专利名称：耐腐蚀性构件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及具有高耐酸性、耐等离子体性和亲水性，作为例如通过气相法对基材或基板进行表面加工处理(微细加工和薄膜加工等)的装置(半导体制造装置、液晶显示装置等显示器件等)的构成构件，有利于长期保持耐酸性、耐等离子体性的耐腐蚀性构件(或改性处理构件)、及其制备方法、以及表面处理方法、由该方法得到的处理构件。
背景技术：
在半导体、液晶显示器件等微细加工和薄膜化技术中，可以将基材或基板进行气相表面处理、例如物理气相沉积、化学气相沉积、蚀刻处理等。这些气相表面处理装置中，可被加速或离子化的粒子(蒸镀粒子等有机或无机飞散粒子)浮游空中，附着于装置内面，污染装置。例如，具有包括石英玻璃等透明构件的观察窗(终点检测用传感窗、用于检测终点的窗等)的干法蚀刻装置中，伴随着干法蚀刻，浮游粒子的膜(氯化铝膜、抗蚀剂膜、氟膜等)附着于观察窗上，使内部观察变得困难。因此，需要定期清洗装置的观察窗(石英玻璃)，并抛光，恢复表面粗糙度和透射率，从而再利用。因此每次观察窗(石英玻璃)被污染，则必须进行高精度的清洗并使其恢复的维护作业，使生产性大幅降低。
太阳能电池的保护玻璃或放置于室外的玻璃(包括窗玻璃、汽车等运载工具的前窗等)曝露于酸雨中受到腐蚀，同时有尘埃附着，难以长时间保持高透明性。并在透镜、光掩模等的光学部件要求尽量防止尘埃的附着。
并且，通过金属板(例如包括耐酸铝加工等表面加工的铝板的电极等)上形成的很多微孔(例如直径300-1500μm的孔)，将氯气等反应性蚀刻气体导入到干法蚀刻处理空间内，蚀刻基板(玻璃基板等)，则金属与蚀刻气体的反应产物堆积在金属板的孔中，最终使孔堵塞。金属板的孔堵塞，则必须除去很多孔的堆积物，使其恢复，或者更换为新的金属板。因此，必须进行频繁的维护作业，同时使基板的生产性大幅降低。
另外，干法蚀刻(例如等离子体蚀刻)中，由反应性(或腐蚀性)高的气体(蚀刻气体)产生的等离子体(反应性等离子体)容易使可与干法蚀刻处理空间接触的构件(构成内壁的构件或设置在处理空间内的构件等)被侵蚀。上述构件被侵蚀，则必须频繁地维护和更换，同时生产性也降低。因此上述构件要求高耐等离子体性。
并且，转移或运输流体(气体和液体)的管体内面附着并堆积有附着物，则有生物附着并繁殖，由此使流体的压力损失增大，妨碍顺畅的转移或运输。特别是在转移或运输酸性物质的管体中，管体由内面腐蚀，耐久性降低。
日本特开平6-86960号公报(专利文献1)中公开了一种洗涤装置，该洗涤装置具备装载被洗涤物的洗涤罐、装载洗涤液的洗涤液罐、储存过热水蒸气的蒸气罐、对洗涤罐和洗涤液罐进行加压的加压气体供给装置，在洗涤罐内将被洗涤物浸泡到洗涤液中进行洗涤，然后将过热水蒸气喷射到被洗涤物上进行淋洗。该文献中记载可以解决只喷射过热水蒸气时无法解决的课题(可除去附着了油的精密仪器部件的微米级杂质的洗涤)。而在日本特开2004-79595号公报(专利文献2)中公开了一种基体的洗涤方法，该方法是为了从基板上除去抗蚀剂，而将表面具有抗蚀剂的基板进行低于1分钟的等离子体灰化，灰化至抗蚀剂未完全除去的程度，然后将含有水蒸气的洗涤气体喷射到基板表面；该文献记载水蒸气可以使用饱和水蒸气、过热水蒸气。并且日本特开2004-346427号公报(专利文献3)中公开了一种表面处理方法，该表面处理方法是在处理空间配设金属框，使该处理空间为真空状态，然后将高压过热水蒸气导入处理空间，在上述金属框的表面形成氧化被膜；该文献记载在金属框的表面不是形成FeO、Fe2O3，而是形成Fe3O4的氧化被膜，由此，金属框的平滑性(润滑性)、耐久性(耐磨损性和耐腐蚀性)优异。
但是，对于被处理构件可防止长时间附着污染物质、使其具有高耐酸性和耐等离子体性，这则不为人所知。
专利文献1日本特开6-86960号公报(权利要求书) 专利文献2日本特开2004-79595号公报(专利文献，[发明效果]一栏) 专利文献3日本特开2004-346427号公报(权利要求，段落编号
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发明内容
发明要解决的技术问题 因此，本发明的目的在于提供可长时间保持高耐腐蚀性的耐腐蚀性构件、及其制备方法、以及表面处理方法、由该表面处理方法得到的处理构件。
本发明的其它目的在于提供可长时间保持高耐酸性和耐等离子体性的耐腐蚀性构件、及其制备方法、以及表面处理方法、和由该表面处理方法得到的处理构件。
本发明的又一目的在于提供耐腐蚀性(或耐酸性、耐等离子体性)和亲水性得到提高的耐腐蚀性构件、及其制备方法、以及表面处理方法、和由该表面处理方法得到的处理构件。
解决技术问题的方法 本发明人为实现上述课题而进行了深入的研究，结果发现在半导体制造装置或液晶器件的制造装置例如利用气相法的表面处理装置(物理气相沉积装置、化学气相沉积装置、蚀刻装置等)中，对与装置的处理空间接触的构件(构成内壁的构件或配设在处理空间内的构件等)喷雾或喷射过热水蒸气进行处理，则经表面处理的构件具有高耐腐蚀性(或耐酸性、耐等离子体性)和亲水性，通过上述处理，可以使构成构件和装置寿命延长，可以减轻维护的频率，同时可以抑制工艺内部的粒子附着、堆积，可以提高器件的成品率，可大幅降低生产成本，由此完成了本发明。
即，本发明的耐腐蚀性构件(或表面改性的处理构件、耐酸性构件、耐等离子体性构件)包括无机物，有耐腐蚀性(或耐酸性、耐等离子体性)高的特色。例如，按照JIS K6768进行测定时，耐腐蚀性构件的表面润湿指数为35-45(例如36-43)左右。耐腐蚀性构件的润湿指数通常比未处理构件的润湿指数大2-10左右。另外，耐腐蚀性构件具有高耐酸性。例如，耐腐蚀性构件包括铝-镁系合金(Al-Mg系合金)、且在上述耐腐蚀性构件的表面滴加浓度35％的盐酸时，至生成气泡的时间在室温下为45分钟或以上。另外，耐腐蚀性构件包括铝-镁-硅系合金(Al-Mg-Si系合金)、且在上述耐腐蚀性构件的表面滴加浓度35％的盐酸时，至生成气泡的时间在室温下为75分钟或以上。并且，由氢氟酸等强酸溶出的量也少。并且，耐腐蚀性构件对于由等离子体、例如选自稀有气体、氢、含氮气体、含氧气体、烃类和含卤素气体的至少一种(特别是含卤素气体)产生的等离子体具有耐等离子体性。
耐腐蚀性构件或表面改性的处理构件例如可以包括选自陶瓷类和金属类的至少一种，多数情况下为包括选自元素周期表IIIB族元素、IVB族元素、VB族元素、IIIA族元素和IVA族元素的至少一种元素(例如选自钇、硅和铝的至少一种元素)的氧化物陶瓷类、经氧化处理的金属类和金属类。上述处理构件的代表性例子可以列举选自三氧化二钇、氧化硅或玻璃、氧化铝、耐酸铝加工的铝或其合金、硅、以及铝或其合金(不锈钢等)的至少一种。
上述耐腐蚀性构件可以是可与利用气相法的表面处理装置(通过气相法对基材进行表面处理的装置(反应室或反应器等))内的处理空间(气氛、减压处理空间、含有浮游或飞翔粒子的处理空间等)接触的构件，例如构成表面处理装置的至少内面的构件，或配设在上述表面处理装置内的构件。换言之，可以是反应室或反应器等真空部件等。耐腐蚀性构件还可以是经气相法处理的基材或基板；选自运载夹具、电极构件、保持构件、舟皿、罩构件、绝缘构件、吸排气管路的构成构件、内装饰构件、板类和固定构件的至少一种。并且，耐腐蚀性构件例如可以是用于观察气相表面处理装置内的窗构件、具有可使蚀刻气体通过的孔的构件等。上述气相法可以是物理气相沉积、化学气相沉积、离子束混合法、蚀刻法、或杂质掺杂法等。并且，耐腐蚀性构件可以是与上述表面处理装置内的处理空间接触的构件、上述表面处理装置的吸排气管路或流路的构成构件等，除此之外还可以是透明性保护构件、光学构件、流体运输管体等。
本发明也包含以下的耐腐蚀性构件对于使用等离子体的表面处理装置(例如等离子体蚀刻装置)、以真空度4Pa形成耐酸铝膜的耐腐蚀性构件照射2小时由含有四氟甲烷、氧和氩的混合气体(四氟甲烷/氧/氩(体积比)＝16/4/80)产生的等离子体时，上述耐腐蚀性构件的耐酸铝膜的消耗量为3-25μm左右。
本发明的制备方法中，将包括选自陶瓷类和金属类的至少一种的被处理构件用过热水蒸气处理，制备具有耐酸性和耐等离子体性的耐腐蚀性构件。并且，本发明的表面处理方法(或表面改性方法)是用于提高被处理构件的耐酸性和耐等离子体性的方法，是将包括选自陶瓷类或金属类的至少一种的被处理构件用过热水蒸气进行处理。这些方法中，可以将被处理构件用300-1000℃(例如350-1000℃)左右的过热水蒸气进行处理。被处理构件可以在非氧化气氛中处理。上述方法中，过热水蒸气的使用量(喷雾或喷射量)根据被处理构件的种类而不同，例如，相对于1m2被处理构件的表面积，过热水蒸气的蒸气量(或流量)可以是0.1-100kg/小时左右。上述方法中，将被处理构件用过热水蒸气处理，则可以防止污染物附着。例如，可以防止在通过气相法进行表面处理的步骤中生成的粒子附着在被处理构件上。并且这些方法中，可以使被处理部件相对于反应成分或附着成分失活。
本发明也包含用上述表面处理方法进行表面处理的处理构件(例如上述表面改性的处理构件)。
发明效果 本发明中，将被处理构件用过热水蒸气进行表面处理，因此耐腐蚀性构件可以长时间保持高耐腐蚀性(耐酸性和耐等离子体性)。通过上述表面处理，除上述耐腐蚀性构件的耐腐蚀性(或耐酸性、耐等离子体性)之外，也可以提高亲水性，可以防止污染物质与上述耐腐蚀性构件的附着。因此，可以使装置的构成构件和装置本身寿命延长，同时可以减轻维护的频率，可以使装置的成品率提高。因此可以大幅削减生产成本。
发明的详细说明 [耐腐蚀性构件] 本发明的耐腐蚀性构件包括无机物，表面的润湿性和耐腐蚀性(或耐酸性、耐等离子体性)提高。上述耐腐蚀性构件(例如表面处理装置的构成构件、经微细加工和/或薄膜加工处理的基材或基板等)其至少被处理面或被处理部分可以包括无机构件或无机物质。
耐腐蚀性构件可以包括各种元素、例如元素周期表IIA族元素(铍等)、IIIB族元素(钪、钇等)、IVB族元素(钛、锆等)、VB族元素(钒、铌、钽等)、VIB族元素(铬、钼、钨等)、VIIB族元素(锰等)、VIII族元素(钴、铑等)、VIII族元素(镍、钯、铂等)、IB族元素(铜、银、金等)、IIIA族元素(硼、铝、镓、铟等)、IVA族元素(碳、硅、锗等)等。无机物可以含有元素周期表VA族元素(氮、磷等)、VIA族元素(氧等)、VIIA族元素(氟等卤素)等。耐腐蚀性构件通常大多包括选自元素周期表的IIIB族元素(钇等)、IVB族元素(钛、锆等)、VB族元素、IIIA族元素(铝等)、IVA族元素(硅、锗等)等元素(特别是选自钇、硅和铝的至少一种元素)。
耐腐蚀性构件通常包括选自陶瓷类和金属类的至少一种。上述耐腐蚀性构件例如包括选自陶瓷类[金属氧化物(低碱玻璃、石英玻璃等玻璃类，石英或氧化硅、氧化铝或氧化铝、氧化硅铝、三氧化二钇或氧化钇、蓝宝石、氧化锆、二氧化钛或氧化钛、模来石、氧化铍等氧化物陶瓷类)、金属硅化物(碳化硅、氮化硅等硅化物陶瓷类)、金属氮化物(氮化硼、氮化碳、氮化铝、氮化钛等氮化物陶瓷类)、硼化物(碳化硼、硼化钛、硼化锆等硼化物陶瓷类)、金属碳化物(碳化硅、碳化钛、碳化钨等碳化物陶瓷类)、蜂蜡等]、金属类[单晶硅、多晶硅、非晶硅等硅，钛、铝、锗等金属单体；铁系合金(不锈钢等)、钛合金、镍合金、铝合金(例如铝-镁系合金(Al-Mg系合金)、铝-镁-硅系合金(Al-Mg-Si系合金)、铝-锌-镁系合金(Al-Zn-Mg系合金)等)、钨合金等的合金等]、碳材料、金刚石等的至少一种的构件。
上述构件可以经表面加工或处理(例如氧化处理、氮化处理、硼化处理等)。例如在铝或其合金等金属构件中可以实施耐酸铝加工(硫酸耐酸铝、草酸耐酸铝、铬酸耐酸铝、磷酸耐酸铝等)等的表面加工(阳极氧化处理等)或氧化处理。耐酸铝加工的铝或其合金通常大多要进行封孔处理。这些构件可以单独或将两种或以上组合使用。另外，耐腐蚀性构件可以是导电性构件或半导电性构件，也可以是电绝缘性或非导电性构件。耐腐蚀性构件可以是疏水性构件，也可以是亲水性构件。并且耐腐蚀性构件可以是不透明、半透明或透明构件。
耐腐蚀性构件通常大多为氧化物陶瓷类(包括选自钇、硅和铝的至少一种元素的氧化物陶瓷类)、氧化处理的金属类或金属类。更具体地说，耐腐蚀性构件大多是通过气相法成膜或与表面处理装置内的处理空间接触而构成的构件(反应室或反应器的构成构件等)，例如陶瓷类(石英玻璃等氧化硅或玻璃类、氧化铝、三氧化二钇等氧化物陶瓷类等)、金属类(硅、铝等金属、铝合金、不锈钢等合金等)、经氧化处理的金属类(耐酸铝加工的铝或其合金等)。
上述耐腐蚀性构件通过表面改性可以使表面的润湿性和耐腐蚀性提高，具有高耐久性。在按照JIS K6768测定耐腐蚀性构件的表面润湿性时，根据表面处理或表面改性的程度，润湿指数为35-45，优选36-43(例如36-42)，进一步优选37-42左右。耐腐蚀性构件的润湿指数通常与未处理构件相比，通过表面处理大约会增大2-10、优选3-10、进一步优选4-10(例如4-9)、特别是5-8左右。
更具体地说，用过热水蒸气对表面润湿指数为28-32左右的石英进行处理，可以使润湿指数提高至36-40左右。将表面润湿指数为31-34左右的硬质耐酸铝加工的铝用过热水蒸气处理，可以将润湿指数提高至35-40左右。润湿指数受试样的表面抛光度或凹凸状态等影响，因此通过调节表面抛光度可以提高润湿指数。但是，这样即使提高润湿指数也无法获得耐腐蚀性的提高。本发明中，对于调节表面抛光度、使润湿指数提高的被处理构件，通过进行表面处理或表面改性，可以进一步使润湿指数提高，同时使耐腐蚀性提高。例如，对于通过#320砂纸等将表面润湿指数调节至38左右的石英，通过过热水蒸气处理，润湿指数可提高至39-43左右，耐腐蚀性也提高。
润湿指数是在室温(例如15-25℃)下、在试样表面上涂布市售的润湿试验液、观察2秒后的润湿性，可以用将试样表面完全润湿的试验液(指数是试验液的数值)表示。润湿指数可以以单位达因表示。
具有上述润湿性的耐腐蚀性构件具有高亲水性。特别是通过后述的过热水蒸气处理，与处理前的被处理构件相比，可以大幅降低与水的接触角。在温度15-25℃(例如20℃)、湿度55-70％RH(例如60％RH)下测定时，耐腐蚀性构件与水的接触角X2根据被处理构件的种类而不同，例如可以是10-100°，优选15-90°、进一步优选20-90°(例如30-85°)左右，也可以是40-97°左右。更具体地说，氧化物陶瓷类或氧化处理的金属类中，与水的接触角例如为30-100°、优选35-95°、进一步优选40-95°左右；在氧化铝中为30-60°(例如35-55°、优选40-50°)；在石英中为80-105°(例如85-100°、进一步优选90-100°)；经耐酸铝加工和封孔处理的铝中，可以是30-80°(例如35-70°、优选40-60°)左右。在硅等金属中为10-25°、优选10-23°、进一步优选10-20°左右。
未用过热水蒸气处理时，关于被处理构件与水的接触角，氧化铝是70-80°，石英是110-120°，耐酸铝加工和封孔处理的铝中为100-110°左右，硅为40-50°。即，用过热水蒸气处理的耐腐蚀性构件与未处理构件相比，与水的接触角降低。更具体地说，处理前的被处理构件与水的接触角为X1、用过热水蒸气处理的耐腐蚀性构件与水的接触角为X2，则在温度15-25℃(例如20℃)、湿度55-70％RH(例如60％RH)下，Δ(X1-X2)＝15-70°、优选18-65°、进一步优选20-60°(例如25-55°)左右。并且上述亲水性可以持续较长时间。例如在过氧化氢水中照射3小时超声波，与水的接触角只降低5-40％(优选10-35％)左右。更具体地说，对于石英玻璃，以5kg/小时蒸气量(或流量)喷雾或喷射温度500℃的过热水蒸气10-20分钟左右，则在温度20℃和相对湿度60％RH下与水的接触角可以是85-100°左右，将所得石英玻璃在过氧化氢水中照射3小时超声波，与水的接触角也只降低至60-70°左右。用过热水蒸气处理前的石英玻璃在过氧化氢水中照射处理3小时超声波，则与水的接触角降低至10-20°左右。
即，本发明的耐腐蚀性构件与水的接触角为10-100°，与未处理构件相比，与水的接触角降低15-70°。
如上所述，本发明的耐腐蚀性构件耐酸性优异、具有高耐腐蚀性。对于乙酸等弱酸、当然对盐酸、稀硫酸、混酸、氢氟酸等强酸也显示高耐酸性。例如对石英进行15％氢氟酸、室温下16分钟左右的溶出试验中，通过对石英进行表面处理或表面改性，可以降低溶出量，氢氟酸等强酸的溶出量也少。
具体来说，耐腐蚀性构件包括铝-镁系合金(例如A5052等)时，在向未处理的被处理构件面(例如耐酸铝加工面)上滴加浓度35％的盐酸(35％浓盐酸)时测定至生成气泡的时间，则在室温下为30-40分钟(例如32-38分钟)左右，而在经表面处理或表面改性的耐腐蚀性构件的表面(例如耐酸铝加工面)中为45分钟或以上(例如50-150分钟、特别是60-120分钟左右)。耐腐蚀性构件包括铝-镁-硅系合金(例如A6061等)时，在向未处理的被处理构件面(例如耐酸铝加工面)上滴加浓度35％的盐酸(35％浓盐酸)时测定至生成气泡的时间，在室温下为40-75分钟(例如50-75分钟)左右，而在表面处理或表面改性的耐腐蚀性构件表面(例如耐酸铝加工面)中，为80分钟或以上(例如85-150分钟、特别是90-120分钟左右)。
通常，为了提高附着性或贴合性，要提高构件的润湿指数。因此可以预想润湿指数高的耐腐蚀性构件与污染物质具有高的贴合性。但是，本发明的耐腐蚀性构件具有即使有高的润湿指数对于活性成分(反应性气体等反应成分或附着成分)也为惰性的特异性。因此，本发明的耐腐蚀性构件通过表面改性可以防止污染物的附着，同时，即使有污染物的附着，只凭擦拭表面就可以使耐腐蚀性构件的表面简单地清洁。并且如上所述，具有耐酸性同时为惰性，因此，即使与酸性物质接触也不会腐蚀，可长时间保持高耐腐蚀性、耐久性。
并且本发明的耐腐蚀性构件的耐蚀刻性或耐等离子体性(例如耐等离子体蚀刻性)也高。通常在蚀刻处理(特别是干法蚀刻处理、例如等离子体蚀刻处理)中，是利用后述的各种气体或由该气体生成(或发生)的等离子体，可与蚀刻处理空间接触的构件(例如构成内壁的构件或配设在处理空间的构件等)容易被侵蚀(或腐蚀)。因此，为了使上述构件具有耐蚀刻性或耐等离子体性(例如耐等离子体蚀刻性)，这对于提高耐腐蚀性构件的生产效率是非常重要的。本发明的耐腐蚀性构件通过表面改性处理(过热水蒸气处理)对于各种气体(例如稀有气体、氢、含氮气体、含氧气体、烃类等)或该等离子体具有高耐性(耐等离子体性)。特别是对于反应性(或腐蚀性)高的气体(例如含有卤素(例如氯、氟等)的反应性气体)或其等离子体(反应性等离子体)也具有高耐性(耐等离子体性)。
具体来说，使用等离子体表面处理装置(例如通过等离子体蚀刻法的蚀刻装置)，在真空度4Pa(30毫托)下对耐腐蚀性构件(例如经硬质耐酸铝加工、形成耐酸铝膜的铝板)照射2小时由含有四氟甲烷、氧和氩的混合气体(四氟甲烷/氧/氩(体积比)＝16/4/80)产生的等离子体时，耐酸铝膜的消耗量(或减少量)可以是3-25μm(例如5-24μm)，优选7-23μm(例如10-22μm)，进一步优选10-21μm(例如15-21μm)左右。
未用过热水蒸气处理时，耐酸铝膜的消耗量(或减少量)为26-40μm(例如26.5-38μm)左右。即，用过热水蒸气处理的耐腐蚀性构件与未处理构件相比，等离子体照射导致的耐酸铝膜的消耗量(或减少量)降低，对等离子体的耐性(耐等离子体性)提高。更具体地说，以未处理构件的耐酸铝膜的消耗量为Y1、用过热水蒸气处理的耐腐蚀性构件的耐酸铝膜的消耗量为Y2，则在真空度4Pa(30毫托)下照射2小时由含有四氟甲烷、氧和氩的混合气体(四氟甲烷/氧/氩(体积比)＝16/4/80)产生的等离子体时，Δ(Y1-Y2)＝2-15μm，优选3-14μm，进一步优选4-12μm(例如5-10μm)左右。通过过热水蒸气处理带来的耐等离子体性的提高率以(Y1-Y2)/Y1×100(％)表示时，耐等离子体性的提高率例如为10-40％，优选12-35％，进一步优选15-33％，特别是17-30％(例如20-30％)左右。
[耐腐蚀性构件的用途] 因此，本发明的耐腐蚀性构件可以作为防止污染物质(油、液状调味料(酱油等)、咖啡等液状污染成分、尘埃、飞翔粒子等粒子状污染成分、蜡笔、绘画工具等固体污染成分等)的附着所必须的各种构件使用，其种类没有特别限定。可与液状污染成分接触的构件可列举杯、盘、玻璃等食具类或容器类，烹调锅等锅类，煎锅类，桌、椅等家具类，管件类，涂布装置或其构件，储存罐或储存槽，液相中的处理装置等。可与粒子状污染成分或固体污染成分接触的构件可列举构成运送途径的泻槽或料斗、储存槽、气相中的处理装置内的构件等。也可用于被各种污染成分污染的构件、例如外装饰或内装饰构件(例如窗玻璃、磁砖或搪瓷系建材、烹饪台等建筑物的构成构件；车体、挡风玻璃、窗玻璃、反光镜、灯保护罩构件、活塞构件等汽车等运载工具的构成构件等)、围墙(高速公路的隔噪音围墙等道路围墙等)、保护罩构件(隧道、房屋等的照明单元或卤素灯等光源的保护罩；钟表、照相机等精密仪器的保护罩构件；电视机、个人电脑、手机等影像或图像显示装置的前面板等显示保护罩构件；太阳能电池的保护罩构件；信号灯的保护罩构件等)等。还可有效的应用于清洁室内的构件(内壁构件、地面构件、清洁室内的装置的外罩构件或外装饰构件等)、成型用模具(注射成型用模具等)、光学构件(包括拾取透镜的透镜类、棱镜、反射板或反射镜、光掩模等)、图像形成装置或音响装置的构成构件(打印头、磁头等的接触头，将墨粉转印到被转印体上的转印辊等)、电子仪器或电子通信仪器的构成构件(CD、DVD等记录介质，数据记录或读取构件等)等。
本发明可长时间防止污染物质的附着。另外，即使有污染物质附着也可以通过简单的操作(擦拭操作等清洁操作)进行清洁，因此在半导体或液晶基板等微细加工基板的制备中，可用酸(盐酸、稀硫酸、氢氟酸、混酸等强酸等)、洗涤液(含有盐酸和过氧化氢的SC-2洗涤液、含有硫酸和过氧化氢的SPM洗涤液、含有氢氟酸和过氧化氢的FPM洗涤液、含有氢氟酸的BHF洗涤液(缓冲氢氟酸溶液)、烃系洗涤液等)、纯水等容易地清洗，同时可以降低纯水的使用量。因此，适用于在液相或气相中有污染物质沉淀或附着的被处理构件。这样的被处理构件可以是适用于水槽、水族馆的玻璃、大型设备的观察窗用透明构件(玻璃等)等的液相的构件(或者适用于液相、或通过液相对基材或基板进行表面处理的装置等)。
与未处理的被处理构件相比，耐腐蚀性构件也可以提高其耐蚀刻性或耐等离子体性。因此，耐腐蚀性构件优选为半导体或液晶基板等微细加工或成膜加工处理的装置的构件，例如可与通过气相法对基材或基板进行表面处理时的表面处理装置(或反应室或反应器)的处理空间(或减压处理空间或气氛、含有浮游或飞翔粒子的处理空间或气氛)接触的构件，例如上述表面处理装置的构成构件(特别是构成表面处理装置的至少内面的构件、或配设在上述表面处理装置内的构件)。换言之，耐腐蚀性构件可以是反应室或反应器等真空部件等。耐腐蚀性构件还可以是上述表面处理装置的吸排气管路(或流路)的构成构件，例如真空泵的内面构成构件(例如螺杆、气阀等)等的排气构件。通过提高上述排气构件(特别是真空泵的内面构成构件等)的耐腐蚀性，同时可防止污染物质的附着，由此可降低上述构件的维护(或更换)的次数，并且可以防止上述表面处理装置内的性能降低。
通过气相法进行的表面处理包含物理气相沉积(physical vapordeposition，PVD)、化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、离子束混合、蚀刻、杂质掺杂等。这些利用气相法的表面处理中，可根据薄膜的种类、加工方法等利用陶瓷类、金属类、金属化合物、有机金属化合物、有机物(氟树脂、聚酰亚胺树脂等)等成分，以及氧、氮、氩气等气体成分。例如可以利用形成电极或布线膜、电阻膜、电介质膜、绝缘膜、磁性膜、导电膜、超导膜、半导体膜、保护膜、耐磨损性涂层膜、高硬度膜、耐腐蚀膜、耐热膜、装饰膜等的成分等。
物理气相沉积包含蒸镀(或真空蒸镀)、例如通过电阻加热、闪蒸、电弧蒸法、激光加热、高频加热、电子束加热等加热装置进行的蒸镀；离子镀(高频、直流法、利用中空阴极放电(HCD)等的离子化法的方法，例如中空阴极放电(HCD)法、电子法、电子束RF法、弧光放电法等)；溅射(利用直流放电、RF放电等的溅射，例如辉光放电溅射、离子束溅射、磁控管溅射等)；分子束外延法等。溅射可以使用反应气体、例如氧源(氧等)、氮源(氮、氨等)、碳源(甲烷、乙烯等)、硫源(硫化氢等)等，这些反应气体还可以结合氩等稀有气体或氢等溅射气体使用。
化学气相沉积可列举热CVD法、等离子体CVD法、MOCVD法(有机金属气相沉积法)、光CVD法(使用紫外线或激光等光线的CVD法)、利用化学反应的CVD法等。
蚀刻包含干法蚀刻，例如等离子体蚀刻、反应性离子蚀刻、微波蚀刻等气相蚀刻。干法蚀刻中的蚀刻气体可以根据基材和基板的种类适当选择，例如可以是稀有气体(例如氦、氖、氩等)、氢、含氮气体(例如氮、氨等)、含氧气体(例如氧、一氧化碳、二氧化碳等)、烃类(例如甲烷、乙烷等)等非反应性(或弱反应性)气体。蚀刻气体可以是反应性(或腐蚀性)高的反应性气体，例如含有卤素(例如氟、氯等)的气体。代表性的上述含有卤素的气体例如有氟化氢、氯化氢、氯等酸性气体(或酸性成分)、四氟甲烷、六氟乙烷、三氟甲烷、四氯化碳、二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷等卤化烃类，BF3、NF3、SiF4、SF6、BCl3、PCl3、SiCl4等非酸性气体(或非酸性成分)等。这些蚀刻气体可以单独或将两种或以上组合。蚀刻气体可以供给处理空间，也可以向反应性蚀刻那样供给电极之间。杂质掺杂包含气相热扩散法、离子注入法、等离子体掺杂法等，杂质源可以是砷化合物(AsH3等)、硼化合物(B2H6、BCl3等)、磷化合物(PH3等)等。通过气相法进行的表面处理也包含利用激光或带电束的表面熔融法。
利用上述气相法的基材或基板的表面处理(或表面改性处理)可列举半导体制造装置、液晶显示装置、光学装置或部件(PCD、荫罩等)、传感器(温度传感器、变形传感器等)等的表面处理(微细加工和/或薄膜加工，例如半导体基板、液晶基板等的微细加工和/或薄膜加工)、功能膜的形成处理(磁带、磁头等中的磁性膜形成处理、光学膜的形成处理、导电膜的形成处理、绝缘膜的形成处理、磁传感器等中的传感被膜的形成处理等)、涂层处理(汽车部件、工具或精密机械部件、光学部件、杂货等中的涂层例如反射膜、耐热涂膜、耐腐蚀涂膜、耐磨损涂膜、装饰膜等功能膜的形成处理)等。优选的表面处理是微细加工和/或薄膜加工处理。
上述通过气相法处理的基材或基板可根据表面处理的种类例如可使用金属(铝、硅、锗、镓等)、金刚石、陶瓷[金属氧化物(三氧化二钇、玻璃、石英或二氧化硅、氧化铝、蓝宝石等)、金属硅化物(碳化硅、氮化硅、硅化物等)、金属氮化物(氮化硼、氮化铝等)、硼化物(硼化钛等)等]、塑料或树脂类(薄膜或片状成型品、包装、外罩等成型品等)等各种构件。
上述利用气相法的表面处理(气相表面处理)中，不管是否加速或离子化，均利用蒸镀粒子、溅射粒子等飞散粒子或飞翔粒子与基材或基板的附着。因此，在气相表面处理装置的内面(或内壁)也有飞散或飞翔粒子附着或沉淀，并堆积使其污染或侵蚀。此时，必须对表面处理装置本身及其构成构件频繁地维护并清洁，同时还要使装置持续动作，这样，附着在内面的成分在表面处理工艺内形成粒子，会污染或侵蚀经表面处理的基材或基板，因此成品率降低，同时生产成本提高。
与此相对，半导体或液晶基板等进行了微细加工或成膜加工处理的装置的构件、例如反应室或反应器等上述表面处理装置的构成构件(特别是与表面处理装置内的处理空间接触的构件、例如至少构成内面或内壁的构件、或配设在上述表面处理装置内的构件)使用经过过热水蒸气处理的耐腐蚀性构件，则可以有效的防止含有飞散或飞翔粒子的各种污染物质的附着或侵蚀，特别是防止在利用气相法的表面处理步骤中生成的粒子的附着或粒子的侵蚀。作为上述构件，配设在表面处理装置内的各种构件(换言之，反应室或反应器等真空部件等)例如有经上述气相法处理(例如上述微细加工和/或薄膜加工处理)的基材或基板(硅晶片等)、硅晶片载体等运载夹具、电极构件(在蚀刻装置中与蚀刻气体或生成粒子(或等离子体)接触的上述电极构件等)、支撑构件(被处理基材或基板的支撑构件、电极支撑构件、靶支撑构件、基座、支柱等支撑构件等)、舟皿、罩构件(内部密封罩、固定块罩、螺丝帽、支柱块罩等罩构件，密封构件或帽构件等)、绝缘构件、吸排气管路的构成构件(挡板构件、扩散器等吸排气管路或流路的构成构件等)、内装饰构件[内壁板等内壁构件、转角构件、内壁门构件、内壁筒构件、观察窗构件(例如气相法处理检测单元(终点检测单元)等的传感窗、角框等框类等)等内壁或内装饰构件等]、板类(围墙板、泵板等)、固定构件(固定块、螺丝/螺母等螺栓类、连结器类、法兰类、接头类、环类(压紧环、定位环、接地环、内圈)等、管类等连接或固定构件等)等。并且，耐腐蚀性构件也可以用作透明性保护构件(运载工具的挡风玻璃、窗玻璃、太阳能电池的保护罩构件等)、光学构件(透镜类、棱镜类、光学掩模类等)、流体输送管体(在上述表面处理装置中操作气体等反应性气体所流通的管体、真空泵的流路构件(管线或配管等))等。
优选的耐腐蚀性构件通常大多包括无机物(陶瓷类、金属类等)，例如包含用于观察气相表面处理装置(反应室)内的窗构件(玻璃、石英玻璃等透光性构件)、与蚀刻气体或生成粒子(或等离子体)接触的构件(例如具有可透过氯气等蚀刻气体的孔的构件，例如干法蚀刻装置的上部电极和/或下部电极)等。耐腐蚀性构件可用作含有反应性物质的装置的构成构件、例如使用含卤素气体的表面处理装置的构成构件。特别是可用作使用上述酸性气体的干法蚀刻(例如等离子体蚀刻)装置的构成构件。
本发明的耐腐蚀性构件可用作与上述反应性气体(例如含卤素气体)接触的表面处理装置的构成构件。例如在具备包括经表面改性处理、且形成了耐酸铝膜的铝板的上部电极的等离子体蚀刻装置中，在对玻璃基板(例如116mm×116mm×8mm的玻璃基板)进行蚀刻处理时，在经表面改性处理的耐腐蚀性构件中，每一张蚀刻处理的基板中，上述耐酸铝膜的厚度只减少1×10-6-5×10-4μm，优选7×10-5-3×10-4μm，进一步优选5×10-5-2×10-4μm左右。未经表面改性处理的未处理构件中，每一片经蚀刻处理的基板中，上述耐酸铝膜的厚度减少量(或消耗量)可以是1×10-4-5×10-3μm左右。每一片经蚀刻处理的基板中，上述经表面改性处理的耐酸铝膜的减少量和上述未处理构件的耐酸铝膜的减少量的比例可以是前者/后者＝1/5-1/20，优选1/6-1/18，进一步优选1/7-1/15左右。即，表面改性处理的耐腐蚀性构件与未处理构件相比，等离子体蚀刻处理后的耐酸铝膜的减少量(或消耗量)降低，对等离子体的耐性(耐等离子体性)提高。
[耐腐蚀性构件的制备方法和表面处理方法] 具有耐酸性和耐等离子体性的本发明的耐腐蚀性构件可通过将包括无机物的被处理构件(例如选自陶瓷类和金属类的至少一种的被处理构件)用过热水蒸气处理来制备。换言之，本发明包含一种表面处理方法，该方法用于提高被处理构件的耐酸性和耐等离子体性，是将选自陶瓷类和金属类的至少一种被处理构件用过热水蒸气处理。
过热水蒸气通常是在被处理构件的表面使用显示超过200℃的水蒸气(饱和水蒸气)，优选250℃或以上(例如250-1200℃)，特别是300℃或以上(例如300-1200℃)左右温度的过热水蒸气。上述过热水蒸气在被处理构件表面的温度通常是300℃或以上(例如300-1000℃)，优选330-1000℃(例如350-1000℃)，进一步优选370-900℃(例如380-800℃)，特别优选400-750℃(例如450-700℃)左右。上述过热水蒸气可使用具备常用的方法例如用于从精制水或纯水或自来水中生成饱和水蒸气的水蒸气发生单元(加热器或锅炉等)、和通过高频诱导加热等过热装置将来自该水蒸气发生单元的水蒸气过热至规定温度的过热单元的过热水蒸气发生装置来生成。该过热水蒸气发生装置的过热单元产生的过热水蒸气通过喷雾或喷射等与被处理构件接触，由此进行耐腐蚀性构件的表面处理。被处理构件可以收藏或保持在处理单元内进行处理，也可以边移送边处理。表面处理中，可以利用掩模等装置只对耐腐蚀性构件的规定部位进行处理。
过热水蒸气的处理量根据耐腐蚀性构件的种类等而不同，相对于1m2耐腐蚀性构件的表面积，可由过热水蒸气的蒸气量(或流量)0.05-200kg/小时(例如0.15-150kg/小时)左右的范围内选择，例如，相对于1m2耐腐蚀性构件的表面积，过热水蒸气的蒸气量(或流量)可以是0.1-100kg/小时，优选0.25-80kg/小时，进一步优选0.5-60kg/小时(例如1-50kg/小时)左右，也可以是5-45kg/小时(例如10-40kg/小时)左右，通常为10-100kg/小时左右。
利用过热水蒸气的处理时间根据耐腐蚀性构件的种类，例如可在10秒-6小时左右的范围内选择，通常可以是1分钟-2.5小时(例如2-120分钟)，优选5分钟-2小时(例如10分钟-90分钟)，进一步优选10分钟-1.5小时(例如15分钟-60分钟)左右。处理时间可以是20秒-50分钟，优选30秒-45分钟(例如45秒-40分钟)，进一步优选1-40分钟(例如5-30分钟)左右。
被处理构件的处理可以在氧或含氧气氛中(例如空气中等)进行，也可以在氮气、氦气、氩气等非氧化性气氛(或惰性气氛)中进行。
通过上述方法可以使被处理构件具有耐腐蚀性(耐酸性和耐等离子体性)和亲水性。伴随着赋予亲水性，也可以使耐腐蚀性构件的抗静电性(除电性)提高。在之前进行的试验中，例如在温度20℃和湿度40％RH的条件下、按照JIS L1094所规定的方法、以规定的速度(90cm/分钟)扫描处理板、同时测定带电电位，则用过热水蒸气处理的耐腐蚀性构件(例如石英玻璃等电绝缘性构件)的表面电位在扫描时间0-120秒下是0-±75V、优选0-±70V、进一步优选0-±60V、特别是0-±50V左右。更具体地说，用过热水蒸气处理的处理构件在扫描时间0秒下为0-±30V(例如0-±25V，优选0-±20V)，在30秒下为0-±50V(例如0-±40V、优选0-±30V)，在60秒下为0-±70V(例如0-±60V、优选0-±50V)，在90秒下为0-±75V(例如0-±70V、优选0-±60V)，在120秒下为0-±75V(例如0-±70V、优选0-±60V)左右。
用过热水蒸气处理的耐腐蚀性构件(或改性的处理构件)在灰分试验中，没有烟灰附着，非带电性或除电性高。其中所述灰分试验是在温度20℃和湿度40％RH的条件下、以1cm的距离接近盛载在容器(培养皿)内的烟灰。该灰分试验中，可以将处理构件(试样)用干燥的布(棉布)摩擦10秒中后进行试验，也可以不用干燥的布(棉布)摩擦即进行试验，在任何情况下非带电性或除电性均高。
因此，本发明的耐腐蚀性构件是包括选自陶瓷类和金属类的至少一种、且通过表面改性可防止污染物质附着的构件，也可以是在灰分试验中没有烟灰附着，通过X射线光电子分光分析进行分析时，与未处理构件相比，改性的表面的碳原子浓度降低，氧原子浓度增大的构件。
并且，例如对于被处理构件(例如石英玻璃等电绝缘性构件)以蒸气量(或流量)5kg/小时喷雾或喷射温度500℃的过热水蒸气10-20分钟左右，将所得耐腐蚀性构件(表面改性的处理构件)配设在通过气相法进行表面处理的装置内，则即使在该表面处理装置内对基板进行微细加工或薄膜加工，上述处理构件的表面电位也不会升高。更具体地说，在干法蚀刻装置或等离子体蚀刻装置等的表面处理装置(或真空反应室)内反复进行多个基板的微细加工或薄膜加工，然后将上述处理构件从表面处理装置中取出，测定表面电位，在温度15-25℃(例如20℃)、湿度55-70％RH(例如60％RH)下测定时，电绝缘性构件(例如石英玻璃)的表面电位例如可以是-3-+2kV(例如-2.7-+1.5kV、优选-2.5-+1kV、进一步优选-2.3-+0.7kV)左右。根据电绝缘性构件的种类的不同，用过热水蒸气进行处理，则电绝缘性构件的表面电位可以是正值也可以是负值。
进一步用过热水蒸气进行处理，则被处理构件惰性化，与反应成分(反应性气体等)的反应性或与污染物质的亲和性降低。可有效防止污染物质与耐腐蚀性构件的附着或侵蚀。另外，通过X射线光电子分光分析(XPS)进行分析，则通过过热水蒸气处理，被处理构件的表面碳原子浓度降低，氧原子浓度增大。
通过X射线光电分光分析进行深度方向的分析时，用过热水蒸气处理的处理构件(或表面改性的处理构件)与未处理构件相比，碳原子浓度(原子％)降低，氧原子浓度(原子％)增大。通过X射线光电子分光分析装置(装置名“EXCA3300”，(株)岛津制作所制造)进行深度方向分析时，在用过热水蒸气处理的处理构件(或经表面改性的处理构件)中，碳原子浓度与蚀刻时间(蚀刻速度5nm/分钟)的关系是蚀刻时间0秒时为10-50％(例如15-45％)，蚀刻时间为15秒时为5-35％(例如7-30％)，蚀刻时间为30秒时为5-30％(例如7-25％)，蚀刻时间为60秒时为3-25％(例如5-20％)左右。另外氧原子浓度和蚀刻时间(蚀刻速度5nm/分钟)的关系是蚀刻时间为0秒时为30-60％(例如33-55％)，蚀刻时间为15秒时为35-62％(例如40-60％)，蚀刻时间为30秒时为43-63％(例如45-60％)，蚀刻时间为60秒时为45-65％(例如50-60％)左右。
即，在以5nm/分钟的蚀刻速度通过X射线光电子分光分析进行深度方向分析时，本发明的耐腐蚀性构件中，在处理构件(例如陶瓷或耐酸铝)的表面上，碳原子浓度在蚀刻时间为0秒时为10-50％，15秒时为7-35％，30秒时为5-30％，或在60秒时为3-25％；氧原子浓度在蚀刻时间0秒时为30-60％，在15秒时为35-62％，在30秒时为43-63％，或在60秒时为45-65％。
更具体地说，氧化物陶瓷类、经氧化处理的金属类、以及金属类中，碳原子浓度和氧原子浓度与蚀刻时间的关系如下。
(A)包括陶瓷(氧化物陶瓷等)或耐酸铝的处理构件 (1)碳原子浓度(原子％) 包括陶瓷(氧化物陶瓷等)或耐酸铝的处理构件的碳原子浓度(原子％)如下。
[表1] 表1 代表性的构件中，碳原子浓度(原子％)如下所示。
具体来说，包括氧化铝的处理构件的碳原子浓度(原子％)如下。
[表2] 表2(氧化铝) 包括石英或玻璃的处理构件的碳原子浓度(原子％)如下所示。
[表3] 表3(石英或玻璃) 包括耐酸铝加工的铝的处理构件的碳原子浓度(原子％)如下所示。
[表4] 表4(耐酸铝加工的铝) (2)氧原子浓度(原子％) 包括陶瓷(氧化物陶瓷等)或耐酸铝的处理构件的氧原子浓度(原子％)如下。
[表5] 表5 代表性的构件中，氧原子浓度(原子％)如下所示。
具体来说，包括氧化铝的处理构件的氧原子浓度(原子％)如下所示。
[表6] 表6(氧化铝) 包括石英或玻璃的处理构件的氧原子浓度(原子％)如下所示。
[表7] 表7(石英或玻璃) 包括经耐酸铝加工的铝的处理构件的氧原子浓度(原子％)如下。
[表8] 表8(耐酸铝加工的铝) (B)包括金属类(例如硅)的处理构件 包括金属类(例如硅)的处理构件的氧原子浓度(原子％)如下所示。
[表9] 表9 即，以5nm/分钟的蚀刻速度通过X射线光电子分光分析进行深度方向分析时，本发明的耐腐蚀性构件中，在包括金属的处理构件(硅等)的表面，氧原子浓度在蚀刻时间0秒时为32-45％，在15秒时为28-42％，在30秒时为22-36％，或在60秒时为13-25％。
并且，用过热水蒸气处理的处理构件(或经表面改性的处理构件)的碳原子浓度的降低率与未处理构件相比，在蚀刻时间为0秒时为10-80％(例如15-75％，优选17-70％)，在15秒时为15-90％(例如20-85％，优选25-80％)，在30秒时为20-90％(例如22-85％，优选25-80％)，在60秒时为20-90％(例如22-85％，优选25-80％)左右。
用过热水蒸气处理的处理构件(或经表面改性的处理构件)的氧原子浓度的增加率与未处理构件相比，在蚀刻时间0秒时为15-120％(例如17-110％，优选20-100％)，在15秒时为10-150％(例如12-140％，优选13-135％，进一步优选15-120％)，在30秒时为7-130％(例如8-120％，优选10-110％)，在60秒时为5-125％(例如7-120％，优选8-110％，进一步优选10-100％)左右。
即，以5nm/分钟的蚀刻速度、通过X射线光电子分光分析在深度方向上进行分析时，本发明的耐腐蚀性构件与未处理构件相比，在处理构件(例如陶瓷或耐酸铝)的表面上，碳原子浓度的降低率在蚀刻时间0秒时为10-80％，在15秒时为15-90％，在30秒时为20-90％，或在60秒时为20-90％；氧原子浓度的增加率在蚀刻时间0秒时为15-120％，在15秒时为10-150％，在30秒时为7-130％，或在60秒时为5-125％。
如果给出本发明的耐腐蚀性构件(表面改性的处理构件)在上述任意蚀刻时间内上述碳原子浓度及其降低率、氧原子浓度及其增加率，则在所有的蚀刻时间均可满足上述值，在多个蚀刻时间(例如0秒、13秒和30秒)也满足上述值。
产业实用性 如上所述，用过热水蒸气进行表面处理，则可以提高耐腐蚀性构件的耐腐蚀性、耐等离子体性和亲水性，可有效防止污染物质的附着。因此本发明可用于各种用途，特别是对利用气相法的表面处理装置(PVD、CVD、离子喷镀、蚀刻、杂质掺杂装置)的处理单元(反应室或反应器等)的构成构件进行处理。在上述表面处理装置(等离子体装置的真空反应室等)中使用经表面改性处理的处理构件，则可防止堆积物的附着和侵蚀，因此可防止异常放电，同时可以降低上述构件的维护次数。
实施例 以下根据实施例更详细地说明本发明，本发明并不受这些实施例的任何限定。
实施例1和比较例1 在石英玻璃(250mm×250mm×5mm)的表面抛光面(MFA面)上喷雾30分钟的过热水蒸气(喷嘴喷出口温度470℃，流量60kg/小时)，进行表面处理，获得耐腐蚀性构件。测定被处理面(表面)的温度，为420℃。比较例1是使用不用过热水蒸气处理、与上述同样的石英玻璃。
实施例2和比较例2 在石英玻璃(250mm×250mm×5mm)的#320砂纸摩擦面上喷雾30分钟的过热水蒸气(喷嘴喷出口温度470℃，流量60kg/小时)，除此之外与实施例1同样，获得耐腐蚀性构件。测定被处理面(表面)的温度，为420℃。比较例2是使用不用过热水蒸气处理、具有与上述同样的#320砂纸摩擦面的石英玻璃。
实施例3和比较例3 对于在纵横方向上以25mm的间隔形成很多微孔、且进行了硫酸耐酸铝加工(硬质耐酸铝处理)和封孔处理的铝板A6061(铝-镁-硅系合金)(干法蚀刻装置的上部电极，250mm×250mm×12mm)喷雾20分钟过热水蒸气(喷嘴喷出口温度470℃，流量60kg/小时)，进行表面处理。微孔是以平均孔径2mm×深度9mm的第1孔部和由该孔部的底部延展的平均孔径0.5mm×深度3mm的第2孔部形成。测定被处理面(表面)的温度，为412℃。在比较例3中，使用不用过热水蒸气进行处理、与上述同样的铝板。
对于实施例和比较例的构件，在温度20℃和湿度60％RH的条件下、按照JIS K6768测定处理面的润湿指数。
对于石英玻璃，将形成孔部(直径6mm的孔)的聚酰亚胺薄膜(美国杜邦制备，カプトン(注册商标))层合在石英玻璃上，向表面滴加15％氢氢氟酸，在20℃下进行16分钟，然后洗涤，测定溶出量(减重)。进一步对于实施例3和比较例3的耐酸铝加工的铝，将形成了孔部(直径6mm的孔)的聚酰亚胺薄膜层合在铝板上，向孔部滴加数滴35％浓盐酸，在20℃下测定至生成气泡的时间。
结果如表10所示。
[表10] 表10
实施例3和比较例3的耐酸铝加工的铝板在电子显微镜下进行观察(1000倍)，在实施例3的板表面上几乎未见粒子的附着，比较例3的板表面上有很多粒子附着。
进一步在实施例3和比较例3的耐酸铝加工的铝板的表面附着4种标记[红色标记(油性标记笔，ペんてる(株)制造，商品名“PENTEL PENN50”)、黑色标记(水性标记笔，三菱铅笔(株)制造，商品名“uniPROCKEY PM-150TR”)、蓝色标记(蜡笔，コクヨ(株)制造)、粉色标记(油性染料，(株)コ—ザイ制造，商品名“ミクロチェック2番”)]，然后在纯水中进行超声波洗涤(超声波洗涤槽输出600W和27kHz，液温30℃，洗涤方式将试样挂在夹具上保持)、以及在三氯乙烯中进行超声波洗涤(超声波洗涤槽输出600W和27kHz，液温常温，电阻值4MΩ或以上，洗涤方式将试样用手固定)。
实施例3的铝板上，在纯水中进行的超声波洗涤中，15分钟后，粉色标记完全被洗掉，蓝色标记几乎被洗掉，红色标记和黑色标记部分被洗掉。而与此相对，比较例3的铝板上，在纯水中的超声波洗涤中，15分钟后粉色标记几乎被洗掉，蓝色标记和红色标记只是部分被洗掉，黑色标记几乎未被洗掉。
进一步在实施例3的铝板上，在三氯乙烯的超声波洗涤中，15分钟后粉色标记和红色标记完全被洗掉，蓝色标记几乎被洗掉，黑色标记也部分被洗掉。与此相对，在比较例3的铝板中，在三氯乙烯的超声波洗涤中，15分钟之后粉色标记和红色标记几乎被洗掉，蓝色标记部分被洗掉，黑色标记几乎未被洗掉。
实施例4和比较例4 对进行了耐酸铝加工(硬质耐酸铝处理)和封孔处理的铝板A5052(铝-镁系合金)喷雾20分钟过热水蒸气(喷嘴喷出口温度410℃，流量60kg/小时)，进行表面处理。测定被处理面(表面)的温度，为155℃。比较例4中，使用未用过热水蒸气处理、与上述同样的铝板。
对于实施例4和比较例4的铝板，与实施例1-3同样滴加数滴35％浓盐酸，测定在20℃下至生成气泡的时间。
结果如表11所示。表中的符号○表示在板表面没有变化，符号×表示板表面产生了气泡。
[表11] 表11 由表11可知，在实施例4中，包括铝-镁系合金、且经表面处理的板中，滴加浓盐酸经过45分钟后仍未产生气泡，而在比较例4的未处理的板中，滴加浓盐酸后45分钟时产生了气泡。对滴加浓盐酸后经过75分钟的实施例4和比较例4的板进行比较，则比较例4的板比实施例4的板的气泡生成量多。
实施例5和比较例5 向耐酸铝加工(硬质耐酸铝处理)和封孔处理、形成耐酸铝膜(厚度50μm)的铝板(A5052)上喷雾15分钟过热水蒸气(喷嘴喷出口温度410℃，流量60kg/小时)，进行表面处理。比较例5中未进行过热水蒸气处理。
干法蚀刻用真空反应室(东京エレクトロン(株)制造，“Telius”)，以压力4Pa(30毫托)将由反应性气体(四氯甲烷、氧和氩的混合气体(四氯甲烷/氧/氩(体积比)＝16/4/80))产生的等离子体分别照射2小时用过热水蒸气处理的铝板和未处理的铝板，测定照射后耐酸铝膜的厚度。测定分别进行2次。
由所得照射后的膜厚求出等离子体照射导致的耐酸铝膜的消耗量(或减少量)。耐酸铝膜的减少量(或消耗量)是在蚀刻处理前预先将铝板的四角密封，在玻璃基板的蚀刻处理后使用奥林巴斯(株)制造的激光显微镜测定铝板的密封面的厚度和等离子体照射后的面的厚度，计算前者与后者的差。
结果如表12所示。表中的“平均值”表示第1次的数据与第2次的数据的平均值。
[表12] 表12
由表12可知，实施例的经表面处理的板与比较例的未处理的板相比，等离子体照射导致的耐酸铝膜的消耗(或减少)约少7μm，耐等离子体耐性的提高率约为25％。
权利要求
1.耐腐性构件，该耐腐性构件是包括无机物、且通过表面改性使耐腐蚀性提高的构件，具有耐酸性和耐等离子体性。
2.权利要求1所述的耐腐蚀性构件，其中，按照JIS K6768测定的润湿指数为35-45，与未处理构件相比，润湿指数大2-10。
3.权利要求1或2所述的耐腐蚀性构件，其中，润湿指数为36-43。
4.权利要求1-3中任一项所述的耐腐蚀性构件，其中，耐腐蚀性构件包括铝-镁系合金、且在上述耐腐蚀性构件的表面滴加浓度35％的盐酸时，至生成气泡的时间在室温下为45分钟或以上；或者，耐腐蚀性构件包括铝-镁-硅系合金、且在上述耐腐蚀性构件的表面滴加浓度35％的盐酸时，至生成气泡的时间在室温下为75分钟或以上。
5.权利要求1-4中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件对由选自稀有气体、氢、含氮气体、含氧气体、烃类和含卤素气体的至少一种产生的等离子体具有耐等离子体性。
6.权利要求1-5中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件对由含卤素气体产生的等离子体具有耐等离子体性。
7.权利要求1-6中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件包括选自陶瓷类和金属类的至少一种。
8.权利要求1-7中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件包括氧化物陶瓷类、经氧化处理的金属类或金属类，所述氧化物陶瓷类、经氧化处理的金属类或金属类包括选自元素周期表IIIB族元素、IVB族元素、VB族元素、IIIA族元素和IVA族元素的至少一种元素。
9.权利要求1-8中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件包括氧化物陶瓷类、经氧化处理的金属类和金属类，所述氧化物陶瓷类、经氧化处理的金属类和金属类包括选自钇、硅和铝的至少一种元素。
10.权利要求1-9中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件包括选自三氧化二钇、氧化硅或玻璃、氧化铝、耐酸铝加工的铝或其合金、硅、以及铝或其合金的至少一种。
11.权利要求1-10中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件为与利用气相法的上述表面处理装置内的处理空间接触的构件；上述表面处理装置的吸排气管路或流路的构成构件；透明性保护构件；光学构件；或流体运输管体。
12.权利要求1-11中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件为构成利用气相法的上述表面处理装置的至少内面的构件、或配设在上述表面处理装置内的构件。
13.权利要求1-12中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件为经气相法处理的基材或基板；选自运载夹具、电极构件、保持构件、舟皿、罩构件、绝缘构件、吸排气管路的构成构件、内装饰构件、板类和固定构件的至少一种。
14.权利要求1-12中任一项所述的耐腐蚀性构件，该耐腐蚀性构件为用于观察气相表面处理装置内的窗构件、或具有可使蚀刻气体通过的孔的构件。
15.权利要求11所述的耐腐蚀性构件，其中，气相法是物理气相沉积、化学气相沉积、离子束混合法、蚀刻法、或杂质掺杂法。
16.权利要求11所述的耐腐蚀性构件，其中，对于使用等离子体表面处理装置、以真空度4Pa形成耐酸铝膜的耐腐蚀性构件照射2小时由含有四氟甲烷、氧和氩的混合气体(四氟甲烷/氧/氩(体积比)＝16/4/80)产生的等离子体时，上述耐腐蚀性构件的耐酸铝膜的消耗量为3-25μm。
17.制备耐腐蚀性构件的方法，该方法是将选自陶瓷类和金属类的至少一种被处理构件用过热水蒸气处理，制备具有耐酸性和耐等离子体性的耐腐蚀性构件。
18.权利要求17所述的方法，其中，将被处理构件用300-1000℃的过热水蒸气进行处理。
19.权利要求17或8所述的方法，其中，相对于1m2被处理构件的表面积，以0.1-100kg/小时的过热水蒸气的蒸气量(或流量)进行处理。
20.表面处理方法，该方法是使被处理构件的耐酸性和耐等离子体性提高的方法，是将包括选自陶瓷类或金属类的至少一种的被处理构件用过热水蒸气进行处理。
全文摘要
本发明提供耐酸性、耐等离子体性和亲水性高的耐腐性构件及其制备方法。对被处理构件(陶瓷类、金属类)喷雾300-1000℃的过热水蒸气，进行表面处理，得到具有高耐酸性、耐等离子体性和亲水性的耐腐蚀性构件。耐腐蚀性构件可以是与通过PVD、CVD、干法蚀刻等气相法对基材实施表面处理的气相表面处理装置(反应室等)内的处理空间接触的构件。
文档编号C23C26/00GK101522946SQ20078003735
公开日2009年9月2日 申请日期2007年10月2日 优先权日2006年10月6日
发明者小林敏夫, 森川良实, 高柳晃一郎 申请人:旭科技股份有限公司