CN101218188B - 氧化钇烧结体和耐腐蚀性部件、其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高密度且耐等离子体性优异的氧化钇(Y2O3)烧结体。氧化钇(Y2O3)烧结体构成如下：作为该烧结体的构成晶体，含有氧化钇(Y2O3)晶体和Y3BO6晶体。为了获得该氧化钇(Y2O3)烧结体，在氧化钇(Y2O3)粉末中，以换算成氧化硼(B2O3)为0.02wt以上且不足10wt％的比例添加硼化合物，对该混合粉末进行成型后，在1300℃以上且不足1600℃下使其烧结。

Description

氧化钇烧结体和耐腐蚀性部件、其制造方法
技术领域
本发明涉及烧结温度低且耐等离子体性优异的氧化钇烧结体。
背景技术
已知氧化钇(Y2O3)耐等离子体性优异。此外，在专利文献1～9和非专利文献1中提出了提高氧化钇(Y2O3)烧结体的密度、耐等离子体性的方案。
在专利文献1中，公开了以冷等静压(CIP)对氧化钇(Y2O3)粉末进行成型，在1400～1800℃下对该成型体进行烧成，暂时冷却该成型体后，在B2O3等硼化合物的存在下，在1400～2000℃下进行热处理，从而获得致密的氧化钇(Y2O3)烧结体。在该专利文献1中，作为获得致密的烧结体的理由，推定是由于如果存在硼化合物，则B2O3在烧成物内部扩撒，从而促进烧结。
在专利文献2中，提出作为耐等离子体性优异的氧化钇(Y2O3)烧结体，对氧化钇中所含的Si、Al，分别使Si为400ppm以下，Al为200ppm以下。
在专利文献3中，提出了作为耐等离子体性优异的氧化钇(Y2O3)烧结体，为了获得迄今尚未获得的相对密度95％以上的烧结体，作为烧结助剂，使用Zr、Si、Ce或Al。
在专利文献4～6中，记载了通过在热压制氧化钇(Y2O3)粉末后进行HIP处理，从而获得透光性和机械强度优异的氧化钇(Y2O3)烧结体，尤其是在专利文献4中，公开了作为烧结助剂，添加氟化锂或氟化钾，在专利文献5中，公开了作为烧结助剂，添加镧系元素氧化物，在专利文献6中，公开了使起始原料的氧化钇(Y2O3)粉末的比表面积(BET值)为2m2/g～10m2/g。
在专利文献7中，公开了与专利文献2类似的内容，提出了如下方案：对氧化钇中所含的Si、Al，分别使Si为200ppm以下，Al为100ppm以下，且Na、K、Ti、Cr、Fe、Ni为200ppm以下。
在专利文献8中，公开了在还原性气氛下，在1650～2000℃的范围对耐等离子体性优异的氧化钇(Y2O3)或氧化钇·铝·石榴石成型体进行烧成。
在专利文献9中，提出了作为在暴露于等离子体的位置所使用的耐腐蚀性陶瓷部件，由氧化钇、氧化铝和氧化硅构成的物质。
在非专利文献1中，公开了通过CIP(140MPa)对氧化钇(Y2O3)粉末进行成型，在1400～1700℃下使该成型体一次烧结，接着对该一次烧结体喷雾BN，通过HIP(140MPa、1400～1700℃)进行二次烧结，从而获得透光性优异的氧化钇(Y2O3)烧结体。
专利文献1：日本特开2000-239065号公报
专利文献2：日本特开2003-55050号公报
专利文献3：日本特开2001-181042号公报
专利文献4：日本特开平4-59658号公报
专利文献5：日本特开平4-238864号公报
专利文献6：日本特开平4-74764号公报
专利文献7：日本特开2002-255647号公报
专利文献8：日本特开2003-48792号公报
专利文献9：日本特开2001-31466号公报
非专利文献1：日本陶瓷协会2004年度演讲预备稿集2G09(通过HIP烧结制备透明氧化钇)
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献和非专利文献中，公开了与本发明最接近的技术的是专利文献1和非专利文献1。因此，以下清楚说明专利文献1和非专利文献1中的课题。
在专利文献1中，公开了在B2O3等硼化合物的存在下，在1400～2000℃下进行热处理(HIP)，此外，在非专利文献1中，公开了喷雾BN，在1400～1700℃下通过HIP处理进行二次烧结，获得透光性优异的氧化钇(Y2O3)烧结体。此外，根据专利文献1，记载了即使所添加的硼化合物不是B2O3，也会通过在氧气氛围下加热而被氧化，另外，即使在不含有氧气的氛围下加热，也会与存在于烧成物表面的氧气结合而变成B2O3。
然而，上述任何的现有技术中，为了获得气孔率小的烧结体，都需要在较高的温度下进行烧成，或者通过一次烧成后在硼化合物存在下进行热处理或进行HIP处理等复杂的制造工序，获得氧化钇烧结体。
本发明还提供了能够在较低的温度下简单地制备的高密度且耐等离子体性优异的氧化钇(Y2O3)烧结体，以及耐腐蚀性部件、其制造方法。
用于解决问题的方法
根据本发明人的验证，得到如下见解：在获得氧化钇(Y2O3)烧结体时，B2O3的添加量是极其重要的。由本发明人进行的实验结果判明：如果B2O3的添加量变多，则会出现YBO3相，如果B2O3的添加量变少，则会出现Y3BO6相；如果在烧结体的构成相中含有YBO3相，则在比仅有Y2O3的烧成更低的温度下获得密度上升的效果，但无法获得高密度烧结体；如果Y3BO6相成为构成相，则密度变高。
因此，本发明的氧化钇烧结体是在氧化钇(Y2O3)粉末中添加硼化合物进行烧成而成的氧化钇烧结体，其构成如下：在该氧化钇烧结体中硼(B)基本上以Y3BO6形式存在。另外，烧成后的氧化钇(Y2O3)烧结体中所含的Y3BO6量的优选量为0.12vol％以上60vol％以下。
此外，为了制备上述氧化钇烧结体，在氧化钇(Y2O3)粉末中以0.02wt％以上10wt％以下的比例添加氧化硼(B2O3)粉末，对该混合粉末进行成型，然后在1300℃以上1600℃以下，期望在1400℃以上1500℃以下进行烧结。
此外，本发明的耐腐蚀性部件在处理被处理基板的处理装置中被使用，进而，作为该耐腐蚀性部件的构成晶体，含有Y2O3晶体和Y3BO6晶体。
发明效果
根据本发明，可在较低的温度下简单地制备高密度且耐等离子体性优异的氧化钇(Y2O3)烧结体。
附图说明
图1是按B2O3的添加比例分别表示烧成温度和相对密度关系的图表。
图2(a)是未添加且在1300℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是未添加且在1500℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(c)是未添加且在1700℃下烧成的情况下的电子显微镜照片。
图3(a)是添加0.1wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加0.1wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片。
图4(a)是添加1wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加1wt％且在1300℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(c)是添加1wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(d)是添加1wt％且在1500℃下烧成的情况下的电子显微镜照片。
图5(a)是添加3wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加3wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片。
图6(a)是添加10wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加10wt％且在1300℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(c)是添加10wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(d)是添加10wt％且在1500℃下烧成的情况下的电子显微镜照片。
图7(a)是0.1wt％B2O3添加体系的断面的电子显微镜照片，(b)是将镜面热蚀刻的状态的电子显微镜照片。
图8(a)是1wt％B2O3添加体系的断面的电子显微镜照片，(b)是将镜面热蚀刻的状态的电子显微镜照片。
图9(a)是3wt％B2O3添加体系的断面的电子显微镜照片，(b)是将镜面热蚀刻的状态的电子显微镜照片。
图10是0.02wt％B2O3添加体系的X射线衍射图。
图11是1wt％B2O3添加体系的X射线衍射图。
图12是10wt％B2O3添加体系的X射线衍射图。
图13是表示本发明的氧化钇烧结体中所含的Y3BO6量与所添加的氧化硼量的关系的图表。
图14是在耐等离子体性方面，比较本发明产品与现有产品的图表。
具体实施方式
作为原料，准备氧化钇(Y2O3)粉末(信越化学工业制造的RU)和氧化硼(B2O3)粉末(纯正化学制造的试剂级)，制备氧化硼(B2O3)粉末相对于氧化钇(Y2O3)粉末的添加比例为未添加、添加0.02wt％、添加0.1wt％、添加1wt％、添加3wt％、添加10wt％、添加16wt％、添加23.6wt％的8种试样，将它们在烧成炉中进行烧成。
图1示出烧成温度与相对密度的关系。从该图1可知如下事项。
首先，在未添加的情况下，升温到1700℃，得到相对密度为约95％的烧结体。该烧成温度和相对密度与通常所知的值一致。
在B2O3的添加比例为添加0.1wt％、添加1wt％以及添加3wt％时，显示出大体相同的行为。即，得到如下结果：从约1000℃相对密度开始上升，在1400℃～1500℃相对密度超过95％。在添加3wt％时，烧结体的相对密度大致成为100％。这样得到比未添加的情况高密度的烧结体，认为是由于Y3BO6在烧成过程中产生液相，引起液相烧结而导致的。
此外，在添加0.1wt％、添加1wt％以及添加3wt％时，在1583℃附近烧结体损坏。在该温度下损坏，认为是由于烧结体中的Y3BO6的沸点处于该温度附近。
在添加10wt％时，确认相对密度在从1300℃到1500℃范围上升。该现象，认为是伴随着温度的上升，包含于构成相中的若干量YBO3相通过蒸发、分解等现象而从试样中减少，Y-B化合物变成Y3BO6的单相，从而密度提高。
这样，可以在较低的温度(1300℃到不足1600℃)下获得高密度的烧结体。
在添加16wt％和添加23.6wt％时，相对密度几乎没有上升，在约1500℃下损坏。这认为是由于硼(B)成为YBO3相且该YBO3相引起蒸发、分解等现象。
图2(a)是未添加且在1300℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是未添加且在1500℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(c)是未添加且在1700℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，可知在未添加的情况下，1500℃时在烧结初始的阶段不会变致密，1700℃时引起固相烧结。
图3(a)是添加0.1wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加0.1wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，在该情况下，可知1400℃时致密化。
图4(a)是添加1wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加1wt％且在1300℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(c)是添加1wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(d)是添加1wt％且在1500℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，在该情况下，可知1400℃时引起急剧的结构变化。
图5(a)是添加3wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加3wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，在该情况下，可知与0.1wt％添加同样地，1400℃时致密化。
图6(a)是添加10wt％且在1200℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(b)是添加10wt％且在1300℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(c)是添加10wt％且在1400℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，(d)是添加10wt％且在1500℃下烧成的情况下的电子显微镜照片，在该情况下，可知也是1400℃时引起急剧的结构变化。
图7(a)是0.1wt％B2O3添加体系的断面的电子显微镜照片，(b)是将镜面热蚀刻的状态的电子显微镜照片，图8(a)是1wt％B2O3添加体系的断面的电子显微镜照片，(b)是将镜面热蚀刻的状态的电子显微镜照片，图9(a)3wt％B2O3添加体系的断面的电子显微镜照片，(b)是将镜面热蚀刻的状态的电子显微镜照片，从这些电子显微镜照片，可知本发明的氧化钇烧结体由于烧成温度较低，因此几乎没有发现Y2O3的颗粒生长。
如果由于颗粒生长而颗粒变大，则会产生脱粒的问题，耐等离子体性降低，但在本发明中颗粒生长被抑制，因此认为可获得耐等离子体性优异的烧结体。
图10是0.02wt％B2O3添加体系的X射线衍射图，由该图确认，在0.02wt％B2O3添加体系的情况下，除了Y2O3相以外，存在一些Y3BO6相。
图11是1wt％B2O3添加体系的X射线衍射图，由该图确认，在1wt％B2O3添加体系的情况下，与0.02wt％B2O3添加体系的情况相比，Y3BO6相多。
图12是10wt％B2O3添加体系的X射线衍射图，由该图确认，在10wt％B2O3添加体系的情况下，除了Y3BO6相以外，还存在YBO3相。认为如果B2O3的添加量超过9.6wt％，则出现YBO3相，由此密度不易上升。
接着，通过以下方法求出本烧成体中含有的Y3BO6相的比例。
加入Y2O3粉末和B2O3粉末，其中B2O3的量比以化学计量比获得Y3BO6的比率(9.3wt％)过量，混合后进行粉末压制，放入坩锅中，在1400℃的大气气氛下烧成10小时。将其粉碎，再次加入B2O3，进行粉末压制，放入坩锅中，在1400℃的大气气氛下烧成10小时，然后粉碎。这样获得的粉末通过XRD确认是不存在Y2O3和B2O3的Y3BO6单一相。另外，从与JCPDS卡34-0291一致而判断出是Y3BO6。
使用这样获得的Y3BO6粉末，以体积比例为1、5、10、20、50、75vol％来称量Y3BO6粉末(比重4.638g/cm3)和Y2O3粉末(比重5.031g/cm3)，均匀混合，将由此获得的粉末作为标准试样。通过XRD对这些混合粉末进行测定。在所得的各XRD谱图中，计算出Y2O3的(khl)＝(211)、(400)和(440)的衍射峰强度的合计值IY2O3与Y3BO6的(khl)＝(003)、(-601)和(-205)的衍射峰强度的合计值IY3BO6的比率。从所得的值，以IY3BO6/(IY2O3+IY3BO6)为纵轴，以Y3BO6存在量为横轴，则获得良好的线性关系，将其作为标准曲线。
根据XRD谱图，使用上述标准曲线，调查本发明氧化钇烧结体中所含的Y3BO6量与所添加的B2O3量的关系，其结果在图13中示出。在添加0.02～10wt％B2O3的情况下，发现氧化钇烧结体中所含的Y3BO6量受到烧成中的气氛的影响，大约为0.12～60vol％，并且约一半量的硼在烧结中蒸发掉。
由此，烧结后在氧化钇烧结体中存在超过0.12vol％的Y3BO6的情况下，具有使氧化钇烧结体在低温下致密化的效果，烧结后在氧化乙烧结体中Y3BO6少于60vol％的情况下，不易形成YBO3，可以在低温下烧成，能获得稳定的高密度烧结体。
作为硼化合物，不限于氧化硼(B2O3)，可以利用硼酸(H3BO3)、氮化硼(BN)、碳化硼(B4C)等硼化合物，其中，可以适合利用氧化硼、硼酸。
图14是在耐等离子体性方面比较本发明产品与现有产品的图表，以下的(表1)在耐等离子体性(侵蚀深度)方面比较本发明产品与现有产品。
表1
  比较例1   比较例2     本发明产品
材质   Y2O3   蓝宝石     Y2O3-Y3BO6
侵蚀深度(nm)   300～400   1600     300～400
平均侵蚀深度(nm)   350   1600     350
等离子体照射前Ra(nm)   7.2     4
等离子体照射后Ra(nm)   15.4     9.8
由图14和(表1)可知，本发明产品的氧化钇烧结体在耐等离子体性方面优异。
产业上的可利用性
本发明的氧化钇(Y2O3)烧结体可以用作例如等离子体处理装置的反应室、捕获环、聚焦环、静电卡盘等要求耐等离子体性的耐腐蚀性部件。

Claims (4)

1.一种氧化钇烧结体，其特征在于，其是在氧化钇(Y2O3)粉末中以0.02wt％以上10wt％以下的比例添加氧化硼(B2O3)进行烧成而成的氧化钇烧结体，通过使烧结温度为1300℃以上1600℃以下，在该氧化钇烧结体中，硼(B)基本上以Y3BO6的形式存在，进而所述Y3BO6量为0.12vol％以上60vol％以下。
2.一种氧化钇烧结体的制造方法，其特征在于，在氧化钇(Y2O3)粉末中以0.02wt％以上10wt％以下的比例添加氧化硼(B2O3)，对该混合粉末进行成型，然后在1300℃以上1600℃以下的烧结温度下使其烧结，以使在烧结体中硼(B)以Y3BO6的形式存在。
3.根据权利要求2所述的氧化钇烧结体的制造方法，其特征在于，所述烧结温度为1400℃以上1500℃以下。
4.一种使用权利要求1所述的氧化钇烧结体的耐腐蚀性部件，其特征在于，其是在处理被处理基板的处理装置中被使用的耐腐蚀性部件，作为该耐腐蚀性部件的构成晶体，含有Y2O3晶体和Y3BO6晶体。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7799719B2 (en) * 2007-01-17 2010-09-21 Toto Ltd. Ceramic member and corrosion-resisting member
JP2009081223A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Tokyo Electron Ltd 静電チャック部材
JP5305228B2 (ja) * 2007-11-30 2013-10-02 Ｔｏｔｏ株式会社 耐蝕性部材
JP5466831B2 (ja) 2008-04-28 2014-04-09 株式会社フェローテックセラミックス イットリア焼結体およびプラズマプロセス装置用部材
WO2010024353A1 (ja) 2008-08-28 2010-03-04 Toto株式会社 耐蝕性部材およびその製造方法
CN102056860B (zh) * 2008-08-28 2014-10-01 Toto株式会社 耐腐蚀性部件及其制造方法
WO2010024354A1 (ja) * 2008-08-29 2010-03-04 Toto株式会社 静電チャックおよびその製造方法
CN101698601B (zh) * 2009-11-04 2012-05-30 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种氧化钇基透明陶瓷的烧结方法
JP2012129549A (ja) * 2012-03-06 2012-07-05 Tokyo Electron Ltd 静電チャック部材
KR102290498B1 (ko) 2020-03-30 2021-08-17 (주)도 은 렌즈 코팅용 옥시불화이트륨을 함유하는 저굴절 물질 및 그의 제조방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2786719B2 (ja) * 1990-06-21 1998-08-13 信越化学工業株式会社 希土類酸化物燒結体の製造方法
JPH0459658A (ja) 1990-06-29 1992-02-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 透光性イツトリア焼結体及びその製造方法
JP2952978B2 (ja) 1990-07-13 1999-09-27 住友電気工業株式会社 透光性イツトリア焼結体及びその製造方法
JP3000685B2 (ja) 1990-12-28 2000-01-17 住友電気工業株式会社 透光性イットリア焼結体及びその製造方法
JPH05170534A (ja) * 1991-12-24 1993-07-09 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類酸化物焼結体の製造方法
JP2939535B2 (ja) * 1997-03-28 1999-08-25 科学技術庁無機材質研究所長 透明酸化イットリウム焼結体の製造法
JP2000239065A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Taiheiyo Cement Corp 透光性を有する耐蝕性材料及びその製造方法
JP2001031466A (ja) 1999-07-22 2001-02-06 Nihon Ceratec Co Ltd 耐食性セラミックス部材
JP4548887B2 (ja) * 1999-12-27 2010-09-22 京セラ株式会社 耐食性セラミック部材およびその製造方法
JP2002255647A (ja) * 2001-02-27 2002-09-11 Nihon Ceratec Co Ltd 酸化イットリウム焼結体およびウエハ保持具
JP4683783B2 (ja) 2001-08-02 2011-05-18 コバレントマテリアル株式会社 半導体製造装置用耐プラズマ部材の製造方法
JP4903322B2 (ja) 2001-08-20 2012-03-28 株式会社日本セラテック 酸化イットリウム質部材
WO2005073146A1 (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. セラミック基板用組成物、セラミック基板、セラミック基板の製造方法およびガラス組成物
JP2005217350A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Toto Ltd 耐プラズマ性を有する半導体製造装置用部材およびその作製方法
JP4894379B2 (ja) * 2005-09-26 2012-03-14 Ｔｏｔｏ株式会社 希土類焼結体およびその製造方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平4-55368A 1992.02.24
JP特开2000-239065A 2000.09.05
JP特开2001-181042A 2001.07.03
JP特开2002-255647A 2002.09.11
JP特开平5-170534A 1993.07.09

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