(57)【要約】【課題】腐食性流体に対する耐食性や耐プラズマ性に優れ、かつ、密着性の高いアルミナ膜を最表層に有するアルミナ被覆材およびその製造方法を提供する。【解決手段】アルミナ被覆材１０Ｂは、シリカガラスからなる基材１２と、基材１２の表面に設けられたダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜１８と、ＤＬＣ膜１８の表面に設けられたＹ−Ｓｉ酸化物層２２およびＹ−Ｓｉ酸化物層２２の表面に設けられたイットリア（Ｙ２Ｏ３）層２４およびＹ２Ｏ３層２４の表面に設けられたＹＡＧ層２６からなる中間膜１４と、ＹＡＧの表面に設けられたα−コランダム型アルミナ（α−Ａｌ２Ｏ３）膜１６を有し、基材１２からα−Ａｌ２Ｏ３膜１６へ向かって熱膨張係数が段階的または連続的に変化する構成とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカガラスからなる基材と、
前記基材の表面に設けられたＹ−Ｓｉ酸化物層および前記Ｙ−Ｓｉ酸化物層の表面に設けられたイットリア層および前記イットリア層の表面に設けられたＹＡＧ層からなる中間膜と、
前記ＹＡＧ層の表面に設けられたα−コランダム型アルミナ膜とを有することを特徴とするアルミナ被覆材。
【請求項２】
シリカガラスからなる基材と、
前記基材の表面に設けられたダイヤモンドライクカーボン膜と、
前記ダイヤモンドライクカーボン膜の表面に設けられたＹ−Ｓｉ酸化物層および前記Ｙ−Ｓｉ酸化物層の表面に設けられたイットリア層および前記イットリア層の表面に設けられたＹＡＧ層からなる中間膜と、
前記ＹＡＧ層の表面に設けられたα−コランダム型アルミナ膜とを有することを特徴とするアルミナ被覆材。
【請求項３】
前記ダイヤモンドライクカーボン膜の厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のアルミナ被覆材。
【請求項４】
前記Ｙ−Ｓｉ酸化物は、Ｙ２ＳｉＯ５またはＹ２Ｓｉ２Ｏ７またはこれらの混晶またはこれらの積層体であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアルミナ被覆材。
【請求項５】
前記α−コランダム型アルミナ膜の厚さは０．１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記中間膜の厚さは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアルミナ被覆材。
【請求項６】
前記中間膜において、前記Ｙ−Ｓｉ酸化物層とイットリア層との間および前記イットリア層とＹＡＧ層との間のそれぞれの境界には、元素拡散により連続的に組成が変化する傾斜層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアルミナ被覆材。
【請求項７】
前記中間膜を構成するＹ−Ｓｉ酸化物，イットリアおよびＹＡＧはそれぞれ、Ｘ線回折法により各結晶相を同定することができる結晶化度を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のアルミナ被覆材。
【請求項８】
シリカガラスからなる基材の表面に、Ｙ−Ｓｉ酸化物層前駆体とイットリア層前駆体とＹＡＧ層前駆体を逐次形成し、これらの前駆体を一体焼成して、Ｙ−Ｓｉ酸化物層とイットリア層とＹＡＧ層とからなる中間膜を成膜する工程と、
前記ＹＡＧ層の表面にα−コランダム型アルミナ膜をＣＶＤ法またはＰＶＤ法により成膜する工程とを有するアルミナ被覆材の製造方法。
【請求項９】
シリカガラスからなる基材の表面に、ＣＶＤ法によりダイヤモンドライクカーボン膜を成膜する工程と、
前記ダイヤモンドライクカーボン膜の表面に、Ｙ−Ｓｉ酸化物層前駆体とイットリア層前駆体とＹＡＧ層前駆体を逐次形成し、これらの前駆体を一体焼成して、Ｙ−Ｓｉ酸化物層とイットリア層とＹＡＧ層とからなる中間膜を成膜する工程と、
前記ＹＡＧ層の表面にα−コランダム型アルミナ膜をＣＶＤ法またはＰＶＤ法により成膜する工程とを有するアルミナ被覆材の製造方法。
【請求項１０】
前記ダイヤモンドライクカーボン膜の厚さを１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項９に記載のアルミナ被覆材の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｙ−Ｓｉ酸化物は、Ｙ２ＳｉＯ５またはＹ２Ｓｉ２Ｏ７またはこれらの混晶またはこれらの積層体であることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のアルミナ被覆材の製造方法。
【請求項１２】
前記α−コランダム型アルミナ膜の厚さを０．１μｍ以上２０μｍ以下とし、前記中間膜の厚さを２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のアルミナ被覆材の製造方法。
【請求項１３】
前記中間膜を構成するＹ−Ｓｉ酸化物，イットリアおよびＹＡＧはそれぞれ、Ｘ線回折法により各結晶相を同定することができる結晶化度を有するように熱処理することを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載のアルミナ被覆材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミナ膜で被覆された材料に関し、特にフッ素含有ガスに対する優れた耐食性と優れた耐プラズマ性を有し、半導体製造装置用部材として好適に用いられるアルミナ被覆材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程には、エッチング処理やアッシング処理、洗浄処理等のように、腐食性流体環境下やプラズマ環境下で行われる処理があり、このような処理を行うための処理装置には、石英ガラスや高純度アルミナ等の耐食性に優れたセラミックスが広く用いられている。ところが、石英ガラスはフッ化水素やフッ素ガスに弱く、またプラズマ雰囲気に曝されると容易にエッチングされてしまうという問題がある。
【０００３】
そこで、石英ガラスの表面に溶射法によりアルミナ膜を成膜した材料が検討されている（例えば、特許文献１参照）。石英ガラスとアルミナとでは熱膨張係数に大きな差があるために、この特許文献１に開示された技術では、石英ガラスの表面をブラスト処理等することにより一定の表面粗さとした後に溶射法によりアルミナ膜を成膜することで、アンカー効果によってアルミナ膜の剥離を抑制している。
【０００４】
しかしながら、溶射法により成膜されるアルミナ膜は気孔を多く含むために、例えばＣＶＤ法により成膜されるアルミナ膜と対比すると、耐食性に劣るという欠点がある。また、原料粉末の純度を上げることが困難であり、アルミナ膜がエッチングされたときに生じるパーティクルが製品を汚染するおそれがある。
【特許文献１】特開２００３−２１２５９８号公報（段落［００１２］〜［００１９］等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、腐食性流体に対する耐食性や耐プラズマ性に優れ、かつ、密着性の高いアルミナ膜を最表層に有する長寿命なアルミナ被覆材およびそ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】
【０００６】
本発明の第１の観点に係るアルミナ被覆材は、シリカガラスからなる基材と、前記基材の表面に設けられたＹ−Ｓｉ酸化物層および前記Ｙ−Ｓｉ酸化物層の表面に設けられたイットリア層および前記イットリア層の表面に設けられたＹＡＧ層からなる中間膜と、前記ＹＡＧ層の表面に設けられたα−コランダム型アルミナ膜とを有する構造となっている。
【０００７】
このアルミナ被覆材は、シリカガラスからなる基材の表面に、Ｙ−Ｓｉ酸化物層前駆体とイットリア層前駆体とＹＡＧ層前駆体を逐次形成し、これらの前駆体を一体焼成して、Ｙ−Ｓｉ酸化物層とイットリア層とＹＡＧ層とからなる中間膜を成膜する工程と、前記ＹＡＧ層の表面にα−コランダム型アルミナ膜をＣＶＤ法またはＰＶＤ法により成膜する工程とを経ることで製造することができる。
【０００８】
本発明の第２の観点に係るアルミナ被覆材は、シリカガラスからなる基材と、前記基材の表面に設けられたダイヤモンドライクカーボン膜と、前記ダイヤモンドライクカーボン膜の表面に設けられたＹ−Ｓｉ酸化物層および前記Ｙ−Ｓｉ酸化物層の表面に設けられたイットリア層および前記イットリア層の表面に設けられたＹＡＧ層からなる中間膜と、前記ＹＡＧ層の表面に設けられたα−コランダム型アルミナ膜とを有する構造となっている。
【０００９】
このアルミナ被覆材は、シリカガラスからなる基材の表面に、ＣＶＤ法によりダイヤモンドライクカーボン膜を成膜する工程と、前記ダイヤモンドライクカーボン膜の表面に、Ｙ−Ｓｉ酸化物層前駆体とイットリア層前駆体とＹＡＧ層前駆体を逐次形成し、これらの前駆体を一体焼成して、Ｙ−Ｓｉ酸化物層とイットリア層とＹＡＧ層とからなる中間膜を成膜する工程と、前記ＹＡＧ層の表面にα−コランダム型アルミナ膜をＣＶＤ法またはＰＶＤ法により成膜する工程とを経ることで製造することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るアルミナ被覆材は、最表層に緻密で高純度のアルミナ膜を備えており、かつ、最表層と基材との間に熱応力緩和効果を有する中間膜が設けられているために、腐食性流体に対する耐食性や耐プラズマ性に優れ、かつ、密着性にも優れて長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１に本発明の第１の実施形態に係るアルミナ被覆材（以下「被覆材」という）の概略構造を表す断面図を示す。この被覆材１０Ａは、シリカガラス（石英ガラス；ＳｉＯ２）からなる基材１２と、基材１２の表面に設けられた中間膜１４と、中間膜１４の表面に最表面膜として設けられたα−コランダム型アルミナ膜１６（以下「α−Ａｌ２Ｏ３膜１６」と記す）とを備えた構造を有しており、中間膜１４は基材１２側からα−Ａｌ２Ｏ３膜１６側に向かって順に、Ｙ−Ｓｉ酸化物層２２，イットリア（Ｙ２Ｏ３）層２４（以下「Ｙ２Ｏ３層２４」と記す）、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ；Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）層２６（以下「ＹＡＧ層２６」と記す）とが積層されてなる多層構造を有している。
【００１３】
基材１２に用いられるシリカガラスは加工性に優れているので、複雑な形状の被覆材１０Ａを容易に製造することができる。基材１２の表面粗さがＲａで１μｍ以下であっても、後述するように化学溶液堆積法（ＭＯＤ法；Meta1-Organic Deposition）を用いて中間膜１４を設けることにより、中間膜１４を基材１２に対して強く密着させることができる。
【００１４】
中間膜１４の構成要素であるＹ−Ｓｉ酸化物層２２は、好ましくは、Ｙ２ＳｉＯ５またはＹ２Ｓｉ２Ｏ７またはこれらの混晶またはこれらの積層体からなる。中間膜１４は、ＳｉＯ２からなる基材１２から最表面膜であるα−Ａｌ２Ｏ３膜１６に向かって、その組成がＹ２ＳｉＯ５またはＹ２Ｓｉ２Ｏ７からＹ２Ｏ３へさらにＹ３Ａｌ５Ｏ１２へと、Ｓｉ，Ｙ，Ａｌが組成傾斜（成分傾斜）した構造となっているので、基材１２であるＳｉＯ２とＹ−Ｓｉ酸化物層２２との間、中間膜１４を構成する各層との間およびＹＡＧ層２６とα−Ａｌ２Ｏ３膜１６との間の界面での密着性を高めることができる。
【００１５】
Ｙ−Ｓｉ酸化物の熱膨張係数は約３×１０−６／℃〜８×１０−６／℃であり、Ｙ２Ｏ３の熱膨張係数は約７×１０−６／℃〜１０×１０−６／℃であり、ＹＡＧの熱膨張係数は約７×１０−６／℃〜１０×１０−６／℃であるので、中間膜１４を構成する各物質の熱膨張係数はほぼ等しい。また、ＳｉＯ２の熱膨張係数は０．４×１０−６／℃〜０．５×１０−６／℃であり、α−Ａｌ２Ｏ３の熱膨張係数は８×１０−６／℃〜１３×１０−６／℃であることから、中間膜１４の平均的な熱膨張係数はＳｉＯ２の熱膨張係数とα−Ａｌ２Ｏ３の熱膨張係数の中間にある。
【００１６】
すなわち、被覆材１０Ａでは、基材１２からα−Ａｌ２Ｏ３膜１６へ向かって熱膨張係数が段階的に変化する構成となっており、これにより、例えば、被覆材１０Ａをプラズマエッチング装置等の熱サイクルがかかる環境下で用いた場合でも、基材１２とα−Ａｌ２Ｏ３膜１６の熱膨張係数差に起因して被覆材１０Ａに生じる熱応力を中間膜１４で緩和することができる。こうして、基材１２からのα−Ａｌ２Ｏ３膜１６の剥離が抑制される。
【００１７】
中間膜１４の厚さは２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。中間膜１４の厚さが２０ｎｍ未満の場合には、膜厚の均一性を確保することが困難であり、また十分な熱応力緩和効果を得ることができず、一方、５００ｎｍ超の場合には、成膜のために後述する一体焼成プロセスを用いた場合には剥離が生じやすくなり、多段焼成プロセスを用いた場合には焼成回数が多くなってしまい、生産性が低下するという問題がある。
【００１８】
α−Ａｌ２Ｏ３膜１６の厚さは０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。α−Ａｌ２Ｏ３膜１６の厚さが０．１μｍ未満の場合には耐久性が不十分となり、一方、２０μｍ超の場合には、成膜時間が長くなって生産性が低下する問題や、被覆材１０Ａに発生する熱応力が大きくなってα−Ａｌ２Ｏ３膜１６の剥離が生じやすくなるという問題がある。
【００１９】
上述の通りの構造を有する被覆材１０Ａの製造は、ＭＯＤ法により基材１２の表面に中間膜１４を成膜し、その後に中間膜１４の表面にＣＶＤ法またはＰＶＤ法でα−Ａｌ２Ｏ３膜１６を成膜する方法によって行うことができる。
【００２０】
ＭＯＤ法は、基材に金属アルコラートや金属アルコキシド等の有機金属溶液を塗布し、これを乾燥してゲル化させることでセラミックス膜前駆体を形成した後、これを焼成（焼結）して結晶化させる成膜方法の一つである。溶液塗布の方法としては、膜厚均一性に優れるスピンコート法やディップコート法が好適に用いられる。
【００２１】
ＭＯＤ法による中間膜１４の成膜プロセスには一体焼成プロセスと多段焼成プロセスとがあり、そのいずれかの方法を用いてもよい。一体焼成プロセスでは、最初に基材１２の表面に、Ｙ−Ｓｉ酸化物層２２としてＹ２ＳｉＯ５からなる膜を成膜する場合にはモル比でＳｉ：Ｙ＝１：２に調製された金属アルコキシド溶液を、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７からなる膜を成膜する場合にはモル比でＳｉ：Ｙ＝１：１に調製された金属アルコキシド溶液を、これらの混晶からなる膜を成膜する場合にはモル比でＳｉ：Ｙ＝１：ｘ（１＜ｘ＜２）に調製された金属アルコキシド溶液を塗布し、その塗布膜を乾燥させて、Ｙ−Ｓｉ酸化物前駆体を形成する。このＹ−Ｓｉ酸化物前駆体を形成するためには、複数回の塗布，乾燥を行ってもよく、以下のＹ２Ｏ３前駆体とＹＡＧ前駆体の形成においても同様である。
【００２２】
続いて、Ｙ−Ｓｉ酸化物前駆体の表面にＹ２Ｏ３層２４を形成するための金属アルコキシド溶液を塗布し、その塗布膜を乾燥させてＹ２Ｏ３前駆体を形成する。さらにＹ２Ｏ３前駆体の表面にＹＡＧ層２６を形成するための金属アルコキシド溶液を塗布し、その塗布膜を乾燥させてＹＡＧ前駆体を形成する。こうして３層の前駆体が形成されたものを、所定温度で焼成する。
【００２３】
この一体焼成プロセスでは、加熱回数が１回で済むために生産性がよいという利点がある。また、焼結時にＹ−Ｓｉ酸化物前駆体から基材１２へのＹ成分の拡散、Ｙ−Ｓｉ酸化物前駆体とＹ２Ｏ３前駆体との間でのＹとＳｉの拡散、Ｙ２Ｏ３前駆体とＹＡＧ前駆体との間でのＹとＡｌの拡散が生じやすい。そのため各層の界面近傍での組成変化を連続性のあるものとすることができるので、各層間の密着性を高めることができ、また各層間の熱膨張係数変化も連続的となるので、熱応力緩和能力を高めることができる。
【００２４】
多段焼成プロセスは、Ｙ−Ｓｉ酸化物前駆体を形成したらその後に焼成処理を行ってＹ−Ｓｉ酸化物層２２を成膜し、同様にしてＹ２Ｏ３層２４，ＹＡＧ層２６を逐次形成することで中間膜１４を成膜する方法である。この多段焼成プロセスの場合でも、各層間での成分拡散は、前述の一体焼成プロセスを用いた場合よりは起こり難いが、生じないというわけではない。また、中間膜１４を厚くしたい場合には、一体焼成プロセスよりも、多段焼成プロセスの方が、膜剥離や亀裂発生を抑制することができる点で有利である。
【００２５】
中間膜１４の成膜プロセスにおいては、Ｙ−Ｓｉ酸化物層２２，Ｙ２Ｏ３層２４およびＹＡＧ層２６はそれぞれ、Ｘ線回折法により各結晶相を同定することができる程度に結晶化させることが好ましい。図２にＳｉＯ２からなる基材１２の表面に、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７，Ｙ２ＳｉＯ５，Ｙ２Ｏ３，ＹＡＧの４層からなる中間膜のＸ線回折チャートを示す。
【００２６】
なお、これらの各層はＭＯＤ法による逐次焼成により形成した。すなわち、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７層は、Ｙ２Ｏ３のＭＯＤ剤とＳｉＯ２のＭＯＤ剤をＹ：Ｓｉ＝１：１となるように混合調製してこれをスピンコート成膜し、乾燥後に１２００℃で焼成して形成した。続いて、Ｙ２ＳｉＯ５層は、Ｙ２Ｏ３のＭＯＤ剤とＳｉＯ２のＭＯＤ剤をＹ：Ｓｉ＝２：１となるように混合調製してこれをスピンコート成膜し、乾燥後に１２００℃で焼成して形成した。次いで、Ｙ２Ｏ３層は、Ｙ２Ｏ３のＭＯＤ剤をスピンコート成膜し、乾燥後に１２００℃で焼成して形成した。ＹＡＧ層は、ＹＡＧのＭＯＤ剤をスピンコート成膜し、乾燥後に１２００℃で焼成して形成した。各層の膜厚は４０〜２００ｎｍとした。ここでは焼成温度は全ての層について１２００℃としたが、結晶化層を形成することができる限りにおいて焼成温度に制限はなく、例えば、９００℃〜１５００℃で焼成することができる。焼成温度は、通常は、後の焼成温度が先の焼成温度と同じかそれよりも低い温度に設定する。
【００２７】
図２に示されるように、結晶化された中間膜１４では、結晶化によって緻密化が進んで密度が大きくなり、耐プラズマ性（耐エッチング性）が向上する。
【００２８】
中間膜１４を成膜した後に、中間膜１４の表面にα−Ａｌ２Ｏ３膜１６を成膜する。α−Ａｌ２Ｏ３膜１６の成膜方法に限定はないが、緻密質で厚さが一定な膜を形成することができるという観点から、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法が好適であり、特に成膜速度の速いＣＶＤ法が好適である。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る被覆材について説明する。図３にその被覆材１０Ｂの概略断面図を示す。この被覆材１０Ｂが先に説明した被覆材１０Ａと比較して異なる点は、基材１２と中間膜１４との間にダイヤモンドライクカーボン膜１８（以下「ＤＬＣ膜１８」と記す）が設けられている点である。そこで、以下、このＤＬＣ膜１８について説明する。
【００３０】
ＤＬＣ膜１８は、炭素原子から構成されたアモルファス（非晶質）構造を有する薄膜であり、炭素原子の結合状態はタイヤモンド構造（ｓｐ３混成軌道による共有結合）とグラファイト構造（ｓｐ２混成軌道による共有結合）の両方を有する。そのため、ＤＬＣ膜１８の熱膨張係数や比抵抗等の物性は、ダイヤモンドとグラファイトとの中間的な特性を示す。なお、ＤＬＣ膜１８は、ＣＶＤ法によって非常に平滑性に優れた性状のものを成膜することができ、摩擦係数も小さいという特性も有している。
【００３１】
ＤＬＣ膜１８の熱膨張係数は１×１０−６／℃〜４×１０−６／℃であり、基材１２と中間膜１４の各熱膨張係数の中間値を示す。そのため、ＤＬＣ膜１８を設けることによって、被覆材１０Ｂに熱サイクルが掛かった場合に、基材１２とα−Ａｌ２Ｏ３膜１６の熱膨張係数差によって発生する熱応力を中間膜１４とともに緩和することができ、これによりα−Ａｌ２Ｏ３膜１６と中間膜１４の剥離を抑制することができる。
【００３２】
ＤＬＣ膜１８の厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。ＤＬＣ膜の厚さが１０ｎｍ未満の場合は、十分な熱応力緩和効果を得ることができず、また平滑で厚みが一定の膜の成膜が困難である。一方、２００ｎｍ超の場合には、ＤＬＣ膜１８が剥離しやすくなり、また、成膜時間が長くなって生産性が低下するという問題がある。
【００３３】
ＤＬＣ膜１８の成膜は、成膜面積が広く、基材１２の表面に短時間で成膜することができ量産性に優れるという特徴を有するプラズマＣＶＤ法により行うことが好ましい。具体的には、真空チャンバ内に、例えば、原料ガスとしてベンゼンガス，メタンガス，アセチレンガス等の炭化水素ガスと水素ガスを導入し、直流アーク放電プラズマを発生させて、炭化水素イオンや励起されたラジカルを生成させるとともに基材１２を直流負電圧にバイアスすることにより、生成したイオン等をバイアス電圧に応じたエネルギーで基材１２に衝突させて固体化させる。こうして、基材１２の表面にＤＬＣ膜１８が成膜される。
【００３４】
なお、ＤＬＣ膜１８の成膜は、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法等によって行うこともできるが、ＰＶＤ法では基材１２の表面温度の的確な制御が必要である等の成膜操作上の煩雑さがある。
【００３５】
ＤＬＣ膜１８を構成する炭素原子の結合状態は、先に説明した通り、ダイヤモンド構造とグラファイト構造の両方を含んでおり、成膜条件を制御して各結合の存在割合を変化させることによって、ＤＬＣ膜１８中で熱膨張係数に傾斜を設けることができる。ダイヤモンド構造を多く含む場合よりもグラファイト構造を多く含む場合の方が熱膨張係数は大きくなる。また、被覆材１０Ｂの場合、基材１２の熱膨張係数は中間膜１４の熱膨張係数よりも小さい。そこで、ＤＬＣ膜１８を、基材１２側ではダイヤモンド構造が多く、中間膜１４に近づくにしたがってグラファイト構造が多くなるような、熱膨張係数傾斜構造とすることが好ましい。これにより、ＤＬＣ膜１８による熱応力緩和効果をさらに高めることができ、中間膜１４およびα−Ａｌ２Ｏ３膜１６の剥離を抑制することができる。
【００３６】
プラズマＣＶＤ法によるＤＬＣ膜の成膜工程においては、低温で成膜するほどダイヤモンド構造よりもグラファイト構造が多いアモルファス構造となり、逆に高温で成膜するほどグラファイト構造よりもダイヤモンド構造が多いアモルファス構造となるので、上記のような熱膨張係数傾斜構造を有するＤＬＣ膜は、２５０℃以上８００℃以下の温度から２００℃以上４００℃以下の温度へ降温させながら成膜させることが好ましい。なお、ＤＬＣ膜におけるｓｐ２混成軌道による共有結合およびｓｐ３混成軌道による共有結合の定量は、電子エネルギー損失分光法（Electron Energy-Loss Spectroscopy；EELS）による結合スペクトル解析及びラマン分光法によるスペクトル解析により確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のアルミナ被覆材は、プラズマエッチング装置等の腐食性環境下において用いられる耐食性材料として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施形態に係るアルミナ被覆材の概略構造を示す断面図。
【図２】アルミナ被覆材が具備する中間膜のＸＲＤチャート。
【図３】第２の実施形態に係るアルミナ被覆材の概略構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１０Ａ，１０Ｂ…アルミナ膜被覆材（被覆材）、１２…基材、１４…中間膜、１６…α−コランダム型アルミナ膜（α−Ａｌ２Ｏ３膜）、１８…ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜、２２…Ｓｉ−Ｙ酸化物層、２４…イットリア（Ｙ２Ｏ３）層、２６…イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）層。
【図１】
2008007343.tif 000003
【図２】
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【図３】
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