cracks that have progressed to the densified layer stop at the crack suppression layer immediately below.

実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。基材に50mm×50mm×10mmのアルミ(A5052)材を用い、この基材上にプラズマ溶射法によってセラミック溶射皮膜を形成し、0.03kwのCOレーザーを使用してレーザー照射条件(走査速度やピッチなど)を適宜設定して緻密化層を形成した。溶射材料、各溶射材料の含有率、溶射後の溶射材料の扁平幅、クラック抑制層の厚みを変化させて実施例1〜11及び比較例1〜5の試料を製作して、クラックがクラック抑制層を貫通しているか否かを評価した。結果を表1に示す。各実施例においてクラックの深部への進展が抑制されていることが認められた。 The present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples. A 50 mm × 50 mm × 10 mm aluminum (A5052) material is used as a base material, a ceramic sprayed coating is formed on the base material by a plasma spraying method, and a laser irradiation condition (scanning speed) using a 0.03 kw CO 2 laser. And the like were appropriately set to form a densified layer. The samples of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 5 were manufactured by changing the thermal spray material, the content of each thermal spray material, the flat width of the thermal spray material after thermal spraying, and the thickness of the crack suppression layer. It was evaluated whether it penetrated the layer. The results are shown in Table 1. In each Example, it was recognized that the progress to the deep part of the crack was suppressed.

図3は本発明の第2実施形態に係るセラミック溶射皮膜被覆部材10の断面模式図である。第1実施形態では基材2上の皮膜をクラック抑制層5と緻密化層4からなる2層構造としているが、本実施形態では基材11上の皮膜を誘電層12とクラック抑制層13と緻密化層14からなる3層構造としている。本実施形態のセラミック溶射皮膜被覆部材10では、基材11上に誘電層12を構成する溶射皮膜を形成し、さらにこの誘電層12の表面に複数の溶射材料からなるセラミック溶射皮膜15を形成する。その後、複数の溶射材料からなるセラミック溶射皮膜15の表面に高エネルギービームを照射して、セラミック溶射皮膜15の表層に緻密化層14を形成する。このようにして緻密化層14の下に、クラック抑制層13を形成してクラック16の進展を抑制する。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the ceramic spray-coated member 10 according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the coating on the substrate 2 has a two-layer structure consisting of the crack suppression layer 5 and the densified layer 4, but in this embodiment, the coating on the substrate 11 is composed of the dielectric layer 12, the crack suppression layer 13, and A three-layer structure composed of the densified layer 14 is employed. In the ceramic sprayed coating member 10 of the present embodiment, a sprayed coating constituting the dielectric layer 12 is formed on the substrate 11, and further, a ceramic sprayed coating 15 made of a plurality of sprayed materials is formed on the surface of the dielectric layer 12. . Thereafter, the surface of the ceramic spray coating 15 made of a plurality of thermal spray materials is irradiated with a high energy beam to form the densified layer 14 on the surface layer of the ceramic spray coating 15. In this way, the crack suppression layer 13 is formed under the densified layer 14 to suppress the development of the crack 16.

本発明は上記の実施形態及び実施例に限定するものではない。セラミック溶射皮膜被覆部材の適用対象は限定されず、例えば半導体製造装置用部材を本発明に係るセラミック溶射皮膜被覆部材で構成すればよい。この場合、半導体製造装置用部材の耐久性を格段に向上させることができる。   The present invention is not limited to the above embodiments and examples. The application target of the ceramic spray coating member is not limited, and for example, a member for a semiconductor manufacturing apparatus may be configured by the ceramic spray coating member according to the present invention. In this case, the durability of the semiconductor manufacturing apparatus member can be significantly improved.

図4はセラミック溶射皮膜被覆部材の3つの例を示す模式断面図である。図4の(a)は緻密化層を形成していない未処理部材20を示し、図4の(a1)〜(a3)は高エネルギービームのエネルギー量を調整して、緻密化層21の厚みを変化させた例である。図4(a)に示す高エネルギービームを照射していない未処理部材20では、基材22上に、複数の溶射材料からなるセラミック溶射皮膜23が形成され、さらにその表面に他のセラミック溶射皮膜24が形成されている。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing three examples of a ceramic spray coating member. 4A shows the untreated member 20 in which the densified layer is not formed, and FIGS. 4A1 to 4A3 show the thickness of the densified layer 21 by adjusting the energy amount of the high energy beam. This is an example in which is changed. In the untreated member 20 not irradiated with the high energy beam shown in FIG. 4A, a ceramic sprayed coating 23 made of a plurality of sprayed materials is formed on the base material 22, and another ceramic sprayed coating is further formed on the surface thereof. 24 is formed.

図4(a1)の例は、他のセラミック溶射皮膜の領域は緻密化層21となり、さらに緻密化層21が複数の溶射材料からなるセラミック溶射皮膜23の領域に少し入り込んでいるセラミック溶射皮膜被覆部材である。図4(a2)の例は、他のセラミック溶射皮膜の領域のみが緻密化層21となっているセラミック溶射皮膜被覆部材である。図4(a3)の例は、他のセラミック溶射皮膜の領域の一部が緻密化層21となり、他のセラミック溶射皮膜24の領域が残存しているセラミック溶射皮膜被覆部材である。従ってこの例では、基材22上に、クラック抑制層23、他のセラミック溶射皮膜24、緻密化層21がこの順に形成されている。即ち本発明の目的を達成するためには、高エネルギービームの照射により形成された緻密化層の下に、複数のセラミック溶射材料を分散させたクラック抑制層が存在していればよく、基材上の皮膜構造は限定されない。   In the example of FIG. 4 (a1), the other ceramic sprayed coating region becomes the densified layer 21, and further the densified layer 21 slightly penetrates into the region of the ceramic sprayed coating 23 made of a plurality of sprayed materials. It is a member. The example of FIG. 4 (a2) is a ceramic sprayed coating-coated member in which only the other ceramic sprayed coating region is the densified layer 21. The example of FIG. 4 (a3) is a ceramic spray coating member in which a part of the other ceramic spray coating region becomes the densified layer 21 and the other ceramic spray coating 24 region remains. Therefore, in this example, the crack suppression layer 23, the other ceramic sprayed coating 24, and the densified layer 21 are formed on the base material 22 in this order. That is, in order to achieve the object of the present invention, it is sufficient that a crack suppressing layer in which a plurality of ceramic sprayed materials are dispersed exists under a densified layer formed by irradiation with a high energy beam. The upper film structure is not limited.

1 セラミック溶射皮膜被覆部材
2 基材
3 セラミック溶射皮膜
4 緻密化層
5 クラック抑制層
6 クラック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic spray coating coating | coated member 2 Base material 3 Ceramic spray coating 4 Densification layer 5 Crack suppression layer 6 Crack

Claims (6)

基材上のセラミック溶射皮膜の表面に高エネルギービームを照射して緻密化層を形成したセラミック溶射皮膜被覆部材において、
前記緻密化層の下に、積層状態で互いに分散した複数の溶射材料からなるクラック抑制層が存在していることを特徴とするセラミック溶射皮膜被覆部材。
In the ceramic sprayed coating coated member in which the surface of the ceramic sprayed coating on the substrate is irradiated with a high energy beam to form a densified layer,
A ceramic sprayed coating-coated member comprising a crack suppressing layer made of a plurality of sprayed materials dispersed in a laminated state under the densified layer.
前記複数の溶射材料は、酸化物系セラミックを含む2種以上のセラミックで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のセラミック溶射皮膜被覆部材。   2. The ceramic spray-coated member according to claim 1, wherein the plurality of thermal spray materials are composed of two or more kinds of ceramics including an oxide-based ceramic. 前記複数の溶射材料のうちの少なくとも1つは20μm〜200μm程度の幅で略扁平状に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のセラミック溶射皮膜被覆部材。   3. The ceramic spray-coated member according to claim 1, wherein at least one of the plurality of sprayed materials is formed in a substantially flat shape with a width of about 20 μm to 200 μm. 前記クラック抑制層は50μm以上の厚みで形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセラミック溶射皮膜被覆部材。   The ceramic sprayed coating-coated member according to claim 1, wherein the crack suppression layer is formed with a thickness of 50 μm or more. 前記クラック抑制層中における前記複数の溶射材料のうちの1つの含有率が3vol%〜97vol%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のセラミック溶射皮膜被覆部材。   The ceramic sprayed coating member according to any one of claims 1 to 4, wherein a content of one of the plurality of sprayed materials in the crack suppression layer is 3 vol% to 97 vol%. 基材上にセラミック溶射皮膜が形成されたセラミック溶射皮膜被覆部材からなる半導体製造装置用部材であって、
前記セラミック溶射皮膜被覆部が請求項1〜5のいずれかに記載のセラミック溶射皮膜被覆部材であることを特徴とする半導体製造装置用部材。
A member for a semiconductor manufacturing apparatus comprising a ceramic sprayed coating covering member in which a ceramic sprayed coating is formed on a substrate,
The said ceramic sprayed coating coating part is a ceramic sprayed coating coating member in any one of Claims 1-5, The member for semiconductor manufacturing apparatuses characterized by the above-mentioned.
JP2014071466A 2014-03-31 2014-03-31 Member coated with ceramic spray coating film, and member for semiconductor manufacturing apparatus Pending JP2015193872A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014071466A JP2015193872A (en) 2014-03-31 2014-03-31 Member coated with ceramic spray coating film, and member for semiconductor manufacturing apparatus
PCT/JP2015/052804 WO2015151573A1 (en) 2014-03-31 2015-02-02 Ceramic thermal sprayed-film coated member, and member for semiconductor manufacturing device
TW104103404A TW201536960A (en) 2014-03-31 2015-02-02 Ceramic thermal sprayed-film coated member and member for semiconductor manufacturing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014071466A JP2015193872A (en) 2014-03-31 2014-03-31 Member coated with ceramic spray coating film, and member for semiconductor manufacturing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015193872A true JP2015193872A (en) 2015-11-05

Family

ID=54239914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014071466A Pending JP2015193872A (en) 2014-03-31 2014-03-31 Member coated with ceramic spray coating film, and member for semiconductor manufacturing apparatus

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2015193872A (en)
TW (1) TW201536960A (en)
WO (1) WO2015151573A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021507090A (en) * 2017-12-19 2021-02-22 エリコン メテコ(ユーエス)インコーポレイテッド Erosion-resistant and CMAS-resistant coatings and thermal spray coating methods to protect the EBC and CMC layers
WO2021117498A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 信越化学工業株式会社 Tantalum carbonate-coated graphite member and method for producing same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112410719B (en) * 2020-10-20 2023-01-20 安徽华飞机械铸锻有限公司 Wear-resistant heat-resistant steel

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4051351B2 (en) * 2004-03-12 2008-02-20 トーカロ株式会社 Y2O3 spray-coated member excellent in thermal radiation and damage resistance and method for producing the same
JP4398436B2 (en) * 2006-02-20 2010-01-13 トーカロ株式会社 Ceramic spray coating coated member having excellent heat radiation characteristics, etc. and method for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021507090A (en) * 2017-12-19 2021-02-22 エリコン メテコ(ユーエス)インコーポレイテッド Erosion-resistant and CMAS-resistant coatings and thermal spray coating methods to protect the EBC and CMC layers
JP7319269B2 (en) 2017-12-19 2023-08-01 エリコン メテコ(ユーエス)インコーポレイテッド Erosion and CMAS resistant coatings and thermal spray coating methods for protecting EBC and CMC layers
WO2021117498A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 信越化学工業株式会社 Tantalum carbonate-coated graphite member and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015151573A1 (en) 2015-10-08
TW201536960A (en) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102013391B1 (en) Roughening method of base material, surface treatment method of base material, manufacturing method of thermal spray coating member and thermal spray coating member
JP5324029B2 (en) Ceramic coating for semiconductor processing equipment
JP4643478B2 (en) Manufacturing method of ceramic covering member for semiconductor processing equipment
TWI323294B (en)
EP2071049A1 (en) Y2O3 Spray-coated member and production method thereof
JP2013095974A (en) Method of forming densified layer in thermal spray coating, and thermal spray coating covering member
JP4398436B2 (en) Ceramic spray coating coated member having excellent heat radiation characteristics, etc. and method for producing the same
JP5001323B2 (en) White yttrium oxide spray coating surface modification method and yttrium oxide spray coating coating member
JP5943649B2 (en) Manufacturing method of thermal barrier coating material
US10900111B2 (en) Method for producing surface-modified component
KR20130090886A (en) Thermal spray coatings for semiconductor applications
JP2018184657A (en) Oxy yttrium fluoride thermal spray coating, method for manufacturing the same, and thermal spray member
WO2015151573A1 (en) Ceramic thermal sprayed-film coated member, and member for semiconductor manufacturing device
JP5521184B2 (en) Method for producing fluoride spray coating coated member
JP5167491B2 (en) Thermal spray coating coated member with excellent corrosion resistance and plasma erosion resistance and crack prevention method for thermal spray coating treated with high energy irradiation
JP4999721B2 (en) Thermal spray coating coated member having excellent appearance and method for producing the same
JP5526364B2 (en) Method of modifying the surface of white yttrium oxide sprayed coating
US20220361313A1 (en) Low pressure plasma spraying
KR101967422B1 (en) Metal Thermal Sprayed Aluminum Products And Metal Thermal Spraying Method Thereon
Ibrahim et al. Laser Surface Annealing of Plasma Sprayed Coatings
KR20070030718A (en) Y2o3 spray-coated member and production method thereof
UA93108C2 (en) Heat-resistant coating and method of its producing