KR101196297B1

KR101196297B1 - Ｙ₂ｏ₃질 소결체, 내식성 부재 및 그 제조방법, 및반도체?액정제조장치용 부재

Info

Publication number: KR101196297B1
Application number: KR1020067001829A
Authority: KR
Inventors: 토시유키 하마다
Original assignee: 쿄세라 코포레이션
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2012-11-06
Also published as: JP4679366B2; JPWO2005009919A1; DE112004001391B4; US20080207432A1; US7932202B2; WO2005009919A1; DE112004001391T5; KR20060054358A

Abstract

Y를 Y₂O₃환산으로 99.9질량% 이상 함유하는 Y₂O₃질 소결체로 이루어지고, 상기 Y₂O₃질 소결체 표면의 평균 결정입경과 심부의 평균 결정입경의 차가 15㎛ 이하인 내식성 부재로 한다.

Description

Ｙ₂Ｏ₃질 소결체, 내식성 부재 및 그 제조방법, 및 반도체?액정제조장치용 부재{Y2O3 SINTERED BODY, CORROSION RESISTANT MEMBER AND METHOD FOR PRODUCING SAME, AND MEMBER FOR SEMICONDUCTOR/LIQUID CRYSTAL PRODUCING APPARATUS}

본 발명은 Y₂O₃질 소결체, 내식성 부재 및 그 제조방법, 및 반도체?액정제조장치용 부재에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 Y₂O₃질 소결체 또는 내식성 부재는, 반도체?액정제조장치에 사용하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 대한 높은 내식성이 요구되는 부재, 예를 들면, 챔버, 마이크로파 도입창, 샤워 헤드, 포커스 링, 실드 링 등에 사용하면 바람직한 것이다.

최근, 예를 들면, 반도체?액정제조시의 에칭이나 성막 등의 각 공정에 있어서, 플라즈마를 이용하여 피처리물로의 처리를 실시하는 기술이 활발하게 사용되고 있다. 이 공정에는 반응성이 높은 불소계, 염소계 등의 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스가 다용되고 있다. 따라서, 반도체?액정제조장치에 사용되는 부식성 가스나 그 플라즈마에 접촉하는 부재에는 높은 내식성이 요구되고 있다.

이러한 내식성 부재에는 종래부터 석영 유리나 스텐레스, 알루미늄 등의 내 식성 금속이 이용되고 있었다.

또한, 금속 이외에도 내식성 부재로서 세라믹스가 사용되고, 예를 들면, 알루미나 소결체, 질화알루미늄 소결체나 이들 세라믹스 소결체에 탄화규소 등의 세라믹을 피복한 것이 사용되고 있었다.

또한, 최근에는 상술의 세라믹스로 이루어지는 내식성 부재 대신에, 이트륨?알루미늄?가닛(YAG) 소결체나 Y₂O₃질 소결체가 내식성이 뛰어난 재료로서 주목받아 오고 있다.

특히, Y₂O₃질 소결체는 다음과 같은 이유에서 내식성이 뛰어난 것으로 되어 있다. 즉, 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스, 예를 들면 불소계 가스가 Y₂O₃질 소결체 중의 Y₂O₃와 반응하면 주로 YF₃를 생성하고, 예를 들면 염소계 가스와 Y₂O₃가 반응하면 주로 YCl₃를 생성한다. 이들 반응생성물의 융점(YF₃:1152℃, YCl₃:680℃)은, 종래부터 사용되고 있었던 석영이나 산화 알루미늄 소결체와의 반응에 의해 생성되는 반응생성물의 융점(불소계 가스의 경우는 SiF₄:-90℃나 AlF₃:1040℃, 염소계 가스의 경우는 SiCl₄:-70℃나 AlC1₃:178℃)보다 높다. 이렇게, 반응생성물(YF₃, YCl₃)의 융점이 높기 때문에, Y₂O₃질 소결체는 부식성 가스의 플라즈마에 고온에서 노출되었다고 해도 부식되기 어려워진다.

그런데, Y₂O₃질 소결체를 할로겐 원소가 함유된 부식성 가스나 그 플라즈마 에 접촉하는 부재에 적용한 기술이 특허문헌1~8에 개시되어 있다.

특허문헌1(일본 특허공개 공보 2001-139365호)에는 희토류 산화물을 함유하고, 열전도율이 40W/m?K 이하, 실온으로부터 500℃에서의 전체 방사율이 80% 이하인 세라믹스 소결체를 사용하는 것이 기재되어 있다.

특허문헌2(일본 특허공개 공보 2001-179080호)에는 상대밀도 94% 이상, 순도 99.5% 이상의 Y₂O₃로 구성되는 저금속오염의 기판처리용 부재가 기재되어 있다.

특허문헌3(일본 특허공개 공보 2001-181024호)에는 Y₂O₃를 30중량% 이상 함유하며, 기공율이 3%를 넘고 8% 이하인 세라믹스 부재가 기재되어 있다.

특허문헌4(일본 특허공개 공보 2002-68838호)에는 적어도 표면영역이 Y₂O₃소결체인 것을 특징으로 하는 내 플라즈마성 부재가 기재되어 있다.

특허문헌5(일본 특허공개 공보 2002-255647호)에는 금속미량성분의 함유량이 중량기준으로 Si:200ppm 이하, Al:100ppm 이하, Na, K, Ti, Cr, Fe, Ni의 총량:200ppm 이하인 Y₂O₃ 소결체가 기재되어 있다.

특허문헌6(일본 특허공개 공보 2003-55050호)에는 금속미량성분량이 질량기준으로 Si:400ppm 이하, Al:200ppm 이하이며, 평균 입경이 200㎛ 이하, 기공율이 5% 이하인 Y₂O₃ 소결체가 기재되어 있다.

특허문헌7(일본 특허공개 공보 2001-181042호)에는 상대밀도가 96% 이상인 Y₂O₃로 이루어지는 Y₂O₃ 소결체가 기재되어 있다.

특허문헌8(일본 특허공개 공보 5-330911호)에는 Y₂O₃에 산화티타늄 등을 첨가하여 이루어지는 Y₂O₃기재가 나타내어져 있다.

일반적으로 Y₂O₃질 소결체는 난소결재료이기 때문에, 대기분위기하에서는 대략 1500℃보다 높은 온도에서 소성하여 치밀화될 필요가 있었다(예를 들면, 특허문헌4, 8에 개시). 그런데, 소성온도가 고온인 경우, 소결성을 향상시키기 위해서 평균 결정입경이 1㎛ 이하인 미소분말을 사용하거나, 승온시간을 빠르게 하거나, 성형체를 적재하기 위한 소성용 지그의 융점이 낮은 것을 사용하거나 할 경우에는, 소성시에 표면측으로부터 소결이 급격하게 진행되어, 소결체의 표면과 심부에서 결정입경의 차가 생기는 일이 있었다.

본 발명자가 예의검토한 결과, 상술과 같은 소결체의 표면과 심부의 결정입경차가 소결체의 부식이나 소결체로부터의 파티클 발생에 강하게 관계되어 있는 것을 발견했다. 즉, 소결체의 표면과 심부의 결정입경차가 있을 경우에, 소결체의 내부응력이 커져서 기계적 강도의 저하가 생겨 다음과 같은 문제가 생기는 것을 알 수 있었다. 예를 들면, 통상의 분위기 중에서 사용할 경우에 문제는 없지만, 부식성 가스, 특히 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스나 그 플라즈마 중에서 사용하면, 표면이 부식되어져서 균열이 발생하고, 소결체의 내부응력이 이 균열에 작용되어서 소결체가 깨지거나, 크랙이 생기거나 해서 기계적 강도가 저하된다.

본 발명자가 행한 많은 실험 및 이론적 고찰에 따르면, 결정입경차에 의해서 문제가 발생하는 이유는 다음과 같이 추정된다. 즉, 소결체의 표면과 심부에서 평균 결정입경이 크게 다른 경우, 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스나 그 플라즈마 중에서 사용하면, 소결체 표면의 부식이나 소결체 내의 열구배에 의해서 표면 및 그 근방에 있는 결정과 심부의 결정 사이에 큰 응력텐서(stress tensor)가 발생하고, 이 응력텐서에 의해서 소결체 중에 큰 내부응력이 발생한다. 내부응력이 커지면 결정의 격자변형이 커져서 격자결함(Y₂O₃질 소결체 중의 결정의 결정격자를 구성하는 Y, O의 결손이나, Y, O의 배열의 혼란 등을 말한다)이 증가되기 때문에, 격자결함에 위치하거나 인접하거나 하는 원자가 전기적, 결정구조적으로 불안정하게 되어, 결정입자 사이의 결합이 약해진다. 이러한 결정입자 사이의 결합이 약해진 결정은 부식되어서 표면에 균열이 생기기 쉬워져, 외부로부터의 응력에 대해서 취약해진다(기계적 강도가 저하된다)고 생각된다.

그런데, 특허문헌5~7에 나타내는 바와 같이 종래부터 잔부의 금속원소를 억제한 Y₂O₃질 소결체는 내식성을 향상시켜, 파티클 등의 발생을 억제하는 것에 유효하다고 되어 있다.

그러나 최근, 반도체칩, 액정 패널의 소형화, 회로 등의 세밀도화에 대응해서 반도체 제조장치나 액정제조장치의 에칭이나 성막공정에서 부식이나 파티클 등의 발생을 억제할 수 있는 내식성이 높은 부재로의 요구가 강해지고 있다. 이 때문에, 종래의 내식성 부재의 내식성 레벨로는 대응할 수 없게 되어 왔다.

특히, 상술한 바와 같이 소결체의 표면과 심부에 결정입경차가 있으면, 단순하게 소결체 잔부의 금속원소량을 낮게 해도, 현재 요구되는 높은 레벨의 내식성, 예를 들면 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 플라즈마에 수만시간 노출된 후여도 에칭 레이트가 증가하지 않는 레벨이나, 반도체칩상의 배선 패턴이 수십 ㎚인 반도체에 사용해도 파티클의 양이 문제없는 레벨의 내식성을 갖추는 것은 어려운 것을 알 수 있었다. 이 이유는 이하와 같이 생각된다. 즉, 상술한 바와 같이 소결체의 표면과 심부에 평균 결정입경의 차가 있으면, 내부응력이 향상되어서 격자결함이 증대된다. 격자결함의 증대는 결정격자를 구성하는 원자의 전기적, 결정구조적 불안정으로 이어진다. 특히 격자결함에 위치하는 원자는 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스나 그 플라즈마에 접촉하면, 용이하게 할로겐 원소와 반응해서 할로겐 원소 화합물로 된다. 격자결함에 위치하는 원자의 부식반응에 의해서 생성된 할로겐 화합물은, 소결체 표면에 입자를 형성하거나, 입자를 형성해서 소결체 밖으로 방출되거나, 할로겐 가스 플라즈마에 의해서 소결체의 표면근방에서 에칭된다. 이 때문에, 격자결함에 위치하는 원자에 인접하는 원자도 전기적, 결정구조적으로 안정성을 유지하는 것이 곤란하게 된다. 그 결과, 이 인접하는 원자에도 같은 현상이 연쇄적으로 일어나, 할로겐 원소화합물의 생성에 의한 부식 또는 에칭이 진행된다고 생각된다. 이렇게 연쇄적으로 부식이나 에칭이 진행되기 때문에 금속원소량을 적게 했을 경우에도 에칭 레이트나 파티클의 양을 충분히 낮게 할 수 없었다고 생각된다.

또한, 특허문헌8과 같이 산화티타늄을 Y₂O₃질 소결체에 첨가하면, 저온소성이 가능하게 되어 제조비용을 저감할 수 있지만, Y₂O₃이외의 결정상이 많아져 내식성이 나빠진다는 문제점을 갖고 있었다.

또한, 상술과 같은 소결체 표면과 심부의 결정입경차는 외관의 색 얼룩에도 관계되어 있었다. 즉, 빛을 소결체에 조사했을 경우, 각 결정입자 개개의 계면에서 빛의 흡수 및 반사가 일어나지만, 이 흡수의 계수, 반사의 각도 또는 반사율은 결정입경의 차이에 의해서 크게 변화되어 있는 것이라고 생각된다. 따라서, 일반적인 Y₂O₃질 소결체는 예를 들면 백색을 띠지만, 소결체의 표면과 심부의 평균 결정입경의 차가 크게 다른 Y₂O₃질 소결체에서는, 소결체의 표면과 심부의 각 결정입자의 계면에서 반사, 흡수가 다르므로 부분적으로 황색이 되거나, 회색으로 보이거나 한다. 이 현상은, 소결체의 절단면을 연마 등에 의해 가공해서 이 가공면을 눈으로 관찰하면, 가공면에 표면과 심부에서 색 얼룩이 있는 점으로부터 이해할 수 있다.

본 발명은 상술한 여러 가지 지견에 기초해서 이루어진 것이며, 할로겐 원소를 함유하는 내식성 가스나 그 플라즈마의 분위기 중에서도 뛰어난 내식성과 높은 기계적 강도를 유지하여, 외관상의 색 얼룩을 저감한 Y₂O₃질 소결체, 내식성 부재 및 그 제조방법 및 반도체?액정제조장치용 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(그 해결방법)

본 발명자는, 상기 지견에 기초해서 예의검토한 결과, Y₂O₃질 소결체의 표면과 심부의 평균 결정입경의 차를 15㎛ 이하로 작게 제어하면, 할로겐 원소를 함유하는 내식성 가스나 그 플라즈마의 분위기 중에서 사용해도 양호한 내식성을 유지하면서, 기계적 강도의 저하를 억제하고, 아울러 외관상의 색 얼룩을 저감한 내식성 부재를 제공할 수 있는 것을 발견하여 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명은 Y를 Y₂O₃환산으로 99.9질량% 이상 함유하는 Y₂O₃질 소결체로 이루어지고, 상기 Y₂O₃질 소결체 중에 Si, Fe, Al, AE(AE는 주기율표 제2족 원소) 의 금속원소(이하, 이들 금속원소를 합쳐서 「금속원소M」으로 한다)도 모두 함유하고, 상기 Y₂O₃질 소결체의 심부에 있어서의 금속원소M의 각각의 함유량에 대하여, 표층부에 있어서의 금속원소M 각각의 함유량의 비가 모두 0.2~3이고, 상기 Y₂O₃질 소결체의 표면의 평균 결정입경(0.5㎛ 이하인 결정을 제외한다. 이하, 동일)과 심부의 평균 결정입경의 차가 15㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 내식성 부재를 제공한다.

삭제

상기 Y₂O₃질 소결체 중에 함유되는 Si, Fe, Al, AE는, 질량기준으로 Si가 SiO₂ 환산으로 300ppm 이하, Fe가 Fe₂O₃ 환산으로 50ppm 이하, Al이 Al₂O₃ 환산으로 100ppm 이하, AE가 AEO 환산으로 350ppm 이하인 내식성 부재를 제공한다.

삭제

Y₂O₃질 소결체의 10㎒~5㎓에 있어서의 유전정접을 2×10^-3이하로 하는 내식성 부재를 제공한다.

Y₂O₃질 소결체 중에 함유되는 탄소의 함유량을 100질량ppm 이하로 하면 좋다. 또한, Y₂O₃질 소결체의 기공율이 5% 이하인 내식성 부재를 제공한다.

Y₂O₃질 소결체의 밀도가 4.8g/㎤ 이상인 내식성 부재를 제공한다.

또한, 본 발명에서는 이하의 내식성 부재의 제조방법을 제공한다.

즉, 99.9질량% 이상의 Y₂O₃와 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO도 모두 함유하고, 그 함유량이 질량기준으로 SiO₂가 250ppm 이하, Fe₂O₃가 40ppm 이하, Al₂O₃가 50ppm 이하, AEO가 250ppm 이하인 출발원료를 사용하여, 평균 입경이 1㎛ 이하가 될때까지 분쇄하는 분말준비공정과, 상기 분말을 사용하여 성형하는 성형공정과, 상기 성형체를 20℃/시간 이하의 승온속도로 승온한 후, 1500~2000℃에서 소성하는 소성공정을 갖는 제조방법을 제공한다.

상기 성형체를 융점이 2000℃를 넘는 소성용 지그에 적재하는 것이 바람직하다.

분말 중에 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO 중 어느 하나를 함유하고, 그 함유량을 질량기준으로 SiO₂를 250ppm 이하, Fe₂O₃를 40ppm 이하, Al₂O₃를 50ppm 이하, AEO를 250ppm 이하로 한다.

또한, 할로겐 원소가 함유된 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 접촉하는 분위기 중에서 상술의 내식성 부재를 사용하는 것이 바람직하다.

(종래기술보다 유효한 효과)

Y₂O₃질 소결체의 표면과 심부의 평균 결정입경의 차를 15㎛ 이하로 작게 했을 경우, 표면 및 그 근방에 있는 결정과 심부의 결정 사이에 작용하는 응력텐서를 작게 할 수 있고, Y₂O₃질 소결체 중의 내부응력을 억제할 수 있다. 따라서, 결정의 격자결함의 증가를 억제할 수 있어, Y₂O₃결정을 구성하는 결정격자의 원자를 전기적, 결정구조적으로 안정시킬 수 있다. 이것에 의해 결정입자 사이의 결합을 유지시켜서, 외부로부터의 응력에 대한 기계적 강도가 저하되는 것을 억제하여, 깨짐이나 크랙 발생을 방지할 수 있다.

또한, 상술과 같이 본 발명의 내식성 부재는 Y₂O₃질 소결체 중의 내부응력의 증가를 억제하여, 격자결함의 증가를 억제하고 있으므로, 전기적, 결정구조적으로 안정되게 되며, 이것에 의해 파티클의 발생이나 에칭의 진행을 억제할 수 있어, 내식성을 향상시킬 수 있다.

또한, 평균 결정입경의 차를 작게 한 Y₂O₃질 소결체는 각 결정입자의 계면에서 빛의 흡수계수, 반사각도나 반사율의 차이로부터 오는 색상, 명도, 채도의 변화를 억제할 수 있으므로 색 얼룩을 저감할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 내식성 부재에 의해 반도체?액정장치용 부재를 구성하면, 제조장치 중에서 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 노출되어도 뛰어난 내식성을 갖고, 부품교환의 빈도를 적게 할 수 있기 때문에 제조비용을 억제할 수 있게 된다.

도 1은, 본 발명의 내식성 부재가 사용되는 에칭 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 내식성 부재는 Y를 Y₂O₃환산으로 99.9질량% 이상 함유하는 Y₂O₃질 소결체로 이루어지고, 상기 Y₂O₃질 소결체 중에 Si, Fe, Al, AE(AE는 주기율표 제2족 원소)의 금속원소(이하, 이들 금속원소를 합쳐서 「금속원소M」으로 한다)도 모두 함유하고, 상기 Y₂O₃질 소결체의 심부에 있어서의 금속원소M의 각각의 함유량에 대하여, 표층부에 있어서의 금속원소M 각각의 함유량의 비가 모두 0.2~3이고, 상기 Y₂O₃질 소결체의 표면의 평균 결정입경(0.5㎛ 이하인 결정을 제외한다. 이하, 동일)과 심부의 평균 결정입경의 차를 15㎛ 이하로 한 것이다.

따라서, Y를 Y₂O₃ 환산으로 99.9g질량% 이하인 것을 사용했을 경우에는, 본 건과 같은 충분한 내식성을 얻을 수 없다. 더욱 바람직하게는 Y를 Y₂O₃ 환산으로 99.95질량% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, Y₂O₃결정 중의 불순물 원소를 적게 해서 격자결함을 더욱 적게 할 수 있으므로, 더욱 내식성을 향상시킬 수 있다.

그런데, 본 발명에 나타내는 Y₂O₃질 소결체의 심부란, 소결체의 두께방향에 있어서의 대략 중앙의 결정입경을 말한다. 또한, 평균 결정입경의 측정에 대해서, 표면에 있어서의 평균 결정입경의 측정에 대해서는, 표면을 금속현미경이나 주사형 전자현미경(SEM)에 의해 50~2000배 정도의 배율로 관찰하여 사진촬영한다. 얻어진 사진에 찍혀 있는 복수의 결정의 입경을 측정하여, 이들의 입경을 평균해서 평균 결정입경을 구한다. 마찬가지로, Y₂O₃질 소결체의 심부의 평균 결정입경은 Y₂O₃질 소결체의 단면을 경면 연마하여, 얻어진 경면의 심부(두께방향의 대략 중앙)를 금속현미경이나 주사형 전자현미경(SEM)에 의해 관찰하여 측정한다. SEM으로 표면, 심부의 결정을 관찰했을 때에 결정의 윤곽이 불선명하기 때문에 입경을 구하는 것이 곤란할 경우는, 시료의 입계를 열처리 혹은 화학적 처리에 의해 에칭한 후, SEM사진을 찍는 것이 바람직하다. 또한, 결정입경의 측정에 있어서 결정입경이 0.5㎛ 이하인 결정은 기계적 강도나 색 얼룩에 주는 영향이 작으므로 평균 결정입경의 계산의 대상외로 한다.

또한, Y₂O₃질 소결체의 표면의 평균 결정입경과 심부의 평균 결정입경의 차가 3O㎛ 보다 크게 된 경우에는, 소결체 중의 내부응력이 커져, 결정의 격자결함이 증대된다고 생각되고, 이것에 의해 소결체의 기계적 강도의 저하가 생길 뿐만 아니라, 색 얼룩이 발생한다. 따라서, 색 얼룩을 현저하게 억제하고, 기계적 강도를 계속 유지하기 위해 Y₂O₃질 소결체 중의 표면의 평균 결정입경과 심부의 평균 결정입경의 차를 15㎛ 이하로 하고, 바람직하게는 8㎛ 이하로 하면 좋다.

여기서, 표면과 심부의 평균 결정입경의 차를 30㎛ 이하로 한 Y₂O₃질 소결체의 색은, 색상을 H, 명도를 V, 채도를 C로 했을 때의 만셀기호(HV/C)로 나타내면 다음의 색으로 된다. 즉, 색상이 무채색일 경우는 색상(H)이 9.0~10.0N, 색상이 채색일 경우는 색상(H)이 5R(적), 8.0~10.0YR(황적) 또는 0.1~5Y(황) 중 어느 하나이고, 명도(V)가 7.0~10.0, 채도(C)가 0.5~3인 색으로 된다. 이것에 대하여, 소결체의 표면과 심부의 평균 결정입경의 차가 30㎛를 넘을 경우에는, 색상이 무채색일 경우는 색상(H)이 9.0N보다 작고, 색상이 채색일 경우는 색상(H)이 5R(적), 8.0~10.0YR(황적) 또는 0.1~5Y(황) 중 어느 하나이고, 명도(V)가 7.0~10.0의 범위 외, 채도(C)가 0.5~3.0의 범위 외인 색으로 된다. 또한, 평균 결정입경의 차를 15㎛ 이하로 하는 것에 의해, 색상이 무채색일 경우는 색상(H)이 9.0~10.0N, 색상이 채색일 경우는 색상(H)이 8.0~10.0YR(황적), 0.1~5.0Y(황) 중 어느 하나이고, 명도(V)가 7.0~10.0, 채도(C)가 0.5~3.0인 색으로 되어, 색상의 편차가 적어져 가는 경향이 있기 때문에 색 얼룩을 억제할 수 있게 된다. 또한, 평균 결정입경의 차를 8㎛ 이하로 했을 경우는 채도(C)가 0.5~2로 편차가 더욱 작아져 오는 경향이 있어, 더욱 색 얼룩을 억제할 수 있는 것이다. 본 발명의 색의 측정에 대해서는 시판의 색채, 색차계로 측정할 수 있다.

또한, Y₂O₃질 소결체 중에 적어도 AE(AE는 주기율표 제2족 원소)의 금속원소를 함유한다. 이 2족 금속원소로서는, 바람직하게는 Ca, Mg, Sr, Ba이며, 보다 바람직하게는 Ca를 사용하면 좋다. 이들 2족 금속원소가 Y₂O₃질 소결체 중에 함유되었을 경우, 2족 금속원소의 함유량이 지나치게 많으면 입계에 Y와 AE의 산화물이 생기고, 이 산화물이 많아지면 Y₂O₃결정 사이에 입계상이 형성되기 쉬워져 내식성의 현저한 향상이 어려워진다. 그러나 미량의 AE, 즉, AE의 함유량이 AEO 환산으로 350ppm 이하이면, AE는 그 대부분이 Y₂O₃의 결정격자에 고용(固溶)되어 Y₂O₃ 결정의 입계에는 거의 존재하지 않게 되므로 내식성이 오히려 향상된다.

AE가 Y₂O₃의 결정격자에 고용되면 내식성이 향상되는 이유는 아직 해명되어있지 않지만, 다음과 같이 생각된다. 일반적으로, 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스, 예를 들면 CF₄ 가스의 플라즈마 중에서는 CF₄의 일부가 CF₃ 라디칼, 양이온(CF₃ ⁺). 음이온(F^-)으로 된다. CF₃ 라디칼, 양이온(CF₃ ⁺)은 소결체의 표면에 충돌해서 파티클을 발생시킨다. 한편, 음이온(F^-)은 Y³⁺와의 반응에 의해 YF₃를 생성해서 소결체를 부식시킨다. 이들 현상 중, 라디칼과 양이온의 충돌에 의한 파티클의 발생량은 AE를 Y₂O₃의 결정격자에 고용해도 거의 변하지 않는다. 그러나, F^-와 같은 음이온에 의한 Y₂O₃결정의 부식은 AE를 Y₂O₃의 결정격자에 고용시킴으로써 매우 저감된다. 따라서, 본 발명과 같이 결정입경차를 15㎛ 이하로 해서 내부응력을 저감하고, 또한 AE를 Y₂O₃의 결정격자에 고용시킴으로써 내식성이 더욱 향상된다.

AE의 고용에 의해서 F^- 등에 의한 YF₃의 생성량을 저감하여, 내식성이 더욱 향상되는 원인은 다음과 같이 생각된다. AE는 플러스 2가의 원자가를 갖고, 또한, 그 산화물은 고온에서 화학적으로 안정적이다. Y₂O₃의 결정격자에 AE를 고용시킴으로써 적량의 홀(hole)이 생성된다. 이 홀이 F^-와 같은 음이온과 반응함으로써 홀과 음이온 양자의 전하가 상쇄되어, 결과적으로 AE가 Y₂O₃결정에 고용되어 있지 않을 경우보다 Y³⁺와 F^-의 반응이 억제된다. 따라서, YF₃의 생성량이 저감되어 내식성이 더욱 향상된다.

이렇게, AE의 함유량을 AEO 환산으로 350ppm으로 하면, Y와 AE의 산화물로 이루어지는 입계상을 형성시키지 않도록 하면서, YF₃의 생성량도 적게 할 수도 있기 때문에 내식성을 특히 향상시킬 수 있다. 또한, AE 중 Ca를 100ppm 이하로 하는 것이 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스의 플라즈마 중에서의 화학적 안정성을 향상시키고, 그 결과 내식성을 특히 향상시킬 수 있는 점에서 보다 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 Y₂O₃질 소결체 중에 Si, Fe, Al도 더 함유되어 있고, Si, Fe, Al의 함유량을 질량기준으로 각각 Si가 SiO₂ 환산으로 3OOppm 이하, Fe가 Fe₂O₃ 환산으로 5Oppm 이하, Al이 Al₂O₃ 환산으로 10Oppm 이하로 하면, 내식성을 한층 향상시킬 수 있다.

금속원소M(Si, Fe, Al, AE) 중, Si, Fe, Al을 상술의 범위로 함으로써 내식성을 더욱 향상시킬 수 있는 이유는 다음과 같이 생각된다.

Si가 소결체 중에 혼입되면, Si는 주로 +4가의 Si⁴⁺로 되어서 존재한다. 소결체 중의 Si⁴⁺의 반경은 Y³⁺이온 반경에 비해서 1/2 이하로 작고, 또 Si⁴⁺와 Y³⁺는 가수가 다르므로 Y₂O₃의 결정격자 중에 Si는 고용되기 어렵다. 이 때문에 Si를 많이 함유할 경우, Si를 함유하는 내식성이 나쁜 입계상이 미량 생성되어, 내식성을 현저하게 향상시킬 수 없게 된다. Si의 함유량이 SiO₂ 환산으로 300ppm 이하이면, Si는 Y₂O₃의 결정격자 중 혹은 결정격자 사이에 고용되어, Si를 함유하는 내식성이 나쁜 입계상은 거의 생성되지 않으므로 내식성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Fe가 소결체 중에 혼입되면, Fe의 산화물, 예를 들면 Fe₂O₃상이 입계에 형성된다. Fe₂O₃ 등의 Fe 화합물은 자성체이므로, 할로겐 원소를 함유하는 가스의 플라즈마에 노출되었을 때에 플라즈마와 전자기적으로 반응하기 쉬워진다. 이 때문에, Fe화합물을 함유하는 입계상이 선택적으로 에칭되어, 내식성을 현저하게 향상시킬 수 없게 되어 버린다. Fe의 함유량이 Fe₂O₃ 환산으로 5Oppm 이하이면, Fe는 Y₂O₃의 결정격자 중 혹은 결정격자 사이에 고용되어, Fe 화합물을 함유하는 입계상은 거의 생성되지 않으므로, 할로겐 원소를 함유하는 플라즈마에 의해 입계가 에칭되기 어려워져서 내식성이 현저하게 향상된다.

Al이 소결체 중에 혼입되면, 육방정이나 사방정의 YAlO₃, 단사정의 Y₄AlO₉의 입계상이 입계에 미량 형성될 우려가 있다. 이들 입계상은, 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 대한 내식성을 저하시킬 우려가 있다. Al의 함유량이 Al₂O₃ 환산으로 100ppm 이하일 경우는, Al은 Y₂O₃의 결정격자 중 혹은 결정격자 사이에 고용되어, 이들 입계상이 입계에 거의 형성되지 않으므로, 내식성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

따라서, 보다 바람직하게는 Y₂O₃질 소결체 중에 Si, Fe, Al, AE의 모두를 함유하고, 모두 상술의 질량기준으로 Si를 SiO₂ 환산으로 3OOppm 이하, Fe를 Fe₂O₃ 환산으로 50ppm 이하, Al을 Al₂O₃ 환산으로 100ppm 이하, AE를 AEO 환산으로 350ppm 이하로 함으로써 내식성을 특히 향상시킬 수 있다.

또한, Si, Fe, Al, AE로 이루어지는 금속원소M의 함유량을 상술의 범위로 제어하고, 또한 심부의 금속원소M의 각각의 함유량에 대하여, 표면 및 그 근방의 금속원소M의 각각의 함유량의 비를 모두 0.2~3으로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 금속원소M는 Y₂O₃의 결정의 입성장을 촉진하는 작용이 있기 때문에, 금속원소M가 표면이나 심부 중 어느 하나에 편재되어 있으면, 그 부분에서 Y₂O₃결정이 입성장하기 쉬워지기 때문이다. 금속원소M의 편재가 현저하면, 표면과 심부의 결정입경의 차가 30㎛를 넘을 우려가 생기기 때문에 문제가 생긴다. 따라서, 심부에 대한 표면 및 그 근방의 각 금속원소M의 함유량의 비를 모두 0.2~3으로 함으로써, 표면의 평균 결정입경과 심부의 평균 결정입경의 차를 작게 할 수 있고, 기계적 강도가 특히 향상됨과 아울러, 외관상의 색 얼룩을 더욱 저감시킬 수 있다. 그리고, 심부의 금속원소M의 함유량에 대한 표면 및 그 근방의 금속원소M의 함유량의 비를 3 이하로 하면, 표면과 심부의 결정입경의 차를 15㎛ 이하로 할 수 있다.

금속원소의 편재가 일어나는 상세한 메커니즘은 불분명하지만, Y₂O₃ 성형체 중에 대략 균일 분산된 상태로 함유되어 있는 금속원소M가 소성공정에서 심부로부터 표면, 또는 표면으로부터 심부 중 어느 하나에 치우쳐서 확산되기 때문에, 금속원소M의 함유량이 표면근방이나 심부에서 많아진다고 생각된다. 심부와 표면 및 그 근방의 금속원소M의 함유비율은, 소성시의 승온속도(후술하는 실시예에 있어서의 V_A)에 의해서 제어할 수 있다. 즉, 승온속도를 높게 하면 심부에 대한 표면 및 그 근방의 금속함유량의 비율이 작아지고, 승온속도를 낮게 하면 심부에 대한 표면 및 그 근방의 금속함유량의 비율이 커지는 경향이 있다. 따라서, 소성시의 승온속도를 적절하게 선택하면, 심부와 표면 및 그 근방과의 금속원소M의 함유비율을 상기 범위 내로 제어할 수 있다.

Y₂O₃질 소결체의 심부의 금속원소M의 함유량에 대한, 표면 및 그 근방의 금속원소M 각각의 함유량의 비는, 예를 들면 다음과 같이 측정한다. 즉, 소결체의 표면 및 그 근방과, 심부의 위치에 상당하는 각각의 측정시료를 소결체로부터 잘라내고, 잘라낸 시료에 염산을 첨가하여, 마이크로파를 조사해서 용해한다. 이 용액 중 의 금속원소 Si, Fe, Al, AE의 함유량을 ICP(Inductively Coupled Plasma) 발광 분광 분석(시마즈세이사쿠쇼(주)제 ICPS-8100)에 의해 각각 구하고, 이 함유량을 소결체 중의 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO의 각각 함유량으로 환산한다. 금속원소M의 함유량의 비는, 이렇게 해서 구한 소결체의 표면 및 그 근방의 금속원소M의 함유량을 심부의 금속원소M의 함유량으로 나눔으로써 구한다.

또한, 금속원소M의 함유량의 비는 다음과 같이 해서 구할 수도 있다. 소결체 표면, 표면근방의 단면 및 심부의 단면 각각에 레이저 어블레이션 시스템(LSX-200 CETAC Technologes사제)을 사용해서 레이저를 조사하여, 증발된 원소를 ICP 질량분석장치(Platform ICP Micromass사제)에 의해 분석함으로써 표면, 표면근방 및 심부의 각각의 금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 원소의 카운트수를 구하고, 각각의 원소에 대해서, 심부의 카운트수에 대한 표면의 카운트수의 비를 각 금속원소의 함유량의 비로서 계산한다.

본 발명의 Y₂O₃질 소결체의 두께를 2㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 심부로부터 표면으로의 금속원소M의 확산이 억제되기 쉽고, 심부와 표면에서의 금속원소M의 농도차를 작게 할 수 있다. 이것에 의해서 상기 내부응력이 더욱 작아져, 기계적 강도가 더욱 높은 내식성 부재로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 Y₂O₃질 소결체의 10㎒~5㎓에 있어서의 유전정접(tanδ)을 2×10^-3이하로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 반도체?액정제조장치 내에서 발생하는 고주파 및 마이크로파를 내식성 부재가 흡수하기 어렵고, 장치 내에서 쓸 데없는 발열이 없어져 에너지 손실이 적어지기 때문에, 양호한 플라즈마의 발생효율을 얻을 수 있다.

유전정접이 2×1O^-3보다 크면, 반도체?액정제조장치 내에서 할로겐 원소 등을 함유하는 부식성 가스에 고주파의 전자계 에너지를 부여해서 안정적인 플라즈마를 생성시키고자 해도, 많은 전자계 에너지가 열에너지로 변환되므로 플라즈마 발생효율이 저하되어 버려서 바람직하지 않기 때문이다. 특히 유전정접이 2×1O^-4이하인 것이 바람직하다.

특히, 평균 결정입경의 차가 현저할 경우, 소결체의 표면 및 그 근방과 심부에서의 유전정접의 차가 현저해지기 때문에 인가된 전자계 에너지가 열에너지로 변함으로써 발생하는 발열량이, 표면과 심부에서 현저하게 다른 것으로 된다. 이것에 의해, 표면 및 그 근방과 심부에서의 열팽창에 큰 차이가 생겨 소결체가 깨지거나 크랙이 생기거나 할 우려가 있다. 이러한 깨짐이나 크랙를 방지하기 위해서라도 상기 평균 결정입계의 차를 15㎛ 이하로 한다.

또한, 유전정접(tanδ)이 2×1O^-3이하이고 소결체의 표면과 심부의 평균 결정입경의 차가 15㎛ 이하인 Y₂O₃질 소결체를 제작하기 위해서는, 평균 입경이 1㎛ 이하인 Y를 Y₂O₃환산으로 99.9질량% 이상 함유하고, 나머지가 AE와 Si, Fe, Al의 모두를 함유하는 분말을 성형하여, 얻어진 성형체를 20℃/시간 이하의 승온속도로 승온한 후, 1500~2000℃에서 3시간 이상 유지하고, 또한 100℃ 이하의 강온속도로 강온해서 소성한다.

또한, 본 발명의 Y₂O₃질 소결체 중에 함유되는 탄소의 함유량을 100질량ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 탄소의 함유량을 미량으로 억제함으로써, 소결체 중에 함유되는 탄소가 부식의 원인이 되기 쉬운 유리탄소로서 존재하는 일이 적어지고, 탄소의 대부분이 결정격자 내 혹은 격자 사이에 고용될 수 있어 높은 내식성을 유지할 수 있다. 또한, Y₂O₃의 결정끼리가 서로 강고하게 소결되어 있으므로, 기계적 강도가 높은 내식성 부재가 얻어진다. 또, 유리탄소의 발생이 적으므로, 그 전기적 작용에 의해서 생성되는 이온이나 전자의 이동을 저감시킬 수 있어, 유전정접이 특히 작은 내식성 부재가 얻어진다.

이 경우, 상술의 미량의 금속원소M와 함께 탄소를 미량 첨가하는 것이 바람직하다. 이 이유는 다음과 같다. 금속원소M의 결정입자 내 혹은 결정격자 사이로의 고용에 의해서 극미량의 격자결함이 생긴다. 이 격자결함의 전이를 실온 뿐만 아니라 고온 예를 들면 100O℃에서도 미량의 탄소가 핀고정되므로, 실온으로부터 고온까지의 온도범위에서 기계적 강도가 더욱 뛰어난 내식성 부재로 된다.

또한, 본 발명의 Y₂O₃질 소결체의 기공율을 5% 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, Y₂O₃질 소결체 중의 기공에 인접하는 결정입자는 다른 결정입자와 부분적으로밖에 연결되어 있지 않기 때문에, 외부로부터의 기계적 응력에 의해서 균열이 생기거나 박리되거나 하기 쉽다. 이 때문에, 기공에 인접하는 결정입자는 할로겐 가스를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 노출되어 부식되면, 박리되어서 파 티클로 되기 쉽다. 특히, 표면의 개기공과 인접하는 결정은 박리되어서 파티클로 되기 쉽다. 또한, 파티클이 많이 발생하면, 내식성 부재의 높은 기계적 강도를 장기간에 걸쳐서 유지할 수 없다.

따라서, 파티클의 발생량을 적게 하여, 높은 기계적 강도를 장기간에 걸쳐서 유지하기 위해서는, 기공율을 작게 해서 기공에 인접하는 결정을 될 수 있는 한 적게 할 필요가 있다. 본 발명의 Y₂O₃질 소결체에 있어서는, 표면과 심부의 결정입경의 차를 15㎛ 이하로 하는 것에 더하여, 기공율을 5% 이하로 함으로써 기공이 발생할 확률이 낮아지고, 또 기공에 인접하는 결정을 적게 할 수 있으므로 내식성, 기계적 강도가 향상되고, 파티클의 발생량도 적은 내식성 부재가 얻어진다.

또한, Y₂O₃질 소결체의 밀도를 4.8g/㎤ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, Y₂O₃결정끼리가 보다 강고하게 소결되어 있으므로, 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 노출되어도, 에칭이 입계를 기점으로 해서 일어나는 것을 특히 억제할 수 있다. 따라서, 할로겐 가스를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 대해서, 더욱 에칭되기 어려운 내식성 부재가 얻어진다. 특히, 상기 밀도를 4.9g/㎤ 이상으로 함으로써 특히 내식성이 향상될 뿐만 아니라, 유전손실을 특히 작게 할 수도 있다.

본 발명의 내식성 부재의 열전도율은 30W/m?K 이하로 하는 것이 바람직하다. 열전도율이 30W/m?K보다 높으면, 반도체 제조장치로의 입력 에너지의 증가를 도모하여 보다 플라즈마를 고밀도화하고자 했을 경우에, 입력 에너지가 열에너지로 서 계외로 방출되어 버리기 때문에, 에너지 손실이 많아져 생산성이 향상되지 않기 때문이다.

또한, 상술의 밀도 및 기공율은 아르키메데스법에 의한 측정, 탄소량은 탄소분석장치(호리바 세이사쿠쇼제 EMIA-511형)에 의한 측정, 열전도율은 JIS R1611에 기초하는 측정에 의해 구할 수 있다. 또한, 열전도율을 열확산율로 계산할 경우, 열확산율은 레이저 플래시법으로 측정한 값을 사용한다.

다음에 본 발명의 내식성 부재의 제조방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 내식성 부재의 제조방법은 99.9질량% 이상의 Y₂O₃와 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO도 모두 함유하고, 그 함유량이 질량기준으로 SiO₂가 250ppm 이하, Fe₂O₃가 40ppm 이하, Al₂O₃가 50ppm 이하, AEO가 250ppm 이하인 출발원료를 사용하여, 평균 입경이 1㎛ 이하가 될때까지 분쇄하는 분말준비공정과, 상기 분말을 사용하여 성형하는 성형공정과, 상기 성형체를 20℃/시간 이하의 승온속도로 승온한 후, 1500~2000℃에서 소성하는 소성공정을 갖는 것이다.

이 제조방법에 의해, Y₂O₃질 소결체의 표면의 평균 결정입경과 심부의 평균 결정입경의 차를 작게 할 수 있으므로, 기계적 강도가 높고, 외관상의 색 얼룩이 억제된 Y₂O₃질 소결체를 제조할 수 있다.

또한, 성형체를 융점이 2000℃를 넘는 소성용 지그에 적재하여, 평균 20℃/시간 이하의 느린 승온속도로 승온한 후, 1500~2000℃에서 소성함으로써, 소결체의 표면으로부터 심부까지의 전체 부위에 포함되는 결정입자를 보다 균일하게 소결시켜, 표면과 심부의 결정입경의 차를 작게 할 수 있다.

또한, 소성 지그가 융점 2000℃를 넘는 것으로 하는 것은, 융점이 2000℃ 이하인 소성 지그를 사용했을 경우는, 성형체와 소성용 지그가 소성 중에 고착되거나, 얻어지는 내식성 부재가 크게 변형되거나, 표면 및 그 근방의 결정이 이상 입성장하기 때문에, 평균 결정입경의 차가 30㎛를 크게 넘을 경우가 있기 때문이다.

또한, 상기 분말 중에 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO 모두 함유하고, 그 함유량을 질량기준으로 SiO₂를 250ppm 이하, Fe₂O₃를 40ppm 이하, Al₂O₃를 50ppm 이하, AEO를 250ppm 이하로 억제한 분체를 사용함으로써, 소결체의 표면근방과 심부의 평균 결정입경의 차를 특히 작게 할 수 있으므로, 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 대한 내식성을 더욱 향상시킨 Y₂O₃질 소결체로 이루어지는 내식성 부재를 제조할 수 있다.

본 발명의 내식성 부재(Y₂O₃질 소결체)의 제조방법은 구체적으로는 다음과 같다.

우선, 출발원료로서 Y₂O₃를 99.9질량% 이상 함유하고, 나머지가 AEO와 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃ 모두를 함유하는 분말을 준비하여, 이 분말을 분쇄용 밀(mill)에 용매(이온 교환수)와 함께 투입해서, 분말의 평균 입경을 1㎛ 이하로 습식 분쇄한 후, 유기결합제를 첨가해서 슬러리를 제작한다. 바람직하게는, 출발원료 중에 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO 모두 함유하고, 그 함유량을 질량기준으로 SiO₂를 250ppm 이하, Fe₂O₃를 40ppm 이하, Al₂O₃를 50ppm 이하, AEO를 250ppm 이하로 하는 것이 바람직하다.

여기서, 습식 분쇄 후의 분말의 평균 입경을 1㎛ 이하로 한 것은 평균 입경이 1㎛보다 크면 소결성이 나빠지기 때문이다.

또한, 슬러리 제작에 사용하는 분쇄용 밀에는, 예를 들면 분쇄용 볼(ball)을 사용한 볼밀이나 진동밀을 사용할 수 있다. 이것에 의해, 슬러리로의 분쇄용 볼의 마모에 의한 혼입을 억제하고, 이것에 의해 소결체 결정구조의 규칙화의 향상이 방해되는 것을 방지하기 위해서, 분쇄용 볼로서는 고순도의 ZrO₂볼을 사용하는 것, 및 얻어지는 소결체 중의 ZrO₂ 함유량을 O.1질량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 분쇄용 밀로서는 비드밀을 사용할 수도 있다. 비드밀의 분쇄용 볼로서는, 볼 밀과 마찬가지로 고순도의 ZrO₂제 볼을 사용하는 것이 보다 작은 입경의 분쇄입자를 얻기 위해서 바람직하다. 이 경우도, 분쇄시의 ZrO₂볼의 마모량을 제어하여, 최종적으로 얻어지는 소결체 중의 ZrO₂함유량을 0.1질량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상술의 유기결합제로서는 파라핀 왁스, 왁스 에멀전(왁스+유화제), PVA(폴리비닐알콜), PEG(폴리에틸렌글리콜), PEO(폴리에틸렌옥사이드) 등의 사용이 유효하다.

용매에 대해서는 이온 교환수 뿐만 아니라 증류수, 유기용매 등도 사용할 수 있다. 이것에 의해, 분쇄시의 Y₂O₃분말의 응집을 억제해서 치밀한 Y₂O₃질 소결체로 할 수 있다. 또한, 금속원소M를 소결체 중에 상기 범위로 함유시킬 경우, 금속원소M를 균일하게 소결체 중에 고분산시켜서, 내식성이 소결체 전체에 걸쳐 균등하게 뛰어난 내식성 부재로 할 수 있다.

그리고 슬러리 제작 후, 슬러리를 스프레이 드라이 장치 등의 분무조립(造粒)기로 입자화하고, 얻어진 조립체(造粒體)를 공지의 방법, 예를 들면 주입성형, 압출성형, 사출성형, 테이프 성형, 정수압 프레스 성형, 금형을 사용한 프레스 성형 등에 소정 형상으로 성형해서 내식성 부재 전구체인 성형체를 제작하고, 또한 원하는대로 가공한다.

여기서, 제작한 성형체에 함유되는 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO의 함유량을 질량기준으로 각각 SiO₂를 250ppm 이하, Fe₂O₃를 40ppm 이하, Al₂O₃를 50ppm 이하, AEO를 250ppm 이하로 하는 것이 좋다. 그것을 위해서는, 출발원료의 Y₂O₃분말 중에 함유되는 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO, 출발원료에 혼합하는 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO의 각 첨가량, 상기 용매, 분쇄용 밀, 분쇄용 볼 등으로부터 불순물로서 혼입되는 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO의 총량이 질량기준으로 SiO₂를 250ppm 이하, Fe₂O₃를 40ppm 이하, Al₂O₃를 50ppm 이하, AEO를 250ppm 이하로 하도록 제어한다.

여기서 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO 중, 특히 Al₂O₃에 대해서는 일반적으로 소결 조제로서 사용되고 있어, 다른 원소와 비교해서 보다 Y₂O₃질 소결체의 결정의 입성장을 촉진시키는 효과가 있다. 따라서, Al₂O₃의 상기 성형체 중의 함유량은 보다 적게 하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 Al을 Al₂O₃환산으로 30ppm 이하로 하는 것이 좋다.

그리고, 이렇게 해서 성형한 성형체를 200~1200℃의 온도에서 탈지한다. 탈지온도가 200℃미만 혹은 1200℃를 넘을 경우는, 성형체에 함유되는 탄소가 소성 후에 많이 잔류하고, 잔류한 탄소가 유리탄소로서 존재하는 경우가 있으므로, 이 경우 얻어지는 Y₂O₃질 소결체의 유전정접이 커져서 바람직하지 않기 때문이다.

그리고, 성형체를 대기분위기 또는 산소를 함유하는 분위기 중에서 융점이 200O℃를 넘는 소성용 지그, 예를 들면, 고순도 알루미나, 고순도 마그네시아 등으로 이루어지는 판형상의 지그에 적재하고, 평균 20℃/시간 이하의 승온속도로 승온한 후, 1500~2000℃에서 2시간 이상 유지하여 소성한다. 여기서, 1000℃ 이상에서 내식성 부재의 소결이 촉진되므로, 평균 20℃/시간 이하의 승온속도로 승온하는 온도영역은 바람직하게는 1000℃ 이상, 보다 바람직하게는 1200℃ 이상이다.

소성용 지그의 재질로서 바람직한 것은 고순도 알루미나, 고순도 마그네시아이며, 이들 중 고순도 알루미나가 보다 바람직하다. 여기서 고순도란, 질량기준으로 99.9질량% 이상을 함유하는 것을 의미한다. 구체적으로는, 알루미나를 99.9질량% 이상 함유하는 알루미나, 마그네시아를 99.9질량% 이상 함유하는 소성용 지그가 고순도 소성용 지그의 예이다.

또한, 1500~2000℃에서 소성하는 것은 소성온도가 1500℃미만에서는 Y₂O₃질 소결체로 이루어지는 내식성 부재가 치밀화되지 않고, 2000℃를 넘으면 내식성 부재에 포함되는 결정이 이상 입성장해서 기계적 강도가 저하되기 때문이다. 바람직하게는 1500~2000℃에서 2시간 이상 유지한다. 2시간미만의 유지에서는 내식성 부재 일부의 치밀화가 저해될 우려가 있기 때문이다.

평균 20℃/시간 이하의 승온속도로 승온하는 것은, 승온속도가 20℃/시간을 초과하면, 얻어지는 소결체의 표면근방과 심부의 평균 결정입경의 차가 15㎛를 초과해 버려서 기계적 강도가 저하되기 때문이다. 1200℃를 초과하는 온도영역에서의 승온속도를 평균적으로 20℃/시간으로 하는 것이 상기 평균 결정입경의 차를 특히 작게 할 수 있으므로 바람직하다. 내식성 부재의 두께와 소성로의 용량에도 의하지만, 보다 바람직하게는 1㎥ 이상의 용량을 갖는 소성로에 있어서 12OO℃ 이상의 온도영역을 15℃/시간 이하의 승온속도로 소성한다.

또한, 1500~2000℃에서 유지한 후, 강온속도 200℃/시간 이하로 강온하는 것이 바람직하다. 이 이유는 강온속도가 200℃/시간보다 빠르면, 얻어지는 소결체 중의 격자결함이 많아질 우려가 있으므로 내식성을 현저하게 향상시킬 수 없기 때문이다. 특히 바람직하게는, 탈지 중 혹은 탈지 후로부터 소성온도 유지개시까지의 승온속도를 15℃/시간 이하로 한다. 이것에 의해서, 승온 중에 열에너지를 표면으로부터 심부까지 균일하게 전달할 수 있음과 아울러, 금속원소M의 심부로부터 표면으로의 확산, 혹은 표면근방으로부터 심부로의 확산을 억제할 수 있으므로, 심부의 금속원소M의 함유량에 대한 표면의 금속원소M의 함유량의 비가 0.2~5인 Y₂O₃질 소결체로 이루어지는 내식성 부재를 제조할 수 있다. 동시에, 이것에 의해서 색 얼룩을 특히 억제함과 아울러 기계적 강도를 특히 향상시킨 Y₂O₃질 소결체로 이루어지는 내식성 부재를 제조할 수 있다.

또한, 산소를 함유하는 분위기 중에서 소성할 때에는, 산소분압을 0.05㎫~1㎫로 하여 산소를 50체적% 이상 함유하는 분위기 중, 특히 산소를 80체적% 함유하는 분위기 중에서 소성하는 것이 소결체를 보다 고밀도화시키기 위해서는 바람직하다. 이 이유에 대해서 설명한다. 소성 분위기 중의 산소분압을 대기 중의 산소분압보다 높게 하고, 또한 산소를 50체적% 이상 함유하는 분위기 중에서 소성함으로써, 대기분위기 중의 소성보다 소결체를 보다 치밀화시킬 수 있다. 일반적으로 소결체를 고치밀화하기 위해서는, 소결과정에 있어서 기공 내에 도입된 분위기 가스가 외부에 배제되는 것이 필요하다. 대기분위기 중에서의 소성의 경우, 폐기공 내에 도입된 분위기 가스는 공기(주로 산소 가스가 약 21체적%, 질소 가스가 약 78체적%)이다. 산소분압을 대기 중에서의 산소분압보다 높게 하고, 또한 산소를 50체적% 이상 함유하는 분위기 중에서 소성하면, 폐기공 내에 도입된 가스 중의 산소농도는 대기 중에서의 소성보다 높아진다. 본 발명의 내식성 부재 중에서는, 질소보다 산소의 확산속도가 빠르다고 생각되므로, 폐기공에 도입된 가스 중의 산소농도가 높을수록, 폐기공 내에 도입된 가스의 소결체 외부로의 배제를 촉진시킬 수 있고, 이것에 의해 소결밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 금속원소M가 소성 중에 소성 분위기 중으로부터 소결체 내로 확산될 경우가 있지만, 그 경우는 최종적으로 얻어지는 금속원소M의 양이 상기 범위로 되도록 성형체에 함유되는 금속원소M의 함유량을 제어한다.

본 발명의 Y₂O₃질 소결체의 내식성 부재는 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 대한 내식성이 뛰어나기 때문에, 반도체?액정제조장치용 부재에 사용하면 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 노출되어도 두께가 감소하거나, 균열 등이 생기거나 하지 않고 장시간 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 내식성 부재는 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 대해서 높은 내식성이 요구되는 반도체 제조장치에 사용되는 내 플라즈마 부재로서 바람직하게 사용되는 것이다.

또한, 반도체?액정제조장치용 부재의 부품교환 등의 빈도를 적게 할 수 있기 때문에 제조비용을 억제할 수 있게 된다. 특히, 본 발명의 내식성 부재는 반도체?액정제조장치용 부재 중 반도체 제조장치용 내식성 링으로서 바람직하다.

할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스로서는 SF₆, CF₄, CHF₃, ClF₃, NF₃, C₄F₈, HF 등의 불소계 가스, Cl₂, HCl, BCl₃, CCl₄등의 염소계 가스, Br₂, HBr, BBr₃등의 브롬계 가스 등이 있고, 이들 부식성 가스가 사용되는 1~10㎩의 압력분위기하에서 마이크로파 등의 고주파가 도입되면, 이들 가스가 플라즈마화되어 반도체 제조장치용 각 부재에 접촉하게 된다. 또한, 드라이 에칭에 의해 행해지는 에칭 효과를 높이기 위해서 상술과 같은 부식성 가스와 함께, Ar 등의 불활성 가스를 도입해서 플 라즈마를 발생시킨다. 부식성 가스에 의해 에칭 가능한 재료로서는 산화막계 재료(th-SiO₂, PSG, BPSG, HTO, P-SiO₂, P-TEOS, SOG 등), 질화막계 재료(P-SiN, LP-SiN 등), 규소계 재료(Si, Poly-Si, a-Si, WSi, MoSi, TiSi 등), 금속계 재료(Al, Al 합금, TI, TiN, TiW, W, Cu, Pt, Au 등)가 있다.

본 발명의 내식성 부재를 사용한 에칭 장치를 도 1에 나타낸다.

1은 챔버를, 2는 클램프 링 또는 포커스 링을, 3은 하부전극을, 4는 웨이퍼를, 5는 유도 코일을 나타낸다. 도 1의 장치에서는 챔버(1) 중에 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스를 주입하고, 둘레에 감겨 있는 유도 코일(5)에 고주파 전력을 인가해서 할로겐 원소를 함유하는 가스를 플라즈마화한다. 또한, 하부전극(3)에도 고주파 전력을 부여하고, 바이어스를 발생시켜, 클램프 링(2)으로 고정된 웨이퍼(4)에 원하는 에칭 가공을 행한다. 본 장치에서 발생한 플라즈마는 챔버(1)나, 웨이퍼(4)를 고정하고 있는 클램프 링(2)에 접촉하기 때문에 이들의 부품은 특히 부식이 되기 쉽다. 그래서 챔버(1)나 클램프 링(2)을 본 발명의 내식성 부재로 형성함으로써 뛰어난 내식성을 나타내고, 또한 열충격에 의한 깨짐 등도 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 챔버 및 클램프 링, 마이크로파 도입창, 노즐, 샤워 헤드, 포커스 링, 실드 링 등을 비롯한 반도체?액정제조장치(엣쳐나 CVD 등) 중에서도 특히 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 대해서 높은 내식성이 요구되는 부재에 적용할 수 있는 것이다.

(실시예1)

분쇄용 밀에 이온 교환수를 용매로 하고, 출발원료인 Y₂O₃, SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, CaO, MgO의 각 분말을 투입해서, 분쇄 후의 평균 결정입경(D_P)이 표 1에 나타내는 값으로 될 때까지 ZrO₂ 볼을 사용한 볼밀에서 습식 분쇄한 후, 유기결합제로서 PVA(폴리비닐알콜) 1질량%, PEG(폴리에틸렌글리콜) 2질량%, PEO(폴리에틸렌옥사이드) 1질량%를 분체 중량에 대해서 첨가하여 슬러리를 제작했다. 여기서, 출발원료 중의 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, CaO, MgO의 각 분말의 함유량은 질량기준으로 SiO₂를 250ppm 이하, Fe₂O₃를 40ppm 이하, Al₂O₃를 50ppm 이하, CaO 및 MgO의 합계를 250ppm 이하로 했다.

슬러리 제작 후, 슬러리를 스프레이 드라이로 분무, 건조, 입자화하고, 얻어진 과립(顆粒)을 정수압 프레스 성형에 의해 성형한 후, 절삭가공해서 외경 60㎜, 두께 50㎜인 원기둥형상으로 성형해서 복수의 성형체를 얻었다. 얻어진 성형체를 승온속도 1OO℃/시간으로 승온해서 표 1에 나타내는 온도(T_D)에서 3시간 유지하여 탈지하고, 잔류 탄소량이 200ppm 이하로 될 때까지 유기결합제를 탈지해서 탈지체를 제작했다. 얻어진 탈지체를, 소성용 지그인 고순도 알루미나 소결체 또는 산화 마그네슘 소결체(모두 순도 99.8질량% 이상)로 이루어지는 판상에 적재하여, 산소분압 0.062㎫, 질소분압 0.04㎫의 산소/질소 혼합가스 분위기 중, 표 1에 나타내는 승온속도(V_A)로 승온한 후, 표 1에 나타내는 소성온도(T_S)에서 3시간 유지하고, 또한 표 1에 나타내는 강온속도(V_B)로 강온해서 소성했다. 얻어진 본 발명의 시료인 소결체에 함유되는 Y의 함유량을 ICP(Inductively Coupled Plasma) 발광 분광 분석(가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼제 ICPS-8100)에 의해 측정하여, Y₂O₃의 함유량(질량%)으로 환산했다. 또한, 얻어진 소결체를 사용해서 다음의 평가를 행했다.

(표면과 심부의 평균 결정입경의 차(△D))

소결체 단면부를 경면 연마한 후, 결정 입계상을 에칭해서 결정입자의 크기를 주사전자현미경(가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼제 S-800)으로 측정해서, 그 표면과 심부의 평균 결정입경의 차(△D)를 구했다. 이때, 결정입경이 0.5㎛ 이하인 결정은 측정의 대상외로 했다.

(굽힘 강도)

시료의 표면을 포함하는 굽힘 강도 측정용 시료, 심부를 포함하는 굽힘 강도 측정용 시료를 각각 잘라내, JIS R1601(1995년)에 준거해서 굽힘 강도를 측정했다.

(금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 함유량)

소결체의 표면과 심부의 각각 5개소로부터 0.1g씩, 합계 1O개의 소결체편을 잘라냈다. 잘라낸 각 소결체편에 50㎖의 염산수용액(염산과 물의 중량비가 1:1)을 첨가하고, 마이크로파를 조사해서 용해했다. 이들 각 용액에 함유되는 Si, Fe, Al, Ca, Mg의 함유량(질량ppm)을 ICP(Inductively Coupled Plasma) 발광 분광 분석(가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼제 ICPS-8100)에 의해 측정했다. 이들의 측정값을 사용해서 산화물(SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, CaO, MgO) 환산에서의 함유량을 구했다. 또한, 이들의 함유량을 소결체의 표면, 심부 각각에 대해서 평균하여, 산화물(SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, CaO, MgO) 환산에서의 금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 함유량으로 했다.

(금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 함유량의 비)

소결체 표면의 단면 및 심부의 단면에 레이저 어블레이션 시스템(CETAC Technologies Inc.제 LSX-200)을 사용해서 레이저를 조사하고, 증발된 원소를 ICP 질량분석장치(Micromass MS Technologies제 Platform ICP)에 의해 분석함으로써, 표면 및 심부 각각의 금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 원소의 카운트수를 구하고, 각각의 원소에 대해서 심부의 카운트수에 대한 표면의 카운트수의 비를 각 금속원소 함유량의 비로서 계산했다.

(유전정접(tanδ))

공동공진기법에 의해 2~3㎓에서의 유전정접(tanδ)을 구했다.

(소결체 밀도, 기공율)

이온 교환수를 사용하여, 아르키메데스법에 의해 소결체의 겉보기 밀도를 측정했다.

(색 얼룩 평가)

시료의 색 얼룩은 시료표면을 무작위로 10개소 선택하고, 코니카미놀타센싱(주)제 색채색차계 CR-400을 사용해서, 만셀표시로 측정했다. 측정개소 전체의 색이, 색상을 H, 명도를 V, 채도를 C로 했을 때의 만셀기호(HV/C)로 나타냈을 경우, 다음 색으로 되었을 때는 색 얼룩 없음(○)으로 판단했다. 즉, 시료표면의 색이, 색상이 무채색일 경우는 색상(H)이 9.0~10.0N, 색상이 채색일 경우는 색상(H)이 5R(적), 8.0~10.0YR(황적) 또는 0.1~5Y(황) 중 어느 하나이고, 명도(V)가 7.0~10.0, 채도(C)가 0.5~3인 색으로 되면 색 얼룩 없음(○)으로 판단했다.

또한, 측정개소 전체의 색이 다음 색으로 되었을 때는 색 얼룩 있음(×)으로 판단했다. 즉, 색상이 무채색일 경우는 색상(H)이 9.0N보다 작고, 색상이 채색일 경우는, 색상(H)이 5R(적), 8.0~10.0YR(황적) 또는 0.1~5Y(황) 중 어느 하나이고, 명도(V)가 7.0~10.0의 범위 외, 및/또는 채도(C)가 0.5~3.0의 범위 외인 색으로 되면 색 얼룩 있음(×)으로 판단했다.

(탄소함유량)

탄소분석장치(호리바세이사쿠쇼제 EMIA-511형)에 의해 질량기준에서의 탄소함유량을 측정했다.

(Zr 함유량)

Si, Fe, Al, Ca, Mg의 함유량의 측정방법과 마찬가지로 ICP 발광 분광 분석법에서 의해, 질량기준에서의 금속원소(Zr)의 함유량을 구하여, ZrO₂의 함유량으로 환산했다.

(에칭 레이트비)

시료표면에 경면가공을 실시한 본 발명의 Y₂O₃질 소결체로 이루어지는 시료와, 기준시료로서 경면가공을 실시한 치밀질 알루미나 소결체(순도 99.9질량%)를 RIE(Reactive Ion Etchinng) 장치에 세트하고, CF 450체적%, Ar 50체적%의 혼합 가스 분위기하에서 플라즈마 중에 100시간 노출하여, 그 전후의 질량 감소량으로부터 양자의 1분간당의 에칭 레이트를 산출하고, 알루미나질 소결체의 에칭 레이트(ER_A)에 대한 Y₂O₃질 소결체로 이루어지는 시료의 에칭 레이트(ER_B)의 비(ER_B/ER_A)를 구했다. 이 비(ER_B/ER_A)가 0.4 이하인 것을 뛰어난 것으로 했다.

또한, 분쇄 후의 슬러리에 함유되는 분체의 평균 입자경(체적기준의 누적 분포곡선의 50%누적값에 상당하는 구 상당 입자경)을 (주)호리바세이사쿠쇼제 레이저 회절/산란식 입도분포 측정장치(LA-920)에 의해 구했다. JIS R 1611 에 기초하여 열확산율(레이저 플래시법), 비열, 밀도로부터 열전도율을 계산한 결과, 15~21W/m?K였다.

또한, 시료의 금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 함유량은 소성 후의 원료 중의 금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 함유량이, Si를 SiO₂환산으로 300ppm 이하, Fe를 Fe₂O₃ 환산으로 50ppm 이하, Al을 Al₂O₃ 환산으로 100ppm 이하, AE를 AEO 환산으로 350ppm 이하로 되도록 조정하고, 또한 소결체 중의 금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg)의 함유량이 표 1에 나타낸 값으로 되도록 했다.

다음에 본 발명의 범위 외의 시료(비교예)로서 Y₂O₃함유량, 금속원소(Si, Fe, Al, Ca, Mg) 함유량, 분쇄 후의 분체의 평균 입경, 탈지온도, 소성온도, 승온속도, 강온속도, 소성용 지그의 재질을 변경한 것 이외에는 실시예와 마찬가지로 해서 소결체를 제작하여, 상기와 마찬가지로 평가했다.

본 발명의 시료 및 비교예에 대한 결과를 표 1, 2에 나타낸다.

표 1, 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 표면과 심부의 평균 결정입경의 차(△D)가 15㎛ 이하인 시료에서는, 유전정접(tanδ)이 2.3×10^-4이하, 색 얼룩 없음, 에칭 레이트비(ER_B/ER_A)가 0.32 이하로 뛰어난 특성이 얻어졌다.

또한, △D가 30㎛인 시료 No.1, △D가 15㎛인 시료 No.2, △D가 8㎛ 이하인 시료 No.3~8의 특성을 비교하면 다음과 같은 결과가 얻어졌다.

(금속원소의 함유량)

No.1, No.2 및 No.3~8의 시료의 금속원소의 함유량의 비의 상한은, 각각 4, 3 및 1.2로 되고, △D가 작을수록 금속원소 함유량의 바가 작아졌다.

(굽힘 강도)

No.1, No.2 및 No.3~8의 시료의 굽힘 강도는, 각각 90㎫, 95㎫ 및 105~138㎫로 되고, △D가 작을수록 굽힘 강도가 높아졌다.

(유전정접(tanδ))

No.1, No.2 및 No.3~8의 시료의 tanδ는, 각각 4.7×10^-4, 2.3×10^-4 및 0.5×10^-4~1.2×10^-4로 되고, △D가 작을수록 tanδ가 작아졌다.

(색 얼룩 평가)

시료 No.1의 색은 색상(H)이 5R(적), 명도(V)가 7.0~10.0, 채도(C)가 0.5~3이었다. 시료 No.2의 색은 색상(H)이 8.0~10.0YR, 명도(V)가 7.0~10.0, 채도(C)가 0.5~3.0이었다. 시료 No.3, 4의 색은 색상(H)이 1.0~5.0Y(황), 명도(V)가 7.0~10.0, 채도(C)가 0.5~2.0이었다. 시료 No.5~8의 색은 색상(H)이 9.5N의 무채색이며, 또한 색 얼룩이 적었다. 이와 같이 △D가 작을수록 색 얼룩이 저감되는 것을 알 수 있었다.

(에칭 레이트)

No.1, No.2 및 No.3~8의 시료의 에칭 레이트(ER_B/ER_A)는 각각 0.4, 0.32 및 0.28~0.3으로 되고, △D가 작을수록 에칭 레이트(ER_B/ER_A)가 작아졌다.

(금속원소의 함유량의 비)

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비교예의 시료는 굽힘 강도가 작고 유전정접(tanδ)이 크며, 에칭 레이트비가 컸다. 또한, 비교예의 시료 No.14~17은 색 얼룩이 있었다.

Claims

삭제
Y를 Y₂O₃환산으로 99.9질량% 이상 함유하는 Y₂O₃질 소결체로 이루어지고,

상기 Y₂O₃질 소결체 중에 Si, Fe, Al, AE(AE는 주기율표 제2족 원소)의 금속원소(이하, 이들 금속원소를 합쳐서 「금속원소M」으로 한다)도 모두 함유하고,

상기 Y₂O₃질 소결체의 심부에 있어서의 금속원소M의 각각의 함유량에 대하여, 표층부에 있어서의 금속원소M 각각의 함유량의 비가 모두 0.2~3이고,

상기 Y₂O₃질 소결체의 표면의 평균 결정입경(0.5㎛ 이하인 결정을 제외한다. 이하, 동일)과 심부의 평균 결정입경의 차가 15㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 내식성 부재.
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제 2항에 있어서, 상기 Y₂O₃질 소결체 중에 함유되는 Si, Fe, Al, AE는, 질량기준으로 Si가 SiO₂ 환산으로 3OOppm 이하, Fe가 Fe₂O₃ 환산으로 5Oppm 이하, Al이 Al₂O₃ 환산으로 100ppm 이하, AE가 AEO 환산으로 350ppm 이하인 것을 특징으로 하는 내식성 부재.
삭제
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제 2항에 있어서, 상기 Y₂O₃질 소결체 중에 함유되는 탄소의 함유량이 100질량ppm 이하인 것을 특징으로 하는 내식성 부재.
제 2항에 있어서, 상기 Y₂O₃질 소결체의 기공율이 5% 이하인 것을 특징으로 하는 내식성 부재.
제 2항에 있어서, 상기 Y₂O₃질 소결체의 밀도가 4.8g/㎤ 이상인 것을 특징으로 하는 내식성 부재.
제 2항에 기재된 내식성 부재의 제조방법으로서, 99.9질량% 이상의 Y₂O₃분말 중에 SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, AEO도 모두 함유하고, 그 함유량이 질량기준으로 SiO₂가 250ppm 이하, Fe₂O₃가 40ppm 이하, Al₂O₃가 50ppm 이하, AEO가 250ppm 이하인 출발원료를 사용하여, 평균 입경이 1㎛ 이하가 될때까지 분쇄하는 분말준비공정과, 상기 분말을 사용하여 성형하는 성형공정과, 상기 성형공정에서 얻어진 성형체를 20℃/시간 이하의 승온속도로 승온한 후, 1500~2000℃에서 소성하는 소성공정을 갖는 것을 특징으로 하는 내식성 부재의 제조방법.
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할로겐 원소가 함유된 부식성 가스 또는 그 플라즈마에 접촉하는 분위기 중에서 제 2항에 기재된 내식성 부재를 사용한 것을 특징으로 하는 반도체?액정제조장치용 부재.