JPH1112763A - Surface-treated aluminum component of vacuum equipment and its production - Google Patents
Surface-treated aluminum component of vacuum equipment and its productionInfo
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- JPH1112763A JPH1112763A JP9172546A JP17254697A JPH1112763A JP H1112763 A JPH1112763 A JP H1112763A JP 9172546 A JP9172546 A JP 9172546A JP 17254697 A JP17254697 A JP 17254697A JP H1112763 A JPH1112763 A JP H1112763A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、化学気相蒸着(C
VD)装置、イオンプレーティング装置、ドライエッチ
ング装置、プラズマCVD装置、物理蒸着(PVD)装
置のような真空機器に備えられるガス分散板、サセプタ
ー、ヒータカバー等の表面処理アルミニウム構成部品と
その製造方法に係わり、外面のプラズマ等に対する耐食
性を向上させるとともに真空環境下でのガス放出量を少
なくし、しかも内部に設けられた冷却用の水路の壁面の
耐食性を向上させたものである。The present invention relates to a chemical vapor deposition (C) process.
Surface-treated aluminum components such as a gas dispersion plate, a susceptor, and a heater cover provided in vacuum equipment such as a VD device, an ion plating device, a dry etching device, a plasma CVD device, and a physical vapor deposition (PVD) device, and a method of manufacturing the same. In this connection, the corrosion resistance of the outer surface against plasma and the like is improved, the amount of gas released in a vacuum environment is reduced, and the corrosion resistance of the wall of a cooling water channel provided inside is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体製品は、真空機器の真空排
気可能な処理容器内で真空蒸着、スパッタリング、化学
的気相成長法等の方法により基板上にSi3N4、W、A
l等の薄膜を形成させることにより作製されている。と
ころで、このような真空機器に備えられるガス分散板、
サセプター、ヒータカバー等の構成部品としては、ステ
ンレス鋼が用いられているが、ステンレス鋼の使用は、
重量が重いことや、クロム、ニッケルなどの重金属が系
内に混入することに起因して半導体等の薄膜の性能が低
下してしまう場合があるため、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金材の使用が試みられている。ところが上述
のような真空機器を用いて成膜あるいはエッチングする
際は、通常150〜400゜C程度の高温雰囲気下で処
理されることが多く、このような高温下で使用されるア
ルミニウムまたはアルミニミウム合金素材からなる構成
部品は、エッチングに用いる塩素ガスやフッ素プラズマ
等により強く腐食を受けるという問題があった。その理
由は、エッチングに用いる塩素ガス等の反応性ガスの分
解が促進されることや、熱により反応性ガスとアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の反応性が促進されるから
である。また、薄膜を成膜する際には処理容器内の基板
以外の構成部品にも薄膜が付着することがあり、その場
合は不要な箇所に付着した薄膜の除去を含ハロゲン系の
エッチングガスで行っているために該エッチングガスに
より構成部品が腐食を受けるという問題もあった。2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor products have been deposited on a substrate by a method such as vacuum deposition, sputtering, or chemical vapor deposition in a processing vessel capable of evacuating vacuum equipment, such as Si 3 N 4 , W, and A.
It is produced by forming a thin film such as l. By the way, a gas dispersion plate provided in such a vacuum device,
Stainless steel is used for the components such as the susceptor and the heater cover.
Since the performance of thin films such as semiconductors may be reduced due to heavy weight or heavy metals such as chromium and nickel mixed into the system, the use of aluminum or aluminum alloy materials has been attempted. I have. However, when a film is formed or etched using the above-described vacuum equipment, the film is usually processed in a high temperature atmosphere of about 150 to 400 ° C., and aluminum or aluminum alloy used under such a high temperature is usually used. A component made of a material has a problem that it is strongly corroded by chlorine gas or fluorine plasma used for etching. This is because the decomposition of a reactive gas such as chlorine gas used for etching is promoted, and the reactivity between the reactive gas and aluminum or an aluminum alloy is promoted by heat. In addition, when a thin film is formed, the thin film may adhere to components other than the substrate in the processing container. In this case, the thin film attached to an unnecessary portion is removed with a halogen-containing etching gas. Therefore, there is a problem that the components are corroded by the etching gas.
【0003】そこで、上述のような熱による問題の発生
を抑制するために、アルミニウムまたはアルミニウム合
金素材からなる構成部品の内部に水路を加工して設け、
該水路に水を通して冷却することが行われている。ま
た、構成部品の表面の腐食対策としては、硫酸電解液に
より硫酸アルマイト処理を施して多孔質陽極酸化皮膜を
形成する方法が考えられている。しかしながらこの多孔
質陽極酸化皮膜は、皮膜中に水分や硫酸が多量に含まれ
ているため、これが放出ガスとなって処理容器内に多量
に放出されて薄膜の汚染の原因となったり、処理容器内
を高真空にするという目的を十分に達成できなかった
り、また、高温雰囲気下で使用されると熱により皮膜に
クラックが入り易く、さらに剥離して基板に付着するこ
とがあり、これにより得られる製品の品質が低下してし
まい実用的でなかった。また、硫酸アルマイトは、電流
を良く通すことから水路のような内部に設けられる部分
には電流が回り込むことができないため、水路の壁面に
は多孔質陽極酸化皮膜は形成されておらず、よって水路
が冷却水により腐食を受けるという問題があった。[0003] Therefore, in order to suppress the above-mentioned problem caused by heat, a water channel is machined and provided inside a component made of aluminum or an aluminum alloy material.
Cooling is performed by passing water through the water channel. As a countermeasure against corrosion of the surface of the component, a method of forming a porous anodic oxide film by performing a sulfuric acid alumite treatment with a sulfuric acid electrolytic solution has been considered. However, since the porous anodic oxide film contains a large amount of moisture and sulfuric acid in the film, the film becomes a release gas and is released in a large amount into the processing vessel to cause contamination of the thin film, The purpose of achieving a high vacuum inside cannot be achieved sufficiently, and when used in a high-temperature atmosphere, the film is easily cracked by heat, and may be peeled off and adhere to the substrate. The quality of the resulting product deteriorated and was not practical. In addition, since the current cannot flow around a part provided inside, such as a water channel, because the current flows well, the porous anodized film is not formed on the wall surface of the water channel. However, there is a problem that it is corroded by cooling water.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、外面のプラズマ等に対する耐食
性を向上させるとともに真空環境下でのガス放出量を少
なくし、しかも内部に設けられた冷却用の水路の壁面の
耐食性を向上させた真空機器の表面処理アルミニウム構
成部品を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the corrosion resistance of the outer surface against plasma and the like, reduces the amount of gas released in a vacuum environment, and is provided inside. Another object of the present invention is to provide a surface-treated aluminum component part of a vacuum device having improved corrosion resistance of a wall of a cooling water channel.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
真空機器に備えられるアルミニウムまたはアルミニウム
合金素材からなる構成部品であって、上記構成部品は内
部に冷却用の水路が設けられ、少なくとも外面に厚さが
0.3〜0.9μmで、かつ含水率が10重量%以下の
無孔質陽極酸化皮膜が形成され、上記水路の壁面に厚さ
が0.2〜3.0μmのベーマイト皮膜が形成されてい
ることを特徴とする真空機器の表面処理アルミニウム構
成部品を上記課題の解決手段とした。請求項2記載の発
明は、請求項1記載の真空機器の表面処理アルミニウム
構成部品が少なくとも備えられたことを特徴とする真空
機器を上記課題の解決手段とした。According to the first aspect of the present invention,
A component made of an aluminum or aluminum alloy material provided in a vacuum device, wherein the component has a cooling channel provided therein, has a thickness of at least 0.3 to 0.9 μm on an outer surface, and has a water content Characterized in that a nonporous anodic oxide film having a thickness of not more than 10% by weight is formed, and a boehmite film having a thickness of 0.2 to 3.0 μm is formed on the wall of the water channel. The constituent parts are the means for solving the above problem. According to a second aspect of the present invention, there is provided a vacuum apparatus characterized in that at least a surface-treated aluminum component of the vacuum apparatus according to the first aspect is provided.
【0006】請求項3記載の発明は、内部に冷却用の水
路を有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金素材か
らなる構成部品の少なくとも外面に、硼酸、硼酸塩、ア
ジピン酸、酒石酸塩、クエン酸塩、マロン酸塩の群から
選ばれる1種または2種以上からなる電解質水溶液によ
り陽極酸化処理を施して含水量10重量%以下の無孔質
陽極酸化皮膜を形成した後、外面に無孔質陽極酸化皮膜
が形成された構成部品を80〜100゜Cの温水中に浸
漬して上記水路にベーマイト皮膜を形成する工程を少な
くとも備えることを特徴とする真空機器の表面処理アル
ミニウム構成部品の製造方法を上記課題の解決手段とし
た。According to a third aspect of the present invention, there is provided a cooling water channel inside, and boric acid, borate, adipic acid, tartrate, citrate, Anodizing treatment is performed with an aqueous electrolyte solution of one or more selected from the group of malonates to form a non-porous anodized film having a water content of 10% by weight or less, and then a non-porous anodized surface is formed on the outer surface. The method for producing a surface-treated aluminum component of a vacuum device, which comprises at least a step of immersing the component having the film formed thereon in hot water at 80 to 100 ° C. to form a boehmite film in the channel. This was the solution to the problem.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の表面処理アルミニ
ウム構成部品をプラズマCVD装置のヒータカバーと基
板カバーとガス分散板に適用した一実施形態について説
明する。図1は、本発明の表面処理アルミニウム構成部
品の実施形態のヒータカバーと基板カバーとガス分散板
が備えられた連続処理型のプラズマCVD装置の例を示
す概略構成図である。このプラズマCVD装置は、真空
排気可能な処理容器10と、該処理容器10内にウエハ
(基板)11を送り出すための送出機構12と、プラズ
マシリコン酸化膜などの薄膜が形成されたウエハ11を
回収するための回収機構14と、上記処理容器10内に
供給する反応性ガスに高周波(RF)を印加するための
高周波印加機構16と、処理容器10内に送り出された
ウエハ11を加温するためのヒータ18と、該ヒータ1
8を覆うように設けられたヒータカバー20と、該ヒー
タカバー20の上方に隙間21を隔てて配置された基板
カバー22から概略構成されており、成膜する際にはこ
れらヒータカバー20と基板カバー22の間にウエハ1
1が配置されるようになっている。上記処理容器10
は、Al−Mg系の5000系合金、Al−Mg−Si
系の6000系合金などの強度の大きいアルミニウム合
金からなるものである。また、上記処理容器10には、
処理容器10内を真空排気する負圧源(図示略)と接続
された排気管25と、処理容器10内に反応ガスを送り
込む供給管26が接続されている。また、処理容器10
内の供給管26の先端には、ガス分散板23が接続され
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a surface-treated aluminum component of the present invention is applied to a heater cover, a substrate cover, and a gas dispersion plate of a plasma CVD apparatus will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a continuous processing type plasma CVD apparatus provided with a heater cover, a substrate cover, and a gas dispersion plate according to an embodiment of the surface-treated aluminum component of the present invention. This plasma CVD apparatus collects a processing vessel 10 capable of vacuum evacuation, a delivery mechanism 12 for delivering a wafer (substrate) 11 into the processing vessel 10, and a wafer 11 on which a thin film such as a plasma silicon oxide film is formed. And a high-frequency applying mechanism 16 for applying high frequency (RF) to the reactive gas supplied into the processing container 10, and a heater 11 for heating the wafer 11 sent into the processing container 10. Heater 18 and the heater 1
8 and a substrate cover 22 disposed above the heater cover 20 with a gap 21 therebetween. When forming a film, the heater cover 20 and the substrate cover Wafer 1 between covers 22
1 is arranged. The processing container 10
Is an Al-Mg 5000 alloy, Al-Mg-Si
It is made of a high strength aluminum alloy such as a 6000 series alloy. Further, the processing container 10 includes:
An exhaust pipe 25 connected to a negative pressure source (not shown) for evacuating the processing vessel 10 and a supply pipe 26 for feeding a reaction gas into the processing vessel 10 are connected. Further, the processing container 10
The gas distribution plate 23 is connected to the tip of the supply pipe 26 in the inside.
【0008】上記ヒータカバー20及び基板カバー22
は、本発明の表面処理アルミニウム構成部品の一実施形
態のものであり、表面処理アルミニウムからなるもので
ある。これらヒータカバー20及び基板カバー22は、
ヒータ18からの熱が広がって逃げるのを防止して、ウ
エハ11を効率良く均一に加温するためのものである。
上記ヒータカバー20及び基板カバー20の素材となる
材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金が
用いられる。ここで用いられるアルミニウムまたはアル
ミニウム合金素材としては、特に限定されず、純アルミ
系の1000系合金、Al−Cu系、Al−Cu−Mg
系の2000系合金、Al−Mn系の3000系合金、
Al−Si系の4000系合金、Al−Mg系の500
0系合金、Al−Mg−Si系の6000系合金、Al
−Zn−Mg−Cu系、Al−Zn−Mg系の7000
系合金、7N01合金、Al−Fe−Mn系の8000
系合金などが用いられ、成形用合金、構造用合金、電気
用合金、AC1A、AC2A、AC3A、AC4Bなど
の鋳造用合金が用いられる。また、これらの合金に溶体
化処理、時効処理などの種々の調質処理を施したものも
用いられる。さらに、これらのアルミニウム合金の表面
にクラディングしたクラッド材も使用できる。本発明に
あっては、上述の合金の中でも処理容器10をなす材料
と同様のAl−Mg系の5000系合金、Al−Mg−
Si系の6000系合金が好しく、特に強度が要求され
ない場合には純アルミ系の1000系合金が好ましい。The heater cover 20 and the substrate cover 22
Is an embodiment of the surface-treated aluminum component of the present invention, and is made of surface-treated aluminum. These heater cover 20 and substrate cover 22
This is to prevent the heat from the heater 18 from spreading and escaping, and to heat the wafer 11 efficiently and uniformly.
Aluminum or an aluminum alloy is used as a material of the heater cover 20 and the substrate cover 20. The aluminum or aluminum alloy material used here is not particularly limited, and is a pure aluminum-based 1000-based alloy, an Al-Cu-based alloy, an Al-Cu-Mg
2000-based alloy, Al-Mn-based 3000-based alloy,
Al-Si 4000 alloy, Al-Mg 500
0 alloy, Al-Mg-Si 6000 alloy, Al
-7000 of Zn-Mg-Cu system and Al-Zn-Mg system
Based alloy, 7N01 alloy, Al-Fe-Mn based 8000
For example, a forming alloy, a structural alloy, an electric alloy, and a casting alloy such as AC1A, AC2A, AC3A, and AC4B are used. Further, alloys subjected to various refining treatments such as solution treatment and aging treatment are also used. Further, a clad material clad on the surface of these aluminum alloys can also be used. In the present invention, among the above-mentioned alloys, the same Al-Mg-based 5000-based alloy as the material forming the processing vessel 10, Al-Mg-
A Si-based 6000 series alloy is preferred, and a pure aluminum-based 1000 series alloy is particularly preferred when strength is not required.
【0009】上記ヒータカバー20には、図2に示すよ
うに内部に冷却用の水路20aが設けられている。さら
にこのヒータカバー20には、少なくとも外面に厚さが
0.3〜0.9μmで、かつ含水率が10重量%以下の
無孔質陽極酸化皮膜が形成されており、また、水路20
aの壁面に厚さが0.2〜3.0μmのベーマイト皮膜
が形成されることにより、表面処理が施されている。上
記基板カバー22には、ヒータカバー20と同様に内部
に冷却用の水路22aが設けられている。さらにこの基
板カバー22には、少なくとも外面に厚さが0.3〜
0.9μmで、かつ含水率が10重量%以下の無孔質陽
極酸化皮膜が形成されており、また、水路22aの壁面
に厚さが0.2〜3.0μmのベーマイト皮膜が形成さ
れている。上記ガス分散板23も本発明の表面処理アル
ミニウム構成部品の一実施形態のものであり、表面処理
アルミニウムからなるものである。このガス分散板23
の素材となる材料としては、上述のアルミニウムまたは
アルミニウム合金と同様のものが用いられる。このガス
分散板23には、内部に冷却用の水路(図示略)が設け
られている。さらにこのガス分散板23には、少なくと
も外面に厚さが0.3〜0.9μmで、かつ含水率が1
0重量%以下の無孔質陽極酸化皮膜が形成されており、
また、水路の壁面に厚さが0.2〜3.0μmのベーマ
イト皮膜が形成されることにより、表面処理が施されて
いる。As shown in FIG. 2, the heater cover 20 is provided with a cooling water passage 20a therein. Further, the heater cover 20 has a nonporous anodic oxide film having a thickness of 0.3 to 0.9 μm and a water content of 10% by weight or less formed on at least the outer surface thereof.
The surface treatment is performed by forming a boehmite film having a thickness of 0.2 to 3.0 μm on the wall surface of a. The substrate cover 22 is provided with a cooling water passage 22 a inside similarly to the heater cover 20. Further, the substrate cover 22 has a thickness of at least 0.3 to
A non-porous anodized film having a thickness of 0.9 μm and a water content of 10% by weight or less is formed, and a boehmite film having a thickness of 0.2 to 3.0 μm is formed on the wall surface of the water channel 22a. I have. The gas dispersion plate 23 is also one embodiment of the surface-treated aluminum component of the present invention, and is made of surface-treated aluminum. This gas dispersion plate 23
The same material as the above-mentioned aluminum or aluminum alloy is used as the material for the above. The gas dispersion plate 23 is provided with a cooling water channel (not shown) inside. Further, the gas dispersion plate 23 has a thickness of at least 0.3 to 0.9 μm on its outer surface and a water content of 1 μm.
0% by weight or less of non-porous anodized film is formed,
Further, a surface treatment is performed by forming a boehmite film having a thickness of 0.2 to 3.0 μm on the wall surface of the water channel.
【0010】つぎに、上記ヒータカバー20の製造方法
について詳しく説明する。上述のようなアルミニウムま
たはアルミニウム合金素材を用いてヒータカバー20を
成形し、ついで後加工によりヒータカバー20の内部に
冷却用の水路20aを形成する。この後、このヒータカ
バー20に対して前処理を施す。この前処理としては特
に限定されず、要は素材の表面に付着した油脂分を除去
し、アルミニウムまたはアルミニウム合金表面の不均質
な酸化物皮膜が除去できるものであればよい。例えば、
弱アルカリ性の脱脂液による脱脂処理を施したのち、水
酸化ナトリウム水溶液でアルカリエッチングをしたの
ち、硝酸水溶液中でデスマット処理を行う方法や、脱脂
処理後に酸洗浄を行う方法などが適宜選択して用いられ
る。Next, a method of manufacturing the heater cover 20 will be described in detail. The heater cover 20 is formed using the aluminum or aluminum alloy material as described above, and then a cooling water passage 20a is formed inside the heater cover 20 by post-processing. Thereafter, pre-processing is performed on the heater cover 20. The pre-treatment is not particularly limited, and it suffices that the pre-treatment is capable of removing fats and oils adhering to the surface of the material and removing a heterogeneous oxide film on the aluminum or aluminum alloy surface. For example,
After performing a degreasing treatment with a weak alkaline degreasing solution, a method of performing a desmut treatment in a nitric acid aqueous solution after performing an alkali etching with a sodium hydroxide aqueous solution, and a method of performing acid cleaning after the degreasing treatment are appropriately selected and used. Can be
【0011】ついで、この前処理が施されたヒータカバ
ー20を電解質水溶液中に浸漬し、該ヒータカバー20
を陽極に接続し直流電源でアノード酸化処理する陽極酸
化処理を施すことにより、これらヒータカバー20の少
なくとも外面に無孔質陽極酸化皮膜を形成する。電解質
水溶液としては、生成する無孔質陽極酸化皮膜を溶解し
にくく、かつ無孔質の陽極酸化皮膜を生成する電解質で
ある硼酸、硼酸塩、アジピン酸、酒石酸塩、クエン酸
塩、マロン酸塩などの群から選ばれる1種または2種以
上を溶解した皮膜溶解性の低い電解質水溶液が用いられ
る。これらの電解質のなかでも硼酸、硼酸塩、アジピン
酸が好ましい。Then, the pretreated heater cover 20 is immersed in an aqueous electrolyte solution,
Is connected to the anode and subjected to an anodic oxidation treatment using a DC power supply to form a nonporous anodized film on at least the outer surface of the heater cover 20. As the electrolyte aqueous solution, boric acid, borate, adipic acid, tartrate, citrate, malonate, which is an electrolyte that hardly dissolves the generated nonporous anodic oxide film and generates a nonporous anodic oxide film An electrolyte aqueous solution having low film solubility in which one or two or more selected from the group described above are dissolved is used. Among these electrolytes, boric acid, borate and adipic acid are preferred.
【0012】電解質水溶液中の電解質濃度は、1〜20
0g/lが好ましい。電解質濃度が1g/lより低濃度
では皮膜むらが生じ易く、一方、200g/lを超える
と溶解し難く沈澱を生じることがあるからである。ま
た、電解質水溶液は、ph2〜9、好ましくはph3〜
8である。電解質水溶液のphが3より小さいと陽極酸
化皮膜が多孔質化する傾向が生じ、phが8を超えると
皮膜が電解液に溶解し生成率が低下するからである。電
解質水溶液の温度(電解浴温)は、30〜95゜C、好
ましくは40℃〜60℃の範囲である。浴温が30℃未
満では、電解質の溶解性が低く、液抵抗による電圧ロス
が大きくなるからである。一方、浴温が95℃を超える
と、沸騰を伴うことや加熱にコストを要するからであ
る。また、浴温が40〜60℃であると、無孔質陽極酸
化皮膜の含水量を少なくするのに効果的である。The concentration of the electrolyte in the aqueous electrolyte solution ranges from 1 to 20.
0 g / l is preferred. If the electrolyte concentration is lower than 1 g / l, the coating tends to be uneven, while if it exceeds 200 g / l, it is difficult to dissolve and a precipitate may be formed. The aqueous electrolyte solution has a pH of from 2 to 9, preferably from 3 to 9.
8 If the pH of the aqueous electrolyte solution is less than 3, the anodic oxide film tends to be porous, and if the ph exceeds 8, the film dissolves in the electrolyte and the production rate decreases. The temperature of the aqueous electrolyte solution (electrolysis bath temperature) is in the range of 30 to 95 ° C, preferably 40 to 60 ° C. If the bath temperature is lower than 30 ° C., the solubility of the electrolyte is low, and the voltage loss due to the liquid resistance increases. On the other hand, if the bath temperature exceeds 95 ° C., boiling may be involved and costs may be required for heating. When the bath temperature is 40 to 60 ° C., it is effective to reduce the water content of the nonporous anodic oxide film.
【0013】この電解浴中で、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金素材は、連続あるいは断続であっても陽極
となるように電源に接続されて電解される。陰極には不
溶性の導電材料が用いられる。電解電流は、上述のよう
に直流電流が用いられ直流電解では直流密度0.2〜5
A/dm2 程度である。電流密度が0.2A/dm2 未
満では皮膜形成に長時間を要してしまう。一方、5A/
dm2 を超えると、皮膜やけ等の表面欠損が生じ易くな
るからである。電解時間は、数秒〜30分程度で目的と
する皮膜厚さと電解条件により選択して電解が行われ
る。In this electrolytic bath, the aluminum or aluminum alloy material is connected to a power source and electrolyzed so as to be an anode even if it is continuous or intermittent. An insoluble conductive material is used for the cathode. As described above, a DC current is used, and a DC density of 0.2 to 5 is used in DC electrolysis.
It is about A / dm 2 . If the current density is less than 0.2 A / dm 2, it takes a long time to form a film. On the other hand, 5A /
If it exceeds dm 2 , surface defects such as film and burn easily occur. The electrolysis time is a few seconds to about 30 minutes, and electrolysis is performed by selecting the desired film thickness and electrolysis conditions.
【0014】印加電圧は、直流電流では、電圧1Vに対
して形成される酸化皮膜厚さが約14オングストローム
となる関係があることから約200〜650V、好まし
くは約350〜500Vの範囲とされる。高電圧で電解
し膜厚を0.5〜0.7μmと膜厚とすることで、高耐
食性が得られるとともに、後工程でのベーマイト処理で
も皮膜は変質しない。このような陽極酸化処理によって
ヒータカバー20の少なくとも外面に厚さの均一な無孔
質陽極酸化皮膜が形成される。無孔質陽極酸化皮膜の膜
厚は、0.3μm〜0.9μm、好ましくは0.5μm
〜0.7μm程度である。膜厚が0.3μm未満である
と、厚さが薄すぎて反応性ガスやプラズマ等に対する耐
食性が不十分となるからである。一方、0.9μmより
厚い膜厚は電解処理では得られないため、膜厚の上限は
0.9μmである。The applied voltage is in the range of about 200 to 650 V, preferably about 350 to 500 V, since the thickness of the oxide film formed with respect to the voltage of 1 V is about 14 angstroms with respect to the DC current. . By performing electrolysis at a high voltage and setting the film thickness to 0.5 to 0.7 μm, high corrosion resistance is obtained, and the film is not deteriorated by boehmite treatment in a later step. By such an anodizing treatment, a nonporous anodized film having a uniform thickness is formed on at least the outer surface of the heater cover 20. The thickness of the nonporous anodized film is 0.3 μm to 0.9 μm, preferably 0.5 μm
About 0.7 μm. If the thickness is less than 0.3 μm, the thickness is too small and the corrosion resistance to a reactive gas, plasma or the like becomes insufficient. On the other hand, since a film thickness larger than 0.9 μm cannot be obtained by the electrolytic treatment, the upper limit of the film thickness is 0.9 μm.
【0015】このようにして得られた陽極酸化皮膜は無
孔質であり、その空孔率は最大でも5%程度以下が好ま
しく、また含水率は10重量%以下が好ましい。陽極酸
化皮膜の空孔率が5%を超えると、陽極酸化皮膜の表面
積が大きくなり、吸着される水分やガス等も多くなって
しまい、含水量が増えたのと同様の悪影響を及ぼす恐れ
がある。また、空孔率が5%を超えると無孔質皮膜とは
言えなくなるからである。The anodic oxide film thus obtained is nonporous, and its porosity is preferably at most about 5% and its water content is preferably at most 10% by weight. If the porosity of the anodic oxide film exceeds 5%, the surface area of the anodic oxide film increases, and the amount of adsorbed moisture and gas increases, which may have the same adverse effect as an increase in the water content. is there. On the other hand, if the porosity exceeds 5%, it cannot be said that the film is a nonporous film.
【0016】無孔質陽極酸化皮膜の含水量が10重量%
を超えると、皮膜から揮散する水分(皮膜から放出され
るガス)の量が増加し、処理容器10内の真空度を十分
上げることができないため真空特性が悪く、また、該揮
散した水が塩素ガスやプラズマ等と反応し、薄膜を汚染
し、半導体基板の特性に悪影響を与えるという問題があ
る。The water content of the nonporous anodized film is 10% by weight.
If the pressure exceeds 1, the amount of water (gas released from the film) volatilized from the film increases, so that the degree of vacuum in the processing vessel 10 cannot be sufficiently increased, resulting in poor vacuum characteristics. There is a problem that it reacts with gas, plasma, or the like, contaminates the thin film, and adversely affects the characteristics of the semiconductor substrate.
【0017】上記空孔率及び含水量(含水率)は、上述
の電解条件によって決定される。上述の陽極酸化処理
は、コイル状などの未加工の状態のアルミニウムまたは
アルミニウム合金素材に対して行うこともできるが、切
削加工などの加工を施して成形したものに対して行うこ
とが好ましい。The porosity and water content (moisture content) are determined by the above-mentioned electrolysis conditions. The above-described anodizing treatment can be performed on an unprocessed aluminum or aluminum alloy material such as a coil. However, it is preferable to perform the anodization on a material that has been subjected to processing such as cutting.
【0018】上述のような陽極酸化処理により形成され
た無孔質陽極酸化皮膜は、無孔質で電流を流さないこと
から、多孔質陽極酸化処理(硫酸アルマイト処理)とは
異なり、水路20aの壁面にも無孔質陽極酸化皮膜は形
成されるが、ヒータカバー20の形状によっては膜厚が
1/5〜1/10程度と薄くなる部分が生じたり、電解
処理で発生するガスが滞留し易い部分では皮膜が形成さ
れ難いために、無孔質陽極酸化皮膜が形成されたヒータ
カバー20に建浴水中でベーマイト処理(水和処理)を
施すことにより、水路20aの壁面にベーマイト皮膜を
形成する。建浴水としては、高温の水を使用できるが、
特に、電気伝道度が0.1μS以下のイオン交換水を用
いるのが、素材のアルミニウムまたはアルミニウム合金
素材の表面の黒変の防止とベーマイト皮膜を生成し易い
などの点で好ましい。The non-porous anodic oxide film formed by the above-described anodizing treatment is non-porous and does not pass an electric current. Therefore, unlike the porous anodizing treatment (sulfuric alumite treatment), the non-porous anodized film is formed in the water passage 20a. Although a nonporous anodic oxide film is also formed on the wall surface, depending on the shape of the heater cover 20, there may be a portion where the film thickness becomes as thin as about 1/5 to 1/10, or gas generated in the electrolytic treatment may stay. Since it is difficult to form a film in an easy part, a boehmite film is formed on the wall surface of the water channel 20a by performing a boehmite treatment (hydration treatment) in the bath water on the heater cover 20 on which the nonporous anodic oxide film is formed. I do. High-temperature water can be used as building bath water,
In particular, it is preferable to use ion-exchanged water having an electric conductivity of 0.1 μS or less in terms of preventing blackening of the surface of the aluminum or aluminum alloy material and easily forming a boehmite film.
【0019】建浴水の温度は、80℃〜沸点(100
℃)の範囲である。本発明でのベーマイト処理は、20
〜180分程度である。建浴水には、不純物の付着を防
ぐために純水のみを用いることが好ましいが、アンモニ
ア、アミン、アルコールアミン、アミド、トリエタノー
ルアミン等のアルカリ添加剤を添加して用いることもで
き、なお、ベーマイト皮膜の生成速度が速くなる場合
は、ベーマイト処理時間を短時間とする必要がある。The temperature of the construction bath water is from 80 ° C. to the boiling point (100
° C). The boehmite treatment in the present invention is 20
It is about 180 minutes. In the construction bath water, it is preferable to use pure water alone to prevent the adhesion of impurities, but it is also possible to add an alkali additive such as ammonia, amine, alcoholamine, amide, and triethanolamine, and use it. When the boehmite film formation rate is high, it is necessary to shorten the boehmite treatment time.
【0020】このようなベーマイト処理によってアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金素材からなる水路20a
の壁面に、ベーマイト皮膜が形成される。ベーマイト皮
膜の膜厚は、0.2μm〜3.0μm、好ましくは1.
0μm〜2.0μm程度である。ベーマイト皮膜の膜厚
が0.2μm未満であると、水路20aに通される冷却
水に対する耐食性は十分に得られない。一方、膜厚を
3.0μmを超えて厚くしても、もはや効果の大きな増
大は期待できず、また、皮膜を形成するための処理時間
が長くなるためコスト的に不利となる。上述のようなベ
ーマイト処理の際、ヒータカバー20の外面には、無孔
質陽極酸化皮膜が形成されているために水和処理は進行
せず、一方、内部の水路20aは無孔質陽極酸化皮膜が
十分に形成されていないためベーマイト皮膜(水和皮
膜)が形成される。以上のようにすると本発明の表面処
理アルミニウム構成部品の実施形態のヒータカバー20
が得られる。The water channel 20a made of aluminum or aluminum alloy material by such boehmite treatment
A boehmite film is formed on the wall surface of. The thickness of the boehmite film is 0.2 μm to 3.0 μm, preferably 1.
It is about 0 μm to 2.0 μm. If the thickness of the boehmite film is less than 0.2 μm, sufficient corrosion resistance to cooling water flowing through the water channel 20a cannot be obtained. On the other hand, even if the film thickness is increased beyond 3.0 μm, no significant increase in the effect can be expected anymore, and the processing time for forming the film becomes longer, which is disadvantageous in cost. During the boehmite treatment as described above, the hydration treatment does not proceed because a nonporous anodic oxide film is formed on the outer surface of the heater cover 20, while the inner water passage 20 a is formed by the nonporous anodic oxidation. Since the film is not formed sufficiently, a boehmite film (hydrated film) is formed. As described above, the heater cover 20 of the embodiment of the surface-treated aluminum component of the present invention
Is obtained.
【0021】上記基板カバー22の製造方法は、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金を用いて基板カバー22
を成形し、ついで後加工により基板カバー22の内部に
冷却用の水路22aを形成した後、上述のヒータカバー
20の製造方法と同様にして基板カバー22の少なくと
も外面に厚さが0.3〜0.9μmで、かつ含水率が1
0重量%以下の無孔質陽極酸化皮膜を形成し、水路22
aの壁面に厚さが0.2〜3.0μmのベーマイト皮膜
を形成すると、本発明の表面処理アルミニウム構成部品
の実施形態の基板カバー22が得られる。また、上記ガ
ス分散板23の製造方法は、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金を用いてガス分散板23を成形し、ついで後
加工によりガス分散板23の内部に冷却用の水路を形成
した後、上述のヒータカバー20の製造方法と同様にし
てガス分散板23の少なくとも外面に厚さが0.3〜
0.9μmで、かつ含水率が10重量%以下の無孔質陽
極酸化皮膜を形成し、水路の壁面に厚さが0.2〜3.
0μmのベーマイト皮膜を形成すると、本発明の表面処
理アルミニウム構成部品の実施形態のガス分散板23が
得られる。The method of manufacturing the substrate cover 22 is as follows.
Then, after forming a cooling water channel 22a inside the substrate cover 22 by post-processing, a thickness of 0.3 to 0.3 mm is formed on at least the outer surface of the substrate cover 22 in the same manner as in the method of manufacturing the heater cover 20 described above. 0.9 μm and water content of 1
0% by weight or less of a nonporous anodic oxide film
When a boehmite film having a thickness of 0.2 to 3.0 μm is formed on the wall surface a, the substrate cover 22 of the embodiment of the surface-treated aluminum component of the present invention is obtained. Further, the method of manufacturing the gas dispersion plate 23 includes forming the gas dispersion plate 23 using aluminum or an aluminum alloy, forming a cooling water passage inside the gas dispersion plate 23 by post-processing, and then forming the above-described heater. In the same manner as in the method of manufacturing the cover 20, at least the outer surface of the gas distribution plate 23 has a thickness of 0.3 to
A non-porous anodic oxide film having a thickness of 0.9 μm and a water content of 10% by weight or less is formed, and a thickness of 0.2 to 3.
When a 0 μm boehmite film is formed, the gas dispersion plate 23 of the embodiment of the surface-treated aluminum component of the present invention is obtained.
【0022】このようなプラズマCVD装置を用いてウ
エハ11上に薄膜を形成するには、排気管25に接続さ
れた負圧源を作動させて処理容器10内を減圧した後、
供給管26から反応性ガスを供給するとともに高周波印
加機構16により該反応性ガスに高周波を印加し、ヒー
タカバー20と基板カバー22との隙間21に送出機構
12から順次送り出されたウエハ11をヒータ18によ
り加熱しながら薄膜を形成し、回収機構14により薄膜
形成後のウエハ11を順次回収する。この際、必要に応
じてヒータカバー20の水路20a及び基板カバー22
の水路22aに冷却用の水を流しながら行う。In order to form a thin film on the wafer 11 using such a plasma CVD apparatus, the inside of the processing chamber 10 is depressurized by operating a negative pressure source connected to the exhaust pipe 25,
The reactive gas is supplied from the supply pipe 26 and high frequency is applied to the reactive gas by the high frequency applying mechanism 16, and the wafer 11 sequentially sent from the sending mechanism 12 to the gap 21 between the heater cover 20 and the substrate cover 22 is heated by the heater. A thin film is formed while heating by 18, and the wafer 11 on which the thin film is formed is sequentially collected by the collecting mechanism 14. At this time, if necessary, the water channel 20a of the heater cover 20 and the substrate cover 22
This is performed while flowing cooling water through the water channel 22a.
【0023】本発明の表面処理アルミニウム構成部品の
実施形態のヒータカバー20ならびに基板カバー22お
よびガス分散板23にあっては、少なくとも外面に厚さ
が0.3〜0.9μmで、かつ含水率が10重量%以下
の無孔質陽極酸化皮膜が形成されたことにより、皮膜か
らのガス放出量が少ないうえ外面のプラズマ等に対する
耐食性が優れる。また、水路の壁面に厚さが0.2〜
3.0μmのベーマイト皮膜が形成されたことにより、
冷却水に対する耐食性が優れる。また、無孔質陽極酸化
皮膜の形成にあっては、封孔処理を必要とせず、多孔質
陽極酸化皮膜を形成する場合と比べて電解時間も短くて
済むので、下地処理時間を短縮でき、生産性が向上する
とともにコストダウンが可能である。また、無孔質陽極
酸化皮膜の空孔率を5%以下したものにあっては、特
に、表面に吸着される水分やガスを低減する効果ならび
に耐食性が格段に優れる。従って、このような実施形態
のヒータカバー20ならびに基板カバー22及びガス分
散板23が備えられたプラズマCVD装置にあっては、
真空環境下においても上記水分に起因する皮膜からのガ
スの放出量が少くなるので、真空特性が優れ、また、上
記皮膜から放出されたガスが、塩素ガス等の反応性ガス
やプラズマ等と反応することも殆どなくなるので、この
ようなプラズマCVD装置を用いて薄膜を形成すると、
薄膜が汚染されることが改善され、特性の安定した半導
体基板が得られ易いという利点がある。At least the outer surface of the heater cover 20, the substrate cover 22, and the gas distribution plate 23 of the embodiment of the surface-treated aluminum component of the present invention has a thickness of 0.3 to 0.9 μm and a water content of Is less than 10% by weight, a small amount of gas is released from the film and the outer surface has excellent corrosion resistance to plasma and the like. In addition, the thickness of the wall
Due to the formation of the 3.0 μm boehmite film,
Excellent corrosion resistance to cooling water. In addition, in forming a nonporous anodic oxide film, no sealing treatment is required, and the electrolysis time can be shorter than in the case of forming a porous anodic oxide film. The productivity can be improved and the cost can be reduced. Further, when the porosity of the nonporous anodic oxide film is 5% or less, the effect of reducing water and gas adsorbed on the surface and the corrosion resistance are particularly excellent. Therefore, in the plasma CVD apparatus provided with the heater cover 20, the substrate cover 22, and the gas dispersion plate 23 of such an embodiment,
Even in a vacuum environment, the amount of gas released from the film due to the moisture is small, so that the vacuum characteristics are excellent, and the gas released from the film reacts with a reactive gas such as chlorine gas or plasma. When a thin film is formed using such a plasma CVD apparatus,
There is an advantage that contamination of the thin film is improved, and a semiconductor substrate having stable characteristics is easily obtained.
【0024】なお、真空機器についての実施形態におい
ては、処理容器10内にヒータカバー20と基板カバー
22とガス分散板23が配置された場合について説明し
たが、本発明に係わる真空機器においてはいずれか一つ
のものあるいは二つのものが備えられたものでもよい。
また、真空機器についての実施形態においては、本発明
の表面処理アルミニウム構成部品をプラズマCVD装置
に備えた場合について説明したが、必ずしもこれに限ら
ず、CVD装置、イオンプレーティング装置、ドライエ
ッチング装置、PVD装置のような真空機器に備えても
良い。また、表面処理アルミニウム構成部品についての
実施形態においては、ヒータカバー20ならびに基板カ
バー22およびガス分散板23に適用した場合について
説明したが、必ずしもこれに限らず、本発明に係わる表
面処理アルミニウム構成部品は、サセプター等に適用す
ることもできる。In the embodiment of the vacuum device, the case where the heater cover 20, the substrate cover 22, and the gas dispersion plate 23 are arranged in the processing container 10 has been described. However, in the vacuum device according to the present invention, One or two things may be provided.
Further, in the embodiment of the vacuum apparatus, the case where the surface-treated aluminum component of the present invention is provided in the plasma CVD apparatus has been described. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and a CVD apparatus, an ion plating apparatus, a dry etching apparatus, It may be provided in a vacuum device such as a PVD device. Further, in the embodiment of the surface-treated aluminum component, the case where the invention is applied to the heater cover 20, the substrate cover 22, and the gas distribution plate 23 has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the surface-treated aluminum component according to the present invention is not limited thereto. Can also be applied to susceptors and the like.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により、
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限
定されるものではない。アルミニウム合金としてJIS
5052合金素材からなる試験片を成形した後、この試
験片の内部に後加工により水路を形成した。ついで、こ
の試験片を弱エッチング性の脱脂剤で脱脂処理した後、
80g/lの硼酸と0.5g/lの硼酸アンモニウムを
溶解した電解質水溶液で、140〜640V、電流密度
1A/dm2、45℃の電解を施し、少なくとも外面に
無孔質陽極酸化皮膜を形成した。ここでは電解電圧を変
更することにより、無孔質陽極酸化皮膜の膜厚を調整し
た。電解終了後、合金を水洗し、80゜Cで乾燥させ
た。ついで、無孔質陽極酸化皮膜が形成された試験片を
沸騰水(イオン交換水)中でベーマイト処理を施して水
路の壁面にベーマイト皮膜を形成することにより、表面
処理が施された種々の試験片を得た(サンプルNo.1
〜8)。ここでは、ベーマイト処理時間を変更すること
により、ベーマイト皮膜の膜厚を調整した。The present invention will now be described by way of Examples and Comparative Examples.
Although specifically described, the present invention is not limited to only these examples. JIS as aluminum alloy
After a test piece made of a 5052 alloy material was formed, a water channel was formed inside the test piece by post-processing. Then, after degreasing this test piece with a weak etching degreasing agent,
Electrolyte at 140 to 640 V, current density of 1 A / dm 2 and 45 ° C. with an aqueous electrolyte solution in which 80 g / l boric acid and 0.5 g / l ammonium borate are dissolved to form a nonporous anodic oxide film on at least the outer surface did. Here, the film thickness of the nonporous anodic oxide film was adjusted by changing the electrolytic voltage. After the electrolysis, the alloy was washed with water and dried at 80 ° C. Then, the test piece on which the non-porous anodic oxide film was formed was subjected to boehmite treatment in boiling water (ion-exchanged water) to form a boehmite film on the wall of the water channel, thereby performing various tests for surface treatment. (Sample No. 1)
To 8). Here, the thickness of the boehmite film was adjusted by changing the boehmite treatment time.
【0026】また、比較例としてJIS5052合金素
材を用いて上述の方法と同様にして作製した内部に水路
を有する試験片を脱脂処理した後、50℃、10%の水
酸化ナトリウム水溶液で、2分間エッチング処理し水洗
した。ついで、室温、10%の硝酸に1分間浸漬しデス
マットした後、15%〜20%硫酸で、1.3A/dm
2で、5〜20℃、20分の電解を施し、試験片の外面
に多孔質陽極酸化皮膜を形成することにより、表面処理
が施された試験片を得た(サンプルNo. 9〜1
1)。さらに、サンプルNo.11の試験片について
は、沸騰水(イオン交換水)中でベーマイト処理を施す
ことにより、水路の壁面にベーマイト皮膜を形成した。
なお、サンプルNo.9〜10の試験片の多孔質陽極酸
化皮膜は封孔処理は施していないものである。また、サ
ンプルNo.9の試験片を作製する際の硫酸アルマイト
処理は、20゜Cの15%硫酸を用いて行った。サンプ
ルNo.10〜11の試験片作製する際の硫酸アルマイ
ト処理は、5゜Cの20%硫酸を用いて行った。Further, as a comparative example, a test piece having a water channel therein was degreased using a JIS5052 alloy material in the same manner as described above, and then was subjected to a 50 ° C., 10% aqueous sodium hydroxide solution for 2 minutes. It was etched and washed with water. Then, after being immersed in 10% nitric acid at room temperature for 1 minute and desmutted, 1.3 A / dm3 with 15% to 20% sulfuric acid.
2 , electrolysis was performed at 5 to 20 ° C. for 20 minutes to form a porous anodic oxide film on the outer surface of the test piece, thereby obtaining a surface-treated test piece (Sample Nos. 9 to 1).
1). Further, the test piece of Sample No. 11 was subjected to boehmite treatment in boiling water (ion-exchanged water) to form a boehmite film on the wall of the water channel.
The porous anodic oxide films of the test pieces of Sample Nos. 9 to 10 were not subjected to sealing treatment. The alumite sulfate treatment at the time of preparing the test piece of Sample No. 9 was performed using 15% sulfuric acid at 20 ° C. The alumite sulfate treatment at the time of preparing the test pieces of Sample Nos. 10 to 11 was performed using 20% sulfuric acid at 5 ° C.
【0027】得られたサンプルNo.1〜11の試験片
の陽極酸化皮膜の含水量を熱重量分析によって測定し
た。その結果を下記表1に示す。また、サンプルNo.
1〜11の試験片の外面側の耐食性、ガス放出性、水路
の耐食性について評価した。その結果を下記表1に合わ
せて示す。ここでの外面側の耐食性は、10-6トール以
下の真空に吸引した雰囲気下で、40eVのCF4プラ
ズマを試験片に30分間照射し、膜厚の変化を測定する
ことにより評価した。評価基準は、膜厚の減少が10%
以下のものを(○)、膜厚の減少が10%を超えるもの
を(×)とした。また、外面側の耐食性は、10-6トー
ル以下の真空に吸引した雰囲気下で、試験片を300℃
まで加熱したときの放出されたガスの量をガスマスによ
り分析することにより評価した。評価基準は、ガスが殆
ど放出されないものを(○)、やや放出されたものを
(△)、放出量が多いものを(×)、極めて多量に放出
されたものを(××)とした。また、水路の耐食性は、
試験片の水路にそれぞれ40゜Cの水道水を30日間流
したときの壁面の状態を観察することにより評価した。
その結果を下記表1に合わせて示す。評価基準は、腐食
部の面積が10%未満のものを(○)、腐食部の面積が
10〜30%のものを△、腐食部の面積が30%を超え
るものを(×)とした。The water content of the anodic oxide films of the test pieces of Sample Nos. 1 to 11 was measured by thermogravimetric analysis. The results are shown in Table 1 below. In addition, sample No.
The test pieces 1 to 11 were evaluated for corrosion resistance on the outer surface side, gas release property, and corrosion resistance of water channels. The results are shown in Table 1 below. Here, the corrosion resistance of the outer surface side was evaluated by irradiating a test piece with CF 4 plasma of 40 eV for 30 minutes in an atmosphere sucked in a vacuum of 10 −6 Torr or less, and measuring a change in film thickness. The evaluation criterion is that the decrease in film thickness is 10%.
The following were rated as (○), and those with a decrease in film thickness of more than 10% were rated (x). In addition, the corrosion resistance of the outer surface side was set at 300 ° C. in an atmosphere sucked in a vacuum of 10 −6 Torr or less.
Was evaluated by analyzing the amount of gas released upon heating to gas mass. The evaluation criteria were as follows: (○) when the gas was hardly released, (△) when the gas was released a little, (X) when the amount of gas released was large, and (XX) when very large amount of gas was released. The corrosion resistance of the waterway is
The evaluation was made by observing the state of the wall surface when tap water at 40 ° C. was flowed through the channel of the test piece for 30 days.
The results are shown in Table 1 below. The evaluation criteria were as follows: (の も の) when the area of the corroded portion was less than 10%, (△) when the area of the corroded portion was 10 to 30%, and (×) when the area of the corroded portion exceeded 30%.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】上記表1に示した結果から明らかなように
硫酸アルマイト処理により多孔質陽極酸化皮膜が形成さ
れたサンプルNo.9(比較例)のものは、外面側の耐
食性が悪く、その理由は、孔から腐食性ガスやプラズマ
が侵入し耐食性が低下してしまうからである。また、サ
ンプルNo.11のものにおいては、ガス放出量が多
く、その理由はベーマイト処理を行う際に陽極酸化皮膜
の孔より水和反応がより進行し、皮膜の含水量が30〜
60重量%程度になってしまうからである。一方、無孔
質陽極酸化膜が形成されたものでは、上述のような水和
反応はわずかしから進行しないことがわかった。また、
含水率が10重量%以下で、かつ厚さが0.3〜0.9
μmの無孔質陽極酸化皮膜が外面に形成されたサンプル
No.1〜5のものは、含水量も少なく、しかも孔から
の腐食性ガスやプラズマの侵入が防がれるため、外面側
の耐食性が優れるうえガス放出量も少ないことがわか
る。また、外面に無孔質陽極酸化皮膜が形成されたもの
でも、該無孔質陽極酸化皮膜の含水量が10重量%を超
えるものや、厚みが0.3μm未満であるサンプルN
o.7〜8のものは、外面の耐食性が悪くなったり、ガ
ス放出量が多いことがわかる。また、ベーマイト皮膜の
厚さが0.15μmと薄いサンプルNo.6のものは、
水路の耐食性が悪いことがわかる。As is evident from the results shown in Table 1, the sample No. 9 (comparative example) in which the porous anodic oxide film was formed by the alumite sulfate treatment had poor corrosion resistance on the outer surface side. This is because a corrosive gas or plasma invades from the holes and the corrosion resistance is reduced. Further, in the sample No. 11, a large amount of gas was released, because the hydration reaction proceeded more through the pores of the anodic oxide film during the boehmite treatment, and the water content of the film was 30 to 30%.
This is because it will be about 60% by weight. On the other hand, it was found that in the case where the nonporous anodic oxide film was formed, the above-mentioned hydration reaction did not proceed slightly. Also,
The water content is 10% by weight or less and the thickness is 0.3 to 0.9.
Samples Nos. 1 to 5 in which a non-porous anodic oxide film of μm is formed on the outer surface have a low water content and prevent the invasion of corrosive gas or plasma from the holes, so that the corrosion resistance on the outer surface side is reduced. It is clear that the gas emission is small and the gas emission amount is small. Further, even when the non-porous anodic oxide film is formed on the outer surface, the non-porous anodic oxide film has a water content of more than 10% by weight or the sample N having a thickness of less than 0.3 μm.
It can be seen that those with o.7 to 8 have poor corrosion resistance on the outer surface and a large amount of gas release. The sample No. 6 having a thin boehmite film thickness of 0.15 μm is
It can be seen that the corrosion resistance of the waterway is poor.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように本発明の真空機器の
表面処理アルミニウム構成部品にあっては、少なくとも
外面に厚さが0.3〜0.9μmで、かつ含水率が10
重量%以下の無孔質陽極酸化皮膜が形成され、内部に設
けられられた水路の壁面に厚さが0.2〜3.0μmの
ベーマイト皮膜が形成されたことにより、皮膜からのガ
ス放出量が少ないうえ外面のプラズマ等に対する耐食性
が優れ、しかも内部の水路の冷却水に対する耐食性が優
れる。また、上記無孔質陽極酸化皮膜の形成にあって
は、封孔処理を必要とせず、多孔質陽極酸化皮膜を形成
する場合と比べて電解時間も短くて済むので、下地処理
時間を短縮でき、生産性が向上するとともにコストダウ
ンが可能である。また、本発明の真空機器の表面処理ア
ルミニウム構成部品が備えられた真空機器にあっては、
真空環境下においても皮膜中の水分に起因する皮膜から
のガスの放出量が少くなるので、真空特性が優れ、ま
た、上記皮膜から放出されたガスが塩素ガス等の反応性
ガスやプラズマ等と反応することも殆どなくなるので、
このような真空機器を用いてエッチングや薄膜の形成を
行うと、エッチング不良が生じたり、薄膜が汚染される
ことが改善され、特性の安定した半導体基板等が得られ
易いという利点がある。As described above, in the surface-treated aluminum component of the vacuum device of the present invention, at least the outer surface has a thickness of 0.3 to 0.9 μm and a water content of 10 to 10 μm.
% By weight of a non-porous anodic oxide film having a thickness of 0.2 to 3.0 μm on the wall of a water channel provided therein. In addition, the corrosion resistance to plasma and the like on the outer surface is excellent, and the corrosion resistance to cooling water in the internal water passage is excellent. In addition, in the formation of the nonporous anodic oxide film, no sealing treatment is required, and the electrolysis time can be shorter than in the case of forming a porous anodic oxide film. In addition, productivity can be improved and costs can be reduced. Further, in a vacuum device provided with a surface-treated aluminum component of the vacuum device of the present invention,
Even in a vacuum environment, the amount of gas released from the film due to the moisture in the film is small, so the vacuum characteristics are excellent, and the gas released from the film is reactive gas such as chlorine gas or plasma. Because there is almost no reaction,
When etching or thin film formation is performed using such a vacuum device, the occurrence of poor etching or contamination of the thin film is improved, and there is an advantage that a semiconductor substrate or the like having stable characteristics is easily obtained.
【図1】 本発明の表面処理アルミニウム構成部品の実
施形態のヒータカバーと基板カバーとガス分散板が備え
られた連続処理型のプラズマCVD装置の例を示す概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a continuous processing type plasma CVD apparatus provided with a heater cover, a substrate cover, and a gas dispersion plate according to an embodiment of a surface-treated aluminum component of the present invention.
【図2】 図1のプラズマCVD装置に備えられたヒー
タカバーを基板側から見た図である。FIG. 2 is a diagram of a heater cover provided in the plasma CVD apparatus of FIG. 1 as viewed from a substrate side.
20・・・ヒータカバー、20a・・・水路、22・・・基板カ
バー、22a・・・水路、23・・・ガス分散板。20: heater cover, 20a: water channel, 22: substrate cover, 22a: water channel, 23: gas dispersion plate.
Claims (3)
はアルミニウム合金素材からなる構成部品であって、 前記構成部品は内部に冷却用の水路が設けられ、少なく
とも外面に厚さが0.3〜0.9μmで、かつ含水率が
10重量%以下の無孔質陽極酸化皮膜が形成され、前記
水路の壁面に厚さが0.2〜3.0μmのベーマイト皮
膜が形成されていることを特徴とする真空機器の表面処
理アルミニウム構成部品。1. A component made of aluminum or an aluminum alloy material provided in a vacuum device, wherein said component has a cooling water channel provided therein and has a thickness of at least 0.3 to 0.9 μm on an outer surface. And a non-porous anodic oxide film having a water content of 10% by weight or less is formed, and a boehmite film having a thickness of 0.2 to 3.0 μm is formed on the wall of the water channel. Surface treated aluminum components of equipment.
ミニウム構成部品が少なくとも備えられたことを特徴と
する真空機器。2. A vacuum device comprising at least a surface-treated aluminum component of the vacuum device according to claim 1.
ムまたはアルミニウム合金素材からなる構成部品の少な
くとも外面に、硼酸、硼酸塩、アジピン酸、酒石酸塩、
クエン酸塩、マロン酸塩の群から選ばれる1種または2
種以上からなる電解質水溶液により陽極酸化処理を施し
て含水量10%以下の無孔質陽極酸化皮膜を形成した
後、外面に無孔質陽極酸化皮膜が形成された構成部品を
80〜100゜Cの温水中に浸漬して前記水路にベーマ
イト皮膜を形成する工程を少なくとも備えることを特徴
とする真空機器の表面処理アルミニウム構成部品の製造
方法。3. A component having a cooling water passage therein, and boric acid, borate, adipic acid, tartrate,
One or two selected from the group consisting of citrate and malonate
After performing anodizing treatment with an aqueous electrolyte solution comprising at least one or more species to form a nonporous anodized film having a water content of 10% or less, the component having the nonporous anodized film formed on the outer surface is heated to 80 to 100 ° C. At least a step of forming a boehmite film in the water channel by immersion in hot water.
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- 1997-06-27 JP JP17254697A patent/JP3705898B2/en not_active Expired - Lifetime
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