[发明专利]表面处理陶瓷构件、其制造方法及真空处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及实施了表面处理的陶瓷构件以及其制造方法。更详细而言，涉及适合用于供于加热处理的构件、或用于暴露于处理气体气氛、等离子体气氛、或热处理时的真空气氛的构件中的表面处理陶瓷构件、及其制造方法。本发明还涉及使用了表面处理陶瓷构件的真空处理装置。

背景技术

半导体器件制造装置的等离子体腔室用构件等被暴露于腐蚀性气体中。这类构件中通常使用耐腐蚀性优异的陶瓷。这是由于耐腐蚀性差的材料会使装置寿命缩短，此外，材料与腐蚀性气体的反应产物有时还以颗粒(particle)形式附着在器件上而导致器件品质劣化。这类用途中，除使用通常的陶瓷材料(氧化铝等)外，也使用耐腐蚀性更优异的材料(AlN、Y₂O₃等)。

然而，仅改变材料并不能完全防止颗粒。即，由于陶瓷构件为脆性材料的加工品，其表层必然存在凹部(气孔、微细裂纹、加工伤痕等)。表面磨削工序等中产生的微粒有时会进入该凹部内。通过通常的洗涤工序难以完全除去这类凹部内微粒。此外，陶瓷构件的制造工序中有时也会产生微细裂纹。当这类微粒或微细裂纹暴露于高温气氛、处理气体气氛、等离子体气氛或热处理时的真空气氛等时，会以颗粒形式飞散。

迄今为止，在防止陶瓷构件的颗粒飞散的方法方面，已提出了一些提案。

专利文献1中公开了关于陶瓷制品的洗涤方法的如下技术方案：“一种陶瓷制品的洗涤方法，其特征在于，其是洗涤陶瓷制品的方法，将溶剂涂布于所述陶瓷制品的被洗涤面；接着使所述被洗涤面与由在该溶剂中为可溶性的材料形成的薄膜接触；通过将所述薄膜从所述被洗涤面剥离，从而对所述被洗涤面进行洗涤”。该发明中，通过溶剂来熔融薄膜的与被洗涤面相接触的部分，由于该接触部分追随被洗涤面的形态的凹凸，被洗涤面中存在的颗粒被包入薄膜的熔融部分中。其结果是，将薄膜从被洗涤面剥离时，颗粒被固定在薄膜的接触面侧，从被洗涤面被除去。

专利文献2中公开了关于氧化铝陶瓷烧结体的如下技术方案：“一种氧化铝陶瓷烧结体，其特征在于，将烧结体、或磨削加工后的烧结体在1000℃以上、1550℃以下的温度下加热处理0.1小时以上、6小时以下，所述烧结体由99.2重量％以上且99.99重量％以下的氧化铝、和剩余部分即铝以外金属的氧化物构成，平均粒径为0.5μm以上、15μm以下，且密度为3.88g/cm³以上、3.97g/cm³以下”。

此外，作为提高陶瓷材料的耐腐蚀性的方法，主要针对喷涂陶瓷(Sprayed Ceramic)而提出了形成耐腐蚀性高的皮膜的技术方案。

专利文献3中公开了关于耐腐蚀性复合构件的技术方案：“耐腐蚀性复合构件，其特征在于，其为在卤素系腐蚀气体环境下或卤素系腐蚀气体的等离子体的环境下使用的耐腐蚀性复合构件，其具有基材和设置于基材上的至少暴露于卤素系腐蚀气体或卤素系腐蚀气体的等离子体的部位的由陶瓷溶胶/凝胶形成的被膜”。

专利文献4中公开了关于复合皮膜的形成方法的技术方案：“一种具有耐腐蚀性、耐长期使用的复合皮膜的形成方法，其特征在于，在喷涂用的经前加工的基材表面喷涂单一金属、合金、陶瓷合金或陶瓷，之后涂布或浸渍用于在喷涂皮膜内的气孔中形成封孔物的渗透性良好的封孔液，实施时效处理或热处理而进行封孔处理后，通过刷涂或喷涂溶解或悬浮有玻璃质形成成分的液体，常温干燥或在900℃以下的温度下烧成，从而形成玻璃质表层皮膜”。

专利文献5中公开了关于复合涂层材料的技术方案：“一种复合涂层材料，其特征在于，其为设置于陶瓷构件上的复合涂层材料，其包括具有开放气孔(open pore)的陶瓷多孔体和所述开放气孔中所浸渍的树脂”，其实施例中仅记载有陶瓷多孔体是通过喷涂法形成的。

专利文献6中公开了关于封孔处理陶瓷绝缘层的技术方案：“封孔处理陶瓷绝缘层，其为通过喷涂而获得的陶瓷绝缘层，其特征在于，利用气体和树脂间的温度差所产生的收缩率之差，在该陶瓷绝缘层中所产生的气孔的入口处形成有由热固性树脂构成的封孔体”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-21187

专利文献2：日本特开平8-81258

专利文献3：日本特开2003-335589

专利文献4：日本特开2001-152307

专利文献5：日本特开2003-119087

专利文献6：日本特开2002-180233

发明内容

发明要解决的问题