(57)【要約】【課題】半導体製造装置用の各種部材に適用した場合に、汎用性が高く、高い導電性を有し、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対して耐食性を有し、しかも高い機械強度及び熱衝撃耐性を有する導電性耐食部材及び導電性耐食部品並びに導電性耐食部材の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の導電性耐食部材は、少なくとも一部がハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマのうちいずれか一方または双方に暴露される導電性耐食部材であり、酸化イットリウム粒子単体、または酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体からなり、この繊維状炭素の直径は５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下、その長さは２５μｍ以下であり、この焼結体の相対密度は、その理論密度の９７％以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部がハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマのうちいずれか一方または双方に暴露される導電性耐食部材であって、
酸化イットリウム粒子単体、または酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体からなり、
前記繊維状炭素の直径は５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下、その長さは２５μｍ以下であり、
前記焼結体の相対密度は、その理論密度の９７％以上であることを特徴とする導電性耐食部材。
【請求項２】
前記焼結体における前記繊維状炭素の含有率は０．５体積％以上かつ１０体積％以下であることを特徴とする請求項１記載の導電性耐食部材。
【請求項３】
前記繊維状炭素は、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ及び房状に結合したカーボンブラックの群から選択される１種または２種以上であることを特徴とする請求項１または２記載の導電性耐食部材。
【請求項４】
前記焼結体に含まれる前記繊維状炭素の凝集径は１．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の導電性耐食部材。
【請求項５】
前記焼結体中の酸化イットリウム粒子または金属複合酸化物粒子の平均粒径は０．１μｍ以上かつ１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の導電性耐食部材。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の導電性耐食部材を用いて製造された導電性耐食部品であって、
シャワープレート、ガス拡散プレート、高周波印加用電極及び高周波遮蔽部材のうちいずれか１種または２種以上を含むことを特徴とする導電性耐食部品。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の導電性耐食部材の製造方法であって、
酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子と、直径が５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下であり長さが２５μｍ以下である繊維状炭素とを、分散媒中にて混合してスラリーとするスラリー製造工程と、前記スラリーを乾燥・成形する成形工程と、得られた成形体を１ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下の加圧下にて焼結し焼結体とする加圧焼結工程とを有することを特徴とする導電性耐食部材の製造方法。
【請求項８】
前記スラリー中の前記繊維状炭素の平均二次粒径は８００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の導電性耐食部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性耐食部材及び導電性耐食部品並びに導電性耐食部材の製造方法に関し、さらに詳しくは、半導体装置や液晶ディスプレイ等の製造プロセスに用いられるエッチング装置、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置等の真空プロセス装置の構成材料として用いて好適な導電性耐食部材、及びこの導電性耐食部材を用いて製造された導電性耐食部品、並びに導電性耐食部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の半導体装置の製造ラインにおけるエッチング、スパッタリング、ＣＶＤ等の各種処理においては、例えば、フッ素、塩素等のハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに曝されるという厳しい条件下に用いられる部品として、セラミック部品が広く用いられている。
例えば、半導体製造装置内のセラミック部品としては、静電チャック、クランプリング、フォーカスリング、エッジリング、シャワープレート、ガス拡散板、エッチング電極、高周波遮蔽部材等が挙げられる。
これらのセラミック部品を構成する材料として、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対する耐食性に優れた酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）が知られている。しかしながら、酸化イットリウムは、従来からプラズマプロセス装置にて使用されているアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）と比べて強度が低く、したがって、装置内で放電等による損傷、及びプラズマ入熱により部材内部で温度差が発生することによる熱応力による破損、等が生じ、パーティクルの要因になる虞がある。
【０００３】
また、上記の半導体製造装置内の部品には、エッチング電極、フォーカスリング、シャワープレート等のように導電性が要求される部品がある。これらの部品は、従来よりシリコンや炭化ケイ素等の導電性の部材が使用されている。一方、酸化イットリウムは絶縁性であるから、導電性の部材として使用することが難しく、したがって、使用する装置や適用する部品が限定されてしまい、汎用性という面で問題がある。
さらに、上記の部品では、プラズマを発生させるために数ＭＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電力が印加されるものがある。これらの部品には、１種類の高周波電力だけではなく互いに異なる２種類以上の高周波電力が印加されるものもあり、これらの高周波電力が印加された場合にプラズマ発生中に異常放電が生じ、その結果、部材が破損したり、あるいはパーティクルが発生する等の不具合が生じる虞がある。
【０００４】
そこで、これらの欠点を改良した酸化イットリウムを主成分とする材料として、酸化イットリウムに第二相物質を添加させて複合化し、高強度や導電性を付与したセラミックス材料が提案されている。
例えば、曲げ強度や耐熱衝撃温度が向上したセラミックスとして、酸化イットリウムに、第二相物質として酸化セリウムや五酸化ニオブを３重量体積％以上かつ５０重量％以下添加した酸化イットリウムセラミックス（特許文献１）、酸化イットリウムに対して、タングステンを５０重量％以上かつ３００重量％以下、酸化ジルコニウムを０．０５重量％以上かつ６０重量％以下添加したイットリアセラミックス（特許文献２）が提案されている。
また、酸化イットリウムに導電性を付与したセラミックスとして、直径が５０ｎｍ以下かつ長さが２５μｍ以下の繊維状炭素を０．０１体積％以上かつ５体積％以下含有したイットリウム−アルミニウム複合酸化物（特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６４９３７号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４３９８号公報
【特許文献３】特開２００９−１８４８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された酸化イットリウムセラミックスでは、第二相物質も酸化物であり、しかもセラミックス自体の体積抵抗率が１０８Ω・ｃｍ以上と高抵抗の絶縁体であるから、電極等の用途には適さないという問題点があった。
また、特許文献２に記載されたイットリアセラミックスでは、導電性は得られるものの、第二相物質の添加量が多いことから、プラズマに晒された場合には、第二相物質がプラズマで選択的に消耗し、耐食性の低下やパーティクルの原因となり、さらには、タングステンによる金属汚染等の虞があるという問題点があった。
一方、特許文献３に記載されたイットリウム−アルミニウム複合酸化物では、第二相物質である繊維状炭素の添加量が極めて少ないことから、導電性は得られるものの強度が酸化イットリウムと同等で低く、耐熱衝撃性の点で不十分なものであっった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、半導体製造装置用の各種部材に適用した場合に、汎用性が高く、高い導電性を有し、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対して耐食性を有し、しかも高い機械強度及び熱衝撃耐性を有する導電性耐食部材及び導電性耐食部品並びに導電性耐食部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、酸化イットリウム粒子単体、または酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体にて、繊維状炭素の直径を５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下、その長さを２５μｍ以下とし、この焼結体の相対密度を、その理論密度の９７％以上とすれば、汎用性が高く、高い導電性を有することはもちろんのこと、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対しても耐食性を有し、しかも高い機械強度及び熱衝撃耐性を有することを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の導電性耐食部材は、少なくとも一部がハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマのうちいずれか一方または双方に暴露される導電性耐食部材であって、酸化イットリウム粒子単体、または酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体からなり、前記繊維状炭素の直径は５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下、その長さは２５μｍ以下であり、前記焼結体の相対密度は、その理論密度の９７％以上であることを特徴とする。
【００１０】
前記焼結体における前記繊維状炭素の含有率は０．５体積％以上かつ１０体積％以下であることが好ましい。
前記繊維状炭素は、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ及び房状に結合したカーボンブラックの群から選択される１種または２種以上であることが好ましい。
前記焼結体に含まれる前記繊維状炭素の凝集径は１．５μｍ以下であることが好ましい。
前記焼結体中の酸化イットリウム粒子または金属複合酸化物粒子の平均粒径は０．１μｍ以上かつ１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明の導電性耐食部品は、本発明の導電性耐食部材を用いて製造された導電性耐食部品であって、シャワープレート、ガス拡散プレート、高周波印加用電極及び高周波遮蔽部材のうちいずれか１種または２種以上を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の導電性耐食部材の製造方法は、上記の導電性耐食部材の製造方法であって、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子と、直径が５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下であり長さが２５μｍ以下である繊維状炭素とを、分散媒中にて混合してスラリーとするスラリー製造工程と、前記スラリーを乾燥・成形する成形工程と、得られた成形体を１ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下の加圧下にて焼結し焼結体とする加圧焼結工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
前記スラリー中の前記繊維状炭素の平均二次粒径は８００ｎｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の導電性耐食部材によれば、酸化イットリウム粒子単体、または酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体とし、この繊維状炭素の直径を５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下、その長さを２５μｍ以下とし、さらに、この焼結体の相対密度を、その理論密度の９７％以上としたので、高い導電性を有し、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対して耐食性を有し、しかも高い機械強度及び熱衝撃耐性を有することができる。
【００１５】
本発明の導電性耐食部品によれば、本発明の導電性耐食部材を用いて製造された導電性耐食部品であり、シャワープレート、ガス拡散プレート、高周波印加用電極及び高周波遮蔽部材のうちいずれか１種または２種以上を含むので、従来では適用できなかったハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマの環境下において使用される半導体製造装置用の各種部材に容易に適用することができる。
【００１６】
本発明の導電性耐食部材の製造方法によれば、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子と、直径が５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下であり長さが２５μｍ以下である繊維状炭素とを、分散媒中にて混合してスラリーとするスラリー製造工程と、前記スラリーを乾燥・成形する成形工程と、得られた成形体を１ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下の加圧下にて焼結し焼結体とする加圧焼結工程とを有するので、高い導電性を有し、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対して耐食性を有し、しかも高い機械強度及び熱衝撃耐性を有する導電性耐食部材を作製することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の導電性耐食部材及び導電性耐食部品並びに導電性耐食部材の製造方法を実施するための形態について説明する。
なお、以下の実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１８】
［導電性耐食部材］
本実施形態の導電性耐食部材は、少なくとも一部がハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマのうちいずれか一方または双方に暴露される導電性耐食部材であって、酸化イットリウム粒子単体、または酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体からなり、前記繊維状炭素の直径は５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下、その長さは２５μｍ以下であり、前記焼結体の相対密度は、その理論密度の９７％以上である。
【００１９】
この導電性耐食部材の主成分である焼結体は、ハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマに対して耐食性を有する金属酸化物粒子または金属複合酸化物粒子からなるセラミックス粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体であり、例えば、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）粒子単体、または酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及び希土類酸化物（ＲｅＯ２）の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子、すなわちセラミックス粒子が複数個結合し、これらのセラミックス粒子（マトリックス）間に繊維状炭素が三次元に分散した構造である。
【００２０】
ここで、「セラミックス粒子（マトリックス）間に繊維状炭素が三次元に分散した構造」とは、繊維状炭素が特定の配向性を示すことなく、セラミックス粒子の粒界部分に分散している状態のことである。例えば、セラミックス粒子が酸化イットリウム粒子単体から構成されている場合には、酸化イットリウム粒子の粒界部分に繊維状炭素が分散している状態のことであり、また、セラミックス粒子が酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子から構成されている場合には、金属複合酸化物粒子の粒界部分に繊維状炭素が分散している状態のことである。
【００２１】
このような状態では、焼結体中におけるそれぞれの繊維状炭素の長手方向は、一方向に揃っておらず、全体として無秩序（ランダム）の方向に向いている。換言すれば、焼結体から一定体積の試験片を取り出し、この試験片中に含まれる全繊維状炭素の方向の平均値を算出した場合、その値は「０」になるということである。
【００２２】
このように、繊維状炭素は、それぞれのセラミックス粒子の粒界にランダムに存在している。そして、これら繊維状炭素同士は、一部で接触して網目状のネットワークを形成しており、セラミックス粒子の粒界においては導電パスを形成している。
なお、繊維状炭素は、セラミックス粒子同士の間（粒界）に必ず存在している必要はなく、繊維状炭素が存在しない粒界があってもよい。
【００２３】
上記の希土類酸化物（ＲｅＯ２）とは、ランタン系列であるＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの１５元素の希土類元素（Ｒｅ）を含む酸化物であり、例えば、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化プラセオジム（Ｐｒ２Ｏ３）、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）、酸化プロメチウム（Ｐｍ２Ｏ３）、酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化テルビウム（Ｔｂ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）、酸化ホルニウム（Ｈｏ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化ツリウム（Ｔｍ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化ルテチウム（Ｌｕ２Ｏ３）等が挙げられる。これらの酸化物は１種のみを用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２４】
例えば、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）と希土類酸化物（ＲｅＯ２）とを複合化して金属複合酸化物とした場合、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）単体と比較して機械的強度を向上させることができる。また、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と希土類酸化物（ＲｅＯ２）とを複合化して金属複合酸化物とした場合、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）単体と比較して耐食性を向上させることができる。
【００２５】
この焼結体中の金属酸化物粒子または金属複合酸化物粒子、すなわちセラミックス粒子の平均粒径は０．１μｍ以上かつ１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５μｍ以上かつ５μｍ以下である。
ここで、セラミックス粒子の平均粒径が０．１μｍ未満では、焼結体中でのセラミックス粒子の粒界総数が増加し、よって、この焼結体の粒界に導電性を発現させるためには繊維状炭素の含有量が１０体積％を超える必要があり、耐食性が低下する虞がある。
【００２６】
一方、セラミックス粒子の平均粒径が１０μｍを超えると、繊維状炭素の少量の添加で導電性は発現するが、粒界面積の減少により繊維状炭素の存在位置が局所的に偏在することとなり、よって、焼結体中に体積抵抗率の分布が生じ、この焼結体を使用する際に局所的に帯電して異常放電等の問題が生じる。また、セラミックス粒子の表面積が減少することから、焼結して焼結体とする際に、焼結の駆動力である表面エネルギーが減少し、高密度の焼結体を得ることが難しくなる。また、平均粒径が１０μｍを超えることで、焼結体に応力が掛かった場合に、この粗いセラミックス粒子が破壊源となり、機械的強度が低下する。
【００２７】
一方、繊維状炭素は、上記の金属酸化物粒子または金属複合酸化物粒子に少量添加することにより導電性を発現することができ、装置や試料を金属汚染する虞がなく、さらに、炭素のパーティクルがエッチング工程で使用する酸素プラズマにより十分除去することができるという優れた特徴を有している。
この繊維状炭素としては、例えば、カーボンファイバー、多層ナノチューブ（ＭＣＮＴ）、グラファイトナノ粒子が房状に結合したストラクチャー構造のカーボンブラック等が挙げられる。これらの繊維状炭素は、いずれか１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
繊維状炭素の直径は、５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｎｍを超えかつ１５０ｎｍ以下、さらに好ましくは８０ｎｍ以上かつ１５０ｎｍ以下である。
ここで、繊維状炭素の直径が５０ｎｍ以下であると、得られた焼結体に応力が掛かってクラックが発生した場合、繊維状炭素のクラックの進展を妨げる力が弱くなり、その結果、繊維状炭素を添加していない金属酸化物粒子または金属複合酸化物粒子からなる焼結体と比べて、強度や破壊靭性が劣ったものとなるので好ましくない。
【００２９】
一方、繊維状炭素の直径が３００ｎｍを超えると、繊維状炭素が凝集体を形成し易くなり、ハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマに対して繊維状炭素の凝集体が選択的に消耗することとなり、その結果、金属酸化物粒子または金属複合酸化物粒子が脱離し易く、これらの離脱した金属酸化物粒子または金属複合酸化物粒子がパーティクルの原因となる虞がある。また、焼結して焼結体とする際に、繊維状炭素が金属酸化物粒子間の粒界または金属複合酸化物粒子間の粒界に存在すると、粒成長を妨げ、焼結体の緻密化を阻害する虞がある。
【００３０】
繊維状炭素の長さは、２５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以下である。
ここで、繊維状炭素の長さが２５μｍを超えると、分散が困難になり、凝集体を形成し易くなるので、好ましくない。
【００３１】
この焼結体では、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）粒子単体からなる金属酸化物粒子、または酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及び希土類酸化物（ＲｅＯ２）の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子からなるセラミックス粒子（マトリックス）間に、繊維状炭素が単体、あるいは、複数の単体の繊維状炭素が凝集した凝集体として存在している。
【００３２】
この繊維状炭素が凝集体を形成している場合、この凝集体の凝集径は１．５μｍ以下が好ましく、より好ましくは１．０μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以下である。
ここで、繊維状炭素の凝集径が１．５μｍを超えると、半導体製造装置用部材として使用される際に、繊維状炭素の凝集体がプラズマにより選択的に消耗し、耐食性が低下することとなる。したがって、導電性の低下、パーティクルの発生等の不具合を生じさせる要因となり、半導体製造装置用部材としては適当でない。また、凝集径が１．５μｍを超えた場合、この凝集体が金属酸化物粒子または金属複合酸化物粒子の焼結を阻害する要因となり、低圧焼結時に得られる焼結体の密度が低下するので好ましくない。また、凝集体が大きくなると、分散している繊維状炭素が少なくなることから、導電パスの形成が不十分となり、得られた焼結体の体積抵抗率が低下しない虞がある。
【００３３】
この焼結体における繊維状炭素の含有率は、０．５体積％以上かつ１０体積％以下であることが好ましい。
ここで、繊維状炭素の含有率が０．５体積％未満では、粒界中の繊維状炭素の量が少なすぎてしまい、この粒界中に網目状の導電パスを形成することができず、満足する導電性を得ることが困難になる。一方、含有率が１０体積％を超えると、繊維状炭素の量が多すぎて凝集体を形成し易くなり、その結果、耐食性の低下、焼結体の緻密化を阻害する虞がある。
【００３４】
この焼結体の相対密度、すなわち、この焼結体の理論密度に対する実際に測定した密度の百分率は、その理論密度の９７％以上であることが好ましい。
相対密度が９７％以上であれば、この焼結体の表面に機械加工を施した場合に、表面粗さを任意の表面粗さに仕上げることが可能となる。
一方、相対密度が９７％未満の場合には、焼結体中の気孔が連続して繋がる開気孔構造となる。したがって、この開気孔構造においては、プラズマが気孔内に入り込み、焼結体の内部でも消耗が進むことで耐食性が低下する。また、気孔の影響により表面粗さが１μｍより大きくなると、表面にて機械的精度の良い加工ができなくなる。
【００３５】
この焼結体の体積固有抵抗値は、０．０１Ω・ｃｍ以上かつ１０００Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
ここで、焼結体の体積固有抵抗値が０．０１Ω・ｃｍ未満では、繊維状炭素を大量に添加する必要があるが、過剰に添加した場合、繊維状炭素が凝集し易くなり、耐食性が低下してしまう。また、大量に添加した場合、緻密な焼結体を得難くなり、耐食性が低下するという欠点がある。さらに、製造コストの点でも経済的ではない。
一方、焼結体の体積固有抵抗値が１０００Ω・ｃｍを超えると、繊維状炭素の添加量が少なくなり局所的になることから、焼結体の導電性に偏りが生じ、真空プロセス装置内で使用したような場合に、異常放電等の問題が生じる。
【００３６】
また、この焼結体の体積固有抵抗値が１０Ω・ｃｍ以上かつ１０００Ω・ｃｍ以下になると、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数帯でインピーダンス角が−５０度以下となり、周波数依存性が小さくなる。
インピーダンス角は、焼結体のインピーダンスと電圧との位相差であるから、インピーダンス角に周波数依存性がある場合、焼結体に複数の周波数を有する高周波電力を印加すると、インピーダンスのマッチングを取ることが難しくなる。その結果、プラズマが不安定になり、異常放電が起こり、部材の破損やパーティクルの発生等の不具合が生じる。したがって、この焼結体を高周波電力を印加する部材に適用する場合には、インピーダンス角の周波数依存性が小さいことが好ましい。
【００３７】
この焼結体の曲げ強度は、１３０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１４０ＭＰａ以上である。
ここで、この焼結体の曲げ強度が１３０ＭＰａ未満では、急激に１５０℃の温度差を加えて熱応力を加えた場合に、クラックが生じ、場合によっては破壊に至る虞があるので、好ましくない。
【００３８】
本実施形態の導電性耐食部材は、繊維状炭素が高アスペクト比であるから、炭素の含有率を１０体積％以下と少なくすることができる。よって、ハロゲン系プラズマに対しては酸化イットリウム単体とほぼ同等の耐食性を有することができる。
また、この焼結体中のセラミックス粒子の平均粒径を０．１μｍ以上かつ１０μｍ以下としたので、焼結体内部に破壊源となる粗大粒子が存在していない。したがって、室温及び急激に１５０℃の温度差を加えて熱応力を加えた場合においても、１３０ＭＰａ以上の曲げ強度を有している。
【００３９】
このような優れた機械的特性及び熱衝撃耐性を有する導電性耐食部材は、エッチング装置用部材のように熱が繰り返しかかる用途に十分耐えることができる。この導電性耐食部材は半導体製造装置用の部材として、現行の絶縁性部材で導電性が求められる部材への置き換えや、急激な加熱、冷却及び温度分布が発生する部位への適用が期待できる。
例えば、上記の導電性耐食部材を用いて製造された導電性耐食部品としては、シャワープレート、ガス拡散プレート、高周波印加用電極、高周波遮蔽部材等が挙げられる。これらの導電性耐食部品は、必要に応じていずれか１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
［導電性耐食部材の製造方法］
本実施形態の導電性耐食部材の製造方法は、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子と、直径が５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下であり長さが２５μｍ以下である繊維状炭素とを、分散媒中にて混合してスラリーとするスラリー製造工程と、このスラリーを乾燥・成形する成形工程と、得られた成形体を１ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下の加圧下にて焼結し焼結体とする加圧焼結工程とを有する。
【００４１】
（スラリー製造工程）
酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子と、直径が５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下であり長さが２５μｍ以下である繊維状炭素とを、分散媒中にて混合してスラリーとする工程である。
【００４２】
ここでは、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子を分散媒に投入し、さらに繊維状炭素を添加して混合することが好ましい。
また、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子を分散媒と混合して粒子含有スラリーとすると共に、繊維状炭素を分散媒と混合して繊維状炭素含有スラリーとし、これらのスラリーを混合することとしてもよい。
さらに、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子と、繊維状炭素とを混合し、分散媒を添加して混合することによりスラリーとしてもよい。
【００４３】
分散媒としては、特に限定されないが、水及び有機溶媒が使用可能である。例えば、水の他、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、オクタノール等のアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類；ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類；が好適に用いられる。
【００４４】
また、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン等のケトン類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素；シクロヘキサン等の環状炭化水素；ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等の鎖状ポリシロキサン類；も好適に用いられる。
これらの水及び有機溶媒のうち１種のみを用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４５】
このスラリーには、分散剤もしくはバインダーを添加してもよい。スラリーに用いられる分散剤やバインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリカルボン酸塩、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン等の有機高分子を用いることができる。
【００４６】
なお、繊維状炭素を分散媒と混合して繊維状炭素含有スラリーとする場合、このスラリー中の繊維状炭素の含有率は、０．５質量％以上かつ１．５質量％以下が好ましい。
繊維状炭素の含有率が０．５質量％未満になると、分散媒が大量に必要になり製造コストの点で経済的でない。また、繊維状炭素の所定量を、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子に対する添加、調製が困難になる。
一方、繊維状炭素の含有率が１．５質量％を超えると、スラリーの粘度が極端に高くなり、繊維状炭素が凝集した場合に、凝集体の解こう、分散が困難になる。
【００４７】
このスラリー中の繊維状炭素の平均二次粒径（＝平均分散粒径）は８００ｎｍ以下であることが好ましい。
ここでいう平均二次粒径とは、スラリーをレーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定した場合における繊維状炭素の平均粒子径のことである。
なお、平均二次粒径が８００ｎｍより大きいと、この繊維状炭素含有スラリーを、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子を分散媒と混合した粒子含有スラリーと混合、乾燥、焼結し焼結体とする際に、繊維状炭素が凝集し、焼結体中の繊維状炭素の凝集体が粗大になり、耐食性が低下する虞があるので好ましくない。
【００４８】
この繊維状炭素は凝集力が強いので、分散媒中に分散させる際には、まず前分散として、機械的な力を加えて解こうを行ってもよい。前分散を行う装置としては、特に限定されないが、高速ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ジェットミル等が挙げられる。
【００４９】
（成形工程）
上記のスラリーを乾燥・成形する工程である。
上記のスラリーを乾燥する場合、噴霧乾燥法（スプレードライ法）を使用して、顆粒を作製することが好ましい。
この工程では、瞬時にスラリーを乾燥させることで、繊維状炭素の再凝集を抑止することができる。また、成形工程で取扱いが容易な球状の顆粒を作製することが可能となる。
乾燥工程は、繊維状炭素の再凝集を抑止することができればよく、特に制限はないが、例えば、鋳込み成形を行う場合、乾燥と成形を同時に行うことができるので好ましい。
【００５０】
このようにして得られた顆粒を、金型に詰め、成形機により一軸加圧し、成形体を作製する。成形方法としては、緻密な成形体が作製できればよく、特に制限はない。
得られた成形体は、そのまま加圧焼結して焼結体としてもよいが、良質の焼結体を得るためには、得られた成形体を脱脂することが好ましい。脱脂工程は、不活性雰囲気中にて、分散剤やバインダーを十分に熱分解して除去することができればよく、繊維状炭素の消耗や顆粒の焼結が起こらない温度条件であれば、方法に特に制限はない。
【００５１】
（加圧焼結工程）
得られた成形体を１ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下の加圧下にて焼結し焼結体とする工程である。
一軸加圧により得られた成形体では、加圧時の圧力が１ＭＰａより小さいと、得られた焼結体の相対密度が９７％より低くなり、耐食性が低下する。また、導電性が低下し、半導体製造装置用部材としての使用が制限される。その理由は、セラミックス粒子の焼結が進むにつれて繊維状炭素の再配列により一部で凝集が起こり、三次元的な配列が失われるからである。
【００５２】
一方、加圧時の圧力が４０ＭＰａより大きいと、得られた焼結体の密度、導電性共に問題ないが、部材の大型化にともなう大型焼結体を得るための加圧焼結装置を設計する際に、加圧面積に制限が生じる。ただし、焼結体製造時には必ずしも加圧する必要はない。冷間等方圧加圧法等により緻密かつ均質な焼結体が作製可能な場合には、焼結時に加圧なしで緻密かつ均質な焼結体が得られる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態の導電性耐食部材によれば、酸化イットリウム粒子単体、または酸化イットリウム、酸化アルミニウム及び希土類酸化物の群から選択される２種以上を複合化させた金属複合酸化物粒子と、繊維状炭素と、を含有した焼結体とし、この繊維状炭素の直径を５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下、その長さを２５μｍ以下とし、さらに、この焼結体の相対密度を、その理論密度の９７％以上としたので、高い導電性を有し、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対して耐食性を有し、しかも高い機械強度及び熱衝撃耐性を有することができる。
【００５４】
本実施形態の導電性耐食部品によれば、本実施形態の導電性耐食部材を用いて製造された導電性耐食部品であり、シャワープレート、ガス拡散プレート、高周波印加用電極及び高周波遮蔽部材のうちいずれか１種または２種以上を含むので、従来では適用できなかったハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマの環境下において使用される半導体製造装置用の各種部材に容易に適用することができる。
【００５５】
本実施形態の導電性耐食部材の製造方法によれば、酸化イットリウム粒子単独、または酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び希土類酸化物粒子の群から選択される２種以上の粒子と、直径が５０ｎｍを超えかつ３００ｎｍ以下であり長さが２５μｍ以下である繊維状炭素とを、分散媒中にて混合してスラリーとするスラリー製造工程と、前記スラリーを乾燥・成形する成形工程と、得られた成形体を１ＭＰａ以上かつ４０ＭＰａ以下の加圧下にて焼結し焼結体とする加圧焼結工程とを有するので、高い導電性を有し、ハロゲン系腐食性ガス及びこれらのプラズマに対して耐食性を有し、しかも高い機械強度及び熱衝撃耐性を有する導電性耐食部材を作製することができる。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５７】
「実施例１」
（焼結体の作製）
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを純水中に固形分１．０質量％となるように加え、分散剤を添加後、回転二枚刃式ホモジナイザー装置により、解こう前処理を行った。次いで、高圧分散機により分散処理を行った。得られたカーボンファイバースラリー中のカーボンファイバーの平均二次粒径（平均分散粒径）をレーザー回折式粒度分布計を用いて測定したところ、カーボンファイバーの平均二次粒径は４２０ｎｍであった。
【００５８】
平均粒径３μｍの酸化イットリウム粉体を水中に固形分４０質量％となるよう加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、酸化イットリウムスラリーを得た。
次いで、カーボンファイバースラリーと酸化イットリウムスラリーを、カーボンファイバーの含有体積が５．０％となるように調製混合し、撹拌機で撹拌して混合スラリーを調製した。
【００５９】
次いで、この混合スラリーを噴霧乾燥法により、カーボンナノチューブと酸化イットリウムの複合粒子を造粒した。得られた顆粒の粒径は３０〜１００μｍであった。
前記顆粒を圧力１０ＭＰａで一軸加圧成形し、窒素雰囲気６００℃にて脱脂処理した。
成形体をアルゴン雰囲気下、１７５０℃にて圧力２０ＭＰａ下で２時間焼結を行い、直径５０ｍｍ、厚み６ｍｍの円板状の焼結体を作製した。
【００６０】
この焼結体の相対密度、体積抵抗率、繊維状炭素の凝集径、４点曲げ強度、プラズマ耐食性及びインピーダンス角それぞれについて測定し、評価した。
評価方法は次のとおりである。
（１）相対密度
焼結体から、直径４８ｍｍ、厚み４ｍｍの大きさの試験片を切り出し、この試験片の真密度（ｄｏ）をアルキメデス法により測定し、この真密度の理論密度（ｄｒ）に対する比（ｄｏ／ｄｒ）を百分率で表し、相対密度（％）とした。
【００６１】
（２）体積抵抗率
焼結体から、直径４８ｍｍ、厚み４ｍｍの大きさの試験片を切り出し、この試験片のプラズマ暴露前の体積抵抗率を、抵抗率計 ロレスタＧＰ（三菱化学アナリテック社製）を用いて、四探針法により、測定電圧９０Ｖの条件下で測定した。
（３）繊維状炭素の凝集径
焼結体の破断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、５０００〜５００００倍にて観察し、この焼結体の破断面に見られる繊維状炭素の凝集体を１２個観察し、それぞれの凝集体の直径の最長の長さを測定し、これらの測定値の平均値を炭素凝集径とした。
【００６２】
（４）４点曲げ強度
焼結体から、縦４ｍｍ、横３ｍｍ、高さ３６ｍｍの大きさの試験片を切り出し、この試験片について、室温２０℃にて４点曲げ強度を測定した。また、試験片を１２０℃、１７０℃に加熱したものを２０℃の水中に落下して急冷させた試験片についても４点曲げ強度を測定し、温度差１００℃、１５０℃の熱衝撃耐性を評価した。いずれも各５本ずつ測定を行い、平均値にて評価した。
【００６３】
（５）プラズマ耐食性
２０ｍｍ角、厚み２ｍｍの大きさの試験片に対し、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素の混合ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素の混合ガス、のそれぞれの混合ガス中にてプラズマを３時間暴露した後、触針式表面粗さ計を使用して求めた消耗量からぞれぞれの混合ガス中における消耗レート（ｎｍ／ｈｒ）を測定した。
（６）インピーダンス角
直径２８ｍｍ、厚み３ｍｍの大きさの試験片に対し、インピーダンスアナライザ（アジレントテクノロジー社製）を用いて、二端子法により、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚのインピーダンス角を測定した。
【００６４】
得られた焼結体の相対密度は９９．１％、体積抵抗率は３．２Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．８μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４５．０ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４３．４ＭＰａ、１５０℃では１４０．１ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９６．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６１．３ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４１、１００ＭＨｚでは−８４、１ＧＨｚでは−８５であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００６５】
「実施例２」
カーボンファイバーの含有体積を５．０％から０．５％に変更した以外は、実施例１に準じて実施例２の焼結体を作製し、評価した。
得られたカーボンファイバースラリーに含まれるカーボンファイバーの平均二次粒径は４２０ｎｍであった。
得られた焼結体の相対密度は９９．７％、体積抵抗率は３２５．４Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．６μｍであった。
【００６６】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１３５．９ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１３３．８ＭＰａ、１５０℃では１３１．６ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８８．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では５８．０ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−７５、１００ＭＨｚでは−８８、１ＧＨｚでは−８５であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００６７】
「実施例３」
カーボンファイバーの含有体積を５．０％から１０．０％に変更した以外は、実施例１に準じて実施例３の焼結体を作製し、評価した。
得られたカーボンファイバースラリーに含まれるカーボンファイバーの平均二次粒径は４２０ｎｍであった。
得られた焼結体の相対密度は９７．８％、体積抵抗率は０．６Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は１．０μｍであった。
【００６８】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５８．２ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１５７．１ＭＰａ、１５０℃では１５４．３ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１０５．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では７０．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−３５、１００ＭＨｚでは−８２、１ＧＨｚでは−８２であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００６９】
「実施例４」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径８０ｎｍ、長さ２５μｍのカーボンナノチューブに変更した以外は、実施例１に準じて実施例４の焼結体を作製し、評価した。得られたカーボンナノチューブスラリーに含まれるカーボンナノチューブの平均二次粒子径は２５０ｎｍであった。
また、得られた焼結体の相対密度は９８．６％、体積抵抗率は０．５Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンナノチューブの凝集径は０．５μｍであった。
【００７０】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４４．８ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４３．８ＭＰａ、１５０℃では１３６．２ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９４．１ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６０．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−３８、１００ＭＨｚでは−８３、１ＧＨｚでは−８１であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００７１】
「実施例５」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径８０ｎｍ、長さ２５μｍのカーボンナノチューブに変更し、さらに、カーボンナノチューブスラリーと酸化イットリウムスラリーを、カーボンナノチューブの含有体積が０．５％となるように調製混合した以外は、実施例１に準じて実施例５の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．８％、体積抵抗率は１０４．６Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンナノチューブの凝集径は０．４μｍであった。
【００７２】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１３９．８ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１３６．２ＭＰａ、１５０℃では１３５．９ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８５．９ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６９．７ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−７２、１００ＭＨｚでは−８６、１ＧＨｚでは−８６であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００７３】
「実施例６」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径８０ｎｍ、長さ２５μｍのカーボンナノチューブに変更し、さらに、カーボンナノチューブスラリーと酸化イットリウムスラリーを、カーボンナノチューブの含有体積が１０．０％となるように調製混合した以外は、実施例１に準じて実施例６の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９７．１％、体積抵抗率は０．０６Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンナノチューブの凝集径は０．８μｍであった。
【００７４】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５２．３ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１５０．９ＭＰａ、１５０℃では１４８．６ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１０１．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６３．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは１５、１００ＭＨｚでは−６２、１ＧＨｚでは−７１であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００７５】
「実施例７」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径３００ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーに変更した以外は、実施例１に準じて実施例７の焼結体を作製し、評価した。得られたカーボンファイバースラリーに含まれるカーボンファイバーの平均二次粒子径は７８０ｎｍであった。
また、得られた焼結体の相対密度は９９．２％、体積抵抗率は２４．２Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は１．２μｍであった。
【００７６】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５０．６ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４８．１ＭＰａ、１５０℃では１４６．２ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９９．８ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では７５．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−５５、１００ＭＨｚでは−８０、１ＧＨｚでは−８１であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００７７】
「実施例８」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径３００ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーに変更し、さらに、カーボンファイバースラリーと酸化イットリウムスラリーを、カーボンファイバーの含有体積が０．５％となるように調製混合した以外は、実施例１に準じて実施例８の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．８％、体積抵抗率は９６０．２Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は１．０μｍであった。
【００７８】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１３３．５ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１３３．１ＭＰａ、１５０℃では１３０．２ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９３．５ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６４．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８４、１００ＭＨｚでは−８６、１ＧＨｚでは−８６であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００７９】
「実施例９」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径３００ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーに変更し、さらに、カーボンファイバースラリーと酸化イットリウムスラリーを、カーボンファイバーの含有体積が１０．０％となるように調製混合した以外は、実施例１に準じて実施例９の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９８．１％、体積抵抗率は８．５Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は１．５μｍであった。
【００８０】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１６５．２ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１６３．５ＭＰａ、１５０℃では１６０．８ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１１０．３ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では７９．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４６、１００ＭＨｚでは−８３、１ＧＨｚでは−８３であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００８１】
「実施例１０」
加圧焼結時の圧力を２０ＭＰａから１ＭＰａに変更した以外は、実施例１に準じて実施例１０の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９７．３％、体積抵抗率は２５．６Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は１．２μｍであった。
【００８２】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４２．５ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４１．３ＭＰａ、１５０℃では１４０．１ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９８．９ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では７０．０ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−５６、１００ＭＨｚでは−８１、１ＧＨｚでは−８２であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００８３】
「実施例１１」
加圧焼結時の圧力を２０ＭＰａから４０ＭＰａに変更した以外は、実施例１に準じて実施例１１の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．９％、体積抵抗率は２．４Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．８μｍであった。
【００８４】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４７．２ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４６．７ＭＰａ、１５０℃では１４３．４ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９５．９ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６０．７ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４０、１００ＭＨｚでは−８３、１ＧＨｚでは−８４であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００８５】
「実施例１２」
加圧焼結時の温度を１７５０℃から１６００℃に変更した以外は、実施例１に準じて実施例１２の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９７．６％、体積抵抗率は３．８Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．８μｍであった。
【００８６】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４７．９ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４７．０ＭＰａ、１５０℃では１４５．２ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９６．８ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６１．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４１、１００ＭＨｚでは−８２、１ＧＨｚでは−８３であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００８７】
「実施例１３」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーの含有体積が５．０％、平均粒径３μｍの酸化イットリウム粉体が４０質量％となるように純水に加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、酸化イットリウムとカーボンファイバーを含む混合スラリーを得た。
次いで、この混合スラリーを用いて、実施例１に準じて実施例１３の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．３％、体積抵抗率は４．１Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．９μｍであった。
【００８８】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４６．２ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４５．０ＭＰａ、１５０℃では１４２．６ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９５．７ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６０．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４４、１００ＭＨｚでは−８４、１ＧＨｚでは−８４であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００８９】
「実施例１４」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径６０ｎｍのグラファイト粒子が房状に約５μｍの長さで結合したカーボンブラックに変更した以外は、実施例１に準じて実施例１４の焼結体を作製し、評価した。得られたカーボンブラックスラリーに含まれるカーボンブラックの平均二次粒子径は２１０ｎｍであった。
また、得られた焼結体の相対密度は９８．３％、体積抵抗率は１．６Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンブラックの凝集径は０．４μｍであった。
【００９０】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１３５．８ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１３３．２ＭＰａ、１５０℃では１３２．９ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９１．４ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では５９．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−３５、１００ＭＨｚでは−７９、１ＧＨｚでは−８１であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００９１】
「実施例１５」
平均粒径３μｍの酸化イットリウム粉体と、平均粒径１μｍの酸化アルミニウム粉体とを、モル比で３：５となるように混合して純水に加え、さらに、直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、このカーボンファイバーの含有体積が５．０％となるように加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、混合スラリーを得た。
【００９２】
次いで、この混合スラリーを用いて、実施例１に準じて実施例１５の焼結体を作製した。
この焼結体は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２をマトリックスとし、このマトリックス間にカーボンファイバーが網目状に張り巡らされていた。
得られた焼結体の相対密度は９９．２％、体積抵抗率は２．５Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．８μｍであった。
【００９３】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４８．６ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４７．４ＭＰａ、１５０℃では１４５．６ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１１５．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では７１．３ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４１、１００ＭＨｚでは−８３、１ＧＨｚでは−８３であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００９４】
「実施例１６」
平均粒径３μｍの酸化イットリウム粉体と、平均粒径１μｍの酸化アルミニウム粉体と、平均粒径５μｍの酸化サマリウム粉体とを、モル比で３：５：１となるように混合して純水に加え、さらに、直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、このカーボンファイバーの含有体積が５．０％となるように加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、混合スラリーを得た。
【００９５】
次いで、この混合スラリーを用いて、実施例１に準じて実施例１６の焼結体を作製した。
この焼結体は、Ｓｍ２Ｏ３−Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２をマトリックスとし、このマトリックス間にカーボンファイバーが網目状に張り巡らされていた。
得られた焼結体の相対密度は９９．１％、体積抵抗率は１．９Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．８μｍであった。
【００９６】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５１．６ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４９．５ＭＰａ、１５０℃では１４８．３ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８２．４ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６２．５ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４１、１００ＭＨｚでは−８２、１ＧＨｚでは−８３であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【００９７】
「実施例１７」
平均粒径１μｍの酸化アルミニウム粉体と、平均粒径５μｍの酸化サマリウム粉体とを、モル比で１：１となるように混合して純水に加え、さらに、直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、このカーボンファイバーの含有体積が５．０％となるように加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、混合スラリーを得た。
【００９８】
次いで、この混合スラリーを用いて、実施例１に準じて実施例１７の焼結体を作製した。
この焼結体は、ＳｍＡｌＯ３をマトリックスとし、このマトリックス間にカーボンファイバーが網目状に張り巡らされていた。
得られた焼結体の相対密度は９９．２％、体積抵抗率は２．８Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．８μｍであった。
【００９９】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１９０．２ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１８９．１ＭＰａ、１５０℃では１８４．５ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９６．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では７０．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４３、１００ＭＨｚでは−８２、１ＧＨｚでは−８２であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【０１００】
「比較例１」
カーボンファイバーを添加しない以外は、実施例１に準じて比較例１の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．９％、体積抵抗率は５．６×１０１４Ω・ｃｍであった。また、試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１１５．８ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１１０．２ＭＰａ、１５０℃では１７．８ＭＰａであった。
【０１０１】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８０．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では５４．１ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８９、１００ＭＨｚでは−８９、１ＧＨｚでは−８８であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例１の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率が高く、絶縁体であり、温度差１５０℃の熱衝撃を加えたときの強度が低下していた。
【０１０２】
「比較例２」
カーボンファイバーの含有体積を０．４％になるように調製した以外は、実施例１に準じて比較例２の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．８％、体積抵抗率は３．１×１０４Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．６μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１２０．１ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１１４．６ＭＰａ、１５０℃では５０．８ＭＰａであった。
【０１０３】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８３．０ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では５６．０ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８２、１００ＭＨｚでは−８４、１ＧＨｚでは−８５であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例２の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、導電性を示しているが一般的な電極部材より高い体積抵抗率を示した。また、温度差１５０℃の熱衝撃を加えたときの強度が低下した。
【０１０４】
「比較例３」
カーボンファイバーの含有体積を１２．０％になるように調製した以外は、実施例１に準じて比較例３の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９６．９％、体積抵抗率は０．２Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は１．２μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５５．８ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１５３．９ＭＰａ、１５０℃では１５１．５ＭＰａであった。
【０１０５】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１５８．９ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では９８．３ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−３１、１００ＭＨｚでは−８５、１ＧＨｚでは−８６であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例３の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率および温度差１５０℃での熱衝撃耐性には優れていたが、プラズマ耐食性が低下していた。
【０１０６】
「比較例４」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径８０ｎｍ、長さ２５μｍのカーボンナノチューブに変更し、このカーボンナノチューブの含有体積を０．４％になるように調製した以外は、実施例１に準じて比較例４の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．８％、体積抵抗率は１．５×１０３Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンナノチューブの凝集径は０．４μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１２１．５ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１１８．９ＭＰａ、１５０℃では４６．２ＭＰａであった。
【０１０７】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８１．５ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では５５．７ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８６、１００ＭＨｚでは−８５、１ＧＨｚでは−８６であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例４の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、導電性を示しているが一般的な電極部材より高い体積抵抗率を示していた。また、温度差１５０℃の熱衝撃を加えたときの強度が低下していた。
【０１０８】
「比較例５」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径８０ｎｍ、長さ２５μｍのカーボンナノチューブに変更し、このカーボンナノチューブの含有体積を１２．０％になるように調製した以外は、実施例１に準じて比較例５の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９６．２％、体積抵抗率は０．００９Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンナノチューブの凝集径は１．１μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４８．８ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４７．９ＭＰａ、１５０℃では１４５．８ＭＰａであった。
【０１０９】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１５１．５ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では９５．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは２４、１００ＭＨｚでは−５４、１ＧＨｚでは−６７であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例５の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率および温度差１５０℃での熱衝撃耐性には優れていたが、プラズマ耐食性が低下していた。
【０１１０】
「比較例６」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径３００ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーに変更し、このカーボンファイバーの含有体積を０．４％になるように調製した以外は、実施例１に準じて比較例６の焼結体を作製し、評価した。
得られたカーボンファイバースラリーに含まれるカーボンファイバーの平均二次粒径は７８０ｎｍであった。
得られた焼結体の相対密度は９９．９％、体積抵抗率は７．７×１０６Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は０．９μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１１５．３ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１１２．５ＭＰａ、１５０℃では５３．４ＭＰａであった。
【０１１１】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８７．０ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では５６．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８４、１００ＭＨｚでは−８４、１ＧＨｚでは−８５であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例６の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、導電性を示しているが一般的な電極部材より高い体積抵抗率を示していた。また、焼結体の室温強度は、比較例１の酸化イットリウム単体とほとんど変わらず低く、温度差１５０℃の熱衝撃耐性も低下していた。
【０１１２】
「比較例７」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径３００ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーに変更し、このカーボンファイバーの含有体積を１２．０％になるように調製した以外は、実施例１に準じて比較例７の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９７．５％、体積抵抗率は４．８Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンナノチューブの凝集径は１．８μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１６０．４ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１６０．１ＭＰａ、１５０℃では１５５．４ＭＰａであった。
【０１１３】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１７０．８ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では１０８．３ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−４６、１００ＭＨｚでは−８２、１ＧＨｚでは−８３であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例７の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率および温度差１５０℃での熱衝撃耐性には優れていたが、プラズマ耐食性が低下していた。
【０１１４】
「比較例８」
圧力をかけずに焼結した以外は、実施例１に準じて比較例８の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９４．８％、体積抵抗率は４．９×１０４Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は２．０μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１４５．８ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４４．０ＭＰａ、１５０℃では１４１．１ＭＰａであった。
【０１１５】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１７５．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では８９．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８２、１００ＭＨｚでは−８４、１ＧＨｚでは−８４であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
【０１１６】
比較例８の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、相対密度が低くなっており、気孔内部へのプラズマの侵入により消耗量が大きくなっていると考えられる。また、カーボンファイバーの凝集体が大きいためにプラズマに暴露しやすくなっており、消耗量が大きくなっていると考えられる。
【０１１７】
「比較例９」
圧力を０．５ＭＰａかけて加圧焼結した以外は、実施例１に準じて比較例９の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９６．５％、体積抵抗率は６．８×１０３Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンファイバーの凝集径は１．８μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５０．２ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４９．５ＭＰａ、１５０℃では１４７．２ＭＰａであった。
【０１１８】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１６０．７ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では８７．０ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８４、１００ＭＨｚでは−８５、１ＧＨｚでは−８５であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例９の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、比較例８と同様の理由により、消耗量が大きくなっていると考えられる。
【０１１９】
「比較例１０」
直径１５０ｎｍ、長さ１０μｍのカーボンファイバーを、直径５０ｎｍ、長さ２５μｍのカーボンナノチューブに変更した以外は、実施例１に準じて比較例１０の焼結体を作製し、評価した。得られたカーボンナノチューブスラリーに含まれるカーボンナノチューブの平均二次粒子径は１７０ｎｍであった。
【０１２０】
得られた焼結体の相対密度は９８．２％、体積抵抗率は０．４Ω・ｃｍであった。また、焼結体の破断面により観察したカーボンナノチューブの凝集径は０．２μｍであった。
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５２．３ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１４３．６ＭＰａ、１５０℃では８１．６ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９０．１ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６０．５ｎｍ／ｈｒであった。
【０１２１】
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−３２、１００ＭＨｚでは−８３、１ＧＨｚでは−８４であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例１０の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、温度差１５０℃を加えたときの熱衝撃耐性が低下していた。
【０１２２】
「比較例１１」
酸化イットリウムを酸化アルミニウムに変更し、さらに、カーボンファイバーを添加しない以外は、実施例１に準じて比較例１１の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．９％、体積抵抗率は７．８×１０１４Ω・ｃｍであった。また、試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で３５０．２ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では３４５．０ＭＰａ、１５０℃では３２０．９ＭＰａであった。
【０１２３】
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１７０．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６３．２ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８９、１００ＭＨｚでは−８９、１ＧＨｚでは−８９であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例１１の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率が高く、絶縁体であり、プラズマ耐食性が低下していた。
【０１２４】
「比較例１２」
平均粒径３μｍの酸化イットリウム粉体と、平均粒径１μｍの酸化アルミニウム粉体とを、モル比で３：５となるように混合して純水に加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、混合スラリーを得た。
次いで、この混合スラリーを用いて、実施例１に準じて比較例１２の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．９％、体積抵抗率は３．２×１０１４Ω・ｃｍであった。
【０１２５】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１１３．５ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１１２．１ＭＰａ、１５０℃では２１．６ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では１０２．５ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６３．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８７、１００ＭＨｚでは−８７、１ＧＨｚでは−８７であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例１２の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率が高く、絶縁体であり、温度差１５０℃の熱衝撃を加えたときの強度が低下していた。
【０１２６】
「比較例１３」
平均粒径３μｍの酸化イットリウム粉体と、平均粒径１μｍの酸化アルミニウム粉体と、平均粒径５μｍの酸化サマリウム粉体とを、モル比で３：５：１となるように混合して純水に加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、混合スラリーを得た。
次いで、この混合スラリーを用いて、実施例１に準じて比較例１３の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．９％、体積抵抗率は４．４×１０１４Ω・ｃｍであった。
【０１２７】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１５５．４ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１５２．６ＭＰａ、１５０℃では３０．４ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では８０．０ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６０．５ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８８、１００ＭＨｚでは−８８、１ＧＨｚでは−８７であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例１３の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率が高く、絶縁体であり、温度差１５０℃の熱衝撃を加えたときの強度が低下していた。
【０１２８】
「比較例１４」
平均粒径１μｍの酸化アルミニウム粉体と、平均粒径５μｍの酸化サマリウム粉体とを、モル比で１：１となるように混合して純水に加え、分散剤を添加後、撹拌機で撹拌を行い、混合スラリーを得た。
次いで、この混合スラリーを用いて、実施例１に準じて比較例１４の焼結体を作製し、評価した。
得られた焼結体の相対密度は９９．９％、体積抵抗率は４．２×１０１４Ω・ｃｍであった。
【０１２９】
試験片の４点曲げ強度は、室温（２０℃）で１６５．３ＭＰａ、熱衝撃温度差が１００℃では１６２．８ＭＰａ、１５０℃では４９．２ＭＰａであった。
消耗レートは、六フッ化イオウ（ＳＦ６）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス中では９０．２ｎｍ／ｈｒ、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）の混合ガス中では６８．８ｎｍ／ｈｒであった。
インピーダンス角は、１０ＭＨｚでは−８８、１００ＭＨｚでは−８８、１ＧＨｚでは−８８であった。
焼結体の組成等及び評価結果を表１〜表３に示す。
比較例１４の評価結果と実施例１〜１７の評価結果とを比較すると、体積抵抗率が高く、絶縁体であり、温度差１５０℃の熱衝撃を加えたときの強度が低下していた。
【０１３０】
【表１】
2015110492.tif 000002
【０１３１】
【表２】
2015110492.tif 000003
【０１３２】
【表３】
2015110492.tif 000004