CN111424273A - 一种制备高洁净度涂层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备高洁净度涂层的方法，(1)选择细小颗粒的粉末，颗粒直径小于15μm或者纳米颗粒；(2)设定沉积室压力小于1000Pa；(3)喷嘴与零件基体的相对速度为0.2‑1.5mm/min；(4)喷嘴到基体之间的距离为7‑27mm。本发明可以得到较广的涂层厚度范围，涂层的洁净度更高，颗粒很难吸附在涂层表面。同时，还具有较高的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明属于热喷涂领域，主要是制备高洁净度、耐腐蚀的方法。
背景技术
目前，随着半导体设备的快速发展，对零部件的洁净度、耐腐蚀要求越来越高。现有零件对于高洁净度的要求，主要是通过制备耐腐蚀涂层后，后续清洗来达到要求。这是因为，在制备耐腐蚀涂层的过程中，或多或少会产生颗粒杂质，使得涂层的洁净度有限，因此，需要后续的清洗步骤来达到去掉耐腐蚀涂层表面杂质颗粒的目的。为了减少零件制备工序，提高零件的高洁净度，现开发一种制备高洁净度涂层的方法，用该方法，可以制备不同厚度、不同种类的陶瓷耐腐蚀涂层，同时，还能保证在涂层制备过程中，不产生其他颗粒杂质，保证涂层的洁净度。使得零件后续不需要复杂的清洗工艺。
发明内容
本发明的目的在于用一种制备高洁净度涂层的方法，主要是将细小颗粒连接到粉末雾化室内，然后雾化粉末通过喷嘴沉积到腔室内的基体表面，使得基体表面获得高致密的涂层。该涂层可以是应用在半导体领域的氧化铝、氧化钇或以钇为基础的其他陶瓷涂层。由于该方法在真空腔内制备，制备过程中不产生颗粒杂质，使得获得的涂层的洁净度很高。通过该方法制备的涂层所具有的优点是，一方面是可以获得高洁净度的涂层，满足半导体设备对零部件超高洁净度的要求；另一方面是利用该技术可制备不同膜厚的涂层，可以制备十几微米的涂层，弥补其他热喷涂方式(如等离子喷涂、电弧喷涂等)只能喷涂十几微米以上的涂层，无法制备几微米涂层的缺陷。同时，还弥补了物理气相沉积等制备涂层方式效率低的问题。因此，用该方法制备涂层，可以获得高洁净度涂层、不同厚度的涂层以及具有高的生产效率，可满足半导体设备对不同零部件的要求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种制备高洁净度涂层的方法，(1)选择细小颗粒的粉末，颗粒直径小于15μm或者纳米颗粒；(2)设定沉积室压力小于1000Pa；(3)喷嘴与零件基体的相对速度为0.2-1.5mm/min；(4)喷嘴到基体之间的距离为7-27mm。
本发明的优点是：
1.本发明可以制备一微米到十几微米厚度的涂层，弥补了其他热喷涂技术必须制备十几微米以上厚度的涂层。
2.本发明是在低真空腔内制备，制备涂层的过程中，没有其他杂质颗粒产生，使得获得的涂层具有高洁净度，可以满足半导体设备对高洁净度零部件的要求。
3.本发明制备的涂层的生产效率高，弥补了物理气相沉积等方式的生产效率低的缺点。
附图说明
图1本发明涂层制备示意图。
具体实施方式
结合附图1及实例对本发明方案进行详细描述。
一种制备高洁净度涂层的方法，
(1)选择细小颗粒的粉末，颗粒直径小于15μm或者纳米颗粒；
(2)设定沉积室压力小于1000Pa；
(3)喷嘴与零件基体的相对速度为0.2-1.5mm/min；
(4)喷嘴到基体之间的距离为7-27mm。
所述步骤(1)中，细小的颗粒是氧化钇颗粒、氧化铝颗粒或以钇为基础的陶瓷颗粒。
所述步骤(2)中，将零件放置于沉积腔室，腔室内压力小于1000Pa。
所述步骤(3)中，喷嘴与零件基体之间保持0.2-1.5mm/min的相对速度，使得基体表面沉积的涂层更均匀。
所述步骤(4)中，喷嘴和零件基体之间保持7-27mm的距离，使得沉积到基体表面的涂层性能更良好。
在沉积腔室内制备，使得涂层具有超高洁净度，同时，使用该方法可以根据需求制备不同厚度的膜层，可以达到十几微米的涂层，应用于半导体领域制备超高洁净度涂层。
一种制备高洁净度涂层的设备，包括是粉末雾化室1，粉末通过粉末雾化室1雾化后输送至喷嘴2；喷嘴2至于沉积室4内位于基体3上方；沉积室4底部出口处布置有真空泵6，出口处处布置有颗粒传感器5位于。
实施例1
首先，选择商业氧化钇粉末，其颗粒直径在2.5μm左右，粉末纯度是≥99.9％，通过高速气流将粉末流入到气浮雾化室，气体流速是30-50slm,使得粉末吹浮并雾化。
其次，设定沉积室压力为100Pa。
再次，设定腔室内喷嘴和基体的相对速度为1.0mm/min，喷嘴和基体之间的距离为10mm。
最后，在基体表面开始沉积氧化钇涂层。使得制备的涂层的厚度是10μm。利用该方法制备的氧化钇耐腐蚀涂层，一方面具有超高洁净度，可以满足半导体设备发展的需求。另一方，制备厚度在10μm，厚度适中，零件保型性好，涂层致密性高，具有很好的耐腐蚀性能。
实施例2
首先，选择商业氧化铝粉末，其颗粒直径在5μm左右，粉末纯度是≥99.95％，通过高速气流将粉末流入到气浮雾化室，气体流速是40-60slm,使得粉末吹浮并雾化。
其次，设定沉积室压力为70Pa。
再次，设定腔室内喷嘴和基体的相对速度为0.8mm/min，喷嘴和基体之间的距离为15mm。
最后，在基体表面开始沉积氧化铝涂层。使得制备的涂层的厚度是5μm。利用该方法制备的氧化铝耐腐蚀涂层，可应用在半导体设备中的很多零部件上，生产效率高，应用范围广。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本分发明，对于本领域技术人员来说，本发明可能有各种变化和组合。本发明主要用于在各个领域，对耐腐蚀性有要求的零部件，例如在半导体领域，半导体设备刻蚀腔内的一些铝制零部件。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种制备高洁净度涂层的方法，其特征包括：
(1)选择细小颗粒的粉末，颗粒直径小于15μm或者纳米颗粒；
(2)设定沉积室压力小于1000Pa；
(3)喷嘴与零件基体的相对速度为0.2-1.5mm/min；
(4)喷嘴到基体之间的距离为7-27mm。
2.如权利要求1所述的一种制备高洁净度涂层的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，细小的颗粒是氧化钇颗粒、氧化铝颗粒或以钇为基础的陶瓷颗粒。
3.如权利要求1所述的一种制备高洁净度涂层的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将零件放置于沉积腔室，腔室内压力小于1000Pa。
4.如权利要求1所述的一种制备高洁净度涂层的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，喷嘴与零件基体之间保持0.2-1.5mm/min的相对速度，使得基体表面沉积的涂层更均匀。
5.如权利要求1所述的一种制备高洁净度涂层的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，喷嘴和零件基体之间保持7-27mm的距离，使得沉积到基体表面的涂层性能更良好。
6.如权利要求1所述的一种制备高洁净度涂层的方法，其特征在于，在沉积腔室内制备，使得涂层具有超高洁净度，同时，使用该方法可以根据需求制备不同厚度的膜层，可以达到十几微米的涂层，应用于半导体领域制备超高洁净度涂层。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102181856A (zh) * | 2011-04-14 | 2011-09-14 | 上海交通大学 | 采用冷喷涂技术制备复合梯度材料的方法 |
| CN103132007A (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-05 | 中国科学院微电子研究所 | 一种低压等离子喷涂技术制备y2o3陶瓷涂层的方法 |
| CN103215535A (zh) * | 2013-04-16 | 2013-07-24 | 中国科学院金属研究所 | 一种等离子刻蚀腔体表面防护涂层的制备方法 |
| US20140349073A1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | Applied Materials, Inc. | Aerosol deposition coating for semiconductor chamber components |
| US20180269039A1 (en) * | 2012-07-27 | 2018-09-20 | Applied Materials, Inc. | Chemistry compatible coating material for advanced device on-wafer particle performance |
| CN110468367A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-19 | 中国科学院金属研究所 | 基于等离子喷涂和冷喷涂技术的ic装备关键零部件表面防护涂层的制备方法 |
| CN110578143A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-17 | 中国科学院金属研究所 | 利用大气等离子喷涂制备Al-ZrO2/Y2O3复合涂层材料的方法 |
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2020
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102181856A (zh) * | 2011-04-14 | 2011-09-14 | 上海交通大学 | 采用冷喷涂技术制备复合梯度材料的方法 |
| CN103132007A (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-05 | 中国科学院微电子研究所 | 一种低压等离子喷涂技术制备y2o3陶瓷涂层的方法 |
| US20180269039A1 (en) * | 2012-07-27 | 2018-09-20 | Applied Materials, Inc. | Chemistry compatible coating material for advanced device on-wafer particle performance |
| CN103215535A (zh) * | 2013-04-16 | 2013-07-24 | 中国科学院金属研究所 | 一种等离子刻蚀腔体表面防护涂层的制备方法 |
| US20140349073A1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | Applied Materials, Inc. | Aerosol deposition coating for semiconductor chamber components |
| CN110468367A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-19 | 中国科学院金属研究所 | 基于等离子喷涂和冷喷涂技术的ic装备关键零部件表面防护涂层的制备方法 |
| CN110578143A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-17 | 中国科学院金属研究所 | 利用大气等离子喷涂制备Al-ZrO2/Y2O3复合涂层材料的方法 |
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