[发明专利]氟化物皮膜形成用铝合金材料及具有氟化物皮膜的铝合金材料

说明书

提供没有黑色的点状隆起部的产生而平滑性优异并且针对腐蚀性气体和等离子体等具备优异的耐蚀性的氟化物皮膜形成用铝合金材料。一种半导体制造装置用的氟化物皮膜形成用铝合金材料(1)，含有Si：0.3质量％～0.8质量％、Mg：0.5质量％～5.0质量％、Fe：0.05质量％～0.5质量％，Cu的含有率为0.5质量％以下，Mn的含有率为0.30质量％以下，Cr的含有率为0.30质量％以下，余量包含Al及不可避免的杂质，在将铝合金材料中的Fe系结晶物的平均长径设为D(μm)，将所述铝合金材料中的平均晶体粒径设为Y(μm)时，满足log₁₀Y‑0.320D+4.60的关系式。在所述氟化物皮膜形成用铝合金材料(1)的表面的至少一部分形成氟化物皮膜(2)。

技术领域

本发明涉及可在表面的至少一部分形成氟化物皮膜从而作为半导体制造装置的构件(部件)等使用的氟化物皮膜形成用铝合金材料及可作为半导体制造装置的构件(部件)等使用的具有氟化物皮膜的铝合金材料。

再者，在本说明书及权利要求书中，“氟化物皮膜”这一术语意味着“至少含有氟来构成的皮膜”，并非仅意味着“仅由氟化物构成的皮膜”。

另外，在本说明书及权利要求书中，“平均晶体粒径”意味着通过在JIS G0551中规定的切断法(Heyn法)测定出的平均晶体粒径。

背景技术

作为构成半导体、LCD等的制造装置的腔室、基座、背板等的构件材料，大多使用由铝合金、特别是Al-Mg系的JIS 5052铝合金、Al-Si-Mg系的JIS 6061铝合金来构成的形变合金材料、铸件材料。另外，这些制造装置在高温下使用，而且在硅烷(SiH₄)、氟系气体、氯系的卤素气体等腐蚀性气体氛围中使用，因此对各构件实施阳极氧化处理从而在表面形成硬质的阳极氧化皮膜，使耐蚀性提高。

但是，即使进行这样的表面处理，也会根据使用环境、使用频度而在早期引起表面劣化，需要表面处理的更新。尤其是，在CVD、PVD处理装置中，使用温度遍及从室温到约400℃的大范围，而且施加交变热应力，因此有时因母材与阳极氧化皮膜的热变形能力的差异而产生裂纹。另外，在长期使用的期间，即使没有显著的损伤，也有时在处理工件时与装置表面接触从而阳极氧化皮膜磨损。

于是，曾提出了一种耐气体性及耐等离子体性优异的真空腔室构件，其是在Al基材表面形成耐蚀性保护皮膜而成的，该耐蚀性保护皮膜的表面侧是以Al氧化物为主体的层或者是以Al氧化物和Al氟化物为主体的层，所述耐蚀性保护皮膜的基材侧是以Mg氟化物为主体的层或者是以Mg氟化物和Al氧化物为主体的层(专利文献1)。

另外，也已知一种在铝合金母材的表面形成氟化处理皮膜等而成的耐蚀性优异的铝合金材料，所述铝合金母材含有Si：0.2～1.0wt％及Mg：0.3～2.0wt％，作为杂质的Fe、Cu、Mn、Cr、Zn及Ni的各自含量分别被限制为0.1wt％以下，余量由Al及其他的杂质构成(专利文献2)。

这些技术是利用通过对铝合金基材进行氟化处理而形成的氟化钝化膜来谋求耐蚀性提高的。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-061410号公报

专利文献2：日本特开2003-119539号公报

发明内容

然而，在对铝合金基材进行了氟化处理时，有时在所形成的耐蚀性皮膜的表面产生黑色的点状隆起部。若产生了这样的黑色的点状隆起部，则该部分的热射线吸收率增大，因此在例如CVD装置、PVD装置等中的使用中会引起局部性的温度上升。若产生这样的局部性温度上升，则存在以下问题：耐蚀性皮膜产生裂纹，皮膜会剥离，其成为杂质颗粒。