等离子体处理装置用构件和具备它的等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的等离子体处理装置用构件，具备基材和在该基材上以氧化钇为主成分的膜。而且，该膜中，闭口气孔的面积占有率为0.2％以下，由X射线衍射得到的氧化钇的(222)面的衍射峰的半峰宽为0.25°以下。本发明专利技术的等离子体处理装置具备上述等离子体处理装置用构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体处理装置用构件和具备它的等离子体处理装置
本专利技术涉及等离子体处理装置用构件和具备它的等离子体处理装置。
技术介绍
历来，作为要求高耐等离子体性的构件，使用的是具备基材和在此基材上由氧化钇构成的膜的等离子体处理装置用构件。在这样的膜中，当残余应力大时，存在膜上发生裂纹或剥离这样的问题，从而提出了通过使膜的结晶性提高，由此减小残余应力。具体来说，在专利文献1中记载有，由X射线衍射得到的氧化钇的衍射峰的半峰宽为1.3°以下。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005－97685号公报在这种情况下，由于要求对于等离子体的进一步的耐腐蚀性的提高，所以要求半峰宽小的膜。但是，在专利文献1中由溶胶-凝胶法形成的膜，半峰宽的最小值为0.3°，并认为通过溶胶-凝胶法难以进一步减小半峰宽。另外，作为残余应力小的膜，已知有热喷涂法，但使用热喷涂法形成的膜，会有膜表面的开口气孔率和膜内部的闭口气孔率大，或在膜的内部也存在微裂纹这样的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种致密质并且残余应力小，耐腐蚀性优异的等离子体处理装置用构件和具备该等离子体处理装置用构件的等离子体处理装置。本专利技术的等离子体处理装置用构件，具备基材和在该基材上以氧化钇为主成分的膜。而且，该膜中，闭口气孔率为0.2％以下，由X射线衍射得到的氧化钇的(222)面的衍射峰的半峰宽为0.25°以下。本专利技术的等离子体处理装置，具备上述等离子体处理装置用构件。本专利技术的等离子体处理装置用构件是致密质并且残余应力小，因此耐腐蚀性优异。本专利技术的等离子体处理装置，具有高可靠性。附图说明本专利技术的目的、特色和优点，根据下述详细的说明和附图，会更加明确。图1是表示本专利技术的一个实施方式的等离子体处理装置用构件的示意图。图2是表示用于得到本专利技术的一个实施方式的等离子体处理装置用构件的溅射装置的示意图。图3是表示本专利技术的其他实施方式的等离子体处理装置用构件的示意图。图4是表示用于得到本专利技术的其他实施方式的等离子体处理装置用构件的溅射装置的示意图。具体实施方式以下，参照附图，对于本专利技术的等离子体处理装置用构件详细地进行说明。本专利技术的等离子体处理装置用构件1，如图1所示，具备基材2，和在基材2的至少一部分上以氧化钇为主成分的膜3。于是，在图1中，显示以膜3被覆基材2的一个上表面2a的例子。还有，在图1中，为了明确膜3的存在而示意性地表示，并非忠实地展示基材2和膜3的厚度。基材2，可列举例如石英、纯度99.999％(5N)以上的铝、铝6061合金等的铝合金、氮化铝质陶瓷、氧化铝质陶瓷等。所谓氮化铝质陶瓷和氧化铝质陶瓷，例如，如果是氧化铝质陶瓷，则是构成基材2的成分的合计100质量％之中，作为将Al换算成Al2O3的值的氧化铝的含量为90质量％以上的陶瓷。还有，氧化铝质陶瓷，除了含有氧化铝以外，还存在含有氧化镁、氧化钙和氧化硅等的情况。其次，膜3以氧化钇为主成分的膜。膜3是作为贫氧的Y2O3-x(0＜x＜1)所代表的氧化钇时，膜3具有半导电性，因此能够抑制膜3的表面的带电。还有，在膜3中，所谓主成分就是构成膜3的成分100质量％之中占据90质量％以上的成分。而且，分别构成基材2和膜3的成分，能够由使用了CuKα射线的X射线衍射装置进行确定，各成分的含量，例如能够通过如下方式求得：将利用ICP(InductivelyCoupledPlasma)发光分光分析装置(ICP)或X射线荧光分析装置而求得的各元素的含量换算成氧化物而求得。关于膜3，通过确定可确认Y2O3的存在，如果由ICP求得的Y的含量换算成Y2O3的值为90质量％以上，则是以氧化钇为主成分的膜。而且，膜3中，闭口气孔的面积占有率为0.2面积％以下。在此，所谓闭口气孔的面积占有率为0.2面积％以下，指的是致密的膜，也可以说是腐蚀以闭口气孔为起点而进展的情况少的膜。还有，所谓闭口气孔的面积占有率为0.2面积％以下，是与由等离子体热喷涂法、悬浮液热喷涂法、气溶胶沉积(AD)法所得到的膜相比小的值。这些成膜方法因为以粉末作为原料，所以闭口气孔的面积率容易变大。另外，膜3中，也可以是闭口气孔的当量圆直径的平均值为8μm以下。若闭口气孔的当量圆直径的平均值在此范围，则即使膜3的表面曝露在等离子体中，膜3的内部露出，也能够抑制从闭口气孔的轮廓和内部发生的微粒的个数。另外，膜3中，也可以是闭口气孔的当量圆直径的变异系数为2以下。若闭口气孔的当量圆直径的变异系数在此范围，则异常大的闭口气孔几乎不存在，因此，即使膜3的表面曝露于等离子体，膜3的内部露出，也能够抑制异常大的微粒从闭口气孔的轮廓和内部发生。特别是闭口气孔的当量圆直径的变异系数为1以下即可。在此，膜3的闭口气孔的面积占有率、当量圆直径的平均值和当量圆直径的变异系数，是使用平均粒径为1μm以上且5μm以下金刚石磨粒，在由锡构成的磨盘上，研磨至处于膜3厚度的40％以上且60％以下的位置，以此面作为测定面。而后，使用数字显微镜(キーエンス(株)制，VHX－5000)，将落射照明设定为同轴落射，将照明的强度设定为255，使相当于物镜的ZS20透镜为100倍。接着，在面积为7.223mm2(横向的长度为3.1mm，纵向的长度为2.33mm)的范围，以自动面积计测模式选择亮度，提取出暗的区域(相当于闭口气孔的区域)后，将阈值设定为例如－20而进行测量，由此能够计算膜3的闭口气孔的面积占有率、当量圆直径的平均值和当量圆直径的变异系数。但是，根据暗的区域的明度而适宜设定阈值即可。如前述以膜的中心部作为测量面，是因其为膜3的闭口气孔的代表值，所以优选。另外，膜3中，通过X射线衍射而得到的氧化钇的(222)面的衍射峰的半峰宽(FWHM：FullWidthatHalfMaximum)为0.25°以下。即，因为结晶性高，残余应力小，所以膜3发生裂纹和龟裂的可能性少。还有，半峰宽的值只规定上限，而半峰宽为0这样的情况不可能发生，当然也就不包括0。另外，半峰宽优选为0.05°以上。构成本专利技术的等离子体处理装置用构件1的膜3，由于闭口气孔的面积占有率为0.2面积％以下，并且，通过X射线衍射而得到的氧化钇的(222)面的衍射峰的半峰宽为0.25°以下，所以为致密质，并且残余应力小，因此对于等离子体的耐腐蚀性优异。构成本专利技术的等离子体处理装置用构件1的膜3，膜的厚度为5μm以上且200μm以下。另外，膜3的显微维氏硬度Hmv为7.5GPa以上，硬度非常高。例如，以等离子体热喷涂法形成的膜中，闭口气孔为10～20％左右。因此，等离子体热喷涂膜的显微维氏硬度Hmv为4.4GPa左右。还有，显微维氏硬度Hmv的测量方法，依据JISR1610(2003)进行。另外，测量使用MATSUZAWA制自动显微硬度试验系统AMT－X7FS，以试验载荷0.4903N(50gf)，保持力15秒进行。另外，优选使用在经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体处理装置用构件，其具备基材和在该基材的至少一部分上以氧化钇为主成分的膜，/n该膜中，闭口气孔的面积占有率为0.2面积％以下，由X射线衍射得到的氧化钇的(222)面中的衍射峰的半峰宽为0.25°以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180215 JP 2018-025151;20180215 JP 2018-0251521.一种等离子体处理装置用构件，其具备基材和在该基材的至少一部分上以氧化钇为主成分的膜，
该膜中，闭口气孔的面积占有率为0.2面积％以下，由X射线衍射得到的氧化钇的(222)面中的衍射峰的半峰宽为0.25°以下。


2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置用构件，其中，所述膜中，所述闭口气孔的当量圆直径的平均值为8μm以下。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川和洋，日野高志，斋藤秀一，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，东芝高新材料公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP