[发明专利]兼备耐久性和耐污染性及生产性的阳极氧化处理用铝合金及其制造方法、具有阳极氧化皮膜的铝合金构件以及等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如半导体和液晶的制造设备等的等离子体处理装置所使用的真空室，适合用作设于该室的内部的元件的材料，适合阳极氧化处理的铝合金及其制造方法，此外还涉及在该铝合金的表面形成有阳极氧化皮膜的铝合金构件。

背景技术

以铝合金为基材，在该基材的表面形成阳极氧化皮膜，赋予基材以耐腐蚀性(耐高温气体腐蚀性)、耐磨耗性等的阳极氧化处理，一直以来频繁地进行。例如，半导体制造设备的等离子体处理装置所使用的真空室和设置于其中的电极等的各种元件，主要由铝合金形成，但是在纯净的铝合金的状态下不能维持耐腐蚀性和耐磨耗性，因此，通常对铝合金形成的基材实施阳极氧化处理，在其表面形成阳极氧化皮膜(以下也仅称为“皮膜”)。其理由是因为，在所述真空室的内部，硅片等的被处理物在半导体制造的前处理工序和制造工序中，从室温到200℃以上的高温环境下经受各个种类的腐蚀性气体和等离子体而被进行规定的加工，真空室的内面和设置于真空室的内部的等离子体电极等的各种元件也被曝露在所述气氛中，在纯净的铝合金的状态下不能维持耐腐蚀性和耐磨耗性。

作为形成有上述阳极氧化皮膜的铝合金构件，大量提出以Al-Mg系合金(JISA5000系)、Al-Mf-Si系合金(JIS6000系)等市场销售的铝合金为基材(例如，参照专利文献1～7)。然而，近年来，随着半导体的高集成化，气体的高温化和等离子体的高密度化等使用气体环境进一步严酷，使用上述这样的市场销售的铝合金的基材，皮膜的耐久性(耐腐蚀性、高温下的耐裂纹性)有不充分的情况。另外，即使在皮膜的耐久性充分的情况下，因为向铝合金基材添加的元素和杂质元素被含有在皮膜中，所以这些元素被释放到气体中而污染被处理物，这一问题也显著化。

另一方面，从被处理物的低污染休的观点出发，作为实施阳极氧化处理的基材的材料，大量提出在高纯度的铝中添加Mg、Si，并极力限制了杂质含量的铝合金(例如参照专利文献8～14)。然而，通过使用上述铝合金作为基材，虽然对于被处理物的低污染化可期待效果，但在现行的使用气体环境下仍存在得不到具有充分的耐久性的皮膜的问题。

此外，作为能够形成耐久性优异的皮膜的铝合金基材，还提出有在高纯度的铝中添加Mg、Si，再添加Mn、Cu、Fe(参照专利文献15、16)。然而，由于在上述铝合金基材中含有构成污染源的Cu、Fe，因此对于被处理物的低污染化无法期待充分的效果，在现行的使用气体环境下也有皮膜的耐久性不足的问题。此外，这些铝合金其阳极氧化皮膜的成长速度非常慢，也存在生产性差的问题。

专利文献1：日本专利2900822号公报

专利文献2：日本专利2943634号公报

专利文献3：日本专利2900820号公报

专利文献4：特开平11-1797号公报

专利文献5：特开平11-140690号公报

专利文献6：特开平11-229185号公报

专利文献7：特表2000-282294号公报

专利文献8：日本专利3249400号公报

专利文献9：特开2004-99972号公报

专利文献10：特开2002-241992号公报

专利文献11：特开2002-256488号公报

专利文献12：特开2003-119539号公报

专利文献13：特开2003-119540号公报

专利文献14：特开2003-171727号公报

专利文献15：日本专利3746878号公报

专利文献16：特开2001-220637号公报

发明内容

本发明鉴于这一问题而做，其目的在于，提供一种在高温腐蚀环境下，兼具高温耐久性和低污染性及高生产性的阳极氧化处理用铝合金，具有阳极氧化皮膜的铝合金构件等。

即，本发明涉及以下的(1)～(9).

(1)一种兼具高耐久性和低污染性及高生产性的阳极氧化处理用铝合金，其作为合金成分，以质量％计含有Mg：0.1～2.0％、Si：0.1～2.0％和Mn：0.1～2.0％，

Fe、Cr和Cu的各含量分别规定在0.03％以下，

余量由Al和不可避免的杂质构成。