1358462 ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於欲用於製造半導體裝置等時使用的成膜 裝置或電漿加工裝置（電漿蝕刻裝置或電漿淸潔裝置）之 真空裝置的組件。用於本發明的真空裝置之組件可防止在 剝離成膜作業或電漿加工作業時黏於該裝置的組件之膜狀 物質時造成的粒子產生，也可顯著地改良該組件對於該裝 置產生的電漿的持久性。 【先前技術】 在用於半導體裝置等產物之物質上進行成膜或電漿加 工之成膜裝置或電漿加工裝置中，會將膜狀物質沈積在用 於此裝置內部的組件上。已知，有時候會依以下的狀態持 續地進行成膜或電漿加工，使經沈積的膜狀物質變得更厚 且終致剝離而在裝置內產生粒子，因而污染裝置的內部及 用於此產物的物質。另外在成膜裝置或電漿加工裝置內部 產生的電漿也會侵蝕該組件的表面，因而引起組件變差及 自彼產生粒子的缺點。因爲此等現象會導致產物基材具變 差的性·質或變差的生產量，所以是嚴重的問題。· 爲了降低膜狀物質剝離造成的粒子產生，已知有一種 對組件施行噴砂處理以形成去光澤表面並提高對膜狀物質 的黏著性之方法。舉例來說，已知對鐘形石英罩的內表面 施行噴砂處理以提高飛行於罩內的粒子之黏著性，並對陶 瓷圓柱表面施行噴砂處理以提高沈積於圓柱內之膜狀物質 -5- (2) (2)1358462 的黏著性（例如’ US Patent 5,460,689)。然而，對石英 玻璃噴砂而形成的粗製表面包括低強度部分及分裂且幾乎 分離的片斷’所以難以沈積或輕易地剝離膜狀物質。 另一方面’也有人揭示在石英玻璃上施行噴砂，然後 利用氫氟酸溶液施行軸刻處理的方法（例如，.J P _ A - 8 -1 0454 1 )。然而，對石英玻璃噴砂並利用氫氟酸溶液蝕刻 噴砂面所製得的表面包括可輕易地沈積膜狀物質的部分和 無法輕易地沈積膜狀物質的部分，所以直接在此表面上沈 積時的黏著性並不夠。 爲了改良膜狀物質在該組件上的黏著性，已知先對石 英材料的表面噴砂，然後利用含至少氫氟酸的酸施行蝕刻 處理並使鹼材料與電漿噴槍之間有一控制距離而在此經處 理的鹼材料上施行電漿噴霧（例如，JP-A-2003-212598) 。然而，儘管此方法可使膜狀物質的黏著性達到一定程度 的改良，但預期仍沒有足夠的效應可忍受長時期使用。 在真空裝置之組件方面，市場上經常都需要可進一步 改良膜狀物質的黏著性，進而長時期以連續的方式執行成 膜或電漿加工之技術。因此，本發明在於提供優異的真空 裝置，例如用於半導體裝置等之基材的成膜裝置或電漿加 工裝置，之組件，該組件對於膜狀物質具有比先前技術更 高的黏著性，並可長時期連續使用。 【發明內容】 經考慮前述情況深入硏究的結果’本發明者發現用於 -6 - (3) (3)1358462 真空裝置的組件對於經沈積的膜狀物質具有比先前技術更 好的黏著性，由此實現本發明（第一個發明），該組件包 括在基底材料上的陶瓷熱噴霧膜並含突出狀粒子，該突出 狀粒子係由熱噴霧膜上直徑0.1至5微米的粒子團塊形成 〇 本發明者也發現用於真空裝置的組件對於經沈積的膜 狀物質具有比先前技術更好的黏著性，由此實現本發明（ 第二個發明），該組件包括在基底材料上的金屬熱噴霧膜 並含突出狀粒子，該突出狀粒子係由熱噴霧膜上直徑0.1 至10微米的粒子團塊形成。 本發明者也發現用於真空裝置的組件之特徵爲在基底 材料上形成陶瓷及/或金屬熱噴霧膜，該組件對於經沈積 的膜狀物質具有比先前技術更好的黏著性（第三個發明） ，該熱噴霧膜表面上存在介於20至20,000粒子/平方毫米 之寬度10至300微米、高度4至600微米且平均高/寬比 〇·4或更高的突出狀粒子。 再者，本發明者發現可藉著使熱噴霧粉末與基底材料 碰撞而形成突出狀粒子，或使低熔點的材料環繞著高熔點 材料的方式形成熱噴霧粉末，並在熱噴霧時使低熔點材料 維持於完全熔融的狀態，同時使高熔點材料維持於未熔融 或半熔融的狀態而使該熱噴霧粉末與基底材料碰撞而形成 突出狀粒子。除此之外，本發明者發現可防止利用本發明 的真空裝置之成膜裝置、電漿蝕刻裝置或電漿淸潔裝置中 產生粒子，藉以完成本發明。 (4) (4)1358462 【實施方式】 本發明將詳細說明如下。 第一個發明係關於用於真空裝置的組件，其包含在基 底材料上形成的陶瓷熱噴霧膜.，其中使直徑0.1至5微米 的粒子之團塊形成的突出狀粒子分散於熱噴霧膜上。個別 粒子直徑小於0.1微米並不理想，因爲由個別粒子的團塊 形成之突出狀粒子傾向於具有寬廣的分布，且個別粒子直 徑大於5微米並不理想，因爲突出狀粒子將變得難以藉由 個別粒子的團塊形成。根據這些考量，較佳的粒子直徑係 介於0.2至4.0微米。 第二個發明係關於用於真空裝置的組件，其包含在基 底材料上形成的金屬熱噴霧膜，其中使直徑0.1至1〇微 米的粒子之團塊形成的突出狀粒子分散於熱噴霧膜上。個 別粒子直徑小於0.1微米並不理想，因爲由個別粒子的團 塊形成之突出狀粒子傾向於具有寬廣的分布’且個別粒子 直徑大於10微米並不理想’因爲突出狀粒子將變得難以 藉由個別粒子的團塊形成。根據這些考量’較佳的粒子直 徑係介於0.2至5.0微米。 粒子直徑係採用特定數量之放大數百倍至數千倍的電 子顯微照片並計算100個粒子的直徑（依相同方向）平均 値而獲得，在此操作中，選擇至少10個突出狀粒子並於 該突出狀粒子中選擇10或更少粒子以計算平均値。 由粒子的團塊形成之突出狀粒子較佳具有5至100微 -8 - (5) (5)1358462 米之平均直徑。小於5微米的突出狀粒子平均直徑供給膜 狀物質插入突出狀粒子底下的空間太小’因而使對於膜狀 物質的黏著性變差。另外超過100微米的突出狀粒子平均 直徑增加了膜狀物質插入突出狀粒子底下的空間，但變得 不易於完全地環繞突出狀粒子’因而在沈積膜狀物質時產 生不平坦並使對於膜狀物質的黏著性變差。考量前述，突 出狀粒子更佳地具有介於10至60微米的平均直徑。 突出狀粒子的直徑係採用特定數量之放大數十倍至數 百倍的電子顯微照片並計算100個粒子的直徑（依相同方 向）平均値而獲得。 接著由粒子的團塊形成之突出狀粒子較佳以100至 20,000粒子/平方毫米的數目存在。小於100粒子/平方毫 米的突出狀粒子平均數目將由於膜狀物質與突出狀粒子的 .糾纏而降低黏合頻率，因而降低膜狀物質的黏著性。若突 出狀粒子平均數目大於20,000粒子/平方毫米，突出狀粒 子將相互地重疊而降低黏著性效應。爲達對於膜狀物質有 更強的黏著性之目的，根據先前提到的理由，突出狀粒子 更佳地存在500至10,000粒子/平方毫米。 突出狀粒子的數目可如同大小的例子中，採用特定數 量之放大數十倍至數百倍的電子顯微照片並以平均數目的 方式，藉由測量出現在複數個不定區部分的突出狀粒子之 數目而決定。 由熱噴霧膜上的粒子團塊形成的突出狀粒子實施例示 於第]、2及3圖中。此熱噴霧膜係由含5重量％氧化釔的 -9- (7) (7)1358462 示於第6圖中。關此測量’可使用能觀察影像同時測量寬 度與高度的裝置’例如雷射共焦顯微鏡或掃描式電子顯微 鏡。經過如第5圖所示的影像觀察之後，畫一直線通過突 出狀粒子的頂點，繪出在此直線下的側面高度。然後在由 此獲得的側面上畫底線而決定突出狀粒子的寬度。計算此 線與突出頂點之間的距離而決定另一高度。依此方式計算 各個突出狀粒子的寬度22與高度23，並計算高/寬比。在 測量突出狀粒子時，可採用特定數目之放大數十倍至數百 倍的電子顯微照片並任意地選取100個突出狀粒子而獲得 寬度與高度。 現在將要解釋第三個發明中的孔隙度之測量方法。孔 隙度可藉鏡面拋光熱噴霧膜的截面並利用例如掃描式電子 顯微鏡拍得顯微照片而測量。在此操作過程中，可蝕刻熱 噴霧膜的截面以便使晶粒邊界淸晰呈現並方便孔隙度測量 。有時候也會有硏磨物等進入孔隙中，孔隙的內部可利用 化學藥劑加以淸潔。孔隙度可根據放大數十倍至數百倍的 顯微照片，藉由計算熱噴霧膜的全部面積和孔隙面積並以 孔隙面積除以全部面積而計算。在此操作的過程中’取數 張顯微照片以便從中抽取1 0 0個孔隙。 在第三個發明中，各個突出狀粒子較佳都具有10至 300微米的寬度，4至600微米的寬度。寬度小於1〇微米 且高度小於4微米的小且平之突出將會降低對於沈積物質 的黏著性。另一方面，寬度超過300微米且高度超過600 微米時，不規則的間距變得太大而降低對於沈積膜的黏著 -11 - (8) (8)1358462 性並導致易於產生粒子。根據前述，各個突出狀粒子的大 小包括15至200微米的寬度與10至400微米的高度，更 佳地20至100微米的寬度與15至200微米的高度。 根據前述每個粒子的大小，突出狀粒子的高/寬比較 佳爲0.4或更高。突出狀粒子的高/寬比平均値較佳爲0.5 至2.0。小於0.4的値將因爲過於平坦的形狀而使黏著能 力降低，超過2.0的値將因爲過於尖銳的形狀而使黏著能 力降低。因爲此等理由，高/寬比的平均値較佳爲介於0.8 至 1 _ 5。 第三個發明中的突出狀粒子以每1平方毫米單位面積 20至20,000個的數目存在，特佳地200至10,000粒子/平 方毫米。數目小於20粒子/平方毫米將會降低對於沈積物 質的黏著性，而數目大於20,000粒子/平方毫米將會導致 突出狀粒子重疊而導致突出效應降低，而刺淚粒子產生。 熱噴霧膜的孔隙度較佳爲1 0至40%。孔隙度超過 4 0%將導致熱噴霧膜內的粒子具弱鍵結力，而使熱噴霧膜 變得更易於剝離並造成粒子產生。另一方面，孔隙度小於 1 0 % ’熱噴霧膜將變得較無法剝離，但突出狀粒子傾向於 變得平坦，而對由沈積膜的黏著性將會降低。基於這些理 由’熱噴霧膜更佳地具有1 5至3 5 %的孔隙度。 在此情況之下’在前述熱噴霧膜的作用下，換言之在 基底材料與孔隙度1 〇至4 0 %的熱噴霧膜之間，可形成另 一孔隙度不同的熱噴霧膜。此中等熱噴霧膜理想上具有低 於前述熱噴霧膜的孔隙度，因爲熱噴霧膜將變得較無法剝 •12- (9) 1358462 離，較佳地等於或高於3%但小於10%。 在第一、第二和第三個發明中，熱噴霧膜的 有特別的限定，但較佳地50至M)00微米。膜, 微米時，包括突出狀粒子的熱噴霧膜可能變成可 地覆蓋基底材料上的不規則，當膜厚超過1 000 熱噴霧膜的膜內可能產生應力並可能變得可輕易 因爲這些理由，該膜厚更佳爲70至500微米。 在第一、第二和第三個發明中，在用於半導 產物基材之成膜、濺鍍或電漿加工裝置所用之真 組件中，熱噴霧膜可形成於可能沈積膜狀物質的 便以前述膜厚覆蓋該部分。 在第一、第二和第三個發明中，基底材料可 璃、鋁、不銹鋼或鈦等金屬，或氧化鋁、氧化锆 響岩（murite)等陶瓷材料之任何材料。突出狀 底材料可由相同材料或分別不同的材料形成。基 可設置底塗層，以便使熱噴霧粉末在基底材料上 以便於突出狀粒子之均句產生。底塗層的種類、 度並沒有特別的限定，例如，可藉由執行與基底 同材料之電漿熱噴霧膜，或濺鑛或電鍍鎳-鉻合 成。 構成第三個發明的突出狀粒子之金屬或陶瓷 例如A1、T i、C u、Μ 〇或W等金屬，或氧化鋁、 氧化駄、尖晶石或錯英石（zircon)之中的任何 溶點較高的材料可便利在熱噴霧加工過程中的g 膜厚並沒 _小於5 0 用以充分 微米時， 地剝離。 體裝置等 空裝置的 部分，以 爲例如玻 或富鈉煌 粒子和基 底材料上 熔煉良好 材料或厚 材料的相 金等而形 材料可爲 氧化結、 材料，而 S /寬控制 -13- (10) (10)1358462 含第三個發明的突出狀粒子之另一組件具有低熔點材 料環繞著高熔點材料的結構而形成像山的結構。第7圖係 該結構的槪略圖。在基底材料30上，形成具有低熔點材 料3 2環繞著闻熔點材料3丨的結構之突出狀粒子。低熔點 材料32及高熔點材料31較佳地具有4〇〇〇c或更大的熔點 差距’更佳地1,000 °C或更大。 該結構可藉高熔點材料31的高度控制突出狀粒子33 的亮度，而形成更具再生性的突出狀粒子。低熔點材料與 高熔點材料結合的實施例包括，在金屬方面，鋁與鉬、銅 與鎢’及陶瓷方面’氧化鋁與氧化锆、堇青石與氧化鋁。 也可結合金屬與陶瓷材料，例如鋁與氮化硼，或鈷與碳化 鎢。 以下當中’將解釋用於第一個發明的真空裝置之組件 的製造方法。 在用作產生直徑0.1至5微米的粒子之陶瓷熱噴霧材 料之原料粉末中’可添加抑制晶粒成長的燒結助劑。存在 燒結助劑可抑制熱噴霧膜的突出狀粒子中的不正常晶粒成 長’同樣地也可抑制由球形粒子的團塊形成的突出狀粒子 之不正常成長，而獲得具有均勻織構的熱噴霧膜。 至於燒結助劑，可使用習知用於作爲原料粉末的陶瓷 物之燒結助劑而沒有限制。例如，在以氧化锆作爲原料粉 末的情況中’可添加用量1至20重量％的氧化鎂、氧化釔 或氧化铈充當燒結助劑，而，在以氧化鋁作爲原料粉末的 -14- (11) (11)1358462 情況中，可添加用量0.05至10重量％的氧化鎂。 爲了形成第一個發明的陶瓷熱噴霧膜，最好使用高純 度的原料。特佳爲使用99重量％或更高的高純度材料，更 甚者99.9重量％或更高。用於熱噴霧的原料粉末可藉由例 如電熔融壓碎法或粉碎法製造，也可使用將微粒燒結至相 對密度80%或更高而形成的球形粉末。 原料粉末較佳地也具有〇 · 1至3微米之平均初始粒子 大小，更佳地0 ·2至2微米。具有此初始粒子大小的原料 粉末可改良團塊構成的次粒子之均勻性，而使由粒子團塊 形成之本發明的突出狀粒子得以形成。因爲前述的理由， 所以次粒子較佳地具有5至1 00微米之平均粒子大小，更 佳地1 0至6 G微米。 熱噴霧法並沒有特別的限定，且可選自火焰噴霧、電 弧噴霧、爆炸噴霧及電漿噴霧。例如選擇電漿噴霧，電漿 噴霧通常都以氬氣進行，但氫氣可加入氬氣中。添加氫可 提高電漿火焰的溫度，特別是可抑制前端部分的電漿溫度 損失。添加氫較佳地介於1 〇至50體積％之間’特佳地20 至4 0體積％。 若以電漿噴霧形成陶瓷熱噴霧膜，熱噴霧膜較佳地在 基底材料與電漿噴霧槍之間的距離介於60至130毫米時 進行製造。對陶瓷熱噴霧膜若電漿槍與基底材料之間的距 離小於60毫米，將難以得到構成本發明的因素之突出狀 粒子，因爲在基底材料上將拒絕電漿噴霧的粒子。另一方 面’距離超過130毫米時，突出狀粒子將呈現過度熔融的 -15- (12) 1358462 狀態，而降低熱噴霧膜對基底材料的黏著力， 膜狀物質的黏著性。 在陶瓷熱噴霧膜形成之後，可在1，000 I 熱處理陶瓷熱噴霧膜。在1,000 °c或更高時熱 陶瓷熱噴霧膜的晶體缺陷，並改良陶瓷熱噴霧 。陶瓷熱噴霧膜經改良的耐酸性可避免用於真 件，在成膜裝置或電漿加工裝置中使用過之後 刻移除組件上的膜狀物質時陶瓷熱噴霧膜本身 以使該組件可使用複數次。因爲，例如若陶瓷 氧化鋁構成，在1，000 °c或以上時熱處理將會 膜中的γ-氧化鋁含量，所以該熱處理將變得有 鋁以外的材料也可藉由降低晶格缺陷而獲得相 另一方面，熱處理溫度超過1，600°C時並不理 是組件中有裂痕的話。熱處理進行數分鐘至約 較佳地3 0分鐘至3小時，且較佳地在空氣中 中執行。 以下，將解釋用於第二個發明的真空裝置 造方法。 作爲產生直徑0.1至10微米之金屬熱噴 料粉末並沒有特別的限定並可爲純金屬或合金 較佳地添加抑制晶粒成長的輔助試劑。此輔助 可抑制熱噴霧膜的突出狀粒子之不正常晶粒成 也可抑制由球形粒子團塊形成的突出狀粒子的 成長，而獲得具有均勻織構的熱噴霧膜。 最終降低了 1，600°C 時 處理可降低 膜的耐酸性 空裝置的組 ，經由酸蝕 的分解，藉 熱噴霧膜由 降低熱噴霧 效。在氧化 似的效應。 想，例如若 10小時， 或氧氣環境 之組件的製 霧材料的原 的粉末，且 試劑的存在 長，同樣地 不正常晶粒 -16- (13) 1358462 至於輔助試劑，任何輔助試劑皆可使用而不 原料粉末的金屬。舉例來說，若使用鋁充當原料 以含量1至50重量％的矽、銅、鈦、鎳或鐵作爲 〇 爲了形成本發明的金屬熱噴霧膜，最好使用 原料。特佳爲使用99重量％或更高的高純度材料 99 ·9重量％或更高。用於熱噴霧膜的原料粉末可 原子化方法、電熔融壓碎法或粉碎法製造。 原料粉末較佳地也可具有0.1至10微米之 粒子大小，更佳地〇 _ 2至5微米。具此初始粒子 料粉末可改良團塊構成之次粒子的不均勻性，而 團塊形成之本發明的突出狀粒子得以形成。因爲 由’次粒子較佳地具有5至120微米之平均粒子 佳地1 0至1 0 0微米。 熱噴霧法並沒有特別的限定，且可選自火焰 弧噴霧 '爆炸噴霧及電漿噴霧。例如選擇電漿噴 噴霧較佳地盡可能以較高的速度並盡可能以較低 度進行。以此方式成膜可使得僅金屬粉末的周圍 地熔融，而使金屬粉末達到基底材料時引起塑性 到有效率的成膜。 以下，將解釋用於第三個發明的真空裝置之 造方法。 在熱噴霧時，可使半熔融狀態的熱噴霧粉末 料碰撞而製造山形突出狀粒子。在熱噴霧期間可 限於作爲 粉末，可 輔助試劑 筒純度的 ，更甚者 藉由例如 平均初始 大小的原 使由粒子 前述的理 大小，更 噴霧、電 霧，電漿 的火焰溫 部分稍微 變形並達 組件的製 與基底材 使用例如 -17- (14) (14)1358462 電獎噴霧法或高速火焰噴霧法，使熱噴霧粉末變成半熔融 狀態’其中’如第7圖所示，藉由調整熱噴霧粉末、熱噴 霧距離、高速火焰噴霧的火焰強度而使中心附近的粉末呈 未溶融狀態（43 )，而在周圍部分的粉末呈熔融狀態（44 )°若使用陶瓷粉末充當熱噴霧粉末，可使用電漿噴霧法 以少量噴霧粉末使熱噴霧粉末達到呈半熔融狀態的基底材 料。若使用金屬粉末充當熱噴霧粉末，可以類似的方法使 熱噴霧粉末達到呈半熔融狀態的基底材料，但較佳地使用 電漿噴霧法或高氣體流速的高速火焰噴霧法。以此方式可 使半熔融狀態的粒子與基底材料碰撞，而引發塑性變形並 獲得具適當黏著力的膜。爲了藉由單只保留可輕易地以均 勻方式熔解之熱噴霧粉末的周圍部分之方式而形成具適當 黏著力及高的高/寬比之表面突出，熱噴霧粉末較佳地具 有球形，而經原子化的粉末就可供此目的之用。 另一個含本發明的突出狀粒子之組件可藉由形成低熔 點材料環繞著高熔點材料之熱噴霧粉，並在熱噴霧時以低 熔點材料完全地熔融，同時高熔點材料未熔融或半溶融的 方式使該粉末與基底材料碰撞而製造。 在本發明中，爲了形成基底材料上含足量突出狀粒子 的熱噴霧膜，較佳地進行二次或更多次熱噴霧。 另外爲了獲得粉末的半熔融狀態或爲了獲得低熔點材 料的完全熔融狀態和高熔點材料的未熔融狀態或半熔融狀 態’熱噴霧條件可根據要使用的熱噴霧粉末而變化且難以 單獨地界定’但熟於此藝之士可藉由重複進行熱噴霧試驗 -18- (15) (15)1358462 數次而輕易地決定。 要用於製備突出狀粒子的熱噴霧粉末之平均粒子大小 (次粒子大小）較佳爲5至100微米，更佳地10至60微 米。平均粒子大小小於5微米，將難以均勻地將原料導入 火焰中，因爲原料粉末本身缺乏足夠的流動性。另一方面 ’平均粒子大小超過100微米傾向於造成熱噴霧粒子的不 均勻熔融，因此使製得的突出狀粒子對基底材料的黏著力 變差。爲了製得突出狀粒子的均勻形狀且爲了提高沈積膜 的黏著性，用於熱噴霧的粒子較佳地盡可能具有均勻的粒 子大小。 由前述方法製得之用於第一 '第二或第三個發明的真 空裝置之組件可在熱噴霧膜形成之後，利用純水等進行超 音波沖洗然後乾燥。在最後的超音波沖洗之前，可先將用 於真空裝置的組件浸在用於淸潔熱噴霧膜表面的硝酸等弱 酸當中。 本發明進一步提出利用前述用於真空裝置的組件之成 膜裝置。本發明的成膜裝置並不限於成膜方法，包括CVD (化學氣相沈積）法及濺鍍法。較佳地以用於真空裝置的 組件作爲沈積膜狀物質部分的組件，而非在該裝置中進行 成膜的產物基材。例如該組件可以鐘形罩或屏蔽板的方式 使用。特別是在鎢或鈦之CVD成膜裝置中或在氮化鈦之 灘鑛裝置中，以鐘形罩或屏蔽板的方式使用之用於本發明 的真空裝置之組件並沒有基底材料與突出狀粒子之間的熱 膨脹係數不同而造成的龜裂或剝離，且沒有沈積膜狀物質 -19- (16) (16)1358462 剝離造成的粒子產生’因而可提供能長時期連續成膜的裝 置。 另外本發明進一步提出利用前述用於真空裝置的組件 之電漿蝕刻裝置和電漿淸潔裝置。較佳地以用於真空裝置 的組件作爲在該裝置中沈積膜狀物質之部分的組件，或該 組件表面與電漿接觸而傾向於剝離之部分，例如環形夾或 屏蔽板。 電漿蝕刻裝置或電漿淸潔裝置表示利用電漿照射置於 彼內的產物，藉以蝕刻掉或淸潔產物表面之裝置。 沈積膜狀物質的部分表示當電漿照射在電漿蝕刻裝置 中的產物而蝕刻該產物表面時，經蝕刻的物質散播並沈積 在裝置中的部分。在本發明中，藉由電漿蝕刻的部分表示 與電漿接觸而蝕刻的部分，而非裝置中的產物。該裝置經 設計以藉由電漿照射產物而蝕刻該產物的表面，但該電漿 難以僅選擇性地照射該產物，電漿會與裝置中在產物附近 的裝置組件接觸，而蝕刻該組件的表面。在該部分中使用 時，電漿將難以蝕刻本發明的組件而抑制粒子產生。 接著，在電漿淸潔裝置中，沈積薄膜的部分表示利用 電漿淸潔裝置中的電漿照射而進行反向濺鍍或產物表面淸 潔時此淸潔作用淸除的物質散播並沈積在裝置中的部分。 電漿淸潔裝和電漿蝕刻裝皆係利用電漿根據對產物表面相 同的蝕刻原理而進行。在本發明的電漿淸潔過程中的反向 濺鍍部分表示歷經與電漿接觸之反向濺鍍（藉蝕刻淸潔） 的產物以外的部分。該裝置原先係設計成利用電紫照射產 -20- (17) (17)1358462 物而淸潔該產物的表面，但難以僅利用該電漿選擇性地照 射產物，電漿也會與在裝置內的產物附近的裝置組件接觸 ，而淸潔該組件的表面。 本發明也提出承載前述突出狀粒子構成的熱噴霧膜之 濺鍍靶。依此方式，當濺鍍粒子散播在靶或背板上時，可 使引發粒子的濺鍍粒子（再沈積粉末）有效地沈積在熱噴 霧膜上。構成熱噴霧膜的材料並沒有特別的限定，但較佳 以用於靶之相同材料構成，以防濺鍍裝置內受到污染。 在濺鍍靶中，較佳使本發明的熱噴霧膜形成於靶表面 的非濺鍍部分（非侵蝕部分）中。在此例中，本發明的熱 噴霧膜可形成於整個非侵蝕部分或其一部分上，視再沈積 粉末的產生量而定。若再沈積粉末不僅沈積在靶同時還沈 積在背板上的話，本發明的熱噴霧膜也可形成於該背板表 面上。若熱噴霧膜形成於背板上時，構成熱噴霧膜的材料 並沒有特別的限定，但在無氧銅背板上可爲銅、鋁或鈦的 粉末。再者，若再沈積粉末在靶或背板的側面部分形成時 ，本發明的熱噴霧膜也可根據其產生量供於該側面部分。 用於本發明之真空裝置的組件，與先前組件相比，顯 示對於膜狀物質具優異的黏著性，可防止成膜裝置或預淸 潔裝置使用時膜狀物質剝離造成產物的污染，也顯示可長 時期連續使用。 本發明將參照以下的實施例更詳細地說明，但要瞭解 本發明並不限於彼。 (18) (18)1358462 實施例1 在0.5 MPa的壓力之下利用白色氧化鋁Grit WA#60 對鐘形石英罩的內部噴砂，然後利用純水沖洗並在烘箱中 乾燥。然後利用氬：氫流量比8 0 : 2 0且充電電力3 5千瓦 的電漿熱噴霧對鐘形石英罩內表面進行氧化锆熱噴霧膜之 形成。至於原料粉末，可使用添加5重量％氧化釔（純度 :99.9重量％ )之安定化氧化銷粉末（平均初始粒子大小 :0.2微米，平均粒子大小：50微米，純度：99 9%)。 使電漿槍與鐘形石英罩維持7〇毫米的距離。經熱噴霧之 後’在維持於4〇°C之5重量％硝酸水溶液中浸漬1小時， 然後利用超純水進行超音波沖洗並在淸潔烘箱中乾燥而製 得承載部分安定化氧化鈷的陶瓷熱噴霧膜之鐘形石英罩。 在鐘形石英罩之相同條件作用下，在5平方英寸石英 基底材料上製備氧化锆熱噴霧膜。自基底材料切下樣品並 進行表面的SEM觀察，確定存在之微細球形粒子構成的 突出狀粒子介於〇_ 2至4.0微米。由任意地自放大200倍 的SEM顯微照片中選取之100個突出狀粒子提供20微米 之平均大小。另外自1〇張放大200倍的顯微照片測量大 量突出狀粒子爲平均950個粒子/平方毫米。 將前述方法製備的鐘形石英罩裝在預淸潔的裝置中以 供使用。即使自開始使用時算起220小時之後該裝置中也 未收集到由膜狀物質剝離產生的粒子。 實施例2 -22- (19) (19)1358462 在實施例1之相同條件之下製備在5平方英寸氧化銷 熱噴霧膜，但是電漿槍與鐘形石英罩之間的距離改成120 毫米。自基底材料切下樣品並進行表面的SEM觀察，確 定存在之微細球形粒子構成的突出狀粒子·介於〇.2至3.6 微米。由任意地自放大200倍的SEM顯微照片中選取之 100個突出狀粒子提供32微米之平均大小。另外自10張 放大200倍的顯微照片測量大量突出狀粒子爲平均400個 粒子/平方毫米。 將前述方法製備的鐘形石英罩裝在預淸潔的裝置中以 供使用。即使自開始使用時算起220小時之後該裝置中也 未收集到由膜狀物質剝離產生的粒子。 實施例3 在 0.5 MPa的壓力之下利用白色氧化鋁 Grit WA#60 對鐘形石英罩的內部噴砂，然後利用純水沖洗並在烘箱中 乾燥。然後利用氬：氫流量比7 5 : 2 5，電漿槍與石英玻璃 基底材料之間的距離65毫米且充電電力35千瓦的電漿熱 噴霧對鐘形石英罩內表面進行氧化鋁熱噴霧膜之形成。關 此電漿噴霧，使用添加1重量％氧化鎂（純度：99.9重量 % )之氧化鋁粒狀粉末（平均初始粒子大小：0.5微米， 平均粒子大小：2 5微米，純度：9 9 · 9 % )。經熱噴霧之後 ，利用超純水進行超音波沖洗並在淸潔烘箱中乾燥而製得 鐘形石英罩。 在鐘形石英罩之相同條件作用下，在5平方英寸石英 -23- (20) (20)1358462 基底材料上製備添加氧化鎂的氧化鋁熱噴霧膜。自基底材 料切下樣品並進行表面的SEM觀察，確定存在之微細球 形粒子構成的突出狀粒子介於0.5至3.5微米。由任意地 自放大150倍的SEM顯微照片中選取之1〇〇個突出狀粒 子提供16微米之平均大小。另外自10張放大150倍的顯 微照片測量大量突出狀粒子爲平均1 08 0個粒子/平方毫米 〇 將前述方法製備的鐘形石英罩裝在CVD成膜裝置中 以供使用。即使自開始使用時算起1 5 0小時之後該裝置中 也未收集到由膜狀物質剝離產生的粒子。 實施例4 在實施例3之相同條件之下製備在5平方英寸氧化鉻 熱噴霧膜，但是電漿槍與鐘形石英罩之間的距離改成125 毫米。自基底材料切下樣品並進行表面的SEM觀察，確 定存在之微細球形粒子構成的突出狀粒子介於0.5至3.9 微米。由任意地自放大150倍的SEM顯微照片中選取之 100個突出狀粒子提供22微米之平均大小。另外自10張 放大150倍的顯微照片測量大量突出狀粒子爲平均860個 粒子/平方毫米。 將前述方法製備的鐘形石英罩裝在CVD成膜裝置中 以供使用。即使自開始使用時算起1 8 0小時之後該裝置中 也未收集到由膜狀物質剝離產生的粒子。 -24- (21) (21)1358462 實施例5 在0.5 MPa的壓力之下利用白色氧化鋁 Grit WA#60 對圈狀環的內表面噴砂，然後利用純水沖洗並在烘箱中乾 燥。然後利用氮氣充當電漿氣體，電漿槍與不銹鋼基底材 料之間的距離75毫米且充電電力40千瓦的電漿熱噴霧對 圈狀環內表面進行氧化釔熱噴霧膜之形成。至於原料粉末 ，使用含純度99.9重量％之15重量％氧化鑭粒狀粉末（平 均初始粒子大小：0.3微米，平均粒子大小：3 0微米）的 氧化釔粉末（平均初始粒子大小：〇. 3微米，平均粒子大 小：3 5微米）。經熱噴霧之後，利用超純水進行超音波沖 洗並在淸潔烘箱中乾燥而製得含氧化釔-氧化鑭構成之陶 瓷熱噴霧膜的濺鍍屏蔽物。 在濺鍍屏蔽物之相同條件作用下，在5平方英寸石英 不銹鋼基底材料上製備氧化釔-氧化鑭熱噴霧膜。自基底 材料切下樣品並進行表面的SEM觀察，確定存在之微細 球形粒子構成的突出狀粒子介於0.3至3.2微米。由任意 地自放大1〇〇倍的SEM顯微照片中選取之100個突出狀 粒子提供1 2微米之平均大小。另外自1 0張放大1 00倍的 顯微照片測量大量突出狀粒子爲平均2200個粒子/平方毫 米。 將前述方法製備的濺鍍屏蔽物裝在濺鍍裝置中以供使 用。即使自開始使用時算起140小時之後該裝置中也未收 集到由膜狀物質剝離產生的粒子。 (22) (22)1358462 實施例6 在實施例5之相同條件之下製備在5平方英寸氧化 釔-氧化鑭熱噴霧膜，但是電漿槍與圈狀環之間的距離改 成115毫米。自基底材料切下樣品並進行表面的SEM觀 察，確定存在之微細球形粒子構成的突出狀粒子介於0 3 至3.4微米。由任意地自放大1〇〇倍的SEM顯微照片中選 取之1〇〇個突出狀粒子提供14微米之平均大小。另外自 10張放大100倍的顯微照片測量大量突出狀粒子爲平均 1600個粒子/平方毫米。 將前述方法製備的屏蔽物裝在濺鍍裝置中以供使用。 即使自開始使用時算起1 6 0小時之後該裝置中也未收集到 由膜狀物質剝離產生的粒子。 實施例7 在實施例5之相同條件之下製備在5平方英寸氧化 釔·氧化鑭熱噴霧膜’但是電漿槍與圈狀環之間的距離改 成180毫米。自基底材料切下樣品並進行表面的SEM觀 察，確定存在之微細球形粒子構成的突出狀粒子介於〇·3 至4.8微米。由任意地自放大〗〇〇倍的SEM顯微照片中選 取之1〇〇個突出狀粒子提供25微米之平均大小。另外自 10張放大100倍的顯微照片測量大量突出狀粒子爲平均 300個粒子/平方毫米。 將前述方法製備的屏蔽物裝在濺鍍裝置中以供使用。 自開始使用之後1 〇〇小時，觀察到裝置中有膜狀物質即將 -26- (23) (23)1358462 剝離的情況。 比較實施例1 在0.5 MPa的壓力之下利用白色氧化鋁Grit WA#60 對鐘形石英罩的內部噴砂，然後利用純水沖洗並在烘箱中 乾燥。然後利用氬：氫流量比7〇: 30且充電電力40千瓦 的電漿熱噴霧對鐘形石英罩內表面進行氧化鋁熱噴霧膜之 形成。至於原料粉末，可使用純度99.9%之氧化鋁粒狀粉 末（平均初始粒子大小：0.5微米，平均粒子大小：45微 米）。使電漿槍與鐘形石英罩維持150毫米的距離。經熱 噴霧之後，利用超純水進行超音波沖洗並在淸潔烘箱中乾 燥而製得承載高純度氧化鋁之鐘形石英罩。 在鐘形石英罩之相同條件作用下，在5平方英寸石英 基底材料上製備氧化鋁熱噴霧膜。自基底材料切下樣品並 進行表面的SEM觀察。熱噴霧膜表面由熔融良好的薄片 激冷金屬形成，且未觀察到5.0微米或更小的微細球形粒 子構成之突出狀粒子。 將前述方法製備的鐘形石英罩裝在預淸潔的裝置中以 供使用。自開始使用之後70小時，觀察到該裝置中有膜 狀物質剝離產生的粒子。 比較實施例2 將在比較實施例1之相同條件之下製備的鐘形石英罩 裝在CVD成膜裝置中以供使用。自開始使用之後7〇小時 -27- (24) (24)1358462 ，觀察到該裝置中有膜狀物質剝離產生的粒子。 實施例8 使用第8圖所示的電漿熱噴霧裝置，配合氬：氫流量 比80: 20充當電漿氣體51、熱噴霧距離54爲1〇〇毫米、 熱噴霧槍移動速度600毫米/秒且間距5毫米，及粉末供 應量20克/分之平均粒子大小40微米的氧化鋁，以電力 25千瓦進行兩次熱噴霧而形成石英基底材料上含突出狀粒 子的表面層。 將歷經熱噴霧的基底材料切成顯微鏡可觀察的大小， 經超音波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴 霧膜的表面和截面。熱噴霧膜具有100微米的厚度並顯示 表面層上有山形突出狀粒子存在。表面層的電子顯微照片 如第5圖所示。 測量1 00個經任意地選取的突出狀粒子提供每個突出 的寬度10至70微米、高度5至100微米及平均高/寬比 1.2，且突出的數目爲1〇〇〇個突出/平方毫米。 鏡面修飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子顯微照片以進行 孔隙度測量證明孔隙度爲2 5 %。在偏極顯微鏡下觀察突出 狀粒子的拋光截面顯示大部分突出狀粒子都有核心狀部分 ，由此確認熱噴霧粉末係以周圍部分熔融且中心部分保持 未熔融的狀態進行熱噴霧。 比較實施例3 -28- (25) 1358462 在實施例8的相同條件之下熱噴霧而形成表面 是將熱噴霧電力改成35千瓦。將歷經熱噴霧的基 切成顯微鏡可觀察的大小，經超音波沖洗並乾燥之 雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴霧膜的表面和截面。熱 具有12〇微米的厚度並顯示表面層上有山形突出狀 在。測量1 00個經任意地選取的突出狀粒子提供每 的寬度20至2 00微米及高度4至100微米，且在 個突出狀粒子中觀察到具高/寬比0.3的平坦粒子。 飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子顯微照片以進行孔隙 證明孔隙度爲3%。在偏極顯微鏡下觀察平坦粒子 截面確認粒子都已經熔到中心部分。 實施例9 在實施例8的相同條件之下形成樣品，但是將 電力改成30千瓦並使用平均粒子大小60微米的氧 末。將歷經熱噴霧的基底材料切成顯微鏡可觀察的 經超音波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀 霧膜的表面和截面。熱噴霧膜具有120微米的厚度 表面層上有山形突出狀粒子存在。測量1 〇0個經任 取的突出狀粒子提供每個突出的寬度15至1〇〇微 度5至85微米及平均高/寬比〇.9，且突出的數目 個突出/平方毫米。鏡面修飾熱噴霧膜的截面並拍 顯微照片以進行孔隙度測量證明孔隙度爲1 8% °在 微鏡下觀察突出狀粒子的拋光截面顯示大部分突出 層，但 底材料 後，在 噴霧膜 粒子存 個突出 該100 鏡面修 度測量 的拋光 熱噴霧 化鋁粉 大小， 察熱噴 並顯示 =s£r. ±tL· 々BE 思地.进 米、商 爲 7 3 0 攝電子 偏極顯 狀粒子 -29- (26) (26)1358462 都有核心狀部分，由此確認熱噴霧粉末係以周圍部分熔融 且中心部分保持未熔融的狀態進行熱噴霧。 實施例1 0 在實施例8的相同條件之下形成樣品，但是將熱噴霧 電力改成32千瓦並使用平均粒子大小50微米的氧化鋁粉 末。然後在實施例8的相同條件之下在由此製備的熱噴霧 膜上製備熱噴霧膜，但是將熱噴霧電力改成20千瓦並使 用平均粒子大小25微米的氧化鋁粉末。將歷經熱噴霧的 基底材料切成顯微鏡可觀察的大小，經超音波沖洗並乾燥 之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴霧膜的表面和截面。 熱噴霧膜具有200微米的厚度並顯示表面層上有0.6至 3 :_6微米的微細球形粒子團塊構成的山形突出狀粒子存在 。測量1 00個經任意地選取的突出狀粒子提供每個突出的 寬度10至65微米、高度6至120微米及平均高/寬比1.6 ，且突出的數目爲1300個突出/平方毫米。鏡面修飾熱噴 霧膜的截面並拍攝電子顯微照片以進行孔隙度測量證明上 層的孔隙度爲3 2 %，且下層爲8 %。在偏極顯微鏡下觀察 突出狀粒子的拋光截面顯示大部分突出狀粒子都有核心狀 部分，由此確認熱噴霧粉末係以周圍部分熔融且中心部分 保持未熔融的狀態進行熱噴霧。 實施例1 1 使用第8圖所示的電漿熱噴霧裝置，配合氬：氫流量 -30- (27) 1358462 比75: 25充當電漿氣體51、熱噴霧距離54爲100毫 熱噴霧槍移動速度5 00毫米/秒且間距5毫米，及粉 應量15克/分之平均粒子大小30微米的球形銅粉， 力20千瓦進行兩次熱噴霧而形成不銹鋼基底材料上 出狀粒子的表面層。 將歷經熱噴霧的基底材料切成顯微鏡可觀察的大 經超音波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察 霧膜的表面和截面。熱噴霧膜具有1 0 0微米的厚度並 表面層上有山形突出狀粒子存在。測量1 00個經任意 取的突出狀粒子提供每個突出的寬度15至65微米、 至95微米及平均高/寬比1.3，且突出的數目爲1 個突出/平方毫米。在偏極顯微鏡下觀察突出狀粒子 光截面顯示大部分突出狀粒子都有核心狀部分，由此 熱噴霧粉末係以周圍部分熔融且中心部分保持未熔融 態進行熱噴霧。 實施例1 2 以實施例8的兩倍氣體流速8 0 S LM使用第8圖 的電漿熱噴霧裝置。使用氬：氫流量比90 : 1 0充當 氣體51、熱噴霧距離54爲100毫米、熱噴霧槍移動 1，000毫米/秒且間距5毫米，及粉末供應量10克/分 均粒子大小65微米的球形鋁粉，以電力70千瓦進行 熱噴霧而形成不銹鋼基底材料上含突出狀粒子的表面J 將歷經熱噴霧的基底材料切成顯微鏡可觀察的大 米、 末供 以電 含突 小， 熱噴 顯示 地選 高度 ,250 的拋 確認 的狀 所示 電漿 速度 之平 兩次 爹。 小> -31 - (28) (28)1358462 經超音波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴 霧膜的表面和截面。熱噴霧膜具有150微米的厚度並顯示 表面層上有2至9微米的微細球形粒子團塊構成之山形突 出狀粒子存在。表面層的電子顯微照片示於第4圖中。測 量100個經任意地選取的突出狀粒子提供每個突出的寬度 2〇至80微米、高度25至150微米及平均高/寬比1.8，且 突出的數目爲320個突出/平方毫米。鏡面修飾熱噴霧膜 的截面並拍攝電子顯微照片以進行孔隙度測量證明孔隙度 爲3 0%。在偏極顯微鏡下觀察突出狀粒子的拋光截面顯示 大部分突出狀粒子都有核心狀部分，由此確認熱噴霧粉末 係以周圍部分稍微地熔融且中心部分保持未熔融的狀態進 行熱噴霧。 比較實施例4 在實施例1 1的相同條件之下熱噴霧而形成表面層， 但是將熱噴霧電力改成35千瓦。將歷經熱噴霧的基底材 料切成顯微鏡可觀察的大小，經超音波沖洗並乾燥之後， 在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴霧膜的表面和截面。熱噴霧 膜具有110微米的厚度並顯示表面層上有山形突出狀粒子 存在。測量1 00個經任意地選取的突出狀粒子提供每個突 出的寬度15至180微米及高度3至70微米，且在該100 個突出狀粒子中觀察到具高/寬比0.2的平坦粒子。鏡面修 飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子顯微照片以進行孔隙度測量 證明孔隙度爲8%。在偏極顯微鏡下觀察平坦粒子的拋光 -32- (29) (29)1358462 截面確認粒子都已經熔到中心部分。 實施例1 3 使用第8圖所示的電漿熱噴霧裝置，配合:氫流量 比90: 10充當電漿氣體51、熱噴霧距離54爲80毫米' 熱噴霧槍移動速度4〇〇毫米/秒且間距5毫米’及粉末供 應量1 5克/分之利用比率1 : 1之平均粒子大小3 0微米的 氧化鋁塗覆平均粒子大小35微米的安定化氧化鍩粉末形 成的粉末，以電力25千瓦進行兩次熱噴霧而形成含突出 狀粒子的表面層。 將歷經熱噴霧的基底材料切成顯微鏡可觀察的大小’ 經超音波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴 霧膜的表面和截面。熱噴霧膜具有130微米的厚度並顯示 表面層上有山形突出狀粒子存在。測量1 〇〇個經任意地選 取的突出狀粒子提供每個突出的寬度1〇至90微米、高度 1〇至130微米及平均高/寬比1.2，且突出的數目爲1，350 個突出/平方毫米。鏡面修飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子 顯微照片以進行孔隙度測量證明孔隙度爲20%。在偏極顯 微鏡下觀察突出狀粒子的拋光截面顯示大部分突出狀粒子 都有核心狀部分，由此確認熱噴霧粉末係以存在熱噴霧粉 末周圍部分的氧化鋁粉末熔融同時存在熱噴霧粉末中心部 分的氧化結粉末保持未熔融的狀態進行熱噴霧。 實施例1 4 -33- (30) (30)1358462 爲了評估樣品對於沈積物質的黏著性，直接地在實施 例8至丨3及比較實施例3至4的樣品上沈積氮化矽膜。 抽真空至5 X 10·5 Pa之後，在室溫時形成厚度100微米的 氮化矽膜，使用矽靶並導入氬氣與氮氣的混合物達0.3 Pa 的壓力。成膜之後，使環境再返回空氣中，靜置1天，在 600°C時加熱各樣品1小時並在樣品返回室溫之後.在顯微 鏡底下檢查》實施例8至1 3中完全未觀察到剝離或粒子 生成，但比較實施例3至4的樣品顯示有的剝離現象。 實施例1 5 將實施例8至9及比較實施例3之方法製備的鐘形石 英罩裝在CVD成膜裝置中以供使用。在實施例8至9的 方法製備之屏蔽物中，即使自開始使用之後1 60小時該裝 置仍未收集到由膜狀物質剝離產生的粒子，但.在比較實施 例3的方法製備的屏蔽物中，自開始使用之後7〇小時可 觀察到由膜狀物質剝離產生的粒子。 實施例1 6 將實施例10至13及比較實施例4之方法製備的屏蔽 物裝在濺鍍成膜裝置中以供使用。在實施例10至13的方 法製備之屏蔽物中，即使自開始使用之後1 5 0小時該裝置 仍未收集到由膜狀物質剝離產生的粒子，但在比較實施例 4的方法製備的屏蔽物中，自開始使用之後60小時可觀察 到由膜狀物質剝離產生的粒子。 -34- (31) (31)1358462 實施例1 7 使用第8圖所示的電漿熱噴霧裝置’配合氬：氫流量 比95: 5充當電漿氣體51、熱噴霧距離54爲120毫米、 熱噴霧槍移動速度400毫米/秒且間距5毫米’及粉末供 應量20克/分之平均粒子大小30微米的I TO粉末（氧化 銦-10重量％氧化錫），以電力25千瓦在ITOIE (氧化錫 :10重量％ )上進行兩次熱噴霧而形成含突出狀粒子的表 面層。在此操作過程中，ITO靶表面上的侵蝕部分係經遮 蔽而無法熱噴霧，且僅有非侵蝕部分形成ITO熱噴霧膜。 將歷經熱噴霧的靶切成顯微鏡可觀察的大小，經超音 波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴霧膜的 表面和截面。熱噴霧膜具有130微米的厚度並顯示表面層 上有山形突出狀粒子存在。測量1 00個經任意地選取的突 出狀粒子提供每個突出的寬度10至140微米、高度8至 120微米及平均高/寬比0.9，且突出的數目爲1300個突出 /平方毫米。鏡面修飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子顯微照 片以進行孔隙度測量證明孔隙度爲24%。在偏極顯微鏡下 觀察突出狀粒子的拋光截面顯示大部分突出狀粒子都有核 心狀部分，由此確認熱噴霧粉末係以周圍部分熔融且中心 部分保持未熔融的狀態進行熱噴霧。 實施例1 8 使用第8圖所示的電漿熱噴霧裝置，配合氣體流速70 -35- (32) (32)1358462 SLM之氬：氫流量比90: 10充當電漿氣體51、熱噴霧距 離54爲125毫米、熱噴霧槍移動速度300毫米/秒且間距 3毫米，及粉末供應量1 5克/分之平均粒子大小1 5微米的 球形鉻粉，以電力80千瓦在鉻靶上進行兩次熱噴霧而形 成含突出狀粒子的表面層。在此操作過程中，鉻靶表面上 的侵蝕部分係經遮蔽而無法熱噴霧，且僅有非侵蝕部分形 成鉻熱噴霧膜。 將歷經熱噴霧的靶切成顯微鏡可觀察的大小，經超音 波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴霧膜的 表面和截面。熱噴霧膜具有150微米的厚度並顯示表面層 上有0.8至6.7微米的微細球形粒子團塊構成的山形突出 狀粒子存在。測量1 〇 〇個經任意地選取的突出狀粒子提供 每個突出的寬度12至130微米、高度10至14〇微米及平 均高/寬比1.1，且突出的數目爲800個突出/平方毫米。鏡 面修飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子顯微照片以進行孔隙度 測量證明孔隙度爲2 2 %。在偏極顯微鏡下觀察突出狀粒子 的拋光截面顯示大部分突出狀粒子都有核心狀部分’由此 確認熱噴霧粉末係以周圍部分熔融且中心部分保持未熔融 的狀態進行熱噴霧。 實施例1 9 使用第8圖所示的電漿熱噴霧裝置’配合氣體流速90 SLM之氬：氫流量比92: 8充當電漿氣體51、熱噴霧距 離54爲100毫米、熱噴霧槍移動速度450毫米/秒且間距 -36- (33) 1358462 3.5毫米，及粉末供應量8克/分之平均粒子大小70 的球形鋁粉，以電力70千瓦在鋁靶上進行四次熱噴 形成含突出狀粒子的表面層。在此操作過程中，鋁靶 上的侵蝕部分係經遮蔽而無法熱噴霧，且僅有非侵蝕 形成鋁熱噴霧膜。 接著在鋁粉的相同條件之下，在無氧銅背板的表 側面上進行熱噴霧四次，但使用平均粒子大小5 5微 銅-鋁混合粉末而形成含突出狀粒子的表面層。 將歷經熱噴霧的靶切成顯微鏡可觀察的大小，經 波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴霧 表面和截面。熱噴霧膜具有180微米的厚度並顯示表 上有2.5至10微米的微細球形粒子團塊構成的山形 狀粒子存在。測量1 00個經任意地選取的突出狀粒子 每個突出的寬度25至200微米、高度16至130微米 均高/寬比0.8，且突出的數目爲280個突出/平方毫米 面修飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子顯微照片以進行孔 測量證明孔隙度爲1 2%。在偏極顯微鏡下觀察突出狀 的拋光截面顯示大部分突出狀粒子都有核心狀部分， 確認熱噴霧粉末係以周圍部分熔融且中心部分保持未 的狀態進行熱噴霧。 實施例2 0 使用可高速噴霧的高速噴霧裝置，配合壓力〇·7 的丙烷氣體充當燃料氣體、壓力1.0 MPa的氧氣體充 微米 霧而 表面 部分 面與 米的 超音 膜的 面層 突出 提供 及平 。鏡 隙度 粒子 由此 熔融 MPa 當燃 -37- (34) (34)1358462 燒氣體、熱噴霧距離爲140毫米、熱噴霧槍移動速度500 毫米/秒且間距5毫米，及粉末供應量1 0克/分之平均粒子 大小60微米的球形鋁粉鋁靶與背板的表面與側面上進行 熱噴霧四次。在此操作的過程中，鋁靶表面上的侵蝕部分 係經遮蔽而無法熱噴霧，且僅有非侵蝕部分形成鋁熱噴霧 膜。 將歷經熱噴霧的靶切成顯微鏡可觀察的大小，經超音 波沖洗並乾燥之後，在雷射共焦顯微鏡下觀察熱噴霧膜的 表面和截面。熱噴霧膜具有200微米的厚度並顯示表面層 上有I·4至5.0微米的微細球形粒子團塊構成的山形突出 狀粒子存在。測量1 〇 〇個經任意地選取的突出狀粒子提供 每個突出的寬度20至180微米、高度25至240微米及平 均.高/寬比1 .6，且突出的數目爲4 80個突出/平方毫米。鏡 面修飾熱噴霧膜的截面並拍攝電子顯微照片以進行孔隙度 測量證明孔隙度爲20%。在偏極顯微鏡下觀察突出狀粒子 的拋光截面顯示大部分突出狀粒子都有核心狀部分，由此 確認熱噴霧粉末係以周圍部分稍微地熔融且中心部分保持 未熔融的狀態進行熱噴霧。 實施例2 1 將實施例17至20製備的靶裝在濺鍍成膜裝置中以供 使用。自開始使用之後1 〇〇小時的靶表面觀察到再沈積粉 末堅固地沈積於靶表面上，堅固的程度利用徒手都難以剝 離。 -38- (35) (35)1358462 比較實施例5 以實施例21的相同方式將以實施例1 7之相同方法製 備的IT 0靶裝在濺鍍成膜裝置中以供使用，但ITO粉末並 未熱噴於ITO靶表面上。自開始使用之後50小時的鞭表 面觀察到再沈積粉末自靶的未侵蝕部分剝離下來，且再沈 積的粉末散播在該靶侵蝕部分的四周。 如以上所示及說明之發明的不同變化形式與詳細內容 對於熟於此藝之士而言應更加顯而易見。試圖將該等變化 涵括於後附的申請專利範圍之精神與範圍當中。 本申請案係根據2003年，十月17日提出申請的日本 專利申請案第2003-358470號及2003年，十月31日提出 申請的日本專利申請案第2003 -3 7275 5號，其揭示內容係 以其全文併入本文中以供參考。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明的突出狀粒子實施例之電子顯微 照片圖式。 第2圖係顯示本發明的突出狀粒子實施例之電子顯微 照片圖式。 第3圖係顯示經標示之弟2圖的突出狀粒子之電子顯 微照片圖式。 第4圖係顯示實施例1 2中獲得的組件之表面結構圖 式。 -39- (36) 1358462 第5圖係顯示實施例8中獲得的組件之表面結構圖式 〇 • 第6圖係顯示本發明的突出狀粒子之寬度與高度的圖 . 式。 第7圖係顯示具有低熔點.材料環繞著高熔點材料的結 構之突出狀粒子的圖式。 第8圖係顯示用於真空裝置的組件之製造方法的圖式 ，該組件由本發明的突出狀粒子構成。 第9圖係顯示藉由電漿噴霧而製造用於真空裝置的組 件之方法的圖式，該組件由本發明的突出狀粒子構成。 【主要元件之符號說明】 2 〇 :突出狀粒子 2 1 :側面高度 22:突出狀粒子的寬度 23:突出狀粒子的高度 3 〇 :基底材料 3 1 :高熔點熱噴霧膜 3 2 :低熔點熱噴霧膜 3 3 :突出狀粒子 40 :熱噴霧槍 4 1 :熱噴霧火焰 42 :熱噴霧粉末 43:飛行熱噴霧粒子的未熔融部分 -40- (37) 44 : 飛 行 熱 噴 霧 粒 子 的 熔 融部分 4 5 ： 由 飛 行 熱 噴 霧 粒 子 未 熔融部分形成的突出狀粒子 核心 46 : 由 飛 行 熱 噴 霧 粒 子 熔 融部分形成的突出狀粒子表 皮 50 : 陰 極 5 1: 陽 極 52 ： 電 漿 氣 體 ( 供 應 罐 ) 53 ： 熱 噴 霧 粉 末 ( 供 應 罐 ) 54 ： 熱 噴 霧 距 雜 離 55 ： 基 底 材 料 56 ： 突 出 狀 粒 子 層