(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを用いて被処理物にプロセスを施すプラズマ処理容器に配設されるプラズマ処理容器内部材において、
プラズマ放電を用いた陽極酸化処理により前記プラズマ処理容器内部材の基材の表面に形成される酸化処理被膜と、
前記酸化処理被膜上に形成される溶射被膜とを有し、
前記陽極酸化処理は、アルカリ系有機溶剤に基材を浸漬する工程と、当該アルカリ系有機溶剤中でプラズマ放電を起こす工程と、を含むことを特徴とするプラズマ処理容器内部材。
【請求項２】
前記溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成ることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項３】
前記溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成ることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項４】
前記３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であることを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項５】
前記溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項６】
前記酸化処理被膜の厚さは少なくとも１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
プラズマを用いて被処理物にプロセスを施すプラズマ処理容器に配設されるプラズマ処理容器内部材において、
前記プラズマ処理容器内部材の基材はその表面に溶射被膜を有し、
前記基材と前記溶射被膜の間にバリヤー層とセラミック層が順に積層され、前記セラミック層は少孔質層と多孔質層を備えることを特徴とするプラズマ処理容器内部材。
【請求項９】
前記溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成されることを特徴とする請求項８記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項１０】
前記バリヤー層とセラミック層の全体の厚さは少なくとも１０μｍであることを特徴とする請求項８又は９記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項１１】
前記溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成ることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項１２】
前記溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成ることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項１３】
前記３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であることを特徴とする請求項１２記載のプラズマ処理容器内部材。
【請求項１４】
請求項８乃至１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理容器内部材及びプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウエハ等の被処理物に施されるエッチング処理等の微細加工は、ドライ、低温、高速の条件下でプラズマエッチング装置により行われる。
【０００３】
図５は、プラズマエッチング装置の内部構造を示す断面図である。
【０００４】
図５において、プラズマエッチング装置のプラズマ処理容器１は、中に処理室２を有し、その頂部に導電性材料で形成された上部電極３を有する。処理室２には、導電性材料で形成された下部電極４が上部電極3と対向するように配設され、下部電極４の上面には静電チャック５を介して被処理物としての半導体ウエハ６が吸着保持されている。容器１の外周には被処理物である半導体ウエハ６に対し磁場が水平となるように永久磁石７が配設されている。
【０００５】
上部電極３は多数のガス吐出孔８を有し、このガス吐出孔８を介してＣＦ4やＮＦ3のようなふっ化物、ＢＣｌ3やＳｎＣｌ4などの塩化物、ＨＢｒの如き臭化物をはじめとする処理ガスが処理室２に供給される。
【０００６】
また、下部電極４は不図示の駆動機構により矢印Ａ方向に昇降可能な昇降軸９に支持され、昇降軸９は整合器を介して高周波電源に接続されている。下部電極４の底面及び側面は電極保護部材１０で保護されると共に、電極保護部材１０の側面及び底面は導電性部材１１で覆われている。導電性部材１１と容器１の底部との間にはステンレス等の導電性材料で形成された伸縮自在なベローズ１２が配されている。
【０００７】
電極保護部材１０の下面には、昇降軸９を貫挿する導電性材料の管状部材１３が配され、電極保護部材１０の側面には、排気リング１４が鍔状に固着されている。また、電極保護部材１０の端面と静電チャック５の側面との間には絶縁リング１５が介装されている。排気リング１４の下面からはベローズカバー１６が垂設され、容器１の底面からは、ベローズカバー１６と一部が重なり合うようにベローズカバー１７が立設されている。
【０００８】
このように構成された容器１においては、昇降軸９を矢印Ａ方向に移動させて半導体ウエハ６の位置調整を行った後、昇降軸９を給電棒として作用させて高周波電源から高周波電力を下部電極４に印加すると、上部電極３と下部電極４の間にグロー放電が生じて電場と磁場とが直交する直交磁界が形成され、所定の真空雰囲気に減圧された処理室２に供給された処理ガスがプラズマ化し、マスキングされている半導体ウエハ６にプラズマエッチング処理による所望の微細加工が施される。
【０００９】
このプラズマエッチング処理により、電極保護部材１０、管状部材１３、排気リング１４、絶縁リング１５、及びベローズカバー１６，１７等のプラズマ処理容器内部材は、プラズマ化した処理ガスによる損傷、いわゆるプラズマエロージョンによる損傷を強く受けるため、耐プラズマ性の素材が用いられる。
【００１０】
このようなプラズマ処理容器内部材のうち、基材としてＡｌ、Ａｌ合金、及びアルミ酸化物等を用いたものは、その表面に酸化被膜（アルマイト膜）を形成することにより耐プラズマ性をもたせている。また、プラズマエッチング処理の効果を高めるために処理ガスとしてハロゲンガスや酸素ガスが多量に使用される場合は、このプラズマ処理容器内部材表面のアルマイト膜の寿命が短くなるため、Ｙ2Ｏ3を材料とする溶射被膜を基材の表面に形成して、より一層耐プラズマ性の高いプラズマ処理容器内部材を製造する方法が提案されている（例えば、特願２０００−４７７２７８号）。
【００１１】
この方法は、図６に示すように、表面が機械加工された基材６０１（図６（ａ））を準備し、基材６０１の表面に陽極酸化処理によりアルマイト膜６０２を形成し（図６（ｂ））、次いで、このアルマイト膜６０２に対し、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＣ、及び砂等を吹き付けるブラスト処理を施し（図６（ｃ））、さらにプラズマ溶射処理により溶射被膜６０３を形成するものである（図６（ｄ））。
【００１２】
上記方法において、ブラスト処理を施す理由は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＣ、及び砂等を吹き付けてその表面を粗くすることにより、耐プラズマ性の素材としてＹ2Ｏ3を材料とする溶射被膜６０３のアルマイト膜への密着性を向上させるためである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラスト処理において、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＣ、及び砂等の吹き付け方向は直進性を有しており、簡易的な表面に関しては処理可能だが、スリットや穴の側壁等、影になる部分には定量的な処理ができない。
【００１４】
また、従来のような陽極酸化処理を施したような基材６０１（図６（ｂ））だと、溶射被膜６０３の密着力向上の効果があまり得られない。
【００１５】
そのため、プラズマ処理容器内部材の使用後、プラズマ処理容器内部材の表面洗浄のために施されるドライアイス吹付けによるＣＯ2ブラスト時に、溶射被膜６０３が剥がれることがある。
【００１６】
本発明の目的は、プラズマ処理容器内部材の基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができるプラズマ処理容器内部材及びプラズマ処理装置を提供することにある。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項１記載のプラズマ処理容器内部材は、プラズマを用いて被処理物にプロセスを施すプラズマ処理容器に配設されるプラズマ処理容器内部材において、プラズマ放電を用いた陽極酸化処理により前記プラズマ処理容器内部材の基材の表面に形成される酸化処理被膜と、前記酸化処理被膜上に形成される溶射被膜とを有し、前記陽極酸化処理は、アルカリ系有機溶剤に基材を浸漬する工程と、当該アルカリ系有機溶剤中でプラズマ放電を起こす工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項１記載のプラズマ処理容器内部材によれば、プラズマ放電を用いた陽極酸化処理によりプラズマ処理容器内部材の基材の表面に酸化処理被膜が形成され、当該酸化処理被膜上に溶射被膜が形成される。陽極酸化処理は、アルカリ系有機溶剤に基材を浸漬する工程と、当該アルカリ系有機溶剤中でプラズマ放電を起こす工程とを含むので、基材の形状に依存することなく陽極酸化処理を均等に施すことができ、以て基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
【００１９】
請求項２記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項１記載のプラズマ処理容器内部材において、前記溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成ることを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
【００２１】
請求項３記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項１記載のプラズマ処理容器内部材において、前記溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成ることを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
【００２３】
請求項４記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項３記載のプラズマ処理容器内部材において、前記３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であることを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載のプラズマ処理容器内部材によれば、３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であるので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を確実に高めることができる。
請求項５記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材において、前記溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成されることを特徴とする。
請求項５記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成される。具体的には、溶射被膜は前処理としてブラスト処理の代わりにケプラコート処理が施されてから形成される。ケプラコート処理は薬液による処理であるので、ブラスト処理より溶射被膜の密着性を高めるための前処理効果を大きくすることができる。
請求項６記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材において、前記酸化処理被膜の厚さは少なくとも１０μｍであることを特徴とする。
請求項６記載のプラズマ処理容器内部材によれば、酸化処理被膜の厚さは少なくとも１０μｍであるので、溶射被膜が剥がれて基材が露出するのを確実に防止することができる。
上記目的を達成するために、請求項７記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材を含むことを特徴とする。
請求項７記載のプラズマ処理装置によれば、プラズマ処理容器内部材の基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
上記目的を達成するために、請求項８記載のプラズマ処理容器内部材は、プラズマを用いて被処理物にプロセスを施すプラズマ処理容器に配設されるプラズマ処理容器内部材において、前記プラズマ処理容器内部材の基材はその表面に溶射被膜を有し、前記基材と前記溶射被膜の間にバリヤー層とセラミック層が順に積層され、前記セラミック層は少孔質層と多孔質層を備えることを特徴とする。
請求項８記載のプラズマ処理容器内部材によれば、基材の表面に溶射被膜を有し、基材と溶射被膜の間にバリヤー層とセラミック層が順に積層される。セラミック層は少孔質層と多孔質層を備える。したがって、基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
請求項９記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項８記載のプラズマ処理容器内部材において、前記溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成されることを特徴とする。
請求項９記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成される。具体的には、溶射被膜は前処理としてブラスト処理の代わりにケプラコート処理が施されてから形成される。ケプラコート処理は薬液による処理であるので、ブラスト処理より溶射被膜の密着性を高めるための前処理効果を大きくすることができる。
請求項１０記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項８又は９記載のプラズマ処理容器内部材において、前記バリヤー層とセラミック層の全体の厚さは少なくとも１０μｍであることを特徴とする。
請求項１０記載のプラズマ処理容器内部材によれば、バリヤー層とセラミック層の全体の厚さは少なくとも１０μｍであるので、溶射被膜が剥がれて基材が露出するのを確実に防止することができる。
請求項１１記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材において、前記溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成ることを特徴とする。
請求項１１記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
請求項１２記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材において、前記溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成ることを特徴とする。
請求項１２記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
請求項１３記載のプラズマ処理容器内部材は、請求項１２記載のプラズマ処理容器内部材において、前記３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であることを特徴とする。
請求項１３記載のプラズマ処理容器内部材によれば、３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であるので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を確実に高めることができる。
上記目的を達成するために、請求項１４記載のプラズマ処理装置は、請求項８乃至１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理容器内部材を含むことを特徴とする。
請求項１４記載のプラズマ処理装置によれば、プラズマ処理容器内部材の基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、プラズマエッチング処理により被処理物に微細加工を施すプラズマ処理容器に配設されるプラズマ処理容器内部材の製造方法において、プラズマ処理容器内部材の基材の表面に前処理としてプラズマ放電を用いた陽極酸化処理を施した後、溶射被膜を形成するとき、プラズマ処理容器内部材の基材に溶射被膜を形成する前に前処理として薬液による処理であるプラズマ放電を用いた陽極酸化処理を施すので、基材の形状に依存することなく前処理を均等に施すことができ、以て基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができることを見い出した。
【００３０】
また、本発明者は、溶射被膜の材料は、Ａｌ２Ｏ３や、Ｙ２Ｏ３等の３Ａ族化合物から成るとき、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができることができることを見い出した。
【００３１】
さらに、本発明者は、基材がＡｌ合金から成り、基材に前処理としてブラスト処理を施すとき、安定した溶射被膜を形成することができることを見い出した。
【００３２】
本発明の実施の形態に係るプラズマ処理容器内部材の製造方法について説明する。
【００３３】
図１は、本発明の実施の形態に係るプラズマ処理容器内部材の製造方法の説明図であり、（ａ）は製造開始時、（ｂ）はケプラコート処理工程、（ｃ）はプラズマ溶射処理工程を示す。
【００３４】
図１において、プラズマ処理容器内部材は、まず、基材１０１（図１（ａ））にケプラコート（ＫＥＰＬＡ−ＣＯＡＴ：登録商標）処理を施すことにより、基材１０１の表面に後述する図２のケプラコート層１１１を形成する（図１（ｂ））。これにより、基材１０１上に形成される溶射被膜１２１の密着力を向上させる。
【００３５】
ケプラコート処理は、陽極として基材１０１をアルカリ系有機電解液等に浸漬し、酸素プラズマをこのアルカリ系有機電解液等の中で放電することにより基材１０１の表面にケプラコート層１１１を形成する薬液によるプラズマ放電を用いた陽極酸化処理である。
【００３６】
次に、ケプラコート層１１１に後述する図３の溶射被膜形成装置に用いてプラズマ溶射処理を施すことにより、ケプラコート層１１１の表面に溶射被膜１２１を形成する（図１（ｃ））。
【００３７】
尚、ケプラコート処理を施す前に、基材１０１の表面に、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＣ、及び砂等を吹き付けるブラスト処理を施してもよい。
【００３８】
図２は、ケプラコート処理が施された基材１０１の模式図である。
【００３９】
図２において、基材１０１の表面にケプラコート処理を施すと、基材１０１の表面には、厚さ１００ｎｍ以下のバリヤー層２０１、少孔質セラミック層２０２及び多孔質セラミック層２０３から成るケプラコート層１１１が形成される。このケプラコート層１１１は、プラズマ処理容器内部材のエッジ部や孔、起伏部等に均一に形成される。
【００４０】
溶射被膜１２１の密着性を高めるための前処理としては、ケプラコート処理は薬液による処理であることから、ブラスト処理よりケプラコート処理の方が前処理効果が大きい。これにより、基材１０１の表面の形状がブラスト処理の際にＡｌ2Ｏ3、ＳｉＣ、及び砂等を吹き付けることができないような形状であっても、前処理を均等に施すことができる。このため、ケプラコート処理を施す場合は、必ずしもブラスト処理を施さなくともよい。
【００４１】
さらに、ケプラコート処理により形成されたケプラコート層１１１の膜厚は１０〜５０μｍであることが望ましい。これにより、溶射被膜１２１が剥がれて基材１０１が露出するのを確実に防止することができる。
【００４２】
図３は、プラズマ溶射処理を施す際に使用される溶射被膜形成装置の概略構成を示す図である。
【００４３】
図３において、溶射被膜形成装置１００は、Ａｌ合金から成る基材１０１に対向して水平に配列されたベンチュリ形の貫通孔１０２ａを有するアノード１０２と、アノード１０２の入口１０２ｂ側から貫通孔１０２ａ内に挿入された水平なカソード１０３と、アノード１０２の出口１０２ｃに溶射被膜１２１の材料である溶射粉末１０４を供給すべくアノード１０２の出口１０２ｃに鉛直に配された溶射粉末投入部１０５とを備える。
【００４４】
貫通孔１０２ａには、アノード１０２の入口１０２ｂからアルゴン、ヘリウム、窒素等から成る作動ガス１０６が導入されると共に、アノード１０２とカソード１０３の間に、所定の電圧が印加される。これにより、アノード１０２とカソード１０３の間にアークが発生し、作動ガス１０６が高温に加熱されてイオン化し、プラズマ１０８を形成する。このプラズマ１０８は、元の状態に戻るときに大量の熱を放出して膨張し、噴霧エアによる加速によって数万度のプラズマジェット１０７を形成する。
【００４５】
このプラズマジェット１０７には、アノード１０２の出口１０２ｃにおいて溶射粉末投入部１０５より溶射粉末１０４が投入されると、この溶射粉末１０４は、溶解、又は半溶解して基材１０１に衝突し、基材１０１の表面に緻密な溶射被膜１２１が形成される。
【００４６】
上述の溶射被膜形成装置１００内に配せられる溶射粉末投入部１０５から供給される溶射粉末１０４は、Ｙ２Ｏ３等の３Ａ族化合物やＡｌ２Ｏ３から成るのが望ましい。これにより、基材１０１の耐プラズマ性を高めることができる。
【００４７】
また、基材１０１の表面に形成する溶射被膜１２１の膜厚は５０〜２００μｍであることが好ましい。これにより、基材１０１の耐プラズマ性を確実に高めることができる。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００４９】
まず、実施例として、各試験片の表面に下記条件の下でブラスト処理、ケプラコート処理、プラズマ溶射処理を順に施した（実施例１〜３）。
【００５０】
〔作成条件〕
試験片形状：φ２５×４０ｍｍ
ブラスト材の番手：＃６０，＃１２０
ケプラコート処理により形成されたケプラコート層の膜厚：１０μｍ
溶射粉末の材料：Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3
溶射被膜の膜厚：２００μｍ
ブラスト処理に関して、実施例１の試験片ついてはこの処理を施さず、実施例２及び実施例３の各試験片ついては、この処理を施して各表面を夫々＃６０，＃１２０のブラスト材で表面処理した。溶射被膜の材料は、実施例１〜３の各試験片についてＡｌ2Ｏ3とした。
【００５１】
また、比較例として、各試験片の表面に上記と同様の条件の下に、耐プラズマ性を高めるためにアルマイト膜を形成する陽極酸化処理、ブラスト処理、プラズマ溶射処理を順に施した（比較例１〜４）。比較例５，６は、表面処理を施さず、プラズマ溶射処理を施した。
【００５２】
陽極酸化処理に関して、比較例１及び比較例２の各試験片についてはこの処理を施さず、比較例３及び比較例４の試験片についてはこの処理を施した。
【００５３】
ブラスト処理に関して、比較例１、比較例３、及び比較例４の各試験片についてはその各表面を夫々＃６０のブラスト材で表面処理し、比較例２の試験片についてはその表面を＃１２０ブラスト材で表面処理した。
【００５４】
溶射被膜の材料は、比較例１、比較例２、比較例３、及び比較例５の各試験片については、Ａｌ2Ｏ3とし、比較例４及び比較例６の試験片については、Ｙ2Ｏ3とした。
【００５５】
上記のように溶射被膜が形成された実施例１〜３及び比較例１〜６の各試験片について、下記ＪＩＳＨ８６６６試験により、試験片の表面に形成された溶射被膜の密着力を求めた。
【００５６】
図４は、ＪＩＳＨ８６６６試験による溶射被膜の密着力の測定方法の説明図である。
【００５７】
図４において、溶射被膜の密着力の測定には、基材１０１の材料として用いられるＡｌ合金から成る試験片５１ａ，５１ｂと、試験片５１ａの表面に前処理が施された前処理部５２と、さらにその表面に形成された溶射被膜５３と、溶射被膜５３の表面に試験片５１ｂを接着するための高温硬化型のエポキシ系接着剤５４とが用いられる。
【００５８】
まず、前処理部５２及び溶射被膜５３が形成された試験片５１ａと試験片５１ｂがエポキシ系接着剤５４で接着される。
【００５９】
次に、引っ張り試験機により接着された試験片５１ａと試験片５１ｂを夫々矢印の方向に引っ張り、引き剥がれたときの破断加重を溶射被膜５３の密着力の値とする。
【００６０】
表１に、実施例１〜３及び比較例１〜６の試験片５１ａの前処理方法と、溶射粉末の材料と、実施例１〜３及び比較例１〜６の試験片に形成された溶射被膜５３の密着力と、ＪＩＳＨ８６６６の試験後の破断面の状態と示す。
【００６１】
【表１】
0004430266.tif 000002
【００６２】
この表１から明らかなように、比較例１〜６の破断面は溶射被膜５３の部分となり、溶射被膜５３の密着力がエポキシ系接着剤５４の接着力より低いことが確認された。
【００６３】
また、溶射被膜５３の形成条件は同一であるが、その前処理として、＃６０のブラスト材で表面処理を施した比較例１と＃１２０のブラスト材で表面処理を施した比較例２とは、夫々の密着力の値が３３．５ＭＰａ及び２９．９ＭＰａとなり、その差は３．６ＭＰａしかないため、ブラスト処理による表面粗さの影響はほとんどないことが確認された。
【００６４】
さらに、同一のブラスト処理が施された後に形成される溶射被膜５３の材料がＡｌ2Ｏ3（比較例３）であるときにも、従来から用いられている材料であるＹ2Ｏ3（比較例４）のときと同様に膜厚が２００μｍの溶射被膜５３を形成することができることが確認された。
【００６５】
また、比較例３及び比較例４の密着力の値は、夫々３．３ＭＰａ及び３．５ＭＰａで差は０．２ＭＰａしかなく、溶射被膜５３の材料による影響はほとんどないことが確認された。
【００６６】
これに対して実施例１〜３の破断面はすべて接着剤が塗布されていた部分となり、溶射被膜５３の密着力がエポキシ系接着剤５４の接着力より高いことが確認された。さらに、これらの密着力の値を測定した結果、実施例１〜３の密着力の値はすべて計測限界（約４０Ｍｐａ）以上となり、基材１０１表面に陽極酸化処理とブラスト処理を施したものとくらべ、１０倍以上の密着力となることが確認された。これは密着性を高める前処理として薬液による処理であるケプラコート処理が、物理的に表面を粗くするブラスト処理等よりも、均一に多孔質膜を成膜できることによる。
【００６７】
さらに、ケプラコート処理により形成されるケプラコート層の膜厚が１０μｍである場合、密着力の値はすべて計測限界以上となることが確認された（実施例１〜３）。これは、ケプラコート処理により形成されるケプラコート層の膜厚が少なくとも１０μｍあれば、溶射被膜５３が剥がれ基材１０１であるＡｌ合金が表面に露出することを確実に防ぐことができることによる。
【００６８】
また、実施例１〜３の密着力の値は、すべて前処理としてブラスト処理をしたか否かに関わらず計測限界以上となったことから、前処理としてブラスト処理を施したか否かは溶射被膜５３の密着力に大きな影響がないことが確認された。
【００６９】
プラズマ溶射処理の前に、予め前処理としてケプラコート処理を施すことにより、複雑形状の部品にも均一に溶射被膜５３を形成することができる上、処理した表層が多孔質になって、溶射被膜５３の密着性を高めることができる。また、プラズマエロージョンによる消耗によって、溶射被膜５３がなくなった場合でも有る程度はアルマイト層と同様の効果が期待できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載のプラズマ処理容器内部材によれば、プラズマ放電を用いた陽極酸化処理によりプラズマ処理容器内部材の基材の表面に酸化処理被膜が形成され、当該酸化処理被膜上に溶射被膜が形成される。陽極酸化処理は、アルカリ系有機溶剤に基材を浸漬する工程と、当該アルカリ系有機溶剤中でプラズマ放電を起こす工程とを含むので、基材の形状に依存することなく陽極酸化処理を均等に施すことができ、以て基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
【００７１】
請求項２記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
【００７２】
請求項３記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
【００７３】
請求項４記載のプラズマ処理容器内部材によれば、３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であるので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を確実に高めることができる。
請求項５記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成される。具体的には、溶射被膜は前処理としてブラスト処理の代わりにケプラコート処理が施されてから形成される。ケプラコート処理は薬液による処理であるので、ブラスト処理より溶射被膜の密着性を高めるための前処理効果を大きくすることができる。
請求項６記載のプラズマ処理容器内部材によれば、酸化処理被膜の厚さは少なくとも１０μｍであるので、溶射被膜が剥がれて基材が露出するのを確実に防止することができる。
請求項７記載のプラズマ処理装置によれば、プラズマ処理容器内部材の基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
請求項８記載のプラズマ処理容器内部材によれば、基材の表面に溶射被膜を有し、基材と溶射被膜の間にバリヤー層とセラミック層が順に積層される。セラミック層は少孔質層と多孔質層を備える。したがって、基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
請求項９記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はブラスト処理を施すことなく形成される。具体的には、溶射被膜は前処理としてブラスト処理の代わりにケプラコート処理が施されてから形成される。ケプラコート処理は薬液による処理であるので、ブラスト処理より溶射被膜の密着性を高めるための前処理効果を大きくすることができる。
請求項１０記載のプラズマ処理容器内部材によれば、バリヤー層とセラミック層の全体の厚さは少なくとも１０μｍであるので、溶射被膜が剥がれて基材が露出するのを確実に防止することができる。
請求項１１記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜はＡｌ２Ｏ３から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
請求項１２記載のプラズマ処理容器内部材によれば、溶射被膜は３Ａ族元素の化合物から成るので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を高めることができる。
請求項１３記載のプラズマ処理容器内部材によれば、３Ａ族元素の化合物はＹ２Ｏ３であるので、プラズマ処理容器内部材の耐プラズマ性を確実に高めることができる。
請求項１４記載のプラズマ処理装置によれば、プラズマ処理容器内部材の基材の表面に対する溶射被膜の密着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ処理容器内部材の製造方法の説明図であり、（ａ）は製造開始時、（ｂ）はケプラコート処理工程、（ｃ）はプラズマ溶射処理工程を示す。
【図２】ケプラコート処理が施された基材１０１の模式図である。
【図３】プラズマ溶射処理を施す際に使用される溶射被膜形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】ＪＩＳＨ８６６６試験による溶射被膜の密着力の測定方法の説明図である。
【図５】プラズマエッチング装置の内部構造を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るプラズマ処理容器内部材の製造方法の説明図であり、（ａ）は製造開始時、（ｂ）は陽極酸化処理工程、（ｃ）はブラスト処理工程、（ｄ）はプラズマ溶射処理工程を示す。
【符号の説明】
１０１  基材
１０２  アノード
１０３  カソード
１０４  溶射粉末
１０８  プラズマ
１１１  ケプラコート層
１２１  溶射被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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