TWI794488B

TWI794488B - 氟化物皮膜形成用鋁合金構件及具有氟化物皮膜之鋁合金構件

Info

Publication number: TWI794488B
Application number: TW108115341A
Authority: TW
Inventors: 村瀬功
Original assignee: 日商昭和電工股份有限公司
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2023-03-01
Also published as: US12054811B2; WO2020008704A1; US20210317551A1; JP7190491B2; TW202006150A; CN112236536A; CN112236536B; JPWO2020008704A1

Abstract

半導體製造裝置用之氟化物皮膜形成用鋁合金構件(1)，係含有Si：0.3質量%(質量百分比，以下同)～0.8質量%、Mg：0.5質量%～5.0質量%、Fe：0.05質量%～0.5質量%，Cu含量為0.5質量%以下、Mn含量為0.30質量%以下、Cr含量為0.30質量%以下，其餘為Al及不可避免的不純物所構成，而鋁合金構件中的Fe系結晶物的平均長徑為「D」(μm)，前述鋁合金構件中的平均結晶粒徑為「Y」(μm)時，滿足log₁₀ Y＜-0.320D+4.60之關係式的構成。於前述氟化物皮膜形成用鋁合金構件(1)的表面之至少一部分形成氟化物皮膜(2)。可以提供不發生黑色的點狀隆起部而平滑性優異，同時對於腐蝕性氣體或電漿等具有優異耐蝕性的氟化物皮膜形成用鋁合金構件。

Description

氟化物皮膜形成用鋁合金構件及具有氟化物皮膜之鋁合金構件

本發明係關於在表面之至少一部分被形成氟化物皮膜而作為半導體製造裝置的構件(零件)等使用的氟化物皮膜形成用鋁合金構件及作為半導體製造裝置的構件(零件)等使用的具有氟化物皮膜之鋁合金構件又，於本說明書及申請專利範圍，「氟化物皮膜」意味著「至少含有氟而構成之皮膜」，並不意味著「僅由氟化物構成的皮膜」。此外，於本說明書及申請專利範圍，「平均結晶粒徑」，意味著藉由日本工業標準JIS G0551所規定的切斷法(Heyn法)測定的平均結晶粒徑。

作為構成半導體或LCD等的製造裝置之真空室、承座(susceptor)、背板(backing plate)等的構件材料，多使用鋁合金，特別是Al-Mg系之JIS(日本工業標準)5052鋁合金，或Al-Si-Mg系之JIS 6061鋁合金所構成的延展材或鑄造材。此外，這些製造裝置在高溫使用，而且在矽烷(SiH₄ )、氟系氣體、氯系的鹵素氣體等腐蝕性氣體氛圍下使用，所以對各構件施以陽極氧化處理於表面形成硬質的陽極氧化皮膜，使提高耐蝕性。但是，即使進行這樣的表面處理，也會隨著使用環境或使用頻率而在早期就發生表面劣化，有必要進行表面處理的更新。特別是在CVD(化學氣相沉積)、PVD(物理氣相沉積)處理裝置，使用溫度在室溫到約400℃止的寬廣範圍，而且反覆被施加熱應力，所以由於母材與陽極氧化皮膜之熱變形能的差異而有發生破裂的情形。此外，在長期使用時，即使沒有顯著的損傷，在處理工件時也有接觸到裝置表面而使陽極氧化皮膜磨耗的情形。在此，被提議在鋁基材表面被形成耐蝕性保護皮膜，該耐蝕性保護皮膜的表面側，為以鋁的氧化物為主體之層，或者是以鋁的氧化物與鋁的氟化物為主體之層，前述耐蝕性保護皮膜的基材側，為以鎂的氟化物為主體之層，或者以鎂的氟化物與鋁的氧化物為主體之層的耐氣體性及耐電漿性優異的真空室構件(專利文獻1)。此外，也已知含有Si：0.2～1.0wt%(重量百分比，以下同)及Mg：0.3～2.0wt%，作為不純物之Fe、Cu、Mn、Cr、Zn及Ni之各個含量分別被限制於0.1wt%以下，其餘為Al及其他的不純物所構成的鋁合金母材的表面，被形成氟化處理皮膜等而構成的耐蝕性優異的鋁合金材(專利文獻2)。這些技術，藉由將鋁合金基材進行氟化處理而形成的氟化鈍態膜而謀求耐蝕性提高。專利文獻1：日本特開平11-061410號公報專利文獻2：日本特開2003-119539號公報

[發明所欲解決之課題] 然而，將鋁合金基材氟化處理時，於形成的耐蝕性皮膜的表面有發生黑色點狀隆起部的場合。發生這樣的黑色點狀隆起部的話，該部分的熱能吸收率增大，所以例如在CVD裝置或PVD裝置等的使用中引起局部的溫度上升。發生這樣的局部溫度上升的話，於耐蝕性皮膜發生破裂，皮膜剝離，而有著這會成為不純物微粒的問題。本發明係有鑑於相關的技術背景而完成之發明，目的在於提供不發生黑色的點狀隆起部，平滑性優異，同時對於腐蝕性氣體或電漿等具有優異耐蝕性的氟化物皮膜形成用鋁合金構件以及具有氟化物皮膜的鋁合金構件。 [供解決課題之手段] 本案發明人，追究黑色點狀隆起部的發生原因，將黑色點狀隆起部及其周圍部分進行SEM-EDX映射(mapping)時，如圖5所示，查明了在正常部110，於鋁合金基材100表面依序被層積氟化鎂層101、氟化鋁層102而形成耐蝕性皮膜，黑色的點狀隆起部111，於鋁合金基材100的表面局部存在著未生成氟化鎂層的部分(缺陷處；分斷處)而於該缺陷處氟化鋁102大幅成長而生成此氟化鋁的隆起部111。為了抑制以這樣的機構成長的黑色點狀隆起部的發生，進而進行銳意研究的結果，發現了鋁合金構件中的Fe系結晶物的平均長徑，與鋁合金構件中的平均結晶粒徑之間的關係性，與黑色點狀隆起部的發生有所關聯，從而完成本發明。亦及，為了達成前述目的，本發明提供以下的手段。 [1]一種氟化物皮膜形成用鋁合金構件，其特徵為：含有Si：0.3質量%(質量百分比，以下同)～0.8質量%、Mg：0.5質量%～5.0質量%、Fe：0.05質量%～0.5質量%，Cu含量為0.5質量%以下、Mn含量為0.30質量%以下、Cr含量為0.30質量%以下，其餘為Al及不可避免的不純物所構成；前述鋁合金構件中的Fe系結晶物的平均長徑為「D」(μm)，前述鋁合金構件中的平均結晶粒徑為「Y」(μm)時，滿足以下式(1)之關係式： log₁₀ Y＜-0.320D+4.60 … 式(1) 前述鋁合金構件，作為半導體製造裝置用的構件使用。 [2]前項1記載之氟化物皮膜形成用鋁合金構件的表面之至少一部分被形成氟化物皮膜之具有氟化物皮膜的鋁合金構件。 [3]前項2記載之具有氟化物皮膜的鋁合金構件，其中前述氟化物皮膜的厚度為0.1μm～10μm。 [4]一種鋁合金構件，係具有申請專利範圍第2或3項記載之氟化物皮膜之鋁合金構件，前述氟化物皮膜，係由被形成於前述氟化物皮膜形成用鋁合金構件的表面的第1皮膜層，以及進而被形成於前述第1皮膜層的表面的第2皮膜層所構成；前述第1皮膜層，為含有氟化鎂的皮膜，前述第2皮膜層為含有氟化鋁及鋁的氧化物之皮膜。 [發明之功效] 在[1]之發明，由前述特定的金屬組成所構成，而且是滿足前述式(1)的關係式的構成，所以氟化處理氟化物皮膜形成用鋁合金材的表面之至少一部分形成氟化物皮膜時，該氟化物皮膜沒有發生黑色的點狀隆起部(以下亦有簡稱為「黑點部」的場合)，而且所得到的附氟化物皮膜的鋁合金構件，對於腐蝕性氣體或電漿等具備優異的耐蝕性。在[2]之發明，由前述特定的金屬組成所構成，同時是滿足前述式(1)之關係式的構成，所以可以提供具有不發生黑點部而平滑性優異，同時對於腐蝕性氣體或電漿等具備優異耐蝕性的氟化物皮膜之鋁合金構件。在[3]之發明，氟化物皮膜的厚度為0.1μm以上，可以更為提高對腐蝕性氣體或電漿等的耐蝕性，同時因為是10μm以下，可以提高生產性。在[4]之發明，氟化物皮膜係由前述特定構成的2層構造所構成，可以進而提高對腐蝕性氣體或電漿等的耐蝕性。

相關於本發明的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1，特徵係含有Si：0.3質量%(質量百分比，以下同)～0.8質量%、Mg：0.5質量%～5.0質量%、Fe：0.05質量%～0.5質量%，Cu含量為0.5質量%以下、Mn含量為0.30質量%以下、Cr含量為0.30質量%以下，其餘為Al及不可避免的不純物所構成的氟化物皮膜形成用鋁合金構件，前述鋁合金構件中的Fe系結晶物的平均長徑為「D」(μm)，前述鋁合金構件中的平均結晶粒徑為「Y」(μm)時， log₁₀ Y＜-0.320D+4.60 … 式(1) 滿足前述式(1)之關係式。相關於本發明的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1，作為半導體製造裝置用的構件使用。針對本發明之鋁合金的組成(各成分的含量範圍之限定意義等)說明如下。前述Si(成分)，可以在鋁基質中生成Mg₂ Si，可以提高鋁合金構件的強度。前述鋁合金構件之Si含量在0.3質量%～0.8質量%之範圍。Si含量未滿0.3質量%的話，Mg₂ Si的生成很少，無法發揮強度提高的效果。另一方面，Si含量超過0.8質量%的話，會生成Si單體之結晶物，但這樣的Si單體，會生成SiF₄ 而昇華，所以阻礙鋁合金構件的表面之均勻的氟化物皮膜的形成。為了防止這樣的Si單體結晶物的生成，規定Si含量為0.8質量%以下。其中，前述鋁合金構件之Si含量在0.35質量%～0.6質量%之範圍為佳。前述Mg(成分)，可以在鋁基質中生成Mg₂ Si，可以提高鋁合金構件的強度，同時Mg與F反應，於鋁合金構件的表面形成緻密的氟化鎂(MgF₂ )層。前述鋁合金構件之Mg含量在0.5質量%～5.0質量%之範圍。Mg含量未滿0.5質量%的話，無法形成緻密的氟化鎂(MgF₂ )層。另一方面，Mg含量超過5.0質量%的話，合金材料的加工性變差。其中，前述鋁合金構件之Mg含量在1.0質量%～2.5質量%之範圍為佳。前述Cu(成分)，藉由添加而發揮使前述Mg₂ Si在鋁基質中均勻地分散地作用效果，可以提高鋁合金構件的強度。此外，因為可以使Mg₂ Si均勻地分散，可以在鋁合金構件的表面形成均勻的氟化鎂(MgF₂ )層。前述鋁合金構件之Cu含量設定在0%以上0.5質量%以下。Cu含量超過0.5質量%的話，生成Cu系結晶物，阻礙氟化物層(氟化物皮膜)的形成。其中，前述鋁合金構件之Cu含量在0.1質量%～0.3質量%之範圍為佳。前述Fe(成分)，在鋁基質中生成Fe系結晶物，粗大的結晶物存在於鋁合金構件的表面的話，此結晶物阻礙Mg往表面擴散，在其結晶物存在之處變得不生成氟化鎂之緻密的層。結果，在不生成氟化鎂層之處，氟化鋁大幅成長而成為氟化鋁的隆起部(即黑點部)。為了防止這樣的黑點部的生成，Fe含量有必要為0.5質量%以下。此外，Fe含量超過0.5質量%的話，在鑄造步驟生成的Fe系結晶物的大小變得過大，在後續步驟的壓延、鍛造等塑性加工變得無法細微化。另一方面，Fe含量未滿0.05質量%的話，發生鑄造破裂等。亦即，前述鋁合金構件之Fe含量在0.05質量%～0.5質量%之範圍。其中，前述鋁合金構件之Fe含量在0.08質量%～0.15質量%之範圍為佳。前述Mn(成分)及Cr(成分)的含量，均設定為0%以上0.30質量%以下。超過0.30質量%的話，生成粗大的結晶物。亦可為不含有Mn及Cr雙方的合金組成(亦即含量為0%的構成)，亦可為含有Mn在0.30質量%以下的範圍而不含Cr的合金組成，或者是含有Cr在0.30質量%以下的範圍而不含Mn的合金組成。其中，前述Mn(成分)及Cr(成分)的含量，均設定為0%以上0.10質量%以下為佳。相關於本發明的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1，係使該鋁合金構件中的Fe系結晶物的平均長徑為「D」(μm)，前述鋁合金構件中的平均結晶粒徑為「Y」(μm)時， log₁₀ Y＜-0.320D+4.60 … 式(1) 滿足前述式(1)之關係式的構成。圖4係針對相關於實施例的氟化物皮膜形成用鋁合金構件，以其平均結晶粒徑(Y)的常用對數(K)為縱軸，Fe系結晶物的平均長徑(D)為橫軸所描繪之圖。為了生成氟化鎂層，鋁合金內部的Mg有必要往表面擴散。Mg的擴散速度是在結晶粒界比在結晶粒內還大。結晶粒小者粒界的面積增加，Mg往表面的擴散容易化，所以即使結晶物的大小變大，也可以生成氟化鎂層。亦即，鋁合金的組成滿足前述之各成分的含量範圍的條件，而且滿足前述式(1)的關係式的本發明之氟化物皮膜形成用鋁合金構件1，在將此進行氟化處理形成氟化物皮膜時，於該氟化物皮膜沒有發生黑點部(黑色的點狀隆起部)，所以平滑性優異(不產生前述的局部的溫度上升)，而且如此進行所得到的具有氟化物皮膜2的鋁合金構件10，由於氟化物皮膜的存在而對於腐蝕性氣體或電漿等具備優異的耐蝕性。對此，在圖4之左上延伸至右下的實線斜直線的右上側區域(不滿足式(1)的區域)，Fe系結晶物的大小變得太大，Fe系結晶物阻礙Mg的擴散，結果，如圖5所示氟化鎂層101變得部分未生成，在此氟化鎂層未生成的缺陷處，氟化鋁102大幅成長而發生黑點部(黑色的點狀隆起部)。此外，即使鋁合金的組成滿足前述之各成分的含量範圍的條件，在不滿足前述式(1)的關係式的構成之鋁合金構件，在將此進行氟化處理形成氟化物皮膜時，於該氟化物皮膜發生黑點部(黑色的點狀隆起部)。發生這樣的黑點部的話，例如作為半導體製造裝置(CVD裝置、PVD裝置、乾蝕刻裝置、真空蒸鍍裝置等)的構件使用的場合，該部分的熱能吸收率增大，發生局部溫度上升的結果，於氟化物皮膜發生破裂，皮膜剝離，而產生這成為不純物微粒之問題。相關於本發明的具有氟化物皮膜的鋁合金構件10，作為半導體製造裝置(CVD裝置、PVD裝置、乾蝕刻裝置、真空蒸鍍裝置等)的構件(零件)等使用。作為前述零件，沒有特別限定，例如可以舉出噴灑頭(參照圖3)、真空室、承座(susceptor)、背板(backing plate)等。前述噴灑頭10，係於作為具有氟化物皮膜2的鋁合金構件10而形成為圓盤狀者，形成有貫通於其厚度方向的多數細孔者。其次，匯集說明前述氟化物皮膜形成用鋁合金構件1及具有氟化物皮膜之鋁合金構件10的製造方法之一例。 (鑄造步驟) 在得到以成為含有Si：0.3質量%(質量百分比，以下同)～0.8質量%、Mg：0.5質量%～5.0質量%、Fe：0.05質量%～0.5質量%，Cu含量為0.5質量%以下、Mn含量為0.30質量%以下、Cr含量為0.30質量%以下，其餘為Al及不可避免的不純物所構成的組成的方式熔解調製之鋁合金熔湯之後，藉由鑄造加工該鋁合金熔湯而得鑄造物(鑄造板材、錠(billet)等)。作為鑄造方法，沒有特別限定，使用從前習知的方法即可，例如可以舉出：連續鑄造壓延法、熱頂(hot-top)鑄造法、浮式鑄造法、半連續鑄造法(DC鑄造法)等。 (均質化熱處理步驟) 對所得到的鑄造物進行均質化熱處理。亦即，使鑄造物在450℃～580℃的溫度保持5小時～10小時進行均質化熱處理為佳。在未滿450℃，鑄塊物的軟化不充分，熱間加工時的壓力變高，外觀品質降低，生產性也降低，所以不佳。另一方面，超過580℃的話，鑄塊物內部發生局部熔解，所以不佳。 (熱間加工步驟) 對前述鑄塊物進行熱間加工。作為前述熱間加工，沒有特別限定，例如可以舉出壓延加工、壓出加工、鍛造加工等。前述壓延加工時的加熱溫度設定為450℃～550℃為佳。此外，前述壓出加工時的加熱溫度設定為450℃～550℃為佳。此外，前述鍛造加工時的加熱溫度設定為450℃～550℃為佳。 (熔體化處理步驟) 其次，加熱前述熱間加工所得到的加工物(壓延物、壓出物等)，施以熔體化處理。前述熔體化處理，以在520℃～550℃的溫度進行2小時～6小時為佳。 (時效處理步驟) 其次，將熔體化處理後的前述加工物(壓延物、壓出物等)在170℃～210℃的溫度加熱5小時～11小時進行時效處理。經過如前所述的鑄造步驟、均質化熱處理步驟、熱間加工步驟、熔體化處理步驟、時效處理步驟，得到前述氟化物皮膜形成用鋁合金構件1。 (陽極氧化處理步驟) 藉由對前述時效處理後的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1進行陽極氧化處理，於前述鋁合金構件的表面形成陽極氧化皮膜。作為陽極氧化處理的電解液，沒有特別限定，例如可以舉出硫酸水溶液等。此外，把電解浴(電解液)的溫度控制在10℃～40℃進行陽極氧化為佳。陽極氧化時的電壓，沒有特別限定，但以設定在10V～100V之範圍為佳，陽極氧化處理時間，設定為1分鐘～60分鐘為佳。 (氟化處理步驟) 其次，對陽極氧化皮膜形成後的鋁合金構件進行氟化處理。例如，藉由把前述陽極氧化皮膜形成後的鋁合金構件設置於真空室內將該真空室內抽真空後，把含氟氣體導入真空室內，在此氟氣體氛圍下進行加熱，在鋁合金構件的表面形成氟化物皮膜2。氟氣體氛圍下的加熱溫度設定在250℃～350℃為佳。如此進行，得到前述具有氟化物皮膜之鋁合金構件10。或者是，例如在用途為真空室的零件的場合，開始把前述鋁合金構件作為真空室的零件使用之後，在清掃真空室內時使用氟氣體，而每次使用此氟氣體進行清掃時會在鋁合金構件的表面再生產氟化物皮膜而厚厚地形成，這樣的製法亦可採用。或者是，例如再把前述鋁合金構件加工為噴灑頭形狀者設置在半導體的生產設備的狀態下，在氟氣氛圍下進行加熱形成氟化物皮膜2亦可，使用電漿形成氟化物皮膜2亦可，如此進行形成氟化物皮膜之後，直接前進至半導體生產亦可。又，前述之製造方法，僅為顯示其一例，本發明之氟化物皮膜形成用鋁合金構件1及具有相關於本發明的氟化物皮膜之鋁合金構件10，不限定於以前述製造方法所得到者。 [實施例] 其次，說明本發明的具體實施例，但本發明並不特別限定於這些實施例。＜實施例1＞加熱由含有Si：0.50質量%、Mg：1.15質量%、Cu：0.20質量%、Fe：0.07質量%、Mn：0.02質量%、Cr：0.05質量%，其餘為Al及不可避免的不純物所構成的鋁合金得到鋁合金熔湯後，使用該鋁合金熔湯藉由DC鑄造法製作了厚度200mm的板狀鑄塊物。接著，對前述板狀鑄塊物在470℃進行7小時的均質化熱處理。接著，切斷為特定大小後，進行在500℃之熱間壓延後，藉由在常溫進行冷間壓延，得到厚度4mm的鋁合金板。其次，切斷為縱50mm×橫50mm大小後，對此鋁合金板在530℃加熱4小時進行熔體化處理，接著在180℃加熱8小時進行時效處理。如此進行，得到圖1所示的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1。接著，藉由對前述時效處理後的鋁合金板(氟化物皮膜形成用鋁合金構件)，作為電解液使用濃度15質量%的硫酸水溶液，把電解浴(電解液)的溫度控制在25℃，以電壓20V進行2分鐘的陽極氧化處理，於鋁合金板的表面全面形成厚度2μm的陽極氧化皮膜。接著，藉由把陽極氧化皮膜形成後的前述鋁合金板設置於真空室內將該真空室內抽真空後，把含氟惰性氣體導入真空室內，在此狀態在260℃保持24小時，形成厚度2μm的氟化物皮膜2。亦即，得到圖2所示的具有氟化物皮膜之鋁合金構件10。於得到的具有氟化物皮膜的鋁合金構件10，前述氟化物皮膜2係由在氟化物皮膜形成用鋁合金構件1表面形成的厚度0.5μm的含氟化鎂的第1皮膜層3，及於該第1皮膜層3之表面另外形成的厚度1.5μm的第2皮膜層(含有氟化鋁與鋁氧化物的皮膜層)所構成的。＜實施例2～7、11、12＞除了作為供形成鋁合金熔湯之用的鋁合金，使用表1所示的合金組成的鋁合金(分別以表1所示的比率含有Si、Mg、Cu、Fe、Mn、Cr，其餘為Al及不可避免的不純物所構成的鋁合金)以外，與實施例1同樣進行，得到圖1所示的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1，接著與實施例1同樣進行，得到具有圖2所示的氟化物皮膜2的鋁合金構件10。＜實施例8～10＞除了作為供形成鋁合金熔湯之用的鋁合金，使用表1所示的合金組成的鋁合金(分別以表1所示的比率含有Si、Mg、Cu、Fe、Mn、Cr，其餘為Al及不可避免的不純物所構成的鋁合金)，把熱間壓延時的壓下率由77%改設定為99%以外，與實施例1同樣進行，得到圖1所示的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1，接著與實施例1同樣進行，得到具有圖2所示的氟化物皮膜2的鋁合金構件10。＜比較例1～3、7～10＞除了作為供形成鋁合金熔湯之用的鋁合金，使用表1所示的合金組成的鋁合金(分別以表1所示的比率含有Si、Mg、Cu、Fe、Mn、Cr，其餘為Al及不可避免的不純物所構成的鋁合金)以外，與實施例1同樣進行，得到氟化物皮膜形成用鋁合金構件，接著與實施例1同樣進行，得到具有氟化物皮膜的鋁合金構件。＜比較例4～6＞除了作為供形成鋁合金熔湯之用的鋁合金，使用表1所示的合金組成的鋁合金(分別以表1所示的比率含有Si、Mg、Cu、Fe、Mn、Cr，其餘為Al及不可避免的不純物所構成的鋁合金)，把熱間壓延時的壓下率由77%改設定為99%以外，與實施例1同樣進行，得到氟化物皮膜形成用鋁合金構件，接著與實施例1同樣進行，得到具有氟化物皮膜的鋁合金構件。如前所述進行而得到的各實施例、各比較例的氟化物皮膜形成用鋁合金構件，藉由下列測定方法求出「平均結晶粒徑(Y)」及「Fe系結晶物的平均長徑(D)」。＜平均結晶粒徑之測定方法＞氟化物皮膜形成用鋁合金構件的表面拋光研磨後，以Barker法進行蝕刻處理。水洗、乾燥之後，以光學顯微鏡觀察蝕刻處理面，藉由切斷法測定「平均結晶粒徑(Y)」。這些的結果顯示於表1。＜Fe系結晶物的平均長徑之測定方法＞把氟化物皮膜形成用鋁合金構件的表面拋光研磨後，進行SEM(掃描電子顯微鏡)觀察，抽出在反射電子影像看起來為白色的結晶物，以影像解析裝置測定這些抽出的結晶物的絕對最大長度。Fe系結晶物的平均長徑(D)，是由從315μm×215μm的長方形視野區域任意抽出的結晶物中排除相當圓直徑為0.3μm以下者，由絕對最大長度較大者選出100個時之這100個資料的平均值。這些的結果顯示於表1。

針對如前所述進行而得的各實施例、各比較例之具有氟化物皮膜的鋁合金構件，根據下列評估法使用25倍的顯微鏡調查在氟化物皮膜有無黑點部(黑色的點狀隆起部)，根據下列判定基準進行了評估。其結果顯示於表1。 (判定基準) 「○」…沒有黑點部(不存在) 「△」…只有少數黑點部「×」…黑點部顯著存在由表1可知，使用本發明的實施例1～12之氟化物皮膜形成用鋁合金構件而得的相關於本發明的具有氟化物皮膜的鋁合金構件，於氟化物皮膜沒有黑點部。相對於此，在比較例1～10，於氟化物皮膜顯著有黑點部。又，比較例7～10，合金組成滿足本發明的規定範圍，但是不滿足式(1)，所以黑點部顯著存在。 [產業上利用可能性] 相關於本發明的氟化物皮膜形成用鋁合金構件1，於表面之至少一部分進行氟化處理形成氟化物皮膜，作為半導體製造裝置(CVD裝置、PVD裝置、乾蝕刻裝置、真空蒸鍍裝置等)的構件(零件)等使用。相關於本發明的具有氟化物皮膜的鋁合金構件10，作為半導體製造裝置(CVD裝置、PVD裝置、乾蝕刻裝置、真空蒸鍍裝置等)的構件(零件)等使用。作為前述零件，沒有特別限定，例如可以舉出噴灑頭(參照圖3)、真空室、承座(susceptor)、背板(backing plate)等。本申請案，伴隨著根據2018年7月4日申請的日本專利申請案特願2018-127378號以及2018年12月7日申請的日本專利申請案特願2018-229556號的主張優先權，將其揭示內容，直接納入構成本案的一部分。此處使用的用語及說明，係供說明相關於本發明之實施型態之用，但本發明並不受限於此。本發明，在申請專利範圍內的話，只要不逸脫其精神，可容許一切設計上的變更。

1‧‧‧氟化物皮膜形成用鋁合金構件 2‧‧‧氟化物皮膜 3‧‧‧第1皮膜層 4‧‧‧第2皮膜層 10‧‧‧具有氟化物皮膜之鋁合金構件

圖1係相關於本發明的氟化物皮膜形成用鋁合金構件之一實施型態之剖面圖。圖2係相關於本發明的具有氟化物皮膜的鋁合金構件之一實施型態之剖面圖。圖3係相關於本發明的具有氟化物皮膜的鋁合金構件之一例之噴灑頭的立體圖。圖4係以平均結晶粒徑(Y)的常用對數(K)為縱軸，Fe系結晶物的平均長徑(D)為橫軸所描繪之圖。於圖4，以●描繪的構件，是完全沒有黑點部者，以▲描繪的構件是產生了黑點部者。於此圖4之圖示可知，由左上往右下延伸的實線的斜直線的左下側區域，係以式(1)表示的區域，在被描繪於此式(1)表示的區域的構件完全沒有黑點部，相對於此被描繪在此斜直線的右上側區域的構件發生黑點部。圖5係黑點部發生之說明圖(模式剖面圖)。

1‧‧‧氟化物皮膜形成用鋁合金構件

2‧‧‧氟化物皮膜

3‧‧‧第1皮膜層

4‧‧‧第2皮膜層

10‧‧‧具有氟化物皮膜之鋁合金構件

Claims

一種氟化物皮膜形成用鋁合金構件，其特徵為：含有Si：0.3質量%(質量百分比，以下同)～0.8質量%、Mg：0.5質量%～5.0質量%、Fe：0.05質量%～0.5質量%，Cu含量為0.5質量%以下、Mn含量為0.30質量%以下、Cr含量為0.30質量%以下，其餘為Al及不可避免的不純物所構成，而且前述鋁合金構件中的Fe系結晶物的平均長徑為「D」(μm)，前述鋁合金構件中的平均結晶粒徑為「Y」(μm)時，滿足以下式(1)之關係式： log₁₀ Y＜-0.320D+4.60 … 式(1) 前述鋁合金構件，作為半導體製造裝置用的構件使用。
一種具有氟化物皮膜之鋁合金構件，特徵為申請專利範圍第1項記載之氟化物皮膜形成用鋁合金構件的表面之至少一部分被形成氟化物皮膜。
一種具有申請專利範圍第2項記載之氟化物皮膜之鋁合金構件，其特徵為前述氟化物皮膜的厚度為0.1μm～10μm。
一種鋁合金構件，係具有申請專利範圍第2或3項記載之氟化物皮膜之鋁合金構件，其特徵為：前述氟化物皮膜，係由被形成於前述氟化物皮膜形成用鋁合金構件的表面的第1皮膜層，以及進而被形成於前述第1皮膜層的表面的第2皮膜層所構成；前述第1皮膜層，為含有氟化鎂的皮膜，前述第2皮膜層為含有氟化鋁及鋁的氧化物之皮膜。