JP2022152706A - Yag sintered compact and manufacturing method thereof - Google Patents

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Atsushi Tsuchida
勇喜 高橋
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Abstract

To provide a YAG sintered compact which can suppress particle dusting even when used in a plasma environment and has a high plasma resistance, and to provide a manufacturing method thereof.SOLUTION: A YAG sintered compact has an average particle diameter of 8 μm or more and 15 μm or less, and a ratio of the number of pores inside the particle to the number of all the pores within a cut face of 70% or more. By setting the particle diameter within a predetermined range, detachment of particles due to plasma corrosion hardly occurs. In addition, by setting a ratio of the number of pores inside the particle to the number of all the pores within the cut face to 70% or more, the plasma erosion from the pore hardly occurs. As a result, particle dusting is suppressed even when used in a plasma environment, which results in a YAG sintered compact having a high plasma resistance.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、YAG焼結体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a YAG sintered body and its manufacturing method.

従来から半導体装置用部材、特にプラズマ環境下で使用される部材として耐プラズマ性の良好なYAl12(YAG)焼結体が使用されていた。 Conventionally, a Y3Al5O12 ( YAG ) sintered body having good plasma resistance has been used as a semiconductor device member, particularly a member used in a plasma environment.

特許文献1は、プラズマ装置に用いられるガスノズルであって、ガスが流れる貫通孔が形成されたセラミック焼結体からなる柱状の本体を備え、該本体の一端面には、前記貫通孔における前記ガスの流出口が形成されており、前記貫通孔の内壁は、前記流出口の近傍に位置する第1領域と該第1領域よりも前記本体の内部に位置する第2領域とを有し、前記第1領域および前記第2領域は、前記セラミック焼結体の焼き肌面からなり、前記第1領域における平均結晶粒径は、前記第2領域における平均結晶粒径よりも大きいガスノズルが開示されている。 Patent Document 1 discloses a gas nozzle used in a plasma apparatus, which includes a columnar body made of a ceramic sintered body having a through hole through which gas flows, and one end face of the body is provided with a nozzle for the gas in the through hole. and the inner wall of the through hole has a first region located near the outflow port and a second region located inside the main body rather than the first region, and A gas nozzle is disclosed in which the first region and the second region are made of the quenched surface of the ceramic sintered body, and the average crystal grain size in the first region is larger than the average crystal grain size in the second region. there is

また、特許文献2は、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスから成り外表面に試料保持面を有する基体と、該基体の内部に設けられた、前記試料保持面に対向する導体とを備えており、前記基体の内部のうち前記導体よりも前記試料保持面側において、前記セラミックスにおける酸素の含有量が、前記導体の外周の外側に位置する領域よりも内側に位置する領域の方が少なく、前記導体の近傍に位置する前記セラミックスの粒径が、前記試料保持面における前記セラミックスの粒径よりも大きい試料保持具が開示されている。特許文献2には、低酸素領域のうち静電吸着用電極の近傍におけるセラミックスの粒径が、試料保持面におけるセラミックスの粒径よりも大きいことが好ましいこと、試料保持面における粒径を小さくしておくことによって、試料保持面の強度を向上させることができること、試料保持面にクラックが入る場合があるが、この表面のクラックが微細な場合には、クラックの進行が粒界で止まるとともに、加わった力は粒界を通して分散され、微細なクラックの長さはセラミックスの粒径の大きさに比例することが記載されている。 Further, Patent Document 2 includes a substrate made of ceramics containing aluminum nitride as a main component and having a sample holding surface on the outer surface thereof, and a conductor provided inside the substrate facing the sample holding surface. and the oxygen content in the ceramics is lower in the region located inside the outer periphery of the conductor than in the region located outside the outer periphery of the conductor, in the sample holding surface side of the conductor in the inside of the substrate, A sample holder is disclosed in which the grain size of the ceramics located near the conductor is larger than the grain size of the ceramics on the sample holding surface. Patent Document 2 discloses that the grain size of the ceramics in the vicinity of the electrostatic adsorption electrode in the low-oxygen region is preferably larger than the grain size of the ceramics on the sample holding surface, and that the grain size on the sample holding surface should be made smaller. It is possible to improve the strength of the sample-holding surface by holding the sample-holding surface, and cracks may occur in the sample-holding surface. It is stated that the applied force is dispersed through grain boundaries and the length of fine cracks is proportional to the grain size of the ceramics.

特許第6046752号公報Japanese Patent No. 6046752 特許第6093010号公報Japanese Patent No. 6093010

セラミックス焼結体は、原料粉そのものや仮焼粉を焼成助剤とともにまたは焼結助剤なしで焼結する方法のほか、コスト低減のため焼結時に反応により焼結体を作製する反応焼結法で製造される。そして、その焼結体の粒子径はその製法により影響を受ける。 Ceramic sintered bodies can be produced by sintering the raw material powder itself or the calcined powder with or without a sintering aid, or by reaction sintering to create a sintered body through a reaction during sintering to reduce costs. manufactured by law. The particle size of the sintered body is affected by its manufacturing method.

焼結体の表層部の粒子径が大きいとプラズマによる腐食により粒子の脱離が生じやすくなる。そして、半導体等の製造歩留まりを低下させるパーティクル発塵の原因となっていた。さらに、気孔の数(焼結体の緻密性)や気孔の存在する位置によっても、同様にパーティクル発塵に影響を与えていた。 If the particle diameter of the surface layer portion of the sintered body is large, the particles are likely to be detached due to plasma corrosion. In addition, it has been a cause of particle dust generation that lowers the production yield of semiconductors and the like. Furthermore, the number of pores (denseness of the sintered body) and the position of the pores also affect particle generation.

しかしながら、プラズマ耐性は化学的な耐性であり、構成する組成によって大きく特性が変化する。特許文献1は、一般論としてセラミックスについて記載され、特許文献2は、AlNセラミックスについてのみ記載されている。しかしながら、プラズマ耐性材料として有望視されているYAGセラミックスに関しては、その製法とプラズマ耐性の関係については、上記文献から明らかではなかった。 However, plasma resistance is chemical resistance, and the characteristics change greatly depending on the constituent composition. Patent Document 1 describes ceramics in general terms, and Patent Document 2 describes only AlN ceramics. However, with respect to YAG ceramics, which are considered promising as a plasma-resistant material, the relationship between the manufacturing method and plasma resistance has not been clarified from the above literature.

そのため、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、これまでよりもプラズマ耐性の高いYAG焼結体が望まれていた。 Therefore, there has been a demand for a YAG sintered body that suppresses particle dusting even when used in a plasma environment and has higher plasma resistance than ever before.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体およびその製造方法を提供する事を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a YAG sintered body that suppresses particle dust generation even when used in a plasma environment and has high plasma resistance, and a method for producing the same. and

(1)上記の目的を達成するため、本発明のYAG焼結体は、YAG焼結体であって、平均粒子径が8μm以上15μm以下であり、切断面における気孔のうち、粒内に存在する気孔の数の割合が70%以上であることを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, the YAG sintered body of the present invention is a YAG sintered body having an average particle size of 8 μm or more and 15 μm or less, and It is characterized in that the ratio of the number of pores to be formed is 70% or more.

このように、平均粒子径が所定の範囲内にあることで、プラズマの腐食による粒子の脱離が生じにくくなる。また、切断面における気孔のうち、粒内に存在する気孔の数の割合が70%以上であることで、気孔からのプラズマの浸食を受けにくくなる。その結果、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体となる。 Thus, when the average particle diameter is within a predetermined range, detachment of particles due to plasma corrosion is less likely to occur. In addition, when the ratio of the number of pores present in the grains to the pores on the cut surface is 70% or more, plasma erosion from the pores is less likely to occur. As a result, even when used in a plasma environment, particle dust generation is suppressed, and the YAG sintered body has high plasma resistance.

(2)また、本発明のYAG焼結体は、焼結体の表層の平均粒子径は、切断面における焼結体の内部の平均粒子径より小さいことを特徴としている。 (2) In addition, the YAG sintered body of the present invention is characterized in that the average particle size of the surface layer of the sintered body is smaller than the average particle size of the inside of the sintered body on the cross section.

このように、YAG焼結体の表層の平均粒子径を内部のそれより小さくすることで、表面からのパーティクルの脱離が起きてもプロセス空間外に容易に排出され、パーティクルの基板への付着を最小限に抑制することができる。 In this way, by making the average particle size of the surface layer of the YAG sintered body smaller than that of the inside, even if particles detach from the surface, they are easily discharged outside the process space, and the particles adhere to the substrate. can be minimized.

(3)また、本発明のYAG焼結体は、焼結体の表層の単位面積当たりの気孔数は、切断面における焼結体の内部の単位面積当たりの気孔数より少ないことを特徴としている。 (3) In addition, the YAG sintered body of the present invention is characterized in that the number of pores per unit area of the surface layer of the sintered body is smaller than the number of pores per unit area inside the sintered body on the cut surface. .

これにより、表面の組織が内部の組織より気孔数が少なく、緻密な組織となる。そのため、パーティクルの発塵が抑制され、YAG焼結体のプラズマ耐性がさらに高くなる。 As a result, the surface structure has fewer pores than the internal structure and becomes a dense structure. Therefore, the generation of particles is suppressed, and the plasma resistance of the YAG sintered body is further increased.

(4)また、本発明のYAG焼結体は、焼結体の表層の平均粒子径および切断面における焼結体の内部の平均粒子径が略同一であり、前記粒内に存在する気孔の数の割合が80%以上であり、相対密度が97%以上であることを特徴としている。 (4) In addition, in the YAG sintered body of the present invention, the average particle size of the surface layer of the sintered body and the average particle size of the inside of the sintered body at the cut surface are substantially the same, and the pores existing in the grains are substantially the same. The number ratio is 80% or more, and the relative density is 97% or more.

これにより、表面と内部の組織が均一かつ、気孔の多くが粒内に存在するため、熱負荷などの外乱に対して表面にクラック等の損傷を受けにくく安定し、かつプラズマ耐性が高くパーティクルの発塵自体が抑制される。 As a result, the structure of the surface and the inside is uniform, and many of the pores are present in the grains, so the surface is resistant to damage such as cracks due to disturbances such as thermal loads, and is stable. Dust generation itself is suppressed.

(5)また、本発明のYAG焼結体の製造方法は、YAG焼結体の製造方法であって、Yの酸化物の粉末およびAlの酸化物の粉末を秤量する工程と、前記秤量した粉末にバインダーを添加して混合する工程と、前記混合した粉末を造粒して造粒粉末を形成する工程と、前記造粒粉末を成形して成形体を形成する工程と、前記成形体を炉内にYAG仮焼体が存在する環境で焼成する工程と、を含むことを特徴としている。 (5) Further, the method for producing a YAG sintered body of the present invention is a method for producing a YAG sintered body, comprising the steps of: weighing Y oxide powder and Al oxide powder; a step of adding a binder to the powder and mixing; a step of granulating the mixed powder to form a granulated powder; a step of molding the granulated powder to form a compact; and sintering in an environment in which the YAG calcined body exists in a furnace.

このように、炉内に成形体と共にYAG仮焼体が存在する環境で焼結させることにより、反応焼結時の表面での気相との反応を調整することができ、上記(1)から(4)に記載するYAG焼結体を製造することができる。また、従来の、一旦YAG仮焼粉を合成後、成形して焼成する製造方法と比較して低コストで製造できる。 In this way, by sintering in an environment where the YAG calcined body is present together with the compact in the furnace, it is possible to adjust the reaction with the gas phase on the surface during reactive sintering. A YAG sintered body described in (4) can be produced. In addition, it can be produced at a lower cost than the conventional production method in which the YAG calcined powder is once synthesized, then molded and fired.

本発明によれば、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体を構成できる。また、そのようなYAG焼結体を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to form a YAG sintered body that suppresses particle generation even when used in a plasma environment and has high plasma resistance. Also, such a YAG sintered body can be produced.

本発明の実施形態に係るYAG焼結体の使用例を示す模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a usage example of a YAG sintered body according to an embodiment of the present invention; FIG. 実施例および比較例の各試験の結果を示す表である。4 is a table showing the results of each test of Examples and Comparative Examples. (a)、(b)、それぞれ実施例1の焼結体の表層および内部の光学顕微鏡写真である。3(a) and 3(b) are optical microscope photographs of the surface layer and the inside of the sintered body of Example 1, respectively.

次に、本発明の実施の形態について説明する。なお、構成図において、各構成要素の大きさは概念的に表したものであり、必ずしも実際の寸法比率を表すものではない。 Next, an embodiment of the invention will be described. In addition, in the configuration diagram, the size of each component is conceptually represented, and does not necessarily represent the actual size ratio.

[YAG焼結体の構成]
(第1の実施形態)
本発明のYAG焼結体は、YAl12(YAG)結晶からなる。YAG結晶からなるとは、XRD(X線回折装置)法によってYAGの相が確認され、他の相が実質的に存在しない、例えばRIR法等による簡易定量法において1%以下であることをいう。
[Structure of YAG sintered body]
(First embodiment)
The YAG sintered body of the present invention consists of Y3Al5O12 ( YAG ) crystals. Consisting of YAG crystal means that the YAG phase is confirmed by XRD (X-ray diffractometer) method and other phases are substantially absent, for example, 1% or less in a simple quantitative method such as RIR method.

本発明のYAG焼結体は、平均粒子径が8μm以上15μm以下である。このように、平均粒子径が所定の範囲内にあることで、プラズマの腐食による粒子の脱離が生じにくくなる。平均粒子径は、例えば、1000倍の光学顕微鏡の視野で撮影し、インターセプト法で計算した値の平均値とすることができる。平均粒子径は、YAG焼結体の全体的な値となるように、無作為に3視野観察すればよい。本発明のYAG焼結体は、表面からの深さによって平均粒子径が異なる場合があるため、全体の平均粒子径は、表面から異なる深さの画像でそれぞれ測定し、その平均値とすることが好ましい。また、所定の領域の平均粒子径を求める場合は、その条件を満たす面で測定する。 The YAG sintered body of the present invention has an average particle size of 8 µm or more and 15 µm or less. Thus, when the average particle diameter is within a predetermined range, detachment of particles due to plasma corrosion is less likely to occur. The average particle diameter can be, for example, the average value of the values calculated by the intercept method after photographing in a 1000-fold field of view of an optical microscope. The average particle size can be obtained by randomly observing three fields of view so as to obtain the overall value of the YAG sintered body. Since the YAG sintered body of the present invention may have different average particle sizes depending on the depth from the surface, the overall average particle size is measured with images at different depths from the surface, and the average value is used. is preferred. Moreover, when obtaining the average particle size of a predetermined area, the surface satisfying the condition is measured.

例えば、焼結体の表層の平均粒子径を求める場合は、焼結体の表層の面で撮影した画像を使用する。焼結体の表層とは、焼結体の表面から2.5mm以内の範囲とする。本発明は、YAG焼結体の表層と内部の組織に違いがあることまたはないことが特徴となる場合があるため、焼結体の表層は、できるだけ焼結体の表面に近いことが好ましい。そのため、焼結体の表面が研磨面である場合、焼結体の表面を表層の面として測定してもよい。また、焼結体の表面が焼肌面など平均粒子径を求められない場合、焼結体の表面を500μm程度研磨した面を焼結体の表層の面として測定してもよい。 For example, when obtaining the average particle size of the surface layer of the sintered body, an image taken on the surface of the sintered body is used. The surface layer of the sintered body is a range within 2.5 mm from the surface of the sintered body. Since the present invention may be characterized by the presence or absence of a difference in structure between the surface layer and the internal structure of the YAG sintered body, it is preferable that the surface layer of the sintered body is as close to the surface of the sintered body as possible. Therefore, when the surface of the sintered body is a polished surface, the surface of the sintered body may be measured as the surface layer. Moreover, when the surface of the sintered body cannot be obtained with an average particle size such as a quenched surface, the surface of the sintered body which has been polished by about 500 μm may be measured as the surface of the surface layer of the sintered body.

また、例えば、焼結体の内部の平均粒子径を求める場合は、焼結体の内部の点を含む視野で撮影した画像を使用する。焼結体の内部の点とは、焼結体を表面に垂直に切断した切断面で焼結体の表面から5mm以上離れている点とする。 Further, for example, when obtaining the average particle diameter inside the sintered body, an image taken in a field of view including points inside the sintered body is used. A point inside the sintered body is defined as a point that is separated from the surface of the sintered body by 5 mm or more on a cross section obtained by cutting the sintered body perpendicularly to the surface.

本発明のYAG焼結体は、切断面における気孔のうち、粒内に存在する気孔の数の割合が70%以上であり、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。このように、切断面における気孔のうち、粒内に存在する気孔の数の割合が70%以上であることで、気孔からのプラズマの浸食を受けにくくなる。その結果、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体となる。 In the YAG sintered body of the present invention, the ratio of the number of pores present in the grains among the pores on the cut surface is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 85% or more. preferable. Thus, when the ratio of the number of pores present in the grain to the pores on the cut surface is 70% or more, plasma erosion from the pores is less likely to occur. As a result, even when used in a plasma environment, particle dust generation is suppressed, and the YAG sintered body has high plasma resistance.

焼結体の気孔は、例えば、光学顕微鏡で切断面または研磨した表面を1000倍の倍率で撮影し、アメリカ国立衛生研究所(NIH:National Institute of Health)が開発したフリーソフト「ImageJ」を用いて、撮影した画像データから無作為に決定した100μm×100μmの視野を2値化し、気孔を確定することで測定することができる。なお、測定点としては無作為に3視野観察すればよい。 For example, the pores of the sintered body are photographed with an optical microscope at a magnification of 1000 times, and the free software "ImageJ" developed by the National Institute of Health (NIH) is used. Then, a field of view of 100 μm×100 μm randomly determined from photographed image data is binarized, and the pores can be determined. In addition, as for the measurement points, three fields of view may be observed at random.

また、粒内に存在する気孔の割合は、気孔を確定した視野と同一視野で異なる閾値を用いて2値化し、粒子の境界を確定する。そして、粒子の境界に囲まれている気孔を粒内に存在する気孔(粒内気孔)、粒子の3重点にある気孔を粒界に存在する気孔(粒界気孔)とすることで測定することができる。気孔の測定においても、所定の領域の気孔数や粒内に存在する気孔の割合を求める場合は、その条件を満たす面で測定する。 Also, the ratio of pores present in the grain is binarized using a different threshold value in the same visual field as the visual field in which the pores were determined, and the boundaries of the grains are determined. Then, the pores surrounded by the boundaries of the grains are defined as the pores existing within the grains (intragranular pores), and the pores at the triple points of the grains are defined as the pores existing at the grain boundaries (grain boundary pores). can be done. Also in the measurement of pores, when the number of pores in a predetermined region or the ratio of pores existing in grains is obtained, the measurement is performed on the surface that satisfies the conditions.

本実施形態に係るYAG焼結体は、焼結体の表層の平均粒子径が、切断面における焼結体の内部の平均粒子径より小さいことが好ましい。このように、YAG焼結体の表層の平均粒子径を内部の平均粒子径より小さくすることで、表面からのパーティクルの脱離が起きてもプロセス空間外に容易に排出され、パーティクルの基板への付着を最小限に抑制することができる。 In the YAG sintered body according to the present embodiment, it is preferable that the average particle size of the surface layer of the sintered body is smaller than the average particle size of the inside of the sintered body at the cross section. In this way, by making the average particle size of the surface layer of the YAG sintered body smaller than the average particle size of the inside, even if particles detach from the surface, they are easily discharged outside the process space, and the particles are transferred to the substrate. adhesion can be minimized.

本発明のYAG焼結体は、焼結体の表層の単位面積当たりの気孔数は、切断面における焼結体の内部の単位面積当たりの気孔数より少ないことが好ましい。これにより、表面の組織が内部の組織より気孔数が少なく、緻密な組織となる。そのため、パーティクルの発塵が抑制され、YAG焼結体のプラズマ耐性がさらに高くなる。 In the YAG sintered body of the present invention, the number of pores per unit area of the surface layer of the sintered body is preferably smaller than the number of pores per unit area inside the sintered body on the cross section. As a result, the surface structure has fewer pores than the internal structure and becomes a dense structure. Therefore, the generation of particles is suppressed, and the plasma resistance of the YAG sintered body is further enhanced.

本発明のYAG焼結体は、相対密度が95.0%以上であることが好ましく、97.0%以上であることがより好ましく、98.0%以上であることがさらに好ましい。YAG焼結体は、相対密度が高い方がプラズマ耐性が高くなる傾向にあるからである。YAG焼結体の相対密度は、アルキメデス法で求めることができる。 The YAG sintered body of the present invention preferably has a relative density of 95.0% or more, more preferably 97.0% or more, even more preferably 98.0% or more. This is because YAG sintered bodies tend to have higher plasma resistance when the relative density is higher. The relative density of the YAG sintered body can be determined by the Archimedes method.

YAG焼結体は、YおよびAl以外の金属の含有量の合計が100ppm以下であることが好ましい。このように、YおよびAl以外の金属の含有量の合計を十分に低減することで、YAG焼結体にYAG以外の結晶または金属が含まれる虞を十分に低減できる。YAG焼結体にYAG以外の結晶または金属が含まれる場合、そこからプラズマによる腐食が始まる虞が高まる。例えば、SiOが含まれる場合、フッ素系プラズマに対する耐食性が低くなる。なお、YAG焼結体は、金属に限らず、Y、Al、およびO以外の元素の含有量が低いほうが好ましい。 The YAG sintered body preferably has a total content of metals other than Y and Al of 100 ppm or less. By sufficiently reducing the total content of metals other than Y and Al in this manner, the risk of inclusion of crystals or metals other than YAG in the YAG sintered body can be sufficiently reduced. If the YAG sintered body contains crystals or metals other than YAG, there is a high possibility that plasma corrosion will start there. For example, when SiO 2 is included, corrosion resistance to fluorine-based plasma is lowered. It should be noted that the YAG sintered body preferably has a low content of elements other than Y, Al, and O, not limited to metals.

YAG焼結体におけるYおよびAlの酸化物換算の含有量、およびYAG焼結体に含まれるYおよびAl以外の金属の含有量は、WDX(Wavelength Dispersive X-ray spectroscopy:波長分散型X線分析)によって測定することができる。 The content of Y and Al in terms of oxides in the YAG sintered body and the content of metals other than Y and Al contained in the YAG sintered body were determined by WDX (Wavelength Dispersive X-ray spectroscopy). ) can be measured by

(第2の実施形態)
本実施形態に係るYAG焼結体は、焼結体の表層の平均粒子径と切断面における焼結体の内部の平均粒子径との好ましい関係が、第1の実施形態と異なることを除き、第1の実施形態と同様のYAG焼結体である。したがって、第1の実施形態の焼結体の表層の平均粒子径と切断面における焼結体の内部の平均粒子径との好ましい関係以外の用語の定義、好ましい範囲、測定方法等は、全て本実施形態に係るYAG焼結体にも適用できる。
(Second embodiment)
In the YAG sintered body according to the present embodiment, the preferable relationship between the average particle size of the surface layer of the sintered body and the average particle size of the inside of the sintered body at the cut surface is different from that of the first embodiment, It is a YAG sintered body similar to that of the first embodiment. Therefore, definitions of terms other than the preferred relationship between the average particle size of the surface layer of the sintered body and the average particle size of the inside of the sintered body on the cut surface of the first embodiment, the preferred range, the measurement method, etc. are all the same. It can also be applied to the YAG sintered body according to the embodiment.

本実施形態に係るYAG焼結体は、焼結体の表層の平均粒子径および切断面における焼結体の内部の平均粒子径が略同一であることが好ましい。焼結体の表層の平均粒子径および切断面における焼結体の内部の平均粒子径が略同一であるとは、焼結体の表層の平均粒子径と切断面における焼結体の内部の平均粒子径との差が内部の平均粒子径を基準に±20%以内であることとする。 In the YAG sintered body according to the present embodiment, it is preferable that the average particle size of the surface layer of the sintered body and the average particle size of the inside of the sintered body at the cross section are substantially the same. That the average particle size of the surface layer of the sintered body and the average particle size of the inside of the sintered body at the cut surface are substantially the same means that the average particle size of the surface layer of the sintered body and the average inside The difference from the particle size shall be within ±20% based on the internal average particle size.

これにより、表面と内部の組織が均一かつ、気孔の多くが粒内に存在するため、熱負荷などの外乱に対して表面にクラック等の損傷を受けにくく安定し、かつプラズマ耐性が高くパーティクルの発塵自体が抑制される。 As a result, the structure of the surface and the inside is uniform, and many of the pores are present in the grains, so the surface is resistant to damage such as cracks due to disturbances such as thermal loads, and is stable. Dust generation itself is suppressed.

本発明の第1の実施形態に係るYAG焼結体および第2の実施形態に係るYAG焼結体は、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体である。なお、本発明のYAG焼結体を用いた実際の製品に使用される部材では、第1の実施形態の特徴と第2の実施形態の特徴が混在していてもよい。すなわち、部材のある部分が第1の実施形態の特徴を有し、別の部分が第2の実施形態の特徴を有している場合も、本発明のYAG焼結体を用いた部材であるということができる。その理由は、第2の実施形態に係るYAG焼結体は、第1の実施形態に係るYAG焼結体の表層を削ったものだからである。 The YAG sintered body according to the first embodiment and the YAG sintered body according to the second embodiment of the present invention suppress particle dust generation even when used in a plasma environment, and have high plasma resistance. is the body. It should be noted that the features of the first embodiment and the features of the second embodiment may be mixed in members used in actual products using the YAG sintered body of the present invention. That is, a member using the YAG sintered body of the present invention also has a part having the features of the first embodiment and another part having the features of the second embodiment. It can be said that The reason is that the YAG sintered body according to the second embodiment is obtained by cutting the surface layer of the YAG sintered body according to the first embodiment.

[YAG焼結体の使用例]
次に、本発明のYAG焼結体の使用例の説明をする。図1は、本発明の実施形態に係るYAG焼結体の使用例を示す模式的な断面図である。本発明のYAG焼結体は、例えば、半導体製造工程または液晶製造工程において、半導体ウエハやガラス基板などの基板Wに薄膜を形成するための成膜装置、または、基板Wに微細加工を施すためのエッチング装置などのプラズマ装置100に用いられるガスノズル10として使用される。
[Usage example of YAG sintered body]
Next, an example of using the YAG sintered body of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a usage example of a YAG sintered body according to an embodiment of the present invention. The YAG sintered body of the present invention is used, for example, in a semiconductor manufacturing process or a liquid crystal manufacturing process, in a film forming apparatus for forming a thin film on a substrate W such as a semiconductor wafer or a glass substrate, or for performing fine processing on the substrate W. is used as a gas nozzle 10 for use in a plasma apparatus 100 such as an etching apparatus.

例えば、成膜装置においては、腐食性ガスを含む原料ガスをガスノズル10を用いて反応容器20内に導入し、この原料ガスをプラズマ化させるプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)法により、基板W上に薄膜を形成することがある。また、エッチング装置においては、原料ガスとしてハロゲン系腐食性ガスをガスノズル10を用いて反応容器20内に導入し、この腐食性ガスをプラズマ化してエッチングガスとすることにより、基板Wに微細加工を施すことがある。 For example, in the film forming apparatus, a raw material gas containing a corrosive gas is introduced into the reaction vessel 20 using the gas nozzle 10, and plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) is used to transform the raw material gas into plasma. , may form a thin film on the substrate W. Further, in the etching apparatus, a halogen-based corrosive gas as a raw material gas is introduced into the reaction vessel 20 using the gas nozzle 10, and the corrosive gas is turned into plasma to form an etching gas, thereby performing fine processing on the substrate W. may apply.

ガスノズル10には、図示しないガス供給部から腐食性ガスなどのガスが供給されるガス供給口11、反応容器20内にガスを排出するガス排出口12、およびガス供給口11とガス排出口12とを連通するノズル孔13とを有している。 The gas nozzle 10 has a gas supply port 11 to which a gas such as a corrosive gas is supplied from a gas supply unit (not shown), a gas discharge port 12 to discharge the gas into the reaction vessel 20, and the gas supply port 11 and the gas discharge port 12. It has a nozzle hole 13 communicating with.

本発明の実施形態に係るYAG焼結体は、腐食性ガスに曝される部分を有する部材であり、ここでは、ガスノズル10のうち腐食性ガスに曝される部分、例えば、ノズル孔13を含む部分、反応容器20内に露出する部分のうちの少なくとも一部を構成する部材である。ただし、YAG焼結体は、ガスノズル10の全体を構成するものであってもよい。また、YAG焼結体は、例えば、反応容器20を構成する容器本体21または蓋部22であってもよいし、その一部であってもよい。 The YAG sintered body according to the embodiment of the present invention is a member having a portion exposed to corrosive gas. The part is a member that constitutes at least part of the part exposed inside the reaction vessel 20 . However, the YAG sintered body may constitute the entire gas nozzle 10 . Moreover, the YAG sintered body may be, for example, the container body 21 or the lid portion 22 constituting the reaction container 20, or may be a part thereof.

[YAG焼結体の製造方法]
次に、本発明のYAG焼結体の製造方法の一例を説明する。まず、セラミックス焼結体の原料粉末として、Yの酸化物およびAlの酸化物を準備する。Yの酸化物はYであることが好ましく、Alの酸化物はAlであることが好ましいが、大気雰囲気での焼結後にYAGになる物質を用いてもよい。各粉末の純度は、99.9%以上であることが好ましく、99.99%以上であることがより好ましい。また、各粉末の平均粒径は、0.1μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
[Manufacturing method of YAG sintered body]
Next, an example of the method for producing the YAG sintered body of the present invention will be described. First, an oxide of Y and an oxide of Al are prepared as raw material powders for a ceramic sintered body. The oxide of Y is preferably Y 2 O 3 and the oxide of Al is preferably Al 2 O 3 , but a material that becomes YAG after sintering in an air atmosphere may be used. The purity of each powder is preferably 99.9% or higher, more preferably 99.99% or higher. Moreover, the average particle size of each powder is preferably 0.1 μm or more and 2.0 μm or less.

次に、焼結後のYAG焼結体における酸化物換算で所定の組成割合になるように、各粉末を秤量する。所定の組成割合とは、焼成後の焼結体における酸化物(Y)換算でYが37.5mоl%、酸化物(Al)換算でAlが62.5mоl%の組成である。なお、1.0mоl%程度ずれることは許容されるが、できるだけ所定の組成割合に近いことが好ましい。 Next, each powder is weighed so that the YAG sintered body after sintering will have a predetermined composition ratio in terms of oxide. The predetermined composition ratio is a composition in which Y is 37.5 mol% in terms of oxide (Y 2 O 3 ) and Al is 62.5 mol% in terms of oxide (Al 2 O 3 ) in the sintered body after firing. be. A deviation of about 1.0 mol % is allowed, but it is preferable that the composition ratio is as close to the predetermined composition ratio as possible.

次に、原料粉末を混合する。各粉末を、例えば、溶媒としてのPVAとともにボールミルへ投入し、粉砕および混合する。ボールミルは、例えば、アルミナボールを用いることができる。混合時間は、例えば、20時間とすることができる。 Next, the raw material powders are mixed. Each powder is put into a ball mill, for example, together with PVA as a solvent, and ground and mixed. A ball mill can use, for example, alumina balls. Mixing time can be, for example, 20 hours.

次に、スラリーを乾燥および造粒する。スラリーから造粒粉末を得る方法としては、例えば、スラリーを湯煎しつつ乾燥させることによりスラリー中から溶媒を除去して粉体を得て、得られた粉体を篩に通す方法を挙げることができる。また、スプレードライヤーを使用することもできる。 The slurry is then dried and granulated. As a method for obtaining a granulated powder from a slurry, for example, a method of drying the slurry while boiling it in hot water to remove the solvent from the slurry to obtain a powder, and passing the obtained powder through a sieve may be mentioned. can. A spray dryer can also be used.

次に、造粒粉末を成形する。得られた造粒粉末をプレス機によって成形して、成形体を得る。成形方法は、プレス成形、CIP、ホットプレス、HIP等を使用できる。また、成形圧力は、プレス成形の場合、例えば、98MPaとすることができる。 Next, the granulated powder is molded. The obtained granulated powder is molded by a press to obtain a compact. As a molding method, press molding, CIP, hot press, HIP, or the like can be used. In addition, the molding pressure can be set to 98 MPa, for example, in the case of press molding.

次に、成形体を炉内にYAG仮焼体が存在する環境で焼成する。炉内にYAG仮焼体が存在する環境とは、炉内に焼成する成形体以外に、既にYAGの組成となっている仮焼体、焼結体が存在することをいう。 Next, the compact is fired in an environment in which the YAG calcined body exists in a furnace. The environment in which the YAG calcined body exists in the furnace means that the calcined body and the sintered body already having the composition of YAG exist in the furnace in addition to the molded body to be fired.

このように、炉内に成形体と共にYAG仮焼体が存在する環境で焼結させることにより、反応焼結時の表面での気相との反応を調整することができ、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体を製造することができる。また、従来の、一旦YAG仮焼粉を合成後、成形して焼成する製造方法と比較して低コストで製造できる。 In this way, by sintering in an environment where the YAG calcined body is present together with the molded body in the furnace, it is possible to adjust the reaction with the gas phase on the surface during reactive sintering, and use it in a plasma environment. It is possible to produce a YAG sintered body that suppresses particle dusting and has high plasma resistance. In addition, it can be produced at a lower cost than the conventional production method in which the YAG calcined powder is once synthesized, then molded and fired.

焼成条件は、既存の方法の条件でよい。例えば、大気雰囲気下、1700℃の温度で1時間以上焼成することで、成形体を焼成し、焼結体を得ることができる。なお、焼成体を、HIPを用いて加圧し、緻密化する工程を設けてもよい。 The firing conditions may be the conditions of existing methods. For example, by firing at a temperature of 1700° C. for 1 hour or longer in an air atmosphere, the compact can be fired to obtain a sintered body. A step of pressurizing the sintered body using HIP and densifying it may be provided.

また、焼結体の表層の平均粒子径および切断面における焼結体の内部の平均粒子径が略同一となる程度、YAG焼結体の表層を研削または研磨する工程を設けてもよい。 Further, a step of grinding or polishing the surface layer of the YAG sintered body may be provided to such an extent that the average particle size of the surface layer of the sintered body and the average particle size of the inside of the sintered body at the cut surface are substantially the same.

このような工程により、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体を製造することができる。 Through such a process, it is possible to produce a YAG sintered body that suppresses particle dusting even when used in a plasma environment and has high plasma resistance.

[実施例および比較例]
(実施例1、2の試験片の作製方法)
およびAlの混合割合が、原子のモル比換算でY:37.5mol%、Al:62.5mol%の混合割合となるように、Y原料粉(純度99.9%、平均粒子径1μm)、およびAl原料粉(純度99.99%、平均粒子径0.5μm)を秤量した。次に、秤量した原料粉にバインダー(PVA)を2wt%添加して混合し、造粒した。その後、一軸プレス成形をした。そして、成形体をアルミナ製のサヤに収め、大気雰囲気炉で1700℃、10時間焼成して試験片を準備した。実施例1は、サヤ内に成形体以外にYAG仮焼体を入れた。実施例2は、サヤ内に成形体以外にYAG仮焼体を入れたが、その量を実施例1の量の約半分とした。
[Examples and Comparative Examples]
(Method for preparing test pieces of Examples 1 and 2)
Y 2 O 3 raw material powder ( purity 99.9 %, average particle size 1 μm) and Al 2 O 3 raw material powder (purity 99.99%, average particle size 0.5 μm) were weighed. Next, 2 wt % of a binder (PVA) was added to the weighed raw material powder, mixed, and granulated. After that, uniaxial press molding was carried out. Then, the compact was placed in an alumina sagger and fired in an air atmosphere furnace at 1700° C. for 10 hours to prepare a test piece. In Example 1, a YAG calcined body was put in the sheath in addition to the molded body. In Example 2, the YAG calcined body was put in the sheath in addition to the molded body, but the amount thereof was about half of that in Example 1.

(比較例1の試験片の作製方法)
およびAlの混合割合が、原子のモル比換算でY:37.5mol%、Al:62.5mol%の混合割合となるように、Y原料粉(純度99.9%、平均粒子径1μm)、およびAl原料粉(純度99.99%、平均粒子径0.5μm)を秤量した。次に、秤量した原料粉にバインダー(PVA)を2wt%添加して混合し、造粒した。造粒粉を大気雰囲気炉で1700℃、10時間焼成してYAG仮焼粉を作製した。
(Method for preparing test piece of Comparative Example 1)
Y 2 O 3 raw material powder ( purity 99.9 %, average particle size 1 μm) and Al 2 O 3 raw material powder (purity 99.99%, average particle size 0.5 μm) were weighed. Next, 2 wt % of a binder (PVA) was added to the weighed raw material powder, mixed, and granulated. The granulated powder was fired in an air atmosphere furnace at 1700° C. for 10 hours to prepare YAG calcined powder.

これをボールミルで粉砕し、平均粒子径3μmのYAG原料粉を作製した。作製したYAG原料粉にバインダー(PVA)を2wt%添加して混合し、造粒した。その後、一軸プレス成形をした。そして、成形体をアルミナ製のサヤに収め、大気雰囲気炉で1700℃、10時間焼成して試験片を準備した。 This was pulverized with a ball mill to prepare a YAG raw material powder having an average particle size of 3 μm. 2 wt % of a binder (PVA) was added to the produced YAG raw material powder, mixed and granulated. After that, uniaxial press molding was carried out. Then, the compact was placed in an alumina sagger and fired in an air atmosphere furnace at 1700° C. for 10 hours to prepare a test piece.

(評価方法)
各試験片の平均粒子径、気孔の数、相対密度、および耐プラズマ性を以下の試験により測定し、評価した。各試験片のサイズは、□30mm×15mmである。図2は、実施例および比較例の各試験の結果を示す表である。
(Evaluation method)
The average particle size, number of pores, relative density, and plasma resistance of each test piece were measured and evaluated by the following tests. The size of each specimen is □30 mm×15 mm. FIG. 2 is a table showing the results of each test of Examples and Comparative Examples.

(平均粒子径)
各試験片の焼結体の表層、切断面における焼結体の内部、および切断面所定の位置の組織を1000倍の光学顕微鏡の視野でそれぞれ撮影し、インターセプト法で計算した値の平均値をそれぞれの領域または全体の平均粒子径とした。焼結体の表層は、焼肌面を500μm研磨した面をランダムに3箇所撮影した。切断面における焼結体の内部は、表面に垂直に切断した異なる3つの切断面の表面から5mm以上離れた点をそれぞれランダムに選択し、その点を含む視野で撮影した。切断面所定の位置は、表面に垂直に切断した3つの切断面の表面直下の点、切断面の中心、切断面の中心と表面の中点を選択し、それぞれの点を含む視野で撮影した。
(Average particle size)
The surface layer of the sintered body of each test piece, the inside of the sintered body at the cut surface, and the structure at the predetermined position of the cut surface are photographed with a field of view of an optical microscope of 1000 times, and the average value of the values calculated by the intercept method is calculated. It was taken as the average particle size of each region or the whole. As for the surface layer of the sintered body, the quenched surface was polished to a thickness of 500 μm and photographed at three locations at random. For the inside of the sintered body on the cut plane, points separated by 5 mm or more from the surface of three different cut planes cut perpendicularly to the surface were selected at random, and a field of view including those points was photographed. As the predetermined position of the cut plane, the point directly below the surface of the three cut planes cut perpendicular to the surface, the center of the cut plane, and the center of the cut plane and the midpoint of the surface were selected, and the image was taken in a field of view including each point. .

(気孔の数)
各試験片の焼結体の表層、および切断面における焼結体の内部の組織を1000倍の光学顕微鏡の視野でそれぞれ撮影し、□100μm(100μm×100μmの正方形)の視野をランダムに3箇所撮影し、気孔の数の平均値を気孔の数とした。焼結体の表層は、焼肌面を500μm研磨した面をランダムに3箇所撮影した。切断面における焼結体の内部は、表面に垂直に切断した異なる3つの切断面の表面から5mm以上離れた点をそれぞれランダムに選択し、その点を含む視野で撮影した。図2の表に示される値は、平均値を四捨五入した値である。
(number of pores)
The surface layer of the sintered body of each test piece and the internal structure of the sintered body at the cut surface are photographed with an optical microscope field of view of 1000 times, and a field of view of □ 100 μm (100 μm × 100 μm square) is randomly selected at three locations. Photographs were taken, and the average value of the number of pores was taken as the number of pores. As for the surface layer of the sintered body, the quenched surface was polished to a thickness of 500 μm and photographed at three locations at random. For the inside of the sintered body on the cut plane, points separated by 5 mm or more from the surface of three different cut planes cut perpendicularly to the surface were selected at random, and a field of view including those points was photographed. The values shown in the table of FIG. 2 are rounded off average values.

(相対密度)
焼結体のかさ密度をアルキメデス法で測定して、理論密度から相対密度を算出した。相対密度が95%以上である試験片は、焼結体として緻密である。このように緻密な場合、大型の半導体製造装置用の部材として好適に使用できる。
(relative density)
The bulk density of the sintered body was measured by the Archimedes method, and the relative density was calculated from the theoretical density. A test piece having a relative density of 95% or more is dense as a sintered body. When it is dense like this, it can be suitably used as a member for a large-sized semiconductor manufacturing apparatus.

(耐プラズマ性)
試験片の片面を鏡面研磨しその一部をポリイミドテープでマスクした後、真空チャンバ内の平行平板型のRIEエッチング装置内に試験片を載置し、CF+20%Oプラズマで10時間暴露し、耐食深さを測定した。耐食深さが、1μm以下のものを良(〇)、それより大きい場合を不良(×)とした。
(Plasma resistance)
After mirror-polishing one side of the test piece and masking a part of it with polyimide tape, the test piece was placed in a parallel plate type RIE etching apparatus in a vacuum chamber and exposed to CF 4 +20% O 2 plasma for 10 hours. and measured the corrosion resistance depth. A corrosion resistance depth of 1 μm or less was evaluated as good (∘), and a greater depth was evaluated as poor (x).

(評価結果)
実施例1および2の平均粒子径は、焼結体の表層の平均粒子径が焼結体の内部の平均粒子径より小さかった。これに対し、比較例1の平均粒子径は、焼結体の表層の平均粒子径が焼結体の内部の平均粒子径よりやや大きかった。
(Evaluation results)
As for the average particle sizes of Examples 1 and 2, the average particle size of the surface layer of the sintered body was smaller than the average particle size of the inside of the sintered body. In contrast, in Comparative Example 1, the average particle size of the surface layer of the sintered body was slightly larger than the average particle size of the inside of the sintered body.

また、実施例1および2の気孔数は、焼結体の表層の気孔数が焼結体の内部の気孔数より少なかった。これに対し、比較例1の気孔数は、焼結体の表層の気孔数が焼結体の内部の気孔数よりやや多かった。また、実施例1および2の全ての気孔の数(表層の気孔の数と内部の気孔の数の合計)に対する粒内気孔の数の割合は、総じて高く、いずれの実施例でも75%以上であった。図3(a)、(b)は、それぞれ実施例1の焼結体の表層および内部の光学顕微鏡写真である。 Moreover, in Examples 1 and 2, the number of pores in the surface layer of the sintered body was smaller than the number of pores inside the sintered body. On the other hand, in Comparative Example 1, the number of pores in the surface layer of the sintered body was slightly larger than the number of pores inside the sintered body. In addition, the ratio of the number of intragranular pores to the total number of pores in Examples 1 and 2 (the sum of the number of surface pores and the number of internal pores) was generally high, and was 75% or more in any of the Examples. there were. 3(a) and 3(b) are optical microscope photographs of the surface layer and the inside of the sintered body of Example 1, respectively.

また、図3(a)、(b)に示されるように、実施例1および2の焼結体の内部の気孔はほとんどが粒内気孔であり、表層に近づくほど粒界気孔がみられた。このような特徴により、表層を一定程度研磨した場合、粒界気孔が減少するため、耐プラズマ性がより向上すると考えられる。 Moreover, as shown in FIGS. 3(a) and 3(b), most of the pores inside the sintered bodies of Examples 1 and 2 were intragranular pores, and grain boundary pores were seen closer to the surface layer. . Due to such characteristics, when the surface layer is polished to a certain degree, the grain boundary pores are reduced, so it is considered that the plasma resistance is further improved.

これに対して、比較例1は粒内気孔の割合が小さく、ほとんどが粒界気孔であった。したがって、同じ程度の相対密度で比較すると、実施例のYAG焼結体の方が、比較例のYAG焼結体よりも耐プラズマ性が高くなると考えられる。 On the other hand, in Comparative Example 1, the proportion of intragranular pores was small, and most of them were grain boundary pores. Therefore, when compared at the same relative density, the YAG sintered bodies of Examples are considered to have higher plasma resistance than the YAG sintered bodies of Comparative Examples.

これらは、実施例はいずれもAlとYの反応により粒界がぬれやすくなったため、粒界に気孔が生成しにくくなったものと思われる。これに対して、比較例はYAG粒子の体積拡散による焼結であり粒子間の3重点での気孔が残りやすいためであると考えられる。 It is considered that, in all of the examples, the reaction between Al 2 O 3 and Y 2 O 3 made the grain boundaries more wettable, which made it difficult for pores to form at the grain boundaries. On the other hand, in the comparative example, sintering is performed by volume diffusion of YAG particles, and it is considered that pores tend to remain at the triple points between particles.

相対密度は、実施例1および2で97%以上であり緻密であった。また、耐プラズマ性の評価は、実施例1および2のどちらも良好な範囲であった。 The relative densities of Examples 1 and 2 were 97% or more and were dense. Moreover, both Examples 1 and 2 were in a good range in the evaluation of plasma resistance.

(実施例3)
実施例1と同様の条件で作製した焼結体の表層を500μm研削および研磨する加工を行った焼結体を実施例3の焼結体とした。これは、実施例1の粒子径が小さい領域が、表面より約500μmであったためである。新たな表面の平均粒子径は、11.3μmであり、切断面における焼結体の内部の平均粒子径は、12.8μmであった。すなわち、実施例3の焼結体の表層の平均粒子径および切断面における焼結体の内部の平均粒子径は、略同一であるといってよい。
(Example 3)
A sintered body of Example 3 was obtained by grinding and polishing the surface layer of the sintered body produced under the same conditions as in Example 1 to a thickness of 500 μm. This is because the small particle size region of Example 1 was about 500 μm from the surface. The average particle size of the new surface was 11.3 μm, and the average particle size of the inside of the sintered body at the cut surface was 12.8 μm. That is, it can be said that the average particle size of the surface layer of the sintered body of Example 3 and the average particle size of the inside of the sintered body at the cross section are substantially the same.

また、焼結体の表層の単位面積当たりの気孔数は、42個であり、切断面における焼結体の内部の単位面積当たりの気孔数は、40個であり、ほとんど差がなかった。これにより、焼結体の表層を所定の厚さ除いたYAG焼結体は、全体として粒子径および気孔の分布が極めて均質な焼結体であることが分かった。また、実施例3の耐プラズマ性は良好であった。 Moreover, the number of pores per unit area of the surface layer of the sintered body was 42, and the number of pores per unit area inside the sintered body on the cross section was 40, showing almost no difference. As a result, it was found that the YAG sintered body from which the surface layer of the sintered body was removed by a predetermined thickness was a sintered body with extremely homogeneous distribution of particle diameters and pores as a whole. Also, the plasma resistance of Example 3 was good.

なお、平均粒子径が大きく異なる範囲の厚みは製造条件によって調整することができ、実施例1では約500μmであったが、実施例2では約2.5mmであった。 In addition, the thickness in the range where the average particle diameter differs greatly can be adjusted by the manufacturing conditions, and was about 500 μm in Example 1, but was about 2.5 mm in Example 2.

以上の結果によって、本発明のYAG焼結体は、プラズマ環境下で使用されてもパーティクル発塵が抑えられ、プラズマ耐性の高いYAG焼結体であることが確認された。また、本発明のYAG焼結体の製造方法は、このようなYAG焼結体を製造できることが確認された。 From the above results, it was confirmed that the YAG sintered body of the present invention is a YAG sintered body that suppresses particle dust generation even when used in a plasma environment and has high plasma resistance. It was also confirmed that the method for producing a YAG sintered body of the present invention can produce such a YAG sintered body.

なお、本発明は、上記の実施態様に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.

10 ガスノズル
11 ガス供給口
12 ガス排出口
13 ノズル孔
20 反応容器
21 容器本体
22 蓋部
100 プラズマ装置
W 基板
10 gas nozzle 11 gas supply port 12 gas discharge port 13 nozzle hole 20 reaction container 21 container main body 22 lid portion 100 plasma device W substrate

Claims (5)

YAG焼結体であって、
平均粒子径が8μm以上15μm以下であり、
切断面における気孔のうち、粒内に存在する気孔の数の割合が70%以上であることを特徴とするYAG焼結体。
YAG sintered body,
The average particle size is 8 μm or more and 15 μm or less,
A YAG sintered body, wherein 70% or more of the pores in the cut surface are present in grains.
焼結体の表層の平均粒子径は、切断面における焼結体の内部の平均粒子径より小さいことを特徴とする請求項1に記載のYAG焼結体。 2. The YAG sintered body according to claim 1, wherein the average particle size of the surface layer of the sintered body is smaller than the average particle size of the inside of the sintered body on the cut surface. 焼結体の表層の単位面積当たりの気孔数は、切断面における焼結体の内部の単位面積当たりの気孔数より少ないことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のYAG焼結体。 3. The YAG sintered body according to claim 1 or 2, wherein the number of pores per unit area of the surface layer of the sintered body is smaller than the number of pores per unit area inside the sintered body on the cut surface. . 焼結体の表層の平均粒子径および切断面における焼結体の内部の平均粒子径が略同一であり、
前記粒内に存在する気孔の数の割合が80%以上であり、
相対密度が97%以上であることを特徴とする請求項1に記載のYAG焼結体。
The average particle size of the surface layer of the sintered body and the average particle size of the inside of the sintered body at the cut surface are substantially the same,
The ratio of the number of pores present in the grains is 80% or more,
2. The YAG sintered body according to claim 1, having a relative density of 97% or more.
YAG焼結体の製造方法であって、
Yの酸化物の粉末およびAlの酸化物の粉末を秤量する工程と、
前記秤量した粉末にバインダーを添加して混合する工程と、
前記混合した粉末を造粒して造粒粉末を形成する工程と、
前記造粒粉末を成形して成形体を形成する工程と、
前記成形体を炉内にYAG仮焼体が存在する環境で焼成する工程と、を含むことを特徴とするYAG焼結体の製造方法。
A method for producing a YAG sintered body,
weighing Y oxide powder and Al oxide powder;
adding a binder to the weighed powder and mixing;
granulating the mixed powder to form a granulated powder;
a step of molding the granulated powder to form a compact;
and firing the compact in an environment in which the YAG calcined body exists in a furnace.
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