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公開番号2025019012
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024118683
出願日2024-07-24
発明の名称合金、合金部材および合金部材の製造方法
出願人株式会社プロテリアル
代理人
主分類C22C 30/00 20060101AFI20250130BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】塩素等の反応性物質に対する耐腐食性に優れた合金、合金部材および合金部材の製造方法を提供すること。
【解決手段】第1元素群として、Ta、NbおよびMoを含み、第2元素群として、Ti、HfおよびNiのうち少なくとも1種を含み、前記第1元素群および前記第2元素群の元素の合計を100原子%としたとき、前記Taを10原子%以上35原子%以下含み、前記Nbを20原子%以上35原子%以下含み、前記Moを0原子%超10原子%以下含み、Ti、HfおよびNiのうち少なくとも1種をそれぞれ20原子%以上35原子%以下含むことを特徴とする合金。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１元素群として、Ｔａ、ＮｂおよびＭｏを含み、
第２元素群として、Ｔｉ、ＨｆおよびＮｉのうち少なくとも１種を含み、
前記第１元素群および前記第２元素群の元素の合計を１００原子％としたとき、
前記Ｔａを１０原子％以上３５原子％以下含み、
前記Ｎｂを２０原子％以上３５原子％以下含み、
前記Ｍｏを０原子％超１０原子％以下含み、
Ｔｉ、ＨｆおよびＮｉのうち少なくとも１種をそれぞれ２０原子％以上３５原子％以下含むことを特徴とする合金。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記Ｔａ及び前記Ｎｂをそれぞれ２０原子％以上３５原子％以下含み、
前記Ｍｏを５原子％以上１０原子％以下含み、
前記Ｔｉを２０原子％以上３５原子％以下含む
ことを特徴とする請求項１に記載の合金。
【請求項３】
請求項１または２に記載の合金を少なくとも一部に有することを特徴とする合金部材。
【請求項４】
金属粉末を基材上に吐出しながら熱源を照射して前記金属粉末を溶融凝固させて凝固層を形成する溶融凝固工程を有し、
前記溶融凝固工程を繰り返し行い、
前記金属粉末は、
第１元素群としてＴａ、ＮｂおよびＭｏを含み、
第２元素群として、Ｔｉ、ＨｆおよびＮｉのうち少なくとも１種を含み、
前記第１元素群および前記第２元素群の元素の合計を１００原子％としたとき、
前前記Ｔａを１０原子％以上３５原子％以下含み、
前記Ｎｂを２０原子％以上３５原子％以下含み、
前記Ｍｏを０原子％超１０原子％以下含み、
Ｔｉ、ＨｆおよびＮｉのうち少なくとも１種をそれぞれ２０原子％以上３５原子％以下含むことを特徴とする合金部材の製造方法。
【請求項５】
前記溶融凝固工程は、不活性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする請求項４に記載の合金部材の製造方法。
【請求項６】
前記不活性ガス雰囲気下における酸素濃度が、ｖｏｌ％で、１００ｐｐｍ以下になるよう制御しながら行うことを特徴とする請求項４または５に記載の合金部材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性に優れた合金、例えば塩素などに対する耐食性に優れた合金、合金部材および合金部材の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体チップは、半導体ウェハをバックグラインド工程やエッチング工程等において所定厚みに薄膜化した後、ダイシング工程を経て個々のチップに分割することにより得られる。この際、半導体ウェハは、チャンバー内で各層を積層する積層工程とエッチングによって部分的に除去するエッチング工程等が繰り返される。
【０００３】
このような積層工程やエッチング工程では、反応性の高い物質（反応性物質）が用いられる。ただ、反応性物質は、腐食性が高い物質（腐食性物質）であるものも多い。例えば、塩素や臭素を含むガスや溶液などがある。このような反応性物質は、半導体ウェハのみではなく、半導体製造装置の配管やチャンバー等へも影響し、腐食させるおそれがある。
【０００４】
また、石油化学プラントや化学プラント、水処理プラントや焼却施設においても塩素といった反応性物質を扱うため、腐食しにくい材料等が望まれている。例えば、塩素等の反応性物質による腐食を抑制するため、Ａｌ
２
Ｏ
３
、ＡｌＮ、ＴｉＮ等のセラミックスでチャンバー内の各部の表面をコーティングする方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
他方、従来、高い耐食性を持つ合金材としてハイエントロピー合金（ＨＥＡ：ＨｉｇｈＥｎｔｏｒｏｐｙＡｌｌｏｙ）が知られている。例えば、アルミニウム合金に対する耐性を有する合金として、ＮｂおよびＭｏを含み、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、ＨｆおよびＺｒの少なくとも二種を含むＨＥＡが提案されている（例えば、特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００４－７２１１０号公報
ＷＯ２０２１／１９３５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、耐食性セラミックスコーティング等による耐食性の向上では、靭性が低い薄膜であることから、反応性物質との力学的な作用により、経年劣化で部分的に剥がれるといった問題がある。一方、ＨＥＡによる耐食性の向上に向けた技術検討が進められているが、反応性物質である塩素などに対しては更なる耐食性の向上が望まれている。そこで、本発明は、塩素等の反応性物質に対する耐腐食性に優れた合金、合金部材および合金部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１元素群として、Ｔａ、ＮｂおよびＭｏを含み、第２元素群として、Ｔｉ、ＨｆおよびＮｉのうち少なくとも１種を含み、前記第１元素群および前記第２元素群の元素の合計を１００原子％としたとき、前記Ｔａを１０原子％以上３５原子％以下含み、前記Ｎｂを２０原子％以上３５原子％以下含み、前記Ｍｏを０原子％超１０原子％以下含み、Ｔｉ、ＨｆおよびＮｉのうち少なくとも１種をそれぞれ２０原子％以上３５原子％以下含むことを特徴とする合金である。
【０００９】
また、前記Ｔａ及び前記Ｎｂをそれぞれ２０原子％以上３５原子％以下含み、前記Ｍｏを５原子％以上１０原子％以下含み、前記Ｔｉを２０原子％以上３５原子％以下含むことが好ましい。
【００１０】
また本発明は、前記合金を少なくとも一部に有することを特徴とする合金部材である。
（【００１１】以降は省略されています）

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