(57)【要約】【課題】低発塵性及び耐食性に優れた耐食性部材を提供すること。【解決手段】少なくとも腐食性ガスやそのプラズマに曝露される耐食面がＳｉＯ２を主成分とし、Ａｌ２Ｏ３と、希土類酸化物とを含み、さらに第４の金属元素群から選ばれる１種以上の酸化物を含む耐食性部材であることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも腐食性ガスやそのプラズマに曝露される耐食面がＳｉＯ２を主成分とし、Ａｌ２Ｏ３と、希土類元素から選ばれる１種以上の酸化物と、さらに第４の金属元素群から選ばれる１種以上の酸化物とを含むことを特徴とする耐食性部材。
【請求項２】
前記希土類元素は、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｅｒから選ばれる１種以上の元素であって、前記第４の金属元素は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉから選ばれる１種以上の元素であることを特徴とする請求項１に記載の耐食性部材。
【請求項３】
前記耐食性部材は、ガラス体からなり、前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、前記耐食面から少なくとも５０μｍまでの深さの気孔率が０．０１％以上１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐食性部材。
【請求項４】
前記耐食面がガラス膜からなり、前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、前記耐食面から少なくとも５０μｍまでの深さの気孔率が０．０１％以上１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐食性部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性部材に関し、詳しくは、半導体製造装置または液晶製造装置のようなプラズマを使用する装置に搭載される部材として好適に使用することのできる耐食性部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野や液晶製造分野においてはプラズマを用いた製造装置が多用されており、特に近年の半導体集積回路の配線幅は、微細化に向かっている。配線パターニングは、現在、ドライエッチングや化学気相析出（ＣＶＤ）等で行われており、これらの製造工程では弗素系ガスや塩素系ガス等のハロゲン化物ガスやプラズマが用いられている。
【０００３】
弗素系ガスや塩素系ガス等のハロゲン化物ガスまたはプラズマは、回路膜をエッチングするだけでなく、その周囲の部材もエッチングしてしまうため、前記腐食性ガスやそのプラズマに直接曝される部材には、高い耐食性が要求される。
【０００４】
ハロゲン化ガスまたはプラズマを用いたこれら半導体製造装置や液晶製造装置の内部では、プラズマ生成時に重要である高周波透過性に優れ、かつ比較的安価に高純度な複雑形状の部材を製造可能である石英ガラス部材が多用されている。石英ガラスは、ハロゲン化されると気化しやすいため発塵性が低く、ウェーハ汚染のリスクも低い。なお石英ガラス部材が比較的安価な理由としては、石英ガラス原料である高純度のシリカ粉が安価な点と、機械加工が容易で酸水素炎による溶着が可能である等、加工性に優れている点が挙げられる。
【０００５】
このように、石英ガラスは優れた特性を多数有するものの、ハロゲン化物ガスまたはそのプラズマと接触する部位では石英ガラス表面からエッチングが進行するため、石英ガラス部材がその使用と共に徐々にエッチングされ減肉される現象が生じていた。この石英ガラスの減肉現象は石英ガラス部材の寿命を低下させるだけでなく、異常放電の原因となる恐れがあった。
【０００６】
また、プラズマ耐食性を有する別の材料として、アルミナやイットリアが多用されている。これらの材料の塩素プラズマに対するエッチングレートは、石英ガラスの３分の１から１０分の１という高い耐食性を持つ一方で、エッチングされた箇所に存在する粒界から粒子が脱離してウェーハに付着するという、発塵性における問題がある。
【０００７】
そこで、石英ガラスの持つ高純度、低コスト、良好な加工性、低発塵性といった特性を保ちつつ、耐食性を向上する試みとして石英ガラスに耐食性元素を添加することにより、エッチングによる減肉現象を抑制しようとする試みが行われている。
【０００８】
例えば、Ａｌと、周期律表第２Ａ族元素、第３Ａ族元素及び第４Ａ族元素からなる群より選ばれる１種以上の元素とを、石英ガラス中に含有させることで、石英ガラスの加工性・低発塵性を損なうことなくプラズマ耐食性の高い石英ガラスが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載されている石英ガラス部材では、ガラス相の安定性が低く、微結晶の析出や分相の発生が起こり、均一組成のガラスとはならないため、プラズマに曝された場合、プラズマにより浸食された部分からパーティクルとなり、ウェーハを汚染するといった恐れがあった。
【００１１】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、低発塵性及び耐食性に優れた耐食性部材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】
【００１２】
本発明の耐食性部材は、少なくとも腐食性ガスやそのプラズマに曝露される耐食面がＳｉＯ２を主成分とし、Ａｌ２Ｏ３と、希土類元素から選ばれる１種以上の酸化物と、さらに第４の金属元素群から選ばれる１種以上の酸化物とを含むことを特徴とする。
このような耐食性部材は、耐食性に優れ、かつ低発塵性であるため、シリコンウェーハや液晶基板への不純物汚染を抑制することができる。
【００１３】
前記希土類元素は、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｇｄから選ばれる１種以上の元素、前記第４の金属元素群は、具体的には、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ａｓ、ＳｂおよびＢｉのうち１種以上の元素であることが好ましい。
【００１４】
また、前記耐食性部材がガラス体からなり、前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、前記耐食面から少なくとも５０μｍまでの深さの気孔率が０．０１％以上１０％以下であることが好ましい。
【００１５】
また、前記耐食面がガラス膜からなり、前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、かつ前記耐食面から少なくとも５０μｍまでの深さの気孔率が０．０１％以上１０％以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の耐食性部材によれば、耐食性に優れ、かつシリコンウェーハや液晶基板への不純物汚染を抑制できる低発塵性の耐食性部材を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、より詳細に説明する。
【００１８】
本発明の耐食性部材は、少なくとも腐食性ガスやそのプラズマに曝露される耐食面がＳｉＯ２を主成分とし、Ａｌ２Ｏ３と、希土類元素から選ばれる１種以上の酸化物と、さらに第４の金属元素群から選ばれる１種以上の酸化物とを含むものであり、腐食性ガスやプラズマに高温で曝されても腐食されにくいため、耐食性、低発塵性の優れた部材とすることができる。
【００１９】
ここで、本発明における主成分とは、本発明の耐食性部材中の最もモル比率が大きいことを意味する。
【００２０】
前記希土類酸化物は、Ｓｃ、Ｙ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｎｄのいずれか１種以上であることが好ましい。さらに、Ｓｃ、Ｙ、Ｅｒ、Ｇｄであることがプラズマ耐食性が高いため、より好ましい。
【００２１】
前記第４の金属元素群は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉから選ばれる１種以上の元素であることが好ましく、上記金属元素を含んでいることにより、融点が下がるため、容易かつ安価に製造することができる。
【００２２】
さらに、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれか１種以上の金属元素であれば、ガラス相を安定化し、結晶の析出を防止できるため、より好ましい。中でもＣａがガラス相の安定化のため、最も好ましい。
【００２３】
なお、耐食性部材中の元素は、ＩＣＰ−発光分光分析または、ＩＣＰ−質量分析を用いて測定することにより、確認することができる。
【００２４】
なお、本発明のＳｉＯ２は、天然石英、合成石英のどちらでも構わないが、高純度であるため、合成石英がより好ましい。また、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、希土類酸化物、第４の金属元素群の酸化物の含有割合は、ＳｉＯ２が３０ｍｏｌ％以上で他の各成分はＳｉＯ２を上回らない範囲でそれぞれ５ｍｏｌ％以上含むことが好ましい。
【００２５】
本発明の耐食性部材は、部材全体または耐食面のみがＳｉＯ２を主成分とするガラス体からなるもの、金属やセラミックスからなる基材の少なくとも耐食面にＳｉＯ２を主成分とするガラス膜を形成したものからなり、また、本発明でいう耐食面とは、腐食性ガスに暴露されるべき面およびその近傍である。ここで近傍とは、耐食面の直下の内部を示す。
【００２６】
なお、上記腐食性ガスとしては、ＳＦ６、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣｌＦ３、ＮＦ３、Ｃ４Ｆ８、ＨＦ等のフッ素系ガス、Ｃｌ２、ＨＣｌ、ＢＣｌ３、ＣＣｌ４等の塩素系ガス、Ｂｒ２、ＨＢｒ、ＢＢｒ３等の臭素系ガスなどが該当する。
【００２７】
ここで、まず耐食性部材がＳｉＯ２を主成分とするガラス体からなる場合について説明する。
【００２８】
前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、前記耐食面から少なくとも５０μｍまでの深さの気孔率が０．０１％以上１０％以下であることが好ましい。
【００２９】
前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、前記耐食面から少なくとも５０μｍまでの深さの気孔率が０．０１％以上１０％以下であることにより、ハロゲン元素を含む耐食性ガスプラズマに曝されても、石英ガラスよりも優れた耐食性を備え、エッチングの起点となる箇所がないため発塵性を低減することができる。
【００３０】
なお、表面粗さＲａは、算術平均粗さを示し、レーザー顕微鏡により測定した値である。
【００３１】
前記耐食面から少なくとも５０μｍまでの深さとは、耐食性部材の耐食面から内部方向の深さのことであり、この深さが５０μｍまでの気孔率が０．０１％以上１０％以下である。
なお、気孔率は、耐食性部材を切断して断面をＳＥＭ観察することにより、画像解析して算出した値である。
【００３２】
ここで、ガラス体からなる耐食性部材について、その製造方法を説明する。
【００３３】
ＳｉＯ２粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末、希土類酸化物粉末、第４の金属元素の酸化物粉末を混合後、電気溶融炉にて大気雰囲気下、１６００℃で溶融後、７００℃に急冷し、ＳｉＯ２主成分のガラス体を得る。また、必要に応じて、得られた耐食性部材の表面を研磨または熱処理してもよい。
【００３４】
この製造方法により、耐食性に優れ、かつシリコンウェーハや液晶基板への不純物汚染を抑制できる低発塵性ガラス体からなる耐食性部材を製造することができる。
【００３５】
次に、耐食性部材の少なくとも腐食性ガスやそのプラズマに暴露される耐食面がＳｉＯ２を主成分とするガラス膜からなる場合について説明する。
【００３６】
前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、ガラス膜中の気孔率が０．０１％以上１０％以下であることが好ましい。
【００３７】
前記耐食面の表面粗さＲａが７μｍ未満、前記耐食面からの高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物が存在せず、ガラス膜中の気孔率が０．０１％以上１０％以下とすることにより、耐食面が腐食性ガスのプラズマに曝され、ガラス膜に大きな熱応力が発生した場合でも、ガラス膜に亀裂が入ったり、粒子として脱離したりすることを抑制することができる。
【００３８】
なお、前記耐食面の表面粗さＲａは、算術平均粗さを表し、レーザー顕微鏡で測定した値である。
【００３９】
前記ガラス膜中の気孔率は、ガラス膜を被覆した耐食性部材を切断し、断面をＳＥＭ観察し、画像解析で算出した値である。
【００４０】
またガラス膜の膜厚は、１０μｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。前記膜厚を１０μｍ以上２ｍｍ以下とすることにより、耐食面の耐食性を向上させたまま、耐食面全体にわたって、基材とガラス膜の接合強度を特に向上させることができる。
【００４１】
ガラス膜で被覆される基材の材質は、セラミックスまたは金属であれば、特に限定されるものでなく、該耐食性部材が、半導体や液晶製造用等のプラズマ処理装置に用いられる場合は、例えば、アルミニウム合金（アルマイトも含む）、石英、アルミナ、炭化ケイ素またはシリコンが好ましく、中でもアルミナが特に好ましい。
【００４２】
基材への塗布方法は、従来の塗布方法、例えば溶射法、湿式ディップコート、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、ＣＶＤ等であれば、特に限定されるものではないが、溶射法、湿式ディップコートが簡易的にできるため、特に好ましい。
【００４３】
ここで、耐食面がガラス膜からなる耐食性部材について、その製造方法を説明する。
【００４４】
ＳｉＯ２粉末、Ａｌ２Ｏ３粉末、希土類酸化物の粉末、第４の金属元素の酸化物粉末を混合後、電気溶融し、得られたガラス質の塊状原料をボールミルにて粉砕し、粒度分布をＤ１０が１〜２μｍ、Ｄ５０が２〜６μｍ、Ｄ９０が６〜１０μｍの粉末を作製する。この粉末を、基材の表面に塗布し成膜する。成膜後、さらに成膜したガラス膜の表面を９００℃から１６００℃の温度範囲で熱処理する。
【００４５】
この製造方法により、耐食性に優れ、かつシリコンウェーハや液晶基板への不純物汚染を抑制できる低発塵性のガラス膜を有する耐食性部材を製造することができる。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに限定されて解釈されるものではない。
【００４７】
[実施例１]
（ガラス体からなる耐食性部材）
ＳｉＯ２粉４０ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３粉２０ｗｔ％、Ｙ２Ｏ３粉３０ｗｔ％、ＣａＯ粉１０ｗｔ％を混合後、１６００℃で電気溶融しガラス体からなる耐食性部材を得た。
【００４８】
得られた耐食性部材の研磨後の表面粗さＲａは０．１４３μｍであった。
【００４９】
また、得られた耐食性部材を１０×１０×５ｍｍに切断し、その断面をＳＥＭ観察したところ、耐食面から５０μｍの深さまでの気孔率は、０．５３％であった。
さらに、耐食面をレーザー顕微鏡で観察したところ、高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００５０】
得られた耐食性部材（本発明の試料）を、ＲＦプラズマエッチング装置内に設置した鏡面研磨したシリコンウェーハにセットし、ＣＦ４プラズマ、上部電力１００Ｗ、下部電力５０Ｗで２時間暴露し、本発明の試料の重量をプラズマに暴露する前と後でそれぞれ測定し、エッチングレートを算出した。また、シリコンウェーハを取り出して、試料の周囲に堆積したパーティクルの個数をパーティクルカウンター装置で計上した。
また、これとは別に石英ガラス試料（基準試料）を同形状に加工し、上記と同様の方法でＲＦプラズマエッチング装置でエッチングレートおよびパーティクル数を測定した（[比較例２]）。
その結果、本発明の試料のエッチングレートを基準試料のエッチングレートで割ることにより求められるエッチングレートは、０．２８であった。
【００５１】
さらに、パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１２個であった。
【００５２】
[実施例２]
ＣａＯ粉の代わりにＳｒＯ粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００５３】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１２４μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．５２％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００５４】
エッチングレート比は、０．２９であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１３個であった。
【００５５】
[実施例３]
ＣａＯ粉の代わりにＢａＯ粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００５６】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１３５μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．５２％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００５７】
エッチングレート比は、０．２８であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１２個であった。
【００５８】
[実施例４]
ＣａＯ粉の代わりにＮａ２Ｏ粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００５９】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１３５μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．５４％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００６０】
エッチングレート比は、０．２５であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１５個であった。
【００６１】
[実施例５]
ＣａＯ粉の代わりにＫ２Ｏ粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００６２】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１４μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．５４％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００６３】
エッチングレート比は、０．２６であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１２個であった。
【００６４】
[実施例６]
ＣａＯ粉の代わりにＬｉ２Ｏ粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００６５】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１６３μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．５１％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００６６】
エッチングレート比は、０．２６であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１２個であった。
【００６７】
[実施例７]
ＣａＯ粉の代わりにＡｓ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００６８】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１６７μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．４８％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００６９】
エッチングレート比は、０．２７であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．０９個であった。
【００７０】
[実施例８]
ＣａＯ粉の代わりにＳｂ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００７１】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１６８μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．４９％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００７２】
エッチングレート比は、０．２５であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．０８個であった。
【００７３】
[実施例９]
ＣａＯ粉の代わりにＢｉ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００７４】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１４５μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．４９％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００７５】
エッチングレート比は、０．２３であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．０８個であった。
【００７６】
[実施例１０]
Ｙ２Ｏ３粉の代わりにＥｒ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００７７】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１４５μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．４９％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００７８】
エッチングレート比は、０．１１であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．２１個であった。
【００７９】
[実施例１１]
Ｙ２Ｏ３粉の代わりにＧｄ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１と同様の方法でガラス体からなる耐食性部材を作製した。
【００８０】
その結果、耐食面の表面粗さＲａ０．１５６μｍ、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．５１％であった。
また、耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００８１】
エッチングレート比は、０．１３であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．２４個であった。
【００８２】
［比較例１］
ＳｉＯ２粉９４．０ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３粉４．５ｗｔ％、Ｙ２Ｏ３粉１．５ｗｔ％を電気溶融してガラス体を得た。
【００８３】
得られた耐食性部材の研磨後の表面粗さＲａは、０．１３４μｍであった。
また、得られた耐食性部材を１０×１０×５ｍｍに切断し、その断面をＳＥＭ観察したところ、ガラス体の表面から５０μｍの深さまでの気孔率は０．５１％であった。
さらに、ガラス体の表面をレーザー顕微鏡で観察したところ、高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００８４】
得られた耐食性部材（本発明の試料）を、ＲＦプラズマエッチング装置内に設置した鏡面研磨したシリコンウェーハにセットし、ＣＦ４プラズマ、上部電力１００Ｗ、下部電力５０Ｗで２時間暴露し、本発明の試料の重量をプラズマに暴露する前と後でそれぞれ測定し、エッチングレートを算出した。また、シリコンウェーハを取り出して、試料の周囲に堆積したパーティクルの個数をパーティクルカウンター装置で計上した。
また、これとは別に基準試料として石英ガラス試料を同形状に加工し、上記と同様の方法でＲＦプラズマエッチング装置でエッチングレートおよびパーティクル数を測定した（[比較例２]）。
本発明の試料のエッチングレートを基準試料のエッチングレートで割ることにより求められるエッチングレートは、０．９１であった。
【００８５】
さらに、パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．０３個であった。
【００８６】
[比較例２]
純度９９．９９９％の石英ガラスを用いて、実施例１と同様の方法で作製し、プラズマ耐食性評価した。研磨後の表面粗さＲａは０．１０１、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．０００％であった。耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００８７】
耐食性評価の結果、エッチングレート比は、１．００であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１５個であった。
【００８８】
[比較例３]
純度９９．７％のアルミナを用いて、実施例１と同様の方法で作製し、プラズマ耐食性評価した。研磨後の表面粗さＲａは０．１３２、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．００１％であった。耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００８９】
耐食性評価の結果、エッチングレート比は、０．４２であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．６１個であった。
【００９０】
[比較例４]
純度９９．７％のイットリアを用いて、実施例１と同様の方法で作製し、プラズマ耐食性評価した。研磨後の表面粗さＲａは０．１４２、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．００１％であった。耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００９１】
耐食性評価の結果、エッチングレート比は、０．０６であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．５２個であった。
【００９２】
［実施例１２］
（耐食面がガラス膜の耐食性部材）
ＳｉＯ２粉４０ｗｔ％、アルミナ粉２０ｗｔ％、イットリア粉３０ｗｔ％、ＣａＯ粉１０ｗｔ％を混合後、電気溶融して作製したガラス質原料をボールミルで粉砕し、ガラス質原料粉末を得た。得られた原料粉末の粒度分布は、Ｄ１０が１．２１４μｍ、Ｄ５０が３．２４１μｍ、Ｄ９０が６．４２１μｍであった。
【００９３】
次いで、ガラス質原料粉末２００ｇを、直径１０ｍｍの粉体供給ホースを使用し、アルゴン／水素混合ガス条件において、ガスプラズマ溶射法により、焼結体からなる２００×２００×５ｍｍの形状のアルミナ基板（アルミナ含有量９９．７ｗｔ％）の表面に溶射して、ガラス膜を形成した後、１０５０℃の電気炉で熱処理を行った。
【００９４】
（ガラス膜の評価）
得られた耐食性部材のガラス膜の表面、すなわち耐食面の表面粗さＲａは、レーザー顕微鏡により測定し、１．６７３μｍであった。
また、得られた耐食性部材を２×１０×５ｍｍに切断し、その断面をＳＥＭ観察したところ、ガラス膜の膜厚は１０１．３μｍ、気孔率は０．３１％であった。
さらに、耐食面をレーザー顕微鏡で観察したところ、高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００９５】
得られた耐食性部材（本発明の試料）を、ＲＦプラズマエッチング装置内に設置した鏡面研磨したシリコンウェーハにセットし、ＣＦ４プラズマ、上部電力１００Ｗ、下部電力５０Ｗで２時間暴露し、本発明の試料の重量をプラズマに暴露する前と後でそれぞれ測定し、エッチングレートを算出した。また、シリコンウェーハを取り出して、試料の周囲に堆積したパーティクルの個数をパーティクルカウンター装置で計上した。
また、これとは別に基準試料として石英ガラス試料を同形状に加工し、上記と同様の方法でＲＦプラズマエッチング装置でエッチングレートおよびパーティクル数を測定した（[比較例２]）。
本発明の試料のエッチングレートを基準試料のエッチングレートで割ることにより求められるエッチングレートは、０．７９であった。
【００９６】
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１５個であった。
【００９７】
[実施例１３]
ＣａＯ粉の代わりにＳｒＯ粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【００９８】
その結果、膜厚１０２．１μｍ、気孔率０．３１％、表面粗さＲａ１．８９μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【００９９】
エッチングレート比は、０．６８であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１８個であった。
【０１００】
[実施例１４]
ＣａＯ粉の代わりにＢａＯ粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１０１】
その結果、膜厚１０２．７μｍ、気孔率０．１１％、表面粗さＲａ１．４８６μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１０２】
エッチングレート比は、０．７９であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１５個であった。
【０１０３】
[実施例１５]
ＣａＯ粉の代わりにＮａ２Ｏ粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１０４】
その結果、膜厚１０１．１μｍ、気孔率０．５４％、表面粗さＲａ１．２５９μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１０５】
エッチングレート比は、０．６２であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１９個であった。
【０１０６】
[実施例１６]
ＣａＯ粉の代わりにＫ２Ｏ粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１０７】
その結果、膜厚１０１．２μｍ、気孔率０．６１％、表面粗さＲａ１．７８９μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１０８】
エッチングレート比は、０．６９であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１５個であった。
【０１０９】
[実施例１７]
ＣａＯ粉の代わりにＬｉ２Ｏ粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１１０】
その結果、膜厚１０７．１μｍ、気孔率０．８１％、表面粗さＲａ１．７８９μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１１１】
エッチングレート比は、０．７であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１４個であった。
【０１１２】
[実施例１８]
ＣａＯ粉の代わりにＡｓ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１１３】
その結果、膜厚１０３．２μｍ、気孔率０．３８％、表面粗さＲａ１．６５μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１１４】
エッチングレート比は、０．７２であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１２個であった。
【０１１５】
[実施例１９]
ＣａＯ粉の代わりにＳｂ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１１６】
その結果、膜厚１０５．４μｍ、気孔率０．５７％表面粗さＲａ１．５９２μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１１７】
エッチングレート比は、０．６１であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１１個であった。
【０１１８】
[実施例２０]
ＣａＯ粉の代わりにＢｉ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１１９】
その結果、膜厚１０５．１μｍ、気孔率０．５８％、表面粗さＲａ１．３４９μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１２０】
エッチングレート比は、０．７１であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．１１個であった。
【０１２１】
[実施例２１]
Ｙ２Ｏ３粉の代わりにＥｒ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１２２】
その結果、膜厚１００．４μｍ、気孔率０．４７％、表面粗さＲａ１．３４５μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１２３】
エッチングレート比は、０．６８であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．２４個であった。
【０１２４】
[実施例２２]
Ｙ２Ｏ３粉の代わりにＧｄ２Ｏ３粉を用いた以外は、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材の表面にガラス膜を作製した。
【０１２５】
その結果、膜厚１０２．１μｍ、気孔率０．８３％、表面粗さＲａ１．３９３μｍであった。
また、ガラス膜表面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１２６】
エッチングレート比は、０．８９であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．２７個であった。
【０１２７】
[実施例２３〜３３]
実施例１３〜２２の成膜方法の溶射に替え、湿式ディップコートで成膜した。
湿式ディップコートで成膜した場合でも、溶射と同様に石英ガラスよりも耐食性に優れ、かつ低発塵性の耐食性部材が得られた。
【０１２８】
［比較例５］
ＳｉＯ２粉９４．０ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３粉４．５ｗｔ％、Ｙ２Ｏ３粉１．５ｗｔ％を電気溶融して作製したガラス質原料をボールミルで粉砕し、ガラス質原料粉末を得た。得られた原料粉末の粒度分布は、Ｄ１０が１．７２５μｍ、Ｄ５０が３．７３５μｍ、Ｄ９０が６．７２５μｍであった。
【０１２９】
次いで、ガラス質原料粉末２００ｇを、直径１０ｍｍの粉体供給ホースを使用し、アルゴン／水素混合ガス条件において、ガスプラズマ溶射法により、焼結体からなる２００×２００×５ｍｍの形状のアルミナ基板（アルミナ含有量９９．７ｗｔ％）の表面に溶射して、ガラス膜を形成した後、１０５０℃の電気炉で熱処理を行った。
【０１３０】
（ガラス膜の評価）
得られたガラス部材の表面粗さＲａは、レーザー顕微鏡により測定し、１．０９８μｍであった。
また、得られたガラス部材を２×１０×５ｍｍに切断し、その断面をＳＥＭ観察したところ、ガラス膜の膜厚は１００．５μｍ、気孔率は０．４８％であった。
さらに、ガラス膜表面をレーザー顕微鏡で観察したところ、高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１３１】
得られた耐食性部材（本発明の試料）を、ＲＦプラズマエッチング装置内に設置した鏡面研磨したシリコンウェーハにセットし、ＣＦ４プラズマ、上部電力１００Ｗ、下部電力５０Ｗで２時間暴露し、本発明の試料の重量をプラズマに暴露する前と後でそれぞれ測定し、エッチングレートを算出した。また、シリコンウェーハを取り出して、試料の周囲に堆積したパーティクルの個数をパーティクルカウンター装置で計上した。
また、これとは別に基準試料として石英ガラス試料を同形状に加工し、上記と同様の方法でＲＦプラズマエッチング装置でエッチングレートおよびパーティクル数を測定した（[比較例２]）。
本発明の試料のエッチングレートを基準試料のエッチングレートで割ることにより求められるエッチングレートは、０．９５であった。
【０１３２】
さらに、パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．０６個であった。
【０１３３】
[比較例６]
アルミナを用いて、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材上に溶射膜を作製し、プラズマ耐食性評価した。研磨後の表面粗さＲａは１．５９２、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．５７％であった。耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１３４】
耐食性評価の結果、エッチングレート比は、０．６１であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．７２個であった。
【０１３５】
[比較例７]
イットリアを用いて、実施例１２と同様の方法でアルミナ基材上に溶射膜を作製し、プラズマ耐食性評価した。研磨後の表面粗さＲａは１．２５９、耐食面から５０μｍまでの気孔率は、０．６１％であった。耐食面に高さ５０μｍ以上かつ、垂直投影面積０．０３ｍｍ２以上の突起物は存在しなかった。
【０１３６】
耐食性評価の結果、エッチングレート比は、０．１２であった。
パーティクル数は、１ｃｍ２あたり０．６４個であった。
【０１３７】
上述の実施例・比較例からわかるように、耐食性部材がガラス体の場合は、エッチングレートが石英ガラスに対して１／３以下、パーティクル数については、アルミナやイットリアからなる従来の耐食性部材よりも１／２以下であった。
【０１３８】
また、耐食性部材の耐食面がガラス膜の場合も、同様に石英ガラスよりもエッチングレートが小さく、アルミナやイットリアからなる従来の耐食性部材よりも少ないパーティクル数となった。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明の耐食性部材は、たとえば、半導体製造装置用または液晶製造装置用の部材に用いることができる。