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

技术编号:25764083 阅读:57 留言:0更新日期:2020-09-25 21:11
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的至少一部分上的稀土类元素的氧化物的膜。该膜中,厚度的变异系数为0.04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。本发明专利技术的等离子体处理装置用构件,膜的厚度的偏差少。

【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。作为这样的等离子体处理装置用构件,例如,在专利文献1中提出有一种等离子体处理装置用构件,在其基材的表面上,具备算术平均粗糙度(Ra)为3.30~28.0μm的由氧化钇构成的热喷涂皮膜。在先技术文献专利文献专利文献1:日本专利第5089874号公报构成专利文献1所提出的等离子体处理装置用构件的热喷涂皮膜,算术平均粗糙度(Ra)最低也为3.30μm,若根据最大高度Rz为算术平均粗糙度的4倍进行换算,则最大高度Rz为13.2μm。具有这种最大高度Rz的膜,例如,如果膜的平均厚度为20μm,以20μm为中心存在峰和谷,则成为谷的部分距基材的厚度只有13.4μm。如果是具有这样的厚度偏差的膜,则厚度最薄的部分,会比其他的部分在更早的阶段露出基材,即使其他的部分还残留有膜,也不得不更换等离子体处理装置用构件。如此,在膜的厚度的偏差大时,则得不到平均厚度程度的寿命。另外,对于期待平均厚度程度的寿命的使用者来说,更换时期会早于预期地来临,生产率降低。此外,由于是部分性的基材露出,其他部分还是留有高价的膜的状态,因此,如果所进行的成本设定,是预估等离子体处理装置用构件可使用到平均厚度程度,则可谓性价比成本效益低。因此,本次要求膜的厚度的偏差少的等离子体处理装置用构件。
技术实现思路
本专利技术提供一种膜的厚度偏差少的等离子体处理装置用构件和具备此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的至少一部分上稀土类元素的氧化物的膜。该膜其厚度的变异系数为0.04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,相比具有同等平均厚度的构件,能够更长期地使用。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,会变得更加明确。图1是表示本专利技术的一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的至少一部分上稀土类元素的氧化物的膜3。而且,在图1中,展示的是以膜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。而且,膜3是稀土类元素的氧化物,作为稀土类元素,可列举钇(Y),铈(Ce)、钐(Sm)、钆(Gd)、镝(Dy)、铒(Er)和镱(Yb)等。在此,稀土类元素是钇时,因为耐腐蚀性优异,也比其他的稀土类元素更廉价,所以成本效益高。还有,膜3并不是不包含稀土类元素的氧化物以外的成分,根据用于膜3形成时的靶的纯度和装置构成等,除了稀土类元素以外,也有包含如下元素的情况:氟(F)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)、钾(K)、钙(Ca)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu),锌(Zn)、锶(Sr)等。而且,膜3其厚度的变异系数为0.04以下。满足这样构成的本专利技术的等离子体处理装置用构件1,与厚度的变异系数超出此范围的构件相比,能够更长期地使用。在此,所谓变异系数,如果使用图1所述的符号说明,就是在与形成有膜3的基材2的上表面2a垂直的截面中,在多个位置测量从上表面2a至膜3的表面的厚度,用所得到的值的标准偏差除以平均值的结果。膜3也可以为,厚度的偏斜度的绝对值为1以下。若厚度的偏斜度的绝对值在此范围,则厚度的分布为正态分布或接近于正态分布的分布,局部性的高应力难以残留,因此,即使长期反复曝露在等离子体下,也能够降低膜3剥离的风险。特别是优选膜3其厚度的偏斜度为0以上1且以下。在此,所谓偏斜度,就是分布从正态分布偏斜了多少,即,是表示分布的左右对称性的指标(统计量),偏斜度Sk>0时,分布的尾偏向右侧,偏斜度Sk=0时,分布为左右对称,偏斜度Sk<0时,分布的尾偏向左侧。还有,厚度的偏斜度,使用Excel(注册商标,MicrosoftCorporation)所具备的函数SKEW求得即可。关于测量,更具体地说,就是使用干涉光谱仪,使折射率为1.92而进行测量。还有,对于作为对象的观察区域,例如,横向和纵向的长度均为50mm的这一范围的区域,以无偏移的方式至少测量20处以上。还有,厚度的变异系数为0.04以下的本专利技术的等离子体处理装置用构件1,膜3的表面的粗糙度曲线的最大高度Rz为6μm以下。在此,所谓膜3的表面的糙度曲线的最大高度Rz,能够依据JISB0601-2001,用激光显微镜((株)キーエンス制,超景深彩色3D形状测量显微镜(VK-9500或其后续机型))进行测量。作为测量条件,使倍率为1000倍(目镜:20倍,物镜:50倍),使测量模式为彩色超景深,高度方向的测量分辨率(间距)为0.05μm,光学变焦为1.0倍,增益为953,ND滤光片为0,测量范围为278μm×210μm,截止值λs为2.5μm,截止值λc为0.08mm。另外,在数值的计算时,使n数为5以上,将所得到的值的平均值作为膜3的表面的糙度曲线的最大高度Rz。另外,本专利技术的等离子体处理装置用构件1的膜3,作为厚度,为510μm以上且200μm以下。另外,膜3的显微维氏硬度Hmv为7.5GPa以上。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,优选使用在经过镜面加工的基材表面设有膜3的试样。在膜3中,特别是如果厚度的变异系数为0.025以下,则相同平均厚度下的等离子体处理装置用构件1的寿命延长,因此具有高成本效益。另外,膜3中,闭口气孔的面积占有率也可以为0.2面积%以下。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,是小于经由等离子体热喷涂法、悬浮液热喷涂法、气溶胶沉积(AD)法所得到的膜的值。因为这些成膜方法以粉末为原料,所以闭口气孔的面积率容易变大。例如,由等离子体热喷涂法形成的膜本文档来自技高网
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【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的稀土类元素的氧化物的膜,/n该膜中,厚度的变异系数为0.04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的稀土类元素的氧化物的膜,
该膜中,厚度的变异系数为0.04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,厚度的偏斜度的绝对值为1以下。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的等离子体处理装置用构件,其中,所述膜中,闭口气孔的面积占有率为0.2%以下。


4.根据权利要...

【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

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