(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理装置に適用される部材における金属製の表面を露わにするブラスト処理によって、前記金属製の前記表面を粗化し、前記金属製の前記表面に、前記ブラスト処理に起因する残渣、および、前記ブラスト処理に用いたメディアの一部を残留させることと、
前記表面が有する算術平均粗さＲａであって、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａが、前記ブラスト処理によって得られた前記金属製の前記表面における算術平均粗さＲａの５３％以上同一以下となり、かつ、前記ブラスト処理によって前記金属製の前記表面に残留した前記メディアの一部が前記金属製の前記表面に残留するように、粗化された前記表面をエッチング液によってエッチングすることと、を含み、
前記メディアの一部を残留させることは、循環型ブラスト装置を用いた前記ブラスト処理を行うことを含み、
前記エッチング液を用いてエッチングすることは、
粗化された前記表面から２μｍ以上１２μｍ以下の厚さをエッチングによって除去すること、
前記エッチングの後において表面が有する算術平均粗さＲａが０．８μｍ以上１．２μｍ以下であること、および、
前記エッチングの後に前記金属製の前記表面に残留する各メディアが、前記部材の前記表面のうち、そのメディアが打ち込まれた部分とともに閉塞された領域を形成し、当該メディアとそのメディアが打ち込まれた前記部分とが前記閉塞された領域を囲むように前記表面をエッチングすることを含む
表面処理方法。
【請求項２】
前記表面は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、銅、および、銅合金から構成される群から選択されるいずれかから形成される
請求項１に記載の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタ装置、エッチング装置、および、アッシング装置などの各種の真空処理装置は、金属製の表面を有した多数の部材から構成されている。真空処理装置を構成する部材には、真空処理装置において対象に対する処理が行われる処理空間を区画する部材、および、処理空間内に配置される部材が含まれる。これらの部材には、処理空間内での処理に伴い生じる成膜種が付着することによって、成膜物が堆積する。部材から脱離した成膜物はパーティクルとなり、対象や部材に付着することによって対象を汚染する可能性がある。そのため、例えば、スパッタ装置が備える防着板の表面には、ブラスト処理と溶射とが施されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２４９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、真空処理装置に適用される部材の表面に対する処理には、表面に堆積した成膜物の脱離を抑える観点において、未だ検討の余地が残されている。
本発明は、部材の表面に堆積した成膜物が部材から脱離することを抑制しつつ内在物の放出を抑制可能とした表面処理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】
【０００５】
上記課題を解決するための表面処理方法は、部材における金属製の表面を露わにするブラスト処理によって、前記金属製の表面を粗化し、前記金属製の表面を、金属および前記ブラスト処理に起因する残渣のみとすることと、前記表面が有する算術平均粗さＲａであって、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａが、前記ブラスト処理によって得られた前記金属製の表面における算術平均粗さＲａの５３％以上同一以下となるように、粗化された前記表面をエッチング液によってエッチングすることと、を含む。
【０００６】
上記構成によれば、表面処理方法を施された部材において、粗化後のエッチングによってブラスト処理に起因する残渣すなわち汚れは内包され、言い換えればブラスト処理で利用されるメディアと表面との間に封じられて放出されず、さらに、エッチングを受けた表面についてはブラスト処理に起因する残渣が清浄化された状態となる。そのため、当該部材が真空処理装置に用いられた場合に、粗化されていない表面を有する部材や、粗化されたもののブラスト処理に起因する汚れを有した表面を有する部材に比べて、部材の表面に堆積した成膜物が脱離しにくくなる。同時に、エッチング量を最小限としつつ、ガス放出量を抑えることができ、かつ、内包された残渣がガスとして放出されることも抑えることができ、真空処理装置に適用される部材の表面に対する処理として必要十分な処理を提供することができる。
【０００７】
上記表面処理方法において、前記エッチング液を用いてエッチングすることは、粗化された前記表面から１μｍ以上１２μｍ以下の厚さをエッチングによって除去することを含んでもよい。
【０００８】
上記構成によれば、エッチング後の表面における算術平均粗さＲａをブラスト処理後の算術平均粗さＲａに対する５３％以上に維持すると同時に、ガス放出量をブラスト処理による残渣を含まない表面におけるガス放出量により近付けることができ、真空処理装置に適用される部材の表面処理として必要十分な性能を提供することができる。
【０００９】
上記表面処理方法において、前記エッチング液を用いてエッチングすることは、粗化された前記表面から２μｍ以上８μｍ以下の厚さをエッチングによって除去することを含んでもよい。
【００１０】
上記構成によれば、エッチング後の表面における算術平均粗さＲａをブラスト処理後の算術平均粗さＲａに対する５３％以上に維持すると同時に、ガス放出量をブラスト処理による残渣を含まない表面におけるガス放出量にさらに近付けることができ、真空処理装置に適用される部材の表面処理として必要十分な性能を提供することができる。
【００１１】
上記表面処理方法において、前記表面は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、銅、および、銅合金から構成される群から選択されるいずれかから形成されてもよい。この構成によれば、部材が、真空処理装置に適用されることが好適な金属から形成される表面を有することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】表面処理方法の一実施形態において部材の表面に対してブラスト処理を行う工程を説明するための工程図。
【図２】同実施形態において部材の表面をエッチングする工程を説明するための工程図。
【図３】同実施形態において部材の表面を洗浄する工程を説明するための工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１から図３を参照して、表面処理方法の一実施形態を説明する。以下では、表面処理方法、および、実施例を説明する。
【００１４】
［表面処理方法］
図１から図３を参照して、表面処理方法を説明する。
表面処理方法は、部材の表面を粗化することと、粗化された表面をエッチング液によってエッチングすることとを含む。部材の表面を粗化することでは、部材における金属製の表面を露わにするブラスト処理によって、金属製の表面を粗化し、金属およびブラスト処理に起因する残渣のみとする。粗化された表面をエッチング液によってエッチングすることでは、表面が有する算術平均粗さＲａであって、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａが、ブラスト処理によって得られた金属製の表面における算術平均粗さＲａの５３％以上同一以下となるように、粗化された表面をエッチング液によってエッチングする。
【００１５】
こうした表面処理方法によれば、表面処理方法を施された部材は、粗化後のエッチングによってブラスト処理に起因する残渣は内包され、言い換えればブラスト処理で利用されるメディアと表面との間に封じられて放出されず、さらに、エッチングを受けた表面についてはブラスト処理に起因する残渣が清浄化された状態となる。そのため、当該部材が真空処理装置に用いられた場合に、粗化されていない表面を有する部材や、粗化されたもののブラスト処理に起因する汚れを有した表面を有する部材に比べて、部材の表面に堆積した成膜物が脱離しにくくなる。
同時に、エッチング量を最小限としつつ、ガス放出量を抑えることができ、かつ、内包された残渣がガスとして放出されることも抑えることができ、真空処理装置に適用される部材の表面に対する処理として必要十分な処理を提供することができる。
【００１６】
図１が示すように、表面処理方法では、まず、金属製の表面１０Ｆを有した部材１０を準備する。部材１０において、少なくとも表面が金属製であればよいが、部材１０の全体が金属によって形成されてもよい。表面１０Ｆは、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、銅、および、銅合金から構成される群から選択されるいずれかから形成されてよい。これにより、部材１０が、真空処理装置に適用されることが好適な金属から形成される表面１０Ｆを有することが可能である。なお、表面処理方法が施される部材１０は、一度も真空処理装置に搭載されていない部材でもよいし、真空処理装置に搭載されて、真空処理装置での処理に曝された後に、一旦真空処理装置から取り外された部材でもよい。
【００１７】
部材１０が適用される真空処理装置は、部材１０の表面１０Ｆに成膜物を堆積させることが可能な装置である。真空処理装置は、例えば、各種の成膜装置、エッチング装置、および、アッシング装置などであってよい。成膜装置は、例えば、スパッタ装置、ＣＶＤ装置、および、蒸着装置などであってよい。
【００１８】
部材１０は、上述した各種の真空処理装置に用いられる。部材１０は、真空処理装置が区画する処理空間内に配置される部材でもよいし、処理空間を区画するための部材であってもよい。処理空間内に配置される部材は、例えば、成膜種が処理空間内に飛散することを抑える防着板や、真空処理装置の処理対象を支持するトレイなどであってよい。処理空間を区画する部材は、例えば、処理空間を区画する真空槽の内壁を形成する部材であってよい。すなわち、部材１０は、平板状を有してもよいし、所定の曲面に沿う形状を有してもよい。また、部材１０は、１つの板部材から形成されてもよいし、複数の板部材の組み合わせであってもよい。
【００１９】
次いで、表面１０Ｆに対してブラスト処理を行うことによって、表面１０Ｆを粗化する。部材１０の表面１０Ｆにおける表面粗さを、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａによって評価することが可能である。
【００２０】
ブラスト処理では、ブラスト装置のノズルＮから噴射されるメディアＭを部材１０の表面１０Ｆに打ち付ける。これにより、ブラスト処理後の表面１０Ｆをブラスト前の表面１０Ｆよりも粗化させる。
【００２１】
メディアＭを形成する材料は、例えば、金属、金属酸化物、金属炭化物、シリコン酸化物、および、シリコン炭化物などであってよい。メディアＭを形成する材料は、例えば、鉄、アルミナ、ジルコニア、酸化シリコン、炭化シリコン、および、珪砂などであってよい。メディアＭは、各材料によって形成された微粒子である。なお、メディアＭは、互いに異なる材料で形成された微粒子を２種類以上含んでもよい。
【００２２】
メディアＭの粒度は、５０番手以上３００番手以下であることができる。なお、メディアＭの粒度は、ＪＩＳ  Ｚ  ０３１１：２００４に規定されている。メディアＭにおいて、３３０℃での蒸気圧は１．３３×１０−４Ｐａ以下であってよい。また、メディアＭが有する蒸気圧曲線は、亜鉛の蒸気圧曲線を下回ることが好ましい。メディアＭにおいて、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４：２００９に規定されるビッカース硬さが、４００以上であってよい。これにより、所望の算術平均粗さＲａを有した表面１０Ｆを得る確実性が高まる。
【００２３】
ブラスト処理に用いられるメディアＭは、メディアＭの利用効率を高める目的から、繰り返し用いられることが多い。すなわち、ブラスト処理に用いられるブラスト装置は、ブラスト装置内においてメディアＭを循環させる循環型ブラスト装置であることが多い。また、ブラスト処理の対象である金属製の表面１０Ｆには、以下の理由から油性の汚れが付着していることが多い。すなわち、表面１０Ｆの変質、例えば錆などを抑えるために、部材１０が形成された後に、表面１０Ｆに対して油脂が塗布されることが多い。あるいは、部材１０を形成するための金属の加工を円滑にするために、部材１０の母材のなかで、表面１０Ｆに対応する部分には油脂が塗布されることが多い。
【００２４】
そのため、表面１０Ｆに打ち付けられたメディアＭには、表面１０Ｆに塗布された油脂が付着し、これによって、メディアＭが油脂によって汚染される。そして、メディアＭが部材１０に打ち付けられる回数が増えるほど、メディアＭに付着した油脂の量も多くなる。
【００２５】
なお、粗化前の表面１０Ｆに塗布された油脂であれば、油脂の拭き取りや、表面１０Ｆを水などによって洗浄することによって、表面１０Ｆに付着した油脂を取り除くことが可能である。しかしながら、ブラスト処理によって、メディアＭとともに表面１０Ｆに打ち込まれた油脂は、粗化前の表面１０Ｆに塗布された油脂とは異なり、拭き取りや洗浄によっては部材１０の表面１０Ｆから取り除くことが難しい。
【００２６】
図２が示すように、エッチング液Ｅを用いて、粗化された表面１０Ｆをエッチングする。本実施形態では、第１処理槽Ｔ１に充填されたエッチング液Ｅに部材１０を浸漬することによって、部材１０の表面１０Ｆをエッチング液Ｅによってエッチングする。
【００２７】
表面１０Ｆのエッチングでは、粗化された表面から１μｍ以上１２μｍ以下の厚さをエッチングによって除去することが好ましく、２μｍ以上８μｍ以下の厚さをエッチングによって除去することがより好ましい。
【００２８】
なお、エッチングによる除去量が１μｍ以上１２μｍ以下であることによって、エッチング後の表面における算術平均粗さＲａをブラスト処理後の表面粗さに対する５３％以上に維持すると同時に、表面１０Ｆのガス放出量をブラスト処理による残渣を含まない表面におけるガス放出量により近付けることが可能である。さらには、エッチングによる除去量が２μｍ以上８μｍ以下であることによって、表面１０Ｆのガス放出量をブラスト処理による残渣を含まない表面におけるガス放出量にさらに近付けることが可能である。
【００２９】
上述したように、ブラスト処理によって、メディアＭとともに表面１０Ｆに打ち込まれた油脂は、粗化前の表面１０Ｆに塗布された油脂とは異なり、拭き取りや洗浄によっては部材１０の表面１０Ｆから取り除くことが難しい。この点で、エッチング液Ｅを用いた表面１０Ｆのエッチングによれば、部材１０の表面１０Ｆから所定の厚さ分だけエッチングされるため、表面から油脂は除去される。なお、部材１０の一部とともに部材１０に打ち込まれたメディアＭ、および、メディアＭとともに部材１０に打ち込まれた油脂は取り除かれておらず、部材１０の表面１０Ｆに残留している。しかしながら、表面１０Ｆのうち、メディアＭを含む領域であって、かつ、エッチング液Ｅに晒された領域からは油脂が除去され、かつ、メディアＭと部材１０に囲まれた領域は閉塞されている。そのため、表面処理が施された後に、メディアＭに対して外力などが与えられない限り、油脂は閉塞された環境から放出されることが無いため、不都合はない。
【００３０】
なお、エッチングによる除去量が１μｍ以上１２μｍ以下、さらには、２μｍ以上８μｍ以下であれば、表面１０Ｆの算術平均粗さＲａをブラスト処理後の算術平均粗さＲａに対する５３％以上とする確実性を高めることが可能である。これにより、ブラスト処理後に得られる算術平均粗さＲａを維持することによって、表面１０Ｆが有する算術平均粗さＲａによって成膜物が脱離しにくくなる効果を担保することが可能である。
【００３１】
部材１０から放出される気体の分析は、例えば、昇温脱離ガス分析装置に取り付けられた四重極質量分析計によって行われる。気体の分析は、例えば、昇温脱離ガス分析装置を減圧した後に、昇温脱離ガス分析装置を用いて、所定の温度まで部材１０を昇温させる。この際に、昇温脱離ガス分析装置内に放出された気体を四重極質量分析計によって分析する。
【００３２】
エッチング液Ｅは、例えば、水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、塩酸（ＨＣｌ）、フッ酸（ＨＦ）、硝酸（ＨＮＯ３）、および、メタリン酸（ＨＰＯ３）などであってよい。エッチング液Ｅはこれらの溶液のうちの１つのみを含んでもよいし、２つ以上を含んでもよい。
【００３３】
なお、部材１０がアルミニウム合金から形成される場合には、エッチング液Ｅとして以下に列挙する溶液を用いることが可能である。エッチング液Ｅは、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、および、硫酸であってよく、これらの少なくとも２つを含む混合液であってもよい。また、エッチング液Ｅは、水酸化ナトリウムフェリシアン化カリウム水溶液、および、水酸化ナトリウム水溶液に塩化亜鉛を混合した溶液でもよい。なお、部材１０の表面１０Ｆを電解エッチングによってエッチングする場合には、硫酸とリン酸とを混合した溶液をエッチング液Ｅとして用いることが可能である。
【００３４】
部材１０がチタンから形成される場合には、エッチング液Ｅとして以下に列挙する溶液を用いることができる。エッチング液Ｅは、水酸化カリウム水溶液と過酸化水素とを混合した溶液、エタノールに二フッ化水素アンモニウムを混合した溶液、フッ酸、フッ酸と硝酸鉄（ＩＩＩ）水溶液との混合液、および、塩酸であってよい。なお、部材１０の表面１０Ｆを電解エッチングによってエッチングする場合には、エチレングリコールと塩化ナトリウム水溶液との混合液をエッチング液Ｅとして用いることが可能である。
【００３５】
部材１０が銅から形成される場合には、エッチング液Ｅとして以下に列挙する溶液を用いることができる。エッチング液Ｅは、硝酸、過硫酸アンモニウム、塩酸と硝酸との混合液、および、硝酸とフッ酸との混合液であってよい。部材１０の表面１０Ｆを電解エッチングによってエッチングする場合には、リン酸をエッチング液Ｅとして用いることが可能である。
【００３６】
なお、これらのエッチング液Ｅのなかで、フッ酸を含む溶液、および、亜鉛を含む溶液以外の溶液を用いることが好ましい。これにより、部材１０が適用された真空処理装置内にフッ酸が放出されること、または、真空処理装置内の温度が１００℃程度になった場合に、真空処理装置内に亜鉛が放出されることが抑えられる。
【００３７】
図３が示すように、洗浄液Ｃを用いてエッチング後の部材１０を洗浄する。本実施形態では、第２処理槽Ｔ２に充填された洗浄液Ｃに部材１０を浸漬することによって、部材１０の表面１０Ｆを洗浄液Ｃによって洗浄する。洗浄液Ｃは、例えば、純水および超純水であってよい。洗浄液Ｃの温度は、例えば１０℃以上であってよく、洗浄液Ｃは沸騰していてもよい。洗浄液Ｃとして純水または超純水を用いることによって、部材１０が真空処理装置に適用された場合に、真空処理装置内に放出される可能性がある物質が部材１０の表面１０Ｆに残存することが抑えられる。
【００３８】
［実施例］
表１を参照して、実施例を説明する。
［比較例１］
４５ｍｍの直径と、３ｍｍの厚さとを有し、ＪＩＳ  Ｈ  ４０００：２０１４に規定されるアルミニウム合金であるＡ５０５２製の円板を準備した。ＪＩＳ  Ｚ  ０３１１：２００４に規定される１００番手のアルミナをメディアとして準備し、乾式のブラスト処理によって、円板の表面を粗化した。次いで、円板をビーカーに充填されたエタノールに浸漬し、超音波洗浄を５分間行った。こうした超音波洗浄を行うごとにエタノールを交換しながら、エタノールによる円板の洗浄を５回行った。これにより、比較例１の円板を得た。
【００３９】
［比較例２］
比較例１において、円板の表面を、切削中の温度が４０℃を超えないように円板を冷却しながら施盤を用いて削ることにより、算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下となるように、表面を加工した以外は、比較例１と同様の方法によって、比較例２の円板を得た。
【００４０】
［実施例１］
４５ｍｍの直径と、３ｍｍの厚さとを有し、ＪＩＳ  Ｈ  ４０００：２０１４に規定されるアルミニウム合金であるＡ５０５２製の円板を準備した。ＪＩＳ  Ｚ  ０３１１：２００４に規定される１００番手のアルミナをメディアとして準備し、乾式のブラスト処理によって、円板の表面を粗化した。次いで、７０℃、かつ、１５質量％の硫酸に部材を１分間浸漬して、円板の表面をエッチングした。これにより、円板の厚さ方向に沿って円板の表面を１μｍエッチングした。そして、円板の表面を水洗した後に、円板を純水に浸漬した。最後に、円板の表面を純水で洗い流すことによって、実施例１の円板を得た。
【００４１】
［実施例２］
実施例１において、円板を硫酸に浸漬する時間を３分に変更し、これによって、円板の厚さ方向に沿って円板の表面を２μｍエッチングした以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例２の円板を得た。
【００４２】
［実施例３］
実施例１において、円板を硫酸に浸漬する時間を１０分に変更し、これによって、円板の厚さ方向に沿って円板の表面を８μｍエッチングした以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例３の円板を得た。
【００４３】
［実施例４］
実施例１において、円板を硫酸に浸漬する時間を１５分に変更し、これによって、円板の厚さ方向に沿って円板の表面を１２μｍエッチングした以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例４の円板を得た。
【００４４】
［実施例５］
実施例１において、粗化後の円板を５０℃、かつ、５０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に３分間浸漬し、これによって、円板の厚さ方向に沿って円板の表面を８μｍエッチングした以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例５の円板を得た。
【００４５】
［評価方法］
［算術平均粗さＲａ］
各円板の表面について、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に準拠した方法によって、算術平均粗さＲａを測定した。測定結果は、以下の表１に示す通りであった。
【００４６】
［ガス放出量］
昇温脱離法を用いて各円板が真空中に放出する気体を測定した。なお、ガス放出量の測定には、J.Vac. Soc. Jpn : 58 (2015)「真空工学とその応用のためのガス放出測定」（稲吉さかえ）のＦｉｇ．１に記載の昇温脱離ガス分析装置を用いた。各円板を昇温脱離ガス分析装置に入れた後、昇温脱離ガス分析装置内を真空に減圧した。次いで、昇温脱離ガス分析装置内の温度を０．１℃／秒の昇温速度で３００℃まで昇温した。昇温脱離ガス分析装置内の温度が３００℃に昇温されるまでの間に円板から放出された気体の量を測定した。そして、比較例２の円板から放出された気体の量によって、各円板から放出された気体の量を規格化した。規格化した値は、以下の表１に示す通りであった。
【００４７】
また、各円板から放出された気体について、昇温脱離ガス分析装置に取り付けられた四重極質量分析計を用いて、気体の種類を特定した。四重極質量分析計によって、質量比ｍ／ｚが２以上１００以下の気体について質量分析を行った。質量比ｍ／ｚにおいて、２を水素の質量比（ＭＨ）に設定し、１７および１８を水の質量比（ＭＨ２Ｏ）に設定し、１２、１５、２７、２９、３９、４１、４３、４４、５５、５６、５７、および、５８を炭化水素の質量比（ＭＣＨ）に設定した。そして、水素の質量比と水の質量比との和（ＭＨ＋ＭＨ２Ｏ）に対する炭化水素の質量比（ＭＣＨ／（ＭＨ＋ＭＨ２Ｏ））を算出した結果は、以下の表１に示す通りであった。
【００４８】
［付着物の量］
算術平均粗さＲａの測定、および、ガス放出量の測定が終了した後に、各円板の表面に５００μｍの厚さを有したアルミニウム膜を形成した。そして、アルミニウム膜の表面に、横の長さが１ｃｍであり、縦の長さが２ｃｍである長方形状を有したテープを貼り付け、当該テープをアルミニウム膜から剥がしたときに、テープの粘着面に付着したアルミニウム粒子の量を目視によって観察した。アルミニウム粒子の量を以下の水準によって評価した。評価結果は、以下の表１に示す通りであった。
【００４９】
なお、アルミニウムの付着量は表面の尖り度（クルトシス、Ｒｋｕ）に起因する結果であると発明者らは想定している。物理的加工による尖り度は、エッチングを受けることによって劇的に減少し、その結果が付着物の量に反映されていると考えている。つまり、エッチングにより、部材の発塵確率を減少させることが確認できたと言える。
【００５０】
◎  アルミニウム粒子が目視では確認できない
○  アルミニウム粒子がほとんど付着していない
△  アルミニウム粒子の付着量が少ない
×  アルミニウム粒子の付着量が多い
【００５１】
【表１】
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【００５２】
表１が示すように、円板の表面における算術平均粗さＲａは、比較例１において１．５μｍであり、比較例２において０．１μｍであることが認められた。円板の表面における算術平均粗さＲａは、実施例１において１．５μｍであり、実施例２において１．２μｍであり、実施例３において１．０μｍであり、実施例４において０．８μｍであり、実施例５において１．２μｍであることが認められた。
【００５３】
実施例１から実施例５によれば、粗化後の表面をエッチングしても、エッチング後の表面における算術平均粗さＲａが、粗化前の表面における算術平均粗さＲａの５３％以上同一以下に維持されることが認められた。
【００５４】
ガス放出量は、比較例１において１５．０であり、比較例２において１．０であることが認められた。ガス放出量は、実施例１において１．８であり、実施例２において１．２であり、実施例３において１．２であり、実施例４において１．１であり、実施例５において１．３であることが認められた。比較例２における算術平均粗さＲａは０．１であり、実施例１から実施例５の円板における算術平均粗さＲａに比べて小さいことから、比較例１の円板が備える表面における表面積は、実施例１から実施例５の円板が備える表面における表面積よりも小さいと推察できる。しかしながら、比較例１の円板におけるガス放出量を１．０とした場合であっても、実施例１から実施例５の円板におけるガス放出量は１．８倍以下に収まっていることから、上述した表面処理方法は、必要十分な表面処理であることが認められた。特に、エッチングの厚さが２μｍ以上である場合には、ガス放出量が、比較例２の円板におけるガス放出量の１．３倍以下を実現しているためより好適であることが認められた。
【００５５】
水素の質量比と水の質量比との和に対する炭化水素の質量比は、比較例１において０．３５であり、比較例２において０．０９であることが認められた。水素の質量比と水の質量比との和に対する炭化水素の質量比は、実施例１において０．２１であり、実施例２において０．１１であり、実施例３において０．０９であり、実施例４において０．０８であり、実施例５において０．１１であることが認められた。なお、実施例４によれば、ガス放出量は比較例２の１．１倍であり、かつ、炭化水素の質量比は、比較例２に対して略１０％減少しているため、実施例４において行われた表面処理は、比較例２と同等な表面を有した円板を得ることが可能な処理であると言える。また、実施例３および実施例５において行われた表面処理も、実施例４と同等、すなわち比較例２と同等な表面を有した円板を得ることが可能な処理であると言える。しかも、実施例３および実施例５によれば、実施例４に比べてエッチング量が少ないため、工程時間や環境負荷の増大を抑えつつ、必要十分な表面処理を提供することが可能である。
【００５６】
実施例１から実施例５におけるガス放出量、および、水素の質量比と水の質量比との和に対する炭化水素の質量比は、比較例１に対して大幅に小さいことが認められた。こうした結果から、ブラスト処理による粗化後の表面を単に洗浄するのみでは、ブラスト処理に起因する汚れを十分に清浄化することが難しい一方で、表面のエッチングを行うことによって、ブラスト処理に起因する汚れが清浄化されると言える。すなわち、粗化後の表面を１μｍ以上の厚さでエッチングすることにより、ブラスト処理に起因する汚れをエッチングによってほぼ取り除くことが可能であることが認められた。
【００５７】
また、実施例２から実施例５におけるガス放出量、および、水素の質量比と水の質量比との和に対する炭化水素の質量比は、比較例２におけるガス放出量、および、水素の質量比と水の質量比との和に対する炭化水素の質量比と同程度であることが認められた。こうした結果から、粗化後の表面を２μｍ以上の厚さでエッチングすることにより、ブラスト処理に起因する汚れをエッチングによってさらに取り除くことが可能であると言える。
【００５８】
付着物の量は、比較例１において「×」であり、比較例２において「△」であることが認められた。付着物の量は、実施例１において「○」であり、実施例２から５において「◎」であることが認められた。このように、実施例１から５によれば、単に算術平均粗さＲａが高いだけでなく、所定の算術平均粗さＲａを有し、かつ、表面におけるブラスト処理に起因した汚れが清浄化され、かつ、尖り度が減少する。これによって、表面に付着した成膜物が脱離しにくくなると同時に発塵確率をも減少させることができると言える。すなわち、本方法により清浄化された表面を有する部材によれば、部材が適用された真空処理装置内でのパーティクルの発生が抑えられると言える。
【００５９】
以上説明したように、表面処理方法の一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）部材１０が真空処理装置に用いられた場合に、粗化されていない表面を有する部材や、粗化されたもののブラスト処理に起因する汚れを有した表面を有する部材に比べて、部材１０の表面１０Ｆに堆積した成膜物が脱離しにくくなる。
【００６０】
（２）エッチング量を最小限としつつ、ガス放出量を抑えることができ、かつ、内包された残渣がガスとして放出されることも抑えることができ、これによって、真空処理装置に適用される部材１０の表面１０Ｆに対する処理として必要十分な処理を提供することができる。
【００６１】
（３）１μｍ以上１２μｍ以下の厚さをエッチングによって除去することによって、エッチング後の表面１０Ｆにおける算術平均粗さＲａをブラスト処理後の算術平均粗さＲａに対する５３％以上に維持すると同時に、ガス放出量をブラスト処理による残渣を含まない表面におけるガス放出量により近付けることが可能である。
【００６２】
（４）２μｍ以上８μｍ以下の厚さをエッチングによって除去することによって、エッチング後の表面１０Ｆにおける算術平均粗さＲａをブラスト処理後の算術平均粗さＲａに対する５３％以上に維持すると同時に、ガス放出量をブラスト処理による残渣を含まない表面におけるガス放出量にさらに近付けることが可能である。
【００６３】
（５）部材１０が、真空処理装置に適用されることが好適な金属から形成される表面１０Ｆを有することが可能である。
【００６４】
なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［表面］
・表面１０Ｆは、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、銅、および、銅合金から構成される群から選択される金属以外の金属から形成されてもよい。この場合であっても、表面１０Ｆを粗化し、かつ、粗化された表面１０Ｆにおける算術平均粗さＲａを粗化前よりも高くするように表面１０Ｆをエッチングすることによって、上述した（１）に準じた効果を得ることは可能である。
【００６５】
［ブラスト処理］
・表面１０Ｆのブラスト処理には、乾式のブラスト処理に代えて、湿式のブラスト処理を用いてもよい。
【００６６】
［エッチング］
・部材１０をエッチング液Ｅに浸漬する代わりに、部材１０の表面１０Ｆにエッチング液Ｅをスプレーによって吹きかけることによって、表面１０Ｆをエッチングしてもよい。
【００６７】
［洗浄］
・部材１０を洗浄液Ｃに浸漬する代わりに、部材１０の表面１０Ｆに洗浄液Ｃをスプレーによって吹きかけることによって、表面１０Ｆを洗浄してもよい。
【００６８】
［養生］
・表面処理方法は、表面１０Ｆをエッチングする工程の後に、部材１０を養生する工程を含んでもよい。すなわち、表面処理方法は、部材１０を保護部材によって覆う工程を含んでもよい。これにより、部材１０が輸送される際に、エッチング後の表面１０Ｆに対して外力が作用することが抑えられる。これによって、残渣を内包する閉塞された環境が損なわれることが抑えられる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…部材、１０Ｆ…表面、Ｃ…洗浄液、Ｅ…エッチング液、Ｍ…メディア、Ｎ…ノズル、Ｔ１…第１処理槽、Ｔ２…第２処理槽。
【要約】
【課題】部材の表面に堆積した成膜物が部材から脱離することを抑制しつつ内在物の放出を抑制可能とした表面処理方法を提供する。
【解決手段】部材１０における金属製の表面１０Ｆを露わにするブラスト処理であって、金属製の表面１０Ｆを粗化し、金属製の表面を、金属およびブラスト処理に起因する残渣のみとすることと、表面１０Ｆが有する算術平均粗さＲａであって、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に規定される算術平均粗さＲａが、ブラスト処理によって得られた金属製の表面１０Ｆにおける算術平均粗さＲａの５３％以上同一以下となるように、粗化された表面１０Ｆをエッチング液によってエッチングすることと、を含む。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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