JP5462652B2 - 表面処理セラミックス部材およびその製造方法 - Google Patents
表面処理セラミックス部材およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5462652B2 JP5462652B2 JP2010030112A JP2010030112A JP5462652B2 JP 5462652 B2 JP5462652 B2 JP 5462652B2 JP 2010030112 A JP2010030112 A JP 2010030112A JP 2010030112 A JP2010030112 A JP 2010030112A JP 5462652 B2 JP5462652 B2 JP 5462652B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- film
- sintered body
- ceramic member
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 107
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 102
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 48
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 48
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 239000012702 metal oxide precursor Substances 0.000 claims description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 7
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000004944 Liquid Silicone Rubber Substances 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 73
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 57
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 24
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 24
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 21
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 11
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- -1 silicon alkoxide compound Chemical class 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052575 non-oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011225 non-oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
セラミックス焼結体基材表面の凹部が酸化物皮膜によって選択的に被覆されており、
酸化物皮膜が、金属の有機化合物を有機溶媒に溶解した溶液、液状のシリコーンゴムまたはゾルゲル材料を用いた金属酸化物前駆組成物を被覆した後、熱処理を実施して酸化物に変換された皮膜であることを特徴とする表面処理セラミックス部材。
セラミックス焼結体としては、本来の化学的に安定な機能を発現させるために、気孔率が1%以下の緻密質で微小組織を呈するものを用いる。気孔率が1%を超えると、機械的特性及び耐食性が低下するからである。また、セラミックス溶射被膜の場合は、緻密に焼結した焼結体と比較すると多孔質であり、さらに機械的強度が弱いとともに、比表面積が大きいので、耐食性も劣る。このため、脱粒などによるパーティクルが発生しやすい材料であるため、本発明の表面処理セラミックス部材には用いることができない。また、気孔内に残存させた金属酸化物前駆組成物が熱処理の過程で粒状化し、パーティクルの発生原因となるおそれがある。
本発明の表面処理セラミックス部材は、上記のセラミックス焼結体からなる基材の表面に酸化物皮膜を形成したものである。この酸化物皮膜は、例えば、金属酸化物前駆組成物を基材に塗布、乾燥した後、熱処理を実施することによって得ることができる。金属酸化物前駆組成物としては、熱処理によって酸化物に転化可能なものであれば特に制約はないが、作業性の観点からは、塗布時には液体であるものが好ましい。
純水を入れたビーカーの中に各試験片を挿入し、このビーカーを、超音波発信機を備えた槽の中に装着した後、室温で104kHzの超音波を1分間負荷し、ビーカーの純水中に飛散したパーティクルの数を液中パーティクルカウンター(測定範囲0.5〜20μm)で測定し、1μm以上のパーティクルの数を求めた。得られた各種試験片のパーティクル数から試験No.1(皮膜無しの気孔率が0.1%のアルミナを使った例)に対する相対比率(以下、単に「パーティクル相対比率」という。)を算出した。
示差熱天秤(TG−DTA)を用いて、皮膜材料(酸化物前駆体)を不活性ガス雰囲気中で1500℃まで加熱した時の質量変化量(TG)および示差熱(DTA)を測定し、1500℃におけるTG値(TG0)を求め、そのTG0との差が連続的に1%以内となる温度域における最小温度を熱分解収束温度とする。
これらの例は、いずれも気孔率が0.1%のアルミナを基材に使った例である。試験No.1は、このアルミナ基材に皮膜を形成せず、また熱処理もしない例である。
これらの例は、試験No.1〜16とは異なる気孔率(0.9%または0%)のアルミナを基材に使った例である。
これらの例は、試験No.1〜20とは材質が異なるイットリアを基材に使った例である。
これらの例は、試験No.1〜20とは材質が異なるジルコニアを基材に使った例である。
Claims (6)
- 気孔率が1%以下のセラミックス焼結体基材の少なくとも一部に皮膜形成表面を有するセラミックス部材であって、
セラミックス焼結体基材表面の凹部が酸化物皮膜によって選択的に被覆されており、
酸化物皮膜が、金属の有機化合物を有機溶媒に溶解した溶液、液状のシリコーンゴムまたはゾルゲル材料を用いた金属酸化物前駆組成物を被覆した後、熱処理を実施して酸化物に変換された皮膜であることを特徴とする表面処理セラミックス部材。 - 半導体または電子デバイス製造装置に用いられることを特徴とする請求項1に記載の表面処理セラミックス部材。
- 気孔率が1%以下のセラミックス焼結体基材の表面に金属の有機化合物を有機溶媒に溶解した溶液、液状のシリコーンゴムまたはゾルゲル材料を用いた金属酸化物前駆組成物で構成される皮膜材を塗布し、その硬化前に該皮膜材がセラミックス焼結体基材表面の凹部に残存するような条件で該皮膜材の一部を除去し、該皮膜材を硬化させた後、該皮膜材に酸化処理を施すことを特徴とする表面処理セラミックス部材の製造方法。
- 皮膜材の一部の除去が、拭き取りにより行われることを特徴とする請求項3に記載の表面処理セラミックス部材の製造方法。
- 酸化処理が、金属酸化物前駆組成物の熱分解温度以上の温度域での熱処理であることを特徴とする請求項3または4に記載の表面処理セラミックス部材の製造方法。
- セラミックス焼結体がアルミナ焼結体であることを特徴とする請求項3から5までのいずれかに記載の表面処理セラミックス部材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010030112A JP5462652B2 (ja) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | 表面処理セラミックス部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010030112A JP5462652B2 (ja) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | 表面処理セラミックス部材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011162422A JP2011162422A (ja) | 2011-08-25 |
JP5462652B2 true JP5462652B2 (ja) | 2014-04-02 |
Family
ID=44593546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010030112A Active JP5462652B2 (ja) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | 表面処理セラミックス部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5462652B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03265557A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-26 | Matsushita Electric Works Ltd | ポアレスセラミックス基板の製造方法 |
JPH0812470A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-01-16 | Shin Etsu Chem Co Ltd | セラミックス基板 |
JPH11312729A (ja) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Kyocera Corp | 静電チャック |
-
2010
- 2010-02-15 JP JP2010030112A patent/JP5462652B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011162422A (ja) | 2011-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101276506B1 (ko) | 표면 처리 세라믹스 부재, 그 제조 방법 및 진공 처리 장치 | |
TWI481581B (zh) | 陶瓷碳複合材及其製造方法與被覆陶瓷之陶瓷碳複合材及其製造方法 | |
TWI312342B (ja) | ||
WO2011027756A1 (ja) | 炭化ケイ素被覆炭素基材の製造方法及び炭化ケイ素被覆炭素基材並びに炭化ケイ素炭素複合焼結体、セラミックス被覆炭化ケイ素炭素複合焼結体及び炭化ケイ素炭素複合焼結体の製造方法 | |
TW201126600A (en) | Methods of coating substrate with plasma resistant coatings and related coated substrates | |
KR20050088051A (ko) | 내식성 부재 | |
JP4006535B2 (ja) | 半導体または液晶製造装置部材およびその製造方法 | |
US8685357B2 (en) | Firing support for ceramics and method for obtaining same | |
CN101555164B (zh) | 提高碳化硅泡沫陶瓷高温抗氧化性能的表面涂层制备方法 | |
JP5462652B2 (ja) | 表面処理セラミックス部材およびその製造方法 | |
EP3623356A1 (en) | Method of pressure sintering an environmental barrier coating on a surface of a ceramic substrate | |
JP2004175605A (ja) | 耐酸化性c/c複合材及びその製造方法 | |
JP2004136647A (ja) | 複合焼結体の製造方法、複合成形体の製造方法、複合焼結体および複合成形体 | |
JP7272370B2 (ja) | 窒化ケイ素基板の製造方法および窒化ケイ素基板 | |
JP4879002B2 (ja) | 半導体製造装置用部材 | |
JP2005060126A (ja) | 多孔質セラミック材の製造方法 | |
JP2004031479A (ja) | 静電チャック | |
JP5307476B2 (ja) | 表面処理セラミックス部材およびその製造方法 | |
US11827574B2 (en) | Method of pressure sintering an environmental barrier coating on a surface of a ceramic substrate | |
CN115819119B (zh) | 一种等静压石墨坩埚的涂层成型方法 | |
JP4803877B2 (ja) | 炭化珪素質焼結体及びその製造方法 | |
JP3901338B2 (ja) | BN−AlN積層体及びその用途 | |
JP4092122B2 (ja) | 半導体製造装置用部材及びその製造方法 | |
JP4354671B2 (ja) | 炭化ケイ素質部材およびその製造方法 | |
WO2016017378A1 (ja) | 複層コート部材及び複層コート部材の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5462652 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |