喷镀用材料和带喷镀膜的构件制造技术

本发明专利技术涉及喷镀用材料和带喷镀膜的构件。提供能够形成耐等离子体侵蚀性进一步提高了的致密的喷镀膜的喷镀用材料。利用本发明专利技术公开的技术，制成下述喷镀用材料，其包含稀土元素(RE)、氧(O)和卤素元素(X)作为构成元素，并且包含稀土元素卤氧化物(RE‑O‑X)与稀土元素卤化物(REX

Materials for spray coating and components with spray coating

【技术实现步骤摘要】
喷镀用材料和带喷镀膜的构件本申请是中国专利技术专利申请201711086205.6的分案申请。中国专利技术专利申请201711086205.6的申请日是2017年11月7日，专利技术名称是喷镀用材料和带喷镀膜的构件。
本专利技术涉及喷镀用材料、使用该喷镀用材料而形成的喷镀膜以及带喷镀膜的构件。本申请主张基于2016年11月7日申请的日本特愿第2016-217287号的优先权。该申请的全部内容作为参照组入本说明书中。
技术介绍
通过将基材的表面用各种材料包覆来赋予新功能性的技术一直以来应用在各种各样领域。作为该表面包覆技术之一，已知有例如喷镀法：将由陶瓷等材料形成的喷镀颗粒通过燃烧或电能制成软化或熔化状态并向基材的表面吹送，从而形成由所述材料形成的喷镀膜。另外，在半导体设备等制造领域中，通常通过使用了氟、氯、溴等卤素系气体的等离子体的干蚀刻来对半导体基板的表面实施微细加工。另外，在干蚀刻之后，对取出了半导体基板的腔室(真空容器)的内部，使用氧气等离子体进行清洁。此时，在腔室内，暴露于反应性高的氧气等离子体、卤素气体等离子体的构件有被腐蚀的可能性。并且腐蚀(侵蚀)部分从该构件以颗粒状地脱落时，所述颗粒可能附着于半导体基板而成为给电路带来缺陷的异物(以下，将该异物称为微粒)。因此，一直以来，在半导体设备制造装置中，出于减少微粒产生的目的，对暴露于氧气、卤素气体等的等离子体的构件设置具备耐等离子体侵蚀性的陶瓷的喷镀膜。例如，专利文献1中公开了氟氧化钇可以具备高的耐等离子体侵蚀性，记载了使用钇的氟氧化物的至少一部分包含钇的氟氧化物的颗粒(造粒颗粒)作为喷镀用材料。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开2014/002580号公报专利文献2：日本专利第5911036号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，如专利文献2中记载那样，可以明确的是，包含氟氧化钇的喷镀用材料由于在喷镀膜的形成中氟成为气体而挥发，因此存在与使用了其他喷镀用材料的情况相比难以形成致密的喷镀膜这样的缺点。另外，由于喷镀中喷镀用材料组成的变化，也有难以控制构成喷镀膜的化合物组成这样的问题。需要说明的是，伴随着半导体设备集成度的提高，对于由微粒造成的污染，要求更精密的管理，对于半导体设备制造装置中设置的陶瓷的喷镀膜，也要求减少更微细的微粒的产生(耐发尘性的提高)。鉴于这样的状况，本专利技术目的在于提供能够形成耐等离子体侵蚀性与耐发尘性均优异的致密的喷镀膜的喷镀用材料。另外，另一目的在于，提供使用该喷镀用材料形成的喷镀膜和带喷镀膜的构件。用于解决问题的方案本专利技术为了解决上述问题，提供具有以下特征的喷镀用材料。即，此处公开的喷镀用材料的特征在于，包含稀土元素、氧和卤素元素作为构成元素，并且包含稀土元素卤氧化物与稀土元素卤化物的混晶。已知稀土元素卤氧化物与例如稀土元素卤化物、稀土元素氧化物相比，对卤素系等离子体的耐等离子体侵蚀性优异。然而，现有的包含稀土元素卤氧化物的喷镀用材料例如像专利文献1公开那样，以稀土元素卤化物和/或稀土元素氧化物的混合物的形式进行制造。另外，稀土元素卤氧化物暴露于高温的喷镀环境中时，卤素元素容易挥发，形成的喷镀膜的组成极大地偏离了使用的喷镀用材料的组成。典型地，喷镀膜的组成可以成为喷镀用材料被氧化分解至氧化物为止的组成。即，喷镀膜中，即便稀土元素卤化物残留，含有稀土元素卤氧化物被分解而成的稀土元素氧化物的比例也可以变高。该稀土元素氧化物是到目前为止未经管理的微细微粒的产生源，包含于喷镀膜中并不理想。另外，如专利文献2所指出那样，形成的喷镀膜伴随着卤素元素的挥发，往往含有比较多的气孔。与此相对，根据本专利技术人等的研究判明了，对于作为包含稀土元素、氧和卤素元素的喷镀用材料的、稀土元素卤氧化物与稀土元素卤化物的混晶，例如与稀土元素卤化物的单体相比较的情况下，暴露于喷镀环境时难以被氧化分解是当然的，即便在与稀土元素卤氧化物的单体、它们的混合物相比较的情况下，暴露于喷镀环境时也难以被氧化分解。另外发现，即便在混晶被氧化分解的情况下，分解产物的化学组成在稀土元素卤氧化物侧残留的比例也非常高。即，难以通过喷镀而分解至稀土元素氧化物。此处公开的技术是基于这样的见解而做出的。由此，稀土元素卤化物和/或稀土元素氧化物的含有被抑制，可实现能够形成具备对卤素系等离子体的耐等离子体侵蚀性和耐发尘性的喷镀膜的喷镀用材料。还提供能够形成在包含稀土元素卤氧化物的同时还降低了孔隙率的喷镀膜的喷镀用材料。此处公开的喷镀用材料的优选的一个方式中，可以是实质上不含作为上述稀土元素的卤化物的稀土元素卤化物的形态。另外，可以是实质上不含作为上述稀土元素的氧化物的稀土元素氧化物的形态。即，可以使其在喷镀用材料的阶段不含耐等离子体侵蚀性比稀土元素卤氧化物差的稀土元素卤化物、稀土元素氧化物。由此，能够更切实地提高由喷镀形成的喷镀膜的耐发尘性。需要说明的是，本说明书中，“实质上不含”规定的化合物可以是例如在X射线衍射分析中检测不到该化合物。此处公开的喷镀用材料的优选的一个方式中，可以是实质上不含上述稀土元素卤氧化物的方式。由此，提供在喷镀环境中更难以被氧化的喷镀用材料。此处公开的喷镀用材料的优选的一个方式中，上述混晶中的上述稀土元素卤化物的比例为5摩尔％以上且95摩尔％以下。由此，能够稳定地抑制喷镀环境中混晶的氧化分解。此处公开的喷镀用材料的优选的一个方式中，包含钇作为上述稀土元素、包含氟作为上述卤素元素、包含氟氧化钇作为上述稀土元素卤氧化物、包含氟化钇作为上述稀土元素卤化物。由此提供例如能够适宜地形成对氟等离子体的耐侵蚀特性和耐发尘性优异的喷镀膜的喷镀用材料。此处公开的喷镀用材料优选的一个方式是平均粒径为5μm以上且60μm以下的粉体。由此能够提供流动性优异、喷镀效率高的喷镀用材料。此处公开的喷镀用材料优选的一个方式为：上述粉体中的孔半径1μm以下的累积孔容积为0.1cm3/g以下。这样，通过使喷镀用材料为致密的构成，能够以高水平抑制构成粉体的喷镀颗粒在喷镀环境中的氧化。另外，也能够提高使用该喷镀用材料形成的喷镀膜的致密性。在其他侧面，本专利技术提供包含稀土元素卤氧化物作为主要成分且孔隙率为5.5％以下的喷镀膜，所述稀土元素卤氧化物含有稀土元素、氧和卤素元素作为构成元素。此处公开的喷镀膜以包含稀土元素卤氧化物作为主要成分并且孔隙率为5.5％以下的致密的喷镀膜的形式实现。即，尽管喷镀用材料通过喷镀而以充分熔融或软化状态堆积，但以氧化被抑制的状态形成了致密的喷镀膜。由此，能够以耐等离子体侵蚀性和耐发尘性切实地提高的形式提供该喷镀膜。此处公开的喷镀膜优选的一个方式是实质上不含作为上述稀土元素的卤化物的稀土元素卤化物。另外，也可以是实质上不含作为上述稀土元素的氧化物的稀土元素氧化物的形态。通过喷镀膜不含稀土元素卤化物和/或稀土元素氧化物，能够切实提高耐发尘性，因而优选。此处公开的喷镀膜的优选的一个方式中，包含钇作为上述稀土元素、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带喷镀膜的基材，其具备：基材和所述基材表面的至少一部分所具备的喷镀膜，/n所述喷镀膜包含稀土元素、氧和卤素元素作为构成元素，并且包含稀土元素卤氧化物与稀土元素卤化物的混晶。/n

【技术特征摘要】
20161107 JP 2016-2172871.一种带喷镀膜的基材，其具备：基材和所述基材表面的至少一部分所具备的喷镀膜，
所述喷镀膜包含稀土元素、氧和卤素元素作为构成元素，并且包含稀土元素卤氧化物与稀土元素卤化物的混晶。


2.根据权利要求1所述的带喷镀膜的基材，其中，
包含钇作为所述稀土元素，
包含氟作为所述卤素元素，
包含氟氧化钇与氟化钇的混晶作为所述混晶。


3.一种带喷镀膜的基材，其具备：基材和所述基材表面的至少一部分所具备的喷镀膜，
所述喷镀膜包含稀土元素、氧和卤素元素作为构成元素，并且包含稀土元素卤氧化物与稀土元素氧化物的混晶。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的带喷镀膜的基材，其中，所述喷镀膜以所述稀土元素卤氧化物作为主要成分。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的带喷镀膜的基材，其中，所述喷镀膜实质上不含所述稀土元素氧化物。

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【专利技术属性】
技术研发人员：长山将之，伊部博之，益田敬也，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，福吉米株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP