WO2010024353A1 - 耐蝕性部材およびその製造方法 - Google Patents

耐蝕性部材およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010024353A1
WO2010024353A1 PCT/JP2009/065001 JP2009065001W WO2010024353A1 WO 2010024353 A1 WO2010024353 A1 WO 2010024353A1 JP 2009065001 W JP2009065001 W JP 2009065001W WO 2010024353 A1 WO2010024353 A1 WO 2010024353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oxide
corrosion
oxidizing atmosphere
cerium
yttrium oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/065001
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴之 井出
正美 安藤
宏美 有光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to KR1020117000549A priority Critical patent/KR101232699B1/ko
Priority to CN200980121500.8A priority patent/CN102056860B/zh
Priority claimed from JP2009197028A external-priority patent/JP5190809B2/ja
Publication of WO2010024353A1 publication Critical patent/WO2010024353A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/645—Pressure sintering
    • C04B35/6455—Hot isostatic pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
    • C04B35/505—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds based on yttrium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3409—Boron oxide, borates, boric acids, or oxide forming salts thereof, e.g. borax
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5409—Particle size related information expressed by specific surface values
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/652—Reduction treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/23—Chucks or sockets with magnetic or electrostatic means

Definitions

  • An aspect of the present invention generally relates to a corrosion-resistant member and a manufacturing method thereof, and relates to a corrosion-resistant member made of a ceramic member having high corrosion resistance and low volume resistivity.
  • a ceramic member using yttrium oxide having high plasma resistance has been studied as a material having both corrosion resistance and conductivity used for a semiconductor manufacturing apparatus member or the like.
  • Yttrium oxide is an insulator. It is known that when a substance exhibiting conductivity is added to this yttrium oxide, its volume resistivity decreases.
  • Patent Document 1 describes that by adding 2 to 30 wt% of SiC to yttrium oxide and sintering it using a hot press, it becomes 1 ⁇ 10 9 ⁇ ⁇ cm or less.
  • Patent Document 2 describes that TiO 2-x (0 ⁇ x ⁇ 2) is added to yttrium oxide in an amount of 1 to 15 wt%, and a material containing carbon as a main component is brought into contact after firing in an oxidizing atmosphere, so that an inert gas or a reducing gas is brought into contact. It is described that it becomes 10 5 to 10 14 ⁇ ⁇ cm by performing atmospheric firing or HIP treatment.
  • Patent Document 3 0.5 to 10 wt% of any one of metal yttrium, carbon, yttrium nitride, and yttrium carbide is added to yttrium oxide, followed by firing in an inert pressure atmosphere and 10 ⁇ 2 to 10 10 ⁇ ⁇ cm. It is described that it becomes.
  • Patent Document 4 describes a method for producing a corrosion-resistant member obtained by adding 5% by mass or less of a lanthanoid oxide to yttrium oxide.
  • a dense body can be obtained by firing at 1400-1500 ° C. by adding a boron compound as a sintering aid to yttrium oxide powder (for example, Patent Documents). 5).
  • Patent Documents 1 to 3 are low-resistance yttrium oxides, but are metals, carbon materials, SiC, and TiO 2-x (0 ⁇ x ⁇ 2).
  • a hard-to-sinter material such as carbon
  • heat treatment under high temperature or high pressure is required, resulting in an increase in production time and cost.
  • a conductive substance such as metal
  • the added metal component is oxidized, and in order not to lose the conductivity, a complicated preparation process and a firing process in a special atmosphere are required. Increase in production time and cost.
  • the microstructure of low-resistance ceramics obtained by the addition of conductive materials is a structure in which a low-resistance conductive phase or conductive conductive phase is interspersed in a high-resistance insulating phase, or a structure that forms a network.
  • a corrosive environment due to plasma irradiation there is a concern that plasma concentration occurs locally on the member, and erosion selectively proceeds.
  • An aspect of the present invention relates to a corrosion-resistant member and a method for producing the same, and is to provide a corrosion-resistant member made of a ceramic member having high corrosion resistance and low volume resistivity.
  • a corrosion-resistant member comprising a ceramic member containing yttrium oxide as a main component, containing a cerium element, and obtained by firing in a non-oxidizing atmosphere.
  • the ceramic member can be a corrosion-resistant member in which the cerium element contained in the yttrium oxide is 5% by weight or more and 60% by weight or less in terms of oxide.
  • the ceramic member may be a corrosion-resistant member having a volume resistivity of 1 ⁇ 10 7 ⁇ ⁇ cm or more and less than 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm at room temperature.
  • the strongest peak position (2 ⁇ ) obtained by X-ray diffraction on the surface of the fired body is lower than the strongest peak position (2 ⁇ ) obtained by powder X-ray diffraction of the reference below. It can be set as the corrosion-resistant member shifted to the side.
  • the reference is a powder obtained by pulverizing a solid solution of cubic cerium oxide in cubic yttrium oxide by firing in an oxidizing atmosphere.
  • cerium oxide is added to yttrium oxide at a ratio of 5 wt% or more and 60 wt% or less, and after molding this mixture, the temperature is 1300 ° C. or more and 1800 ° C. or less in a non-oxidizing atmosphere. Corrosion-resistant members can be produced by firing.
  • a cerium compound is added to yttrium oxide at a ratio of 5 wt% or more and 60 wt% or less in terms of cerium oxide, and after molding this mixture, it is 1300 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the corrosion resistant member can be manufactured by heat treatment at a temperature of 1300 ° C. or higher and 1800 ° C. or lower in a non-oxidizing atmosphere.
  • cerium oxide is added to yttrium oxide at a ratio of 5 wt% or more and 60 wt% or less, and a boron compound is added at a ratio of 0.02 wt% or more and 10 wt% or less in terms of boron oxide.
  • a corrosion-resistant member can be manufactured by baking at 1300 degreeC or more and 1600 degrees C or less in non-oxidizing atmosphere.
  • the cerium compound in yttrium oxide is 5 wt% or more and 60 wt% or less in terms of cerium oxide
  • the boron compound is 0.02 wt% or more in terms of boron oxide and 10 wt%. %
  • the density in the present invention refers to the apparent density. Specifically, it is a value obtained by dividing the mass of the sample by the volume obtained by removing the open pores from the external volume, and was measured by the Archimedes method.
  • the Archimedes method in the present invention is a density measuring method shown in the JIS standard (JIS R1634).
  • JIS R1634 The water saturation method was measured using a vacuum method, and the medium was measured using distilled water.
  • the calculation method of the porosity was also carried out according to JIS R 1634.
  • the volume resistivity of the yttrium oxide fired body is 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm or more at room temperature (25 ° C.).
  • the low resistance in the present invention is defined as low resistance because it is less than 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm, which can intentionally change the volume resistivity of yttrium oxide, which is an insulating material.
  • the volume resistivity in the present invention is a value obtained by converting the electrical resistance of a test material shown in JIS standard (JIS C2141) per unit volume.
  • the volume resistivity at room temperature (25 ° C.) was measured by a three-terminal method.
  • the oxidizing atmosphere in the present invention is an atmosphere containing oxygen, and is an air atmosphere or an atmosphere in which the oxygen concentration is controlled.
  • the non-oxidizing atmosphere in the present invention means a reducing atmosphere and an inert atmosphere.
  • the reducing atmosphere is an atmosphere containing a reducing gas species such as CO or H 2
  • the inert atmosphere is an atmosphere in which an inert gas such as N 2 or Ar is introduced and heated. It is.
  • the X-ray diffraction profile in the present invention refers to the angle (2 ⁇ ) at which a sample was irradiated with Cu K ⁇ rays using a Cu tube and the diffracted X-rays were detected, and the diffraction intensity was plotted on the vertical axis. This is a chart taken from the chart.
  • the detected angle (2 ⁇ ) is set as a peak position, and the strongest peak is a peak having the highest detected intensity of diffracted X-rays.
  • the shift to the lower angle side of the X-ray diffraction peak position in the present invention is that 2 ⁇ of X-ray diffraction on the surface of a ceramic member mainly composed of yttrium oxide and obtained by firing is 2 ⁇ of powder X-ray diffraction of the reference below. It means that it is also shifted to the low angle side.
  • the above reference is a powder obtained by pulverizing a solid solution in which cubic cerium oxide: JCPDF card 01-071-4807 is dissolved in cubic yttrium oxide: JCPDF card 00-041-1105 by firing in an oxidizing atmosphere. .
  • the particle diameter of the yttrium oxide raw material powder is not limited, but is preferably 10 ⁇ m or less on average, and more preferably 2 ⁇ m or less. Although there is no restriction
  • the particle size of the cerium oxide raw material powder is not limited, but is preferably 10 ⁇ m or less on average, more preferably 2 ⁇ m or less.
  • a mixing method involving a pulverizing step such as a ball mill has an effect of not only reducing the particle diameter but also pulverizing coarse particles, and is preferable for obtaining a ceramic member composed of uniform and fine particles.
  • a water-soluble compound such as cerium nitrate is used as a raw material powder that becomes an oxide of cerium in an oxidizing atmosphere
  • the yttrium oxide raw material is put into an aqueous solution of the cerium compound, and the wet-mixed slurry is fired in an oxidizing atmosphere and necessary.
  • an yttrium oxide-cerium oxide raw material powder in which cerium oxide is uniformly dispersed can be obtained, and this can be used as the raw material powder.
  • a granulated powder can be obtained by a dry molding method such as press molding or CIP.
  • the molding is not limited to dry molding, and a molded body can be obtained using a molding method such as extrusion molding, injection molding, sheet molding, cast molding, gel cast molding, and the like. In the case of dry molding, it can be used as a granule by adding a binder and using a spray dryer.
  • the baking can be performed at 1300 ° C. or higher and 1800 ° C. or lower in an oxidizing atmosphere, and can be performed in an electric furnace having a SiC heating element or a Kanthal heating element.
  • a ceramic member is obtained by performing heat treatment in a non-oxidizing atmosphere at a temperature of 1300 ° C. or higher and 1800 ° C. or lower.
  • the obtained ceramic member can be subjected to HIP treatment as necessary. Thereby, the open porosity becomes 0% or more and less than 0.1%, more preferably less than 0.05%, and a dense ceramic member can be obtained.
  • the ceramic member of the present invention can be obtained by performing a non-oxidizing atmosphere firing step after firing in an oxidizing atmosphere by HIP treatment. Even if non-oxidizing atmosphere firing is omitted and the HIP treatment is performed, a ceramic member equivalent to the fired body can be obtained.
  • the ceramic member after the HIP treatment has an open porosity of 0% or more and less than 0.1%, more preferably less than 0.05%, and a dense ceramic member can be obtained.
  • baking can be performed at 1300 ° C. or higher and 1800 ° C. or lower in a non-oxidizing atmosphere.
  • the ceramic member of one embodiment of the present invention is obtained by firing in a non-oxidizing atmosphere.
  • the obtained ceramic member can be subjected to HIP treatment as necessary. Thereby, the open porosity becomes 0% or more and less than 0.1%, more preferably less than 0.05%, and a dense ceramic member can be obtained.
  • Cerium compounds added to yttrium oxide include dicerium trioxide (Ce 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), cerium chloride, ammonium salt of cerium nitrate, hydrate of cerium trinitrate, cerium hydroxide, carbonic acid Cerium compounds that become oxides in the course of firing in an oxidizing atmosphere, such as cerium, cerium boride, cerium oxalate, and cerium acetate, can be used, and cerium oxide can be suitably used.
  • the boron compound In order to enhance the sinterability, when a boron compound is added to the raw ceramic, the boron compound is likely to evaporate during firing.
  • the boron compound forms Y 3 BO 6 in the firing process, forms a liquid phase at a temperature of 1100 to 1600 ° C., and promotes sintering.
  • the firing temperature is 1300 ° C to 1600 ° C, preferably 1400 ° C to 1550 ° C. Is preferred.
  • the firing time can be selected between 0.5 and 8 hours.
  • a heat treatment in a non-oxidizing atmosphere such as N 2 , Ar, CO, or H 2 is performed to obtain a desired A ceramic member can be obtained. Further, after molding, a desired ceramic member can be obtained by firing in an atmosphere of nitrogen, argon, hydrogen or the like or firing in a vacuum.
  • the obtained ceramic sintered body can be subjected to HIP treatment. Thereby, the open porosity becomes 0% or more and less than 0.1%, more preferably less than 0.05%, and a dense ceramic member can be obtained.
  • the boron compound that forms the Y 3 BO 6 crystal is not limited to boron oxide, and boron compounds such as boric acid, boron nitride, boron carbide, YBO 3 , and Y 3 BO 6 can be used. Of these, boron oxide, boric acid, and YBO 3 can be suitably used.
  • the lattice constant was calculated from the peak position of the crystal phase obtained by atmospheric firing, it was confirmed that the lattice constant was in accordance with the ratio of the lattice constant of yttrium oxide and cerium oxide.
  • the lattice constant of the sample fired in a non-oxidizing atmosphere was calculated to be larger than the lattice constant obtained by atmospheric firing. It is presumed that this lattice change was confirmed as a peak shift. Since the peak shift is caused by the change of the lattice, the proposed peak shift phenomenon is not limited to the strongest peak.
  • the corrosion-resistant member obtained by the present invention includes a chamber, a bell jar, a susceptor, a clamp ring, a focus ring, a capture ring, a shadow ring, an insulating ring, a liner, a dummy wafer, a tube for generating high-frequency plasma, and a high-frequency plasma.
  • Semiconductors exposed to plasma atmosphere such as dome, lift pins to support semiconductor wafer, shower plate, baffle plate, bellows cover, upper electrode, lower electrode, screws for fixing members inside chamber, screw cap, robot arm, etc. Or it can utilize for the member for liquid crystal manufacturing apparatuses.
  • a chamber or bell jar can be used for an inner wall surface where plasma irradiation is performed, and a focus ring or capture ring can be used for a surface in contact with a plasma atmosphere.
  • Other members can also be used for surfaces exposed to the plasma atmosphere.
  • the corrosion-resistant member of the present invention has a volume resistivity of 1 ⁇ 10 7 ⁇ ⁇ cm or more and less than 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm, it can be used in an etching apparatus such as an etching apparatus that performs fine processing on a semiconductor wafer or a quartz wafer. It can be used for the Senlerbeck type electrostatic chuck.
  • the corrosion-resistant member of the present invention is used when a corrosion preventing member such as a transport pipe for transporting a corrosive solution such as hydrogen fluoride or corrosive gas, or a chemical treatment using the corrosive solution. It can be used for crucibles.
  • a corrosion preventing member such as a transport pipe for transporting a corrosive solution such as hydrogen fluoride or corrosive gas, or a chemical treatment using the corrosive solution. It can be used for crucibles.
  • the corrosion-resistant member according to one embodiment of the present invention is a ceramic member composed of yttrium oxide and a cerium element, and the added cerium element does not exist alone at the grain boundary or triple point of yttrium oxide.
  • a ceramic member having high plasma resistance can be obtained without impairing the corrosion resistance of yttrium oxide.
  • Example 1 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 5% by weight
  • the addition amount of boron oxide powder (reagent) was 1% by weight
  • a dispersant, a binder, and a release agent were added, and the mixture was pulverized and stirred by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded.
  • a fired body When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1480 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MPa.
  • Example 2 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 10% by weight
  • the addition amount of boron oxide powder (reagent) was 1% by weight
  • a dispersant, a binder, and a release agent were added, and the mixture was pulverized and stirred by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded.
  • a fired body When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1480 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MPa.
  • Example 3 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 20% by weight, a dispersant, a binder, and a release agent were added, and pulverized, stirred and mixed by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded.
  • a fired body When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MPa.
  • Example 4 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 40% by weight, and a dispersant, a binder, and a release agent were added, followed by pulverization, stirring and mixing with a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded. When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MP
  • Example 5 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the amount of cerium oxide added was 60% by weight, a dispersant, a binder, and a release agent were added, and pulverized, stirred and mixed by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded.
  • a fired body When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MPa.
  • Example 6 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 5% by weight, a dispersant, a binder, and a release agent were added, and pulverized, stirred and mixed by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded.
  • a fired body When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MPa.
  • Example 7 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 15% by weight, and a dispersant, a binder, and a release agent were added, followed by pulverization, stirring and mixing with a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded.
  • a fired body When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MPa.
  • Example 8 Prepared as raw materials are yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 20% by weight
  • the addition amount of boron oxide powder (reagent) was 1% by weight
  • a dispersing agent, a binder, and a release agent were added, and pulverization, stirring and mixing were performed by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded.
  • a fired body When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably.
  • the obtained molded body was degreased and then fired at 1480 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • the obtained fired body was subjected to HIP treatment at 1500 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere of 100 MPa.
  • yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 80% by weight, a dispersant, a binder, and a release agent were added, and the mixture was pulverized and stirred by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded. The obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere. The sample to which 80% by weight of cerium oxide was added was cracked by heat treatment by degreasing, was difficult to fire, and the volume resistance was not measured from the obtained fired body.
  • Comparative Example 2 is a high-purity yttrium oxide fired body.
  • Comparative Example 3 is a high-purity aluminum oxide fired body having a purity of 99.7%.
  • yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 20% by weight, and a dispersant, a binder, and a release agent were added, followed by pulverization, stirring and mixing with a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded. When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably. The obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 40% by weight, and a dispersant, a binder, and a release agent were added, followed by pulverization, stirring and mixing with a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded. When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably. The obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the amount of cerium oxide added was 60% by weight, a dispersant, a binder, and a release agent were added, and pulverized, stirred and mixed by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded. When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably. The obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 5% by weight, a dispersant, a binder, and a release agent were added, and pulverized, stirred and mixed by a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded. When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably. The obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • yttrium oxide powder (Y 2 O 3 : average particle diameter 1 ⁇ m, specific surface area 11-15 g / cm 2 ) and cerium oxide (CeO 2 : average particle diameter 0.6 ⁇ m, specific surface area about 20 g / cm 2 ).
  • the addition amount of cerium oxide was 15% by weight, and a dispersant, a binder, and a release agent were added, followed by pulverization, stirring and mixing with a ball mill. After mixing, granulation was performed with a spray dryer. The obtained granulated powder was press-molded and then CIP-molded. When the density of the molded body is improved by granulation with a spray dryer and CIP treatment, a fired body can be obtained stably. The obtained molded body was degreased and then fired at 1650 ° C. in an oxidizing atmosphere.
  • Table 1 shows the density and volume resistivity of the ceramic members obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1.
  • the volume resistivity of the ceramic members of Examples 1 to 8 was 1 ⁇ 10 7 ⁇ ⁇ cm or more and less than 1 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm.
  • the ceramic members of Examples 1 to 8 were dense.
  • an electron micrograph of a cross section of the ceramic member of Example 4 is shown in FIG.
  • the ceramic member had a homogeneous structure and a dense structure with no pores.
  • the volume resistivity is 1 ⁇ 10 7 ⁇ ⁇ cm or more at room temperature and 1 ⁇ 10 14 by adding cerium element to yttrium oxide in an oxide conversion of 5 wt% or more and 60 wt% or less.
  • a ceramic member of less than ⁇ ⁇ cm could be obtained.
  • Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 and 3 were used with a reactive ion etching apparatus (Anelva Corporation DEA-506), and the etching gas was A plasma irradiation treatment of 1000 W for 30 hours was performed with CF 4 (40 sccm) + O 2 (10 sccm). The results are shown in Table 2.
  • Examples 1 to 8 have a plasma resistance equal to or higher than that of the high-purity yttrium oxide of Comparative Example 2, and have extremely excellent plasma resistance compared to the high-purity alumina of Comparative Example 3. I understand that.
  • Table 3 shows the relationship between the cerium oxide addition amount, the firing atmosphere, and the strongest peak position (2 ⁇ / CuK ⁇ ) in Examples 3 to 7 and Comparative Examples 4 to 8.
  • the peak shift after firing in a non-oxidizing atmosphere varies depending on the amount of cerium oxide added, and the amount of shift tends to increase as the amount of cerium oxide added increases. It was also confirmed that the resistance value tends to decrease as the shift amount increases.
  • FIG. 2 shows a summary of changes in the strongest peak positions in the X-ray diffraction profiles of the molded body, the air-fired product, and the HIP product in the samples of Examples 3 to 5.
  • the (222) attribution peak (a in the figure) of yttrium oxide and the (111) attribution peak (b in the figure) of cerium oxide are separated. Due to atmospheric firing, two peaks become one (c in the figure), and the peak position is located between the two peaks. After HIP, a state of shifting from the position c to the low angle side (d in the figure) was observed. Regardless of the amount of cerium added, this phenomenon confirmed the behavior of a low angle shift by HIP treatment.
  • a corrosion resistant member made of a ceramic member having high corrosion resistance and low volume resistivity, in connection with the corrosion resistant member and the manufacturing method thereof.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

　本発明の一実施形態においては、酸化イットリウムを主成分とし、セリウムの元素を含有し、非酸化雰囲気での焼成により得られるセラミック部材からなる耐蝕性部材とすることで、高い耐蝕特性を有し、体積抵抗率が低いセラミック部材からなる耐蝕性部材を提供できるようになる。

Description

耐蝕性部材およびその製造方法
　本発明の態様は、一般に、耐蝕性部材およびその製造方法に係り、高い耐蝕特性を有し、体積抵抗率が低いセラミック部材からなる耐蝕性部材に関する。
　従来、半導体製造装置用部材等に用いる耐蝕性と導電性の双方を有する材料として、高い耐プラズマ特性を有する酸化イットリウムを用いたセラミック部材が検討されてきた。酸化イットリウムは絶縁体である。この酸化イットリウムに導電性を示す物質を添加すると、その体積抵抗率が低下することが知られている。
　特許文献１には、酸化イットリウムにＳｉＣを２～３０ｗｔ％添加し、ホットプレスを用いて焼結することで１×１０９Ω・ｃｍ以下となることが記載されている。
　また、特許文献２には、酸化イットリウムにＴｉＯ２－ｘ（０＜ｘ＜２）を１～１５ｗｔ％添加し、酸化雰囲気焼成後にカーボンを主成分とする物質を接触させ、不活性ガスまたは還元雰囲気焼成あるいはＨＩＰ処理を行うことで１０５～１０１４Ω・ｃｍとなることが記載されている。
　特許文献３には、酸化イットリウムに金属イットリウム、炭素、窒化イットリウム、炭化イットリウムの何れか一種を０．５～１０ｗｔ％添加し、不活性加圧雰囲気焼成を行い１０－２～１０１０Ω・ｃｍとなることが記載されている。
　特許文献４には、酸化イットリウムにランタノイド酸化物を５質量％以下添加してなる耐蝕性部材の製造方法が記載されている。
　一方、本出願人は、酸化イットリウム粉末に対し焼結助剤としてほう素化合物を添加することにより、１４００～１５００℃で焼成し、緻密体が得られることを開示している（例えば、特許文献５参照）。
特開２００６－０６９８４３号公報 特開２００１－０８９２２９号公報 特開２００５－２０６４０２号公報 特開２００５－３３５９９１号公報 特開２００７－４５７００号公報
　特許文献１～３の製法は、低抵抗の酸化イットリウムが得られるが、金属、炭素材料、ＳｉＣやＴｉＯ２－ｘ（０＜ｘ＜２）を添加する製法である。炭素などの難焼結物質を導電物質として利用する場合には、高温や高圧下での熱処理が必要となり、作製時間の増加およびコスト高となってしまう。金属などの導電性物質を添加した場合には、添加物した金属成分が酸化し、導電性が失われないようにするために、煩雑な調合工程や特殊な雰囲気での焼成工程を必要とし、作製時間の増加およびコスト高となってしまう。
　導電性物質の添加により得られる低抵抗セラミックスの微細構造は、高抵抗の絶縁相中に低抵抗の導電相や導体導電相が点在する構造もしくはネットワークを形成する構造であり、これら導電相は、プラズマ照射による腐食環境下ではプラズマの集中が部材の局所で発生し、選択的に浸食が進行する懸念がある。
　本発明の態様は、耐蝕性部材及びその製造方法に係り、高い耐蝕特性を有し、体積抵抗率が低いセラミック部材からなる耐蝕性部材を提供することである。
　前記目的を達成するために、本発明の一実施形態においては、酸化イットリウムを主成分とし、セリウムの元素を含有し、非酸化雰囲気での焼成により得られるセラミック部材からなる耐蝕性部材とすることができる。
　本発明の好ましい形態においては、セラミック部材において、イットリウム酸化物中に含まれるセリウム元素が酸化物換算で５重量％以上、６０重量％以下である耐蝕性部材とすることができる。
　本発明の好ましい形態においては、セラミック部材において、体積抵抗率が室温において１×１０７Ω・ｃｍ以上、１×１０１４Ω・ｃｍ未満である耐蝕性部材とすることができる。
　本発明の好ましい形態においては、セラミック部材において、その焼成体表面におけるＸ線回折により得られる最強ピーク位置（２θ）は下記リファレンスの粉末Ｘ線回折により得られる最強ピーク位置（２θ）よりも低角度側にシフトしている耐蝕性部材とすることができる。（ただし、上記リファレンスは酸化雰囲気焼成により立方晶酸化イットリウムに立方晶酸化セリウムが固溶した固溶体を粉砕して得られた粉末である。）
　本発明の他の実施形態においては、酸化イットリウムに酸化セリウムを５重量％以上、６０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、非酸化雰囲気下において１３００℃以上１８００℃以下で焼成することによって耐蝕性部材を製造することができる。
　本発明の他の実施形態においては、酸化イットリウムにセリウム化合物をセリウムの酸化物換算で５重量％以上、６０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、酸化雰囲気下において１３００℃以上１８００℃以下で焼成した後、非酸化雰囲気下で１３００℃以上１８００℃以下の温度で熱処理することによって耐蝕性部材を製造することができる。
　本発明の他の実施形態においては、酸化イットリウムに酸化セリウムを５重量％以上、６０重量％以下、ほう素化合物を酸化ほう素換算で０．０２重量％以上、１０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、非酸化雰囲気下において１３００℃以上１６００℃以下で焼成することによって耐蝕性部材を製造することができる。
　本発明の他の実施形態においては、酸化イットリウムにセリウム化合物をセリウムの酸化物換算で５重量％以上、６０重量％以下、ほう素化合物を酸化ほう素換算で０．０２重量％以上、１０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、酸化雰囲気下において１３００℃以上１６００℃以下で焼成した後、非酸化雰囲気下で１３００℃以上１６００℃以下の温度で熱処理することによって耐蝕性部材を製造することができる。
本発明の一実施例による耐蝕性部材の電子顕微鏡写真を示した図である。 本発明の一実施例による耐蝕性部材の検知角度２θ＝２８～３０°におけるＸ線回折プロファイルを示した図である。
発明を実施するため最良の形態
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。　
　本件で使用する語句の説明を以下に行う。
　（密度）
　本発明における密度とは、見かけ密度をさす。具体的には、試料の質量を外容積から開気孔を除いた容積で除した値であり、アルキメデス法により測定を行った。
　（アルキメデス法）
　本発明におけるアルキメデス法とは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｒ１６３４）に示される密度測定方法である。飽水方法は真空法、媒液には蒸留水を用いて測定を行った。気孔率の算出方法もＪＩＳ　Ｒ　１６３４に従って行った。
　（低抵抗）
　酸化イットリウム焼成体の体積抵抗率は、室温（２５℃）において１×１０１４Ω・ｃｍ以上である。本発明における低抵抗とは、絶縁材料である酸化イットリウムの体積抵抗率を意図的に変化できる１×１０１４Ω・ｃｍ未満となった性質を低抵抗と定義した。
　（体積抵抗率）
　本発明における体積抵抗率とは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｃ２１４１）に示される試験材料の電気抵抗を単位体積当りに換算した値である。室温（２５℃）における体積抵抗率を三端子法により測定した。
　（酸化雰囲気）
　本発明における酸化雰囲気とは、酸素を含む雰囲気であり、大気雰囲気や酸素濃度を制御した雰囲気のことである。
　（非酸化雰囲気）
　本発明における非酸化雰囲気とは、還元雰囲気および不活性雰囲気をいう。具体的には、還元雰囲気とは、ＣＯやＨ２のような還元ガス種を含む雰囲気であり、不活性雰囲気とは、Ｎ２やＡｒなどの不活性ガスを導入して加熱する場合の雰囲気である。
　（Ｘ線回折プロファイル）
　本発明におけるＸ線回折プロファイルとは、試料にＣｕ管球を用いてＣｕＫα線のＸ線を照射し、回折された回折Ｘ線を検知した角度（２θ）を横軸に、回折強度を縦軸にとったチャート図をさす。本発明では、この検知した角度（２θ）をピーク位置とし、最強ピークを、回折したＸ線の検知強度が最も高いピークとした。
　（Ｘ線回折ピーク位置の低角度側へのシフト）
　本発明におけるＸ線回折ピーク位置の低角度側へのシフトとは、酸化イットリウムを主成分とし、焼成により得られるセラミック部材の表面におけるＸ線回折の２θが下記リファレンスの粉末Ｘ線回折の２θよりも低角度側にシフトしていることさす。（ただし、上記リファレンスは酸化雰囲気焼成により立方晶酸化イットリウム：ＪＣＰＤＦカード００－０４１－１１０５に立方晶酸化セリウム：ＪＣＰＤＦカード０１－０７１－４８０７が固溶した固溶体を粉砕して得られた粉末である。）
　次に本発明の一実施形態について記載する。
　（混合・原料粉末）
　原料に酸化物を用いる場合には、ボールミルのようなセラミックスの製造工程で利用される混合方法を用いて原料を混合する。酸化イットリウム原料粉末の粒子径に制限はないが、平均１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは２μｍ以下が好ましい。下限値の制限はないが、成形性の低下があることから、０．１μｍ以上が好ましい。酸化セリウム原料粉末の粒子径においても制限はないが、平均１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは２μｍ以下が好ましい。下限値の制限はないが、成形性の低下があることから、０．１μｍ以上が好ましい。ボールミルのような粉砕工程を伴う混合方法は、粒子径を細かくするだけでなく粗大粒子を粉砕する効果があり、均質で微細な粒子からなるセラミック部材を得るには好ましい。
　酸化雰囲気でセリウムの酸化物となる原料粉末に硝酸セリウムのような水溶性化合物を用いた場合、セリウム化合物の水溶液に酸化イットリウム原料を投入し、湿式混合したスラリーを酸化雰囲気中で焼成し、必要に応じて解砕工程を行うことで、酸化セリウムが均質に分散した酸化イットリウム－酸化セリウム原料粉末が得られ、これを原料粉末とすることができる。
　（成形）
　本発明の実施形態における成形方法は、造粒した粉末をプレス成形やＣＩＰなどの乾式成形方法により成形体を得ることができる。成形は乾式成形に限らず、押し出し成形、射出成形、シート成形、鋳込み成形、ゲルキャスト成形などの成形方法を利用して成形体を得ることができる。乾式成形の場合、バインダーを加えてスプレードライヤーなどを利用し、顆粒にし利用できる。
　（焼成）
　本発明の一実施形態において、焼成は酸化雰囲気で１３００℃以上１８００℃以下の焼成が可能であり、ＳｉＣ発熱体やカンタル発熱体を有する電気炉での焼成が可能である。酸化雰囲気焼成後は、１３００℃以上１８００℃以下の温度で非酸化雰囲気下の熱処理を施すことにより、セラミック部材が得られる。得られたセラミック部材は必要に応じてＨＩＰ処理を施すことができる。これにより、開気孔率が０％以上、０．１％未満、より好ましくは０．０５％未満となり、緻密質セラミック部材を得ることができる。
　本発明の一実施形態において、前記酸化雰囲気の焼成後における非酸化雰囲気の焼成工程を、ＨＩＰ処理とすることで、本発明のセラミック部材を得ることが可能である。非酸化雰囲気焼成を省略し、ＨＩＰ処理としても、前記焼成体と同等のセラミック部材が得られる。ＨＩＰ処理後のセラミック部材は、開気孔率が０％以上、０．１％未満、より好ましくは０．０５％未満となり、緻密質セラミック部材を得ることができる。
　本発明の一実施形態において、焼成は非酸化雰囲気で１３００℃以上１８００℃以下の焼成が可能である。非酸化雰囲気の焼成により、本発明の一実施形態のセラミック部材が得られる。得られたセラミック部材は必要に応じてＨＩＰ処理を施すことができる。これにより、開気孔率が０％以上、０．１％未満、より好ましくは０．０５％未満となり、緻密質セラミック部材を得ることができる。
　酸化イットリウムに添加するセリウム化合物としては、三酸化二セリウム(Ｃｅ２Ｏ３)、酸化セリウム(ＣｅＯ２)、塩化セリウム、硝酸セリウムのアンモニウム塩、三硝酸セリウムの水和物、水酸化セリウム、炭酸セリウム、ほう化セリウム、しゅう酸セリウム、酢酸セリウムなど、酸化雰囲気による焼成の過程で酸化物になるセリウム化合物が利用可能であり、酸化セリウムが好適に利用できる。
　焼結性を高めるために、原料セラミック中にほう素化合物を添加した場合には、焼成中にほう素化合物が蒸散しやすいことから、マッフル等を施し焼成することが好ましい。ほう素化合物は焼成の過程でＹ３ＢＯ６を形成し、１１００～１６００℃の温度で液相を形成し焼結を促進する。
　ほう素化合物を添加した場合には、１１００～１６００℃の温度範囲で液相が生成する為、焼成温度は１３００℃以上１６００℃以下、好ましくは１４００℃以上１５５０℃以下の温度領域で焼成することが好ましい。焼成時間は０．５～８時間の間で選択することができる。
　ほう素化合物を添加した場合においても、成形、脱脂後、酸化雰囲気焼成により焼成体を得た後、Ｎ２やＡｒやＣＯ、Ｈ２などの非酸化雰囲気での熱処理を行うことで、所望のセラミック部材を得ることができる。また、成形後、窒素やアルゴン、水素などの雰囲気焼成や真空中の焼成により所望のセラミック部材が得られる。
　得られたセラミック焼結体はＨＩＰ処理を施すことができる。これにより、開気孔率が０％以上、０．１％未満、より好ましくは０．０５％未満となり、緻密質セラミック部材を得ることができる。
　前記Ｙ３ＢＯ６結晶を生成するほう素化合物としては、酸化ほう素に限らず、ほう酸、窒化ほう素、炭化ほう素、ＹＢＯ３、Ｙ３ＢＯ６等のほう素化合物が利用可能であり、中でも酸化ほう素、ほう酸、ＹＢＯ３が好適に利用できる。
　このような製造方法により得られた焼成体の特異性について説明する。
　酸化イットリウムと酸化セリウムを混合し、大気焼成した場合、酸化イットリウムと酸化セリウムは１つの結晶相となることが確認された。この結晶相は室温で１×１０１５Ω・ｃｍ以上の高い体積抵抗率を有する。しかし、非酸化雰囲気焼成で得られる焼成体もしくは大気焼成で得られた焼結体を非酸化雰囲気処理することで、大気焼成で得られる結晶相のピーク位置が低角度側にシフトすることを確認した。ピークシフトした焼成体は低抵抗を発現することを見出した。
　大気焼成で得られる結晶相のピーク位置より格子定数を算出すると、酸化イットリウムと酸化セリウムの格子定数の割合に応じた格子定数であることが確認された。
　一方、非酸化雰囲気で焼成した試料の格子定数は、大気焼成で得られる格子定数より大きい値が算出された。この格子の変化がピークシフトとなって確認されたと推測している。格子の変化によりピークシフトが発現しているため、本提案のピークシフトの現象は最強ピークに制限されるものではない。
　本発明により得られる耐食性部材は、チャンバー、ベルジャー、サセプター、クランプリング、フォーカスリング、キャプチャーリング、シャドーリング、絶縁リング、ライナー、ダミーウェーハ、高周波プラズマを発生させるためのチューブ、高周波プラズマを発生させるためのドーム、半導体ウェーハを支持するためのリフトピン、シャワー板、バッフル板、ベローズカバー、上部電極、下部電極、チャンバー内部の部材固定用のネジ、ネジキャップ、ロボットアームなどのプラズマ雰囲気に曝される半導体または液晶製造装置用部材に利用することができる。例えばチャンバーやベルジャーであれば、プラズマ照射が行われる内壁面に利用され、フォーカスリングやキャプチャーリングであれば、プラズマ雰囲気に接する面に利用できる。またその他の部材もプラズマ雰囲気に曝される面に利用することができる。
　さらに、本発明の耐食性部材は、１×１０７Ω・ｃｍ以上、１×１０１４Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有するため、半導体ウェーハや石英ウェーハに微細な加工を施すエッチング装置などのジョンセンラーベック型静電チャックに利用することが可能である。
　また、本発明の耐食性部材は、フッ化水素等の腐食溶液や腐食ガス等を搬送するための搬送管等の腐食防止用部材や、腐食溶液を用いた化学的処理等を行う際に使用する坩堝等に利用することができる。
　本発明の一実施形態に係る耐蝕性部材は、酸化イットリウムとセリウム元素からなるセラミック部材であって、添加したセリウム元素は、酸化イットリウムの粒界や三重点に単独で存在するのではないため、酸化イットリウムの耐蝕性を損なうことなく、高いプラズマ耐性を有するセラミック部材が得られる。
　（実施例１）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を５重量％とし、酸化ほう素粉末（試薬）添加量を１重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１４８０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（実施例２）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を１０重量％とし、酸化ほう素粉末（試薬）添加量を１重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１４８０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（実施例３）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を２０重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（実施例４）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を４０重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（実施例５）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を６０重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（実施例６）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を５重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（実施例７）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を１５重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（実施例８）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を２０重量％とし、酸化ほう素粉末（試薬）添加量を１重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１４８０℃で焼成した。得られた焼成体は、１００ＭＰａのアルゴン雰囲気中で１５００℃２時間のＨＩＰ処理を施した。
　（比較例１）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を８０重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。酸化セリウムを８０重量％添加した試料は脱脂による熱処理でワレが発生し、焼成することが困難であり、得られる焼成体から体積抵抗を測定するにいたらなかった。
　（比較例２）
　比較例２は高純度の酸化イットリウム焼成体である。
　（比較例３）
　比較例３は純度９９．７％の高純度酸化アルミニウム焼成体である。
　（比較例４）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を２０重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。
　（比較例５）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を４０重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。
　（比較例６）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を６０重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。
　（比較例７）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を５重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。
　（比較例８）
　原料として酸化イットリウム粉末（Ｙ２Ｏ３：平均粒子径１μｍ、比表面積１１～１５ｇ／ｃｍ２）と酸化セリウム（ＣｅＯ２：平均粒子径０．６μｍ、比表面積約２０ｇ／ｃｍ２）を用意し、酸化セリウム添加量を１５重量％とし、分散剤・バインダー・離型剤を加えてボールミルによる粉砕攪拌混合を行った。混合後スプレードライヤーによる造粒を行った。得られた造粒粉末はプレス成形を行った後、ＣＩＰ成形を行った。スプレードライヤーによる造粒とＣＩＰ処理により、成形体密度を向上させると安定して焼成体が得られる。得られた成形体は、脱脂した後、酸化雰囲気中１６５０℃で焼成した。
　実施例１～８及び比較例１で得られたセラミック部材の密度、体積抵抗率を表１に示す。実施例１～８のセラミック部材の体積抵抗率は１×１０７Ω・ｃｍ以上、１×１０１４Ω・ｃｍ未満を示した。
　また、実施例１～８のセラミック部材は緻密質であった。代表例として、実施例４のセラミック部材の断面の電子顕微鏡写真を図１に示す。本セラミック部材は均質な組織からなり、気孔が存在しない緻密な組織であった。
　以上の結果より、イットリウム酸化物中にセリウム元素を酸化物換算で５重量％以上、６０重量％以下添加することで、体積抵抗率が室温において１×１０７Ω・ｃｍ以上、１×１０１４Ω・ｃｍ未満であるセラミック部材を得ることができた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　本発明の一実施形態の耐食性部材の耐プラズマ性を評価するために、実施例１～８および比較例２、３をリアクティブイオンエッチング装置（アネルバ株式会社　ＤＥＡ－５０６）を用い、エッチングガスはＣＦ４（４０ｓｃｃｍ）＋Ｏ２（１０ｓｃｃｍ）で１０００Ｗ、３０時間のプラズマ照射処理を行なった。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　実施例１～８は、比較例２の高純度の酸化イットリウムと同等以上の耐プラズマ性を有し、比較例３の高純度アルミナと比較して非常に優れた耐プラズマ性を有していることが分かる。
　実施例３～７及び比較例４～８の酸化セリウム添加量、焼成雰囲気および最強ピーク位置（２θ／ＣｕＫα）の関係を表３に示す。
　非酸化雰囲気焼成後のピークシフトは酸化セリウム添加量に応じて変化し、酸化セリウム添加量が多いものほどシフト量が大きくなる傾向がある。また、シフト量が大きいものほど抵抗値は低くなる傾向が確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 　実施例３～５の試料において、成形体、大気焼成品、ＨＩＰ品それぞれのＸ線回折プロファイルにおける最強ピーク位置の変化をまとめたものを図２に示す。
　成形体では、酸化イットリウムの（２２２）帰属ピーク（図中ａ）と、酸化セリウムの（１１１）帰属ピーク（図中ｂ）は分離している。大気焼成により、２つのピークが１つとなり（図中ｃ）、ピーク位置が２つのピークの間に位置している。ＨＩＰ後、ｃの位置から低角度側へシフトする様子（図中ｄ）が観察された。この現象は、セリウム添加量にかかわらず、ＨＩＰ処理により低角度シフトの挙動が確認された。
産業上の利用分野
　本発明の態様によれば、耐蝕性部材およびその製造方法に係り、高い耐蝕特性を有し、体積抵抗率が低いセラミック部材からなる耐蝕性部材が提供される。

Claims (8)

  1. 　酸化イットリウムを主成分とし、セリウムの元素を含有し、非酸化雰囲気での焼成により得られるセラミック部材からなることを特徴とする耐蝕性部材。
  2. 　前記セラミック部材において、イットリウム酸化物中に含まれるセリウム元素が酸化物換算で５重量％以上、６０重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の耐蝕性部材。
  3. 　前記セラミック部材において、体積抵抗率が室温において１×１０７Ω・ｃｍ以上、１×１０１４Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐蝕性部材。
  4. 　請求項１乃至３のいずれかに記載の前記セラミック部材にあって、その焼成体表面におけるＸ線回折により得られる最強ピーク位置（２θ）は、リファレンスとして酸化雰囲気焼成により立方晶酸化イットリウムに立方晶酸化セリウムを固溶した固溶体を粉砕して得られた粉末の粉末Ｘ線回折により得られる最強ピーク位置（２θ）よりも低角度側にシフトしていることを特徴とする耐蝕性部材。
  5. 　酸化イットリウムに酸化セリウムを５重量％以上、６０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、非酸化雰囲気下において１３００℃以上１８００℃以下で焼成することを特徴とする耐蝕性部材の製造方法。
  6. 　酸化イットリウムにセリウム化合物をセリウムの酸化物換算で５重量％以上、６０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、酸化雰囲気下において１３００℃以上１８００℃以下で焼成した後、非酸化雰囲気下で１３００℃以上１８００℃以下の温度で熱処理することを特徴とする耐蝕性部材の製造方法。
  7. 　酸化イットリウムに酸化セリウムを５重量％以上、６０重量％以下、ほう素化合物を酸化ほう素換算で０．０２重量％以上、１０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、非酸化雰囲気下において１３００℃以上１６００℃以下で焼成することを特徴とする耐蝕性部材の製造方法。
  8. 　酸化イットリウムにセリウム化合物をセリウムの酸化物換算で５重量％以上、６０重量％以下、ほう素化合物を酸化ほう素換算で０．０２重量％以上、１０重量％以下の割合で添加し、この混合物を成形した後、酸化雰囲気下において１３００℃以上１６００℃以下で焼成した後、非酸化雰囲気下で１３００℃以上１６００℃以下の温度で熱処理することを特徴とする耐蝕性部材の製造方法。
PCT/JP2009/065001 2008-08-28 2009-08-27 耐蝕性部材およびその製造方法 Ceased WO2010024353A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020117000549A KR101232699B1 (ko) 2008-08-28 2009-08-27 내식성 부재 및 정전 척
CN200980121500.8A CN102056860B (zh) 2008-08-28 2009-08-27 耐腐蚀性部件及其制造方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008219314 2008-08-28
JP2008-219314 2008-08-28
JP2009197028A JP5190809B2 (ja) 2008-08-28 2009-08-27 耐蝕性部材およびその製造方法
JP2009-197028 2009-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010024353A1 true WO2010024353A1 (ja) 2010-03-04

Family

ID=41721518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/065001 Ceased WO2010024353A1 (ja) 2008-08-28 2009-08-27 耐蝕性部材およびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8178459B2 (ja)
WO (1) WO2010024353A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010064937A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Covalent Materials Corp プラズマ処理装置用セラミックス
EP2400680A1 (en) * 2010-06-28 2011-12-28 Lantiq Deutschland GmbH Optical network power consumption mitigation
TWI709653B (zh) 2018-02-15 2020-11-11 日商京瓷股份有限公司 電漿處理裝置用構件及具備其之電漿處理裝置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512737A (ja) * 2002-12-27 2006-04-13 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 酸素イオン伝導度を改善する製造方法
JP2009104990A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Nippon Shokubai Co Ltd 固体酸化物形燃料電池用電解質シートの製造方法および電解質シート

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3287996B2 (ja) 1996-12-26 2002-06-04 京セラ株式会社 静電チャック装置
JP3046288B1 (ja) * 1998-12-28 2000-05-29 京セラ株式会社 半導体・液晶製造装置用部材
JP3241350B2 (ja) 1999-09-28 2001-12-25 太平洋セメント株式会社 導電性セラミックスおよびその製造方法
JP4548887B2 (ja) * 1999-12-27 2010-09-22 京セラ株式会社 耐食性セラミック部材およびその製造方法
JP4243943B2 (ja) * 2002-04-22 2009-03-25 日本碍子株式会社 窒化アルミニウム材料および半導体製造用部材
JP4429742B2 (ja) 2004-01-21 2010-03-10 住友大阪セメント株式会社 焼結体及びその製造方法
JP2005239826A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Stanley Electric Co Ltd 蛍光体とその製造方法
JP4780932B2 (ja) 2004-05-25 2011-09-28 京セラ株式会社 耐食性部材とその製造方法および半導体・液晶製造装置用部材
JP2006069843A (ja) 2004-09-02 2006-03-16 Ibiden Co Ltd 半導体製造装置用セラミック部材
JP5228293B2 (ja) 2005-07-15 2013-07-03 Ｔｏｔｏ株式会社 イットリア焼結体ならびに耐食性部材、その製造方法
KR20090093819A (ko) * 2008-02-28 2009-09-02 코바렌트 마테리얼 가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치에 이용되는 소결체 및 부재
WO2010024354A1 (ja) * 2008-08-29 2010-03-04 Toto株式会社 静電チャックおよびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512737A (ja) * 2002-12-27 2006-04-13 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 酸素イオン伝導度を改善する製造方法
JP2009104990A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Nippon Shokubai Co Ltd 固体酸化物形燃料電池用電解質シートの製造方法および電解質シート

Also Published As

Publication number Publication date
US20100081557A1 (en) 2010-04-01
US8178459B2 (en) 2012-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5121268B2 (ja) 窒化アルミニウム焼結体及び半導体製造装置用部材
KR102879377B1 (ko) 마그네슘 알루미네이트 스피넬을 포함하는 세라믹 소결체
JP2000001362A (ja) 耐食性セラミックス材料
JP5190809B2 (ja) 耐蝕性部材およびその製造方法
TWI820786B (zh) 用於耐電漿材料之氧化釔-氧化鋯燒結陶瓷及其製造方法
JP5117891B2 (ja) 酸化イットリウム材料、半導体製造装置用部材及び酸化イットリウム材料の製造方法
JP4987238B2 (ja) 窒化アルミニウム焼結体、半導体製造用部材及び窒化アルミニウム焼結体の製造方法
KR100500495B1 (ko) 질화알루미늄질 세라믹스, 반도체 제조용 부재 및 내식성 부재
JP2006069843A (ja) 半導体製造装置用セラミック部材
WO2010024353A1 (ja) 耐蝕性部材およびその製造方法
TWI385138B (zh) Ceramic components and corrosion resistance components
KR20100031463A (ko) 플라즈마 처리 장치용 세라믹스
JP4798693B2 (ja) プラズマ処理装置用イットリアセラミックス部品及びその製造方法
JPWO2019163710A1 (ja) 複合焼結体、半導体製造装置部材および複合焼結体の製造方法
JP2011136876A (ja) 金属ホウ化物焼結体の製造方法、ホウ化ランタン焼結体及びそれを用いたターゲット
WO2010024354A1 (ja) 静電チャックおよびその製造方法
JP2010083751A (ja) 導電セラミック材料およびその作製方法
JP2010080951A (ja) 静電チャックおよびその製造方法
JP2002037660A (ja) 耐プラズマ性アルミナセラミックスおよびその製造方法
JP5305228B2 (ja) 耐蝕性部材
JP5188085B2 (ja) 窒化アルミニウム耐食性部材及び半導体製造装置用部材
CN100396647C (zh) 氧化钇烧结体及其制造方法
JP2004131298A (ja) 低誘電正接材料および炭化珪素焼結体の誘電正接を制御する方法
JP2009149496A (ja) 導電性セラミック材料
KR20250020621A (ko) 반응되지 않은 산화이트륨 및 이트륨 풍부 상이 실질적으로 없는 큰 직경의 yag 층을 소결하기 위한 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980121500.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09810003

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117000549

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09810003

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1