JP2021102546A - Corrosion-resistant material for semiconductor-fabricating apparatus - Google Patents

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Ryuichi Sato
龍一 佐藤
陽一 弥永
Yoichi Yanaga
陽一 弥永
直樹 深川
Naoki Fukagawa
直樹 深川
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Abstract

To provide a material suitable for detecting a damaged spot on a surface of a semiconductor-fabricating apparatus or its component member, the damaged spot being caused due to dry etching, a method for producing the material, and a method for detecting the damaged spot.SOLUTION: A corrosion-resistant material for a semiconductor-fabricating apparatus comprises: a base material having dry-etching resistance; and an element imparting a luminous ability of visible light by ultraviolet-light radiation to the base material, wherein: the base material is preferably an oxide containing a rare-earth element, a halide and an oxyhalogenated material; and the element imparting the luminous ability thereof to the base material is preferably europium and terbium. The corrosion-resistant material can be provided on a surface of a semiconductor-fabricating apparatus or its component member by being formed into a molded body or a sintered body, thereby detecting a damaged spot due to dry etching.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は半導体製造装置用耐食材料に関する。 The present invention relates to a corrosion resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus.

半導体素子のドライエッチング工程では、通常、ハロゲン含有ガス等の腐食性ガスを流入させながらプラズマ放電によって半導体ウェハ上に回路を形成する。その際に腐食性ガスはウェハのみならず半導体製造装置の容器(チャンバー)、ウェハ保持材(リングプレート)、放電基板(エッチングプレート)など(以下、「容器等」という。)、エッチングを望まない部材にもダメージを与え、それらの部材の表面を劣化させてパーティクルと呼ばれる浮遊粒子を生じさせる。パーティクルはやがてウェハ上に堆積し、回路の短絡やエッチング不良を生じて半導体素子の生産性を低下させる。 In the dry etching step of a semiconductor element, a circuit is usually formed on a semiconductor wafer by plasma discharge while inflowing a corrosive gas such as a halogen-containing gas. At that time, the corrosive gas is not limited to the wafer, but the container (chamber) of the semiconductor manufacturing equipment, the wafer holding material (ring plate), the discharge substrate (etching plate), etc. (hereinafter referred to as “container, etc.”), etching is not desired. It also damages the members and deteriorates the surface of those members to produce floating particles called particles. The particles eventually accumulate on the wafer, causing a short circuit in the circuit and poor etching, which reduces the productivity of the semiconductor device.

希土類元素はハロゲン含有ガスに対して耐性が高いので、これを半導体エッチング装置表面に塗工したり、希土類元素を含む成形体又は焼結体を半導体エッチング装置に用いたりすることで高い耐食性を発現させ得ることが知られている(特許文献1及び2)。 Rare earth elements are highly resistant to halogen-containing gases, so high corrosion resistance can be achieved by applying this to the surface of semiconductor etching equipment or by using molded or sintered bodies containing rare earth elements in semiconductor etching equipment. It is known that it can be etched (Patent Documents 1 and 2).

上述の技術とは別に、ユウロピウム及びイットリウムを含有する酸化物からなる蛍光体が従来知られている(特許文献3及び4)。 Apart from the above-mentioned techniques, phosphors composed of oxides containing europium and yttrium are conventionally known (Patent Documents 3 and 4).

特開2002−332559号公報JP-A-2002-332559 特開2003−063883号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-063883 特開2002−38150号公報JP-A-2002-38150 特開2008−174690号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-174690

特許文献1及び2に記載された従来の耐食部材を用いた場合、半導体製造装置の容器等の表面にパーティクルが発生しても、その発生箇所や劣化の程度を特定することが難しく、劣化の可能性のある部材を定期的に全て交換する必要があった。半導体製造装置の容器等でも部材によってダメージの程度が違うので、パーティクルの発生箇所や劣化の程度が判明できれば、部材を全て交換せず劣化した部材のみ交換することができるので、部材寿命を延ばしたり、部材の交換費用を低減したりすることが可能となる。 When the conventional corrosion-resistant members described in Patent Documents 1 and 2 are used, even if particles are generated on the surface of a container or the like of a semiconductor manufacturing apparatus, it is difficult to specify the place where the particles are generated and the degree of deterioration, and the deterioration is caused. All potential components had to be replaced on a regular basis. Since the degree of damage differs depending on the member even in the container of the semiconductor manufacturing equipment, if the location where particles are generated and the degree of deterioration can be determined, only the deteriorated member can be replaced without replacing all the members, so that the life of the member can be extended. , It is possible to reduce the replacement cost of members.

また、特許文献3及び4には、発光素子が記載されているにすぎず、ユウロピウム及びイットリウムを含有する酸化物からなる蛍光体であって、それを半導体製造装置用の容器等に耐食材料として用いることについては、何ら検討されていない。 Further, Patent Documents 3 and 4 merely describe a light emitting element, which is a phosphor composed of an oxide containing europium and yttrium, and is used as a corrosion resistant material in a container or the like for a semiconductor manufacturing apparatus. No consideration has been given to its use.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討したところ、特定の耐食材料が、ハロゲン系成分に腐食されることで発光強度が高まることを知見した。この知見に基づき、半導体製造装置の容器等に、この耐食材料を用いることにより、部材の劣化の状態や劣化の箇所を容易に判定できる方法を見出した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has found that a specific corrosion-resistant material is corroded by halogen-based components to increase the emission intensity. Based on this knowledge, we have found a method that can easily determine the state of deterioration and the location of deterioration of a member by using this corrosion-resistant material in a container or the like of a semiconductor manufacturing apparatus.

具体的には、本発明は、ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含む半導体製造装置用耐食材料に関する。 Specifically, the present invention relates to a corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus, which comprises a base material having dry etching resistance and an element that imparts the light emitting ability of visible light by ultraviolet irradiation to the base material.

また本発明は、半導体製造装置又はその構成部材の製造方法であって、
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含む耐食材料を成形又は焼結することにより、半導体製造装置又はその構成部材を製造するか、或いは、半導体製造装置又はその構成部材の基材の表面に前記耐食材料を成膜する製造方法に関する。
The present invention is a method for manufacturing a semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members.
A semiconductor manufacturing apparatus or a component thereof is manufactured by molding or sintering a corrosion-resistant material containing a base material having dry etching resistance and an element that imparts the ability to emit visible light by ultraviolet irradiation to the base material. Alternatively, the present invention relates to a manufacturing method for forming the corrosion-resistant material on the surface of a base material of a semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members.

また本発明は、半導体製造装置におけるエッチングガスにより劣化した箇所の検出方法であって、
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含む耐食材料を成形又は焼結することにより、半導体製造装置又はその構成部材を製造するか、或いは、半導体製造装置又はその構成部材の基材の表面に前記耐食材料を成膜し、
半導体製造装置又はその構成部材を用いて半導体のドライエッチングを行った後に、前記半導体製造装置又はその構成部材に対して紫外線を照射して、可視光の発光する箇所を判定する検出方法に関する。
Further, the present invention is a method for detecting a portion deteriorated by an etching gas in a semiconductor manufacturing apparatus.
A semiconductor manufacturing apparatus or a component thereof can be manufactured by molding or sintering a corrosion-resistant material containing a base material having dry etching resistance and an element that imparts the ability to emit visible light by ultraviolet irradiation to the base material. Alternatively, the corrosion-resistant material is formed on the surface of the base material of the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members.
The present invention relates to a detection method for determining a portion where visible light is emitted by irradiating the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members with ultraviolet rays after performing dry etching of a semiconductor using the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members.

本発明に係る耐食材料は、ドライエッチング工程においてエッチングガスと接触することにより、その耐食材料で構成された又は成膜された半導体製造装置の構成部材である容器等がエッチングされて表面粗さが大きくなり、それによって本発明に係る耐食材料からの発光強度を大きくすることにより、パーティクル発生箇所を容易に特定することができる。本発明に係る耐食材料は、紫外線照射により可視光の波長領域で発光する材料であることから、パーティクルの存在箇所が少なくてもその存在箇所を容易に検出できる。 The corrosion-resistant material according to the present invention has a surface roughness that is etched by contacting with an etching gas in a dry etching step to etch a container or the like which is a component of a semiconductor manufacturing apparatus made of the corrosion-resistant material or formed into a film. By increasing the size and thereby increasing the emission intensity from the corrosion-resistant material according to the present invention, it is possible to easily identify the particle generation location. Since the corrosion-resistant material according to the present invention is a material that emits light in the wavelength region of visible light when irradiated with ultraviolet rays, the presence of particles can be easily detected even if the presence of particles is small.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係る耐食材料は、ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を前記母材へ付与する元素とを含む半導体製造装置用耐食材料である。
ここで、母材とは、複合材料などで主要又は基体となる材料のことである。本明細書に係る母材は、耐食材料の主相を構成する化合物を意味することが好ましい。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
The corrosion-resistant material according to the present invention is a corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus containing a base material having dry etching resistance and an element that imparts the light emitting ability of visible light to the base material by ultraviolet irradiation.
Here, the base material is a material that is a main material or a base material such as a composite material. The base material according to the present specification preferably means a compound constituting the main phase of the corrosion resistant material.

本明細書において、ドライエッチング耐性を有する母材とは、半導体素子の製造におけるドライエッチング工程にて用いられる、ハロゲン元素などを含むエッチングガスによる腐食に耐えうる材料を指す。ドライエッチング耐性を有する母材の例としては、希土類元素含有化合物やアルミニウム若しくは珪素化合物が挙げられ、希土類元素含有化合物が好ましく、なかでも希土類元素を含有する酸化物、ハロゲン化物又はオキシハロゲン化物などが好適である。 In the present specification, the base material having dry etching resistance refers to a material that can withstand corrosion by an etching gas containing a halogen element or the like, which is used in a dry etching step in manufacturing a semiconductor element. Examples of the base material having dry etching resistance include rare earth element-containing compounds and aluminum or silicon compounds, and rare earth element-containing compounds are preferable, and among them, oxides, halides, oxyhalides and the like containing rare earth elements are used. Suitable.

前記の希土類元素としては、特にイットリウム又はガドリニウムがドライエッチング耐性向上の観点から好ましい。ここで、ドライエッチング耐性とは、後述する実施例において記載されているハロゲン酸などによる酸暴露方法を用いて評価することができる。 As the rare earth element, yttrium or gadolinium is particularly preferable from the viewpoint of improving dry etching resistance. Here, the dry etching resistance can be evaluated by using the acid exposure method with a halogen acid or the like described in Examples described later.

上述の希土類元素を含有する酸化物としては、希土類元素の酸化物や、希土類元素と他の金属元素の複合酸化物が挙げられる。希土類元素を含有する酸化物としては、耐食性の点から、希土類元素(Ln)及び酸素(O)に加え、アルミニウム(Al)及び/又は珪素(Si)を含む化合物であることが好ましい。この観点から、希土類元素を含有する酸化物としては、イットリア(Y23)、イットリウムアルミネート、ガドリニウムアルミネート、イットリウムシリケート及びガドリニウムシリケートから選ばれる少なくとも一種であることが特に好ましい。イットリウムアルミネートとしては、Y3Al512、Y4Al29、YAlO3等が挙げられる。ガドリニウムアルミネートとしてはGd3Al512、Gd4Al29、GdAlO3等が挙げられる。イットリウムシリケートとしては、Y2Si27、Y2SiO5が挙げられる。ガドリニウムシリケートとしてはGd2Si27、Gd2SiO5が挙げられる。 Examples of the above-mentioned oxide containing a rare earth element include an oxide of a rare earth element and a composite oxide of a rare earth element and another metal element. The oxide containing a rare earth element is preferably a compound containing aluminum (Al) and / or silicon (Si) in addition to the rare earth element (Ln) and oxygen (O) from the viewpoint of corrosion resistance. From this viewpoint, the oxide containing a rare earth element is particularly preferably at least one selected from yttrium (Y 2 O 3 ), yttrium aluminate, gadolinium aluminate, yttrium silicate and gadolinium silicate. Examples of yttrium aluminate include Y 3 Al 5 O 12 , Y 4 Al 2 O 9 , and Y AlO 3 . Examples of gadolinium aluminate include Gd 3 Al 5 O 12 , Gd 4 Al 2 O 9 , and Gd AlO 3 . Examples of yttrium silicate include Y 2 Si 2 O 7 and Y 2 SiO 5 . Examples of gadolinium silicate include Gd 2 Si 2 O 7 and Gd 2 SiO 5 .

希土類元素を含有するハロゲン化物としては希土類元素(Ln)及びハロゲンからなる化合物が挙げられ、具体的には希土類元素のフッ化物(フルオライド)や塩化物(クロライド)が好適に挙げられる。耐食性の点から希土類元素を含有するハロゲン化物としては、イットリウムフルオライド(YF3)、ガドリニウムフルオライド(GdF3)、イットリウムクロライド(YCl3)及びガドリニウムクロライド(GdCl3)から選ばれる少なくとも一種であることが特に好ましい。 Examples of the halide containing the rare earth element include compounds composed of the rare earth element (Ln) and halogen, and specific examples thereof are fluoride (fluoride) and chloride (chloride) of the rare earth element. From the viewpoint of corrosion resistance, the halide containing a rare earth element is at least one selected from yttrium fluoride (YF 3 ), gadolinium fluoride (GdF 3 ), yttrium chloride (YCl 3 ) and gadolinium chloride (GdCl 3). Is particularly preferred.

希土類元素を含有するオキシハロゲン化物(以下、「Ln−O−X」ともいう)は、希土類元素(Ln)、酸素(O)、ハロゲン(X)からなる化合物である。Ln−O−Xは、耐食性の観点や入手しやすさの点から、LnOab(0.3≦a≦1.7、0.1≦b≦1.9)で表されることが好ましい。特に上記の観点から、上記式において、0.35≦a≦1.65であることがより好ましく、0.4≦a≦1.6であることが更に好ましい。また0.2≦b≦1.8であることがより好ましく、0.5≦b≦1.5であることが更に好ましい。また入手しやすさ等から、上記式において、2.3≦2a+b≦5.3、特に2.35≦2a+b≦5.1を満たすものも好ましく、とりわけ2a+b=3を満たすものが好ましい。 An oxyhalide containing a rare earth element (hereinafter, also referred to as “Ln—OX”) is a compound composed of a rare earth element (Ln), oxygen (O), and halogen (X). Ln-O-X may be represented by LnO a X b (0.3 ≦ a ≦ 1.7, 0.1 ≦ b ≦ 1.9) from the viewpoint of corrosion resistance and availability. preferable. In particular, from the above viewpoint, in the above formula, 0.35 ≦ a ≦ 1.65 is more preferable, and 0.4 ≦ a ≦ 1.6 is further preferable. Further, 0.2 ≦ b ≦ 1.8 is more preferable, and 0.5 ≦ b ≦ 1.5 is further preferable. Further, from the viewpoint of availability and the like, in the above formula, those satisfying 2.3 ≦ 2a + b ≦ 5.3, particularly 2.35 ≦ 2a + b ≦ 5.1 are preferable, and those satisfying 2a + b = 3 are particularly preferable.

また、希土類元素を含有するオキシハロゲン化物としては、耐食性の点から、イットリウムのオキシフッ化物(以下「Y−O−F」とも表記する)、ガドリニウムのオキシフッ化物(以下「Gd−O−F」とも表記する)、イットリウムのオキシ塩化物(以下「Y−O−Cl」とも表記する)及びガドリニウムのオキシ塩化物(以下「Gd−O−Cl」とも表記する)から選ばれる少なくとも一種であることが特に好ましい。イットリウムのオキシフッ化物(Y−O−F)としては、YOF、Y547、Y769、Y436等が挙げられる。ガドリニウムのオキシフッ化物としては、GdOF、Gd436等が挙げられる。イットリウムのオキシ塩化物としては、YOClが挙げられる。ガドリニウムのオキシ塩化物としては、GdOClが挙げられる。 Further, as the oxyhalide containing a rare earth element, from the viewpoint of corrosion resistance, yttrium oxyfluoride (hereinafter, also referred to as “YOF”) and gadolinium oxyfluoride (hereinafter, also referred to as “Gd-OF”). It is at least one selected from yttrium oxychloride (hereinafter also referred to as "YO-Cl") and gadolinium oxychloride (hereinafter also referred to as "Gd-O-Cl"). Especially preferable. Examples of yttrium oxyfluoride (YOF) include YOF, Y 5 O 4 F 7 , Y 7 O 6 F 9 , Y 4 O 3 F 6, and the like. Examples of the oxyfluoride of gadolinium include GdOF and Gd 4 O 3 F 6 . Examples of yttrium oxychloride include YOCl. Examples of gadolinium oxychloride include GdOCl.

更に、ドライエッチング耐性を有する母材としては、耐食性の点から、イットリウムとフッ素及び/又は酸素を含む化合物が好ましく、とりわけ、イットリア、イットリウムアルミネート、イットリウムシリケート、イットリウムフルオライド及びイットリウムのオキシフッ化物から選ばれる少なくとも一種であることが更に一層好ましく、とりわけ、Y23、Y3Al512、Y2Si27、YF3、YOF及びY547から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。 Further, as the base material having dry etching resistance, a compound containing yttrium and fluorine and / or oxygen is preferable from the viewpoint of corrosion resistance, and in particular, yttrium, yttrium aluminate, yttrium silicate, yttrium fluoride and oxyfluoride of yttrium are used. It is even more preferable that it is at least one selected, and above all, at least one selected from Y 2 O 3 , Y 3 Al 5 O 12 , Y 2 Si 2 O 7 , YF 3 , YOF and Y 5 O 4 F 7. It is preferable to have.

耐食材料中にドライエッチング耐性を有する母材が含有されていることは、例えば、母材が希土類元素含有化合物からなる場合は、耐食材料が希土類元素を所定の量含むことを波長分散型蛍光X線分析装置によって測定し、且つX線回折測定により耐食材料が希土類元素含有化合物を含有することを確認することにより特定できる。例えば、耐食材料中において、希土類元素、好ましくはイットリウム又はガドリニウムの含有量は、耐食安定性の点から、希土類元素の量として、35質量%以上を占めることが好ましく、60質量%以上を占めることがより好ましく、65質量%以上を占めることが更に好ましく、70質量%以上を占めることが特に好ましい。また、耐食材料中において、希土類元素、好ましくはイットリウム又はガドリニウムの含有量は、耐食安定性の点から、希土類元素含有化合物の量として、70質量%以上を占めることが好ましく、80質量%以上を占めることが特に好ましい。耐食材料中におけるイットリウム又はガドリニウムの含有量の上限は、後述する発光能付与元素の量を確保する量であればよい。本発明の耐食材料は耐食性を高める観点から、Cu−Kα線又はCu−Kα1線を用いたX線回折測定において、2θ=10度〜90度に観察される最大強度のピークがイットリウム又はガドリニウムの酸化物、ハロゲン化物又はオキシハロゲン化物であることが好ましい。 The fact that the base material having dry etching resistance is contained in the corrosion-resistant material means that, for example, when the base material is composed of a rare earth element-containing compound, the corrosion-resistant material contains a predetermined amount of the rare earth element. It can be identified by measuring with a line analyzer and confirming that the corrosion-resistant material contains a rare earth element-containing compound by X-ray diffraction measurement. For example, in the corrosion-resistant material, the content of the rare earth element, preferably yttrium or gadolinium, preferably occupies 35% by mass or more, and occupies 60% by mass or more, as the amount of the rare earth element from the viewpoint of corrosion resistance stability. Is more preferable, and it is more preferable to occupy 65% by mass or more, and it is particularly preferable to occupy 70% by mass or more. Further, in the corrosion-resistant material, the content of the rare earth element, preferably yttrium or gadolinium, preferably occupies 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, as the amount of the rare earth element-containing compound from the viewpoint of corrosion resistance stability. It is particularly preferable to occupy. The upper limit of the content of yttrium or gadolinium in the corrosion-resistant material may be an amount that secures the amount of the luminescent ability-imparting element described later. From the viewpoint of enhancing corrosion resistance, the corrosion-resistant material of the present invention has the maximum intensity peak observed at 2θ = 10 to 90 degrees in yttrium or gadolinium in X-ray diffraction measurement using Cu-Kα ray or Cu-Kα 1-ray. It is preferably an oxide, a halide or an oxyhalide of.

次に、本発明に係る耐食材料のドライエッチング耐性を有する母材と、それに含有させる紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素について説明する。 Next, a base material having dry etching resistance of the corrosion-resistant material according to the present invention and an element contained therein that imparts the light emitting ability of visible light by ultraviolet irradiation to the base material will be described.

前記の発光能付与元素としては、母材を構成する希土類元素と異なる元素であって、希土類元素の中のランタノイドに属する元素が挙げられる。具体的には、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、ディスプロシウム(Dy)、サマリウム(Sm)、ツリウム(Tm)、プラセオジム(Pr)及びイッテルビウム(Yb)から選ばれる少なくとも一種が母材の耐食性能を低減させにくい点で好適に挙げられる。中でも母材への発光付与能が高い点で、発光強度が大きいユウロピウム(Eu)又はテルビウム(Tb)が特に好ましい。 Examples of the luminescent ability-imparting element include elements that are different from the rare earth elements constituting the base material and belong to lanthanoids among the rare earth elements. Specifically, europium (Eu), terbium (Tb), neodymium (Nd), erbium (Er), dysprosium (Dy), dysprosium (Sm), thulium (Tm), placeodim (Pr) and ytterbium (Yb). ) Is preferred because it is difficult to reduce the corrosion resistance of the base metal. Of these, europium (Eu) or terbium (Tb), which have a high emission intensity, are particularly preferable because they have a high ability to impart light emission to the base material.

本発明に係る耐食材料の中に、前記の発光能付与元素が、0.05質量%以上10質量%以下含まれていることが好ましい。0.05質量%以上とすることで、発光強度が大きくなり、後述する半導体製造装置の容器等の劣化を効率よく検出することができる。この観点から、より好ましくは耐食材料における前記の発光能付与元素の量が0.1質量%以上であり、特に好ましくは0.5質量%以上である。また発光能付与元素は、ドライエッチング耐性を有する母材に比してドライエッチング耐性は劣るため、発光能付与元素を添加することで、不純物汚染の原因となることから、耐食材料の中に、前記の発光能付与元素が10質量%以下となることで、半導体製造装置の容器等の不純物汚染の低下を効果的に防止できるので好ましい。この観点から、より好ましくは、8質量%以下であり、特に好ましくは5質量%以下である。耐食材料中の発光能付与元素の量は波長分散型蛍光X線分析装置により測定することができる。 It is preferable that the corrosion-resistant material according to the present invention contains the above-mentioned luminescent element-imparting element in an amount of 0.05% by mass or more and 10% by mass or less. When it is set to 0.05% by mass or more, the light emission intensity is increased, and deterioration of the container or the like of the semiconductor manufacturing apparatus described later can be efficiently detected. From this point of view, the amount of the light emitting ability-imparting element in the corrosion-resistant material is more preferably 0.1% by mass or more, and particularly preferably 0.5% by mass or more. In addition, since the element that imparts light emission ability is inferior in dry etching resistance to the base material that has resistance to dry etching, adding the element that imparts light emission ability causes impurity contamination. It is preferable that the luminescent ability-imparting element is 10% by mass or less because it is possible to effectively prevent a decrease in impurity contamination of the container or the like of the semiconductor manufacturing apparatus. From this point of view, it is more preferably 8% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less. The amount of luminescent element in the corrosion resistant material can be measured by a wavelength dispersive fluorescent X-ray analyzer.

耐食材料の中における前記の発光能付与元素の量は、誘導結合プラズマ発光分光分析装置によっても測定できる。測定サンプルは耐食材料を硝酸、塩酸若しくは過塩素酸で溶解することにより調製することができる。 The amount of the luminescent ability-imparting element in the corrosion-resistant material can also be measured by an inductively coupled plasma emission spectrophotometer. The measurement sample can be prepared by dissolving the corrosion resistant material in nitric acid, hydrochloric acid or perchloric acid.

本発明に係る耐食材料では、前記の母材と前記の発光能付与元素とが固溶された状態となっていることが好ましい。例えば母材がイットリウム又はガドリニウムを含有する酸化物、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物である場合、当該母材中のイットリウム又はガドリニウムの一部がユウロピウムに置き換えられた固溶体の形態となっている。発光能付与元素はそれ自体又はその単独酸化物の形態では紫外線を照射しても十分に可視光線を発光するものではなく、母材に添加され、発光能付与元素のイオンが母材中に適度な濃度で分散することで紫外線を照射したときに強く発光するようになる。例えば、ユウロピウムの添加により発光能を付与されたイットリウム酸化物等の前記母材においては、そのEu3+イオンが赤色に発光する。これは、ユウロピウム元素がイットリウム酸化物等のイットリウムを含む前記母材に添加されると、ユウロピウム元素が一部のイットリウム元素と置き換えられて、Eu3+イオンとなって活性化するためである。そこに紫外線が照射されると、Eu3+イオンから可視光が発光する。テルビウムの添加により発光能を付与された前記母材においては、Tb3+イオンが緑色に発光する。本発明の耐食材料がユウロピウムを含有する場合に、紫外線を照射されて発光する光の波長としては、例えば600nm以上620nm以下であることが好ましく、605nm以上615nm以下であることがより好ましい。また本発明の耐食材料がテルビウムを含有する場合に、紫外線を照射されて発光する光の波長としては、例えば530nm以上550nm以下であることが好ましく、535nm以上545nm以下であることがより好ましい。 In the corrosion-resistant material according to the present invention, it is preferable that the base material and the luminescent element-imparting element are in a solid solution state. For example, when the base material is an oxide, halide, or oxyhalide containing yttrium or gadolinium, a part of yttrium or gadolinium in the base material is replaced with europium in the form of a solid solution. The luminescent element does not emit visible light sufficiently even when irradiated with ultraviolet rays in the form of itself or its single oxide, but is added to the base material, and the ions of the luminescent element are appropriately contained in the base material. By dispersing at a high concentration, it emits strong light when irradiated with ultraviolet rays. For example, in the base material such as yttrium oxide whose luminescent ability is imparted by the addition of europium, its Eu 3+ ions emit red light. This is because when the europium element is added to the base material containing yttrium such as yttrium oxide, the europium element is replaced with a part of the yttrium element and activated as Eu 3+ ions. When it is irradiated with ultraviolet rays, visible light is emitted from Eu 3+ ions. In the base material to which the luminescent ability is imparted by the addition of terbium, Tb 3+ ions emit green light. When the corrosion-resistant material of the present invention contains europium, the wavelength of light emitted by irradiation with ultraviolet rays is preferably, for example, 600 nm or more and 620 nm or less, and more preferably 605 nm or more and 615 nm or less. When the corrosion-resistant material of the present invention contains terbium, the wavelength of light emitted by irradiation with ultraviolet rays is preferably, for example, 530 nm or more and 550 nm or less, and more preferably 535 nm or more and 545 nm or less.

更に、本発明に係る耐食材料には、前記母材及び前記発光能付与元素の他に、不可避的不純物が含まれていてもよい。不可避的不純物としては、原料となる希土類元素を含有する酸化物、ハロゲン化物又はオキシハロゲン化物、及び発光能付与元素を含有する化合物などに含まれている不純物や、前記耐食材料の製造時に混入する不純物などが挙げられる。 Further, the corrosion-resistant material according to the present invention may contain unavoidable impurities in addition to the base material and the luminescent element. Inevitable impurities include impurities contained in oxides, halides or oxyhalides containing rare earth elements as raw materials, compounds containing luminescent elements, and the like, which are mixed in during the production of the corrosion-resistant material. Impurities and the like can be mentioned.

次に、本発明に係る耐食材料の形態について説明する。
本発明に係る耐食材料の形態としては、粉末が挙げられる。また当該粉末の成形体若しくは焼結体、又はその粉末で成膜した皮膜も挙げられる。
Next, the form of the corrosion-resistant material according to the present invention will be described.
Examples of the form of the corrosion-resistant material according to the present invention include powder. Further, a molded product or a sintered body of the powder, or a film formed by the powder thereof is also mentioned.

粉末である耐食材料の比表面積は、0.1m2/g以上30m2/g以下であることが好ましい。耐食材料の比表面積が0.1m2/g以上であることで、成膜若しくは焼結が容易になる利点がある。また耐食材料の比表面積が30m2/g以下であることで、耐食材料の発光強度が高くなる傾向にあるほか、パーティクル発生時における耐食材料の発光強度の向上度合いが大きくなり、劣化箇所を一層効率よく検出できる利点がある。これらの観点から耐食材料の比表面積は、より好ましくは、0.3m2/g以上20m2/g以下であり、特に好ましくは、0.5m2/g以上18m2/g以下であり、最も好ましくは0.5m2/g以上15m2/g以下である。比表面積はBET1点法で測定され、具体的には後述の実施例に記載の方法にて測定することができる。上記の比表面積を有する粉末は顆粒の形態であってもよい。 The specific surface area of the powdered corrosion-resistant material is preferably 0.1 m 2 / g or more and 30 m 2 / g or less. When the specific surface area of the corrosion-resistant material is 0.1 m 2 / g or more, there is an advantage that film formation or sintering becomes easy. Further, when the specific surface area of the corrosion-resistant material is 30 m 2 / g or less, the light-emitting intensity of the corrosion-resistant material tends to be high, and the degree of improvement in the light-emitting intensity of the corrosion-resistant material when particles are generated is increased, so that the deteriorated part is further deteriorated. It has the advantage of being able to detect efficiently. From these viewpoints, the specific surface area of the corrosion-resistant material is more preferably 0.3 m 2 / g or more and 20 m 2 / g or less, and particularly preferably 0.5 m 2 / g or more and 18 m 2 / g or less. It is preferably 0.5 m 2 / g or more and 15 m 2 / g or less. The specific surface area is measured by the BET 1-point method, and specifically, it can be measured by the method described in Examples described later. The powder having the above specific surface area may be in the form of granules.

粉末である耐食材料は、当該材料の製造容易性や流動性、充填時の均一性等の点から平均粒子径が10μm以上100μm以下であることが好ましく、15μm以上80μm以下であることがより好ましく、20μm以上60μm以下であることが特に好ましい。平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定法による積算体積50容量%における積算体積粒径(D50)である。本明細書において、D50は超音波処理をせずに測定する粒径であり、実施例に記載の方法にて測定できる。特に粉末である耐食材料が顆粒の場合において、平均粒子径が上記範囲であることが製造容易性や流動性、充填時の均一性等の効果が得られる点で好ましい。 The corrosion-resistant material, which is a powder, preferably has an average particle size of 10 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 15 μm or more and 80 μm or less, from the viewpoints of ease of manufacture, fluidity, uniformity at the time of filling, and the like. , 20 μm or more and 60 μm or less is particularly preferable. The average particle size is the integrated volume particle size (D50) at an integrated volume of 50% by volume by a laser diffraction / scattering type particle size distribution measurement method. In the present specification, D50 is a particle size measured without ultrasonic treatment, and can be measured by the method described in Examples. In particular, when the corrosion-resistant material, which is a powder, is granules, it is preferable that the average particle size is in the above range because effects such as ease of production, fluidity, and uniformity during filling can be obtained.

続いて、本発明に係る耐食材料の好適な製造方法について説明する。
まず、前記母材が希土類元素含有酸化物である場合には以下のようにすることが好ましい。
Subsequently, a suitable method for producing the corrosion-resistant material according to the present invention will be described.
First, when the base material is a rare earth element-containing oxide, it is preferable to do as follows.

(製造方法A)
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含み、前記母材が希土類元素含有酸化物である半導体製造装置用耐食材料の製造方法であって、
弱酸を含む水溶液と、希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物とを混合し、溶解液とする第1A工程と、
前記第1A工程において得られた溶解液を濃縮する第2A工程と、
前記第2A工程において得られた濃縮溶解液を冷却し、希土類元素と前記発光能付与元素の混合弱酸塩を析出させる第3A工程と、
前記第3A工程において得られた析出物を焼成して、発光能付与元素を含有する希土類元素含有酸化物として前記耐食材料を得る第4A工程と、を有する製造方法。
本製造方法は、更に、前記第4A工程において得られた酸化物を粉砕する第5A工程を有することが好ましく、更に
前記第5A工程において得られた粉末を造粒及び乾燥して造粒物を得る第6A工程と、
前記第6A工程において得られた造粒物を焼成する第7A工程と、を有することがより好ましい。
(Manufacturing method A)
A method for producing a corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus, which comprises a base material having dry etching resistance and an element that imparts visible light emission ability by ultraviolet irradiation to the base material, and the base material is a rare earth element-containing oxide. hand,
The first step A of mixing an aqueous solution containing a weak acid, an oxide of a rare earth element, and an oxide of the luminescent element to prepare a solution.
In the second A step of concentrating the solution obtained in the first A step,
In the third A step, the concentrated solution obtained in the second A step is cooled to precipitate a mixed weak acid salt of a rare earth element and the luminescent element.
A production method comprising a fourth A step of calcining the precipitate obtained in the third A step to obtain the corrosion resistant material as a rare earth element-containing oxide containing a luminescent element.
The present production method further preferably has a fifth A step of pulverizing the oxide obtained in the fourth A step, and further granulates and dries the powder obtained in the fifth A step to obtain a granulated product. 6th A step to obtain and
It is more preferable to have a seventh A step of calcining the granulated product obtained in the sixth A step.

前記製造方法Aの好適な例について説明する。
前記第1A工程において、弱酸を含む水溶液の弱酸とは、酸解離定数の小さい酸をいい、好ましくは25℃におけるpKaが1.0以上の酸である。ここでいうpKaはpKa1をさす。pKaは3.0以上であることが好ましい。pKaが1.0以上の酸としては、酢酸、リン酸、ギ酸、酪酸、ラウリン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、オレイン酸、リノール酸、安息香酸、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、マレイン酸、酒石酸等のカルボン酸基を有する有機酸のほか、ホウ酸、次亜塩素酸、フッ化水素及び硫化水素酸などの無機酸が挙げられる。中でも、カルボン酸基を有する有機酸が好ましく、とりわけ、酢酸が製造原価の抑制及び所望の物性の耐食材料を得やすい点の両方の観点から好ましい。これらは1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
A suitable example of the manufacturing method A will be described.
In the first step A, the weak acid in the aqueous solution containing a weak acid means an acid having a small acid dissociation constant, preferably an acid having a pKa of 1.0 or more at 25 ° C. Here, pKa refers to pKa 1. The pKa is preferably 3.0 or higher. Acids with a pKa of 1.0 or higher include acetic acid, phosphoric acid, formic acid, butyric acid, lauric acid, lactic acid, malic acid, citric acid, oleic acid, linoleic acid, benzoic acid, oxalic acid, succinic acid, malonic acid, and malein. In addition to organic acids having a carboxylic acid group such as acid and tartaric acid, inorganic acids such as boric acid, hypochlorous acid, hydrogen fluoride and hydrosulfuric acid can be mentioned. Of these, an organic acid having a carboxylic acid group is preferable, and acetic acid is particularly preferable from the viewpoints of both suppressing the manufacturing cost and easily obtaining a corrosion-resistant material having desired physical properties. These can be used alone or in combination of two or more.

第1A工程で得られる、弱酸を含む水溶液に弱酸と希土類元素の酸化物と前記発光能付与元素の酸化物とを混合した混合物中の弱酸の濃度は、10質量%以上30質量%以下であることが、希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物とが溶解しやすく所望の物性の耐食材料が得やすい点や原料の溶解性を高める点で好ましく、10質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。
希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物の溶解に用いる弱酸の量は、希土類元素酸化物及び発光能付与元素の酸化物の合計100モルに対して弱酸が60モル以上であることが弱酸水溶液中で希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物を十分溶解させて、所望の物性の耐食材料を得やすくする点で好ましく、70モル以上であることが好ましい。また、弱酸の量は、希土類元素酸化物及び発光能付与元素の酸化物の合計100モルに対して、200モル以下であることが低原価で作成できる点で好ましい。
The concentration of the weak acid in the mixture obtained in the first step A, which is a mixture of the weak acid, the oxide of the rare earth element, and the oxide of the luminescent element in the aqueous solution containing the weak acid, is 10% by mass or more and 30% by mass or less. This is preferable in that the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent element are easily dissolved to easily obtain a corrosion-resistant material having desired physical properties and to improve the solubility of the raw material, which is preferably 10% by mass or more and 25% by mass. More preferably, it is less than%.
The amount of the oxide of the rare earth element and the weak acid used for dissolving the oxide of the luminescent element is 60 mol or more of the weak acid with respect to 100 mol of the total of the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent element. This is preferable in that the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent element are sufficiently dissolved in the weak acid aqueous solution to facilitate obtaining a corrosion-resistant material having desired physical properties, and the amount is preferably 70 mol or more. Further, the amount of the weak acid is preferably 200 mol or less with respect to 100 mol of the total of the rare earth element oxide and the oxide of the luminescent element, because it can be produced at low cost.

希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物を弱酸水溶液に溶解させる時点で、弱酸水溶液は常温以上に加温しても良い。弱酸を含む水溶液中で希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物を十分溶解させて、所望の物性の耐食材料を得やすくする点で好ましいからである。この際の加熱温度は溶解効率や溶解残分を抑制する点から、70℃以上95℃以下が好ましく、80℃以上90℃以下がより好ましい。 At the time when the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent element are dissolved in the weak acid aqueous solution, the weak acid aqueous solution may be heated to room temperature or higher. This is because it is preferable in that the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent element are sufficiently dissolved in an aqueous solution containing a weak acid to facilitate obtaining a corrosion-resistant material having desired physical properties. The heating temperature at this time is preferably 70 ° C. or higher and 95 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, from the viewpoint of suppressing dissolution efficiency and dissolution residue.

希土類元素の酸化物としては、酸化イットリウム(Y23)又は酸化ガドリニウム(Gd23)などが好ましい。前記発光能付与元素の酸化物としては、酸化ユウロピウム(Eu23、EuO)、酸化テルビウム(Tb23、Tb47)、酸化ネオジム(Nd23)、酸化エルビウム(Er23)、酸化ディスプロシウム(Dy23)、酸化サマリウム(Sm23、SmO)、酸化ツリウム(Tm23)、酸化プラセオジム(Pr611)及び酸化イッテルビウム(Yb23)から選ばれる少なくとも一種の酸化物が好ましい。中でも酸化ユウロピウム又は酸化テルビウムがより好ましい。 As the oxide of the rare earth element, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) or gadolinium oxide (Gd 2 O 3 ) is preferable. Examples of the oxide of the luminescent ability-imparting element include europium oxide (Eu 2 O 3 , Eu O), terbium oxide (Tb 2 O 3 , Tb 4 O 7 ), neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), and erbium oxide (Er 2). O 3 ), disprosium oxide (Dy 2 O 3 ), samarium oxide (Sm 2 O 3 , SmO), turium oxide (Tm 2 O 3 ), placeodym oxide (Pr 6 O 11 ) and itterbium oxide (Yb 2 O) At least one oxide selected from 3) is preferable. Of these, europium oxide or terbium oxide is more preferable.

次に、前記第2A工程において、前記第1A工程で得られた前記溶解液を濃縮する。濃縮方法としては、加熱及び/又は減圧に行うことができる。濃縮の程度としては、当初の溶解液に対して液量が60体積%〜80体積%となるように行うことが、均一な結晶核を得る観点で好ましく、65体積%〜75体積%となるように行うことが結晶核をより均一とする点でより好ましい。 Next, in the second A step, the solution obtained in the first A step is concentrated. The concentration method can be heating and / or depressurizing. The degree of concentration is preferably such that the amount of the liquid is 60% by volume to 80% by volume with respect to the initial solution, from the viewpoint of obtaining uniform crystal nuclei, and is 65% by volume to 75% by volume. This is more preferable in that the crystal nuclei become more uniform.

続いて、前記第3A工程において、前記第2A工程で得られた濃縮溶解液を冷却する。冷却方法は、一般的な空冷方法や水冷方法で良く、常温まで冷却するのが未析出分を低減させる観点で好ましい。ここで、濃縮溶解液が冷却されると、希土類元素の弱酸塩と発光能付与元素の弱酸塩とからなる混合弱酸塩が析出する。 Subsequently, in the third A step, the concentrated solution obtained in the second A step is cooled. The cooling method may be a general air cooling method or a water cooling method, and cooling to room temperature is preferable from the viewpoint of reducing unprecipitated components. Here, when the concentrated solution is cooled, a mixed weak acid salt composed of a weak acid salt of a rare earth element and a weak acid salt of a luminescent ability-imparting element is precipitated.

そして、前記第4A工程において、前記第3A工程で得られた析出物を焼成すると、目的とする耐食材料の粉末が得られる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸素含有雰囲気であっても、窒素又はアルゴン等の不活性雰囲気であってもよく、酸素含有雰囲気であることが弱酸由来の残留有機物量を低減できる点で好ましい。 Then, in the 4A step, when the precipitate obtained in the 3A step is calcined, the powder of the target corrosion resistant material is obtained. The firing atmosphere may be an oxygen-containing atmosphere such as an air atmosphere or an inert atmosphere such as nitrogen or argon, and an oxygen-containing atmosphere is preferable in that the amount of residual organic matter derived from a weak acid can be reduced.

焼成温度は1800℃以下であることで、生産コストの点で好ましい耐食材料が得やすく、1700℃以下であることがより好ましく、1600℃以下であることが更に好ましい。また、焼成温度が500℃以上であることが発光効率の点で好ましい耐食材料の粉末が得やすく、550℃以上であることが更に好ましい。上記温度範囲における焼成時間は、焼きムラを低減させる観点で10時間以上50時間以下が好ましく、20時間以上40時間以下がより好ましい。 When the firing temperature is 1800 ° C. or lower, a preferable corrosion-resistant material can be easily obtained in terms of production cost, and it is more preferably 1700 ° C. or lower, and further preferably 1600 ° C. or lower. Further, it is easy to obtain a powder of a corrosion-resistant material, which is preferable in terms of luminous efficiency when the firing temperature is 500 ° C. or higher, and more preferably 550 ° C. or higher. The firing time in the above temperature range is preferably 10 hours or more and 50 hours or less, and more preferably 20 hours or more and 40 hours or less from the viewpoint of reducing uneven firing.

析出した希土類元素弱酸塩と発光能付与元素弱酸塩との混合弱酸塩は、焼成前には析出物の脱水を行うことが焼成工程での焼きムラを低減できる点で好ましい。脱水は遠心分離機などにより常法により行うことができる。また前記の混合弱酸塩に対しては、焼成前に洗浄、乾燥などを行ってもよい。 The mixed weak acid salt of the precipitated rare earth element weak acid salt and the luminescent element weak acid salt is preferably dehydrated before firing because it can reduce firing unevenness in the firing step. Dehydration can be performed by a conventional method using a centrifuge or the like. Further, the mixed weak acid salt may be washed, dried or the like before firing.

次に顆粒の形状とする場合には、好適な製造工程である第5A工程において、前記第4A工程で得られた酸化物粉末を粉砕し、所望の粒径とすることが好ましい。粉砕は、乾式粉砕及び湿式粉砕のいずれによって行ってもよい。乾式粉砕の場合、乾式ボールミル、乾式ビーズミル、高速回転型衝撃式ミル、ジェットミル、石臼式摩砕機、ロールミル等が使用可能である。湿式粉砕の場合、球状、円筒状等の粉砕媒体を使用した湿式粉砕装置によって行うのが好ましい。このような粉砕装置の例として媒体撹拌ミルのボールミル、振動ミル、ビーズミル等がある。粉砕媒体の材質としては、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化タングステン、耐摩耗鋼やステンレス等を挙げることができる。ジルコニアは金属酸化物を添加して安定化させたものであってもよい。また、湿式粉砕の分散媒としては、後述するスプレードライ法による造粒の際に用いるスラリーの分散媒の例として下記で挙げるものと同様のものを用いることができる。湿式粉砕の場合は、粉砕前に被粉砕物に液媒を加えてスラリーを得る。前記液媒としては、水や各種の有機溶媒を1種又は2種以上組み合わせて用いることができ、後述する第6A工程の分散媒と同様のものを使用できる。中でも、水が生産コストの点で好ましい。粉砕は、D50が0.01μm以上2μm以下になるまで実施することが成膜性の点や成型性の点で好ましく、0.02μm以上1.5μm以下になるまで実施することがより好ましい。 Next, in the case of forming granules, it is preferable to pulverize the oxide powder obtained in the fourth A step in the fifth A step, which is a suitable manufacturing step, to obtain a desired particle size. The pulverization may be performed by either dry pulverization or wet pulverization. In the case of dry crushing, a dry ball mill, a dry bead mill, a high-speed rotary impact mill, a jet mill, a millstone grinder, a roll mill and the like can be used. In the case of wet pulverization, it is preferable to carry out by a wet pulverizer using a pulverizing medium such as a spherical shape or a cylindrical shape. Examples of such a crushing device include a ball mill, a vibration mill, and a bead mill, which are medium stirring mills. Examples of the material of the pulverizing medium include zirconia, alumina, silicon nitride, silicon carbide, tungsten carbide, wear-resistant steel and stainless steel. Zirconia may be stabilized by adding a metal oxide. Further, as the dispersion medium for wet pulverization, the same dispersion medium as those listed below can be used as an example of the dispersion medium for the slurry used at the time of granulation by the spray-drying method described later. In the case of wet pulverization, a liquid medium is added to the object to be pulverized before pulverization to obtain a slurry. As the liquid medium, water or various organic solvents can be used alone or in combination of two or more, and the same dispersion medium as in the sixth step 6A described later can be used. Above all, water is preferable in terms of production cost. The pulverization is preferably carried out until D50 is 0.01 μm or more and 2 μm or less in terms of film forming property and moldability, and more preferably 0.02 μm or more and 1.5 μm or less.

顆粒とする場合は、造粒工程である第6A工程を行う。造粒方法としては、スプレードライ法、押出造粒法、転動造粒法等を用いることができるが、スプレードライ法が、得られる造粒粉末の流動性がよく、また基材に高圧で押し付けた場合の成膜性も高いため好ましい。スプレードライ法では、上記で得られた希土類元素酸化物の粉末を分散媒に分散させたスラリーをスプレードライヤーに供する。分散媒としては、水や各種の有機溶媒を1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。中でも、水、或いは、水への溶解度が5質量%以上である有機溶媒又は該有機溶媒と水との混合物を用いることが、更に緻密且つ均一な膜が得られやすいため好ましい。ここで水への溶解度が5質量%以上である有機溶媒は、水と自由混合するものを含む。水への溶解度が5質量%以上である有機溶媒(水と自由混合するものも含む)としては、アルコール、ケトン、環状エーテル、ホルムアミド類、スルホキシド類等が挙げられる。また、水への溶解度が5質量%以上である有機溶媒と水との混合物における該有機溶媒と水との混合比率は、該有機溶媒の水に対する溶解度の範囲内であることが好ましい。スプレードライの条件としては、球状の顆粒を得る点や、均一な顆粒径を得られる点から、スプレードライヤーの操作条件はスラリー供給速度:200mL/min以上400mL/min以下とすることが好ましく、250mL/min以上350mL/min以下とすることがより好ましい。ロータリーアトマイザー方式の場合、均一な顆粒径を得られる点からアトマイザー回転数7500min-1以上25000min-1以下とすることが好ましく、10000min-1以上22000min-1以下とすることがより好ましい。入口温度は均一な顆粒径及び嵩密度を得られる点で150℃以上300℃以下とすることが好ましく、180℃以上270℃以下とすることがより好ましい。 In the case of granules, the sixth A step, which is a granulation step, is performed. As the granulation method, a spray-drying method, an extrusion granulation method, a rolling granulation method, or the like can be used, but the spray-drying method has good fluidity of the obtained granulation powder and is applied to the substrate at high pressure. It is preferable because it has high film forming property when pressed. In the spray-drying method, a slurry obtained by dispersing the rare earth element oxide powder obtained above in a dispersion medium is applied to a spray dryer. As the dispersion medium, water or various organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Above all, it is preferable to use water, an organic solvent having a solubility in water of 5% by mass or more, or a mixture of the organic solvent and water because a more dense and uniform film can be easily obtained. Here, the organic solvent having a solubility in water of 5% by mass or more includes a solvent that is freely mixed with water. Examples of organic solvents having a solubility in water of 5% by mass or more (including those that are freely mixed with water) include alcohols, ketones, cyclic ethers, formamides, sulfoxides, and the like. Further, the mixing ratio of the organic solvent and water in the mixture of the organic solvent and water having a solubility in water of 5% by mass or more is preferably within the range of the solubility of the organic solvent in water. As the conditions for spray drying, from the viewpoint of obtaining spherical granules and obtaining a uniform granule diameter, the operating conditions of the spray dryer are preferably a slurry supply rate of 200 mL / min or more and 400 mL / min or less, preferably 250 mL. More preferably, it is at least / min and at least 350 mL / min. For a rotary atomizer method, it is preferred to terms obtained a uniform granule size with a spray dryer 7500Min -1 or more 25000Min -1 or less, and more preferably to 10000 min -1 or more 22000Min -1 or less. The inlet temperature is preferably 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and more preferably 180 ° C. or higher and 270 ° C. or lower in terms of obtaining a uniform granule diameter and bulk density.

好適には、前記第7A工程において、前記第6A工程で得られた造粒物を焼成する。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸素含有雰囲気であっても、窒素又はアルゴン等の不活性雰囲気であってもよい。 Preferably, in the 7A step, the granulated product obtained in the 6A step is fired. The firing atmosphere may be an oxygen-containing atmosphere such as an air atmosphere or an inert atmosphere such as nitrogen or argon.

焼成温度は1800℃以下であることで、炉材由来の不純物汚染を抑止できる点で所望の耐食材料粉末が得られ、1700℃以下であることがより好ましく、1650℃以下であることが更に好ましい。また、800℃以上であることが、顆粒強度を保つ点で所望の耐食材料粉末が得やすく、900℃以上であることがより好ましく、950℃以上であることが更に好ましい。上記温度範囲における焼成時間は焼きムラを低減できる点で、5時間以上20時間以下が好ましく、8時間以上15時間以下がより好ましい。 When the firing temperature is 1800 ° C. or lower, a desired corrosion-resistant material powder can be obtained in that contamination of impurities derived from the furnace material can be suppressed, more preferably 1700 ° C. or lower, further preferably 1650 ° C. or lower. .. Further, the temperature of 800 ° C. or higher makes it easy to obtain a desired corrosion-resistant material powder in terms of maintaining the strength of the granules, more preferably 900 ° C. or higher, and further preferably 950 ° C. or higher. The firing time in the above temperature range is preferably 5 hours or more and 20 hours or less, and more preferably 8 hours or more and 15 hours or less in that uneven firing can be reduced.

次に、前記母材が希土類元素含有ハロゲン化物である場合には以下のようにすることが好ましい。
(製造方法B)
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含み、前記母材が希土類元素含有ハロゲン化物である半導体製造装置用耐食材料の製造方法であって、
酸を含む水溶液と、希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物とを混合し、溶解液とする第1B工程と、
前記第1B工程において得られた溶解液にハロゲン化水素酸を添加し、沈殿させる第2B工程と、
前記第2B工程において得られた沈殿物を、脱水、乾燥させる第3B工程と、
前記第3B工程において得られた乾燥物を焼成して、発光能付与元素を含有する希土類元素ハロゲン化物として前記耐食材料を得る第4B工程と、を有する製造方法。
本製造方法は、前記第4B工程において得られたハロゲン化物を粉砕する第5B工程を更に有することが好ましく、
前記第5B工程において得られた粉末を造粒及び乾燥して造粒物を得る第6B工程と、
前記第6B工程において得られた造粒物を焼成する第7B工程と、を有することがより好ましい。
Next, when the base material is a rare earth element-containing halide, it is preferable to do as follows.
(Manufacturing method B)
A method for producing a corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus, which comprises a base material having dry etching resistance and an element that imparts visible light emission ability by ultraviolet irradiation to the base material, and the base material is a halide containing a rare earth element. hand,
The first B step of mixing an aqueous solution containing an acid, an oxide of a rare earth element, and an oxide of the luminescent element to prepare a solution.
In the second B step, the hydrohalic acid is added to the solution obtained in the first B step and precipitated.
In the third B step of dehydrating and drying the precipitate obtained in the second B step,
A production method comprising a fourth B step of calcining the dried product obtained in the third B step to obtain the corrosion resistant material as a rare earth element halide containing a luminescent ability-imparting element.
The present production method preferably further includes a fifth B step of pulverizing the halide obtained in the fourth B step.
In the sixth B step, the powder obtained in the fifth B step is granulated and dried to obtain a granulated product.
It is more preferable to have a seventh B step of calcining the granulated product obtained in the sixth B step.

前記製造方法Bの好適な例について説明する。
前記第1B工程において、酸を含む水溶液の酸としては、例えば、硝酸、シュウ酸、酢酸、アンミン錯体、塩酸等が挙げられる。中でも、硝酸が入手容易性や低原価で製造できる点で好ましい。また、酸を含む水溶液と、希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物とを混合した液中の酸の濃度は、溶解性と取り扱い時の安全性の観点で30質量%以上80質量%以下であることが好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物の溶解に用いる酸を含む水溶液の量は、希土類元素酸化物及び発光能付与元素の酸化物の合計100モルに対して前記の酸が500モル以上であることが酸を含む水溶液中で希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物を十分溶解させて、所望の物性の耐食材料を得やすくする点で好ましく、700モル以上であることが好ましい。また、前記の酸の量は、希土類元素酸化物及び発光能付与元素の酸化物の合計100モルに対して、1000モル以下であることが低原価で作成できる点で好ましい。
希土類元素の酸化物及び発光能付与元素の酸化物は、前述の製造方法Aで説明した酸化物と同じである。
A suitable example of the production method B will be described.
Examples of the acid in the aqueous solution containing the acid in the first step B include nitric acid, oxalic acid, acetic acid, ammine complex, hydrochloric acid and the like. Above all, nitric acid is preferable because it is easily available and can be produced at low cost. Further, the concentration of the acid in the liquid obtained by mixing the aqueous solution containing the acid, the oxide of the rare earth element, and the oxide of the luminescent element is 30% by mass or more from the viewpoint of solubility and safety during handling. It is preferably 80% by mass or less, and more preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less. The amount of the aqueous solution containing the oxide of the rare earth element and the acid used for dissolving the oxide of the luminescent element is such that the acid is 100 mol in total of the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent element. It is preferable that the amount is 500 mol or more because the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent element are sufficiently dissolved in an aqueous solution containing an acid to facilitate obtaining a corrosion-resistant material having desired physical properties. The above is preferable. Further, the amount of the acid is preferably 1000 mol or less with respect to 100 mol of the total of the rare earth element oxide and the oxide of the luminescent element, because it can be produced at low cost.
The oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent ability-imparting element are the same as the oxide described in the above-mentioned production method A.

次に、前記第2B工程において、前記第1B工程で得られた溶解液に添加するハロゲン化水素酸水溶液については、ハロゲン化水素酸を40質量%以上60質量%以下の濃度の水溶液として用いることが、前記溶解液との反応性の点や取扱い時の安全性の確保の点で好ましく、45質量%以上55質量%以下の濃度の水溶液として用いることが好ましい。 ハロゲン化水素酸の使用量は、前記溶解液中の希土類元素及び前記発光能付与元素の合計1モルに対して、2.4モル以上であることが、希土類元素及び前記発光能付与元素の酸化物と十分反応させて、均一な大きさの沈殿を得られる点が良好な耐食材料が得やすい点で好ましく、2.7モル以上であることがより好ましい。また、ハロゲン化水素酸の使用量は、溶解液中の希土類元素及び前記発光能付与元素の合計1モルに対して、3.6モル以下であることが製造原価を低減できる点で好ましく、3.3モル以下であることがより好ましい。
前記溶解液とハロゲン化水素酸との反応は、30℃以上60℃以下で行うことが、希土類元素を十分反応させて、高収率で沈殿を得られる点で好ましい耐食材料が得やすい点で好ましく、35℃以上55℃以下で行うことがより好ましい。
Next, in the second B step, the hydrohalic acid aqueous solution to be added to the solution obtained in the first B step is used as an aqueous solution having a concentration of 40% by mass or more and 60% by mass or less. However, it is preferable in terms of reactivity with the solution and ensuring safety during handling, and it is preferable to use it as an aqueous solution having a concentration of 45% by mass or more and 55% by mass or less. The amount of the hydrohalic acid used is 2.4 mol or more with respect to 1 mol of the total of the rare earth element and the luminescent element in the solution, and the oxidation of the rare earth element and the luminescent element. It is preferable that a good corrosion-resistant material can be easily obtained by sufficiently reacting with an object to obtain a precipitate having a uniform size, and more preferably 2.7 mol or more. The amount of the hydrohalic acid used is preferably 3.6 mol or less with respect to 1 mol of the total of the rare earth element and the luminescent element in the solution, because the manufacturing cost can be reduced. More preferably, it is 3 mol or less.
The reaction between the solution and the hydrohalic acid is carried out at 30 ° C. or higher and 60 ° C. or lower in that a preferable corrosion-resistant material can be easily obtained in that a rare earth element can be sufficiently reacted to obtain a precipitate in a high yield. It is preferable to carry out at 35 ° C. or higher and 55 ° C. or lower.

前記第2B工程において得られた沈殿物を、前記第3B工程で乾燥させる。この沈殿物は水などの液媒で洗浄した後に乾燥させることが好ましい。乾燥は、窒素又はアルゴン等の不活性雰囲気であってもよく、酸素含有雰囲気であることが洗浄後の沈殿物を効率よく乾燥させる点で好ましい。乾燥温度は200℃以下であることで、後の焼成工程で均一な焼成が可能になる点で好ましい耐食材料が得やすく、180℃以下であることがより好ましく、160℃以下であることが更に好ましい。乾燥温度は、100℃以上であることが乾燥効率や水分の残留を抑制できる点で好ましく、120℃以上であることが更に好ましい。上記温度範囲における乾燥時間は、10時間以上30時間以下が好ましく、15時間以上25時間以下がより好ましい。 The precipitate obtained in the second B step is dried in the third B step. The precipitate is preferably washed with a liquid medium such as water and then dried. The drying may be carried out in an inert atmosphere such as nitrogen or argon, and an oxygen-containing atmosphere is preferable in that the precipitate after washing is efficiently dried. When the drying temperature is 200 ° C. or lower, it is easy to obtain a preferable corrosion-resistant material in that uniform firing is possible in the subsequent firing step, more preferably 180 ° C. or lower, and further preferably 160 ° C. or lower. preferable. The drying temperature is preferably 100 ° C. or higher because it can suppress drying efficiency and residual water, and more preferably 120 ° C. or higher. The drying time in the above temperature range is preferably 10 hours or more and 30 hours or less, and more preferably 15 hours or more and 25 hours or less.

続いて、前記第4B工程において、前記第3B工程で得られた乾燥物を焼成することで、発光能付与元素を含有する希土類元素ハロゲン化物としての耐食材料の粉末が得られる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸素含有雰囲気であっても、窒素又はアルゴン等の不活性雰囲気であってもよく、酸素含有雰囲気であることが弱酸由来の残留有機物量を低減できる点で好ましい。 Subsequently, in the 4B step, the dried product obtained in the 3B step is calcined to obtain a powder of a corrosion-resistant material as a rare earth element halide containing a luminescent ability-imparting element. The firing atmosphere may be an oxygen-containing atmosphere such as an air atmosphere or an inert atmosphere such as nitrogen or argon, and an oxygen-containing atmosphere is preferable in that the amount of residual organic matter derived from a weak acid can be reduced.

焼成温度は1000℃以下であることで、過剰な酸化を抑制できる点で好ましい耐食材料が得られ、980℃以下であることがより好ましく、950℃以下であることが更に好ましい。また、焼成温度が600℃以上であることが結晶性を高くする点で好ましい耐食材料が得やすく、700℃以上であることが更に好ましい。上記温度範囲における焼成時間は、10時間以上50時間以下が好ましく、20時間以上40時間以下がより好ましい。 When the firing temperature is 1000 ° C. or lower, a preferable corrosion-resistant material can be obtained in that excessive oxidation can be suppressed, more preferably 980 ° C. or lower, and further preferably 950 ° C. or lower. Further, it is easy to obtain a corrosion-resistant material which is preferable in terms of increasing crystallinity when the firing temperature is 600 ° C. or higher, and more preferably 700 ° C. or higher. The firing time in the above temperature range is preferably 10 hours or more and 50 hours or less, and more preferably 20 hours or more and 40 hours or less.

次に、好適な製造工程である第5B工程において、前記第4B工程で得られた耐食材料粉末を粉砕し、必要に応じて、第6B工程及び第7B工程により、顆粒を製造することが好ましい。
上記の第5B工程から第7B工程における操作内容は、前記製造方法Aの第5A工程から第7A工程の操作内容と同様である。ただし、第7A工程の焼成温度は400℃以上800℃以下であることが発光能付与元素を含有する希土類元素ハロゲン化物を首尾よく得る点で好ましく、500℃以上700℃以下であることがより好ましい。
Next, in the fifth B step, which is a suitable manufacturing step, it is preferable to crush the corrosion-resistant material powder obtained in the fourth B step, and to produce granules by the sixth B step and the seventh B step, if necessary. ..
The operation contents in the 5th to 7B steps described above are the same as the operation contents in the 5A to 7A steps of the manufacturing method A. However, the firing temperature in the 7A step is preferably 400 ° C. or higher and 800 ° C. or lower in terms of successfully obtaining a rare earth element halide containing a luminescent element, and more preferably 500 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. ..

更に、前記母材が希土類元素含有オキシハロゲン化物である場合には以下のようにすることが好ましい。
(製造方法C)
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含み、前記母材が希土類元素含有オキシハロゲン化物である半導体製造装置用耐食材料の製造方法であって、
弱酸を含む水溶液と、希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物とを混合し、溶解液とする第1C工程と、
前記第1C工程において得られた溶解液を濃縮する第2C工程と、
前記第2C工程において得られた濃縮溶解液を冷却して、希土類元素と前記発光能付与元素の混合弱酸塩を析出させる第3C工程と、
前記第3C工程において得られた析出物を焼成して、発光能付与元素を含有する希土類元素酸化物を得る第4C工程と、
前記第4C工程において得られた酸化物に液媒を加えて得た懸濁液に、ハロゲン化水素酸を添加した後、脱水する第5C工程と、
前記第5C工程において得られた脱水物を焼成して、発光能付与元素を含有する希土類元素オキシハロゲン化物として前記耐食材料を得る第6C工程と、を有する製造方法。
本製造方法は、更に、前記第6C工程において得られたオキシハロゲン化物を粉砕する7C工程と、
前記第7C工程において得られた粉末を、造粒及び乾燥して造粒物を得る第8C工程と、
前記第8C工程において得られた造粒物を焼成する第9C工程と、を有することが好ましい。
Further, when the base material is a rare earth element-containing oxyhalide, it is preferable to do as follows.
(Manufacturing method C)
A method for producing a corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus, which comprises a base material having dry etching resistance and an element that imparts visible light emission ability by ultraviolet irradiation to the base material, and the base material is a rare earth element-containing oxyhalide. There,
The first C step of mixing an aqueous solution containing a weak acid, an oxide of a rare earth element, and an oxide of the luminescent element to prepare a solution.
In the second C step of concentrating the solution obtained in the first C step,
In the third C step, the concentrated solution obtained in the second C step is cooled to precipitate a mixed weak acid salt of a rare earth element and the luminescent element.
In the 4C step, the precipitate obtained in the 3C step is calcined to obtain a rare earth element oxide containing a luminescent element.
The fifth C step of adding hydrohalic acid to the suspension obtained by adding a liquid medium to the oxide obtained in the fourth C step and then dehydrating the suspension.
A production method comprising a sixth C step of calcining the dehydrated product obtained in the fifth C step to obtain the corrosion resistant material as a rare earth element oxyhalide containing a luminescent ability-imparting element.
The present production method further comprises a 7C step of pulverizing the oxyhalide obtained in the 6th C step.
In the 8C step, the powder obtained in the 7C step is granulated and dried to obtain a granulated product.
It is preferable to have a ninth C step of calcining the granulated product obtained in the eighth C step.

前記製造方法Cの好適な例について説明する。
上記の第1C工程から第4C工程における操作内容は、前記製造方法Aの第1A工程から第4A工程の操作内容と同様である。また、好適な製造工程である第7C工程から第9C工程における操作内容は、前記製造方法Aの第5A工程から第7A工程の操作内容と同様である。
本製造方法Cに特有の工程は、前記第5C工程と第6C工程であり、以下にその操作内容を説明する。
A suitable example of the production method C will be described.
The operation contents in the first to fourth C steps described above are the same as the operation contents in the first A to fourth A steps of the manufacturing method A. Further, the operation contents in the 7th C to 9C steps, which are suitable manufacturing steps, are the same as the operation contents in the 5A to 7A steps of the manufacturing method A.
The steps peculiar to the present manufacturing method C are the fifth C step and the sixth C step, and the operation contents thereof will be described below.

前記第5C工程とは、前記第4C工程で得られた発光能付与元素を含有する希土類元素の酸化物に液媒を加えて得た懸濁液に、ハロゲン化水素酸を添加し、脱水する工程である。
本製造方法Cにおいては、オキシハロゲン化物の組成を厳密に制御できる点から、前記製造方法Aで得られた発光能付与元素を含有する希土類元素の酸化物を用いることが好ましい。つまり、希土類元素の酸化物粉末及び発光能付与元素の酸化物粉末を加温した弱酸水溶液中に溶解させた後に冷却して、希土類元素の弱酸塩及び発光能付与元素の弱酸塩の混合物を析出させ、その弱酸塩の混合物を焼成して(つまり前記第1A〜第4A工程により)得られた発光能付与元素希土類元素酸化物を用いることが好ましい。
In the fifth C step, a hydrohalic acid is added to a suspension obtained by adding a liquid medium to an oxide of a rare earth element containing a luminescent element obtained in the fourth C step, and dehydration is performed. It is a process.
In the present production method C, it is preferable to use an oxide of a rare earth element containing a luminescent ability-imparting element obtained in the production method A from the viewpoint that the composition of the oxyhalide can be strictly controlled. That is, the oxide powder of the rare earth element and the oxide powder of the luminescent element are dissolved in a heated weak acid aqueous solution and then cooled to precipitate a mixture of the weak acid salt of the rare earth element and the weak acid salt of the luminescent element. It is preferable to use the luminescent element rare earth element oxide obtained by calcining the mixture of the weak salts (that is, by the steps 1A to 4A).

前記第5C工程において、発光能付与元素を含有する希土類元素の酸化物とハロゲン化水素酸とを混合させて、発光能付与元素を含有する希土類元素のオキシハロゲン化物の前駆体を得る。ハロゲン化水素酸としては、フッ化水素酸(HF)や塩酸(HCl)が挙げられる。好ましい物性の耐食材料を効率よく得やすい観点、及び、反応を均一に行える観点から、混合は、水中で行うことが好ましい。同様の観点から、発光能付与元素を含有する希土類元素の酸化物の粉末とハロゲン化水素酸との混合物の温度は、効率的に反応を促進できる点から20℃以上50℃以下であることが好ましく、30℃以上40℃以下であることがより好ましい。ハロゲン化水素酸との混合時、発光能付与元素含有希土類元素酸化物の粉末は、発光能付与元素を含有する希土類元素の酸化物換算で、水中に50g/L以上90g/L以下の濃度で分散させることが、効率的にオキシハロゲン化反応が進む点から好ましく、60g/L以上80g/L以下の濃度で分散させることがより好ましい。 In the fifth C step, an oxide of a rare earth element containing a luminescent element and a hydrohalic acid are mixed to obtain a precursor of an oxyhalide of the rare earth element containing a luminescent element. Examples of the hydrohalic acid include hydrofluoric acid (HF) and hydrochloric acid (HCl). The mixing is preferably carried out in water from the viewpoint of efficiently obtaining a corrosion-resistant material having preferable physical characteristics and from the viewpoint of being able to carry out the reaction uniformly. From the same viewpoint, the temperature of the mixture of the rare earth element oxide powder containing the luminescent element and the hydrohalic acid is 20 ° C. or higher and 50 ° C. or lower from the viewpoint of efficiently promoting the reaction. It is preferably 30 ° C. or higher and 40 ° C. or lower, more preferably. When mixed with hydrohalic acid, the powder of the rare earth element oxide containing the luminescent element is at a concentration of 50 g / L or more and 90 g / L or less in water in terms of the oxide of the rare earth element containing the luminescent element. Dispersion is preferable from the viewpoint that the oxyhalogenation reaction proceeds efficiently, and it is more preferable to disperse at a concentration of 60 g / L or more and 80 g / L or less.

ハロゲン化水素酸の使用量は、優れた耐食性を示す組成が得られる点から発光能付与元素を含有する希土類元素の酸化物100質量部に対してハロゲン化水素酸が10質量部以上50質量部以下であることが好ましく、15質量部以上40質量部以下であることがより好ましい。発光能付与元素を含有する希土類元素の酸化物の粉末とハロゲン化水素酸との混合は撹拌しながら行うことが好ましく、目的物を首尾よく得る観点及び製造時間の短縮の点から、撹拌時間としては、例えば10時間以上50時間以下であることが好ましく、15時間以上40時間以下であることがより好ましい。 The amount of hydrohalic acid used is 10 parts by mass or more and 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the oxide of a rare earth element containing a luminescent element, from the viewpoint that a composition showing excellent corrosion resistance can be obtained. It is preferably 15 parts by mass or more and 40 parts by mass or less. Mixing of the rare earth element oxide powder containing the luminescent element and the hydrohalic acid is preferably performed with stirring, and the stirring time is set from the viewpoint of successfully obtaining the target product and shortening the production time. Is preferably, for example, 10 hours or more and 50 hours or less, and more preferably 15 hours or more and 40 hours or less.

次に、前記第6C工程において、前記第5C工程で得られた発光能付与元素を含有する希土類元素のオキシハロゲン化物の前駆体を焼成することで、本発明に係る耐食材料に適した、発光能付与元素を含有する希土類元素のオキシハロゲン化物粉末が得られる。焼成は、大気雰囲気等の酸素含有雰囲気下であることが、発光能付与元素を含有する希土類元素を含むオキシハロゲン化物を容易に得られるために好ましい。
また焼成温度は、上記の高い結晶性を有する点で好ましい耐食材料を得やすいため、500℃以上であることが好ましく、550℃以上であることがより好ましい。また、過剰な酸化を抑制する点で焼成温度は、800℃以下であることが、好ましく、700℃以下であることがより好ましい。上記温度範囲における焼成時間は、10時間以上50時間以下が好ましく、20時間以上40時間以下がより好ましい。
効率よく発光能付与元素を含有する希土類元素のオキシハロゲン化物粉末を得る観点から、焼成前に希土類元素のオキシハロゲン化物の前駆体を乾燥させることが好ましく、例えば乾燥温度は100℃以上200℃以下が好ましく、120℃以上180℃以下がより好ましい。
上記の焼成により発光能付与元素を含有する希土類元素のオキシハロゲン化物を含む耐食材料が得られる。更に、第7C工程から第9C工程を行うことが好ましい。第9C工程の焼成温度は500℃以上900℃以下であることが発光能付与元素を含有する希土類元素オキシハロゲン化物を首尾よく得る点で好ましく、600℃以上800℃以下であることがより好ましい。
Next, in the 6th C step, the precursor of the oxyhalide of a rare earth element containing the luminescent ability-imparting element obtained in the 5th C step is fired to emit light, which is suitable for the corrosion-resistant material according to the present invention. An oxyhalide powder of a rare earth element containing a function-imparting element can be obtained. It is preferable that the firing is performed in an oxygen-containing atmosphere such as an atmospheric atmosphere because an oxyhalide containing a rare earth element containing a luminescent ability-imparting element can be easily obtained.
Further, the firing temperature is preferably 500 ° C. or higher, more preferably 550 ° C. or higher, because it is easy to obtain a preferable corrosion-resistant material in terms of having the above-mentioned high crystallinity. Further, the firing temperature is preferably 800 ° C. or lower, and more preferably 700 ° C. or lower in terms of suppressing excessive oxidation. The firing time in the above temperature range is preferably 10 hours or more and 50 hours or less, and more preferably 20 hours or more and 40 hours or less.
From the viewpoint of efficiently obtaining an oxyhalide powder of a rare earth element containing a luminescent element, it is preferable to dry the precursor of the oxyhalide of a rare earth element before firing. For example, the drying temperature is 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. Is preferable, and 120 ° C. or higher and 180 ° C. or lower is more preferable.
By the above firing, a corrosion resistant material containing an oxyhalide of a rare earth element containing a luminescent element can be obtained. Further, it is preferable to carry out the 7th to 9th steps. The firing temperature in the ninth C step is preferably 500 ° C. or higher and 900 ° C. or lower in terms of successfully obtaining a rare earth element oxyhalide containing a luminescent element, and more preferably 600 ° C. or higher and 800 ° C. or lower.

次に、前記母材が希土類元素含有アルミニウム酸化物である場合には、以下のようにすることが好ましい。
(製造方法D)
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含み、前記母材が希土類元素含有アルミニウム酸化物である半導体製造装置用耐食材料の製造方法であって、
希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物と、アルミニウム酸化物とを混合する第1D工程と、
前記第1D工程において得られた混合物を粉砕する第2D工程と、
前記第2D工程において得られた粉末を造粒及び乾燥する第3D工程と、
前記第3D工程において得られた造粒物を焼成して、発光能付与元素を含有する希土類元素含有アルミニウム酸化物の焼成体を得る第4D工程と、
を有する耐食材料の製造方法。
Next, when the base material is a rare earth element-containing aluminum oxide, it is preferable to do as follows.
(Manufacturing method D)
A method for producing a corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus, which comprises a base material having dry etching resistance and an element that imparts visible light emission ability by ultraviolet irradiation to the base material, and the base material is a rare earth element-containing aluminum oxide. There,
A first D step of mixing an oxide of a rare earth element, an oxide of the luminescent element, and an aluminum oxide.
In the second D step of pulverizing the mixture obtained in the first D step, and
In the 3D step of granulating and drying the powder obtained in the 2D step,
In the 4D step, the granulated product obtained in the 3D step is calcined to obtain a calcined body of a rare earth element-containing aluminum oxide containing a luminescent element.
A method for producing a corrosion-resistant material having.

前記製造方法Dの好適な例について説明する。
前記第1D工程において、アルミニウム酸化物は、ごく一般的な酸化アルミニウム(アルミナ)の粉末などを用いることができる。酸化アルミニウムには、Al23の化学式で表される酸化アルミニウム(III)の他に、AlOの化学式で表される酸化アルミニウム(II)及び、Al2Oの化学式で表される酸化アルミニウム(I)が存在する。希土類元素の酸化物と、発光能付与元素の酸化物としては製造方法Aで挙げた酸化物を使用できる。
A suitable example of the manufacturing method D will be described.
In the first D step, as the aluminum oxide, a very common powder of aluminum oxide (alumina) or the like can be used. Aluminum oxide includes aluminum oxide (III) represented by the chemical formula of Al 2 O 3 , aluminum (II) oxide represented by the chemical formula of Al O, and aluminum oxide represented by the chemical formula of Al 2 O (Aluminium oxide (III) represented by the chemical formula of Al 2 O. I) exists. As the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent ability-imparting element, the oxide mentioned in the production method A can be used.

第1D工程及び第2D工程では、このアルミニウム酸化物と、希土類元素の酸化物と、発光能付与元素の酸化物を、所望の割合で混合及び粉砕する。第1D工程及び第2D工程は同時に行ってもよい。第2D工程の粉砕は、乾式粉砕であっても湿式粉砕であってもよい。湿式粉砕の場合はアルミニウム酸化物と、希土類元素の酸化物と、発光能付与元素の酸化物に分散媒を加えてスラリーとする。分散媒としては、上記の製造工程Aで用いる液媒の例として挙げたものが挙げられる。第2D工程の粉砕条件は、第5A工程で挙げたものが挙げられる。第2D工程で得られた粉末を、前記第3D工程で造粒及び乾燥して造粒物を得る。造粒及び乾燥等の操作内容は、前述の製造方法Aの第6A工程の操作内容と同様である。
そして、前記第4D工程において、前記第3D工程で得られた造粒物を焼成することにより発光能付与元素含有希土類元素アルミニウム酸化物を含む耐食材料が得られる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸素含有雰囲気であっても、窒素又はアルゴン等の不活性雰囲気であってもよく、酸素含有雰囲気であることが高効率で目的組成物が得られる点で好ましい。焼成温度は1800℃以下であることで、炉材からの不純物汚染を防止できる点で好ましい耐食材料が得られ、1600℃以下であることがより好ましく、1500℃以下であることが更に好ましい。また、焼成温度が1000℃以上であることが所望の耐食材料が得やすく、1200℃以上であることが更に好ましい。上記温度範囲における焼成時間は、均一に焼成を行える点で3時間以上10時間以下が好ましく、4時間以上8時間以下がより好ましい。
In the first D step and the second D step, the aluminum oxide, the oxide of the rare earth element, and the oxide of the luminescent element are mixed and pulverized in a desired ratio. The first D step and the second D step may be performed at the same time. The pulverization in the second D step may be dry pulverization or wet pulverization. In the case of wet pulverization, a dispersion medium is added to an aluminum oxide, an oxide of a rare earth element, and an oxide of a luminescent element to prepare a slurry. Examples of the dispersion medium include those mentioned as examples of the liquid medium used in the above-mentioned production step A. Examples of the crushing conditions in the second D step include those mentioned in the fifth A step. The powder obtained in the second D step is granulated and dried in the third D step to obtain a granulated product. The operation contents such as granulation and drying are the same as the operation contents of the sixth A step of the above-mentioned manufacturing method A.
Then, in the 4D step, the granulated product obtained in the 3D step is calcined to obtain a corrosion-resistant material containing a rare earth element aluminum oxide containing a luminescent element. The firing atmosphere may be an oxygen-containing atmosphere such as an air atmosphere or an inert atmosphere such as nitrogen or argon, and an oxygen-containing atmosphere is preferable in that the target composition can be obtained with high efficiency. When the firing temperature is 1800 ° C. or lower, a preferable corrosion-resistant material can be obtained from the viewpoint of preventing impurity contamination from the furnace material, more preferably 1600 ° C. or lower, and further preferably 1500 ° C. or lower. Further, it is easy to obtain a desired corrosion-resistant material when the firing temperature is 1000 ° C. or higher, and it is more preferable that the firing temperature is 1200 ° C. or higher. The firing time in the above temperature range is preferably 3 hours or more and 10 hours or less, and more preferably 4 hours or more and 8 hours or less in terms of uniform firing.

次に、前記母材が希土類元素含有珪素酸化物である場合には、以下のようにすることが好ましい。
(製造方法E)
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含み、前記母材が希土類元素含有珪素酸化物である半導体製造装置用耐食材料の製造方法であって、
希土類元素の酸化物と、前記発光能付与元素の酸化物と、珪素酸化物とを混合する第1E工程と、
前記第1E工程において得られた混合物を粉砕する第2E工程と、
前記第2E工程において得られた粉末を造粒及び乾燥する第3E工程と、
前記第3E工程において得られた造粒物を焼成して、発光能付与元素を含有する希土類元素含有珪素酸化物を得る第4E工程と、
を有する耐食材料の製造方法。
Next, when the base material is a rare earth element-containing silicon oxide, it is preferable to do as follows.
(Manufacturing method E)
A method for producing a corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus, which comprises a base material having dry etching resistance and an element that imparts visible light emission ability by ultraviolet irradiation to the base material, and the base material is a rare earth element-containing silicon oxide. There,
The first step of mixing the oxide of the rare earth element, the oxide of the luminescent element, and the silicon oxide, and the first step.
In the second E step of pulverizing the mixture obtained in the first E step,
In the third E step of granulating and drying the powder obtained in the second E step,
In the 4E step, the granulated product obtained in the 3E step is calcined to obtain a rare earth element-containing silicon oxide containing a luminescent element.
A method for producing a corrosion-resistant material having.

前記製造方法Eの好適な例について説明する。
前記第1E工程においては、前述の製造方法Dで用いたアルミニウム酸化物の代わりに、珪素酸化物を用いるものである。珪素酸化物は、二酸化珪素(SiO2)と一酸化ケイ素(SiO)などがあるが、一般的に、二酸化珪素(シリカ)は石英や珪砂、珪石などの形で産出し、その粉末などがよく用いられる。希土類元素の酸化物と、発光能付与元素の酸化物としては製造方法Aで挙げた酸化物を使用できる。
A suitable example of the manufacturing method E will be described.
In the first step E, a silicon oxide is used instead of the aluminum oxide used in the above-mentioned production method D. Silicon oxides include silicon dioxide (SiO 2 ) and silicon monoxide (SiO), but in general, silicon dioxide (silica) is produced in the form of quartz, silica sand, silica stone, etc., and its powder is often used. Used. As the oxide of the rare earth element and the oxide of the luminescent ability-imparting element, the oxide mentioned in the production method A can be used.

第1E工程及び第2E工程では、この珪素酸化物と、希土類元素の酸化物と、発光能付与元素の酸化物を、所望の割合で混合して目的とする混合及び粉砕する。第1E工程及び第2E工程は同時に行ってもよい。第2E工程の粉砕は、乾式粉砕であっても湿式粉砕であってもよい。湿式粉砕の場合は珪素酸化物と、希土類元素の酸化物と、発光能付与元素の酸化物に分散媒を加えてスラリーして粉砕を行う。分散媒としては、上記の製造工程Aで用いる湿式粉砕の分散媒の例として挙げたものが挙げられる。第2E工程の粉砕の粉砕条件は、第5A工程で挙げたものが挙げられる。第2E工程で得られた粉末を、後、前記第3E工程で造粒及び乾燥して造粒物を得る。造粒及び乾燥等の操作内容は、前述の製造方法Aの第6A工程の操作内容と同様である。
そして、前記第4E工程において、前記第3E工程で得られた造粒物を焼成することにより発光能付与元素含有希土類元素珪素酸化物を含む耐食材料が得られる。焼成雰囲気は、大気雰囲気等の酸素含有雰囲気であっても、窒素又はアルゴン等の不活性雰囲気であってもよく、酸素含有雰囲気であることが高効率で目的組成物を得られる点で好ましい。焼成温度は1800℃以下であることで、炉材からの不純物汚染を抑える点で好ましい耐食材料が得られ、1600℃以下であることがより好ましく、1500℃以下であることが更に好ましい。また、焼成温度が1000℃以上であることが所望の耐食材料が得やすく、1200℃以上であることが更に好ましい。上記温度範囲における焼成時間は、均一に焼成を行う点で5時間以上30時間以下が好ましく、10時間以上25時間以下がより好ましい。
In the first step and the second step, the silicon oxide, the oxide of the rare earth element, and the oxide of the luminescent element are mixed in a desired ratio, and the desired mixing and pulverization are performed. The first E step and the second E step may be performed at the same time. The pulverization in the second step E may be dry pulverization or wet pulverization. In the case of wet pulverization, a dispersion medium is added to a silicon oxide, an oxide of a rare earth element, and an oxide of a luminescent element to give a dispersion medium, and pulverization is performed. Examples of the dispersion medium include those mentioned as examples of the wet pulverization dispersion medium used in the above-mentioned production step A. Examples of the crushing conditions for crushing in the second E step include those mentioned in the fifth A step. The powder obtained in the second E step is then granulated and dried in the third E step to obtain a granulated product. The operation contents such as granulation and drying are the same as the operation contents of the sixth A step of the above-mentioned manufacturing method A.
Then, in the 4E step, the granulated product obtained in the 3E step is calcined to obtain a corrosion resistant material containing a rare earth element silicon oxide containing a light emitting ability-imparting element. The firing atmosphere may be an oxygen-containing atmosphere such as an air atmosphere or an inert atmosphere such as nitrogen or argon, and an oxygen-containing atmosphere is preferable in that the target composition can be obtained with high efficiency. When the firing temperature is 1800 ° C. or lower, a preferable corrosion-resistant material can be obtained from the viewpoint of suppressing impurity contamination from the furnace material, more preferably 1600 ° C. or lower, further preferably 1500 ° C. or lower. Further, it is easy to obtain a desired corrosion-resistant material when the firing temperature is 1000 ° C. or higher, and it is more preferable that the firing temperature is 1200 ° C. or higher. The firing time in the above temperature range is preferably 5 hours or more and 30 hours or less, and more preferably 10 hours or more and 25 hours or less in terms of uniform firing.

次に、得られた本発明に係る耐食材料の使用方法について説明する。
本発明に係る耐食材料は、半導体製造装置若しくはその構成部材である容器等、又はこれらの表面を被覆する皮膜として用いられるのが好ましい。半導体製造装置又はその構成部材に用いるには、本発明に係る耐食材料を成形して成形体とするか、又は焼結して焼結体として製造することができる。或いは、半導体製造装置又はその構成部材の表面を被覆するには、前記の表面を本発明に係る耐食材料で皮膜形成することによって得ることができる。
Next, a method of using the obtained corrosion-resistant material according to the present invention will be described.
The corrosion-resistant material according to the present invention is preferably used as a semiconductor manufacturing apparatus, a container as a constituent member thereof, or a film covering the surface thereof. For use in a semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members, the corrosion-resistant material according to the present invention can be molded into a molded product, or sintered to produce a sintered body. Alternatively, in order to coat the surface of the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members, it can be obtained by forming a film on the surface with the corrosion resistant material according to the present invention.

まず、本発明に係る耐食材料を用いた成形体又は焼結体の製造方法について説明する。
成形体を製造するには、金型プレス法、ラバープレス(静水圧プレス)法、シート成型法、押し出し成型法、鋳込み成形法などを用いることができる。そして、得られた成形体を焼結するには、加圧焼結法を用いる。具体的な加圧焼結法には、ホットプレス、パルス通電加圧(SPS)、熱間等方圧加圧(HIP)を用いることができる。これらの方法により、本発明に係る耐食材料の粉末(顆粒)を成形体又は焼結体とし、それを用いることができる。
First, a method for producing a molded product or a sintered body using the corrosion-resistant material according to the present invention will be described.
In order to manufacture the molded product, a mold pressing method, a rubber press (hydrostatic pressure pressing) method, a sheet molding method, an extrusion molding method, a casting molding method and the like can be used. Then, in order to sinter the obtained molded product, a pressure sintering method is used. As a specific pressure sintering method, hot press, pulse energization pressurization (SPS), and hot isotropic pressurization (HIP) can be used. By these methods, the powder (granule) of the corrosion-resistant material according to the present invention can be used as a molded product or a sintered body.

また、本発明に係る耐食材料の粉末を半導体製造装置又はその構成部材に成膜する方法について説明する。主な成膜方法としては、溶射法、AD(エアロゾルデポジション)法、物理的蒸着(PVD)法などが挙げられる。溶射法としては、フレーム溶射、高速フレーム溶射、爆発溶射、レーザー溶射、プラズマ溶射、レーザー・プラズマ複合溶射などが適用可能である。AD法は、成膜用粉末を常温のガスに混ぜてエアロゾル状態にし、ノズルを通して高速噴射して基材に衝突させることで、基材の表面に皮膜を形成する技術である。PVD法は大別して、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法がある。例えば、真空蒸着法は、真空中で成膜用の材料を蒸発又は昇華させ、その蒸気が成膜の対象となる基材に到達して堆積することで皮膜を形成する方法である。真空蒸着法としては、電子ビーム法、レーザー蒸着法が希土類元素酸化物などの粉末を蒸気化させるために十分大きなエネルギーがあり好ましい。また、イオンプレーティング法とは、蒸着法とほぼ同じ原理の成膜方法であるが、異なるところは、蒸発粒子をプラズマ中を通過させることで、プラスの電荷を帯びさせ、基材にマイナスの電荷を印加して蒸発粒子を引き付けて堆積させ皮膜を作成する点である。 Further, a method of forming a film of the corrosion-resistant material powder according to the present invention on the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members will be described. Examples of the main film forming method include a thermal spraying method, an AD (aerosol deposition) method, and a physical vapor deposition (PVD) method. As the thermal spraying method, frame thermal spraying, high-speed frame thermal spraying, explosive thermal spraying, laser thermal spraying, plasma thermal spraying, laser / plasma combined thermal spraying, and the like can be applied. The AD method is a technique for forming a film on the surface of a base material by mixing the film-forming powder with a gas at room temperature to make it into an aerosol state, and injecting it at high speed through a nozzle to cause it to collide with the base material. The PVD method is roughly classified into a sputtering method, a vacuum deposition method, and an ion plating method. For example, the vacuum vapor deposition method is a method in which a material for film formation is evaporated or sublimated in a vacuum, and the vapor reaches a substrate to be formed and is deposited to form a film. As the vacuum vapor deposition method, the electron beam method and the laser vapor deposition method are preferable because they have sufficiently large energy to vaporize powders such as rare earth element oxides. The ion plating method is a film forming method based on almost the same principle as the vapor deposition method, except that the evaporated particles are allowed to pass through the plasma to be positively charged and the substrate is negatively charged. The point is that an electric charge is applied to attract and deposit the evaporated particles to form a film.

次に、本発明に係る耐食材料を用いた半導体製造装置において、ドライエッチングガスにより劣化した箇所を検出する方法について説明する。
半導体製造装置において、ドライエッチングガスにより劣化するのは、半導体を製造する際のドライエッチング工程において、ハロゲンガスなどによるドライエッチングによって、半導体製造装置の容器等の表面が汚染され、劣化するためである。表面が劣化した場合には、その箇所を修理したり取り替えたりする必要があり、その箇所を判定し、特定することができれば、修理や取り替え作業が効率的になり、メンテナンスの面でも非常に有利となる。そこで、母材となる希土類元素含有酸化物等に、発光能付与元素を混合し含有させた本発明に係る耐食材料を、半導体製造装置の容器等の表面に成形体、焼結体又は成膜した皮膜として用いることにより、ドライエッチングによる劣化判定が容易に可能となる。
Next, in the semiconductor manufacturing apparatus using the corrosion-resistant material according to the present invention, a method for detecting a portion deteriorated by the dry etching gas will be described.
The reason why the semiconductor manufacturing equipment is deteriorated by the dry etching gas is that the surface of the container or the like of the semiconductor manufacturing equipment is contaminated and deteriorated by the dry etching with the halogen gas or the like in the dry etching process when manufacturing the semiconductor. .. When the surface deteriorates, it is necessary to repair or replace the part, and if the part can be determined and identified, the repair and replacement work will be efficient and it is very advantageous in terms of maintenance. It becomes. Therefore, a corrosion-resistant material according to the present invention, which is a mixture of a rare earth element-containing oxide or the like as a base material and a light-emitting element-imparting element, is applied to a molded body, a sintered body, or a film formed on the surface of a container or the like of a semiconductor manufacturing apparatus. By using it as a film, it is possible to easily determine deterioration due to dry etching.

劣化判定を可能とする理由は、以下の通りである。
ドライエッチングを行うと、エッチングガスによって容器等の表面が荒らされ、表面粗さが大きくなる。エッチングガスによる汚染が激しいほど表面粗さが大きくなる。その表面に紫外線を照射すると、表面の材料中に存在するユウロピウムなどの発光能付与元素から可視光が発光する。表面粗さが大きくなればなるほど、比表面積が大きくなり、比表面積が大きくなれば、可視光の発光強度も大きくなるので、その発光程度、例えば、発光強度のピーク高さを観測すれば、エッチングガスによる劣化の程度が判別できる。したがって、ドライエッチングを行う前と後で、その発光程度を調べれば、エッチング工程による劣化程度が判明する。
紫外線とは、波長が10nm以上400nm以下、即ち可視光線より短く軟X線より長い不可視光線の電磁波である。劣化判定に用いる紫外線の波長は、200nm以上400nm以下が高い発光効率を示す点から好ましい。
The reason for enabling the deterioration determination is as follows.
When dry etching is performed, the surface of the container or the like is roughened by the etching gas, and the surface roughness becomes large. The more severe the contamination by the etching gas, the greater the surface roughness. When the surface is irradiated with ultraviolet rays, visible light is emitted from a luminescent element such as europium existing in the surface material. The larger the surface roughness, the larger the specific surface area, and the larger the specific surface area, the higher the emission intensity of visible light. Therefore, if the degree of emission, for example, the peak height of the emission intensity is observed, etching is performed. The degree of deterioration due to gas can be determined. Therefore, if the degree of light emission is examined before and after the dry etching, the degree of deterioration due to the etching process can be determined.
Ultraviolet rays are electromagnetic waves of invisible light having a wavelength of 10 nm or more and 400 nm or less, that is, shorter than visible light and longer than soft X-rays. The wavelength of ultraviolet rays used for determining deterioration is preferably 200 nm or more and 400 nm or less because it exhibits high luminous efficiency.

以上のことから、本発明に係る耐食材料からなる成形体又は焼結体で半導体製造装置又はその構成部材である容器等、具体的には、エッチング装置における真空チャンバー等の容器、及び容器内における試料台やチャック、ウェハ保持材(リングプレート)、放電基板(エッチングプレート)、フォーカスリング、エッチングガス供給口等を製造するか、或いは、本発明に係る耐食材料を半導体製造装置又はその構成部材の表面に成膜することにより、半導体製造装置におけるドライエッチングの劣化箇所を判定し、検出することができる。本発明に係る耐食材料からなる成形体若しくは焼結体又は皮膜は、エッチング工程に使用する前において、表面粗さRaが20μm以下であることがエッチング工程による劣化の程度を判別しやすいため好ましく、10μm以下であることがより好ましい。表面粗さは後述する実施例に記載の方法にて測定できる。 From the above, in the molded body or sintered body made of the corrosion-resistant material according to the present invention, the semiconductor manufacturing apparatus or the container which is a constituent member thereof, specifically, the container such as the vacuum chamber in the etching apparatus and the inside of the container. A sample table, chuck, wafer holding material (ring plate), discharge substrate (etching plate), focus ring, etching gas supply port, etc. are manufactured, or the corrosion-resistant material according to the present invention is used for a semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members. By forming a film on the surface, it is possible to determine and detect the deteriorated portion of dry etching in the semiconductor manufacturing apparatus. It is preferable that the molded product, sintered body, or film made of the corrosion-resistant material according to the present invention has a surface roughness Ra of 20 μm or less before being used in the etching process because it is easy to determine the degree of deterioration due to the etching process. It is more preferably 10 μm or less. The surface roughness can be measured by the method described in Examples described later.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。なお、以下の実施例及び比較例において、得られた粉体の特性の比表面積(SSA、m2/g)と、平均粒子径(D50、μm)は、次のように測定した。
[比表面積]
マウンテック社製全自動比表面積計Macsorb model―1201を用いてBET1点法にて測定した。使用ガスは、窒素ヘリウム混合ガス(窒素30vol%)とした。
[平均粒子径]
日機装株式会社製マイクロトラックHRAにて測定した。測定の際には、分散媒として0.2質量%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用い、マイクロトラックHRAの試料循環器のチャンバーに試料(顆粒)を適正濃度であると装置が判定するまで添加した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the scope of the invention is not limited to such examples. In the following Examples and Comparative Examples, the specific surface area (SSA, m 2 / g) and the average particle size (D50, μm) of the characteristics of the obtained powder were measured as follows.
[Specific surface area]
It was measured by the BET 1-point method using a fully automatic specific surface area meter Maxorb model-1201 manufactured by Mountech. The gas used was a nitrogen-helium mixed gas (nitrogen 30 vol%).
[Average particle size]
Measured with a micro truck HRA manufactured by Nikkiso Co., Ltd. At the time of measurement, a 0.2 mass% sodium hexametaphosphate aqueous solution was used as a dispersion medium, and the sample (granule) was added to the chamber of the sample circulator of Microtrac HRA until the apparatus determined that the concentration was appropriate.

〔実施例1〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム99kgと酸化ユウロピウム1kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1000℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 1]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, and 99 kg of yttrium oxide and 1 kg of europium oxide were added to the mixed solution and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1000 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例2〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム97kgと酸化ユウロピウム3kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1000℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 2]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, 97 kg of yttrium oxide and 3 kg of europium oxide were added to the mixed solution, and the mixture was heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1000 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例3〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム99kgと酸化ユウロピウム1kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1600℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 3]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, and 99 kg of yttrium oxide and 1 kg of europium oxide were added to the mixed solution and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1600 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例4〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム95.5kgと酸化ユウロピウム4.5kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1400℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 4]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, and 95.5 kg of yttrium oxide and 4.5 kg of europium oxide were added to the mixed solution and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1400 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例5〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム99kgと酸化ユウロピウム1kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:10000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は800℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 5]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, and 99 kg of yttrium oxide and 1 kg of europium oxide were added to the mixed solution and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 10000min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 800 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例6〕
濃度60質量%硝酸水溶液333Lに酸化イットリウム粉末99kgと酸化ユウロピウム粉末1kgを溶解させ、濃度300g/Lの溶解液とした。得られた溶解液に濃度50%のフッ化水素酸水溶液を105kg添加し、沈殿物を得た。その後、重力濾過機を用いて純水洗浄及び脱水後、150℃24時間乾燥を行った。得られた乾燥物を大気雰囲気下で900℃24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウムフッ化物を得た。
得られたフッ化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は550℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 6]
99 kg of yttrium oxide powder and 1 kg of europium oxide powder were dissolved in 333 L of a 60 mass% nitric acid aqueous solution to prepare a solution having a concentration of 300 g / L. 105 kg of a hydrofluoric acid aqueous solution having a concentration of 50% was added to the obtained solution to obtain a precipitate. Then, it was washed with pure water and dehydrated using a gravity filter, and then dried at 150 ° C. for 24 hours. The obtained dried product was calcined at 900 ° C. for 24 hours in an air atmosphere to obtain europium-containing yttrium fluoride.
Pure water was added to the obtained fluoride to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 550 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例7〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム99kgと酸化ユウロピウム1kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え70g/Lの懸濁液とし、60rpmの速度で攪拌させながら50質量%フッ化水素酸水溶液を35kg添加した。30〜40℃で24時間攪拌後、重力濾過機を用いて脱水を行い、得られた脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、イットリウムとユウロピウム含有イットリウムオキシフッ化物を得た。
得られたオキシフッ化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は700℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 7]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, and 99 kg of yttrium oxide and 1 kg of europium oxide were added to the mixed solution and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a suspension of 70 g / L, and 35 kg of a 50 mass% hydrofluoric acid aqueous solution was added while stirring at a speed of 60 rpm. After stirring at 30 to 40 ° C. for 24 hours, dehydration was performed using a gravity filter, and the obtained dehydrated product was fired in an atmospheric atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain yttrium and europium-containing yttrium oxyfluoride.
Pure water was added to the obtained oxyfluoride to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 700 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例8〕
酸化イットリウム粉末56.5kg及び酸化ユウロピウム粉末0.6kg及び酸化アルミニウム粉末43.0kgを混合し、純水100kgを加え、濃度50質量%のスラリーとした。得られたスラリーをウィリー・エ・バッコーフェン社製ダイノーミルKD−45Hを用いて0.3μmになるまで湿式粉砕を行った。粉砕された粒子を含むスラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:10000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1400℃、焼成時間は5時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 8]
56.5 kg of yttrium oxide powder, 0.6 kg of europium oxide powder and 43.0 kg of aluminum oxide powder were mixed, and 100 kg of pure water was added to prepare a slurry having a concentration of 50% by mass. The obtained slurry was wet-milled to 0.3 μm using a Dynomill KD-45H manufactured by Willie et Bacoffen. The slurry containing the crushed particles was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Okawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain granulated products. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 10000min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1400 ° C. and the firing time was 5 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例9〕
酸化イットリウム粉末64.6kg及び酸化ユウロピウム粉末0.65kg及び二酸化珪素粉末34.7kgを混合し、純水100kgを加え、濃度50質量%のスラリーとした。得られたスラリーをウィリー・エ・バッコーフェン社製ダイノーミルKD−20Lを用いて0.3μmになるまで湿式粉砕を行った。粉砕された粒子を含むスラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:10000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1400℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 9]
64.6 kg of yttrium oxide powder, 0.65 kg of europium oxide powder and 34.7 kg of silicon dioxide powder were mixed, and 100 kg of pure water was added to prepare a slurry having a concentration of 50% by mass. The obtained slurry was wet-milled to 0.3 μm using a Dynomill KD-20L manufactured by Willie et Bacoffen. The slurry containing the crushed particles was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Okawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain granulated products. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 10000min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1400 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例10〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム99kgと酸化テルビウム1kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸テルビウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、テルビウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:17500min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1400℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 10]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, and 99 kg of yttrium oxide and 1 kg of terbium oxide were added to the mixed solution and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate consisting of yttrium acetate and terbium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a terbium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 17500min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1400 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例11〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム99
.98kgと酸化ユウロピウム0.02kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1000℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 11]
70 L of pure water and 25 L of 80 mass% acetic acid aqueous solution are mixed, and yttrium oxide 99 is contained in the mixed solution.
.. 98 kg and 0.02 kg of europium oxide were added and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1000 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔実施例12〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム99kgと酸化ユウロピウム1kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムと酢酸ユウロピウムからなる混合酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム含有イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は600℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Example 12]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, and 99 kg of yttrium oxide and 1 kg of europium oxide were added to the mixed solution and heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate a mixed acetate of yttrium acetate and europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium-containing yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 600 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔比較例1〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化イットリウム100kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸イットリウムからなる酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、イットリウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1000℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Comparative Example 1]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, 100 kg of yttrium oxide was added into the mixed solution, and the mixture was heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate an acetate salt consisting of yttrium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was calcined in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain an yttrium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1000 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

〔比較例2〕
純水70Lと80質量%酢酸水溶液25Lを混合し、混合液中に酸化ユウロピウム100kgを投入し90℃まで加熱を行い、溶解液とした。その後、溶解液を100℃に加熱し、溶解液が65Lになるまで濃縮を行った。濃縮後、溶解液を冷却し、酢酸ユウロピウムからなる酢酸塩を析出させた。析出物を遠心分離機にて脱水し、脱水物を600℃大気雰囲気下で24時間焼成し、ユウロピウム酸化物を得た。
得られた酸化物に純水を加え1400g/Lのスラリーとし、ボールミルを用いてD50が0.1μm〜1μmになるまで粉砕を実施した。得られた粉砕スラリーをスプレードライヤー(大河原加工機(株)製)を用いて造粒及び乾燥し、造粒物を得た。スプレードライヤーの操作条件を以下の通りとした。
・スラリー供給速度:300mL/min
・アトマイザー回転数:20000min-1
・入口温度:250℃
得られた造粒物をアルミナ製の容器に入れ、大気雰囲気下、電気炉中で焼成して造粒顆粒を得た。焼成温度は1000℃、焼成時間は12時間とした。このようにして目的とする耐食材料を得た。
[Comparative Example 2]
70 L of pure water and 25 L of an 80 mass% acetic acid aqueous solution were mixed, 100 kg of europium oxide was added into the mixed solution, and the mixture was heated to 90 ° C. to prepare a solution. Then, the solution was heated to 100 ° C. and concentrated until the solution reached 65 L. After concentration, the solution was cooled to precipitate an acetate of europium acetate. The precipitate was dehydrated with a centrifuge, and the dehydrated product was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 24 hours to obtain a europium oxide.
Pure water was added to the obtained oxide to prepare a slurry of 1400 g / L, and pulverization was carried out using a ball mill until D50 became 0.1 μm to 1 μm. The obtained pulverized slurry was granulated and dried using a spray dryer (manufactured by Ogawara Processing Machine Co., Ltd.) to obtain a granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply rate: 300 mL / min
・ Atomizer rotation speed: 20000 min -1
・ Inlet temperature: 250 ℃
The obtained granules were placed in an alumina container and fired in an electric furnace in an air atmosphere to obtain granulated granules. The firing temperature was 1000 ° C. and the firing time was 12 hours. In this way, the desired corrosion resistant material was obtained.

[母材の組成及び発光能付与元素の含有率]
各実施例及び比較例で得られた粉末状の耐食材料は、50gを採取し、めのう乳鉢に入れ、粉末が完全に浸漬する量のエタノールを滴下して10分、擂粉木で手粉砕した後、乾燥させ、目開き250μm以下の篩下をX線回折測定および蛍光X線分析に供した。
[Composition of base material and content of luminescent element]
50 g of the powdery corrosion-resistant material obtained in each Example and Comparative Example was collected, placed in a sieve mortar, and ethanol was added dropwise in an amount so that the powder was completely immersed, and the powder was hand-ground with a dusting wood for 10 minutes. It was dried and subjected to X-ray diffraction measurement and fluorescent X-ray analysis under a sieve having an opening of 250 μm or less.

各実施例および比較例に記載された母材の組成は、株式会社リガク製X線回折装置Ultima IVを用い、下記条件で分析した。
(X線回折測定条件)
線源:CuKα線
管電圧:40kV
管電流:40mA
スキャン速度:2度/min
ステップ:0.02度
スキャン範囲:2θ=10度から90度
The composition of the base material described in each Example and Comparative Example was analyzed under the following conditions using an X-ray diffractometer Ultima IV manufactured by Rigaku Corporation.
(X-ray diffraction measurement conditions)
Radioactive source: CuKα wire Tube voltage: 40kV
Tube current: 40mA
Scan speed: 2 degrees / min
Step: 0.02 degrees Scan range: 2θ = 10 degrees to 90 degrees

各実施例で記載された粉末の発光能付与元素の含有量の分析には、株式会社リガク製波長分散型蛍光X線分析装置ZSX Primus IIを用いた。測定は下記条件にて行い、得られたデータをScan Quant X分析に供与し、粉末中に含まれる発光能付与元素の含有量を得た。
比較例1で記載された粉末に関しては、下記測定条件で発光能付与元素(発光に寄与する希土類元素)を分析し、検出下限未満であることを確認した。
比較例2で記載された粉末に関しては、下記測定条件で母材を除く希土類元素を分析し、検出下限未満であることを確認した後、X線回析測定で同定された組成より発光能付与元素の比率を算出した。
A wavelength dispersive fluorescent X-ray analyzer ZSX Primus II manufactured by Rigaku Co., Ltd. was used for the analysis of the content of the luminescent element in the powder described in each example. The measurement was carried out under the following conditions, and the obtained data was donated to the ScanQuant X analysis to obtain the content of the luminescent element contained in the powder.
Regarding the powder described in Comparative Example 1, the luminescent ability-imparting element (rare earth element that contributes to luminescence) was analyzed under the following measurement conditions, and it was confirmed that the powder was below the lower limit of detection.
Regarding the powder described in Comparative Example 2, the rare earth elements excluding the base material were analyzed under the following measurement conditions, and after confirming that the powder was below the lower limit of detection, the luminescence ability was imparted from the composition identified by the X-ray diffraction measurement. The ratio of elements was calculated.

(蛍光X線測定条件)
[励起条件]
ターゲット :Rh
管電圧 :50kV
管電流 :60mA
[スキャン条件]
開始角度 :5.000deg
終了角度 :90.000deg
ステップ :0.02deg
速度 :30deg/min
[光学条件]
アッテネータ :1/1
スリット :S2
分光結晶 :LiF(200)
検出器 :SC
(Fluorescent X-ray measurement conditions)
[Excited conditions]
Target: Rh
Tube voltage: 50 kV
Tube current: 60mA
[Scan conditions]
Starting angle: 5.000deg
End angle: 90.000 deg
Step: 0.02 deg
Speed: 30 deg / min
[Optical conditions]
Attenuator: 1/1
Slit: S2
Spectral crystal: LiF (200)
Detector: SC

各実施例で得られた耐食材料について、Cu−Kα線を用いたX線回折測定を行ったところ、2θ=10度〜90度に観察される最大強度のピークが表1の「母材」の項に記載した化合物のものであることを確認した。各実施例で得られた耐食材料は、Cu−Kα線を用いたX線回折測定において、表1の「母材」の項に記載した化合物の単相であることを確認した。 When the corrosion-resistant material obtained in each example was subjected to X-ray diffraction measurement using Cu-Kα rays, the peak of the maximum intensity observed at 2θ = 10 to 90 degrees was the "base material" in Table 1. It was confirmed that it was the compound described in the section of. The corrosion-resistant material obtained in each example was confirmed to be a single phase of the compound described in the "base material" section of Table 1 by X-ray diffraction measurement using Cu-Kα rays.

[粉末発光特性]
また、実施例10を除く各実施例および比較例で得られた粉末状の耐食材料について、以下の方法で粉末発光波長および強度を調べ、下記評価基準で評価した。
粉末発光波長の測定方法:日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F−7000専用の粉末測定用セルに粉末を均一に充填し、以下に述べる条件で発光波長を評価した。発光波長は下記観測波長中で観察された波形の頂点の波長を読み取った。なお、発光特性を評価する際は、励起光の二次光が検出器に入るのを防ぐため、試料と第二回折格子との間に300nm以下の波長をカットするロングパスフィルターを設置した。
[発光特性]
・装置 :日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F−7000
・励起波長 :254nm
・観測波長 :600nmから630nm
・ホトマル電圧 :400ボルト
粉末発光強度の測定方法:完全に外部からの光が遮断された暗室内において、上述の波長測定に供された粉末が充填されたセルに対し、iuch HANDY UV LAMPを用い、セル−ランプ間の距離を50mmとし、波長254nmの紫外線を照度614μw/cm2にて照射し、目視で確認した発光度合いを下記基準で分類した。
◎:強い発光を確認できた。
〇:弱い発光を確認できた。
△:発光は確認できたが、極めて微弱であった。
×:全く発光が確認できなかった。
[Powder emission characteristics]
Further, the powdery corrosion-resistant materials obtained in each Example and Comparative Example except Example 10 were examined by the following method for powder emission wavelength and intensity, and evaluated according to the following evaluation criteria.
Measurement method of powder emission wavelength: The powder was uniformly filled in a powder measurement cell dedicated to the fluorescence spectrophotometer F-7000 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and the emission wavelength was evaluated under the conditions described below. As the emission wavelength, the wavelength of the apex of the waveform observed in the following observation wavelengths was read. When evaluating the emission characteristics, a long-pass filter that cuts wavelengths of 300 nm or less was installed between the sample and the second diffraction grating in order to prevent the secondary light of the excitation light from entering the detector.
[Light emission characteristics]
・ Equipment: Hitachi High-Technologies Fluorescence Spectrophotometer F-7000
-Excitation wavelength: 254 nm
-Observation wavelength: 600 nm to 630 nm
・ Photomal voltage: 400 volt Measurement method of powder emission intensity: In a dark room where light from the outside is completely blocked, iuch HANDY UV LAMP is used for the cell filled with the powder used for the above wavelength measurement. The distance between the cell and the lamp was set to 50 mm, ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm were irradiated with an illuminance of 614 μw / cm 2 , and the degree of light emission visually confirmed was classified according to the following criteria.
⊚: Strong light emission was confirmed.
〇: Weak light emission was confirmed.
Δ: Light emission was confirmed, but it was extremely weak.
X: No light emission could be confirmed.

実施例10に関しては、以下の方法で粉末発光波長および強度を調べ、下記評価基準で評価した。
粉末発光波長の測定方法:日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F−7000専用の粉末測定用セルに粉末を均一に充填し、以下に述べる条件で発光波長を評価した。発光波長は下記観測波長中で観察された波形の頂点の波長を読み取った。なお、発光特性を評価する際は、励起光の二次光が検出器に入るのを防ぐため、試料と第二回折格子との間に300nm以下の波長をカットするロングパスフィルターを設置した。
[発光特性]
・装置 :日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F−7000
・励起波長 :254nm
・観測波長 :520nmから560nm
・ホトマル電圧 :400ボルト
粉末発光強度の測定方法:完全に外部からの光が遮断された暗室内において、上述の波長測定に供された粉末が充填されたセルに対し、iuch HANDY UV LAMPを用い、セル−ランプ間の距離を50mmとし、波長254nmの紫外線を照度614μw/cm2にて照射し、目視で確認した発光度合いを下記基準で分類した。
◎:強い発光を確認できた。
〇:弱い発光を確認できた。
△:発光は確認できたが、極めて微弱であった。
×:全く発光が確認できなかった。
Regarding Example 10, the powder emission wavelength and the intensity were examined by the following method, and evaluated according to the following evaluation criteria.
Measurement method of powder emission wavelength: The powder was uniformly filled in a powder measurement cell dedicated to the fluorescence spectrophotometer F-7000 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and the emission wavelength was evaluated under the conditions described below. As the emission wavelength, the wavelength of the apex of the waveform observed in the following observation wavelengths was read. When evaluating the emission characteristics, a long-pass filter that cuts wavelengths of 300 nm or less was installed between the sample and the second diffraction grating in order to prevent the secondary light of the excitation light from entering the detector.
[Light emission characteristics]
・ Equipment: Hitachi High-Technologies Fluorescence Spectrophotometer F-7000
-Excitation wavelength: 254 nm
-Observation wavelength: 520 nm to 560 nm
・ Photomal voltage: 400 volt Measurement method of powder emission intensity: In a dark room where light from the outside is completely blocked, iuch HANDY UV LAMP is used for the cell filled with the powder used for the above wavelength measurement. The distance between the cell and the lamp was set to 50 mm, ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm were irradiated with an illuminance of 614 μw / cm 2 , and the degree of light emission visually confirmed was classified according to the following criteria.
⊚: Strong light emission was confirmed.
〇: Weak light emission was confirmed.
Δ: Light emission was confirmed, but it was extremely weak.
X: No light emission could be confirmed.

[酸暴露前、酸暴露後の発光特性]
〔実施例1〕ないし〔実施例9〕、〔実施例11〕、〔実施例12〕、〔比較例1〕及び〔比較例2〕に記載された方法により得られた耐食材料に対し、次に示す手順に沿って、ドライエッチング工程におけるエッチングガスによる劣化評価のモデル試験として、フッ化水素酸水溶液に浸漬する酸暴露方法により、ハロゲン元素による耐食劣化の発光による識別可否を評価した。
粉末をφ20mmの成型金型に投入し、20秒間3tonの加圧により一軸成型により成形体とした後、大気雰囲気下1500℃で焼成を行った。焼成した成形体の表面に対しナノテックマシーンズ製高精度鏡面研磨機15Bフェーシング装置付片面研磨機を用いてRaが0.1μm以下になるまで平滑化を行った。平滑化された表面に対し、ミツトヨ製触針式表面粗さ測定器SJ−210を用いてRaを測定し、日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F―7000を用いて以下に述べる条件で発光特性を評価した。なお、発光特性を評価する際は、励起光の二次光が検出器に入るのを防ぐため、試料と第二回折格子との間に300nm以下の波長をカットするロングパスフィルターを設置した。その後、成形体を48質量%フッ化水素酸水溶液中に168時間浸漬し、ハロゲン元素による耐食処理を行った。浸漬後、成形体を乾燥させ、浸漬前と同じ評価方法にてRa及び発光特性を測定した。
[Emission characteristics before and after acid exposure]
With respect to the corrosion-resistant material obtained by the methods described in [Example 1] to [Example 9], [Example 11], [Example 12], [Comparative Example 1] and [Comparative Example 2], the following As a model test for evaluation of deterioration due to etching gas in the dry etching process, whether or not corrosion resistance due to halogen elements can be identified by light emission was evaluated by an acid exposure method immersed in an aqueous hydrofluoric acid solution according to the procedure shown in (1).
The powder was put into a molding die having a diameter of 20 mm, and the molded product was formed by uniaxial molding by applying a pressure of 3 tons for 20 seconds, and then fired at 1500 ° C. in an air atmosphere. The surface of the fired molded product was smoothed using a high-precision mirror surface polishing machine 15B single-sided polishing machine with a facing device manufactured by Nanotech Machines until Ra became 0.1 μm or less. Ra was measured on the smoothed surface using the Mitutoyo stylus type surface roughness measuring instrument SJ-210, and the emission characteristics were measured using the Hitachi High-Technologies Fluorometer F-7000 under the conditions described below. Was evaluated. When evaluating the emission characteristics, a long-pass filter that cuts wavelengths of 300 nm or less was installed between the sample and the second diffraction grating in order to prevent the secondary light of the excitation light from entering the detector. Then, the molded product was immersed in a 48 mass% hydrofluoric acid aqueous solution for 168 hours to be subjected to corrosion resistance treatment with a halogen element. After the immersion, the molded product was dried, and Ra and light emission characteristics were measured by the same evaluation method as before the immersion.

[発光特性]
以下の条件で発光波長および発光ピークの高さを測定した。
・装置 :日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F−7000
・励起波長 :254nm
・観測波長 :600nmから630nm
・ホトマル電圧 :275ボルト
[Light emission characteristics]
The emission wavelength and the height of the emission peak were measured under the following conditions.
・ Equipment: Hitachi High-Technologies Fluorescence Spectrophotometer F-7000
-Excitation wavelength: 254 nm
-Observation wavelength: 600 nm to 630 nm
・ Photomal voltage: 275 volts

前述の〔実施例10〕に記載された方法により得られた耐食材料に対し、次に示す手順に沿って、ドライエッチング工程におけるエッチングガスによる汚染の劣化のモデルとして、フッ化水素酸水溶液に浸漬する酸暴露方法により、ハロゲン元素による耐食劣化の発光による識別可否を評価した。
粉末をφ20mmの成型金型に投入し、20秒間3tonの加圧により一軸成型により成形体とした後、大気雰囲気下1500℃で焼成を行った。焼成した成形体の表面に対しナノテックマシーンズ製高精度鏡面研磨機15Bフェーシング装置付片面研磨機を用いて平滑化を行った。平滑化された表面に対し、ミツトヨ製触針式表面粗さ測定器SJ−210を用いてRaを測定し、日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F―7000を用いて以下に述べる条件で発光特性を評価した。なお、発光特性を評価する際は、励起光の二次光が検出器に入るのを防ぐため、試料と第二回折格子との間に300nm以下の波長をカットするロングパスフィルターを設置した。その後、成形体を48質量%フッ化水素酸水溶液中に168時間浸漬し、ハロゲン元素による耐食処理を行った。浸漬後、成形体を乾燥させ、浸漬前と同じ評価方法にてRa及び発光特性を測定した。
The corrosion-resistant material obtained by the method described in [Example 10] above is immersed in a hydrofluoric acid aqueous solution as a model of deterioration of contamination by etching gas in the dry etching step according to the following procedure. It was evaluated whether or not the corrosion resistance deterioration due to the halogen element could be identified by the light emission by the acid exposure method.
The powder was put into a molding die having a diameter of 20 mm, and the molded product was formed by uniaxial molding by applying a pressure of 3 tons for 20 seconds, and then fired at 1500 ° C. in an air atmosphere. The surface of the fired molded product was smoothed using a high-precision mirror surface polishing machine 15B single-sided polishing machine with a facing device manufactured by Nanotech Machines. Ra was measured on the smoothed surface using the Mitutoyo stylus type surface roughness measuring instrument SJ-210, and the emission characteristics were measured using the Hitachi High-Technologies Fluorometer F-7000 under the conditions described below. Was evaluated. When evaluating the emission characteristics, a long-pass filter that cuts wavelengths of 300 nm or less was installed between the sample and the second diffraction grating in order to prevent the secondary light of the excitation light from entering the detector. Then, the molded product was immersed in a 48 mass% hydrofluoric acid aqueous solution for 168 hours to be subjected to corrosion resistance treatment with a halogen element. After the immersion, the molded product was dried, and Ra and light emission characteristics were measured by the same evaluation method as before the immersion.

[発光特性]
以下の条件で発光波長および発光ピークの高さを測定した。
・装置 :日立ハイテクノロジーズ製蛍光分光光度計F−7000
・励起波長 :254nm
・観測波長 :520nmから560nm
・ホトマル電圧 :275ボルト
[Light emission characteristics]
The emission wavelength and the height of the emission peak were measured under the following conditions.
・ Equipment: Hitachi High-Technologies Fluorescence Spectrophotometer F-7000
-Excitation wavelength: 254 nm
-Observation wavelength: 520 nm to 560 nm
・ Photomal voltage: 275 volts

Figure 2021102546
Figure 2021102546

以上のように、実施例1〜12により得られた本発明に係る耐食材料は、紫外線照射による可視光の発光が認められ、酸暴露試験の前後において、発光強度のピーク高さが上昇し、ハロゲン元素による劣化が検出された。しかし、比較例1は、発光能付与元素を含有していないので、紫外線照射による可視光の発光はなく、酸暴露試験の評価ができなかった。更に、比較例2は、母材自体がユウロピウム酸化物であり、ユウロピウムが活性化していないので、紫外線照射による可視光の発光が微弱であり、酸暴露試験の評価ができなかった。このように、本発明に係る耐食材料がエッチング工程における劣化の状態を検出するのに優れた材料であることが分かった。 As described above, the corrosion-resistant material according to the present invention obtained in Examples 1 to 12 was found to emit visible light by ultraviolet irradiation, and the peak height of the emission intensity increased before and after the acid exposure test. Deterioration due to halogen elements was detected. However, since Comparative Example 1 did not contain a luminescent element, it did not emit visible light due to ultraviolet irradiation, and the acid exposure test could not be evaluated. Further, in Comparative Example 2, since the base material itself was a europium oxide and europium was not activated, the emission of visible light by ultraviolet irradiation was weak, and the acid exposure test could not be evaluated. As described above, it was found that the corrosion-resistant material according to the present invention is an excellent material for detecting the state of deterioration in the etching process.

Claims (16)

ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含む半導体製造装置用耐食材料。 A corrosion-resistant material for semiconductor manufacturing equipment, which comprises a base material having dry etching resistance and an element that imparts the ability to emit visible light by ultraviolet irradiation to the base material. 前記母材が、希土類元素を含有する酸化物、ハロゲン化物又はオキシハロゲン化物である請求項1に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the base material is an oxide, a halide or an oxyhalide containing a rare earth element. 希土類元素がイットリウム又はガドリニウムを含む請求項2に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the rare earth element contains yttrium or gadolinium. 希土類元素を含有する酸化物がイットリア、イットリウムアルミネート、ガドリニウムアルミネート、イットリウムシリケート及びガドリニウムシリケートから選ばれる少なくとも一種である請求項3に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for semiconductor manufacturing equipment according to claim 3, wherein the oxide containing a rare earth element is at least one selected from yttria, yttrium aluminate, gadolinium aluminate, yttrium silicate and gadolinium silicate. 希土類元素を含有するハロゲン化物が、イットリウムフルオライド、ガドリニウムフルオライド、イットリウムクロライド及びガドリニウムクロライドから選ばれる少なくとも一種である請求項3に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the halide containing a rare earth element is at least one selected from yttrium fluoride, gadolinium fluoride, yttrium chloride and gadolinium chloride. 希土類元素を含有するオキシハロゲン化物が、イットリウムのオキシフッ化物、ガドリニウムのオキシフッ化物、イットリウムのオキシ塩化物及びガドリニウムのオキシ塩化物から選ばれる少なくとも一種である請求項3に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for semiconductor manufacturing equipment according to claim 3, wherein the oxyhalide containing a rare earth element is at least one selected from yttrium oxyfluoride, gadolinium oxyfluoride, yttrium oxychloride and gadolinium oxychloride. .. 前記耐食材料中に、前記の紫外線照射による可視光の発光能を前記母材へ付与する元素が0.05質量%以上10質量%以下含まれる請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The item according to any one of claims 1 to 6, wherein the corrosion-resistant material contains 0.05% by mass or more and 10% by mass or less of an element that imparts the light emitting ability of visible light by ultraviolet irradiation to the base material. Corrosion resistant material for semiconductor manufacturing equipment. 前記の紫外線照射による可視光の発光能を前記母材へ付与する元素がユウロピウム、テルビウム、ネオジム、エルビウム、ディスプロシウム、サマリウム、ツリウム、プラセオジム及びイッテルビウムから選ばれる少なくとも一種である請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体製造装置用耐食材料。 Claims 1 to 7 in which the element that imparts the ability to emit visible light by irradiation with ultraviolet rays to the base material is at least one selected from europium, terbium, neodymium, erbium, dysprosium, samarium, thulium, praseodymium, and ytterbium. The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to any one of the above items. 前記の紫外線照射による可視光の発光能を前記母材へ付与する元素がユウロピウム又はテルビウムである請求項8に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 8, wherein the element that imparts the light emitting ability of visible light by the ultraviolet irradiation to the base material is europium or terbium. 前記耐食材料が粉末である請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the corrosion-resistant material is powder. 前記耐食材料が粉末の成形体若しくは焼結体又は皮膜である請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the corrosion-resistant material is a powder molded body, a sintered body, or a film. 前記粉末の比表面積が0.1m2/g以上30m2/g以下である請求項10に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10, wherein the specific surface area of the powder is 0.1 m 2 / g or more and 30 m 2 / g or less. 前記粉末の平均粒子径が10μm以上100μm以下の顆粒である請求項10又は12に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10 or 12, wherein the powder has an average particle size of 10 μm or more and 100 μm or less. 半導体のドライエッチング装置若しくはその構成部材又はそれらの表面を構成する膜に用いられる請求項1〜13の何れか1項に記載の半導体製造装置用耐食材料。 The corrosion-resistant material for a semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 13, which is used for a semiconductor dry etching apparatus, its constituent members, or a film constituting the surface thereof. 半導体製造装置又はその構成部材の製造方法であって、
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含む耐食材料を成形又は焼結することにより、半導体製造装置又はその構成部材を製造するか、或いは、半導体製造装置又はその構成部材の基材の表面に前記耐食材料を成膜する製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor manufacturing device or its constituent members.
A semiconductor manufacturing apparatus or a component thereof is manufactured by molding or sintering a corrosion-resistant material containing a base material having dry etching resistance and an element that imparts the ability to emit visible light by ultraviolet irradiation to the base material. Alternatively, a manufacturing method for forming the corrosion-resistant material on the surface of the base material of the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members.
半導体製造装置におけるエッチングガスにより劣化した箇所の検出方法であって、
ドライエッチング耐性を有する母材と紫外線照射による可視光の発光能を当該母材へ付与する元素とを含む耐食材料を成形又は焼結することにより、半導体製造装置又はその構成部材を製造するか、あるいは、半導体製造装置又はその構成部材の基材の表面に前記耐食材料を成膜し、
半導体製造装置又はその構成部材を用いて半導体のドライエッチングを行った後に、前記半導体製造装置又はその構成部材に対して紫外線を照射して、可視光の発光する箇所を判定する検出方法。
This is a method for detecting parts that have deteriorated due to etching gas in semiconductor manufacturing equipment.
A semiconductor manufacturing apparatus or a component thereof can be manufactured by molding or sintering a corrosion-resistant material containing a base material having dry etching resistance and an element that imparts the ability to emit visible light by ultraviolet irradiation to the base material. Alternatively, the corrosion-resistant material is formed on the surface of the base material of the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members.
A detection method for determining a portion where visible light is emitted by irradiating the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members with ultraviolet rays after performing dry etching of a semiconductor using the semiconductor manufacturing apparatus or its constituent members.
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