JP2004292270A

JP2004292270A - 耐食性部材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004292270A
Application number: JP2003089419A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Hamada; 敏幸濱田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】Ｙ_２Ｏ_３焼結体は焼成温度が高いために、温度制御が困難な大量生産に用いられる大容量の大型焼成炉では十分緻密化させることが困難であった。
【解決手段】Ｙ_２Ｏ_３が９９．０質量％以上、Ｔｉが酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％未満、不可避不純物としてＳｉＯ_２が３００ｐｐｍ以下、Ｆｅ_２Ｏ_３が１００ｐｐｍ以下、アルカリ金属酸化物が１００ｐｐｍのＹ_２Ｏ_３焼結体から成り、誘電損失が１０ＭＨｚ〜５ＧＨｚのマイクロ波において２×１０^−４以下Ｙ_２Ｏ_３焼結体とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＹ_２Ｏ_３焼結体並びにその製造方法に関し、更にはそのＹ_２Ｏ_３焼結体を用いた半導体・液晶製造装置の内壁材（チャンバー）、マイクロ波導入窓、シャワーヘッド、フォーカスリング、シールドリング等をはじめとする半導体・液晶製造装置（エッチャーやＣＶＤ等）の中でも特に腐食性ガスまたはそのプラズマに対して高い耐食性を求められる耐食性部材に適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体製造におけるドライエッチングプロセスや成膜プロセスなどの各プロセスにおいて、プラズマを利用した技術が盛んに使用されている。半導体の製造時におけるプラズマプロセスでは、特にエッチング、クリーニング用として、反応性の高いフッ素系、塩素系等のハロゲン系腐食性ガスが多用されている。これら腐食性ガス及びプラズマに接触する部分には、高い耐食性が要求される。
【０００３】
被処理物以外でこれらの腐食性ガス及びプラズマに接触する部材は、一般に石英ガラスやステンレス、アルミニウム等の耐食性金属が利用されていた。
【０００４】
また、セラミックス部材としては、アルミナ焼結体や窒化アルミニウム焼結体、及びこれらセラミックス焼結体に炭化珪素等のセラミック膜を被覆したもの等が使用されていた。
【０００５】
更に、最近では上述の部材にかわりイットリウム・アルミニウム・ガーネット（以下ＹＡＧと記載）焼結体やＹ_２Ｏ_３焼結体が耐食性が優れるとして使用されていた。
【０００６】
特に、上記Ｙ_２Ｏ_３焼結体は耐食性が優れるとして、最近これらの焼結体をハロゲン系腐食性ガス及びそのプラズマに接触する部材として用いている。
【０００７】
その例として、特許文献１では、ハロゲンガスプラズマにより基板を処理する装置に用いられる基板処理用部材に相対密度９４％以上、純度９９．５％以上のＹ_２Ｏ_３で構成された低金属汚染の基板処理用部材が示されていた。
【０００８】
また、特許文献２では腐食性ガス下でプラズマに曝される少なくとも表面領域をＹ_２Ｏ_３系焼結体で構成した耐食性部材が示されていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１―１７９０８０号公報
【特許文献２】
特願２００１−２０３２５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１、２の記載にもあるように、Ｙ_２Ｏ_３焼結体は難焼結性であり、十分に緻密化させるには原料粒径の微細化と非常に高い焼結温度が必要とされる。よって、原料粒径の微細化のために長時間を要し、原料製造のために非常にコストがかかるという問題があった。
【００１１】
また、Ｙ_２Ｏ_３はその焼結性が低いため、Ｙ_２Ｏ_３単体で焼結体を得ようとすると、焼結温度を１７００〜１８００℃の高温としなければならず、一般によく使用されている焼成炉の使用温度限界ぎりぎりで焼成しなければならない。よって、焼成の際に焼成炉内を１７００〜１８００℃の高温度域で安定させることが難しく、焼成を繰り返すうちに１７００〜１８００℃までの昇温過程やキープ温度にバラツキが生じてしまう。この焼成温度のバラツキがＹ_２Ｏ_３焼結体の密度に大きく影響し、しかも焼成炉の容量が大きく、Ｙ_２Ｏ_３焼結体の投入量が多い程上記バラツキが大きく、場合によっては必要とする密度が得られないという問題があった。
【００１２】
よって、従来技術で示した特許文献１、２では相対密度で９５％未満の焼結体しか得られず、相対密度が９５％未満であると、その焼結体中には気孔が多く存在しており、より緻密化させたものを得ることができなかった。このため、上述したようにＹ元素自体はハロゲン系腐食性ガスとの反応生成物の融点が高いために、ハロゲン系腐食性ガスやプラズマに対する耐食性が高いものの、その耐食性を生かそうとしてＹ_２Ｏ_３焼結体とすると緻密化が困難であるために耐食性が低下するという状況であった。
【００１３】
また、Ｙ_２Ｏ_３焼結体を用いた製品量産の際に、焼成の繰り返しにより焼成炉の炉壁や焼成炉に用いられる金属製部品には、著しい酸化や熱サイクルによる構造的に弱い部分への応力集中等が発生し易く、劣化が激しい。そのため、部品寿命が短く、メンテナンスや部品交換等に時間や経費を費やさなければならず、製造コストが高くなるという問題も発生していた。
【００１４】
また一方では、半導体製造装置ではプラズマを発生させるため、高周波やマイクロ波を印可することが行われているが、従来から耐食性部材として使用されているアルミナ焼結体は高周波及びマイクロ波の吸収が多いために発熱し、エネルギーロスによりプラズマの発生効率が低下するとともに、アルミナ焼結体が部分的に加熱、膨張してクラックが発生するといった問題もあった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑み、Ｙ_２Ｏ_３が９９．０質量％以上、Ｔｉが酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％未満、不可避不純物としてＳｉＯ_２が３００ｐｐｍ以下、Ｆｅ_２Ｏ_３が１００ｐｐｍ以下、アルカリ金属酸化物が１００ｐｐｍのＹ_２Ｏ_３焼結体から成り、誘電損失が、１０ＭＨｚ〜５ＧＨｚのマイクロ波において２×１０^−４以下であることを特徴とする。
【００１６】
前記Ｙ_２Ｏ_３焼結体の比重が４．８０ｇ／ｃｍ^３以上、平均結晶粒径が２μｍ以上であることを特徴とする。
【００１７】
また、前記耐食性部材の製造方法において、平均粒径が２μｍ以下の原料粉末により成形された成形体を、１６００〜１７００℃の温度で焼成してＹ_２Ｏ_３焼結体を得ることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細を説明する。
【００１９】
本発明の耐食性部材は、ハロゲン系腐食性ガス或いはそのプラズマに対して高い耐食性が要求される半導体製造装置に使用される耐プラズマ部材として好適に使用されるものである。
【００２０】
上記ハロゲン系腐食性ガスとしては、ＳＦ_６、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、ＣｌＦ_３、ＮＦ_３、Ｃ_４Ｆ_８、ＨＦ等のフッ素系、Ｃｌ_２、ＨＣｌ、ＢＣｌ_３、ＣＣｌ_４等の塩素系ガス、或いはＢｒ_２、ＨＢｒ、ＢＢｒ_３等の臭素系ガスなどがあり、これらの腐食性ガスが使用される１〜１０Ｐａの圧力雰囲気下でマイクロ波や高周波が導入されると、これらのガスがプラズマ化され半導体製造装置用の各部材に接触することとなる。また、よりエッチング効果を高めるために上記のような腐食性ガスとともに、Ａｒ等の不活性ガスを導入してプラズマを発生させることもある。
【００２１】
本発明は上記のような、腐食性ガスやそのプラズマに曝される部材としてＹ_２Ｏ_３が９９．０質量％以上、Ｔｉが酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％未満、不可避不純物としてＳｉＯ_２が３００ｐｐｍ以下、Ｆｅ_２Ｏ_３が１００ｐｐｍ以下、アルカリ金属酸化物が１００ｐｐｍ以下のＹ_２Ｏ_３焼結体を用いる。
【００２２】
ここで上記Ｙ_２Ｏ_３焼結体は、Ｙ_２Ｏ_３とフッ素系ガスが反応すると、主にＹＦ_３を生成し、また塩素系ガスと反応するとＹＣｌ_３を生成するが、これらの反応生成物の融点（ＹＦ_３：１１５２℃、ＹＣｌ_３：６８０℃）は、従来から用いられていた石英や酸化アルミニウム焼結体との反応により生成される反応生成物の融点（ＳｉＦ_４：−９０℃、ＳｉＣｌ_４：−７０℃、ＡｌＦ_３：１０４０℃、ＡｌＣｌ_３：１７８℃）より高いために腐食性ガスやプラズマに高温で曝されたとしても安定した耐食性を備えている。
【００２３】
本発明では上記Ｙ_２Ｏ_３焼結体にＴｉを所定量添加することにより、ハロゲン系腐食性ガスやそのプラズマに対する十分な耐食性を得ることができ、なおかつ従来のより好適とされた焼成温度（特許文献１、２）よりも低い温度域にて、十分な耐食性の得られる焼結体の密度が得られることを見出したものである。
【００２４】
ここで、上記Ｔｉの添加量としては、酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％未満とするのが良い。Ｔｉを添加するのは、ＴｉはＹ_２Ｏ_３焼結体の焼結温度よりも低い温度で焼結体中に液相を形成し、元素が拡散しやすい状態を作るため、通常Ｙ_２Ｏ_３焼結体が十分に緻密化する温度よりも低温での緻密化が可能となるからである。
【００２５】
また、上記Ｔｉの添加量を酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％未満としたのは、添加量が０．０１質量％未満であると、従来よりも低温で緻密化することができないからであり、１質量％以上であると、Ｔｉを添加していないＹ_２Ｏ_３焼結体と比較してハロゲン系腐食性ガスやそのプラズマに対する耐食性が低下してしまうためである。
【００２６】
なお、Ｔｉを添加する場合は、酸化チタンの形で添加すればよいが、その他にチタン酸カルシウムやチタン酸バリウム等、Ｙ元素と反応性の低い元素を含むＴｉ化合物であればどのようなものでも添加可能である。
【００２７】
また、上記Ｙ_２Ｏ_３焼結体中の不可避不純物の含有量としては、ＳｉＯ_２が３００ｐｐｍ以下、Ｆｅ_２Ｏ_３が１００ｐｐｍ以下、その他アルカリ金属酸化物が１００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００２８】
ここで、上記不可避不純物の含有量を上記範囲としたのは、不可避不純物を上記範囲より多く含有すると、ハロゲン系腐食性ガスやそのプラズマに対する耐食性が低下するためである。
【００２９】
具体的にはＳｉＯ_２はＹ_２Ｏ_３と反応して主にＹ_２Ｓｉ_２Ｏ_７（ダイシリケート）を生成し、Ｆｅ_２Ｏ_３はＹ_２Ｏ_３と反応してＹＦｅＯ_３やＹ_３Ｆｅ_５Ｏ_１２等の化合物を形成する。そしてそれらＹ_２Ｏ_３との化合物がハロゲン系腐食性ガスやそのプラズマに対して耐食性が低いために、それらの化合物が含まれるとＹ_２Ｏ_３焼結体の耐食性も低下してしまう。また、その他アルカリ金属酸化物も上記ＳｉＯ_２やＦｅ_２Ｏ_３の場合と同様に、Ｙ_２Ｏ_３焼結体中にそのままの形で存在するか、Ｙ_２Ｏ_３と化合物を形成した形で存在し、それらがハロゲン系腐食性ガスやそのプラズマに対し耐食性が低いため、それらを含有するＹ_２Ｏ_３焼結体としての耐食性も低下する。
【００３０】
一方、本発明のＹ_２Ｏ_３焼結体は、従来のアルミナや石英、ＹＡＧと比較して誘電損失が１０ＭＨｚ〜５ＧＨｚにおいて、２×１０^−４以下と低いことも特徴である。このため、半導体製造装置内で発生する高周波及びマイクロ波の吸収を抑えることができ、無駄な発熱がなく、プラズマの発生効率に影響するエネルギーのロスを抑えることができる。更には、焼結体そのものが部分的に加熱、膨張してクラックが発生したりすることがない。
【００３１】
従って、半導体製造装置用の各種部材として本発明のＴｉを添加させたＹ_２Ｏ_３焼結体を用いることにより、従来よりも高い耐食性を示し、プラズマの発生効率を低下させる発熱もなく、製造コストの安い耐食性部材を提供することが可能となる。
【００３２】
なお、上記Ｙ_２Ｏ_３焼結体の誘電損失は、高周波領域（１０〜１０００ＭＨｚ）におけるＹ_２Ｏ_３焼結体の誘電損失（ｔａｎδ）を高周波電流電圧法で測定した時の値が、２×１０^−４以下で、かつマイクロ波領域（１〜５ＧＨｚ）におけるＹ_２Ｏ_３焼結体の誘電損失（ｔａｎδ）を空洞共振器法で測定した時の値も２×１０^−４以下である。
【００３３】
さらに、上記Ｙ_２Ｏ_３焼結体は比重が４．８０ｇ／ｃｍ^３以上、平均結晶粒径が２μｍ以上であることが好ましい。
【００３４】
ここで、上記比重が４．８０ｇ／ｃｍ^３以上としたのは、４．８０ｇ／ｃｍ^３より低い場合には、焼結体中に多数の気孔が存在し、この影響により焼結体表面には多数の凹凸が存在するため、焼結体表面のハロゲン系腐食性ガスやそのプラズマに曝される表面積が多くなり、耐食性が低下するからである。
【００３５】
また、上記平均結晶粒径を２μｍ以上としたのは、２μｍより小さい場合には、焼結体中に誘電損失を大きくする粒界層が多数存在するからであり、平均結晶粒径を２μｍ以上としてなるべく粒界層を少なくすることが、Ｙ_２Ｏ_３焼結体を低誘電損失とするためには好適である。
【００３６】
次に本発明のＹ_２Ｏ_３焼結体の製造方法を以下に示す。
【００３７】
まず、粉砕用のミルにイオン交換水を溶媒として平均粒径２μｍ以下のイットリア粉末と酸化チタン粉末を０．０１以上１質量％未満投入して湿式粉砕した後、有機バインダーを添加してスラリーを作製する。
【００３８】
ここで、上記イットリア粉末の粒径を２μｍ以下としたのは、２μｍより大きな粒径とすると、焼結性が悪くなり焼結体としたときに緻密化できなくなるからである。
【００３９】
また、上記スラリー作製に使用する粉砕用ミルには例えばボールミルを用いることが可能である。このボールミルのメディアには、メディアの摩耗を抑え、該スラリーにメディアの摩耗粉が不純物として混入するのを防止するためには高純度のＺｒＯ_２ボールを用いることが有効である。粉砕時間としては１２０〜５４０時間が好適である。
【００４０】
更に、粉砕用ミルとしてはビーズミルを使用することもできる。ビーズミルのメディアとしては、ボールミルと同様に高純度のＺｒＯ_２ビーズを用いることがより細かい粉砕粒度を得る点においても好適である。粉砕時間としては６０〜３６０時間粉砕すれば所望の粒度は得られるが、粉砕時間を長時間とするほどより細かい粒度とすることができる。
【００４１】
更に、上記有機バインダーとしては、パラフィンワックス、ワックスエマルジョン（ワックス＋乳化剤）、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）、ＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）等の使用が有効である。
【００４２】
また、上記溶媒についてはイオン交換水のみならず、有機溶媒等も使用できる。
【００４３】
そして、スラリー作製後、前記スラリーをスプレードライ装置にて造粒し、それを用いて金型プレス成形等の成形方法により所定形状に成形する。
【００４４】
ここで、上記成形は目的とする部材の形状に合わせてその方法を選択すればよく、具体的には金型プレス成形、静水圧プレス成形等の乾式成形方法や鋳込み成形、押出成形、射出成形、テープ成形等の湿式成形方法等による成形が可能である。
【００４５】
そして上記のようにして成形した成形体を必要に応じて４００〜６００℃の温度で脱脂して、成形体中の有機バインダーを分解除去した後、大気雰囲気または酸素雰囲気中にて１６００〜１７００℃で焼成する。
【００４６】
ここで、上記焼成温度は１６００〜１７００でも十分にＹ_２Ｏ_３焼結体を緻密化することが可能であり、従来Ｙ_２Ｏ_３焼結体を焼成する際に必要であった１７００〜１８００℃という焼成温度域よりも低い温度域で焼成することが可能となる。これにより、焼成炉の温度制御をし易くなるばかりか、焼成炉の限界使用温度に対して低い温度域で焼成を行えるために、焼成炉の炉壁や、周辺の金属製部品等の寿命を長くし、製造コストを抑えることができる。
【００４７】
また、上記酸素雰囲気中で焼成する際には、酸素濃度５０体積％以上、より好ましくは８０体積％以上が焼結体をより高密度化させるためには望ましい。
【００４８】
なお、上記酸素雰囲気中での焼成は大気雰囲気中よりも焼結体をより緻密化させることが可能である。一般に焼結体を高密度化させるためには、焼結過程において気孔内に取り込まれた雰囲気ガスが外部に排除されることが必要であり、大気雰囲気中での焼成の場合、気孔内に取り込まれる雰囲気ガスは空気即ち酸素と窒素ガスであるのに対し、酸素雰囲気焼成では酸素ガスのみとなる。本発明の焼結体は酸化物セラミックスであるため、結晶粒界での元素の拡散速度は、窒素に比べ酸素の方が拡散し易い。そのため、酸素雰囲気中で焼成することにより、焼結体の密度向上を図ることが可能となる。
【００４９】
次に本発明の耐食性部材を用いたエッチング装置を図１に示す。
図１中、１はチャンバーを、２はクランプリングまたはフォーカスリングを、３は下部電極を、４はウェハーを、５は誘導コイルを示す。
本装置では、チャンバー１の中にハロゲン系腐食性ガスを注入し、周りに巻かれている誘導コイル５に高周波電力を印可して、ガスをプラズマ化する。また、下部電極３にも高周波電力を与え、バイアスを発生させ、クランプリング２で固定されたウェハー４に所望のエッチング加工を行う。
【００５０】
本装置にて発生したプラズマはチャンバー１や、ウェハー４を固定しているクランプリング２に接触するために、これらの部品は特に腐食を受けやすい。そこでチャンバー１やクランプリング２を本発明の耐食性セラミック部材で形成することによって、優れた耐食性を示し、また熱衝撃による割れ等も防止することが可能となる。
【００５１】
また、本発明は上記チャンバーおよびクランプリング、マイクロ波導入窓、ノズル、シャワーヘッド、フォーカスリング、シールドリング等をはじめとする半導体・液晶製造装置（エッチャーやＣＶＤ等）の中でも特に腐食性ガスまたはそのプラズマに対して高い耐食性を求められる部材に適用できるものである。
【００５２】
【実施例】
本発明の実施例について以下に詳細を示す。
【００５３】
Ｙ_２Ｏ_３に添加するＴｉ量を表１に示すような範囲で振って添加し、φ５０ｍｍ、厚さ３０ｍｍのＹ_２Ｏ_３焼結体を作製し、耐食性を評価する試験を実施した。
【００５４】
まず、ビーズミルにイオン交換水を溶媒として平均粒径２μｍ以下のイットリア粉末と酸化チタン粉末を投入してＺｒＯ_２ビーズにて３６０時間湿式粉砕した後、ＰＶＡを有機バインダーとして添加してスラリーを作製した。
【００５５】
その後、上記スラリーをスプレードライ装置にて造粒して造粒粉体を得て、該造粒粉体を金型プレス成形にて成形した。
【００５６】
そして、上記成形体を大気雰囲気中にて１６５０℃で焼成して、本発明のＹ_２Ｏ_３焼結体を得た。
【００５７】
なお、比較例としてＴｉ添加量が本発明範囲外のものも、上記と同様の製造工程にて製造した。
【００５８】
また、Ｙ_２Ｏ_３焼結体中の不可避不純物量としては、ＳｉＯ_２が３００ｐｐｍ、Ｆｅ_２Ｏ_３が１００ｐｐｍ、その他のアルカリ金属酸化物が１００ｐｐｍとして試験を実施している。
【００５９】
次に、上記のようにして作製したＹ_２Ｏ_３焼結体の耐食性について評価した。試験は試料の一表面にラップ加工を施して鏡面とし、この試料をＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）装置にセットしてＣｌ_２ガス雰囲気下でプラズマ中に３時間曝し、その前後の重量減少量から１分間当たりのエッチングレートを算出し、基準試料として用意したアルミナ質焼結体（アルミナ含有量９９．５重量％）のエッチングレートを１としたときの相対比較値として求め、この相対比較値が０．５未満のものを優れたものとした。
【００６０】
なお、各試料は２ヶずつ作製しており、そのうちの一つを耐食性評価に、もう一方を誘電損失の測定に使用した。誘電損失は、１０〜１０００ＭＨｚの高周波領域は高周波電流電圧法を用い、１〜５ＧＨｚのマイクロ波領域は空洞共振器法を用いてそれぞれの誘電損失を測定し、１０ＭＨｚ〜５ＧＨｚにおける誘電損失（δ）が２×１０^― ^４以下であったものを優れたものとしている。また、誘電損失の数値はそれぞれの測定範囲の中で最大値を採用した。
【００６１】
結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】

【００６３】
本発明の範囲外であるＴｉ添加していない試料Ｎｏ．１については、１６５０℃の焼成温度では十分緻密化しないために、耐食性が悪く、誘電損失も高い値を示している。
【００６４】
また、試料Ｎｏ．９、１０については、Ｔｉ添加により、焼結体は十分に緻密化しているものの、Ｔｉ添加量が多いために耐食性が悪くなっている。このことから、Ｔｉ添加量を１質量％以上添加すると、耐食性部材としては好適ではないと分かる。
【００６５】
これらと比較して、本発明の試料Ｎｏ．３〜８のものは、Ｙ_２Ｏ_３として１６５０℃と比較的低い焼成温度でも十分に緻密化されており、耐食性もエッチングレート比で０．５以下の値を示し良好であることが分かる。
【００６６】
また、誘電損失についても２×１０^−４以下の値を示しており、これを図１に示す半導体製造装置内のクランプリングまたはフォーカスリング２のような耐食性部材として用いた場合にも、発熱等が少なく、プラズマの発生効率への影響が少ないことが分かる。
【００６７】
更には、上記表１において特に耐食性が良好であった本発明の試料Ｎｏ．４について、不可避不純物の量を本発明範囲外として上記と同様の製法、形状で試料を作製し耐食性を評価した。
【００６８】
具体的には、ＳｉＯ_２を４００ｐｐｍ、Ｆｅ_２Ｏ_３を２００ｐｐｍ、その他のアルカリ金属酸化物を２００ｐｐｍ含有している。
【００６９】
その耐食性試験の結果、エッチングレートは０．８５Å／ｍｉｎとなり、本発明範囲内の試料と比較して耐食性に劣っていた。
【００７０】
よって、Ｙ_２Ｏ_３焼結体中の不可避不純物量としては、本発明範囲内とすることが好適であることが分かる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、Ｙ_２Ｏ_３が９９．０質量％以上、Ｔｉが酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％未満、不可避不純物としてＳｉＯ_２が３００ｐｐｍ以下、Ｆｅ_２Ｏ_３が１００ｐｐｍ以下、アルカリ金属酸化物が１００ｐｐｍのＹ_２Ｏ_３焼結体の誘電損失が、１０ＭＨｚ〜５ＧＨｚのマイクロ波において２×１０^−４以下とすることにより、従来よりも低温でＹ_２Ｏ_３焼結体を焼成することが可能となり、温度制御が困難な大容量の焼成炉においても十分に緻密化させたＹ_２Ｏ_３焼結体の製造が可能となる。
【００７２】
また、不可避不純物の含有量を上記範囲内とすることにより、ハロゲン系ガスやそのプラズマに曝される部位に使用される耐食性部材として十分な耐食性が得られる。
【００７３】
更には、誘電損失を上記範囲内とすることにより、マイクロ波を吸収しにくく、発熱しにくい耐食性部材とすることが可能であるために、半導体製造装置等におけるプラズマの発生効率を高めることができる。
【００７４】
また、Ｙ_２Ｏ_３焼結体の比重を４．８０ｇ／ｃｍ^３以上とすることにより、ハロゲン系ガスやそのプラズマに対して十分な耐食性とでき、更には平均結晶粒径が２μｍ以上とすることにより、誘電損失を上昇させるＹ_２Ｏ_３焼結体中の粒界層の数を少なくすることができるために、より低誘電損失なＹ_２Ｏ_３焼結体とすることができる。
【００７５】
また、上記耐食性部材に用いられるＹ_２Ｏ_３焼結体の原料粉末を平均粒径２μｍ以下として成形体を作製することにより、Ｙ_２Ｏ_３焼結体の焼結性を良好とし、該成形体を従来よりも低温の１６００〜１７００℃の温度で焼成することにより、焼成炉の温度制御をし易くなるばかりか、焼成炉の限界使用温度に対して低い温度域で焼成を行えるために、焼成炉の炉壁や、周辺の金属製部品等の寿命を長くし、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＹ_２Ｏ_３焼結体を用いた耐食性部材の応用例であるエッチング装置の概略図である。
【符号の説明】
１：チャンバー
２：クランプリングまたはフォーカスリング
３：下部電極
４：ウェハー
５：誘導コイル

Claims

Ｙ_２Ｏ_３が９９．０質量％以上、Ｔｉが酸化物換算で０．０１質量％以上１質量％未満、不可避不純物としてＳｉＯ_２が３００ｐｐｍ以下、Ｆｅ_２Ｏ_３が１００ｐｐｍ以下、アルカリ金属酸化物が１００ｐｐｍのＹ_２Ｏ_３焼結体からなり、誘電損失が１０ＭＨｚ〜５ＧＨｚのマイクロ波において２×１０^−４以下であることを特徴とする耐食性部材。
前記Ｙ_２Ｏ_３焼結体の比重が４．８０ｇ／ｃｍ^３以上、平均結晶粒径が２μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の耐食性部材。
請求項１記載の耐食性部材の製造方法において、平均粒径が２μｍ以下の原料粉末により成形された成形体を、１６００〜１７００℃の温度で焼成してＹ_２Ｏ_３焼結体を得ることを特徴とする耐食性部材の製造方法。