TW202144597A - 新型鎢系熔射被膜及用以得到其之熔射用材料 - Google Patents
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Abstract
本發明提供適合作為使用鹵素氣體之電漿蝕刻裝置用構件等之新型鎢系熔射被膜及用以得到其之熔射用材料。
該熔射被膜及具有該熔射被膜之電漿蝕刻裝置用構件之特徵係該熔射被膜含有鎢作為基質相，含有包含矽及硼之氧化物作為分散相。一種熔射用材料，其含有1~7重量%之矽、0.5~3重量%之硼及作為其餘部分之鎢及不可避免雜質。一種製造熔射被膜之方法，其係將該熔射用材料進行熔射。
Description
本發明有關可適合作為使用鹵素氣體之電漿蝕刻裝置用構件等之新型鎢系熔射被膜及用以得到該熔射被膜之熔射材料等。
半導體製造步驟中之電漿蝕刻係於晶圓製作電路之步驟中被採用。於開始電漿蝕刻之前，晶圓以光阻劑或硬遮罩(通常為氧化物或氮化物)塗佈，於光微影術之間使電路圖型曝光。電漿蝕刻僅去除圖型之巡跡後的材料，該圖型化及蝕刻之順序於半導體晶片製造製程中，重複複數次。電漿蝕刻不僅有物理濺鍍效果，使用氟系或氯系等之鹵素系氣體之電漿施加於晶圓，亦同時具有化學濺鍍效果而將材料去除。
電漿蝕刻於用以形成當前之高積體度之半導體電路中，必須製作大致垂直之輪廓，並自電漿高密度放出高能量之離子或自由基。因此，不僅蝕刻對象的晶圓，構成進行蝕刻之腔室內面之材料亦受到電漿照射之影響而消耗。因此，如此生成之生成物附著於晶圓之電路上，成為半導體晶片製造中良率降低之一原因。
構成進行上述電漿蝕刻之腔室的材料通常為鋁合金等之金屬材料，對於暴露於鹵素系氣體電漿之耐性不高。相對於此，金屬氧化物等之陶瓷材料由於結晶構造複雜，化學安定性亦高，故可期待對於暴露於電漿顯示良好耐久性。專利文獻1中，提案於使用電漿之CVD裝置中之反應槽的石英製之窺視窗的內面，藉由濺鍍法成膜氧化鋁之薄膜而抑制損傷之方法。
專利文獻2中，揭示於電漿蝕刻腔室之內壁，藉由熔射法等成膜氧化鋁或氧化銥之被膜，而抑制損耗所致之發塵並提高電漿蝕刻步驟之半導體晶片製造中之良率。進而，專利文獻3中，基於同樣目的，提案自各種鑭系金屬或銥等之化合物選定熔射之成膜材料。且多數情況，由於使用以氧及氟為主要化學反應源之氣體作為電漿氣體，故專利文獻4及專利文獻5中，揭示作為保護被膜之釔等之稀土類金屬之氧氟化物為有效。
另一方面，近幾年來，供於尖端技術領域之半導體，高積體化日增，形成於晶片之電路的線寬亦加速變細。因此，蝕刻步驟中之粉塵所容許的大小亦成為數十nm等級以下，再者亦要求所容許的粉塵個數極力減少。相對於此，包含如前述之稀土類金屬之氧氟化物等的陶瓷被膜因暴露於電漿而一定程度消耗，故並非能充分滿足該等要求者。再者，專利文獻6、7中，提案與晶圓材相同之矽材料作為腔室構成材之表面改質材，其暴露於包含氟之氣體電漿時，於室溫生成氣化之氟化物，該氟化物藉由排氣可排出至腔室外。然而，矽材料之消耗速度快，需要頻繁的再被覆作業等而多留有實用上之課題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開平09-95764號公報
專利文獻2：日本特表2011-528755號公報
專利文獻3：日本特表2012-508467號公報
專利文獻4：日本特表2012-508684號公報
專利文獻5：日本特開2014-009361號公報
專利文獻6：日本特開2007-250569號公報
專利文獻7：日本特開2018-48378號公報
[發明欲解決之課題]
本發明係鑑於上述情況目的在於提供適合作為於構成進行上述半導體製造步驟之使用氟氣等之鹵素氣體之電漿蝕刻的腔室之設備材料暴露於電漿時可有效抑制因產生之物理濺鍍及氟化反應等所導致之粉塵發生之材料的新型熔射被膜及用以獲得該熔射被膜之熔射材料，以及自該熔射材料之熔射被膜之製造方法。
[用以解決課題之手段]
本發明人等為了達成上述目的而進行積極研究，而完成可解決其之本發明。
亦即，本發明人等認為作為上述目的之熔射材料，作為與矽材料同樣地，即使於室溫範圍與氟氣電漿反應，其氟化物亦容易氣化而被排出之材料，鎢受到矚目。由於鎢係密度極大之金屬，故因物理濺鍍之消耗速度亦低。然而，C. Moreau et.al, “Thermal diffusivity of plasma-sprayed tungsten coating”, Surface and Coating technology, 61(1993),第67-71頁中，已了解使用鎢原料於大氣中進行熔射時，於被膜不可避免地產生多數之於與基板之界面平行開口的龜裂，熔射被膜之熱擴散率與塊體相比變小。
又，H.K. Kang, “Thermal properties of plasma-sprayed tungsten deposits”, J. of Nuclear Mate.. 335(2004),第1-4頁中，了解由於鎢的熔點極高且耐氧化性缺乏，故熔射時容易形成氧化物，此為龜裂發生之原因。鎢的氧化物缺乏安定性，因於比較低溫下昇華及因其脆弱，故包含其之熔射被膜機械特性低而成為極脆被膜，故認為暴露於電漿時因表面溫度變化等，容易產生薄層之剝離。
本發明人等發現熔射材料不僅包含鎢，而與鎢一起包含硼及矽時，所得熔射被膜即使暴露於包含氟及氧之電漿氣體，亦難以產生成為殘渣之反應生成物。
亦即，熔射材料中包含之硼及矽，比鎢更容易氧化，但與鎢的氧化物不同，可形成妨礙氧朝熔融粒子內面侵入之保護膜。尤其硼矽氧化開始溫度低，所生成之氧化硼於500℃以下熔融，成為以鎢為主體之粒子的氧化保護膜。具體而言，與鎢一起包含硼及矽之材料於大氣中熔射時，接續硼的氧化，而矽氧化，生成氧化矽。而且，認為氧化矽容易與氧化硼連結，以維持玻璃狀態而提高熔點，可防止氧化保護膜於粒子飛行中飛散。
如此製作之熔射被膜成為具有鎢作為基質相，進而分散有包含硼與矽之氧化物的組織。由於包含硼與矽之氧化物形成對鎢之濡濕性良好且軟化點低之玻璃相，故凝固中基質亦幾乎不發生龜裂。
如此，本發明係具有下述態樣者。
(1)一種熔射被膜，其特徵係含有鎢作為基質相，含有包含矽及硼之氧化物作為分散相。
(2)如上述(1)之熔射被膜，其中前述分散相之體積比相對於基質相與分散相之合計量為2~6%。
(3)如上述(1)或(2)之熔射被膜，其中前述基質相包含矽及/或硼。
(4)如上述(1)至(3)中任一項之熔射被膜，其中前述分散相包含鎢。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之熔射被膜，其厚度為50~1000 μm。
(6)一種電漿蝕刻裝置用構件，其具有如上述(1)至(5)中任一項之熔射被膜。
(7)如上述(6)之電漿蝕刻裝置用構件，其中前述電漿蝕刻裝置係利用包含氟之氣體電漿之乾蝕刻裝置。
(8)一種熔射用材料，其特徵係包含1~7重量%之矽、0.5~3重量%之硼及作為其餘部分之鎢及不可避免雜質。
(9)如上述(8)之熔射用材料，其包含2~5重量%之矽及1.5~3重量%之硼。
(10)如上述(8)或(9)之熔射用材料，其含有鎢、矽及硼以W5
Six
By
(但，x為0.8~1.7，y為1.3~2.2)表示之鎢-矽-硼之三元系化合物。
(11)如上述(10)之熔射用材料，其中前述鎢-矽-硼之三元系化合物係以W5
SiB2
及/或W5
Si1.5
B1.5
表示之化合物。
(12)如上述(8)至(11)中任一項之熔射用材料，其係用以製造如上述(1)至(5)中任一項之熔射被膜。
(13)一種製造熔射被膜之方法，其係將如上述(8)至(12)中任一項之熔射用材料進行熔射。
(14)如上述(13)之製造熔射被膜之方法，其中前述熔射用材料係以大氣電漿熔射進行熔射。
(15)如上述(13)或(14)之製造熔射被膜之方法，其係製造如上述(1)至(5)中任一項之熔射被膜。
[發明效果]
依據本發明，提供適於形成於供於利用包含氟之氣體電漿之乾蝕刻的腔室等，可抑制於製程中產生之塵埃之熔射被膜。且依據本發明，提供用以藉由尤其是大氣電漿熔射獲得上述熔射被膜之熔射材料。
再者，依據本發明，提供適合作為供於利用包含氟之氣體電漿之乾蝕刻的腔室等之電漿蝕刻裝置用構件之材料。
(熔射被膜)
本發明之熔射被膜含有鎢作為基質相(以下亦簡稱為基質)，含有包含矽及硼之氧化物作為分散相。
形成本發明之熔射被膜之主要構成相的基質之鎢已知比重大，且為具有最大原子鍵結能之金屬，對物理濺鍍之耐性非常高。進而，鎢與氟之化合物的六氟化鎢的沸點為17.5℃，於實施半導體之乾蝕刻的溫度下氣化。
熔射被膜中之基質的鎢中可包含矽及/或硼。該情況，矽及/或硼容易固熔於鎢，亦可作為微細之鎢矽化物或鎢硼化物而分散。矽與鎢同樣，與氟之反應生成物係於室溫以下氣化之成分，硼亦係容易氣化之成分，故不會妨礙鎢作為耐電漿保護被膜材料之優點。
上述基質包含矽時，矽的含量相對於基質之總量，較佳為0.2原子%以上，另一方面較佳為15原子%以下，更佳為10原子%以下。
又，上述基質包含硼時，硼的含量相對於基質之總量，較佳為0.5原子%以上，另一方面較佳為20原子%以下，更佳為15原子%以下。藉由於鎢中包含矽及/或硼，可提高被膜之硬度等之機械特性，但若超過上述範圍則對於電漿之消耗速度上升。
由僅由鎢形成之熔射材料所形成之熔射被膜通常於經熔融之熔射原料飛沫積層於基材之前之間，通常其一部分氧化，生成極不安定之鎢氧化物。由於該鎢氧化物脆弱，故被膜內因冷卻時產生之熱應力等產生與基板界面平行之大規模龜裂。若產生龜裂，則於熔射被膜產生熱或機械應力，使內部龜裂於被膜內擴展，使被膜之表面部位缺落。
另一方面，由與鎢一起含有矽及硼之熔射原料形成之熔射被膜，上述脆弱的氧化鎢為少量，粒子尺寸亦小。其結果，所得熔射被膜即使產生熱、機械應力，亦不容易產生大規模龜裂之擴展或部分缺漏。
包含作為本發明之熔射被膜之分散相而含有之矽及硼之氧化物容易共晶化，於熔射成膜時之大的冷卻速度下形成玻璃相，而且多數情況，係以平均粒徑為100μm以下之不定形粒子存在。基質的鎢與由包含矽及硼之氧化物所成之玻璃相的接合良好，於界面不會產生龜裂或氣孔。且，由包含矽及硼之氧化物所成之玻璃相之軟化溫度比較低，於利用熔射成膜時或因電漿暴露等使被膜表面溫度上升並附加熱應力時，可軟化並緩和應力。
本發明之熔射被膜中之分散相含量，相對於基質及分散相之合計量以體積比計較佳為2%以上，8%以下。分散相之體積比未達2%時，殘存之鎢氧化物增大並且難以發揮作為應力緩和相之機能。另一方面，分散相之體積比若超過8%，則被膜全體之耐物理濺鍍性大幅降低。其中，分散相之含量以體積比計，更佳為3%以上，更佳為6%以下。
上述分散性較佳為由矽及硼之氧化物所成之二元系，但亦可含有鎢及/或稀土類元素之氧化物。作為其中之稀土類元素，舉例為鈧、釔、鑭、鈰、釹、釤、釓、鉺、鐿、鑥等。
分散相中含有鎢時，鎢的含量相對於分散相之總量，較佳為3原子%以上，另一方面較佳為30原子%以下，更佳為25原子%以下。且，稀土類元素之含量相對於分散相之總量，較佳為1~6原子%，更佳為2~4原子%。藉由於分散相中適量添加鎢或稀土類元素，可調整其玻璃溫度或軟化溫度。
本發明之熔射被膜厚度較佳為50~1000μm，更佳為100~500μm。本發明中，可容易獲得該範圍之厚度的熔射被膜，具有該厚度之熔射被膜適合作為被覆供於半導體之包含氟之電漿乾蝕刻之腔室用構件之保護被膜。其理由係對無法避免暴露於電漿之保護被膜要求對於物理濺鍍與化學濺鍍兩者之耐性之故。由於因電漿所致之保護被膜之損傷成為半導體製品之微小缺點之要因，故伴隨半導體積體度之上升，對於保護被膜之諸要求變得格外高。滿足該要求之被膜之一係對於物理濺鍍之耐性高，縱使因物理濺鍍產生消耗，其消耗物與鹵素成分反應成為容易排出之氣體的被膜。本發明之熔射被膜可充分滿足上述要求。
(熔射材料)
本發明之熔射被膜係藉由包含鎢、矽及硼之熔射材料的熔射而製造。熔射材料較佳為粉末至粒子狀。熔射材料可使用單一化合物、由複數元素所成之化合物或金屬粉末之任意者，亦可選擇該等之複數種組合。
作為用以成膜熔射被膜之熔射材料，可使用將成為所得熔射被膜中之含量而調配之鎢、矽及硼之個個粉末混合者。熔射材料不限定於混合粉末，作為矽源可使用二矽化矽，作為硼源，可使用硼化鎢之二元系化合物粉末。進而亦可使用鎢-矽-硼之三元系化合物粉末。且亦可使用該等化合物彼此及/或單元素粉末之混合物。
作為本發明之熔射材料係以鎢為主體而含有矽及硼。其中，為了使所得熔射被膜中包含系與硼之氧化鎢之玻璃相的體積比，相對於基質與玻璃相之合計為2~8%，熔射材料中之矽含有率較佳為1~7重量%，更佳為2~5重量%，且硼含有率較佳為0.5~3重量%，更佳為1.5~3重量%。
矽含有率若為1重量%以下，則熔射成膜後之被膜中分散的玻璃相較少，難以發揮其效果。另一方面，矽含有率若超過7重量%，則熔射成膜後之被膜內析出大量脆弱的鎢矽化物，容易產生被膜破裂或箔剝離。另一方面，硼含有率若超過3重量%，則熔射成膜後之被膜內析出大量脆弱的鎢硼化物，容易產生被膜破裂或箔剝離。又，硼含有率若為0.5重量%以下，則熔射成膜後之被膜中分散的玻璃相較少，難以發揮其效果。
作為本發明之熔射材料，為了獲得熔射被膜之微均一性，較佳為鎢-矽-硼之三元系化合鎢之粉末。其中，作為三元系化合物，較佳具有W5
Six
By
組成者。但x較佳為0.8~1.7，更佳為0.9~1.6，y較佳為1.3~2.2，更佳為1.4~2.1。特佳為W5
Si1.5
B1.5
或W5
SiB2
。
(熔射被膜之製造方法)
本發明之熔射被膜係使用上述之熔射材料，藉由已知之熔射法製造，較佳可藉由以下順序製造。
熔射被膜之上述熔射材料的化合物粉末及/或金屬粉末等分別予以秤量，使用旋轉球磨機或振動球磨機等，於醇等之有機溶劑中混合粉碎。該等原料粉末為儘可能純度高且微細時可獲得優異特性之熔射被膜故而較佳。尤其為了確保所得熔射被膜之均質性，化合物粉末之平均粒徑(D50)較佳為10μm以下，更佳為5μm以下，其中較佳為1~ 3μm。
以旋轉球磨機或振動球磨機等粉碎混合之原料粉末可直接作為熔射材料，但較佳使用有機黏合劑，於非氧化性環境中使用噴霧乾燥機等進行造粒處理。作為有機黏合劑較佳選擇燒結時容易去除者，可使用丙烯酸樹脂、聚乙二醇等。
進行造粒處理之粉末一般為球形，流動性良好，但為了具有耐受力用加壓氣體搬送之強度，該造粒粉較佳於氬等之非氧化性環境中，較佳於1000~1800℃，更佳於1200~1600℃燒結。藉此，去除黏合劑同時可保持球形之狀態使造粒粉內之一次粒子彼此燒結。其次，若將其解碎則大致呈球形，即使進行利用加壓氣體之搬送亦不易崩潰。
所得之燒結造粒粉較佳分級為期望粒徑後，作為熔射原料使用。熔射原料粉末之平均粒徑(D50)較佳為10~100μm，更佳為15~75 μm。作為電漿之作動氣體可使用氬、氮、氦、氫等。其中，較佳活用各種氣體特性使用氬-氫、氮-氫等之混合氣體。以作動電壓與作動電流之積定義之熔射輸出為20~100kW左右之範圍，可配合熔射材料與基材之材種或大小選定。又電漿槍與熔射對象間之距離的熔射距離較佳配合熔射材料或熔射條件等，設定於50mm左右至200mm左右之間。
本發明使用之熔射法較佳為大氣電漿熔射法或減壓電漿熔射法等之使用電漿之熔射法，特佳為大氣電漿熔射法。
[實施例]
以下舉例本發明之實施例，針對本發明具體說明，但本發明並非解釋為限定於該等實施例。
又，下述實施例及比較例中使用之大氣電漿熔射裝置及熔射條件如以下。
熔射裝置：SULZER METCO公司製9MB
作動電壓：65V
作動電流：700A
一次氣體(Ar)流量：60NL/min
二次氣體(H2
)流量：5NL/min
熔射距離：140mm
(實施例1)
將鎢粉末(日本新金屬公司製，粒度：1.5~2.0μm)、硼化鎢粉末(日本新金屬公司製，粒度：3~6μm)及矽化鎢粉末(日本新金屬公司製，粒度：2~5μm)分別秤量為下述之特定含量，以乙醇作為溶劑使用旋轉球磨機混合、粉碎，製作漿料。以該漿料為原料使用噴霧乾燥機進行造粒處理，於氬氣中加熱至1600℃，製作含有矽3.5重量%、硼2.2重量%及不可避免雜質之多孔質球狀粉末。該球狀粉末之粒度為15~75μm。
使用上述調製之球狀粉末作為熔射材料，於均藉由鋁合金(A5052)製之下述2個基板X、Y之利用噴砂而粗面化之單側表面(表面粗糙度Ra：2~5μm)上，藉由上述之大氣電漿熔射裝置，以上述熔射條件進行大氣電漿熔射，而形成厚約0.2mm之熔射被膜。又，上述X及Y之2個基板分別為[長50mm，寬50mm，厚3mm]及[長20mm，寬20mm，厚5mm]之正方形板。
進行於上述基板X(熔射試料)製膜之熔射被膜之剖面觀察及成分分析。使用剖面拋光機(日本電子公司製SM-09010)使剖面露出，使用場發射型掃描電子顯微鏡(日本電子公司製JSM-7200F)進行剖面觀察，同時藉由能量分散型X射線分析法(EDX)進行成分分析。
圖1a中顯示進行熔射被膜之剖面組織與成分分析之部位(a、b、c、d)。剖面成為分散粒子配置於基質組織中之組織，如表1所示，基質(分析部位a、b)之組成(單位：原子%，以下亦同)為鎢87~89%，硼3~8%及氧5~8%，分散相(分析部位c、d)為鎢4~20%，矽12~21%，硼15~16%及氧53~59%。
另一方面，針對上述基板Y(熔射試料)，於純水中進行超音波洗淨，於保持於85℃之恆溫槽內乾燥後，藉由SUGA磨耗試驗法，如下評價機械應力所致之粒子自被膜之脫落容易性。又，供於本試驗之熔射材料表面係作為未進行研磨等直接熔射之狀態。
SUGA磨耗試驗係於張開有研磨紙之圓板外周面，以一定荷重按壓平板試料之熔射面邊往返滑動。由於研磨紙之研磨粒滑刮熔射面，故若存在開口的龜裂等，則熔射被膜之減損顯著。試驗係使用由#180之SiC研磨粒所成之研磨紙，按壓力設為15N而進行。圖2顯示試驗結果，實施例1之相對於被膜之滑動次數，損耗量之增加非常緩慢，與後述之比較例1及2之試料相比，可知磨耗量格外少。
又，上述基板Y(熔射試料)之熔射面以#800之濕式研磨布紙研磨，於純水中進行超音波洗淨，於恆溫槽進行85℃乾燥後，供於電漿暴露試驗。試驗使用圖3中概略所示之平行平板型之乾蝕刻裝置，於配置於陰極側之矽晶圓上，以熔射面對向於陽極之方式靜置熔射試料，暴露於電漿。電漿之生成條件設為可評價對於化學濺鍍之耐性之A與可評價對於物理濺鍍之耐性之B之2條件，各條件如以下。
條件A：
電漿氣體種及流量：
CF4
…50sccm， O2
…10sccm
Ar…50sccm
RF輸出…800W 偏壓…600W
條件B：
電漿氣體種及流量：
O2
…10sccm Ar…100sccm
RF輸出…1000W 偏壓…1000W
電漿暴露試驗之結果於圖4中係以後述之比較例1之損耗速度為100而顯示。對於條件A、B之任一電漿條件，實施例1之消耗速度均小，尤其於因物理濺鍍所致之消耗為主之條件中其優異性顯著。
(比較例1、2)
比較例1中，作為熔射材料係使用粉末(鎢：99.8質量%及不可避免雜質，粒度：10~40μm，日本新金屬公司製，W-L)。比較例2係使用粉末(鎢：91.6質量%及矽：8.4質量%，W5
Si3
化合物(平均粒徑(D50)：12.5μm，日本新金屬公司製)。接著，藉由與實施例1相同條件之大氣電漿熔射法，分別於具有與實施例1相同形狀之2個基板X、Y之藉由噴砂而粗面化之表面上形成熔射被膜。
與實施例1同樣進行於上述基板X(熔射試料)製膜之比較例1、2之熔射被膜之剖面觀察及成分分析。圖1b中顯示進行比較例1之熔射被膜之剖面組織與成分分析之部位(e、f、g、h)，圖1c中顯示進行比較例2之熔射被膜之剖面組織與成分分析之部位(i、j、k、l)。
比較例1之熔射剖面如圖1b所見，成為大致均一之組織中存在多數粗大龜裂之組織。且如表2所示，基質之組成(分析部位e、f)之組成係鎢92~95%及氧5~8%，龜裂內面之薄層部(分析部位g、h)係鎢17~22%及氧78~83%。
比較例2之熔射剖面亦如圖1c所見，成為大致均一之組織中存在多數粗大龜裂之組織。且如表2所示，基質之組成(分析部位i、j)之組成係鎢93~96%及氧4~7%，龜裂內面之薄層部(分析部位k、l)係鎢12~20%、氧65~73%及矽7~23%。
表2之結果顯示比較例1、2之熔射被膜係由鎢與鎢氧化物構成，以鎢氧化物為起點產生粗大龜裂。
比較例1、2之具有熔射被膜之基板Y(熔射試料)亦藉由與實施例1之熔射被膜相同條件之SUGA磨耗試驗法，評價因機械應力所致之粒子自被膜之脫落容易性。圖2顯示試驗結果，可知比較例被膜之磨耗量與實施例相比為5~6倍。
比較例1、2之具有熔射被膜之基板X(熔射試料)供於與實施例1同樣之電漿暴露試驗。電漿暴露試驗之結果於圖4中係以比較例1之損耗速度為100而顯示。上述A、B之任一電漿條件，均係基板X之消耗速度比實施例1大，尤其於因物理濺鍍所致之消耗為主之條件B中其差異顯著。
[產業上之可利用性]
本發明之熔射被膜於半導體製造步驟中之使用氟氣等之鹵素氣體之電漿乾蝕刻腔室用構件等為代表之廣泛範圍內為有效。
又，2020年3月6日提出申請之日本專利申請案2020-38841號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要之全部內容引用於本文，作為本發明之說明書之揭示併入本文中。
1:陽極
2:陰極
3:電源
4:晶圓
5:熔射試料
6:電漿氣體
7:電漿
8:排氣
a,b,c,d:實施例1之進行熔射被膜(圖1a)之剖面組織及成分分析之部位
e,f,g,h:比較例1之進行熔射被膜(圖1b)之剖面組織及成分分析之部位
i,j,k,l:比較例2之進行熔射被膜(圖1c)之剖面組織及成分分析之部位
[圖1a]顯示實施例1之進行被膜的剖面組織與成分分析之部位(a、b、c、d)。
[圖1b]顯示比較例1之進行被膜的剖面組織與成分分析之部位(e、f、g、h)。
[圖1c]顯示比較例2之進行被膜的剖面組織與成分分析之部位(i、j、k、l)。
[圖2]顯示針對實施例1、比較例1、2之熔射被膜之SUGA磨耗試驗之結果。
[圖3]係概略顯示供於實施例1、比較例1、2之熔射被膜之電漿暴露試驗之平行平板型之乾蝕刻裝置。
[圖4]顯示實施例1、比較例1、2之熔射被膜之電漿暴露試驗之結果。
Claims (15)
- 一種熔射被膜，其特徵係含有鎢作為基質相，含有包含矽及硼之氧化物作為分散相。
- 如請求項1之熔射被膜，其中前述分散相之體積比相對於基質相與分散相之合計量為2~6%。
- 如請求項1或2之熔射被膜，其中前述基質相包含矽及/或硼。
- 如請求項1至3中任一項之熔射被膜，其中前述分散相包含鎢。
- 如請求項1至4中任一項之熔射被膜，其厚度為50~1000μm。
- 一種電漿蝕刻裝置用構件，其具有如請求項1至5中任一項之熔射被膜。
- 如請求項6之電漿蝕刻裝置用構件，其中前述電漿蝕刻裝置係利用包含氟之氣體電漿之乾蝕刻裝置。
- 一種熔射用材料，其特徵係包含1~7重量%之矽、0.5~3重量%之硼及作為其餘部分之鎢及不可避免雜質。
- 如請求項8之熔射用材料，其包含2~5重量%之矽及1.5~3重量%之硼。
- 如請求項8或9之熔射用材料，其含有鎢、矽及硼以W5 Six By (但，x為0.8~1.7，y為1.3~2.2)表示之鎢-矽-硼之三元系化合物。
- 如請求項10之熔射用材料，其中前述鎢-矽-硼之三元系化合物係以W5 SiB2 及/或W5 Si1.5 B1.5 表示之化合物。
- 如請求項8至11中任一項之熔射用材料，其係用以製造如請求項1至5中任一項之熔射被膜。
- 一種製造熔射被膜之方法，其係將如請求項8至12中任一項之熔射用材料進行熔射。
- 如請求項13之製造熔射被膜之方法，其中前述熔射用材料係以大氣電漿熔射進行熔射。
- 如請求項13或14之製造熔射被膜之方法，其係製造如請求項1至5中任一項之熔射被膜。
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