TW200538584A - Corrosion-resistant member and process of producing the same - Google Patents
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Description
200538584 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於CVD(化學氣相沉積法)裝置、 ' 電漿處理裝置(電漿蝕刻裝置)及製造半導體之類似物的元 件’以及製造彼之方法。特定言之,本發明係關於一種抗 腐蝕元件,彼包含一在其上面形成可抗腐蝕性氣體及電漿 之高抗腐蝕噴塗塗層的基材,以及一種製造彼之方法。 【先前技術】 在半導體之製造步驟中,腐蝕性氣體常用於電漿蝕 刻’並可用在CVD裝置的清洗應用上。關於這些腐蝕性 氣體,是使用以氟或氯及其類似物爲基礎之氣體。至於以 氟爲基礎之氣體,可使用cf4、c2f6、c3f8、chf3/cf4、 sf6其類似物,而以氯爲基礎之氣體,則可使用 Cl2、 BC13、CC14其類似物。另外,經提議也可使用HF、F2或 ® nf3 ° 在與上述氣體或含有此類氣體之電漿有接觸的部份, 如容器、內壁或內部使用到此類腐蝕性氣體的零件是使用 " 陶瓷如石英、氧化鋁、氮化鋁、或金屬如鋁或不銹鋼。然 ,而,這些元件卻牽涉到會在短時間內日漸消損的問題,而 在裝置中引起粒子之產生。 舉例之”石英元件會與氟氣體反應形成SiF4而接著 昇華,因而日漸耗損。再者,在陶瓷元件如氧化鋁或氮化 銘中,雖然氟化錫,A1F 3難以昇華,但損耗會經由物理噴 (2) 200538584 鍍或其類似者而發生,同時腐蝕將藉由電漿而選擇性地在 元件之晶界處或微孔內進行,因結晶粒子的脫落而使粒子 產生。 _ 目前已提出一解決這些問題的方法,其係藉由使晶粒 界面有空間並同時將氮氣導入以增進抗腐蝕性而抑制粒子 產生,並且也提出使用一由Si-A1-0-N元素所組成之玻璃 (例如,參考日本專利JP-A- 1 1 -228 1 72案號)。然而,爲了 • 製造此類抗腐蝕性玻璃,需要還原性氛圍或惰性氛圍,如 此將導致大規模的設備,進而使此抗腐蝕性元件變得昂 貴。再者,此一組成物的抗腐蝕性也不足夠。 另一方面,在基材表面上形成噴塗塗層以保護基材之 技術業已知悉,其乃是藉由噴塗或塗覆而在基材上形成此 類抗腐蝕性玻璃。然而,根據習知之噴塗技術,欲形成含 氮之稠密性噴塗塗層將有困難,而且在以噴塗形成保護膜 的已知技術上主要是使用金屬或氧化物陶瓷。 ^ 關於形成一含氮之噴塗塗層的先前技術,舉例之,已 報告的有藉由曝露性噴塗法將一含有AlN、Si02及MgO 之混合粉末噴塗至Si3N4、Al203或Y203上以形成無定形 •塗層的方法(R. B. Heimann、S. Thiele、L. M. Berger、Μ. -Herrmann、M. Nebelung、B. Wielage、T · M. S chnick 及 P vuoristo 之 ’’Thermally Sprayed Silicon Nitride-Based Coatings on Steel for Application in Severe Operation Environments: Preliminary Results’’, Micro structural
Science,第26卷,第389頁(1998年);藉由曝露性噴塗 (3) 200538584 /3 -SiAlON與z -SiAlON粉末(其係藉使—含有si3N4、 A1203、Zr02及Ti02之混合粉末熱處理而製得)而形成熱 噴塗之氮化砂塗層的方法;以及藉由電漿噴塗一含有 ^ Si3N4、Al2〇3及Y203之混合粉末以形成α -氮化矽的方 法。然而,因彼等噴塗塗層具有高熔點,所以未充分熔化 之噴塗粉末將沉積在基材上。結果,噴塗塗層之共同粒子 的鍵結會很弱,微孔數目將增多而導致密度減低。結果, • 腐蝕將藉由電漿蝕刻而選擇性地在元件之晶界處或微孔內 進行,並因結晶粒子的脫落而使粒子產生。再者,此噴塗 塗層對腐蝕性氣體或電漿之耐蝕性也不充足。除此之外, 曝露性噴塗所用之設備也很昂貴,噴塗塗層的沉積效能也 很差,而且金屬基材如鋁也會因暴露時之風壓而變形。 因此,在慣例上,利用已知之噴塗法以產生一含氮且 互相間具有良好粒子鍵結,同時又可提供非常高抗腐蝕性 之稠密性噴塗塗層的技術是需要進一步改良,同時也需要 I 一^抗腐触兀件’其在電黎餓刻期間不會產生因結晶粒子脫 落而致之粒子產生,且對腐蝕性氣體或電漿有良好抗腐蝕 性。 •如上文所述,在半導體製造程序中使用腐蝕性氣體或 •電漿的步驟時,會有因元件腐蝕而致之粒子產生’由於此 一產生而使產品污染、獲利率減少、及其類似等問題。也 有因元件之低抗腐蝕性而使壽命減少的另外問題。爲了抑 制此問題已提出一由S i - A1 - 0 - Ν元素組成之玻璃狀ί几腐倉虫 元件。然而,此元件的抗腐蝕性經常是不足夠的。另一方 -6 - (4) 200538584 面,以S i 3 N 4 - A 1 2 Ο 3 - Y 2 Ο 3系統之噴塗也是可行的’但噴塗 塗層卻具有低密度。再者,也需要解決粒子產生的問題。 t ^ 【發明內容】 據此,本發明的目標之一係提供一種含有一在其上面 形成玻璃狀噴塗塗層之基材的抗腐鈾元件’其具有高抗腐 蝕性,較少引起粒子之產生、可輕易製造,並且含有氮。 ^ 本發明之另一目標係提供一種製造此抗腐蝕元件的方 法。 鑒於上述情況而廣泛的硏究,頃發現一含有Si、0、 N、2a族元素及至少一個選自Al、B、Zr及Ti之元素的 物質可適用於噴塗上,藉由使此物質噴塗至基材上可形成 相互間具有良好粒子鍵結之稠密性噴塗塗層,結果,元件 之抗腐蝕性將可顯著地增進,粒子之產生也變得比較少。 再者,頃發現一含有Si、Ο、N、3a族元素及至少一 ^ 個選自B、Zr及Ti之元素的物質也可適用於噴塗上,藉 由使此物質噴塗至基材上可形成相互間具有良好粒子鍵結 之稠密性噴塗塗層,結果,元件之抗腐蝕性將可顯著地增 # 進,粒子之產生也變得比較少。 【實施方式】 本發明將依下文詳細說明。 第一個具體實施例 (5) 200538584 本發明的第一個具體實施例係提供一含有在其上面形 成噴塗塗層之基材的抗腐蝕元件,該噴塗塗層係在基材曝 露於腐蝕性氣體及電漿的部位上形成,並含有Si、Ο、 ^ N、2a族元素及至少一個選自Al、B、Zr及Ti的元素。 本文所用之2a族元素係表示週期表中的2a族元素, 特別是表示Be、Mg、Ca、Sr及Ba。組成本發明之抗腐 蝕元件的噴塗塗層含有玻璃作爲主要組份。所以,此噴塗 • 塗層對腐蝕性氣體或其電漿具有低反應性。甚至於若該噴 塗塗層與腐蝕性氣體中的氟反應時,則所得之產物將會是 一難以被電漿蝕刻的高沸點化合物。因此,該噴塗塗層具 有抑制電漿蝕刻或腐蝕性氣體蝕刻的效果。2a族元素較 佳地係Mg。 關於第一個具體實施例中抗腐蝕元件之組成份,當使 用Zr時,較佳地係Zr : Si之原子數比在5 : 95至70 : 30 範圔內,〇:N之原子數比在99.9:0.1至60:40範圍 ® 內,以及Zr+Si : 2a族元素之原子數比係在75 : 25至 4 0 : 6 0範圍內。 當使用Ti時,較佳地係Ti : Si之原子數比在5 : 95 •至80: 20範圍內,Ο: N之原子數比在99.9: 0.1至60: . 40範圍內,以及Ti + Si: 2a族元素之原子數比係在85: i 5至4 0 : 6 0範圍內。 若使用B時,較佳地係B : Si之原子數比係在5 : 95至70: 30範圍內,〇·· N之原子數比係在99.9: 0.1至 60 : 40範圍內,以及B + Si : 2a族元素之原子數比係在 -8- >· 1 (6) 200538584 85: 15 至 40: 60 範 ® 內。 使用Α1時,較佳地係A1 : S1之原子數比係在0 ·1 • 99.9至70: 30範圍內,〇: N之原子數比係在99.9:( •至60: 40範圍內,以及A1 + Si: 2a族元素之原子數比 在95 : 5至50 : 5範圍內。 在使用Z r、T i、B或A1之情況中’當2 a族元素係 氧化物加入時,內含於氧化物之氧將不含括在上述比 鲁中。 丰艮^第一個具體實施例之抗腐蝕元件,其特徵是該 有Si、0、N、2a族元素及至少一個選自Al、B、Zr及 之元素的噴塗塗層其主要組份係玻璃。含有Si、0、N 2 a族元素之玻璃相可具有優異的抗腐蝕性,另外,由 是玻璃,所以不會有晶粒界面°此舉便可抑(制g[纟虫亥!ί期 晶粒界面處受腐蝕性氣體或含有腐蝕性氣體之電漿腐倉虫 使結晶粒子脫落所致的粒子產生。經由添加Ν可使玻 ® 相更加玻璃化,元件之抗腐蝕性也可進一步增進。 第一個具體實施例之抗腐蝕元件可進一步含有一在 上面形成具有噴塗塗層之基材,該噴塗塗層包括含 ~ Si、Ο、Ν、2a族元素之玻璃相,及含有選自Zr及Ti _ 至少一者之結晶相。該含有S i、Ο、N、2 a族元素之玻 相的特徵係如前文所說明。此組成物係共晶組成物。結 是該噴塗塗層具有低溶點,且所沉積之噴塗塗層具有稠 結構。含有選自Zr及Ti中至少一者之結晶相具有優異 抗腐蝕性。其原因是,此結晶相與腐蝕性氣體或含有腐 係 以 率 含 Ti 、 於 間 而 璃 其 有 中 璃 果 密 的 蝕 -9- (7) 200538584 性氣體之電漿反應所形成的反應產物具有高沸點,所以不 會氣化。 此共晶組成物涵蓋了噴塗塗層,其中含有Zr之結晶 相係立體的氧化鉻,其具有使2 a族元素之氧化物溶解於 其內的固體。該具有使2a族元素之氧化物溶解於其內之 固體的立體氧化锆結晶相具有優異之抗腐蝕性。其原因 是,該具有使2a族元素氧化物溶解於其內之固體的立體 氧化鉻中的2 a族元素或鉻,可與腐鈾性氣體或含有腐蝕 性氣體之電漿反應而形成反應產物,其具有高沸點,所以 不會氣化。該由具有使2a族元素溶解於其內之固體的立 體氧化锆所組成之噴塗塗層可包含一具有使氧化鎂溶解於 其內之固體的立體氧化銷。 第一個具體實施例之抗腐蝕元件可進一步包含一在其 上面形成具有玻璃相(含有Si、〇、N、2a族元素)及含B 之結晶相之噴塗塗層的基材。該含有Si、0、N、2a族元 素之玻璃相的特徵乃如前文所說明。此組成物係共晶組成 物。結果是該噴塗塗層具有低溶點,且所沉積之噴塗塗層 具有稠密結構。此結晶相之實例係氮化硼。 第二個具體實施例 本發明的第二個具體實施例係提供一含有在其上面形 成噴塗塗層之基材的抗腐蝕元件,該噴塗塗層係在基材曝 露於腐鈾性氣體及電漿的部位上形成,並含有Si、Ο、 N、3a族元素及至少一個選自B、Zr及Ti的元素。 -10- (8) 200538584 本文所用之3a族元素係表示週期表中的3a族元素 特別是表斤:Sc、Y及鑭系兀素。含有3a族元素、Zr及 之物質對腐蝕性氣體或其電漿具有低反應性。甚至若該 ’ 塗塗層與腐蝕性氣體中之氟反應時,則所得之產物將會 一高沸點化合物。因此,該噴塗塗層具有抑制電漿鈾刻 腐鈾性氣體蝕刻的效果。 關於第二個具體實施例中抗腐蝕元件之每一組份的 • 度,當使用Zr及/或Ti時,較佳地係3a族元素之濃度 10-78原子%範圍內,Si濃度在20-8 8原子%範圍內, 及/或Ti之濃度係在2-70 %範圍內。而該抗腐蝕元件中 氮濃度較佳地係在0.01-1 5%重量範圍內。 當使用B時,較佳地係B : Si之原子數比在5 : 95 70: 30範圍內,Ο: N之原子數比係在99.9: 0.1至60 40範圍內,以及B + Si : 3a族元素之原子數比係在85 : 至40 : 60範圍內。在此情況中,當3a族元素係以氧化 ^ 加入時,內含於氧化物之氧將不含括在上述比率中。 根據第二個具體實施例之抗腐蝕元件,其特徵是該 有Si、0、N、3a族元素及至少一個選自B、Zr及Ti t 元素的噴塗塗層其主要組份係玻璃。含有Si、Ο、N及 •族元素之玻璃相可具有優異的抗腐触性,另外,由於是 璃,所以不會有晶粒界面。此舉便可抑制因蝕刻期間晶 界面處受腐蝕性氣體或含有腐蝕性氣體之電漿腐蝕而使 晶粒子脫落所致的粒子產生。經由添加N可使玻璃相 加玻璃化,元件之抗腐飩性也可進一步增進。
Ti 噴 是 或 濃 在 Zr 之 至 15 物 含 之 3a 玻 粒 結 更 -11 - (9) 200538584 第二個具體實施例之抗腐蝕元件可進 上面形成噴塗塗層之基材,該噴塗塗層包 N、3 a族元素之玻璃相,及含有選自Zr 2 之結晶相。該含有Si、Ο、N、3 a族元素 乃如前文所說明。此組成物係共晶組成物 塗層具有低溶點,且所沉積之噴塗塗層具 有選自Zr及Ti中至少一者之結晶相具 性。其原因是,此結晶相與腐蝕性氣體或 之電漿反應所形成的反應產物具有高沸 化。 此共晶組成物涵蓋了噴塗塗層,其中 相係立體的氧化鉻,其具有使3a族元素 其內的固體。該具有使3a族元素之氧化 固體的立體氧化鉻結晶相具有優異之抗 是,該具有使3 a族元素氧化物溶解於其 氧化銷中的3 a族元素或鉻,可與腐蝕性 性氣體之電漿反應而形成反應產物,其具 不會氣化。該由使用3a族元素之固體立 的噴塗塗層可包含一具有使氧化釔溶解於 體氧化錐。 第二個具體實施例之抗腐蝕元件可進 上面形成具有玻璃相(含有Si、0、N、3£ 之結晶相之噴塗塗層的基材。該含有Si、 素之玻璃相的特徵乃如前文所說明。此組 一步含有一在其 括含有Si、〇、 乏T i中至少一者 之玻璃相的特徵 。結果是該噴塗 有稠密結構。含 有優異的抗腐倉虫 含有腐飩性氣體 點,所以不會氣 含有Zr的結晶 之氧化物溶解於 物溶解於其內之 腐蝕性。其原因 內之固體的立體 氣體或含有腐蝕 有高沸點,所以 體氧化鉻所組成 其內之固體的立 一步包含一在其 i族元素)及含B 〇、N、3 a族元 成物係共晶組成 -12- (10) 200538584 物。結果是該噴塗塗層具有低溶點,且所沉積之噴塗塗層 具有稠密結構。此結晶相之實例係氮化硼。 ‘第三個具體實施例 根據第一和第二個具體實施例之抗腐蝕元件的製造方 法將以第三個具體實施例說明如下。 該抗腐蝕元件可藉由噴塗以便在基材上形成抗腐蝕性 Φ噴塗塗層而製得。 所用之噴塗法較佳地係電漿噴塗法。圖式係顯示一般 性之電漿噴塗裝置。此電漿噴塗裝置之功能乃如下文所 述。在陽極1 1與陰極10之間飛揚的電漿氣體會發生電弧 放電而形成電漿噴射。此電漿噴射將係使用作爲熱源以熔 化噴塗粉末13。熔化之噴塗粉末會撞擊基材15並沉積其 上。 該電漿噴塗裝置可使用惰性氣體如N2或Ar、還原氣 ® 體如H2、或彼等之混合氣體作爲電漿氣體。在噴塗一含 氮物質時,若電漿氣體含有氧,則在噴塗期間將發生分解 作用,氮會從噴塗塗層中消失,而導致抗腐蝕性的惡化。 > 所以,應使用惰性氣體或還原氣體充當爲電漿氣體。噴塗 •氣體之流速較佳地係50 SLM(標準型利特爾每分鐘)或更 高。噴塗塗層內之氮含量係如下測量。將噴塗塗層之表面 進行螢光X-射線分析及ΕΡΜΑ分析,或是使用氮分析 器,其中係使少量切下來之噴塗塗層熱分解,再使所產生 之氮進行導熱性測量。 -13- (11) 200538584 除了電漿塗法以外’本發明之噴塗塗層也可使用通 用之噴塗方法如火燄噴塗法或高速火燄噴塗法而製造。在 此一情況中’噴塗塗層可在一般性之火燄噴塗條件下形 成’但噴塗較佳地係在還原氛圍下(其中燃料要超過氧或 其類似物)以火燄進行。 在本發明之噴塗中,將噴塗火燄噴射到基材上所施加 的噴塗電源將視所用之裝置而不同。舉例之,若是使用如 ® 圖1所示之電漿噴塗裝置,則可列舉之條件爲噴塗電源 20kW或更高。 製造抗腐蝕元件時,噴塗距離,即在常壓下於噴槍尖 端與基材之間的距離較佳地係4 0 - 1 5 0公釐。若距離超過 150公釐,在噴塗物質沉積在基材以前,基材就冷掉了, 噴塗塗層就無法沉積在基材上。另一方面,若距離比40 公釐短時,基材與噴塗塗層二者之溫度會上升,如此會使 噴塗物質之氮化物分解而使氮消失,進而讓抗腐蝕性惡 ®化。 本發明所用之噴塗物質係一含有Si、0、N、2a族元 素及選自A1、B、Zr及Ti中至少一者之組合物,或是一 > 含有Si、0、N、3a族元素及選自B、Zr及Ti中至少一 •者之組合物。此噴塗物質較佳地係以粉末形態使用。舉例 之,此類噴塗物質係含有二氧化矽、氮化矽、2 a族元素 之氧化物、及氧化锆的顆粒混合物,其可藉由使含二氧化 矽、氮化矽、2 a族元素之氧化物、及氧化鉻的粉末以指 定比例混合、並在壓力或大氣壓下於還原氛圍中使所得之 -14- (12) 200538584 混合物燒結或熔化以製成錠塊,再將該錠塊硏磨成粉而製 備。舉例之,此噴塗物質也可利用一供製造含有二氧化 矽、氮化矽、2a族元素氧化物、及氧化鉻之混合式粉末 淤漿的方法來製備,再將所得之混合淤漿噴霧乾燥以製得 顆粒’並使這些顆粒燒結。在上述方法中,若需要時,可 添加黏合劑如丙烯酸系黏合劑。 噴塗時所用之起始粉末的粒子直徑並沒有特別限制。 較佳地起始粉末可具有10-100微米之平均直徑(二級粒子 直徑)。若平均直徑小於1 0微米,則起始粉末本身沒有充 分的流動性,因此將難以均勻地使該起始粉末供應至噴塗 火燄中。另一方面,若平均直徑大於100微米,則噴塗粒 子無法均一地熔化,結果,所得之噴塗塗層對基材就會有 很差的附著性。 本發明所用之基材並沒有特別限制。這些基材之實例 包括耐熱性玻璃如石英、金屬如鋁或不銹鋼、陶瓷如氧化 鋁或富多鋁紅柱石、以及樹脂如聚醯亞胺或聚碳酸酯。 所用之基材表面較佳地具有1-50微米之粗糙度Ra, 而以1-15微米更佳。當基材具有1-50微米之表面粗糙度 時,在基材與噴塗塗層之間的附著性便可進一步增進。若 表面粗糙度小於1微米,則噴塗塗層會與基材分離,並難 以均勻地將一抗腐蝕性玻璃噴塗塗層施加到基材上。另一 方面,若表面粗糙度大於50微米,則將難以使噴塗塗層 之表面平滑,如此就不易抑制電漿或腐蝕性氣體之蝕刻。 在基材表面上形成1-50微米之表面粗糙度的方法實例包 -15- (13) 200538584 括一可形成具有此一表面粗糙度之噴塗塗層的方法,噴砂 處理基材之方法,以及進行噴砂處理及化學蝕刻(如經由 氫氟酸處理)之方法。 > 抗腐鈾元件中噴塗塗層之厚度並沒有特別限制。較佳 的厚度係爲0.01-3公釐,而以0.01-0.5公釐更佳。若噴 塗塗層之厚度超過3公釐,則會因噴塗塗層與基材間熱膨 脹係數的差異而使噴塗塗層發生裂紋或剝落。另一方面, ® 若厚度小於〇 . 〇 1公釐,則此一噴塗塗層就不足以作爲保 護膜。舉例之,噴塗塗層之厚度可經由顯微鏡觀察元件之 橫切面,或是利用EMPA(X-射線分析器)使元件之橫切面 進行結構元素的組成分析而確認。 噴塗塗層之表面粗糙度Ra較佳地係爲0.01-10微 米,而以8微米或更少爲更佳。若噴塗塗層之表面粗糙度 不良又不平滑時,則在噴塗塗層表面上形成之射出成形部 份,特別是邊緣,將選擇性地被電漿或腐蝕性氣體蝕刻, ®而使粒子易於產生。 粒子會因表面粗糙度之增高而易於產生。此可藉由磨 光噴塗塗層之表面,電漿蝕刻該磨光之表面,並於電漿蝕 ^ 刻前後測量表面粗糙度Ra來評估。若電漿蝕刻前後之Ra ,差異太大,表面就會因蝕刻而不平滑,因此可斷定會有許 多粒子產生。 欲形成噴塗塗層時,較佳地係在早先預熱基材表面之 後才進行噴塗。早先預熱可有效地防止基材因噴塗之熱震 動而斷裂,並獲得具有高附著性之抗腐蝕元件。預熱溫度 -16- (14) 200538584 係視所用基材之種類而不同。在石英玻璃基材之例子中, 預熱溫度較佳地係1 0 0 - 8 0 (TC,在鋁基材之例子中,預熱 溫度較佳地係5 0- 5 0(TC,而在樹脂基材之例子中,預熱 溫度較佳地係5 0 - 2 0 0 °C。 若預熱溫度太高,噴塗塗層內之氮將會分解,此舉係 不好的。預熱方式係以外部加熱器加熱基材之方式,或在 未供應原料下以噴塗火燄照射基材的方式進行。舉例之, ^ 預熱溫度可藉由熱電偶從基材背面測量,或是非接觸式輻 射溫度計測量。 製造本發明之抗腐蝕元件時,在大氣壓下利用惰性氣 體或還原氣體之電漿噴塗的情況下基材溫度較佳地係 1 00-8 00 °C。雖然基材之溫度係視所用之種類而定,但在 玻璃或陶瓷基材之情況中較佳地係50-800 °C。若基材溫 度低於50 °C,在使噴塗物質沉積於基材時需使之冷卻, 如此基材上之噴塗塗層的品質會惡化。另一方面,若基材 ® 溫度高於800°C,會因噴塗物質之氮化物的分解而使氮消 失,抗腐蝕性就會惡化。在樹脂基材之例子中,雖然基材 溫度係隨著所用樹脂之種類而變化,但較佳地係5 0-3 00 ’ V。 _ 如本發明之抗腐蝕元件可用在形成膜之裝置或電漿處 理裝置的容器或零件上。關於利用此抗腐蝕元件之方式, 可將該抗腐蝕性材料用在這些裝置與腐蝕性氣體或電漿接 觸之部位上。更特定言之,其可用作爲似環狀焦聚環或鐘 罩。 -17- (15) 200538584 舉例之,本文所稱的形成膜之裝置包括CVD(化學氣 相沉積法)裝置及P V D (物理氣相沉積法)裝置。一般在使 用後都可用以氟爲基礎之氣體洗淨反應管、鐘罩、及其類 似物。在此情況下,常會遭遇到因清洗之腐蝕及藉此所引 起之粒子產生的問題。然而,利用如本發明之抗腐蝕元件 則可克服此類問題。 舉例之,本文所稱之電漿處理裝置包括電漿蝕刻裝置 及電漿清洗裝置,並可表示爲一可將放於此裝置之物件曝 露於電漿中藉此使該物件表面剝落或洗淨的裝置。由於利 用以氟爲基礎之電漿所進行之蝕刻係在這些裝置的似環狀 焦聚環或鐘罩中將操作,所以粒子產生之問題將會在該裝 置之零件與腐蝕性氣體或電漿接觸的部位上引起。同樣 地,即使在此一情況下,當使用本發明之抗腐蝕元件時難 以被腐鈾,同時也會減低粒子產生。 本發明之抗腐蝕元件具有高抗腐鈾性並涉及較少的粒 子產生。所以,若該元件係使用在利用腐蝕性氣體或電漿 之裝置中,如CVD裝置或電漿處理裝置,則可使產品免 於污染,並使伴隨高產物獲利率之連續操作變得可行。 本發明將參考下列實施例而更詳細地說明,但應明瞭 的是本發明將不推論爲受限於這些實施例。 實施例 1至3 1)製備欲噴塗之基材 噴砂處理石英玻璃使具有表面粗糙度(Ra)爲6微米。 -18- (16) 200538584 以24%氫氟酸進一步處理此石英玻璃1小時使具有表面粗 糙度(Ra)爲10微米。依此即可獲得石英玻璃基材。 ^ 2)製備噴塗用之原料粉末 混合氮化矽、氧化鋁、二氧化矽及如表1所示之各個 2a族元素的氧化物以獲得具有表1所示之各個配方的粉 末。將黏合劑添加到每一粉末中。使所得之每一粉末噴霧 ^ 乾燥以得到各個具有平均粒子直徑5 0微米之顆粒粉末。 在500°C下使此粉末脫蠟達2小時,然後在1,3 00 °C下燒 結2小時,即可獲得具有平均粒子直徑爲5 0微米之燒結 粉末。 3)形成噴塗塗層 使用上述1)所製備之基材,利用如圖1所示之電漿 噴塗裝置,並在速度各別爲40 SLM及12 SLM下使氮與 ® 氫氣飛揚而充當爲電漿氣體,以400公釐/秒之速度移動 噴槍,同時將噴塗距離調整爲60公釐以便形成具有30Kw 電源之電漿,藉此在還未供應原料粉末下使此基材預熱。 在400公釐/秒之速度、4公釐斜度及60公釐之噴塗 距離下移動噴槍,同時在供應速度爲15公克/分鐘下,使 上述2)所製備之每一原料粉末噴塗5次,以便形成噴塗 塗層。 對上述3)所形成的每一噴塗塗層進行測量試驗,藉 由接觸式表面粗糙度試驗器測量表面粗糙度(Ra),藉由 -19 - (17) 200538584 X-射線繞射確認玻璃化,並測量曝露在含有以氟爲基礎之 氣體的電漿時的鈾刻速率和粒子數量。蝕刻條件乃如下 列:將反應處理室之壓力調整爲1托(T〇r〇,使用CF4氣 ^ 體作爲反應氣體,在電極板之間施加3 00W的高頻率電源 以產生電漿。利用電平差測試法來測量蝕刻厚度,並藉由 掃瞄式電子顯微鏡觀察該抗腐蝕元件表面上的微粒物質以 評估粒子之產生。表面粗糙度(Ra)、蝕刻速率及粒子數量 ® 之結果則顯示於表1。所有抗腐蝕元件都具有0.2微米/小 時或更小之低蝕刻速率,並具有優異抗腐鈾性,以及更少 的粒子產生。再者,經由X-射線繞射可確認所有塗層都 已玻璃化。 實施例 4至7 5) 製備欲噴塗之基材 噴砂處理石英玻璃使具有表面粗糙度(Ra)爲5微米。 以2 4%氫氟酸進一步處理此石英玻璃1小時使具有表面粗 糙度(Ra)爲10微米。依此即可獲得石英玻璃基材。 6) 製備噴塗用之原料粉末 混合氮化矽、二氧化矽、如表2所示之各個3 a族元 素的氧化物、及氧化锆或二氧化鈦以獲得具有表2所示之 各個配方的粉末。將黏合劑添加到每一粉末中。使所得之 每一粉末噴霧乾燥以得到各個具有平均粒子直徑5 0微米 之顆粒粉末。在5 00 °C下使此粉末脫蠟達2小時,然後在 -20- (18) 200538584 1,2 0 0 °C下燒結2小時,即可獲得具有平均粒子直徑爲5 0 微米之燒結粉末。 7)形成噴塗塗層 以和上述3)之相同方式預熱如上述5)所製備之基 材。 在400公釐/秒之速度、4公釐斜度及60公釐之噴塗 距離下移動噴槍,同時在供應速度爲7公克/分鐘下,使 上述6)所製備之每一原料粉末噴塗15次,以便形成噴塗 塗層。 藉由接觸式表面粗糙度試驗器測量表面粗糙度(Ra), 藉由X-射線繞射確認成份相,經由SEM觀察橫切面以測 量孔率,藉由測量氮(其係在熔爐中使一經切割之噴塗塗 膜分解後所產生)的導熱性以檢測氮含量,測量曝露在含 有以氟爲基礎之氣體的電漿時的鈾刻速率和粒子數量,以 及浸漬於1 0%氫氟酸1小時後噴塗塗膜之剝離率,來評估 上述7)所獲得之具有各個組成份的每一噴塗塗膜。 蝕刻條件乃如下列:將反應處理室之壓力調整在1 托,使用 CF4氣體作爲反應氣體,在電極板之間施加 3 00W之高頻率電源以便產生電漿。將欲蝕刻之噴塗塗膜 表面磨光使具有〇 · 1微米或更少之Ra。利用電平差測量 法來檢測蝕刻厚度,並藉由觀察鈾刻時放置在試驗樣本旁 的石英玻璃表面以評估粒子之產生。表面粗糙度(Ra)、成 份相、孔率、氮含量、蝕刻速率及粒子數量之結果則顯示 -21 - 200538584 (19) 於表2。所有抗腐蝕元件都是稠密的,且都具有 小時或更小之低蝕刻速率,並具有優異抗腐蝕性 少的粒子產生。再者,所有噴塗塗膜縱使浸漬在 也不會剝離,並可維持附著性。 實施例 8至29 9) 製備噴塗用之原料粉末 將一選自如表3所示之各個2 a/3a族元素氧 合物、氧化錐、二氧化鈦與硼酸、二氧化砂及氮 以獲得具有表3所示之各個配方的粉末。將黏合 每一粉末中。使所得之每一粉末噴霧乾燥以得到 粒子直徑50微米之各個顆粒粉末。在500 °C下 脫蠘達2小時,然後在1,200 °C下燒結2小時, 具有平均粒子直徑爲5 0微米之燒結粉末。 分別地,將一選自如表3所示之各個2 a / 3 a 化物的化合物、氧化鉻與二氧化鈦、二氧化矽及 合以獲得具有表3所示之各個配方的粉末。將黏 到每一粉末中。使所得之每一粉末噴霧乾燥以得 均粒子直徑50微米之各個顆粒粉末。在500它 末脫蠟達2小時,然後在1,2 00 °C下燒結2小時 得具有平均粒子直徑爲50微米之燒結粉末。 10) 形成抗腐蝕之玻璃噴塗塗層 以和上述3 )之相同方式預熱如上述5 )所 材0 0.1微米/ ,以及更 氫氟酸中 化物的化 化矽混合 劑添加到 具有平均 使此粉末 即可獲得 族元素氧 氮化硼混 合劑添加 到具有平 下使此粉 ,即可獲 製備之基 -22- (20) 200538584 在400公釐/秒之速度、4公釐斜度及60公釐之噴塗 距離下移動噴槍,同時在供應速度爲7公克/分鐘下,使 上述9)所製備之每一原料粉末噴塗1 5次,以便形成噴塗 塗層。 11)性能評估 藉由接觸式表面粗糙度試驗器測量表面粗糙度(Ra), ® 藉由X-射線繞射確認成份相及玻璃化,經由SEM觀察橫 切面以測量孔率,藉由測量氮(其係在熔爐中使一經切割 之噴塗塗膜分解後所產生)的導熱性以檢測氮含量,測量 曝露在含有以氟爲基礎之氣體的電漿時的蝕刻速率和粒子 數量,來評估上述1〇)所獲得之具有各個組成份的每一噴 塗塗膜。評估條件則和上述8)相同。所得之結果係顯示 於表3。所有抗腐蝕元件都是稠密的,且都具有〇·ΐ微米/ 小時或更小之低蝕刻速率,並具有優異抗腐鈾性,以及更 ®少的粒子產生。 比較性實施例 1至3 利用具有如表1所示之各個配方的每一噴塗用原料, 依上述1)至3)之相同方法形成每一噴塗塗膜,並依上述4) 之相同方法進行性能評估。 比較性實施例 1所得之元件經確認是玻璃。然而, 在與各實施例之抗腐蝕元件比較時蝕刻速率很大,因此該 元件具有不良的抗腐蝕性。 -23- (21) 200538584 比較性實施例 2所得之元件在與各實施例之抗腐蝕 元件比較下,具有較大的蝕刻速率。此外’此元件也非玻 璃質。所以,與各實施例之抗腐蝕元件比較時,所產生之 粒子數量也較多,而且抗腐蝕性也很差。 比較性實施例 3所得之Y203噴塗塗層雖然具有低蝕 刻速率,但在與各實施例之玻璃質抗腐蝕元件比較時,粒 子之產生也很大。 比較性實施例 4至7 利用具有如表2所示之各個配方的每一噴塗用原料, 依上述5)至7)之相同方法形成每一噴塗塗膜,並依上述8) 之相同方法進行性能評估。 比較性實施例 4所得之元件經確認其成份相係玻 璃。然而,在與各實施例之抗腐蝕元件比較時蝕刻速率很 大,因此該元件具有不良的抗腐蝕性。蝕刻後孔率及Ra 也會變大,且蝕刻一段長時間後粒子也會產生。 當比較性實施例5中之氧化鋁燒結物體及比較性實施 例 6中之噴塗塗膜與各實施例之抗腐蝕元件比較時,皆 具有較大的蝕刻速率,而粒子之產生也變多。此外,在氧 化鋁噴塗塗膜中,於氫氟酸之浸漬試驗中,可在基材與噴 塗塗層之間觀察到裂縫。在比較性實施例 7中,沒有抗 腐蝕元件之石英玻璃基材其蝕刻速率係有大到6微米/小 時,因此抗腐蝕性也很差。 -24- (22) 200538584 比較性實施例 8至1 0 利用具有如表3所示之各個配方的每一噴塗用原料, 依上述9)至10)之相同方法形成每一噴塗塗膜,並依上述 1 1 1)之相同方法進行性能評估。 在使用顆粒狀氧化鎂粉末的比較性實施例8之元件 中,當與各實施例之抗腐蝕元件比較時鈾刻速率較大,粒 子也大量產生。在使用商品化噴塗用之部份安定化氧化鉻 ^ 粉末的比較性實施例9元件中,當與各實施例之抗腐蝕元 件比較時蝕刻速率較大,粒子也大量產生。在表3所示之 配方中使用由二氧化矽、鉻及鎂粉末所製備之噴塗用原料 粉末的比較性實施例1 0元件中,當與各實施例之抗腐蝕 元件比較時,蝕刻速率較大,粒子也大量產生。
-25- (23)200538584
粒子 (大,中,小) 七 七 4< 4< 蝕刻速率 (微米/小時) 0.16 d 0.13 0.41 0.43 0.54 Ra (微米) 寸 寸 ^Τ) 塗層厚度 (公釐) 0.27 0.21 0.24 0.26 L___ 0.23 0.20 所用基材 (表面粗糙度,微米) 石英玻璃 (Ra=10 微米) 石英玻璃 (Ra=10 微米) 石英玻璃 (Ra=10 微米) 石英玻璃 (Ra=10 微米) 石英玻璃 (Ra=10 微米) 石英玻璃 (Ra=10 微米) 成份組份(原子數比) Al+Si : 2a(元素) 4 : 1 (Ca) 4 : 1 (Mg) 7 : 3 (Ca) 2 : 1 (Y) 90 : 10 (Y) ί 1_ Y2〇3噴塗塗層 〇 寸 T—1 〇〇 寸 T—Η 〇〇 寸 1—Η νο 00 100 : 0 卜 m 寸 < GO τ | Η 卜 wn v〇 VO (N 卜 〇 〇 寸 實施例1 實施例2 實施例3 比較性 實施例1 比較性 實施例2 比較性 實施例3 -26- (24) 200538584 (24)
(N« 氮含量 (wt%) 0.04 0.03 2.86 1.20 ο ο ο 孔率 £ (Ν cn ο 1 1 成份相 c-Zr02(Y203 固 溶體)玻璃 Y2Ti〇5玻璃 c-Zr02(Y203 固 溶體)玻璃 c-Zr02(Y203 固 溶體)玻璃 玻璃 a -Al2〇3 a -Al2〇3 玻璃 Pi (微米) 寸 寸 cn 寸 氧化鋁燒結物體 石英玻璃塊 塗層厚度 (公釐) 0.31 0.29 0.24 0.26 0.26 0.25 原料之成份組份(原子數比) C4 (N Η 卜 On cn 卜 On ο ο ο 〇 〇〇 Q\ 〇〇 m 00 ο ο Τ-Η ο ο r-H ο ο Si :(元素):3a(元素) 50 : 17(Zr) : 33(Y) 50 : 17(Ti) : 33(Y) 50 : 17(Zr) : 33(Y) 50 : 17(Zr) : 33(Y) 50 : 17(A1) ·· 33(Y) 0 : 100(Α1) : 0 0 : 100(Α1) ·· 0 Ο ο ο ο Τ-Η 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 比較性 實施例4 比較性 實施例5 比較性 實施例6 比較性 實施例7 -27- 200538584
η m 噢冢 劍iM 劍氍 盤(減 未觀察到 未觀察到 未觀察到 未觀察到 未觀察到 I 觀察到 1 蝕刻後之Ra (微米) 0,3 0.02 0.02 0,2 d m d Ο 0.01 I 蝕刻前之Ra (微米) 0.02 0.02 0.02 0.02 0.07 0.02 0.03 0.01 粒子 (大,中,小) 七 七 七 4< 鈾刻速率 (微米/小時) 0.03 0.05 0.01 0.02 m ο 0.58 0.62 6.09 _ • ^ ^ Sf ^ ϋ 丑 Ζ 1^® · · 劍〇 劍 Β CN d (N 〇 13.2 r-H 1 I 1 00 Os as 〇〇 ON 〇\ 86.8 : Os 寸 ON Ον 寸· Ον 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 比較性 實施例4 比較性 實施例5 比較性 實施例6 比較性 實施例7 -28- (26) 200538584 表 成份組份(原子數比) 所用之氮化物 塗層厚度 噴塗塗層之 Si :(元素) 0 :N Si +(元素): 2a/3a(元素) (公釐) Ra(微米) 實施例8 50 17(Zr) 86 :14 2 : 1 (Mg) 氮化矽 0.31 3 實施例9 58 :8(Zr) 86 :14 2 : 1 (Mg) 氮化矽 0.29 3 實施例10 46 :7(Z〇 86 :14 10 : 9(Mg) 氮化矽 0.24 3 實施例11 39 13(Zr) 86 :14 10 : 9(Mg) 氮化矽 0.26 3 實施例12 33 33(Zr) 86 :14 2 : l(Mg) 氮化矽 0.33 3 實施例13 50 17(Ti) 86 :14 2 : l(Mg) 氮化ί夕 0.30 3 實施例14 50 50(Ti) 86 :14 7 : 3(Mg) 氮化矽 0.30 3 實施例15 75 25(Ti) 86 :14 1 : l(Mg) 氮化矽 0.26 3 實施例16 50 :17(B) 86 :14 2 : l(Mg) 氮化硼 0.35 3 實施例17 25 :75(B) 86 :14 3 : 2(Mg) 氮化硼 0.27 4 實施例18 75 :25(B) 86 :14 1 · l(Mg) 氮化硼 0.29 3 實施例19 38 : :13(Zr) 86 ·· 14 1 : 1(Y) 氮化石夕 0.25 3 實施例20 60 : :20(Zr) 86 :14 4 : 1(Y) 氮化矽 0.34 4 實施例21 33 : :33(Zr) 86 :14 2 : 1(Y) 氮化矽 0.31 4 實施例22 58 :8(Zr) 86 :14 2 : 1(Y) 氮化矽 0.27 4 實施例23 25 : :75(Zr) 86 :14 1 : 1(Y) 氮化矽 0.27 4 實施例24 75 :25(Ti) 86 :14 4 : 1(Y) 氮化矽 0.36 5 實施例25 50 :50(Ti) 86 :14 70 : 30(Y) 氮化ΐ夕 0.26 3 實施例26 75 :25(Ti) 86 :14 1 : 11(Y) 氮化矽 0.29 5 實施例27 50 :50(B) 86 :14 2 : 1(Y) 氮化硼 0.30 3 實施例28 50 :50(B) 86 :14 7 : 3(Y) 氮化硼 0.30 4 實施例29 75 :25(B) 86 :14 1 : 1(Y) 氮化硼 0.28 3 比較性 MgO噴塗塗 0.36 6 實施例8 層 比較性 實施例9 0 : 100(Zr) 100 : 0 97 : 3(Y) - 0.30 6 比較性 實施例10 50 :17(Zr) 100 : 0 2 : l(Mg) - 0.36 6 -29- (27)200538584 表3(續) 成份相 孔率 (%) 噴塗塗層中之 氮含量(0 : N比率) 蝕刻速率 (微米/小時) 實施例8 C-Zr02(Mg0 固溶體) MgSi03 玻璃 6 96.8 : 3.2 0.04 實施例9 玻璃 3 97.1 : 2.9 0.03 實施例10 玻璃 3 97.2 : 2.8 0.02 實施例Π C-Zr02(Mg0 固溶體) MgSi03 玻璃 6 96.5 : 3.5 0.03 實施例12 玻璃 C-Zr02(Mg0 固溶體) 3 96.1 : 3.9 0.02 實施例13 玻璃 4 97.9 : 2.1 0.04 實施例14 玻璃 Mg Ti03 3 98.2 : 1.8 0.04 實施例15 玻璃 3 97.5 : 2.5 0.03 實施例16 玻璃 3 96.7 : 3.3 0.04 實施例17 玻璃 BN 5 98.4 : 1.6 0.09 實施例18 玻璃 3 95.4 : 4.6 0.03 實施例19 玻璃 c-Zr02(Y203 固溶體) 3 99.9 : 0.1 0.03 實施例20 玻璃 c-Zr*02(Y203 固溶體) 8 97.8 : 2.2 0.06 實施例21 玻璃 c-Zr02(Y203 固溶體) 7 99.6 : 0.4 0.02 實施例22 玻璃 5 98.1 : 1.9 0.03 實施例23 玻璃 C-Zr02(Y203固溶體液) 14 98.4 : 1.6 0.05 實施例24 玻璃 Y2Ti05 9 98.9 : 1.1 0.06 實施例25 玻璃 Y2Ti〇5 6 99.2 : 0.8 0.04 實施例26 玻璃 Y2Ti05 8 99.3 : 0.7 0.03 實施例27 玻璃 BN 2 96.1 : 3.9 0.03 實施例28 玻璃 BN 3 95.9 : 4.1 0.03 實施例29 玻璃 4 94.5 : 5.5 0.04 比較性 實施例8 MgO 10 - 0.21 比較性 實施例9 t- Zr02(Y203 固溶體) 7 - 0.24 比較性 實施例10 c-Zr02(Mg0 固溶體) MgSi03 玻璃 10 - 0.25 -30- (28)200538584 表3 (續)
粒子(大,中,小) 蝕刻前之Ra(微米) 蝕刻後之Ra(微米) 實施例8 小 0.03 0.05 實施例9 小 0.04 0.06 實施例10 小 0.02 0.02 實施例11 小 0.02 0.02 實施例12 小 0.02 0.02 實施例13 小 0.03 0.04 實施例14 小 0.02 0.04 實施例15 小 0.03 0.04 實施例16 小 0.03 0.04 實施例17 小 0.04 0.08 實施例18 小 0.02 0.03 實施例19 小 0.03 0.03 實施例20 小 0.07 0.10 實施例21 小 0.10 0.12 實施例22 小 0.06 0.08 實施例23 中 0.08 0.13 實施例24 小 0.06 0.10 實施例25 小 0.03 0.05 實施例26 小 0.04 0.08 實施例27 小 0.02 0.04 實施例28 小 0.03 0.05 實施例29 小 0.03 0.05 比較性 實施例8 大 0.16 0.20 比較性 實施例9 大 0.10 0.24 比較性 實施例10 大 0.13 0.18 -31 - (29) 200538584 對熟諳此藝者應更加明瞭,本發明如上所述之形式及 細節的各種改變都可進行。但此類變化乃意圖涵蓋於隨附 之申請專利範圍的精神與範圍內。 此申請案係以2004年3月23日申請之日本專利申請 案2004-85 007案號,及2004年9月30日申請之日本專 利申請案2004-287477案號爲基礎,彼等之揭示內容將全 部倂入本文供參考。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示電漿噴塗裝置實施例中之一者的圖。在此 圖中,參考數字及符號乃如下所列。 【主要元件符號說明】 1〇 :陰極 11 :陽極 ® 12 :電漿氣體 13 :噴塗粉末(供應壺) 14 :噴塗距離 ' 15 :基材 • 1 6 :噴塗塗層 17 :電源 -32-
Claims (1)
- 200538584 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種抗腐蝕元件,彼含有一在其上面形成噴塗塗層 的基材,此噴塗塗層係在基材曝露於腐蝕性氣體及電漿的 部位上形成,其含有Si、Ο、N、2a族元素及至少一個選 自Al、B、Zr及Ti的元素。 2. 如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件,其中該噴塗 塗層含有Si、0、N、2a族元素、及A1。 H 3 .如申請專利範圍第1項之抗腐鈾元件,其中該噴塗 塗層含有Si、0、N、2a族元素、及B。 4.如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件,其中該噴塗 塗層含有Si、0、N、2a族元素、及Zr。 5 .如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件,其中該噴塗 塗層含有Si、0、N、2a族元素、及Ti。 6. —種抗腐蝕元件,彼含有一在其上面形成噴塗塗層 的基材,此噴塗塗層係在基材曝露於腐蝕性氣體及電漿的 • 部位上形成,其含有Si、Ο、N、3a族元素及至少一個選 自B、Zr及Ti的元素。 7. 如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件,其中該噴塗 塗層含有Si、0、N、3a族元素、及B。 8. 如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件,其中該噴塗 塗層含有Si、0、N、3a族元素、及Zr。 9. 如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件,其中該噴塗 塗層含有Si、0、N、3a族元素、及Ti。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件,其中該噴 -33- 200538584 (2) 塗塗層含有玻璃作爲主要組份。 1 1.如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件’其中該噴 塗塗層含有玻璃作爲主要組份。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之抗腐鈾元件’其中該噴 塗塗層含有一含Si、0、N、2a族元素之玻璃相’及一含 選自Zr及Ti中至少一者之結晶相。 1 3 .如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件’其中該噴 φ 塗塗層含有一含Si、0、N、3a族元素之玻璃相,及一含 選自Zr及Ti中至少一者之結晶相。 1 4.如申請專利範圍第1 2項之抗腐蝕元件,其中該結 晶相係立體之氧化鉻,其具有使2 a族元素之氧化物溶解 於其內的固體。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項之抗腐蝕元件,其中該結 晶相係立體之氧化鉻,其具有使3 a族元素之氧化物溶解 於其內的固體。 ® 1 6 ·如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件,彼具有組 成份爲Zr : Si之原子數比係在5 ·· 95至70 : 3 0範圍內, Ο: N之原子數比係在99.9: 0.1至60: 40範圍內,以及 ( Zr + Si ·· 2a族元素之原子數比係在75 : 25至40 : 60範圍 - 內。 1 7·如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件,彼具有組 成份爲Ti : Si之原子數比係在5 : 95至8 0 : 20範圍內, Ο: N之原子數比係在99.9: 0.1至60: 40範圍內,以及 Ti + Si: 2a族元素之原子數比係在85: 15至40: 60範圍 -34- 200538584 (3) 內。 1 8 ·如申請專利範圍第1項之抗腐鈾元件, 成份爲B: Si之原子數比係在5: 95至70: 30 〇: N之原子數比係在99.9: 0.1至60: 40範圍 B + Si: 2a族元素之原子數比係在85: 15至40 內。 1 9 ·如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件, # 成份爲Al: Si之原子數比係在0.1: 99.9至70 內,Ο: N之原子數比係在99.9: 0.1至60: 40 以及Al + Si : 2a族元素之原子數比係在95 : 5至 圍內。 20.如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件,3 元素之濃度係在10-7 8 %範圍內,Si之濃度係在 圍內,Zr及/或Ti之濃度係在2-70%範圍內,而 係在0.0 1-15重量%範圍內。 ® 2 1 ·如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件, 成份爲B : Si之原子數比係在5 : 95至70 : 30 Ο: N之原子數比係在99.9: 0.1至60: 40範圍 ' B + Si: 3a族元素之原子數比係在85: 15至40 '內。 22. 如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元件, 塗塗層包含一含有Si、0、N、2a族元素之玻璃 一含有B之結晶相。 23. 如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件, 彼具有組 範圍內, 內,以及 :6 0範圍 彼具有組 :3 0範圍 範圍內, 50 : 5 範 ^中3 a族 2 0 - 8 8 % 範 氮之濃度 彼具有組 範圍內, 內,以及 :6 0範圍 其中該噴 相,以及 其中該噴 -35 - 200538584 (4) 塗塗層包含一含有Si、O、N、3a族元素之玻璃相’以及 一含有B之結晶相。 24. 如申請專利範圍第1項之抗腐鈾元件’其中該結 晶相含有氮化硼。 25. 如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件’其中該結 晶相含有氮化硼。 2 6 · —種供製造如如申請專利範圍第1項之抗腐蝕元 ^ 件的方法,彼包括配合一利用惰性氣體或惰性氣體與還原 氣體之混合氣體充當爲噴塗氣體的空氣電漿噴塗法,將一 噴塗用原料粉末噴塗到基材上,其中該噴塗氣體之流速係 爲50 SLM或更高。 27.—種供製造如如申請專利範圍第6項之抗腐蝕元件 的方法,彼包括配合一利用惰性氣體或惰性氣體與還原氣 體之混合氣體充當爲噴塗氣體的空氣電漿噴塗法,將一噴 塗用原料粉末噴塗到基材上,其中該噴塗氣體之流速係爲 ® 5GSLM或更高。 -36-
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