(57)【要約】【課題】プラズマプロセス装置のプラズマに曝される部分等に用いることができるイットリア焼結体の提供【解決手段】平均結晶粒径が３μｍ以下、気孔率が１％以下で、かつ曲げ強度が１８０ＭＰａ以上であることを特徴とするイットリア焼結体。このイットリア焼結体は、その表面粗さ（Ｒａ）が０．０５〜５μｍであることが望ましい。また、このイットリア焼結体は、エッチングレートＥが下記の（１）式の関係を満足するのがより望ましい。    Ｅ≦１．２０×Ｅ0  ・・・（１）  但し、（１）式中のＥおよびＥ0は、それぞれ同じ材質で表面粗さだけが異なるイットリア焼結体に対して、同じ条件のプラズマ処理を実施したときのエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味し、Ｅ0は表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍであるもののエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均結晶粒径が３μｍ以下、気孔率が１％以下で、かつ曲げ強度が１８０ＭＰａ以上であることを特徴とするイットリア焼結体。
【請求項２】
表面粗さ（Ｒａ）が０．０５〜５μｍであることを特徴とする請求項１に記載のイットリア焼結体。
【請求項３】
プラズマエッチングレートＥが下記の（１）式の関係を満足することを特徴とする請求項２に記載のイットリア焼結体。
Ｅ≦１．２０×Ｅ0  ・・・（１）
但し、（１）式中のＥおよびＥ0は、それぞれ同じ材質で表面粗さだけが異なるイットリア焼結体に対して、同じ条件のフッ素系ガスプラズマ処理を実施したときのエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味し、Ｅ0は表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍであるもののエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味する。
【請求項４】
プラズマプロセス装置に用いられる部材であって、少なくともハロゲン系腐食ガスまたはそのプラズマに曝される部分が、請求項１から３までのいずれかに記載のイットリア焼結体で構成されていることを特徴とするプラズマプロセス装置用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置などのプラズマプロセスを有する装置（以下、「プラズマプロセス装置」と呼ぶ。）の耐食部材として用いるのに適したイットリア焼結体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高純度のイットリア焼結体は、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニア等の他の一般的なセラミックス材料と比較して、ハロゲン系腐食ガスおよびそのプラズマに対して格段に高い耐性を示すことが知られており、プラズマプロセス装置用の耐食部材として、その適用が検討されている。
【０００３】
しかし、イットリア焼結体をプラズマプロセス装置部材として用いる場合には、種々の課題が残されている。即ち、機械的強度が低いこと、構造材に気孔が残存すると、プラズマに曝されたときに、ハロゲン系腐食ガスとの固相反応生成物、衝撃等により微細に剥離したイットリア粉塵がパーティクルとして飛散すること、更には、ウエハの汚染が生じることなどである。
【０００４】
特許文献１には、プラズマに曝される部位が周期律表第３ａ族元素を含む化合物を主体とし、その表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以下、気孔率が３％以下のセラミック焼結体によって構成されたプラズマプロセス装置用部材が開示されている。この発明は、ハロゲン系腐食性ガスおよびそのプラズマに対して優れた耐食性を示すとされている。
【０００５】
特許文献２には、Ｒａ：２．５μｍ以下で、気孔率２％以下のイットリア焼結体で構成される耐プラズマ性部材が開示されている。この発明では、水素雰囲気焼結、アルミン酸イットリウムの添加等にてプラズマ耐性の向上およびパーティクルの発生を低減できるとされている。
【０００６】
特許文献３には、イットリア等の種々のセラミックス基材の表面を酸性エッチング液中で浸食処理して、表面を凹凸化したセラミックス部材に関する発明が開示されている。この発明では、アンカー効果によりパーティクルを低減できるとしている。
【０００７】
特許文献４には、フッ硝酸等の酸でイットリア焼結体をエッチング処理をしたイットリア焼結体からなる耐食性部材に関する発明が開示されている。この発明では加工破砕層の除去が可能であり、パーティクルの発生も低減できるとしている。
【０００８】
特許文献５には、水素雰囲気中で１７１０〜１８５０℃で焼成した高純度イットリア焼結体に関する発明が開示されている。
【０００９】
一方、イットリアは高価な材料であり、その焼結体の強度が低いなど、構造材としての課題が残されており、金属材料、アルミナ等の安価で高い強度を有する材料を基材とし、そこにイットリア溶射膜を形成させた耐食部材が用いられることもある。しかしながら、溶射膜は、一般に同材質の焼結体と比較すると気孔が多く、基材からの剥離のおそれがある。
【００１０】
特許文献６には、基材とイットリア溶射膜の間に金属のアンダーコート層、更には、アルミナまたはアルミナおよびイットリアの複合中間層を設け、基材との密着性、ハロゲン系プラズマ耐性を向上させた溶射部材が開示されている。
【００１１】
特許文献７には、ダブルアノード型のプラズマ溶射装置にて酸素を含むガスを供給した上でイットリアの溶射を行うことで、溶射膜として高い密着性、硬度、低気孔率を実現した耐食性部材が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特許３６１９３３０号公報
【特許文献２】特開２００２−６８８３８号公報
【特許文献３】特開２００２−３０８６８３号公報
【特許文献４】特開２００４−２４４２９４号公報
【特許文献５】特開２００４−２６９３５０号公報
【特許文献６】特許３５１０９９３号公報
【特許文献７】特許３６４９２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１には、ハロゲン系プラズマに曝露した場合にエッチングレートの低減効果に関しては十分に検討されているものの、処理ウエハのパーティクル汚染についてはほとんど検討されていない。また、引用文献１の実施例によれば、Ｒａが１μｍを超えると、エッチングレートが高く、プラズマ耐性が急激に悪化している。このため、引用文献１の部材を用いたのでは、パーティクル飛散防止のために部材表面に凹凸を付けることができない。
【００１４】
特許文献２に記載の発明においても、表面粗さＲａが増大するとプラズマ耐性の悪化が顕著となる。即ち、パーティクルの飛散防止と低エッチングレートを実現するためには、粗面化処理で微細加工痕が発生しにくい材料設計を行うなど、表層からの粒子脱落を起こりにくくする施策が必要である。
【００１５】
特許文献３には、良好な粗面化形状とする為には、硫酸、リン酸といった処理液の加熱下、加圧条件下での長時間処理を要しており、ブラスト処理等の簡便な粗面化手法では不十分との記載がある。また、断面ＳＥＭ観察によるアンカー効果の確認は、アルミナおよびＹＡＧ（ｙｔｔｒｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｇａｒｎｅｔ：Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）のみで検証され、イットリア焼結体については検証されていない。従って、ブラスト処理のみで良好なパーティクル飛散防止効果が得られるような、高耐食、高純度イットリア焼結体は開示されていない。
【００１６】
特許文献４に記載の発明は、耐プラズマ性を向上するためにＲａを０．８μｍ未満にまで低減するものであり、製品の表面が平滑化されてしまうため、アンカー効果が得られず、パーティクルの飛散を防止することが困難となる。
【００１７】
特許文献５の実施例に示されるように、この文献に記載されるイットリア焼結体の曲げ強度は５０〜１４５ＭＰａと低い。このため、このイットリア焼結体は、構造材としての信頼性が低く、また、大型製品化、複雑形状化、ネジ止め構造等の適用ができないなど、研削加工の制約がある。従って、粗面化等の付加処理が実施しにくい、プラズマ処理によるパーティクル飛散を防止できない。
【００１８】
特許文献６に記載の発明は、プラズマに直接曝露される表層の気孔率が５〜９％と大きい。また、特許文献７に記載の発明は、その気孔率は０．１〜１００μｍ間の気孔径の累積細孔容積が０．００４ｃｃ／ｇ前後とイットリア溶射膜としては優れた膜質を実現しているものの、緻密質の焼結体のレベルには尚至っていない。
【００１９】
特許文献６および７に記載のイットリア溶射部材中で、プラズマプロセスを実施した場合、気孔の存在により素材のエッチングレートが大きくなる。また、プラズマを構成するガス種と、耐食部材の反応生成物または剥離したイットリア粒子とからなるパーティクルが多数発生し、ウエハ等の処理物を汚染する。
【００２０】
本発明は、ハロゲン系腐食性ガスおよびそのプラズマを使用する、ＣＶＤ製膜装置、エッチング装置等のフォーカスリング、チャンバー等のプラズマプロセス反応室内に配置される構造部材への適用可能な、プラズマ耐性に優れ、パーティクルの飛散が少なく、かつ高強度を併せ持つ高純度イットリア焼結体およびプラズマプロセス装置用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】
【００２１】
本発明者らは、イットリア焼結体の機械的強度およびプラズマ耐性の向上ならびにパーティクル飛散防止の観点から種々の研究を行った。
【００２２】
そこで、本発明者らは半導体製造プロセスに用いても支障のない高純度イットリア原料より得た焼結体を、平均結晶粒径が３μｍ以下、気孔率が１％以下で、かつ曲げ強度が１８０ＭＰａ以上に設計した。本発明者らは、このイットリア焼結体がブラスト処理で容易に粗面化でき、しかも、粗面化した場合でも平滑面（鏡面研磨品）と比較して殆どプラズマ耐性（プラズマエッチングレート）が悪化しないことを見出した。
【００２３】
本発明は、このような知見に基づきなされたものであり、下記の（１）〜（３）に示すイットリア焼結体および下記の（４）に示すプラズマプロセス装置用部材を要旨とする。
【００２４】
（１）平均結晶粒径が３μｍ以下、気孔率が１％以下で、かつ曲げ強度が１８０ＭＰａ以上であることを特徴とするイットリア焼結体。
【００２５】
（２）表面粗さ（Ｒａ）が０．０５〜５μｍであることを特徴とする上記（１）に記載のイットリア焼結体。
【００２６】
（３）プラズマエッチングレートＥが下記の（１）式の関係を満足することを特徴とする上記の（２）に記載のイットリア焼結体。
Ｅ≦１．２０×Ｅ0  ・・・（１）
但し、（１）式中のＥおよびＥ0は、それぞれ同じ材質で表面粗さだけが異なるイットリア焼結体に対して、同じ条件のプラズマ処理を実施したときのエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味し、Ｅ0は表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍであるもののエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味する。
【００２７】
（４）プラズマプロセス装置に用いられる部材であって、少なくともハロゲン系腐食ガスまたはそのプラズマに曝される部分が、上記の（１）から（３）までのいずれかに記載のイットリア焼結体で構成されていることを特徴とするプラズマプロセス装置用部材。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のイットリア焼結体は、通常焼結のイットリア焼結体としては非常に高い水準である１８０ＭＰａ以上の曲げ強度を有する。最も好適な条件では２００ＭＰａ以上という曲げ強度を実現できる。この結果、耐食部材として用いるイットリア焼結体の表面粗さを広い範囲で制御することが可能となる。更に、本発明のイットリア焼結体は、表面を粗くしてもプラズマエッチングレートの低下が少ない。
【００２９】
このため、本発明のイットリア焼結体の一部または全部を粗面化し、それをプラズマプロセス装置内の少なくともハロゲン系腐食ガスまたはそのプラズマに曝される耐食部材として用いれば、高いプラズマ耐性を有しつつ、パーティクルの飛散も防止することができる。本発明のイットリア焼結体は、従来のイットリア焼結体と比較して材料強度が優れているため、薄肉化が容易であり、熱伝達を改良した製品などに展開できる。また、常圧焼結でも製造できるため、ホットプレス焼結や熱間静水圧焼結（ＨＩＰ法）では制約のある複雑形状や大型品の製品設計も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
平均結晶粒径：３μｍ以下
平均結晶粒径が３μｍを超えると、焼結体の強度が減少し、曲げ強度１８０ＭＰａ以上を達成できない。また、結晶粒界部から脱粒しやすくなり、粗面化した場合のプラズマ耐性を確保することが困難となる。従って、平均結晶粒径は３μｍ以下の範囲とした。
【００３１】
なお、平均結晶粒径は、小さい程好ましいが、焼結時に結晶粒が成長するため、焼結体の結晶粒径を出発原料粉の粒径以下にすることは困難である。従って、製造プロセス上問題が無い範囲内で、なるべく平均粒子径が小さく、かつ粒度分布の小さな（粒径が揃った）一次原料粉を用いることが好ましい。
【００３２】
気孔率：１％以下
気孔率は、焼結体の緻密性に大きな影響を与える。そして、気孔率が１％を超える場合には、曲げ強度が低下するとともに、プラズマエッチングレートが増大する。また、パーティクル発生量も増加する。従って、気孔率は１％以下とした。
【００３３】
曲げ強度：１８０ＭＰａ以上
本発明のイットリア焼結体は、曲げ強度が１８０ＭＰａ以上であるので、研削加工の自由度が大きい。このため、ブラスト処理などの粗面化処理による表面粗さを容易に調整することができ、プラズマエッチングレートが増大することなく、パーティクルの飛散を防止することができる。また、薄肉化により製品の熱伝達性を改善できるので、加熱環境下での使用における信頼性を向上できる。望ましい曲げ強度は２００ＭＰａ以上である。
【００３４】
表面粗さＲａ：０．０５〜５μｍ
表面粗さＲａが低すぎると、プラズマ処理時に生成したパーティクルが耐食部材の表層に捕捉されず飛散しやすくなる。パーティクルの飛散は、表面粗さが０．０５μｍ未満の場合に顕著となる。一方、表面粗さＲａが５μｍを超えると、プラズマ曝露面の表面積が大きくなりすぎ、耐食性が低下し、しかも、表層からの粒子脱落が発生しやすくなる。従って、表面粗さＲａは０．０５〜５μｍの範囲に調整するのが望ましい。なお、パーティクルの飛散量をより少なくするためには、Ｒａを１μｍ以上とするのが望ましい。
【００３５】
なお、プラズマエッチングレートが増大することがないとは、具体的には、プラズマエッチングレートＥが下記の（１）式の関係を満足することを意味する。
Ｅ≦１．２０×Ｅ0  ・・・（１）
但し、（１）式中のＥおよびＥ0は、それぞれ同じ材質で表面粗さだけが異なるイットリア焼結体に対して、同じ条件のプラズマ処理を実施したときのエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味し、Ｅ0は表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍであるもののエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を意味する。
【００３６】
粗面化前後において、プラズマエッチングレートの増加量が２０％を超えるようなイットリア焼結体では、耐食性が不十分となる。上記（１）式を満足するイットリア焼結体を得るためには、結晶粒径および気孔率を本発明で規定される範囲内に調整するのはもちろんのこと、イットリア粉末の純度の高いものを選択する必要がある。
【００３７】
イットリア焼結体の製造方法
本発明のイットリア焼結体は、例えば、イットリア原料粉末を造粒、成形し、表面仕上げ処理をした後、焼成し、焼成体の面粗度仕上げ処理をして製造することができる。なお、焼成による寸法収縮等を考慮の上で、焼成前に目的製品の一部または全ての面について面粗度仕上げを完了させ、焼成後の面粗度仕上げ処理を省略しても良い。
【００３８】
＜造粒工程＞
イットリア原料粉末の造粒は、例えば、イットリア原料粉末にバインダー等を配合し、スラリーを調整した後、スプレードライ等の手法でイットリア顆粒粉末を得ることにより行うことができる。ここで、イットリア原料粉末は、平均粒径０．５μm以下のものを用いるのがよい。特に、純度９９．９％以上の高純度品を用いるのがよい。このようなイットリア原料粉末であれば、気孔率１％以下の緻密焼結体を得やすく、しかも、焼結時に粒成長しても焼結体の平均結晶粒径を３μｍ以下に制御しやすいためである。
【００３９】
このようなイットリア原料粉末であれば、後の焼成の工程において、ホットプレス焼結、焼結後のＨＩＰ（熱間静水圧プレス）処理といった特殊な手法を用いなくても、大気焼結によって所望する性能を有する材料を得やすい。原料の純度が低い場合には、半導体製造プロセスに悪影響を及ぼす場合があり、しかも、不純物成分の粒界偏析、不均一な粒成長等を招き、材料強度およびプラズマ耐性の低下を引き起こす場合がある。
【００４０】
スラリー調製に用いるバインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリアクリレート、ポリメタクリレート等の市販材料の組み合わせて用いることができる。なお、これらの結合材は、共重合体の形で市販されているものもある。その他ポリエチレングリコール等の可塑剤、ステアリン酸塩等の潤滑剤等を用いることもできる。
【００４１】
その種類と配合量については、成形体の強度確保、顆粒のツブレ性、焼成前加工に適する柔軟性の付与等に配慮し、適宜選択、調整すればよい。バインダーの配合量については、少ないと成形時にバインダーがうまく回り込まず、顆粒がきれいにつぶれない、逆に配合量が多いと成形時には高い成形体密度を達成できるが、焼成時に揮発する時点で大きな隙間が生じてしまい最終的な密度が上がりにくく、焼成前の乾式の加工性にも大きく影響する。
【００４２】
スラリー作製は有機系、水系とも対応可能だが、環境面やコスト面で水系が好ましい。その際には一次粒子の分散性を向上させるために市販の邂逅材（高分子界面活性剤等）を用いるのが好ましい。また、消泡剤や表面改質剤を必要に応じて用いてもよい。
【００４３】
＜成形工程＞
上記のようにして得たイットリア顆粒粉末を、金型プレス、ＣＩＰ（冷間静水圧プレス）成形、鋳込み成形等の手法で成形し、さらに必要に応じ乾式の機械加工で大まかな形状まで成形体加工を施す。
【００４４】
＜焼成前の表面仕上げ処理＞
マシニング等による機械加工、研磨（ペーパーによる手研磨または機械研磨）等を選択できる。いずれも乾式の処理が好ましい。焼成表面の全部または一部をそのまま製品に適用するケースでは炉内雰囲気からの不純物混入を低減するため、囲み焼、埋め焼き等の手段を用いてもよい。
【００４５】
後段の焼成後の面粗度仕上げ処理を行わない場合には、焼成面を活用することができる。この場合、研削加工痕が無い分パーティクル抑制に有利である。
【００４６】
＜焼成工程＞
大気炉にて常圧１６００〜１７００℃で焼成をおこなう。製造工程の短縮のためにホットプレス焼結、ＨＩＰ処理等の手法を用いてもよい。
【００４７】
＜焼成体の面粗度仕上げ処理＞
焼成後には、各種研削加工により目的の製品形状まで加工した後、焼成体の面粗度仕上げ処理を行っても良い。焼成後に粗面化を行う場合は、簡便なサンドブラスト法を適用することができる。また、マスキングを施して部材の特定部位のみを粗面化することもできる。製品設計上必要な部位については、ラッピング等による表面平滑化を実施しても良い。
【実施例】
【００４８】
平均粒径０．１μｍである純度９９．９％の高純度イットリア粉末と平均粒径１．０μｍである純度９９．９％の高純度イットリア粉末および平均粒径１．０μｍである純度９９．０％のイットリア粉末を用意し、それぞれバインダーを加え、スプレードライ法により造粒し、さらにＣＩＰ（冷間静水圧成形）により成形体を得た。その成形体を大気炉にて常圧下で焼成し、イットリア焼結体を得た。表１には、イットリア粉末の条件、焼成温度、イットリア焼結体の気孔率、平均結晶粒径、曲げ強度およびエッチングレートを示す。なお、気孔率等については、下記の方法により求めた。
【００４９】
＜イットリア焼結体の気孔率＞
ＪＩＳ  Ｒ  １６３４に規定される方法に従って、開気孔率を算出した。
【００５０】
＜結晶粒径＞
焼結体の任意断面を表面粗さＲａが０．０５μｍ程度となるまで研磨処理した後、それぞれの焼結温度−５０℃にて短時間の大気熱処理を実施して、粒界部分を熱エッチングした。デジタルマイクロスコープにて焼結体の結晶粒子を撮影の上、断面からの見掛け上の結晶粒子径を集計し、平均粒径を算出した。
【００５１】
＜曲げ強度＞
ＪＩＳ  Ｒ  １６０１に準拠し、室温における３点曲げ強度を測定した。
【００５２】
＜プラズマエッチングレート＞
鏡面研磨等の表面処理を実施して必要な面粗度（Ra）に調製した焼結体から試験片を得た。試験片は、表面処理面の一部にポリイミドのテープにてマスキングした後、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置処理室内に載置した。ＣＦ4ガスをプラズマ源として流量１００ｍｌ／ｍｉｎで処理室内に導入した。反応室内圧力１０Ｐａの条件下、高周波バイアス（１３．５６ＭＨｚ〜１ｋＷ）を印可することにより処理室内にプラズマを発生させて試験片のマスキングを施した面を選択的にプラズマエッチングした。６時間のプラズマエッチング処理を行った後、試験片のマスキングテープを剥がし、洗浄後、探針式の段差計によって、プラズマ曝露部とマスキング部分間の高さの差を求めた。これを処理時間（６時間）で除してエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を算出した。
【００５３】
プラズマエッチングレートは試験片の形状、プラズマ処理装置内の載置位置等によって変動するため、条件の整合に留意した。
【００５４】
なお、プラズマ処理前後の重量変化からエッチングレートを求める重量法も適用可能である。本発明の材料では、重量法も段差方式とほぼ同等の傾向およびエッチングレート評価値が得られる。
【００５５】
＜表面粗さＲａ＞
ＪＩＳ面・形状測定の項目（Ｂ  ０６５１等）に準拠し、触針式の面粗さ計にてＲａを測定した。
【００５６】
＜パーティクルの評価＞
直径３００ｍｍのシリコンウエハに対応するリング形状に加工し、プラズマ暴露面のＲａを調整した各種イットリア焼結体を、プラズマＣＶＤ装置に組み込んだ。この装置を用いて３００ｍｍシリコンウエハに対してフッ素系プラズマによるエッチング処理を含むプロセスを実施した。処理が完了したシリコンウエハをレーザー光散乱方式の基板異物検査装置（パーティクルカウンター）内に入れ、パーティクルのカウントおよびマッピングを行った。シリコンウエハ上に確認された粒径１μｍ以上のパーティクルが５個未満の場合を「良好」、５個以上の場合を「不良」として評価した。
【００５７】
【表１】
2008260644.tif 000002
【００５８】
表１に示すように、イットリア焼結体の気孔率、平均結晶粒径および曲げ強度の全ての条件を満足する実施例１〜３では、エッチングレートが小さく、高いプラズマ耐性を有していた。一方、イットリア焼結体が気孔率１％以下、平均結晶粒径３μｍ以下および曲げ強度１８０ＭＰａ以上のうちのいずれかの条件を満足しない比較例１〜４では、エッチングレートが実施例１、２より大きく、プラズマ耐性が低下した。また、比較例５では、純度のやや低い（９９．０％）の原料粉末を使用したこと以外は、実施例２と同一の製造方法でイットリア焼結体を得たが、曲げ強度１８０ＭＰａ以上を満たすことができず、プラズマ耐性に劣っていた。これは、粒界部分への原料由来の不純物成分の偏析の影響などが、原因として考えられる。
【００５９】
続いて、実施例２および３ならびに比較例３のイットリア焼結体に対して表２に示す方法により表面粗さを調製したものについて、プラズマ処理を実施し、曲げ強度とエッチングレートを測定した。なお、表２の「Ｅ0」は、実施例４〜９については実施例２のエッチングレートＥを、実施例１０〜１２については実施例３のエッチングレートＥを、比較例６〜８については比較例３のエッチングレートＥを意味する。
【００６０】
【表２】
2008260644.tif 000003
【００６１】
なお、鏡面研磨（ＬＡＰ）については、種々の砥粒種や粒径で防さび材、分散材等を配合したラッピング加工液が多数市販されている。また、ＬＡＰ盤についても材質、表面状態を種々選択できる。表２の例では、これらの選定により仕上がり状態（Ｒａ値）を調製した。
【００６２】
表２に示すように、実施例５〜１１に示す例では、粗面化してＲａ値を大きくしても、エッチングレートの変化は非常に小さく、いずれもエッチングレートＥが下記の（１）式の関係を満足する。また、実施例４では、ラッピングを進めてＲａ値０．０１μｍのものを得たが、この場合もエッチングレートの変化は非常に小さく、エッチングレートＥは下記の（１）式の関係を満足する。従って、これらの例では、優れたプラズマ耐性を維持できることが分かる。一方、本発明で規定される気孔率、嵩密度および平均結晶粒径および曲げ強度の範囲を外れる比較例３を用いた比較例６〜８では、Ｒａが大きくなるに従いエッチングレートが大きくなりプラズマ耐性が下がっていた。
Ｅ≦１．２０×Ｅ0  ・・・（１）
【００６３】
次に、実施例２で用いたイットリア原料粉末を用い、これを実施例２と同様の方法で成形した後、表３に示す表面調製処理を実施し、実施例２と同じ条件で焼成してイットリア焼結体を作製した。焼結後には研削加工等を実施せず、焼成表面にプラズマエッチングを実施した。焼成前後およびプラズマ処理後の表面粗さならびにエッチングレートを表３に示す。
【００６４】
【表３】
2008260644.tif 000004
【００６５】
実施例１３〜１６においても、粗面化しＲａ値を大きくしても、エッチングレートが殆ど変わらず、即ち、前記の（１）式の関係を満たし、優れたプラズマ耐性を維持できる。
【００６６】
次に、実施例２、４、８および１１ならびに比較例７について、前述の方法によりパーティクルの発生量を調査した。この結果を表４に示す。
【００６７】
【表４】
2008260644.tif 000005
【００６８】
表４に示すように、本発明のイットリア焼結体を用い、さらにプラズマ暴露部のＲａを０．０５μｍ以上にすれば、パーティクルの飛散が抑制されることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のイットリア焼結体は、イットリア焼結体としては非常に高い水準である１８０ＭＰａ以上、最も好適な条件では２００ＭＰａ以上という曲げ強度を有する。しかも、表層から粒子が脱落しにくい。この結果、耐食部材として用いるイットリア焼結体の製品設計の自由度が広がることに加え、表面粗さを広い範囲で制御することが可能となる。一方、本発明のイットリア焼結体は、表面を粗くしてもエッチングレートの低下が少ない。
【００７０】
このため、本発明のイットリア焼結体の一部または全部を粗面化し、それをプラズマプロセス装置内の少なくともハロゲン系腐食ガスまたはそのプラズマに曝される耐食部材として用いれば、高いプラズマ耐性を有しつつ、パーティクルの飛散も防止することができる。