(57)【要約】【課題】腐食性のガスに対しても耐食性に問題なく、単独の白金やタンタル等を用いるのに比べて安価な半導体製造装置の提供を課題とする。【解決手段】母材としてステンレス鋼を、ガスと接する面の耐食性金属としてタンタルを、それぞれ使用し、前記母材と耐食性金属との間にバインダ金属を介在させることを解決手段とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材としてステンレス鋼を、ガスと接する面の耐食性金属としてタンタルを、それぞれ使用し、前記母材と耐食性金属との間にバインダ金属を介在させてあることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記バインダ金属は銅であることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記バインダ金属は鋼またはニッケルであることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
溶接部分のガスと接する面はタンタルで覆われていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐食性に優れる半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造プロセスおよび液晶製造プロセスでは、腐食性の高いガス（液化ガスを含む）が使用されているが、被処理物を反応容器まで供給し、ウエハや液晶基板を処理した後は排気しなければならない。その配管材料やタンク、容器等の材質には一般に金属が使用されている。
【０００３】
ステンレス鋼を使用した例では、特開平４−１２０３７４号公報（特許文献１）に開示されたようにステンレス鋼母材にクロムリッチな不働態被膜を形成したものがある。
また、アルミニウム合金を使用した例では、特開平１１−０４３７３４号公報（特許文献２）に開示されたように，合金成分として、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｕ：０．３〜１．５％、Ｆｅ：０．１〜１．０％、を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなり、かつ平均結晶粒径が５０μｍ以下であるＡｌ合金にアルマイト被膜を形成したものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１２０３７４号公報
【特許文献２】
特開平１１−０４３７３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術のようにステンレス鋼やＡｌ合金に形成された不働態被膜もしくはアルマイト被膜を形成した材料では、被膜の膜厚は非常に薄いため、ステンレス鋼やアルミニウム合金の表面には非金属介在物やピンホール等の欠陥が存在しており、完全な被膜を作ることは難しい。また使用温度によっては被膜にクラックが入ったり被膜が剥がれたりして、十分な耐食性が得られない。
また半導体製造装置の構造によっては、溶接もせざるを得なく、被溶接部に保護被膜を形成することができないため腐食を引き起こす。
【０００６】
なお単独で耐食性の高い金属としては白金やタンタル等があるが、いずれも高価過ぎて使用できないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、前記の問題を解決し、腐食性のガスに対しても耐食性に問題なく、単独の白金やタンタル等を用いるのに比べて安価な半導体製造装置の提供を第１の課題とし、溶接部の耐食性についても十分な半導体製造装置の提供を第２の課題とする
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、上記の第１の課題を解決するために、母材としてステンレス鋼を、ガスと接する面の耐食性金属としてタンタルを、それぞれ使用し、前記母材と耐食性金属との間にバインダ金属を介在させてあることを特徴とする。
このように構成すれば、ガスと接する面の耐食性金属として薄いタンタルを用いて、安価に高い耐食性を実現し、母材として所定の肉厚のステンレス鋼を用いることにより構造材としての強度、安全性を実現することができる。
また、両金属の間にバインダ金属を介在させることにより、３層のクラッドを容易に製造できる。
【０００９】
請求項２に係る本発明においては、前記バインダ金属は銅であることが望ましい。
このように構成すれば、半導体製造装置を製作時に行う溶接入熱を高熱伝導性の銅層部分で拡散する効果があり、装置特に、タンクや容器の製作が容易である。
【００１０】
請求項３に係る本発明においては、前記バインダ金属は鋼またはニッケルであってもよい。
【００１１】
請求項４に係る本発明においては、溶接部分のガスと接する面はタンタルで覆われていることを特徴とする。
このように構成することにより、溶接部も高い耐食性を保つことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面および実施例を参照して以下に説明する。図１は本発明の半導体製造装置の一部の断面図を示す。図において、ＳＵＳ３０４もしくはＳＵＳ３１６Ｌからなる母材層１、耐食性金属としてのタンタル層２、バインダ金属３としての銅、鋼またはニッケル層を示す。
このように構成したので、ガスと接する面の耐食性金属として薄いタンタル層２を用いて、安価に高い耐食性を実現し、母材層１として所定の肉厚のステンレス鋼を用いることにより構造材としての強度、安全性を実現することができる。また、両金属の間にバインダ金属３を介在させることにより、３層の金属クラッドを容易に製造できるとともに、溶接性を改善可能である。
【００１３】
前記金属クラッドの各層の厚さは、たとえば、タンタル層が０．３〜２．０ｍｍ、銅層が０．５〜３．０ｍｍ、ステンレス鋼層が３．０〜１４．０ｍｍであり、具体的な例としては、タンタル：１ｍｍ、銅：１ｍｍ、ステンレス鋼：１２ｍｍの組み合わせがある。なお、ステンレス鋼とは、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等をいう。
【００１４】
タンタル／銅／ステンレス鋼の３層クラッドの製造方法は、以下に示すとおりである。すなわち、タンタル／銅／ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等）の組み合わせにおいて、タンタルと銅の間に銀または、銀ー銅等の銀ろう薄層（箔または粉末）を挿入し、これらの両外側に剥離材を置いた後、加圧しながら８００〜１０５０℃に加熱することにより、拡散接合することによって製造される。
【００１５】
このようにして得られたタンタル／銅／ステンレス鋼の３層クラッド板を、加工、必要であれば溶接して、半導体製造装置を製造する。ここで、半導体製造装置とは、容器、配管等の部品やこれらの部品を組合せた装置をいう。
【００１６】
（実施例）
（１）  実施例１として、内径１５８ｍｍ、高さ２５０ｍｍのＴｉＣｌ４用供給タンクを、タンタル／銅／ＳＵＳ３０４ステンレスクラッド（厚さ１．５／１／３ｍｍ）にて製作し、１０％塩酸溶液をタンクの１／２まで入れ、室温にて２４時間放置した。
（２）  実施例２として、両端ＮＷ５０、管の呼び径５０Ａの半導体製造装置の排気系配管を、タンタル／銅／ＳＵＳ３０４ステンレスクラッド（厚さ１。５／１／３ｍｍ）にて製作し、１０％塩酸溶液を封入し、室温にて２４時間放置した。
【００１７】
（比較例）
（３）  比較例１として、内径１５８ｍｍ、高さ２５０ｍｍのＴｉＣｌ４用供給タンクを、ＳＵＳ３１６ステンレス鋼（成分最高値：０．０３％Ｃ，１．０％Ｓｉ，２．０％Ｍｎ，０．０４％Ｐ，１７％Ｃｒ，１２％Ｎｉ．２．０％Ｍｏ，残りＦｅ）にて製作し、１０％塩酸溶液をタンクの１／２まで入れ、室温にて２４時間放置した。
（４）  比較例２として、両端ＮＷ５０、管の呼び径５０Ａの半導体製造装置の排気系配管を、ＳＵＳ３１６ステンレス鋼にて製作し、１０％塩酸溶液を封入し、室温にて２４時間放置した。
【００１８】
上記実施例と比較例の２４時間後の接液面の変色有無を観察し、腐食の有無を調査した結果を以下に示す。
本発明装置の実施例１、２はいずれも変色がなく腐食がなかったが、比較例１，２はいずれも変色し腐食したことが分かった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体製造装置のタンク、容器、配管等の少なくともガス（液ガスも含む）に接する面に耐食性の高いタンタルを用い、母材としてステンレス鋼を、前二者の間に接続金属を用いたので、腐食性のガスに対しても耐食性に問題なく、単独の白金やタンタル等を用いるのに比べて安価な半導体製造装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体製造装置の一部の断面図を示す。
【符号の説明】
１    母材（ステンレス鋼）
２    タンタル
３    バインダ金属（銅、鋼、ニッケル）
【図１】
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