JPH10219426A - 半導体製造プロセス用部材 - Google Patents
半導体製造プロセス用部材Info
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- JPH10219426A JPH10219426A JP3551397A JP3551397A JPH10219426A JP H10219426 A JPH10219426 A JP H10219426A JP 3551397 A JP3551397 A JP 3551397A JP 3551397 A JP3551397 A JP 3551397A JP H10219426 A JPH10219426 A JP H10219426A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造プロセス、特にドライプロセスに
おいて使用されている各種装置および付属装置としての
給排気ファン、真空ポンプ、配管、弁類などで発生して
いるハロゲン化合物（含む原子状のハロゲン）およびＳ
ｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4，Ｓｉ，Ｗなどの微細な粉末状の固形
物などに起因する腐食とエロージョン損傷に対する耐久
性の高い素材を提供する。 【解決手段】 金属母材の表面近傍にアルミニウム拡散
層２を形成して、耐スパッタリング性、耐ハロゲン化合
物性および耐ブラストエロージョン性を向上させた。
おいて使用されている各種装置および付属装置としての
給排気ファン、真空ポンプ、配管、弁類などで発生して
いるハロゲン化合物（含む原子状のハロゲン）およびＳ
ｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4，Ｓｉ，Ｗなどの微細な粉末状の固形
物などに起因する腐食とエロージョン損傷に対する耐久
性の高い素材を提供する。 【解決手段】 金属母材の表面近傍にアルミニウム拡散
層２を形成して、耐スパッタリング性、耐ハロゲン化合
物性および耐ブラストエロージョン性を向上させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造プロセス
用各種装置に適用される構成部材に関し、特に、ドライ
プロセスに適用される酸化炉、ＣＶＤ装置、エピタキシ
ャル成長装置、イオン注入装置、拡散炉、反応性イオン
エッチング装置、プラズマエッチング装置、およびこれ
らの装置に付属している配管、給排気ファン、真空ポン
プ、バルブ類などに適用できる半導体製造プロセス用部
材に関する。
用各種装置に適用される構成部材に関し、特に、ドライ
プロセスに適用される酸化炉、ＣＶＤ装置、エピタキシ
ャル成長装置、イオン注入装置、拡散炉、反応性イオン
エッチング装置、プラズマエッチング装置、およびこれ
らの装置に付属している配管、給排気ファン、真空ポン
プ、バルブ類などに適用できる半導体製造プロセス用部
材に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいては、各工程
で弗化物、塩化物をはじめとする有害ガスおよび水溶液
を扱うため、プロセスを構成する材料が甚しく腐食損耗
される問題がある。
で弗化物、塩化物をはじめとする有害ガスおよび水溶液
を扱うため、プロセスを構成する材料が甚しく腐食損耗
される問題がある。
【０００３】特に半導体デバイスは、その素材が金属Ｓ
ｉ，Ｇａ，Ａｓ，Ｐなどからなる化合物半導体を主体と
したもので、その製造の基本工程は、成膜、不純物の注
入、エッチング、アッシング、洗浄のプロセス等から構
成されている。また、これらの主要プロセスは、真空も
しくは減圧中で処理されるいわゆるドライプロセスによ
るものが多い。
ｉ，Ｇａ，Ａｓ，Ｐなどからなる化合物半導体を主体と
したもので、その製造の基本工程は、成膜、不純物の注
入、エッチング、アッシング、洗浄のプロセス等から構
成されている。また、これらの主要プロセスは、真空も
しくは減圧中で処理されるいわゆるドライプロセスによ
るものが多い。
【０００４】このドライプロセスに属する装置として、
酸化炉、常圧減圧下における Chemical Vapor Depositi
on（ＣＶＤ）装置、エピタキシャル成長装置、イオン注
入装置、拡散炉、反応性イオンエッチング装置、プラズ
マエッチング装置およびこれらの装置に付属している配
管、給排気ファン、真空ポンプ、バルブ類などがある。
酸化炉、常圧減圧下における Chemical Vapor Depositi
on（ＣＶＤ）装置、エピタキシャル成長装置、イオン注
入装置、拡散炉、反応性イオンエッチング装置、プラズ
マエッチング装置およびこれらの装置に付属している配
管、給排気ファン、真空ポンプ、バルブ類などがある。
【０００５】また、これらの装置類が取扱う腐食性ガス
種としては、次のようなものがある。 弗化物：ＢＦ3，ＰＦ3，ＰＦ6，ＮＦ3，ＷＦ3，ＨＦ 塩化物：ＢＣｌ3，ＰＣｌ3，ＰＣｌ5，ＰＯＣｌ3，Ａｓ
Ｃｌ3，ＳｎＣｌ4ＴｉＣｌ4，ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＣ
ｌ4，ＨＣｌ，Ｃｌ2 臭化物：ＨＢｒ その他：Ｈ2Ｓ，ＮＨ3
種としては、次のようなものがある。 弗化物：ＢＦ3，ＰＦ3，ＰＦ6，ＮＦ3，ＷＦ3，ＨＦ 塩化物：ＢＣｌ3，ＰＣｌ3，ＰＣｌ5，ＰＯＣｌ3，Ａｓ
Ｃｌ3，ＳｎＣｌ4ＴｉＣｌ4，ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＣ
ｌ4，ＨＣｌ，Ｃｌ2 臭化物：ＨＢｒ その他：Ｈ2Ｓ，ＮＨ3
【０００６】これらのハロゲン化物を用いるドライプロ
セスでは、さらに反応の活性化を図るため、しばしばプ
ラズマ（正確には低温プラズマ）が用いられるが、プラ
ズマ環境中では、ハロゲン化合物は電離して非常に腐食
性の強い原子状のＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどとなるほか、
ＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4 ，Ｓｉ，Ｗなどの微粉末状固形物が
新たに気相中に生成する。このため、給排気ファン、真
空ポンプなどの回転機能を有する装置およびその部材で
は、腐食とエロージョンによる損傷が一層強くなってい
る。
セスでは、さらに反応の活性化を図るため、しばしばプ
ラズマ（正確には低温プラズマ）が用いられるが、プラ
ズマ環境中では、ハロゲン化合物は電離して非常に腐食
性の強い原子状のＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどとなるほか、
ＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4 ，Ｓｉ，Ｗなどの微粉末状固形物が
新たに気相中に生成する。このため、給排気ファン、真
空ポンプなどの回転機能を有する装置およびその部材で
は、腐食とエロージョンによる損傷が一層強くなってい
る。
【０００７】以上のようなドライプロセスにおける各種
装置およびその付属部材の腐食対策として、弗素系ある
いはエポキシ系樹脂塗料による被覆、ニッケルメッキ、
窒化などの表面処理が適用されている。
装置およびその付属部材の腐食対策として、弗素系ある
いはエポキシ系樹脂塗料による被覆、ニッケルメッキ、
窒化などの表面処理が適用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ドライ
プロセスの各種装置で発生する腐食対策として利用され
ている弗素樹脂系およびエポキシ系樹脂塗料による被覆
は、いずれも原子状のハロゲン元素によって容易に劣化
してその機能を消失する。また、ニッケルメッキ皮膜は
炭素鋼や鋳鉄に比較すると耐食性を有するものの、メッ
キ皮膜特有のピンホールの存在は、しばしばメッキ皮膜
下の基材を腐食して、メッキ皮膜を剥離させることが多
い。
プロセスの各種装置で発生する腐食対策として利用され
ている弗素樹脂系およびエポキシ系樹脂塗料による被覆
は、いずれも原子状のハロゲン元素によって容易に劣化
してその機能を消失する。また、ニッケルメッキ皮膜は
炭素鋼や鋳鉄に比較すると耐食性を有するものの、メッ
キ皮膜特有のピンホールの存在は、しばしばメッキ皮膜
下の基材を腐食して、メッキ皮膜を剥離させることが多
い。
【０００９】また、プラズマＣＶＤ環境中で生成しやす
いＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4 ，Ｓｉ，Ｗなどの微細な粉末状固
形物は、給排気ファン、真空ポンプ、バルブ類に機械的
損傷を与えるが、この有効な対策技術も確立されていな
い。
いＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4 ，Ｓｉ，Ｗなどの微細な粉末状固
形物は、給排気ファン、真空ポンプ、バルブ類に機械的
損傷を与えるが、この有効な対策技術も確立されていな
い。
【００１０】本発明は、半導体製造プロセス、特にドラ
イプロセスにおいて使用されている各種装置および付属
装置としての給排気ファン、真空ポンプ、配管、弁類な
どで発生しているハロゲン化合物（含む原子状のハロゲ
ン）およびＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4，Ｓｉ，Ｗなどの微細な
粉末状の固形物などに起因する腐食とエロージョン損傷
に対する耐久性の高い素材を提供することを目的とする
ものである。
イプロセスにおいて使用されている各種装置および付属
装置としての給排気ファン、真空ポンプ、配管、弁類な
どで発生しているハロゲン化合物（含む原子状のハロゲ
ン）およびＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4，Ｓｉ，Ｗなどの微細な
粉末状の固形物などに起因する腐食とエロージョン損傷
に対する耐久性の高い素材を提供することを目的とする
ものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では、前記の技術
的課題を解決するため、次に示すような手段を採用し
た。すなわち、請求項１に記載の発明は、金属母材の表
面近傍にアルミニウム拡散層を形成して、耐スパッタリ
ング性、耐ハロゲン化合物性および耐ブラストエロージ
ョン性を向上させたことを特徴とする半導体製造プロセ
ス用部材である。
的課題を解決するため、次に示すような手段を採用し
た。すなわち、請求項１に記載の発明は、金属母材の表
面近傍にアルミニウム拡散層を形成して、耐スパッタリ
ング性、耐ハロゲン化合物性および耐ブラストエロージ
ョン性を向上させたことを特徴とする半導体製造プロセ
ス用部材である。
【００１２】このような構成においては、アルミニウム
拡散層を有する被覆が、基材質と冶金的に結合するとと
もに硬質化するため、機械的衝撃を受けても剥離するこ
とがない。また、アルミニウム拡散層は基材質の種類に
よって、ＦｅＡｌX，ＮｉＡｌX，ＣｏＡｌXなどの金属
間化合物を形成するが、これらの化合物は硬く耐エロー
ジョン性に優れるとともに、原子状のハロゲン元素を含
むハロゲン化合物に対しても強い化学的抵抗力を発揮す
る。さらにこれらの金属間化合物はプラズマ環境中にお
いて、耐スパッタリング性にも優れており、基材の長寿
命化をはかることができる。
拡散層を有する被覆が、基材質と冶金的に結合するとと
もに硬質化するため、機械的衝撃を受けても剥離するこ
とがない。また、アルミニウム拡散層は基材質の種類に
よって、ＦｅＡｌX，ＮｉＡｌX，ＣｏＡｌXなどの金属
間化合物を形成するが、これらの化合物は硬く耐エロー
ジョン性に優れるとともに、原子状のハロゲン元素を含
むハロゲン化合物に対しても強い化学的抵抗力を発揮す
る。さらにこれらの金属間化合物はプラズマ環境中にお
いて、耐スパッタリング性にも優れており、基材の長寿
命化をはかることができる。
【００１３】請求項２に記載の発明は、前記アルミニウ
ム拡散層の表面層のアルミニウム濃度が１５ｗｔ％以上
であり、拡散したアルミニウムが、Ｆｅ3Ａｌ， ＦｅＡ
ｌ，ＦｅＡｌ2，ＦｅＡｌ3，ＮｉＡｌ3，Ｎｉ2Ａｌ3，
ＮｉＡｌ，Ｎｉ3Ａｌ，Ｃｏ2Ａｌ9，Ｃｏ4Ａｌ12，Ｃｏ
2Ａｌ5，ＣｏＡｌ，ＣｒＡｌ7，Ｃｒ2Ａｌ11，Ｃｒ4Ａ
ｌ9，Ｃｒ5Ａｌ8，Ｃｒ2Ａｌからなるグループから選ば
れる１種以上の金属間化合物を構成していることを特徴
とする請求項１に記載の半導体製造プロセス用部材であ
る。Ａｌが１５ｗｔ％より少ないと耐食性に乏しい。な
お、４５ｗｔ％以上の拡散層の形成は技術的に困難であ
る。
ム拡散層の表面層のアルミニウム濃度が１５ｗｔ％以上
であり、拡散したアルミニウムが、Ｆｅ3Ａｌ， ＦｅＡ
ｌ，ＦｅＡｌ2，ＦｅＡｌ3，ＮｉＡｌ3，Ｎｉ2Ａｌ3，
ＮｉＡｌ，Ｎｉ3Ａｌ，Ｃｏ2Ａｌ9，Ｃｏ4Ａｌ12，Ｃｏ
2Ａｌ5，ＣｏＡｌ，ＣｒＡｌ7，Ｃｒ2Ａｌ11，Ｃｒ4Ａ
ｌ9，Ｃｒ5Ａｌ8，Ｃｒ2Ａｌからなるグループから選ば
れる１種以上の金属間化合物を構成していることを特徴
とする請求項１に記載の半導体製造プロセス用部材であ
る。Ａｌが１５ｗｔ％より少ないと耐食性に乏しい。な
お、４５ｗｔ％以上の拡散層の形成は技術的に困難であ
る。
【００１４】請求項３に記載の発明は、前記アルミニウ
ム拡散層が不可避な不純物を含む工業用アルミニウムも
しくは珪素を２〜１２ｗｔ％含むアルミニウム合金によ
って処理されたものであることを特徴とする請求項１に
記載の半導体製造プロセス用部材である。
ム拡散層が不可避な不純物を含む工業用アルミニウムも
しくは珪素を２〜１２ｗｔ％含むアルミニウム合金によ
って処理されたものであることを特徴とする請求項１に
記載の半導体製造プロセス用部材である。
【００１５】請求項４に記載の発明は、前記母材は高炭
素金属材料であり、その表面を脱炭させた後、前記アル
ミニウム拡散層を形成したことを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の半導体製造プロセス用部材で
ある。これにより、被処理部材が鋳鉄のように黒鉛を有
している場合には、必要に応じ、その表面を脱炭後アル
ミニウム拡散層を有する被覆処理を行うことによって、
本発明の目的を達成することができる。
素金属材料であり、その表面を脱炭させた後、前記アル
ミニウム拡散層を形成したことを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の半導体製造プロセス用部材で
ある。これにより、被処理部材が鋳鉄のように黒鉛を有
している場合には、必要に応じ、その表面を脱炭後アル
ミニウム拡散層を有する被覆処理を行うことによって、
本発明の目的を達成することができる。
【００１６】請求項５に記載の発明は、前記アルミニウ
ム拡散層の表層にさらに金属アルミニウム層及び酸化ア
ルミニウム層を形成したことを特徴とする請求項１ない
し４のいずれかに記載の半導体製造プロセス用部材であ
る。
ム拡散層の表層にさらに金属アルミニウム層及び酸化ア
ルミニウム層を形成したことを特徴とする請求項１ない
し４のいずれかに記載の半導体製造プロセス用部材であ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明を実施するための具体的技
術手段とこの方法で得られたアルミニウム拡散層の作用
を説明する。
術手段とこの方法で得られたアルミニウム拡散層の作用
を説明する。
【００１８】(1) アルミニウム拡散層を形成するための
表面処理法 電気アーク、可燃性ガスの燃焼炎、ガスプラズマな
どの熱源を用いた溶射法によって金属製基材上に金属Ａ
ｌの皮膜を形成した後、これをＡｌの融点６６０℃以上
の温度で０．５〜３時間加熱する（溶射拡散法）。 真空容器中に金属製基材を設置した後、電子ビーム
によって金属Ａｌを蒸発させるとともに基材表面に成膜
させ、これを真空容器中もしくは大気中で項と同様な
熱処理を行う（ＰＶＤ法）。 金属Ａｌ粉末またはＡｌ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｆｅ，Ａｌ
−Ｃｒ，Ａｌ−ＣｏなどのＡｌ合金粉末とＡｌ2Ｏ3の混
合粉末中に０.５〜３％の塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃ
ｌ）を添加し、この中に金属製基材を埋没させた後、ア
ルゴンガスまたは水素ガスを流しつつ６６０〜１０００
℃の温度で０．５〜１０時間加熱する（粉末拡散法）。 ＡｌあるいはＡｌ−Ｓｉ合金を加熱溶融した後、こ
の中に金属基材を浸漬することによって、Ａｌ拡散層を
有する皮膜を形成する。ステンレス鋼やＮｉ基合金など
を溶融Ａｌめっき処理を行うと、Ａｌ濃度の高い合金層
が形成される。この合金層は脆いが、熱処理、例えば７
００〜９５０℃で０．５〜３時間電気炉中で加熱すると
Ａｌ濃度が低下して脆さがなくなるので好都合である。
Ａｌ−Ｓｉ合金を用いるとＡｌ拡散層中にも多少Ｓｉ量
が増加するが、Ｓｉ量が２〜１２ｗｔ％未満であれは、
本発明の目的の妨げとはならない（溶融Ａｌめっき法、
溶融法）。
表面処理法 電気アーク、可燃性ガスの燃焼炎、ガスプラズマな
どの熱源を用いた溶射法によって金属製基材上に金属Ａ
ｌの皮膜を形成した後、これをＡｌの融点６６０℃以上
の温度で０．５〜３時間加熱する（溶射拡散法）。 真空容器中に金属製基材を設置した後、電子ビーム
によって金属Ａｌを蒸発させるとともに基材表面に成膜
させ、これを真空容器中もしくは大気中で項と同様な
熱処理を行う（ＰＶＤ法）。 金属Ａｌ粉末またはＡｌ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｆｅ，Ａｌ
−Ｃｒ，Ａｌ−ＣｏなどのＡｌ合金粉末とＡｌ2Ｏ3の混
合粉末中に０.５〜３％の塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃ
ｌ）を添加し、この中に金属製基材を埋没させた後、ア
ルゴンガスまたは水素ガスを流しつつ６６０〜１０００
℃の温度で０．５〜１０時間加熱する（粉末拡散法）。 ＡｌあるいはＡｌ−Ｓｉ合金を加熱溶融した後、こ
の中に金属基材を浸漬することによって、Ａｌ拡散層を
有する皮膜を形成する。ステンレス鋼やＮｉ基合金など
を溶融Ａｌめっき処理を行うと、Ａｌ濃度の高い合金層
が形成される。この合金層は脆いが、熱処理、例えば７
００〜９５０℃で０．５〜３時間電気炉中で加熱すると
Ａｌ濃度が低下して脆さがなくなるので好都合である。
Ａｌ−Ｓｉ合金を用いるとＡｌ拡散層中にも多少Ｓｉ量
が増加するが、Ｓｉ量が２〜１２ｗｔ％未満であれは、
本発明の目的の妨げとはならない（溶融Ａｌめっき法、
溶融法）。
【００１９】(2) アルミニウム拡散層の作用 以上のような方法によって得られる処理層においては、
すべて基材成分とＡｌの冶金反応によって基材と強固に
密着したＡｌ拡散層が形成される。粉末拡散法では、処
理層のすべてがＡｌ拡散層から構成され、溶射拡散法、
ＰＶＤ法、溶融Ａｌめっき法では、熱処理条件によって
Ａｌ拡散層の上に金属Ａｌが残存することがあるが、こ
の金属Ａｌ層の表面にもＡｌ2Ｏ3皮膜が生成し、この皮
膜も耐食性を発揮するので、金属Ａｌ層を除去する必要
はない。
すべて基材成分とＡｌの冶金反応によって基材と強固に
密着したＡｌ拡散層が形成される。粉末拡散法では、処
理層のすべてがＡｌ拡散層から構成され、溶射拡散法、
ＰＶＤ法、溶融Ａｌめっき法では、熱処理条件によって
Ａｌ拡散層の上に金属Ａｌが残存することがあるが、こ
の金属Ａｌ層の表面にもＡｌ2Ｏ3皮膜が生成し、この皮
膜も耐食性を発揮するので、金属Ａｌ層を除去する必要
はない。
【００２０】図１は、本発明の方法によって得られるＡ
ｌ拡散層を有する処理層の断面を示したものである。図
中の（ａ）は、溶射拡散法、ＰＶＤ法および溶融Ａｌめ
っき法で得られる処理層、（ｂ）は粉末拡散法によって
得られるそれぞれ代表的な処理層である。図中の１は金
属製基材、２はＡｌ拡散層、３は金属Ａｌ層、４はＡｌ
2 Ｏ3 層である。
ｌ拡散層を有する処理層の断面を示したものである。図
中の（ａ）は、溶射拡散法、ＰＶＤ法および溶融Ａｌめ
っき法で得られる処理層、（ｂ）は粉末拡散法によって
得られるそれぞれ代表的な処理層である。図中の１は金
属製基材、２はＡｌ拡散層、３は金属Ａｌ層、４はＡｌ
2 Ｏ3 層である。
【００２１】本発明の目的に用いる金属製基材として
は、炭素鋼、Ｃｒ鋼、Ｎｉ−Ｃｒ鋼、Ｎｉ基合金、鋳
鉄、鋳鋼などＡｌと冶金的反応を示す材料であればすべ
て使用することができる。なお、鋳鉄のように黒鉛を有
する材料は、予め大気中で８００〜９００℃、０．５〜
５時間の熱処理を行って黒鉛を除いておくと一層耐食性
に優れたＡｌ拡散層が得られる。
は、炭素鋼、Ｃｒ鋼、Ｎｉ−Ｃｒ鋼、Ｎｉ基合金、鋳
鉄、鋳鋼などＡｌと冶金的反応を示す材料であればすべ
て使用することができる。なお、鋳鉄のように黒鉛を有
する材料は、予め大気中で８００〜９００℃、０．５〜
５時間の熱処理を行って黒鉛を除いておくと一層耐食性
に優れたＡｌ拡散層が得られる。
【００２２】なお、Ａｌ拡散層中で生成する金属間化合
物は、金属製基材成分が種類によって相違するが、概
ね、 Ｆｅ系成分：Ｆｅ3Ａｌ，ＦｅＡｌ，ＦｅＡｌ2，ＦｅＡ
ｌ3 Ｎｉ系成分：ＮｉＡｌ3，Ｎｉ2Ａｌ3，ＮｉＡｌ，Ｎｉ3
Ａｌ Ｃｏ系成分：Ｃｏ2Ａｌ9，Ｃｏ4Ａｌ13，Ｃｏ2Ａｌ5，
ＣｏＡｌ Ｃｒ系成分：ＣｒＡｌ7，Ｃｒ2Ａｌ11，Ｃｒ4Ａｌ9，Ｃ
ｒ5Ａｌ8，Ｃｒ2Ａｌ などが主なものである。これらの金属間化合物は、それ
ぞれの基材に比較して硬度が上昇するため、耐エロージ
ョン性が向上する特徴がある。
物は、金属製基材成分が種類によって相違するが、概
ね、 Ｆｅ系成分：Ｆｅ3Ａｌ，ＦｅＡｌ，ＦｅＡｌ2，ＦｅＡ
ｌ3 Ｎｉ系成分：ＮｉＡｌ3，Ｎｉ2Ａｌ3，ＮｉＡｌ，Ｎｉ3
Ａｌ Ｃｏ系成分：Ｃｏ2Ａｌ9，Ｃｏ4Ａｌ13，Ｃｏ2Ａｌ5，
ＣｏＡｌ Ｃｒ系成分：ＣｒＡｌ7，Ｃｒ2Ａｌ11，Ｃｒ4Ａｌ9，Ｃ
ｒ5Ａｌ8，Ｃｒ2Ａｌ などが主なものである。これらの金属間化合物は、それ
ぞれの基材に比較して硬度が上昇するため、耐エロージ
ョン性が向上する特徴がある。
【００２３】本発明では、Ａｌの金属間化合物を有する
拡散層の存在を必須とするが、品質管理上は、前記金属
間化合物の種類のいかんを問わず、拡散層中のＡｌ濃度
を規定すれば足りる。すなわち、拡散法で得られる拡散
層中のＡｌ濃度は１５〜４５ｗｔ％の範囲にあるもの
が、ハロゲン化合物に対する腐食作用とエロージョンに
も強い抵抗を発揮する。Ａｌが１５ｗｔ％より少ないと
耐食性に乏しく、また４５ｗｔ％以上の拡散層の形成は
技術的に困難である。他の処理法で形成されるＡｌ層
（図１の４）の濃度はその下層部に前記濃度のＡｌ拡散
層が存在する場合は規定しない。
拡散層の存在を必須とするが、品質管理上は、前記金属
間化合物の種類のいかんを問わず、拡散層中のＡｌ濃度
を規定すれば足りる。すなわち、拡散法で得られる拡散
層中のＡｌ濃度は１５〜４５ｗｔ％の範囲にあるもの
が、ハロゲン化合物に対する腐食作用とエロージョンに
も強い抵抗を発揮する。Ａｌが１５ｗｔ％より少ないと
耐食性に乏しく、また４５ｗｔ％以上の拡散層の形成は
技術的に困難である。他の処理法で形成されるＡｌ層
（図１の４）の濃度はその下層部に前記濃度のＡｌ拡散
層が存在する場合は規定しない。
【００２４】（実施例１）本実施例では、金属材料に本
発明のＡｌ拡散層を有する表面処理を施したものの弗化
物ガス中における耐食性を無処理の金属材料と比較検討
した。 (1) 本発明の実施例の試験片 次に示す各材料を母材として、幅２０×長さ３０×厚さ
３mmの形状に仕上げた後、粉末拡散法により８５０℃×
８時間のＡｌ拡散処理を行った。この処理で得られるＡ
ｌ拡散層の最表面部のＡｌ濃度は材質により相違する
が、１５〜３２％の範囲にあった。 炭素鋼（ＳＳ４００） 片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ２００） 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４００） クロム鋼（ＳＵＳ４１０） ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４） (2) 比較用の試験片 比較用の試験片として無処理の前記〜の材料を供試
した。
発明のＡｌ拡散層を有する表面処理を施したものの弗化
物ガス中における耐食性を無処理の金属材料と比較検討
した。 (1) 本発明の実施例の試験片 次に示す各材料を母材として、幅２０×長さ３０×厚さ
３mmの形状に仕上げた後、粉末拡散法により８５０℃×
８時間のＡｌ拡散処理を行った。この処理で得られるＡ
ｌ拡散層の最表面部のＡｌ濃度は材質により相違する
が、１５〜３２％の範囲にあった。 炭素鋼（ＳＳ４００） 片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ２００） 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４００） クロム鋼（ＳＵＳ４１０） ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４） (2) 比較用の試験片 比較用の試験片として無処理の前記〜の材料を供試
した。
【００２５】(3) 腐食試験装置および腐食条件 図２に腐食試験装置を示す。試験片２１を電気炉２２の
中心部に設けられたステンレス鋼管２３の内部の設置台
２６上に静置した後、腐食性のガス２４を左側から流
す。配管途中に設けた石英放電管２５に出力６００Ｗの
マイクロ波を負荷させて、腐食性ガスの活性化を促すよ
うにしている。活性化した腐食性のガスは電気炉中に導
かれ、試験片２１を腐食した後、右側から系外に放出さ
れる。このような腐食試験装置を用い、試験片温度１８
０℃、腐食性ガスＣＦ4を１５０ｍｌ／min、Ｏ2を７５
ｍｌ／minを流しつつ１０時間の腐食試験を行った。 (4) 腐食試験結果 腐食試験結果を表１に示した。この結果から明らかなよ
うに比較例の試験片（No.６〜１０）では、いずれも腐
食量が多く、３〜２３mg／cm2 の減量が認められた。特
に炭素鋼や鋳鉄の腐食減量が大きく、Ｃｒ鋼、ステンレ
ス鋼の減量は比較的少ない。これに対し、本発明のＡｌ
拡散層を有する試験片は腐食減量が１.１〜９mg／cm2
の範囲にとどまり、優れた耐食性を示すことが認められ
た。
中心部に設けられたステンレス鋼管２３の内部の設置台
２６上に静置した後、腐食性のガス２４を左側から流
す。配管途中に設けた石英放電管２５に出力６００Ｗの
マイクロ波を負荷させて、腐食性ガスの活性化を促すよ
うにしている。活性化した腐食性のガスは電気炉中に導
かれ、試験片２１を腐食した後、右側から系外に放出さ
れる。このような腐食試験装置を用い、試験片温度１８
０℃、腐食性ガスＣＦ4を１５０ｍｌ／min、Ｏ2を７５
ｍｌ／minを流しつつ１０時間の腐食試験を行った。 (4) 腐食試験結果 腐食試験結果を表１に示した。この結果から明らかなよ
うに比較例の試験片（No.６〜１０）では、いずれも腐
食量が多く、３〜２３mg／cm2 の減量が認められた。特
に炭素鋼や鋳鉄の腐食減量が大きく、Ｃｒ鋼、ステンレ
ス鋼の減量は比較的少ない。これに対し、本発明のＡｌ
拡散層を有する試験片は腐食減量が１.１〜９mg／cm2
の範囲にとどまり、優れた耐食性を示すことが認められ
た。
【表１】
【００２６】（実施例２）本実施例では、母材としてＦ
Ｃ２００、ＦＣＤ４００などの黒鉛を含む鋳鉄を用い、
これの表面を脱炭処理した後、Ａｌ拡散層を形成する表
面処理を行ったものを作成した。 (1) 供試試験片の材質と寸法 炭素鋼（ＳＳ４００） 片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ２００） 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４００） クロム鋼（ＳＵＳ４１０） ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４） 試験片寸法は、幅２０×長さ３０×厚さ５mmである。 (2) 脱炭処理 試験片の脱炭は、大気中で９５０℃×１０時間の熱処理
を行うことにより行った。 (3) Ａｌ拡散層を有する表面処理 実施例１と同じ (4) 腐食試験装置および試験条件 実施例１と同じ
Ｃ２００、ＦＣＤ４００などの黒鉛を含む鋳鉄を用い、
これの表面を脱炭処理した後、Ａｌ拡散層を形成する表
面処理を行ったものを作成した。 (1) 供試試験片の材質と寸法 炭素鋼（ＳＳ４００） 片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ２００） 球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４００） クロム鋼（ＳＵＳ４１０） ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４） 試験片寸法は、幅２０×長さ３０×厚さ５mmである。 (2) 脱炭処理 試験片の脱炭は、大気中で９５０℃×１０時間の熱処理
を行うことにより行った。 (3) Ａｌ拡散層を有する表面処理 実施例１と同じ (4) 腐食試験装置および試験条件 実施例１と同じ
【００２７】(5) 腐食試験結果 腐食量を測定した結果を表２に示した。ＦＣ２００で５
〜６mg／cm2 、ＦＣＤ４００で５〜６mg／cm2 の範囲に
とどまっており、実施例１（表１）の結果に比較してさ
らに耐食性は向上した。この原因は黒鉛が存在すると腐
食性ガスのＣＦ4 から解離した原子状のＦによって炭素
自体が揮発性のＣＦ4 となって消失するため、黒鉛の直
下の母材が無処理状態に置かれ、この部分の腐食損耗量
が大きくなったものと思われる。本発明では、予め脱炭
処理によって表面に露出している黒鉛を除去した後、Ａ
ｌ拡散層を設ける表面処理を施しており、全体が耐食性
のよい皮膜に覆われる結果、腐食量が低下したものと考
えられる。
〜６mg／cm2 、ＦＣＤ４００で５〜６mg／cm2 の範囲に
とどまっており、実施例１（表１）の結果に比較してさ
らに耐食性は向上した。この原因は黒鉛が存在すると腐
食性ガスのＣＦ4 から解離した原子状のＦによって炭素
自体が揮発性のＣＦ4 となって消失するため、黒鉛の直
下の母材が無処理状態に置かれ、この部分の腐食損耗量
が大きくなったものと思われる。本発明では、予め脱炭
処理によって表面に露出している黒鉛を除去した後、Ａ
ｌ拡散層を設ける表面処理を施しており、全体が耐食性
のよい皮膜に覆われる結果、腐食量が低下したものと考
えられる。
【表２】
【００２８】（実施例３）本実施例では、母材表面に溶
射拡散法およびＰＶＤ法によってＡｌを成膜した後、こ
れを加熱して母材中に拡散させた。 (1) 本発明の表面処理を施した試験片 幅２０×長さ３０×厚さ５mmの試験片に下記条件にてＡ
ｌ拡散層を有する表面処理層を形成した。 金属Ａｌをアーク溶射法によって５０μｍ厚に施工
後、これを電気炉中で８３０℃×８時間の熱処理を行っ
た。この処理ではＡｌ拡散層中のＡｌ濃度に１５〜２７
ｗｔ％、その上層部には酸化アルミニウム膜によって被
覆された９３〜９６ｗｔ％の金属Ａｌが残存していた。
射拡散法およびＰＶＤ法によってＡｌを成膜した後、こ
れを加熱して母材中に拡散させた。 (1) 本発明の表面処理を施した試験片 幅２０×長さ３０×厚さ５mmの試験片に下記条件にてＡ
ｌ拡散層を有する表面処理層を形成した。 金属Ａｌをアーク溶射法によって５０μｍ厚に施工
後、これを電気炉中で８３０℃×８時間の熱処理を行っ
た。この処理ではＡｌ拡散層中のＡｌ濃度に１５〜２７
ｗｔ％、その上層部には酸化アルミニウム膜によって被
覆された９３〜９６ｗｔ％の金属Ａｌが残存していた。
【００２９】 ＰＶＤ法によって２５μｍ厚にＡｌ皮
膜を形成した後、電気炉中で８３０℃×５時間の熱処理
を行った。この処理では、Ａｌ拡散層中のＡｌ濃度は１
５〜２５ｗｔ％、その上層部は酸化アルミニウム膜で被
覆された９８〜９９ｗｔ％の金属Ａｌが残存していた。
母材の供試材料として次のものを用いた。 （ａ）炭素鋼（ＳＳ４００） （ｂ）ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４） （ｃ）Ｎｉ基合金（１５ｗｔ％Ｃｒ-７ｗｔ％Ｆｅ-２.
５ｗｔ％Ｔｉ-１ｗｔ％Ｎｂ-残りＮｉ）
膜を形成した後、電気炉中で８３０℃×５時間の熱処理
を行った。この処理では、Ａｌ拡散層中のＡｌ濃度は１
５〜２５ｗｔ％、その上層部は酸化アルミニウム膜で被
覆された９８〜９９ｗｔ％の金属Ａｌが残存していた。
母材の供試材料として次のものを用いた。 （ａ）炭素鋼（ＳＳ４００） （ｂ）ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４） （ｃ）Ｎｉ基合金（１５ｗｔ％Ｃｒ-７ｗｔ％Ｆｅ-２.
５ｗｔ％Ｔｉ-１ｗｔ％Ｎｂ-残りＮｉ）
【００３０】(2) 比較例の試験片 比較例として無処理状態の炭素鋼、ステンレス鋼および
Ｎｉ基合金を用いた。 (3) 腐食試験装置および腐食条件 腐食試験装置として図２に示す装置を用い、腐食条件と
して実施例２と同じ条件を採用した。 (4) 試験結果 腐食試験結果を表３に示した。この結果から明らかなよ
うに、比較例の試験片は激しい腐食損傷や粒界侵食を受
けるが、本発明のＡｌ拡散層を有する皮膜は腐食量が少
なく、溶射法やＰＶＤ法によってＡｌ被膜を形成した
後、加熱拡散処理を施しても十分な耐食性を発揮するこ
とが確認された。
Ｎｉ基合金を用いた。 (3) 腐食試験装置および腐食条件 腐食試験装置として図２に示す装置を用い、腐食条件と
して実施例２と同じ条件を採用した。 (4) 試験結果 腐食試験結果を表３に示した。この結果から明らかなよ
うに、比較例の試験片は激しい腐食損傷や粒界侵食を受
けるが、本発明のＡｌ拡散層を有する皮膜は腐食量が少
なく、溶射法やＰＶＤ法によってＡｌ被膜を形成した
後、加熱拡散処理を施しても十分な耐食性を発揮するこ
とが確認された。
【表３】
【００３１】（実施例４）本実施例では、腐食性ガスを
含むアルゴンガス中で、スパッタリングを行う環境下で
用いる場合に好適な本発明のＡｌ拡散層を有する耐食性
部材を作成した。 (1) 本発明の表面処理を施した試験片 幅２０×長さ５０×厚さ３mmのＳＵＳ３０４製の母材を
製作後、これを粉末拡散法および溶融Ａｌめっき法によ
ってＡｌ拡散層を形成した。溶融Ａｌメッキ法で得られ
たＡｌ拡散層中のＡｌ濃度は２５〜３５ｗｔ％、その上
層部に５ｗｔ％Ｓｉ−Ａｌが生成していた。これら試験
片は、後述するスパッタリング用のターゲット保持部材
及び真空ポンプの排出口に取付けて腐食試験した。
含むアルゴンガス中で、スパッタリングを行う環境下で
用いる場合に好適な本発明のＡｌ拡散層を有する耐食性
部材を作成した。 (1) 本発明の表面処理を施した試験片 幅２０×長さ５０×厚さ３mmのＳＵＳ３０４製の母材を
製作後、これを粉末拡散法および溶融Ａｌめっき法によ
ってＡｌ拡散層を形成した。溶融Ａｌメッキ法で得られ
たＡｌ拡散層中のＡｌ濃度は２５〜３５ｗｔ％、その上
層部に５ｗｔ％Ｓｉ−Ａｌが生成していた。これら試験
片は、後述するスパッタリング用のターゲット保持部材
及び真空ポンプの排出口に取付けて腐食試験した。
【００３２】(2) 比較用の部材 表面処理を施さないＳＵＳ３０４を用いた。 (3) 腐食試験装置および腐食条件 腐食試験装置として、図３に示すスパッタリング装置を
用いた。この装置は真空容器３１中にターゲット３２と
被処理体３３が配設され、両者は真空容器外に設けられ
た直流電源３４に連結され、ターゲット３２は−極、被
処理体３３は＋極となるようになり、両極間に電圧が負
荷されるようになっている。真空容器３１には、腐食性
のガスやアルゴンガスを供給する導入管３５が取付けら
れる一方、真空ポンプ３６によって系外へ排出できるよ
うになっている。試験は真空ポンプを連結させて、真空
容器中の空気を排出した後、アルゴンガスによって圧力
を１０-2torrにする一方、直流電圧２ｋＶを負荷してス
パッタリングを行った。ターゲット３２としてアルミニ
ウムを、被処理体３３としてＳＵＳ３０４を用いた。ま
た、腐食性のガスとして、アルゴンガスとともにＣ
Ｆ4，Ｃｌ2 をそれぞれ１分間に１０ppm連続注入しつつ
スパッタリングを行った。３７はアルミニウム粒子、３
８はアルゴンガスがプラズマ化した環境を示したもので
ある。試験用部材はターゲット保持具３９および真空ポ
ンプ出口４０にそれぞれ取付けた。なお腐食性の評価
は、試験前後の表面粗さを測定することによって行っ
た。
用いた。この装置は真空容器３１中にターゲット３２と
被処理体３３が配設され、両者は真空容器外に設けられ
た直流電源３４に連結され、ターゲット３２は−極、被
処理体３３は＋極となるようになり、両極間に電圧が負
荷されるようになっている。真空容器３１には、腐食性
のガスやアルゴンガスを供給する導入管３５が取付けら
れる一方、真空ポンプ３６によって系外へ排出できるよ
うになっている。試験は真空ポンプを連結させて、真空
容器中の空気を排出した後、アルゴンガスによって圧力
を１０-2torrにする一方、直流電圧２ｋＶを負荷してス
パッタリングを行った。ターゲット３２としてアルミニ
ウムを、被処理体３３としてＳＵＳ３０４を用いた。ま
た、腐食性のガスとして、アルゴンガスとともにＣ
Ｆ4，Ｃｌ2 をそれぞれ１分間に１０ppm連続注入しつつ
スパッタリングを行った。３７はアルミニウム粒子、３
８はアルゴンガスがプラズマ化した環境を示したもので
ある。試験用部材はターゲット保持具３９および真空ポ
ンプ出口４０にそれぞれ取付けた。なお腐食性の評価
は、試験前後の表面粗さを測定することによって行っ
た。
【００３３】(4) 腐食試験結果 腐食試験結果を表４に示した。この結果から明らかなよ
うに、比較例の無処理の試験片は、アルゴンガスのみの
スパッタリングでは比較的良好な耐食性を示すが、ＣＦ
4 ，Ｃｌ2 ガスが混入すると表面粗さは５〜１０倍にな
った。これに対し本発明の皮膜は、いずれも腐食性ガス
が存在していても無処理試験片の２０〜４０％にとどま
っており、優れた耐スパッタリング性が認められる。ま
た、真空ポンプ出口に取付けた試験片の表面粗さもほぼ
スパッタリング環境と同じような傾向を示し、スパッタ
リングに直接曝されないが、スパッタリング雰囲気にお
いて活性化された腐食性ガスに対しても優れた耐食性を
発揮することが明らかとなった。
うに、比較例の無処理の試験片は、アルゴンガスのみの
スパッタリングでは比較的良好な耐食性を示すが、ＣＦ
4 ，Ｃｌ2 ガスが混入すると表面粗さは５〜１０倍にな
った。これに対し本発明の皮膜は、いずれも腐食性ガス
が存在していても無処理試験片の２０〜４０％にとどま
っており、優れた耐スパッタリング性が認められる。ま
た、真空ポンプ出口に取付けた試験片の表面粗さもほぼ
スパッタリング環境と同じような傾向を示し、スパッタ
リングに直接曝されないが、スパッタリング雰囲気にお
いて活性化された腐食性ガスに対しても優れた耐食性を
発揮することが明らかとなった。
【表４】
【００３４】（実施例５）本実施例ではＡｌ拡散層を含
む本発明皮膜の耐エロージョン性を調査した。 (1) 本発明の表面処理を施した試験片 幅５０×長さ１００×厚さ５mmのＳＵＳ３０４およびＦ
Ｃ２００製の母材試験片に溶融Ａｌめっき法および粉末
拡散法を施して試験片表面にＡｌ拡散層を有する皮膜を
形成した。 溶融Ａｌめっき法：Ａｌ−２ｗｔ％Ｓｉ合金の溶融
中（６６０℃）に１分間浸漬 粉末拡散法 ：Ａｌ−Ｆｅ合金粉末４０ｗｔ％、
Ａｌ2Ｏ3 粉末５９ｗｔ ％ＮＨ4Ｃｌ １ｗｔ
％の混合粉末中で８５０℃×１０ 時間の処理を行った。 (2) 比較用の試験片 比較用として無処理のＳＵＳ３０４とＦＣ２００を用い
た。
む本発明皮膜の耐エロージョン性を調査した。 (1) 本発明の表面処理を施した試験片 幅５０×長さ１００×厚さ５mmのＳＵＳ３０４およびＦ
Ｃ２００製の母材試験片に溶融Ａｌめっき法および粉末
拡散法を施して試験片表面にＡｌ拡散層を有する皮膜を
形成した。 溶融Ａｌめっき法：Ａｌ−２ｗｔ％Ｓｉ合金の溶融
中（６６０℃）に１分間浸漬 粉末拡散法 ：Ａｌ−Ｆｅ合金粉末４０ｗｔ％、
Ａｌ2Ｏ3 粉末５９ｗｔ ％ＮＨ4Ｃｌ １ｗｔ
％の混合粉末中で８５０℃×１０ 時間の処理を行った。 (2) 比較用の試験片 比較用として無処理のＳＵＳ３０４とＦＣ２００を用い
た。
【００３５】(3) 試験方法 日本工業規格ＪＩＳ Ｒ６１１１（人造研削材）ＷＡ #
６０ Ａｌ2Ｏ3研削材を用い、ブラスト角度３０°ブラ
スト圧力５kgｆ／cm2 の条件で、試験片に直接５分間連
続して吹付け、試験前後の重量度から耐エロージョン性
を評価した。 (4) 試験結果 試験結果を表５に示す。この結果から明らかなように、
無処理の試験片（No.５，６）は重量変化が大きい。す
なわちＦＣ２００では８００〜１２００mg／cm2 、ＳＵ
Ｓ３０４では３００〜４００mg／cm2 の重量減少に対
し、本発明のＡｌ拡散層を有する皮膜（No.１〜４）
は、ＦＣ２００で５１０〜７１０mg／cm2 、ＳＵＳ３０
４で１８０〜２７０mg／cm2 にとどまっており、耐エロ
ージョン性に優れていることが認められた。また溶融Ａ
ｌめっき法、粉末拡散法で得られる皮膜はともに良好な
耐エロージョン性を発揮しており、両者間に優劣は見ら
れなかった。
６０ Ａｌ2Ｏ3研削材を用い、ブラスト角度３０°ブラ
スト圧力５kgｆ／cm2 の条件で、試験片に直接５分間連
続して吹付け、試験前後の重量度から耐エロージョン性
を評価した。 (4) 試験結果 試験結果を表５に示す。この結果から明らかなように、
無処理の試験片（No.５，６）は重量変化が大きい。す
なわちＦＣ２００では８００〜１２００mg／cm2 、ＳＵ
Ｓ３０４では３００〜４００mg／cm2 の重量減少に対
し、本発明のＡｌ拡散層を有する皮膜（No.１〜４）
は、ＦＣ２００で５１０〜７１０mg／cm2 、ＳＵＳ３０
４で１８０〜２７０mg／cm2 にとどまっており、耐エロ
ージョン性に優れていることが認められた。また溶融Ａ
ｌめっき法、粉末拡散法で得られる皮膜はともに良好な
耐エロージョン性を発揮しており、両者間に優劣は見ら
れなかった。
【表５】
【００３６】
【発明の効果】以上の実施例で述べたように、本発明の
Ａｌ拡散層を有する処理層は、高い耐スパッタリング
性、プラズマによって励起されたハロゲン化合物に対す
る優れた耐食性を示すのみならず、ブラストエロージョ
ン性に卓越した性能を発揮した。この主要原因は、Ａｌ
と基材成分との冶金反応による金属間化合物の生成およ
びその最表層部に形成されるＡｌ2Ｏ3膜の耐食性と良好
な密着性によるものとして考えられる。本発明の皮膜
は、比較的容易かつ安価に製造できるうえ、処理方法を
選択することによって、小さいネジ部材などにも精度高
く処理することができるので、適用範囲は頗る広いとい
う特徴がある。したがって、本発明の耐食性部材によっ
て構成された半導体製造プロセス用等の装置は長時間に
わたって安定した操業が可能となり、生産性の向上、装
置寿命の延長によるコストダウンが期待できる。
Ａｌ拡散層を有する処理層は、高い耐スパッタリング
性、プラズマによって励起されたハロゲン化合物に対す
る優れた耐食性を示すのみならず、ブラストエロージョ
ン性に卓越した性能を発揮した。この主要原因は、Ａｌ
と基材成分との冶金反応による金属間化合物の生成およ
びその最表層部に形成されるＡｌ2Ｏ3膜の耐食性と良好
な密着性によるものとして考えられる。本発明の皮膜
は、比較的容易かつ安価に製造できるうえ、処理方法を
選択することによって、小さいネジ部材などにも精度高
く処理することができるので、適用範囲は頗る広いとい
う特徴がある。したがって、本発明の耐食性部材によっ
て構成された半導体製造プロセス用等の装置は長時間に
わたって安定した操業が可能となり、生産性の向上、装
置寿命の延長によるコストダウンが期待できる。
【図１】本発明の処理皮膜の断面構造を模式的に示した
ものである。
ものである。
【図２】ハロゲン化合物を含むガスを用いた腐食試験装
置の概要を示したものである。
置の概要を示したものである。
【図３】スパッタリング装置の概要を示したものであ
る。
る。
１ 基材 ２ 基材中に侵入したアルミニウムによって生成した
拡散層 ３ アルミニウム層 ４ Ａｌ2Ｏ3 （酸化アルミニウム膜） ２１ 試験片 ２２ 電気炉 ２３ ステンレス鋼管 ２４ 腐食性ガス ２５ 石英放電管 ２６ 試験片設置台 ３１ 真空容器 ３２ ターゲット ３３ 被処理体 ３４ 直流電源 ３５ アルゴンガス導入管 ３６ 真空ポンプ ３７ 被処理体表面に付着したターゲットのＡｌ粒子 ３８ アルゴンガスの励起で発生したプラズマ ３９ ターゲット支持金具に取付けた試験片 ４０ 真空ポンプ出口に取付けた試験片
拡散層 ３ アルミニウム層 ４ Ａｌ2Ｏ3 （酸化アルミニウム膜） ２１ 試験片 ２２ 電気炉 ２３ ステンレス鋼管 ２４ 腐食性ガス ２５ 石英放電管 ２６ 試験片設置台 ３１ 真空容器 ３２ ターゲット ３３ 被処理体 ３４ 直流電源 ３５ アルゴンガス導入管 ３６ 真空ポンプ ３７ 被処理体表面に付着したターゲットのＡｌ粒子 ３８ アルゴンガスの励起で発生したプラズマ ３９ ターゲット支持金具に取付けた試験片 ４０ 真空ポンプ出口に取付けた試験片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中浜 修平 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 高山 博和 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 新村 恵弘 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 原田 良夫 兵庫県神戸市東灘区深江北町４丁目13番４ 号 トーカロ株式会社内 (72)発明者 竹内 純一 兵庫県神戸市東灘区深江北町４丁目13番４ 号 トーカロ株式会社内 (72)発明者 杉本 克久 宮城県県仙台市太白区人来田２丁目11番18 号
Claims (5)
- 【請求項１】 金属母材の表面近傍にアルミニウム拡散
層を形成して、耐スパッタリング性、耐ハロゲン化合物
性および耐ブラストエロージョン性を向上させたことを
特徴とする半導体製造プロセス用部材。 - 【請求項２】 前記アルミニウム拡散層の表面層のアル
ミニウム濃度が１５ｗｔ％以上であり、拡散したアルミ
ニウムが、Ｆｅ3Ａｌ， ＦｅＡｌ，ＦｅＡｌ2，ＦｅＡ
ｌ3，ＮｉＡｌ3，Ｎｉ2Ａｌ3，ＮｉＡｌ，Ｎｉ3Ａｌ，
Ｃｏ2Ａｌ9，Ｃｏ4Ａｌ12，Ｃｏ2Ａｌ5，ＣｏＡｌ，Ｃ
ｒＡｌ7，Ｃｒ2Ａｌ11，Ｃｒ4Ａｌ9，Ｃｒ5Ａｌ8，Ｃｒ
2Ａｌからなるグループから選ばれる１種以上の金属間
化合物を構成していることを特徴とする請求項１に記載
の半導体製造プロセス用部材。 - 【請求項３】 前記アルミニウム拡散層が不可避な不純
物を含む工業用アルミニウムもしくは珪素を２〜１２ｗ
ｔ％含むアルミニウム合金によって処理されたものであ
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造プロセ
ス用部材。 - 【請求項４】 前記母材は高炭素金属材料であり、その
表面を脱炭させた後、前記アルミニウム拡散層を形成し
たことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の半導体製造プロセス用部材。 - 【請求項５】 前記アルミニウム拡散層の表層にさらに
金属アルミニウム層及び酸化アルミニウム層を形成した
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
半導体製造プロセス用部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03551397A JP3500266B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 半導体製造プロセス用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03551397A JP3500266B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 半導体製造プロセス用部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10219426A true JPH10219426A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3500266B2 JP3500266B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=12443844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03551397A Expired - Lifetime JP3500266B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 半導体製造プロセス用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3500266B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003500551A (ja) * | 1999-05-28 | 2003-01-07 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 耐蝕性容器およびガス供給システム |
| JP2007012799A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 膜処理装置、膜処理装置の製造方法、及び膜処理装置のメンテナンス方法 |
| JP2007197835A (ja) * | 2007-02-26 | 2007-08-09 | Tocalo Co Ltd | 耐ハロゲンガス性の半導体加工装置用部材 |
| JP2012219369A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Mmc Superalloy Corp | 皮膜形成処理装置用部材 |
| JP2012229459A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Mmc Superalloy Corp | 半導体・液晶製造装置からの排ガス処理装置用部材 |
| WO2018116856A1 (ja) | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 旭硝子株式会社 | 金属間化合物溶射被膜の形成方法、前記溶射被膜、前記溶射被膜を有する金属製品の製造方法、およびガラス搬送用ロール |
| DE102021118766A1 (de) | 2021-07-20 | 2023-01-26 | Kamax Holding Gmbh & Co. Kg | Bauteil mit integrierter Aluminiumdiffusionsschicht und Aluminiumoxidschicht |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP03551397A patent/JP3500266B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003500551A (ja) * | 1999-05-28 | 2003-01-07 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 耐蝕性容器およびガス供給システム |
| JP2007012799A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 膜処理装置、膜処理装置の製造方法、及び膜処理装置のメンテナンス方法 |
| JP2007197835A (ja) * | 2007-02-26 | 2007-08-09 | Tocalo Co Ltd | 耐ハロゲンガス性の半導体加工装置用部材 |
| JP4512603B2 (ja) * | 2007-02-26 | 2010-07-28 | トーカロ株式会社 | 耐ハロゲンガス性の半導体加工装置用部材 |
| JP2012219369A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Mmc Superalloy Corp | 皮膜形成処理装置用部材 |
| JP2012229459A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Mmc Superalloy Corp | 半導体・液晶製造装置からの排ガス処理装置用部材 |
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