烧结体制造技术

本发明专利技术涉及一种烧结体，其含有钇氟氧化物。钇氟氧化物优选为YOF和/或Y5O4F7。本发明专利技术的烧结体优选含有50质量％以上的钇氟氧化物。本发明专利技术的烧结体优选相对密度为70％以上，而且优选开口气孔率为10％以下。另外，本发明专利技术的烧结体还优选3点弯曲强度为10MPa～300MPa。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结体
本专利技术涉及一种含有钇氟氧化物的烧结体。
技术介绍
在半导体制造的各工序、特别是干蚀刻、等离子蚀刻以及清洗的工序中，一般使用氟系腐蚀性气体、氯系腐蚀性气体以及利用这些气体的等离子体。在这些腐蚀性气体或等离子体的作用下，半导体制造装置的构成部件发生腐蚀，而且从构成部件的表面剥离的微细粒子(颗粒)附着于半导体表面而容易成为产品不良的原因。因此，在半导体制造装置的构成部件中，需要将对卤素系等离子体具有高耐蚀性的陶瓷用作块状材料。作为这样的块状材料，目前可以使用铝氧化物、钇氧化物、铝钇复合氧化物和钇氟化物(参照专利文献1～3)。另外，作为为防止蚀刻装置的腐蚀而使用的耐蚀性材料，申请人迄今为止提出了含有钇氟氧化物的喷镀材料(专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-136877号公报专利文献2：日本特开2013-144622号公报专利文献3：日本特开2000-219574号公报专利文献4：日本特开2014-109066号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题铝氧化物等含铝化合物令人担心铝对半导体硅的污染。有人指出钇氧化物的等离子体耐受性并不充分，在氟系等离子体的照射下，表面发生变质而形成钇氟化物(YF3)。钇氟化物由于为氟化物，因而化学稳定性令人怀疑。另外，在将钇氟氧化物用作喷镀材料而对半导体装置的内部进行涂覆的情况下，所得到的涂覆膜的致密性具有界限，隔绝卤素系腐蚀气体的性能不能说是充分的。因此，本专利技术的课题在于提供一种可克服上述现有技术所具有的种种缺陷的烧结体。用于解决课题的手段本专利技术提供一种含有钇氟氧化物的烧结体。另外，本专利技术提供一种烧结体的制造方法，其具有以下工序：得到含有钇氟氧化物的原料粉末的成形体的工序，和在5MPa～100MPa的压力下，于800℃～1800℃的温度下对所述成形体进行烧结，从而得到所述烧结体的工序。另外，本专利技术提供一种烧结体的制造方法，其具有以下工序：得到含有钇氟氧化物的原料粉末的成形体的工序，和在不加压下，于1000℃～2000℃的温度下对所述成形体进行烧结的工序。专利技术的效果本专利技术的烧结体对卤素系等离子体显示出优良的耐受性，作为蚀刻装置等半导体制造装置的结构材料是有用的。另外，本专利技术的烧结体的制造方法可以高效地制造致密的烧结体作为本专利技术的烧结体。附图说明图1是基于实施例1所得到的烧结体的粉末XRD衍射测定而测得的X射线图。图2是基于实施例2所得到的烧结体的粉末XRD衍射测定而测得的X射线图。图3是基于实施例3所得到的烧结体的粉末XRD衍射测定而测得的X射线图。图4是基于实施例4所得到的烧结体的粉末XRD衍射测定而测得的X射线图。图5是实施例2所得到的烧结体的等离子体照射前后的SEM照片。图6是作为比较例1的单晶硅的等离子体照射前后的SEM照片。图7是作为比较例2的氧化铝的等离子体照射前后的SEM照片。图8是作为比较例3的氧化钇的等离子体照射前后的SEM照片。图9是作为比较例4的氟化钇的等离子体照射前后的SEM照片。图10是表示实施例以及比较例的试料表面的、等离子体照射前后的F/O比的变化的图。图11是实施例2所得到的烧结体的等离子体照射后的断面SEM照片以及元素分布图。图12是比较例3所得到的烧结体的等离子体照射后的断面SEM照片以及元素分布图。具体实施方式以下，基于本专利技术优选的实施方式对本专利技术进行说明。本专利技术的烧结体将含有钇氟氧化物作为其特征之一。本专利技术的钇氟氧化物是由钇(Y)、氧(O)、氟(F)构成的化合物。作为钇氟氧化物，也可以是钇(Y)、氧(O)、氟(F)的摩尔比为Y﹕O﹕F＝1﹕1﹕1的化合物。或者，作为钇氟氧化物，也可以是所述摩尔比在Y﹕O﹕F＝1﹕1﹕1以外的化合物。作为这样的化合物，也包括Y5O4F7和Y7O6F9等在内，为包含它们之中的1种以上的氟氧化物。这些可以组合使用1种或者2种以上。在本专利技术中，优选的是所述摩尔比为Y﹕O﹕F＝1﹕X﹕3－2X(X为0.5～1.2)的化合物，特别优选的是YOF以及Y5O4F7。通过使用YOF，可以得到机械强度优良的烧结体，可以得到致密且没有裂纹的烧结体，与其它组成相比，具有耐蚀性优良等优点。另外，通过使用Y5O4F7,可以在低温下得到致密且没有裂纹的烧结体，在氧化后生成YOF，由此具有耐蚀性得以提高等优点。在本专利技术中，不是将钇氟氧化物设定为喷镀材料，而是将其设定为烧结体，由此能够将卤素系腐蚀气体的隔绝性设定得较高。在设定为喷镀材料的情况下，构成喷镀材料的各粒子因喷镀而熔化，它们堆积在一起而形成喷镀膜，结果卤素系腐蚀气体往往流入该熔化的粒子间的微小间隙中。与此相比较，烧结体由于致密性高、而且卤素系腐蚀气体的隔绝性优良，因而在将其用作例如半导体装置的构成部件时，可以防止卤素系腐蚀气体向该构件内部的流入。因此，本专利技术的烧结体对于卤素系腐蚀气体的防腐蚀性能较高。这样一来，卤素系腐蚀气体的隔绝性高的构件例如适合用作蚀刻装置的真空室构成部件和蚀刻气体供给口、聚焦环、晶片支架等。从使本专利技术的烧结体更加致密的角度考虑，该烧结体的相对密度优选为70％以上，更优选为80％以上，进一步优选为90％以上，特别优选为95％以上。相对密度(RD)越高越优选，作为上限，可以列举出100％。从提高耐蚀性的角度考虑，气孔率特别是开口气孔率(OP：OpenPorosity)优选为较小者。开口气孔率采用下述记载的方法求出，优选为10％以下，进一步优选为2％以下，特别优选为0.5％以下。具有这样的相对密度(RD)和开口气孔率(OP)的烧结体在采用后述的制造方法(1)或者(2)制造本专利技术的烧结体时，可以通过调整其温度条件和压力条件而得到。这里所说的相对密度(RD)和开口气孔率可以根据JISR1634，采用阿基米德法进行测定，具体地说，采用以下的方法进行测定。＜相对密度(RD)和开口气孔率(OP)的测定方法＞将烧结体放入蒸馏水中，在采用隔膜型真空泵进行的减压下保持1小时，然后测定水中重量W2[g]。另外，用湿布去除多余的水分，测定饱水重量W3[g]。然后，在放入干燥器中而使烧结体充分干燥后，测定干燥重量W1[g]。根据以下的式子，算出体积密度ρb[g/cm3]和开口气孔率OP。ρb＝W1/(W3-W2)×ρ1(g/cm3)OP＝(W3-W1)/(W3-W2)×100(％)在此，ρ1[g/cm3]为蒸馏水的密度。使用所得到的体积密度ρb、理论密度ρc[g/cm3]，根据以下的式子算出相对密度(RD)[％]。RD＝ρb/ρc×100(％)另外，本专利技术的烧结体的3点弯曲强度σf优选为一定以上的较高值。具体地说，本专利技术的烧结体的3点弯曲强度σf优选为10MPa以上，更优选为20MPa以上，更进一步优选为50MPa以上，特别优选为100MPa以上。另外，3点弯曲强度σf越高，作为半导体制造装置的结构材料具有越高的强度，从而是越优选的，但从烧结体制造的容易程度等角度考虑，作为上限，优选为300MPa以下。具有上述强度的烧结体可以通过采用后述的制造方法(1)或者(2)制造本专利技术的烧结体而得到。3点弯曲强度σf采用以下的方法进行测定。＜3点弯曲强度σf的测定方法＞将烧结体切断，并对单面进行镜面研磨，从而制作出厚度为1.5～3.0mm、宽度大约为4m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结体，其含有钇氟氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.21 JP 2014-2363031.一种烧结体，其含有钇氟氧化物。2.根据权利要求1所述的烧结体，其中，钇氟氧化物为YOF。3.根据权利要求1所述的烧结体，其中，钇氟氧化物为Y5O4F7。4.根据权利要求1～3中任一项所述的烧结体，其含有50质量％以上的钇氟氧化物。5.根据权利要求1～4中任一项所述的烧结体，其中，相对密度为70％以上。6.根据权利要求1～5中任一项所述的烧结体，其中，开口气孔率为10％以下。7.根据权利要求1～6中任一项所述的烧结体，其中，弹性模量为25GPa～300GPa。...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野豊彦，吉田克己，津之浦彻，重吉勇二，
申请(专利权)人：日本钇股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP