WO2000034546A1 - Acier inoxydable revetu d'un film au fluorure passif et equipement produit au moyen de cet acier - Google Patents

Acier inoxydable revetu d'un film au fluorure passif et equipement produit au moyen de cet acier Download PDF

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Tadahiro Ohmi
Hirohisa Kikuyama
Masayuki Miyashita
Hiroto Izumi
Takanobu Kujime
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Stella Chemifa Kabushiki Kaisha
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    • Y10T428/31678—Of metal

Definitions

  • the present invention relates to a stainless steel having a fluorinated passivation film formed thereon and an apparatus using the same.
  • a wide variety of specialty gases are used in semiconductor manufacturing processes, most of which are themselves corrosive, or react with atmospheric moisture to form corrosive substances.
  • containers handling these special gases, gas pipes, valves essential for gas supply, etc. are made of stainless steel and have the disadvantage that they are easily corroded by the special gases.
  • the degree of integration of semiconductor devices is improving year by year, and the dimensions of unit elements are getting smaller year by year as the degree of integration is improved.
  • the dimensions of unit elements become smaller, the dimensions fabricated on a silicon substrate during the semiconductor manufacturing process become extremely small, and the required dimensions for conventional g-line and i-line exposure systems I can't draw anymore.
  • the laser chamber of the excimer laser exposure apparatus is filled with diluted fluorine gas.
  • Figure 5 shows a schematic diagram of the laser chamber.
  • the laser chamber 11 includes two housing members 13 and 14 made of stainless steel, and the housing members 13 and 14 are sealed by a 0-ring 15.
  • a cathode electrode 18 is fixed to the housing member 13 via an insulator 16 and a force electrode support member 17.
  • the anode electrode 19 is fixed to the housing member 13 via the anode electrode support member 20.
  • Reference numeral 21 denotes a connector for connecting the force source electrode 18 and a pulse oscillator (not shown).
  • Reference numeral 22 denotes a sealing member such as an O-ring.
  • a blower for circulating gas Inside the laser chamber 11, a blower for circulating gas, a heat exchanger, and other devices (not shown) are provided.
  • 27 is a gas pipe for a fluorine gas supply line, which is made of stainless steel.
  • the semiconductor production line cannot be operated during the pre-reaction period. Further, even with a supply line that has been reacted in advance, the reaction between fluorine and the inner surface of the supply line further progresses during use, and it is difficult to use diluted fluorine gas having a stable concentration and the like.
  • the present inventors have conducted research on the corrosiveness and reactivity of the metal surface, and as a result, the fluorine was positively acted on the stainless steel surface at a temperature sufficient for fluorination, and After forming a film containing fluoride as a main component, a heat treatment of this film in an inert gas atmosphere can form a fluorinated passivation film having good corrosion resistance to corrosive gases, especially fluorine gas. And an application based on this has already been filed (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-263972, Japanese Patent Application Laid-open No. Heisei 3-215656, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-3331) Gazette).
  • the thickness of each of the fluorinated passivation films of the above-mentioned applications is 500 A or more.
  • the thickness of the fluorinated passivation film is large, first, when welding gas pipes and the like, metal deposits are generated, and the generated metal deposits stay in the pipes and become particles. That is to say. Second, if a thick fluorinated passivation film is formed on the joint seal surface and the valve It cannot be used.
  • An object of the present invention is to provide a stainless steel having a fluorinated passivation film which is easy to perform and does not generate particles even when welding is performed, and an apparatus using the same.
  • An object of the present invention is to provide a stainless steel having a fluorinated passivation film that does not cause leakage even when a fluorinated passivation film is formed on a joint seal surface or a valve sheet surface, and an apparatus using the same. With the goal. Disclosure of the invention
  • a fluorinated passivation film containing metal fluoride as a main component is formed with a thickness of 19 OA or less on at least a part of the surface. It is characterized by the following.
  • stainless steel austenitic stainless steel, ferrite stainless steel or other stainless steel can be used.
  • austenitic stainless steel ferrite stainless steel or other stainless steel.
  • SUS316 or SSUS316L is preferably used.
  • a fluorinated passivation film is formed.
  • the lower limit is preferably 5 A. If it is less than this, it is difficult to exist as a film.
  • the formation of the fluorinated passivation film is preferably performed, for example, as follows.
  • the stainless steel surface is mirror-finished by electrolytic polishing or the like, it is baked in a high-purity inert gas (for example, nitrogen, argon, helium, etc.) Removes moisture from steel surface.
  • a high-purity inert gas for example, nitrogen, argon, helium, etc.
  • the concentration of impurities such as moisture is preferably 50 ppb or less, more preferably 20 ppb or less, and even more preferably 15 ppb or less.
  • a film made of metal fluoride is formed on at least a part or the entire surface of the stainless steel (fluorination).
  • the gas for fluorination 100% fluorine gas or a gas obtained by diluting fluorine gas with an inert gas is used.
  • the gas at the time of fluorination it is preferable to use a gas having an impurity concentration of 50 ppb or less, more preferably a gas of 20 ppb or less, and more preferably a gas of 15 ppb or less.
  • the fluorination temperature is preferably at least 50 ° C, more preferably from 100 to 200, and most preferably from 20 to 170.
  • the fluorination time is preferably 10 minutes or more, more preferably 30 minutes to 5 hours.
  • the thickness of the fluorinated passivation film can be controlled by appropriately changing the temperature and time during fluorination and the concentration of fluorine in the inert gas.
  • the heat treatment after the fluorination is preferably at least 50 ° C, more preferably at 100 to 400 ° C.
  • the processing time is preferably 10 minutes or more, more preferably 30 minutes to 15 hours.
  • Figure 1 is a drawing showing an experimental system for measuring particles coming out of the pipe after welding the pipe that has undergone fluoridation passivation treatment.
  • Figure 2 is a graph showing the relationship between the thickness of the fluorinated passivation film and the generation of particles during welding.
  • Figure 3 is a drawing showing an experimental system that measures leaks from the joint seal surface that has been subjected to fluoridation passivation.
  • Figure 4 is a drawing showing an experimental system for measuring the pressure change of the fluorine gas sealed inside the filter.
  • FIG. 5 is a sectional view of an excimer laser chamber.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the seat valve.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the filter.
  • the inner surface was mirror-polished by electropolishing.
  • a / 4 inch diameter SU S316 L stainless steel pipe was subjected to a fluoridation passivation treatment under the conditions shown in Table II.
  • the fluoridation passivation is performed according to the following procedure.
  • Samples 1 and 2 shown in Table 1 were made of 10 stainless steel gas pipes 101 (FIG. 1). Using 10 gas pipes 101, welding was performed at nine welding points at a welding rotation speed of 30 rpm. After welding, one end was connected to a particle measuring instrument 103, the other end was used as a gas inlet 104, and argon gas was introduced from the gas inlet 104. 8. Argon gas is introduced from inside the gas pipe 101. The number of ticks was measured using HI GHP S SURE GAS PROBE 103 from PAR TICLE ME SUREMENT SYSTE SINC. The flow rate of the introduced gas of argon gas was 0.1 cf min, and the measured particle size was 0.1 m or more.
  • Example 1 The same test as in Example 1 was performed by changing the fluorination temperature and time to change the thickness of the fluoride film from 5 O A to 1000 A.
  • the joints 201 and 204 were brought into contact with each other via the gasket 203 and tightened using the nut 202 and the male nut 205.
  • a leak detector 206 was connected to one end of the gasket 203 to measure leakage from the surface seal.
  • the leakage was below the lower limit of detection for the joints with a thickness of the fluorinated passivation film of 190 A or less. On the other hand, a joint having a thickness of about 100 OA leaked.
  • Leak 1 detection limit 5. 62 x 1 0- 11 ( A 'c cZs ec)
  • the valve was assembled by incorporating the diaphragm 400 into the valve body 401, and a leak test was performed on the valve to measure the leak from the seat. A helium leak detector was used for leak measurement.
  • the filter 500 is composed of the housing 502 and the filter membrane 501 fixed to the housing 502 by welding.
  • a fluorinated passivation film having a thickness of 190 A was formed on the entire surface of the filter membrane 501 and the inner surface of the housing 502 under the same conditions as in Example 1.
  • a filter with no fluorinated passivation film formed on the inner surface was prepared, and the system shown in Fig. 4 was constructed. After enclosing a Z99% neon mixed gas, the mixture was left for a certain period of time, and the pressure inside the filter 303 was measured with a pressure gauge 302.
  • piping when a thin fluorinated passivation film is applied to a fluorine-based gas supply line, piping can be easily constructed and gas can be supplied stably.

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Description

明細書 フッ化不動態膜が形成されたステンレス鋼及びそれを用いた装置 技術分野
本発明は、 フッ化不動態膜が形成されたズテンレス鋼及びそれを用いた装置に 係る。 背景技術
半導体製造プロセスでは多種多様な特殊ガスが使用されており、 その大部分は それ自身腐食性を示したり、 あるいは雰囲気中の水分と反応し腐食性を示す物質 を形成する。 通常これらの特殊ガスを取り扱う容器、 ガス配管、 ガス供給に不可 欠なバルブ等は、 ステンレス鋼で構成されており、 上記特殊ガスにより容易に腐 食される欠点を有している。
また、 半導体デバイスは年々集積度が向上されており、 単位素子の寸法も集積 度の向上に伴って年々小さくなってきている。 単位素子の寸法が小さくなってく ると、 半導体製造過程においてシリコン基板に作り込む寸法が極端に小さくな り、 従来使用していた g線や i線を用いた露光装置では、 要求される寸法が描け なくなってきている。
そこで、 現在注目を集めているのがエキシマレ一ザ一露光装置である。 エキシ マレーザー露光装置のレーザ一チヤンバには、 希釈フッ素ガスが充填されてい る。
図 5にレーザチヤンバの概略図を示す。
図 5が示すように、 レーザ一チャンバ一 1は、 2つのステンレス製のハウジン グ部材 1 3， 1 4からなり、 ハウジング部材 1 3 , 1 4は、 0—リング 1 5によ りシールされている。 ハウジング部材 1 3には、 絶縁体 1 6、 力ソード電極支持 部材 1 7を介してカソ一ド電極 1 8が固定されている。 ァノード電極 1 9はァ ノ一ド電極支持部材 2 0を介し、 ハウジング部材 1 3に固定されている。 2 1は 力ソード電極 1 8とパルス発振器 （図示せず） との接続用のコネクタ一である。 また、 2 2は 0—リング等のシ一ル部材である。
レーザーチャンバ一 1の内部には， ガスを循環するためのブロワ一、 熱交換器 その他の装置 （図示せず） が配設されている。
2 7はフッ素ガス供給ライン用のガス配管でありステンレス鋼からなる。
しかし、 従来のかかる装置においては、 主にステンレス鋼で構成される希釈フ ッ素ガス供給ライン用の配管 2 7の内面、 ハウジング 1 3， 1 4の内面、 あるい はチャンパ一 1内部に設置されている装置の外面がフッ素ガスと反応し、 フッ素 ガスが消費されてしまう。 その結果、 希釈フッ素ガスを安定に供給することが困 難である。 そこで、 現状では、 希釈フッ素ガス供給ライン用のガス配管 2 7を組 立後、 希釈フッ素ガスを供給ラインに封入し供給ライン内面とフッ素を事前に反 応させ使用していた。
しかしながら、 事前に反応させる期間中は半導体製造ラインを稼働させること ができない。 また、 事前に反応させた供給ラインであっても、 使用中にさらにフ ッ素と供給ライン内面との反応が進み、 濃度等が安定した希釈フッ素ガスを使用 することが困難な状況にある。
この課題を解決するために、 本発明者等は従来から金属表面の腐食性、 反応性 に関して研究を重ねた結果、 ステンレス鋼表面に積極的にフッ素化に十分な温度 でフッ素を作用させ、 金属フッ化物を主成分とする皮膜を形成した後、 この皮膜 を不活性ガス雰囲気中で熱処理することにより腐食性ガス、 とりわけフッ素ガス に対して良好な耐食性を有するフッ化不動態膜を形成しうることを見いだし、 こ れに基づく発明を既に出願した （特開平 2— 2 6 3 9 7 2号公報、 特開平 3— 2 1 5 6 5 6号公報、 特開平 5 - 3 3 1 】 5号公報） 。
本発明者等はこの新技術について引き続き研究を行った所、 次の様な事実を見 いだした。
即ち、 上記出願のフッ化不動態皮膜の膜厚はいずれも 5 0 0 A以上の膜厚を有 . している。 このように、 フッ化不動態膜の膜厚が厚いと、 第 1にガス配管等を溶 接施工する際に、 金属析出物が発生し、 発生した金属析出物が配管内に滞留し パーティクルとなってしまうということである。 第 2に、 継ぎ手シール面及びバ ルブシ一ト面に膜厚の厚いフッ化不動態膜が形成されているとリークが発生し使 用できないということである。
対応 としては、 溶接前に溶接箇所のフッ化不動態皮膜を除去してから溶接し たり、 継ぎ手シ一ル面ゃバルブシ一ル面だけをマスキングしフッ化不動態処理を 施すことが考えられる。
しかし、 どちらも生産性に欠け、 実用上困難な状況であった。 とりわけ配管施 ェにおいては、 溶接箇所が数百力所にもなるため施工に要する期間が膨大なもの となってしまう。
本発明は、 施工が容易でかつ溶接を行ったとしてもパーティクルの発生が無い フッ化不動態膜が形成されたステンレス鋼及びそれを用いた装置を提供すること を目的とする。
本発明は、 継手シール面やバルブシ一ト面にフッ化不動態皮膜を作製しても リ一クが発生しないフッ化不動態膜が形成されたステンレス鋼及びそれを用いた 装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明のフッ化不動態膜が形成されたステンレス鋼は、 表面の少なくとも一部 に、 金属フッ化物を主成分とするフッ化不動態膜が 1 9 O A以下の厚さで形成さ れていることを特徴とする。
ここで、 ステンレス鋼としては、 オーステナイ ト系ステンレス鋼、 フェライ ト 系ステン レス鋼その他の系のステンレス鋼を用いることができる。 特に
S U S 3 1 6あるいは S U S 3 1 6 Lが好適に用いられる。
本発明では、 フッ化不動態膜が形成されているが、 この不動態膜の厚さを
1 9 O A以下とする。 1 9 O Aを臨界値として溶接時のパーティクルの発生は激 減し、 また、 シール性が急激に向上する。
なお、 下限としては、 5 Aが好ましい。 これ未満では、 皮膜として存在し難く なるからである。
フッ化不動態膜の形成は、 例えば次ぎのように行うことが好ましい。
ステンレス鋼の表面を電解研磨等により鏡面仕上げした後、 高純度の不活性ガ ス （たとえば窒素、 アルゴン、 ヘリウム等） 中でベ一キングを行い、 ステンレス 鋼表面の水分を除去する。 不活性ガスとしては、 水分等の不純物濃度が 5 0 p p b以下とすることが好ましく、 2 0 p p b以下とすることがより好まし く、 1 5 p p b以下とすることがさらに好ましい。
次ぎに、 ステンレス鋼表面の少なくとも一部または全面に金属フッ化物からな る皮膜を形成する （フッ素化） 。
フッ素化時のガスは、 1 0 0 %フッ素ガスあるいはフッ素ガスを不活性ガスで 希釈したガスを用いる。 なお、 フッ素化時のガスは水分等の不純物濃度が 5 0 p p b以下のガスを用いることが好ましく、 2 0 p p b以下のガスを用いる ことがより好ましく、 1 5 p p b以下のガスを用いることがさらに好ましい。 フッ素化の温度は、 5 0 °C以上が好ましく、 1 0 0〜 2 0 0てがより好まし く、 ] 2 0〜 1 7 0てが最も好ましい。 フッ素化の時間は、 1 0分以上が好まし く 3 0分〜 5時間がより好ましい。
フッ化不動態膜の膜厚の制御は、 フッ素化時の温度、 時間、 不活性ガス中のフ ッ素濃度を適宜変化させればよ t、。
例えば、 窒素ガスで希釈した 1 %フッ素ガスを用いて、 1 5 0 °Cで 3時間フッ 素化を行えば約 1 9 0 のフッ化不動態膜が形成される。
フッ素化の後の熱処理は、 5 0 °C以上が好ましく、 1 0 0〜 4 0 0 °Cがより好 ましい。 処理時間は 1 0分以上が好ましく、 3 0分〜1 5時間がより好ましい。 図面の簡単な説明
図 1は、 フッ化不動態処理を施した配管を溶接した後配管内からでてくるパー ティ クルを測定する実験系を示した図面である。
図 2は、 フッ化不動態膜の膜厚と溶接時のパーティクル発生との関係を示すグ ラフである。
図 3は、 フッ化不動態処理を施した継ぎ手シ一ル面からのリーク測定を行う実 験系を示した図面である。
図 4は、 フィルタ内部に封入したフッ素ガスの圧力変化を測定する実験系を示 した図面である。
図 5は、 エキシマレーザのチャンバの断面図である。 図 6は、 シ一卜バルブの断面図である。
図 7は、 フィルターの断面図である。
(苻号の説明）
1 0 1 1 Z4インチステンレス配管、 1 02 溶接崮所、
1 03 パーティクル測定装置、 1 04 ガス導入口、
20 】 フッ化不動態処理を施した継ぎ手、 202 ナッ ト、
203 ガスケッ ト、 204 フッ化不動態処理を施した継ぎ手、
205 オスナッ ト、 206 ヘリウムリーク検出器、
207 ヘリゥムガス吹き付け箇所、 30】 フッ素ガス導入口、
302 圧力計、 303 ステンレス製フィルター、
304 1 /4インチステンレス配管、 305 バルブ、
306 真空排気口、 307 排気口、 400 バルブ本体、
40 1 ダイヤフラム、 500 フィルター、
50 1 フィルタ一メンブレム、 502 ハウジング。 発明を実施するための最良の形態
本発明の技術的内容をより明確にするため、 代表的な例を抽出して以下に実施 例として例示するが、 本発明はこれらの実施例に限定されるものではな t、。
(実施例 1 )
内面を電解研磨により鏡面化した】 /4インチ径の SU S 3 1 6 Lステンレス 鋼管に表〗に示す条件でフッ化不動態処理を施した。 フッ化不動態処理は以下の 手順で行っている。
①上記 SUS 3 1 6 Lステンレス管を窒素気流中で表 1に示す所定温度まで加 熱した。
②温度を保持したまま窒素ガスをフッ素ガスに切り替えフッ素とステンレス管 表面とを表 1に示す所定時間反応させた。
③フッ素とステンレス管表面とを表 1に示す所定温度で所定時間反応させた 後、 フッ素ガスを窒素ガスに切り替え表 1に示す所定温度で所定時間、 後熱処理 を fつた。 フッ化不動態膜は、 水和物を含有せず略化学量論比を満たす組成であった。 尚、 表〗に示したフッ化処理条件は一例であり温度時間が変わっても所定の膜 厚が得られれば良い。
1 )
Figure imgf000008_0001
表 1に示したサンプル 1、 2たるステンレス製のガス配管 101 (図 1) をそ れぞれ 1 0本ずつ作成した。 1 0本のガス配管 1 01を用いて、 溶接回転速度 30 r pmで各々 9ケ所突き台わせ溶接を行った。 溶接後、 一端はパーティクル 測定器 1 03に接続し、 他端をガス導入口 104とし、 ガス導入口 104からァ ルゴンガスを導入した。 アルゴンガスを導入することによりガス配管 101内か らでて く る八。一ティ クル数を、 P AR T I C L E ME S UREMENT SYSTE S I NC社の H I GHPRE S SURE GAS PROBE 1 03を用いて測定した。 なお、 アルゴンガスの導入ガス流量は 0. 1 c f ノ m i nとし、 測定粒径は 0. 1 m以上とした。
測定結果を表 2に示す。
表 2に示すように、 サンプル 1 (フッ化不動態膜の膜厚が 1 9 OAのステンレ ス管） からはパーティクルが発生しなかった。 サンプル 2 (フッ化不動態膜の膜 厚が 100 OAのステンレス管） からは、 多量のパーティクルが発生しており、 薄 、フッ化不動態皮膜の優位性が確認された。 1
(¾ 2 ') フッ化不動態化処理サンプル管 検出されたパーティクル数
1 サンプル 1 (膜厚、 1 9 O A ) 0個
1 サンプル 2 (膜厚、 1 0 0 0 A ) 6 0個
(実施例 2 )
フッ素化の温度と時間を変化させることによりフッ化膜の膜厚を 5 O Aから 1 0 0 0 Aまで変化させ実施例 1と同様のテス卜を行った。
その結果を図 2に示す。
図 2に示すように、 フッ化不動態膜の膜厚が 1 9 0 Aを境にして、 1 9 0 A以 下の場合パーティクルの発生がないが 1 9 0 Aよりも厚い場合はパーティクルが 発生することが明らかとなった。
(実施例 3 )
実施例 1と同様なフッ化不動態膜の形成条件で、 ステンレス鋼からなる継ぎ手 のシール表面にフッ化不動態膜を形成した。
図 3に示すように、 継ぎ手 2 0 1， 2 0 4をガスケッ ト 2 0 3を介して当接 し、 ナッ ト 2 0 2及びオスナッ 卜 2 0 5を用いて締め付けを行った。 ガスケッ ト 2 0 3の一端にリ一ク検出器 2 0 6を接続し、 面シ一ル部分からのリークの測定 をネラつた。
その結果を表 3に示す。
表 3に示すように、 フッ化不動態膜の厚さが 1 9 0 A以下の継ぎ手では、 リ一 クは検出下限以下であった。 一方、 膜厚が 1 0 0 O A程度の継ぎ手ではリークが 発生した。
膜厚が 1 0 0 O A程度のフッ化不動態膜を継ぎ手に施し使用するには、 継ぎ手 シ一ル部分にフッ化不動態膜が形成されないように、 たとえばシ一ル部分にマス キングし、 フッ化処理を施した後マスキングを除去して使用しなければならなか つたが、 薄いフッ化不動態膜では継ぎ手シ―ル部分にフッ化不動態膜が形成して いても、 リークが無く継ぎ手として十分な性能を発揮するので、 フッ化処理過程 でシール部分にマスキングする必要がなく、 薄いフッ化不動態膜の優位性が確認 された。
(表 3)
Figure imgf000010_0001
リーク 1検出下限： 5. 62 x 1 0— 11 (A ' c cZs e c)
(実施例 4 )
実施例 1 と同様な条件で、 図 6に示すシ—卜バルブの本体 40 1にフッ化不動 態処理を施した。
ダイヤフラム 400をバルブ本体 40 1內に組み込みバルブを作成し、 そのバ ルブにっきリークテス トを行い、 シート部からのリークの測定を行った。 リーク 測定にはへリウムリークディテクターを用いた。
測定結果を表 4に示す。
表 4に示すように、 フッ化不動態皮膜の厚さが 1 9 OA以下のバルブでは、 リ―クは検出下限以下であつたが、 膜厚が 1 000 A程度のバルブではリークが 発生した。
膜厚 1 000 A程度のフッ化不動態膜をバルブに施し使用するには、 バルブ シート部分にフッ化不動態膜が形成されないように、 たとえばシート部分にマス キングし、 フッ化処理を施した後マスキングを除去して使用しなければならなか つたカ、 薄いフッ化不動態膜ではバルブシ一ト部分にフッ化不動態膜が形成して いても、 リークが無くバルブとして十分な性能を発揮するので、 フッ化処理過程 でシ―ル部分にマスキングする必要がなく、 薄いフッ化不動態膜の優位性が確認 された。
Figure imgf000011_0001
(実施例 5 )
薄いフッ化不動態膜の性能を評価するため、 ステンレス製のフィルタを用いて フッ素ガスとの反応性を調査した。
本例では 図 7に示すようなフィルタ一を用いた。 すなわち、 ハウジング 5 0 2とハウジング 5 0 2内に溶接により固着したフィルタ一メンブレム 5 0 1 とからなるフィルタ一 5 0 0である。
フィルタ一メンブレム 5 0 1の全面とハウジング 5 0 2との内面に膜厚 1 9 0 Aのフッ化不動態膜を実施例 1と同様の条件で形成した。
一方、 フィルターメンブレム 5 0 1とハウジング 5 0 2ともフッ化不動態膜を 内面に形成していないフィルタを用意し、 図 4に示すシステムを構築し、 フィル タ 3 0 3内部に 1 %フッ素 Z 9 9 %ネオン混合ガスを封入した後、 一定時間放置 しフィルタ 3 0 3内部の圧力を圧力計 3 0 2により測定した。
表 5に示すように、 膜厚 1 9 O A以下のフッ化不動態膜を内部に形成したフィ ルタではテス卜前後で圧力変化が認められずフッ素ガスとの反応がな t、。 一方、 フッ化不動態処理を施していないフィルタ内部の圧力はテスト後減少しており、 フィルタ内面と封入したフッ素ガスの約 8 0 %が反応していることが判明した。 本結果から明らかなように薄いフッ化不動態膜であっても、 フッ素ガスに対する 良好な耐食 1生能をもっており、 ガス供給系に本フッ化不動態処理を施せばフッ素 ガスの濃度変化等をおこすことなく安定に供給することができる。
(表 5 )
Figure imgf000012_0001
産業上の利用可能性
本発明によれば、 フッ素系ガスのガス供給ラインに薄いフッ化不動態膜を施せ ば、 容易に配管施工を行えると共に、 安定にガスを供給することが可能となる。

Claims

請求の範囲
1 . 表面の少なくとも一部に、 金属フッ化物を主成分とするフッ化不動態膜が 1 9 0 A以下の厚さで形成されていることを特徴とするフッ化不動態膜が形成さ れたステンレス鋼。
2 . 前記フッ化不動態膜が、 フッ素含有ガス雰囲気中で加熱することにより金 属フッ化膜を形成した後、 不活性ガス雰囲気中で熱処理して得られた膜であるこ とを特徴とする請求項 1に記載のステンレス鋼。
3 . 前記フッ化不動態膜の少なくとも表面部分がフッ化鉄を主成分とする層か ら成ることを特徴とする請求項 1または 2に記載のステンレス鋼。
4 . 前記フッ化鉄は略化学量論比を満たすフッ化鉄であることを特徴とする請 求項 3記載のステンレス鋼。
δ . 請求項 1ないし 4のいずれか 1項に記載のステンレス鋼を溶接した溶接部 を構成部分の少なくとも一部に有していることを特徴とする装置。
6 . 請求項 1ないし 4のいずれか 1項に記載のステンレス鋼の表面をガスを外 部から遮断するためのシール面としていることを特徴とする装置。
7 . 前記装置は、 ガス貯蔵用装置、 ガス配送用装置又はガス反応装置であるこ とを特徴とする請求項 5または 6に記載の装置。
8 . 前記装置は、 腐食性ガスを扱う為の、 ガスボンベ、 ガス配管、 減圧弁、 フ ィルター、 流量計、 圧力計、 マスフ口一コントローラ一、 バルブ、 逆止弁、 継ぎ 手、 R I Ε反応装置、 又は C V D反応装置であることを特徴とする請求項 5また は 6記載の装置。
9 . 前記装置はエキシマレーザー発信器であることを特徴とする請求項 5また は 6に記載の装置。
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