TW202407148A - 具有鈍化表面的積層製造物品及其相關方法 - Google Patents

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Abstract

一些實施例係關於具有鈍化表面之積層製造物品及其相關方法。該方法可包括藉由積層製造形成三維(3D)物品以獲得包括一鎂組分之一積層製造3D物品。該方法可進一步包括使該積層製造3D物品暴露於包括一氟組分之一反應性氣相。來自該反應性氣相之該氟組分可與該積層製造3D物品之該鎂組分反應以在該積層製造3D物品之一表面處及下方形成一鈍化層。

Description

具有鈍化表面的積層製造物品及其相關方法
本發明大體上係關於具有鈍化表面之積層製造物品及其相關方法。
機械加工程序不容許將具有複雜形狀之裝置(或裝置零件)製造為一單一組件。例如，具有一複雜形狀之一裝置僅可藉由組裝多個組件來製造。多個組件之組裝通常導致在兩個或更多個組件之介面處形成接縫或焊接。
在一第一態樣中，揭示一種用於形成一物品之方法，其包含：藉由積層製造形成三維(3D)物品以獲得一積層製造3D物品，其中該積層製造3D物品包含一鎂組分；及使該積層製造3D物品暴露於一反應性氣相以形成一鈍化層，其中該反應性氣相包含一氟組分，其中該氟組分與該鎂組分反應以在該積層製造3D物品之一表面處及下方形成氟化鎂。
根據第一態樣之一第二態樣，其中該形成包含自一3D列印機施配一3D可列印材料以形成該積層製造3D物品。
根據前述態樣中任一者之一第三態樣，其中該鎂組分包含以下之至少一者：一含鎂金屬合金、一鎂離子、一含鎂金屬氧化物、元素鎂或其等之任何組合。
根據前述態樣中任一者之一第四態樣，其中該積層製造3D物品具有不能藉由機械加工構造之一整體結構。
根據前述態樣中任一者之一第五態樣，其中該積層製造3D物品係一整體構造物品。
根據前述態樣中任一者之一第六態樣，其中該積層製造3D物品包含以下之至少一者：一氣室、一溝槽、界定一孔之一結構、界定一通道之一結構、界定一空腔之一結構或其等之任何組合。
根據前述態樣中任一者之一第七態樣，其中該積層製造3D物品具有2:1至1000:1之一縱橫比，其中該縱橫比係一寬度、一深度、一高度或一直徑之兩者之一比率。
根據前述態樣中任一者之一第八態樣，其中該積層製造3D物品不包含接縫。
根據前述態樣中任一者之一第九態樣，其中該積層製造3D物品不包含銅焊接頭。
根據前述態樣中任一者之一第十態樣，其中該積層製造3D物品不包含焊接接頭。
根據前述態樣中任一者之一第十一態樣，其中該反應性氣相包含以下之至少一者：CF 4、C 2F 4、C 3F 6、C 4F 8、CHF 3、C 2H 2F 2、C 2F 6、HF、CH 3F或其等之任何組合。
根據前述態樣中任一者之一第十二態樣，其中該反應性氣相衍生自以下之至少一者：具有C 1至C 10全氟烷基之聚合全氟烷基乙烯；聚四氟乙烯(PTFE)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)；四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/六氟丙烯共聚物(EPA)；聚六氟丙烯；乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)；聚三氟乙烯；聚偏二氟乙烯(PVDF)；聚氟乙烯(PVF)；聚三氟氯乙烯(PCTFE)；乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)；或其等之任何組合。
根據前述態樣中任一者之一第十三態樣，其中該氟化鎂覆蓋該積層製造3D物品之至少90%之氣體暴露表面。
在一第十四態樣中，揭示一種半導體製造工具之組件，其包括根據本文中揭示之方法形成之一物品。
在一第十五態樣中，揭示一種醫療裝置，其包括根據本文中揭示之方法形成之一物品。
在一第十六態樣中，揭示一種物品，其包含：一積層製造三維(3D)主體，其中該積層製造3D主體包含一鎂組分，其中該積層製造3D主體具有不能藉由機械加工構造之一整體結構；及一鈍化層，其位於該積層製造3D主體之一表面處及下方，其中該鈍化層包含氟化鎂，其中該氟化鎂係該鎂組分與來自一反應性氣相之一氟組分之一反應產物。
根據第十六態樣之一第十七態樣，其中該積層製造3D物品包含以下之至少一者：一氣室、一溝槽、界定一孔之一結構、界定一通道之一結構、界定一空腔之一結構或其等之任何組合。
根據第十六或第十七態樣之一第十八態樣，該積層製造3D物品具有2:1至1000:1之一縱橫比，其中該縱橫比係一寬度、一深度、一高度或一直徑之兩者之一比率。
根據第十六至第十八態樣中任一者之一第十九態樣，其中該積層製造3D物品係一整體構造物品。
根據第十六至第十九態樣中任一者之一第二十態樣，其中該積層製造3D物品不包含接縫，不包含銅焊接頭，且不包含焊接接頭。
在一第二十一態樣中，揭示一種醫療裝置，其包括：一積層製造三維(3D)主體，其中該積層製造3D主體包括一鎂組分；及一鈍化層，其位於該積層製造3D主體之一表面處及下方，其中該鈍化層包括氟化鎂，其中該氟化鎂係該鎂組分與來自一反應性氣相之一氟組分之一反應產物。
根據第二十一態樣之一第二十二態樣，其中該醫療裝置經組態用於植入至一哺乳動物中。
根據第二十一態樣之一第二十三態樣，其中該醫療裝置經組態用於臨時插入至一哺乳動物中。
根據第二十一態樣之一第二十四態樣，其中該醫療裝置經組態用於在一哺乳動物上外用。
根據第二十一至第二十四態樣中任一者之一第二十五態樣，其中該積層製造3D主體係生物相容的。
根據第二十一至第二十五態樣中任一者之一第二十六態樣，其中該積層製造3D主體係該醫療裝置之一主體。
根據第二十一至第二十五態樣中任一者之一第二十七態樣，其中該積層製造3D主體係該醫療裝置之一組件。
根據第二十一至第二十七態樣中任一者之一第二十八態樣，其中該積層製造3D主體係以下之至少一者：一球囊、一移植物、一支架、一導管、一分流器、一栓塞劑、一起搏器、一除顫器、一人工植入物、一修復體、一刺激器、一感測器、一電線、一引線、一閥、一插塞、一泵、一篩檢程式、一機械連接器、一管、一板、一手術工具、一外殼、其等之任何組件或其等之任何組合。
根據第二十一至第二十八態樣中任一者之一第二十九態樣，其中該積層製造3D主體係以下之至少一者：一血管成形術球囊、一瓣膜成形術球囊、一部署球囊、一起搏器引線、一人工心臟瓣膜、一血管濾器、一血管插塞、一人造心臟瓣膜、一人工心臟、一導管尖端、一縫合線、一手術釘、一螺釘、一釘子、一托架、一銷釘、一桿、一夾具、一導線、一藥泵、一合成血管移植物、一血管移植物、一非血管移植物、一支架移植物、一血管支架、一冠狀動脈支架、一外周支架、一腔內鋪路支架、一動靜脈分流器、一動脈瘤填充物、一植入式起搏器、一植入式心臟除顫器、一心臟複律除顫器、一脊髓刺激器、一腦刺激器、一骶神經刺激器、一人工骨、一人工關節、一塑膠管、一金屬管、一牙套、一助聽器、一繃帶、其等之任何組件或其等之任何組合。
根據第二十一至第二十九態樣中任一者之一第三十態樣，其中該積層製造3D主體包括具有2:1至1000:1之一縱橫比之一結構。
根據第三十態樣之一第三十一態樣，其中該縱橫比係一寬度、一深度、一高度或一直徑之兩者之一比率。
根據第二十一至第三十一態樣中任一者之一第三十二態樣，其中該鎂組分包括以下之至少一者：一含鎂金屬合金、一鎂離子、一含鎂金屬氧化物、元素鎂或其等之任何組合。
根據第二十一至第三十二態樣中任一者之一第三十三態樣，其中該積層製造3D主體具有不能藉由機械加工構造之一整體結構。
根據第二十一至第三十三態樣中任一者之一第三十四態樣，其中該積層製造3D主體係一整體構造物品。
根據第二十一至第三十四態樣中任一者之一第三十五態樣，其中該積層製造3D主體不包括接縫。
根據第二十一至第三十五態樣中任一者之一第三十六態樣，其中該積層製造3D主體不包括銅焊接頭。
根據第二十一至第三十六態樣中任一者之一第三十七態樣，其中該積層製造3D主體不包括焊接接頭。
根據第二十一至第三十七態樣中任一者之一第三十八態樣，其中該反應性氣相包括以下之至少一者：CF 4、C 2F 4、C 3F 6、C 4F 8、CHF 3、C 2H 2F 2、C 2F 6、HF、CH 3F或其等之任何組合。
根據第二十一至第三十八態樣中任一者之一第三十九態樣，其中該反應性氣相衍生自以下之至少一者：具有C 1至C 10全氟烷基之聚合全氟烷基乙烯；聚四氟乙烯(PTFE)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)；四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/六氟丙烯共聚物(EPA)；聚六氟丙烯；乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)；聚三氟乙烯；聚偏二氟乙烯(PVDF)；聚氟乙烯(PVF)；聚三氟氯乙烯(PCTFE)；乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)；或其等之任何組合。
本發明之實施例尤其係關於藉由積層製造形成之物品、用於藉由積層製造形成物品之方法、涉及藉由積層製造形成之物品之應用及相關實施例。本發明之一些實施例係關於具有一或多個鈍化表面之積層製造物品。在一些實施例中，藉由積層製造形成之物品可具有一整體結構、一或多個高縱橫比特徵或其等之任何組合之至少一者。在一些實施例中，在藉由積層製造來製造物品之後，物品可經受一氣相氟化程序，其中積層製造物品之一或多個表面用氟化鎂鈍化。在一些實施例中，氣相氟化程序足以鈍化積層製造物品之所有暴露表面。在一些實施例中，積層製造物品之鈍化表面提供一抗腐蝕層、一抗蝕刻層或其等之任何組合之至少一者。
圖1係根據本發明之一些實施例之用於形成一物品之一方法之一流程圖。如圖1中展示，用於形成一物品之方法100可包括以下步驟之一或多者：一步驟102，其藉由積層製造形成三維(3D)物品；及一步驟104，其使3D物品暴露於一氣相反應物以形成一鈍化層。
在步驟102處，方法100可包括藉由積層製造形成一3D物品。在一些實施例中，積層製造可包括3D列印。在一些實施例中，3D物品藉由自一3D列印機施配一3D可列印材料以形成3D物品來形成。在一些實施例中，3D列印可包括藉由逐漸構建物體來由一3D模型產生一固體。在一些實施例中，例如，3D列印可包括將3D可列印材料施加於層中，層經選擇性接合或熔融在一起以產生具有一整體結構、一整體構造、不能藉由機械加工構造之一結構或其等之任何組合之至少一者之一3D物品。3D列印可使用以下之至少一者來執行：選擇性雷射熔化(SLM)、選擇性雷射燒結(SLS)、熔融沈積成型(FDM)、電子束熔化(EBM)、直接金屬雷射燒結(DMLS)或其等之任何組合。
在一些實施例中，3D物品可由一前驅材料形成。在一些實施例中，前驅材料可包括一3D可列印材料、由一3D可列印材料組成或基本上由一3D可列印材料組成。在一些實施例中，前驅材料可包括一原材料，諸如一粒狀原材料。例如，在一些實施例中，前驅材料可包括以下之至少一者：一金屬粉末、一金屬合金粉末、一陶瓷粉末、一聚合物(例如一光敏聚合物樹脂、一熱塑性聚合物或其等之任何組合)或其等之任何組合。在一些實施例中，前驅材料可包括能夠藉由熱(例如一掃描雷射或掃描電子束)熔融之一材料。在一些實施例中，前驅材料可包括一金屬組分、由一金屬組分組成或基本上由一金屬組分組成。在一些實施例中，金屬組分可包括以下之至少一者、由以下之至少一者組成或基本上由以下之至少一者組成：一或多種金屬、一或多種金屬化合物、一或多種金屬氧化物、一或多種金屬合金或其等之任何組合。在一些實施例中，前驅材料可包括以下之至少一者、由以下之至少一者組成或基本上由以下之至少一者組成或可選自由以下之至少一者組成之群組：Al、Mg、Ni、Ti、V、Fe、Cr、Zn、Mo、Li、Cu、Mn、In、Sn、P、Sb、As、Bi、Pb、Te、Se、W、Ge、Cd、Co、Ag、Pt、Hg、Ir、Os、S、K、Ga、Na、Nb、Ta、Si、La 2O 3、NiO、Fe 2O 3、Al 2O 3、BaO、MgO、CaO、HfO 2、ZrO 2、SnO 2、In 2O 3、K 2O、CeO 2、Ce 2O 3、Sc 2O 3、Y 2O 3、Ga 2O 3、Na 2O、B 2O 3、SrO、BeO、氧化鈦、氧化鉭、氧化鈮、碳化矽、不銹鋼、稀土氧化物、其之一組分或其等之任何組合。在一些實施例中，該前驅材料可包括一或多種溶劑。
在一些實施例中，3D物品可包括至少一鎂組分。鎂組分可包括呈一流動形式之鎂。例如，在一些實施例中，鎂組分可包括呈一金屬形式之鎂，如一金屬合金、一金屬離子、一金屬氧化物、元素鎂或其等之任何組合。在一些實施例中，鎂組分包括以下之至少一者：一含鎂金屬合金、一鎂離子、一含鎂金屬氧化物、元素鎂或其等之任何組合。
在一些實施例中，3D物品可包括一積層製造3D物品。在一些實施例中，3D物品可包括一積層製造3D主體。在一些實施例中，3D物品可具有一整體結構。在一些實施例中，一整體結構可為不能藉由機械加工構造之一結構。在一些實施例中，術語「機械加工」可係指藉由(例如但不限於)銑削、鑽削、研磨、切割、雕刻、刨削或成型等來使一材料成形之一程序。在一些實施例中，一整體結構可為整體構造之一結構。在一些實施例中，3D物品可為整體構造。在一些實施例中，術語「整體構造」可係指不包括在製造後接合在一起之兩個或更多個結構之一結構。例如，在一些實施例中，3D物品可不包括經單獨製造且隨後接合在一起之任何結構。在一些實施例中，整體構造之一整體結構可為以下之至少一者：不包括接縫之一結構、不包括銅焊接頭之一結構、不包括焊接接頭之一結構或其等之任何組合。
在一些實施例中，3D物品可具有至少一個特徵。至少一個特徵可包括以下、由以下組成或基本上由以下組成或可選自由以下組成之群組：一氣室、一溝槽、界定一孔之一結構、界定一通道之一結構、界定一空腔之一結構(例如界定一空腔之一部分封閉區域)、一平坦表面、一非平坦表面或其等之任何組合。在一些實施例中，至少一個特徵可具有一縱橫比。例如，在一些實施例中，一特徵之縱橫比可係指一深度與一寬度之一比率。在一些實施例中，一特徵之縱橫比可係指一寬度與一深度之一比率。在一些實施例中，一特徵之縱橫比可係指一長度、一寬度或一高度之兩者之一比率。在一些實施例中，一特徵之縱橫比可係指一深度與一直徑之一比率。在一些實施例中，一特徵之縱橫比可係指一直徑與一深度之一比率。在一些實施例中，一特徵之縱橫比可係指以下之至少兩者之一比率：一寬度、一深度、一高度、一直徑及一周長。
在一些實施例中，至少一個特徵可具有2:1至1000:1或其間之任何範圍或子範圍之一縱橫比。例如，至少一個特徵可具有以下之一縱橫比：至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1、至少10:1、至少15:1、至少20:1、至少25:1、至少30:1、至少35:1、至少40:1、至少45:1、至少50:1、至少55:1、至少60:1、至少65:1、至少70:1、至少75:1、至少80:1、至少85:1、至少90:1、至少95:1、至少100:1、至少200:1、至少300:1、至少400:1、至少500:1、至少600:1、至少700:1、至少800:1、至少900:1至1000:1及/或其間之任何範圍或子範圍。
在一些實施例中，3D物品可為一半導體製造工具之一組件，諸如(例如但不限於)以下之至少一者：一處理室、一側壁、一流頭(例如一噴頭)、一屏蔽、一託盤、一支撐件、一噴嘴、一閥、一導管、用於處置或固持一物體之一平台、一晶圓處理夾具、一晶圓載體、一晶圓固持器、一基座、一心軸、一卡盤、一環、一擋板、一緊固件(例如一(螺紋)螺釘、一(螺紋)螺母、一螺栓、一夾子、一鉚釘等等)、一膜、一濾波器、三維網路、一導管(例如一氣體管線)、一歧管(例如一氣體歧管)、一視窗、一注射器、一襯裡、一歧管或其等之任何組合。氟化鎂鈍化層可為生物相容，使得3D物品可用作一植入式醫療裝置或其等之任何組件。例如，在其他實施例中，3D物品可為一醫療裝置或一醫療裝置之一組件，諸如(例如但不限於)一醫療儀器、一醫療植入物或具有一醫療用途之一物品之至少一者。醫療裝置及/或其組件之非限制性實例包含以下之至少一者：修復體(例如膝蓋、關節、肩部、臀部等等)、牙套、助聽器、撐臂、釘子、螺釘、板、導管、管、閥、外殼、電線、支架、連接器或其等之任何組合及其類似者。
在步驟104處，在一些實施例中，可使3D物品暴露於反應性氣相以形成鈍化層。在一些實施例中，暴露可在足以導致鈍化層形成之條件下執行。在一些實施例中，暴露可在經組態以使反應性氣相暴露於3D物品之一腔室中執行。在一些實施例中，暴露可在一處理室中執行。在一些實施例中，暴露可在一反應容器中執行。在一些實施例中，暴露可藉由蒸發一固體或液體前驅材料以獲得反應性氣相來執行。在一些實施例中，固體或液體前驅材料在反應容器或處理室中蒸發，或在一單獨容器中蒸發且接著將反應性氣相供應至處理室或反應容器。在一些實施例中，暴露可藉由將反應性氣相供應至處理室或反應容器來執行(例如，無需蒸發一固體或液體前驅材料來獲得反應性氣相)。在一些實施例中，鈍化層藉由一無電漿沈積程序形成。在一些實施例中，鈍化層藉由一非電漿沈積程序形成。
在一些實施例中，反應性氣相可包括一氟組分。在一些實施例中，反應性氣相可包括一分子氟源蒸汽，其可衍生自一液體或固體。在一些實施例中，氟組分可包括分子氟、由分子氟組成或基本上由分子氟組成。在一些實施例中，氟組分並非係離子、實質上並非係離子、未經處理(例如，藉由添加除熱之外之能量)以形成電漿或其等之任何組合。在一些實施例中，氟組分可包括以下之至少一者、由以下之至少一者組成或基本上由以下之至少一者組成：氟化有機化合物、全氟化有機化合物或其等之任何組合。在一些實施例中，例如，氟組分可包括以下之至少一者、由以下之至少一者組成或基本上由以下之至少一者組成：氟化烷烴、全氟化烷烴、氟化烯烴、全氟化烯烴或其等之任何組合，其中該組分之任何一或多者可為直鏈或支鏈。在一些實施例中，氟組分可包括以下之至少一者、由以下之至少一者組成或基本上由以下之至少一者組成或可選自由以下之至少一者組成之群組：CF 4、C 2F 4、C 3F 6、C 4F 8、CHF 3、C 2H 2F 2、C 2F 6、HF、CH 3F或其等之任何組合。在一些實施例中，反應性氣相不同於電漿、用於產生電漿之程序或其等之任何組合。
在一些實施例中，反應性氣相可包括衍生自一非氣態氟化聚合物(例如一固相或一液相氟化聚合物)之一氣態氟化聚合物。在一些實施例中，氟化聚合物可為一均聚物或一共聚物。在一些實施例中，氟化聚合物可包括至少一個氟烯烴單體與任選至少一個非氟化共聚單體之一共聚物。在一些實施例中，氟化聚合物可經氟化(即，部分氟化)、全氟化，或可包含非氟鹵素原子，諸如(例如但不限於)氯。在一些實施例中，一分子氟源在室溫可為液體或固體，但在本文中揭示之程序溫度蒸發。含氟聚合物之非限制性實例包含(但不限於)以下之至少一者：具有C 1至C 10全氟烷基之聚合全氟烷基乙烯；聚四氟乙烯(PTFE)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)；四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/六氟丙烯共聚物(EPA)；聚六氟丙烯；乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)；聚三氟乙烯；聚偏二氟乙烯(PVDF)；聚氟乙烯(PVF)；聚三氟氯乙烯(PCTFE)；乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)；或其等之任何組合。
在一些實施例中，鈍化層可包括氟化鎂(MgF 2)。在一些實施例中，鈍化層之氟化鎂可為存在於3D物品內之一鎂組分與存在於反應性氣相中之氟組分之一反應產物。在一些實施例中，鈍化層之氟化鎂可形成於3D物品之表面處及3D物品之表面下方。例如，在一些實施例中，氟組分可與以下之至少一者反應：存在於3D物品之表面處之鎂、存在於3D物品之表面下方之鎂、自3D物品之一主體部分擴散或遷移至表面或接近表面之一區域之鎂或其等之任何組合。在一些實施例中，鈍化層可不為形成於3D物品之表面上之一實質上離散層，而是可為形成於3D物品之表面處及任選地形成於3D物品之表面下方之一區域。在一些實施例中，鈍化層不為(且因此不同於)經由一塗覆程序或一沈積程序(例如化學氣相沈積、原子層沈積、物理氣相沈積等等)施加至一3D物品表面之一層。在一些實施例中，術語「鈍化層」可係指3D物品之一表面處之一鈍化區域(例如，形成於3D物品之一表面處及任選地形成於3D物品之一表面下方)。在一些實施例中，除非另外提供，否則術語「鈍化層」可與術語「鈍化區域」互換使用。
在一些實施例中，鈍化層可包括以下之至少一者、由以下之至少一者組成或基本上由以下之至少一者組成：鎂化合物、氟化物化合物、氟化鎂化合物、氧化物化合物、金屬化合物、金屬氧化物化合物或其等之任何組合。在一些實施例中，鈍化層可包括以下之至少一者、由以下之至少一者組成或基本上由以下之至少一者組成：氟化鎂(MgF 2)、一金屬氧化物化合物或其等之任何組合。在一些實施例中，金屬氧化物化合物可為一反應產物。例如，在一些實施例中，金屬氧化物化合物可在使3D物品暴露於氧氣之後形成。
在一些實施例中，一原子層沈積(ALD)塗層可任選地安置於鈍化層(例如鈍化層之一表面)上。在一些實施例中，ALD塗層可包括氧化釔。在一些實施例中，ALD塗層可包括氧化鋯。在一些實施例中，ALD塗層可包括氧化鈦。在一些實施例中，ALD塗層可包括AlO xN y，其中x為1至5且y為1至5。在一些實施例中，ALD塗層可在3D物品之表面上。
在一些實施例中，暴露可在一或多個程序條件下執行。程序條件可包括一溫度、一壓力、一持續時間或其等之任何組合之至少一者。另外，程序條件應足以使氟組分之氟與存在於3D物品內之鎂反應以形成氟化鎂(MgF 2)。例如，在一些實施例中，程序條件可為足以導致氟組分之氟與存在於3D物品內之鎂反應以形成MgF 2之一溫度、一壓力、一持續時間或其等之任何組合。程序條件可經改變或調整以獲得一預定厚度、一預定覆蓋率、一預定性質(例如耐腐蝕性、耐蝕刻性或其等之任何組合之至少一者)或其等之任何組合之至少一者。
在一些實施例中，暴露在200°C至500°C或其間之任何範圍或子範圍之一溫度執行。例如，在一些實施例中，暴露在以下之一溫度執行：250°C至500°C、300°C至500°C、350°C至500°C、400°C至500°C、450°C至500°C、200°C至400°C、200°C至450°C、200°C至350°C、200°C至300°C、200°C至250°C、375°C至425°C、375°C至450°C、400°C至425°C、400°C至450°C及/或其間之任何範圍或子範圍。
在一些實施例中，暴露在100托至1500托或其間之任何範圍或子範圍之一壓力執行。例如，在一些實施例中，暴露在以下之一壓力執行：200托至1500托、300托至1500托、400托至1500托、500托至1500托、600托至1500托、700托至1500托、800托至1500托、900托至1500托、1000托至1500托、1100托至1500托、1200托至1500托、1300托至1500托、1400托至1500托、100托至1400托、100托至1300托、100托至1200托、100托至1100托、100托至1000托、100托至900托、100托至800托、100托至700托、100托至600托、100托至500托、100托至400托、100托至300托、100托至200托、250托至1000托、500托至1000托、250托至1250托、500托至1250托及/或其間之任何範圍或子範圍。
在一些實施例中，暴露在1小時至15小時或其間之任何範圍或子範圍之一持續時間內執行。例如，在一些實施例中，暴露在2小時至13小時之一持續時間、3小時至12小時之一持續時間及/或其間之任何範圍或子範圍內執行。
在一些實施例中，一表面覆蓋率可係指包括氟化鎂之暴露表面(例如一氣體暴露表面)之一百分比。在一些實施例中，暴露表面亦可係指未遮罩表面。在一些實施例中，表面覆蓋率可為至少80%至100%或其間之任何範圍或子範圍。例如，在一些實施例中，表面覆蓋率可為至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%。在一些實施例中，表面覆蓋率可在80%至100%之範圍內及/或其間之任何範圍或子範圍。
在一些實施例中，鈍化層係一保形層。在一些實施例中，鈍化層係具有一實質上均勻厚度或一均勻厚度之一層。在一些實施例中，鈍化層可為一耐腐蝕層或可形成一耐腐蝕3D物品表面。在一些實施例中，鈍化層可為一抗蝕刻層或可形成一抗蝕刻3D物品表面。在一些實施例中，鈍化層可使3D物品之表面鈍化。在一些實施例中，鈍化層可為一保護層。在一些實施例中，鈍化層可賦予至少一個改良表面性質。
在一些實施例中，鈍化層可具有1 nm至200 nm或其間之任何範圍或子範圍之一厚度。例如，在一些實施例中，鈍化層可具有以下之一厚度：5 nm至200 nm、10 nm至200 nm、25 nm至200 nm、50 nm至200 nm、100 nm至200 nm、150 nm至200 nm、1 nm至150 nm、25 nm至150 nm、50 nm至150 nm、100 nm至150 nm、25 nm至130 nm、50 nm至130 nm、75 nm至130 nm及/或其間之任何範圍或子範圍。在一些實施例中，鈍化層之厚度可藉由掃描電子顯微鏡(SEM)橫截面、X射線光電子能譜(XPS)深度剖析或能量破壞X射線顯微分析(EDAX)等技術來量測。
一些實施例提供根據本文中揭示之方法之任何者形成之物品。例如，在一些實施例中，一物品可包括一積層製造三維(3D)主體及積層製造3D主體之一表面處之一鈍化層。應瞭解，物品可包括本文中揭示之特徵之任何者。
圖2係根據本發明之一些實施例之一物品之一橫截面之一示意圖。如圖2中展示，物品200可包括一積層製造3D主體202。積層製造3D主體202可包括一鎂組分。物品200可進一步包括一鈍化層204。在一些實施例中，鈍化層204可位於積層製造3D主體202之表面處及下方。例如，在一些實施例中，鈍化層204可為積層製造3D主體202之自積層製造3D主體202之表面延伸至積層製造3D主體202內之一深度之一鈍化區域。在此等實施例之部分中，積層製造3D主體202可進一步包括一主體區域208，其中主體區域208係積層製造3D主體202之不為界定鈍化層204之區域之一區域。在一些實施例中，鈍化層204可包括包含氟化鎂之任何表面部分。即，在一些實施例中，氟化鎂係鎂組分與來自一反應性氣相之一氟組分之一反應產物。
物品200可具有生物相容之一特性。即，例如，在一些實施例中，物品200係生物相容的。如本文中使用，術語「生物相容」可係指能夠在與生物流體、活體組織或其等之任何組合接觸時正常工作或存在且不對活體產生一負面影響之一材料。在一些實施例中，術語「生物相容」係指能夠在與生物流體、活體組織或其等之任何組合接觸時正常工作或存在且對活體具有一淨有益效應之一材料。在一些實施例中係生物相容的，物品200可用作一醫療裝置或一醫療裝置之一部分等。
因此，在一些實施例中，物品200係一醫療裝置。醫療裝置可包括一積層製造3D主體及積層製造3D主體之一表面處及下方之一鈍化層。本發明之積層製造3D主體及鈍化層之任何者可用於本文中。例如，在一些實施例中，積層製造3D主體包括一鎂組分。在一些實施例中，鈍化層包括氟化鎂。在一些實施例中，氟化鎂係鎂組分與來自一反應性氣相之一氟組分之一反應產物。
在一些實施例中，醫療裝置經組態用於植入至一哺乳動物中。在一些實施例中，醫療裝置經組態用於暫時插入至一哺乳動物中。在一些實施例中，醫療裝置經組態用於在一哺乳動物上外用。在一些實施例中，積層製造3D主體係生物相容的。在一些實施例中，積層製造3D主體係醫療裝置之一主體。在一些實施例中，積層製造3D主體係醫療裝置之一組件。
在一些實施例中，積層製造3D主體係以下之至少一者：一球囊、一移植物、一支架、一導管、一分流器、一栓塞劑、一起搏器、一除顫器、一人工植入物、一修復體、一刺激器、一感測器、一電線、一引線、一閥、一插塞、一泵、一濾波器、一機械連接器、一管、一板、一手術工具、一外殼、其等之任何組件或其等之任何組合。在一些實施例中，積層製造3D主體係以下之至少一者：一血管成形術球囊、一瓣膜成形術球囊、一一部署球囊、一起搏器引線、一人工心臟瓣膜、一血管濾器、一血管插塞、一人造心臟瓣膜、一人工心臟、一導管尖端、一縫合線、一手術釘、一螺釘、一釘子、一托架、一銷針、一桿、一夾具、一導線、一藥泵、一合成血管移植物、一血管移植物、一非血管移植物、一支架移植物、一血管支架、一冠狀動脈支架、一外周支架、一腔內鋪路支架、一動靜脈分流器、一動脈瘤填充物、一植入式起搏器、一植入式心臟除顫器、一心臟複律除顫器、一脊髓刺激器、一腦刺激器、一骶神經刺激器、一人工骨、一人工關節、一塑膠管、一金屬管、一牙套、一助聽器、一繃帶、其等之任何組件或其等之任何組合。
在一些實施例中，積層製造3D主體包括具有2:1至1000:1之一縱橫比之一結構。在一些實施例中，縱橫比係一寬度、一深度、一高度或一直徑之兩者之一比率。
在一些實施例中，鎂組分包括以下之至少一者：一含鎂金屬合金、一鎂離子、一含鎂金屬氧化物、元素鎂或其等之任何組合。
在一些實施例中，積層製造3D主體具有不能藉由機械加工構造之一整體結構。在一些實施例中，積層製造3D主體係一整體構造物品。在一些實施例中，積層製造3D主體不包括接縫。在一些實施例中，積層製造3D主體不包括銅焊接頭。在一些實施例中，積層製造3D主體不包括焊接接頭。
在一些實施例中，反應性氣相包括以下之至少一者：CF 4、C 2F 4、C 3F 6、C 4F 8、CHF 3、C 2H 2F 2、C 2F 6、HF、CH 3F或其等之任何組合。在一些實施例中，反應性氣相衍生自以下之至少一者：具有C 1至C 10全氟烷基之聚合全氟烷基乙烯；聚四氟乙烯(PTFE)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)；四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)；四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/六氟丙烯共聚物(EPA)；聚六氟丙烯；乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)；聚三氟乙烯；聚偏二氟乙烯(PVDF)；聚氟乙烯(PVF)；聚三氟氯乙烯(PCTFE)；乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)；或其等之任何組合。
圖3係根據本發明之一些實施例之一物品之一示意圖。在一些實施例中，物品300可為用於半導體或微電子製造設備、系統、組件、零件、器材或程序中之一組件(例如一結構、一材料、一設備、一器材等等)。在一些實施例中，物品300係用於將一處理氣體提供至一處理室內部之一半導體晶圓上之一噴頭。如圖3中展示，物品300可包括形成一空腔304之一積層製造3D支撐結構302。在一些實施例中，一開口306形成於空腔304中。在一些實施例中，一或多種處理氣體可透過開口306流入至空腔304中。在一些實施例中，積層製造3D支撐結構302進一步包括一或多種處理氣體流過之複數個孔308。如圖3中展示，噴頭組件可包括一鈍化層310。在一些實施例中，鈍化層310形成於噴頭組件之所有暴露表面上。 實例 1經MgF 2鈍化之含鋁積層製造物品
圖4至圖5係根據本發明之一些實施例之使一積層製造物品之一表面鈍化之前(其呈現於圖4中)及使積層製造物品之表面鈍化之後(其呈現於圖5中)之積層製造物品之一影像。圖4至圖5之積層製造物品包括鋁。在圖5中，鈍化層展示為具有比圖4中呈現之製造物品之未鈍化表面更暗之一表面。
圖6至圖7係根據本發明之一些實施例之展示約250 nm之一探測深度之元素光譜之能量色散X射線光譜(EDS)之圖形視圖。圖6至圖7之EDS光譜分別對應於圖4至圖5中呈現之積層製造物品。在圖6中，未偵測到對應於氟之峰值且對應於鎂之峰值較低。與圖6比較且如圖7中展示，EDS在自積層製造物品之表面至探測深度之區域中偵測到鎂及氟化物兩者以確認形成氟化鎂。鎂比圖6增加係在鈍化層之形成期間鎂自積層製造物品之主體擴散至表面之結果。在一些實施例中，氟化鎂表面層之一厚度經量測為約100 nm。
100:方法 102:步驟 104:步驟 200:物品 202:積層製造3D主體 204:鈍化層 208:主體區域 300:物品 302:積層製造3D支撐結構 304:空腔 306:開口 308:孔 310:鈍化層
參考圖式，其形成本發明之一部分且繪示其中可實踐本文中描述之材料及方法之實施例。
圖1係根據本發明之一些實施例之用於形成一物品之一方法之一流程圖。
圖2係根據本發明之一些實施例之一物品之一橫截面之一示意圖。
圖3係根據本發明之一些實施例之一物品之一橫截面之一示意圖。
圖4係根據本發明之一些實施例之鈍化積層製造物品之一表面之前之一積層製造物品之一影像。
圖5係根據本發明之一些實施例之鈍化積層製造物品之表面之後之來自圖4之積層製造物品之一影像。
圖6係根據本發明之一些實施例之一能量色散X射線光譜(EDS)之一圖形視圖。
圖7係根據本發明之一些實施例之一能量色散X射線光譜(EDS)之一圖形視圖。
100:方法
102:步驟
104:步驟

Claims (20)

  1. 一種用於形成一物品之方法，其包括： 藉由積層製造形成三維(3D)物品以獲得一積層製造3D物品， 其中該積層製造3D物品包括一鎂組分；及 使該積層製造3D物品暴露於一反應性氣相以形成一鈍化層， 其中該反應性氣相包含一氟組分， 其中該氟組分與該鎂組分反應以在該積層製造3D物品之一表面處及下方形成氟化鎂。
  2. 如請求項1之方法，其中該鎂組分包括以下之至少一者：一含鎂金屬合金、一鎂離子、一含鎂金屬氧化物、元素鎂或其等之任何組合。
  3. 如請求項1之方法，其中該積層製造3D物品具有不能藉由機械加工構造之一整體結構。
  4. 如請求項1之方法，其中該積層製造3D物品係一整體構造物品。
  5. 如請求項1之方法，其中該氟化鎂覆蓋該積層製造3D物品之至少90%之氣體暴露表面。
  6. 一種一半導體製造工具之組件，其包括根據請求項1至5之方法形成之一物品。
  7. 一種醫療裝置，其包括根據請求項1至5之方法形成之一物品。
  8. 一種物品，其包括： 一積層製造三維(3D)主體， 其中該積層製造3D主體包括一鎂組分， 其中該積層製造3D主體具有不能藉由機械加工構造之一整體結構；及 一鈍化層，其位於該積層製造3D主體之一表面處及下方， 其中該鈍化層包括氟化鎂， 其中該氟化鎂係該鎂組分與來自一反應性氣相之一氟組分之一反應產物。
  9. 如請求項8之物品，其中該積層製造3D物品包括以下之至少一者：一氣室、一溝槽、界定一孔之一結構、界定一通道之一結構、界定一空腔之一結構或其等之任何組合。
  10. 如請求項8之物品，其中該積層製造3D物品具有2:1至1000:1之一縱橫比，其中該縱橫比係一寬度、一深度、一高度或一直徑之兩者之一比率。
  11. 如請求項8之物品，其中該積層製造3D物品係一整體構造物品。
  12. 一種醫療裝置，其包括： 一積層製造三維(3D)主體， 其中該積層製造3D主體包括一鎂組分；及 一鈍化層，其位於該積層製造3D主體之一表面處及下方， 其中該鈍化層包含氟化鎂， 其中該氟化鎂係該鎂組分與來自一反應性氣相之一氟組分之一反應產物。
  13. 如請求項12之醫療裝置，其中該積層製造3D主體係生物相容的。
  14. 如請求項12之醫療裝置，其中該積層製造3D主體係該醫療裝置之一主體。
  15. 如請求項12之醫療裝置，其中該積層製造3D主體係該醫療裝置之一組件。
  16. 如請求項12之醫療裝置，其中該積層製造3D主體係以下之至少一者：一球囊、一移植物、一支架、一導管、一分流器、一栓塞劑、一起搏器、一除顫器、一人工植入物、一修復體、一刺激器、一感測器、一電線、一引線、一閥、一插塞、一泵、一濾波器、一機械連接器、一管、一板、一手術工具、一外殼、其等之任何組件或其等之任何組合。
  17. 如請求項12之醫療裝置，其中該積層製造3D主體係以下之至少一者：一血管成形術球囊、一瓣膜成形術球囊、一部署球囊、一起搏器引線、一人工心臟瓣膜、一血管濾器、一血管插塞、一人造心臟瓣膜、一人工心臟、一導管尖端、一縫合線、一手術釘、一螺釘、一釘子、一托架、一銷釘、一桿、一夾具、一導線、一藥泵、一合成血管移植物、一血管移植物、一非血管移植物、一支架移植物、一血管支架、一冠狀動脈支架、一外周支架、一腔內鋪路支架、一動靜脈分流器、一動脈瘤填充物、一植入式起搏器、一植入式心臟除顫器、一心臟複律除顫器、一脊髓刺激器、一腦刺激器、一骶神經刺激器、一人工骨、一人工關節、一塑膠管、一金屬管、一牙套、一助聽器、一繃帶、其等之任何組件或其等之任何組合。
  18. 如請求項12之醫療裝置，其中該鎂組分包括以下之至少一者：一含鎂金屬合金、一鎂離子、一含鎂金屬氧化物、元素鎂或其等之任何組合。
  19. 如請求項12之醫療裝置，其中該積層製造3D主體具有不能藉由機械加工構造之一整體結構。
  20. 如請求項12之醫療裝置，其中該積層製造3D主體係一整體構造物品。
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