TWI415913B - 噴塗製程之粉料及其形成方法以及使用此粉料之噴塗層及其形成方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種噴塗製程之粉料及其形成方法,以及使用此粉料之噴塗層及其形成方法,且特別是有關於一種具有較少孔隙之噴塗製程之粉料及其形成方法,以及使用此粉料之具有較佳層密度之噴塗層及其形成方法。
一般的電漿處理系統(plasma processing system)係充電來源氣體(source gas)而成為電漿,且來源電漿係用以處理例如是半導體晶圓之基板。除了處理基板之外,來源電漿會造成電漿處理系統之處理室(process chamber)之內壁受損。因此,用以防止處理室受損之保護層係塗佈於處理室之內壁。噴塗層(spray-coating layer)係為最常見之電漿處理室之保護層,用以防止來源電漿蝕刻處理室之內壁。噴塗層係透過使用粉料之噴塗製程而形成。粉料包括氧化釔(Y2
O3
)、氧化鋁(Al2
O3
)、氧化矽(SiO2
)、碳化硼(B4
C)等。
第1A圖繪示習知噴塗層之剖面圖。第1B圖繪示第1A圖中之部分放大圖。
請參照第1A圖及第1B圖,習知噴塗層具有結晶狀結構且具有許多孔隙。處理室中之來源電漿穿透噴塗層之結晶狀結構中的空間,使得來源電漿蝕刻噴塗層。因此,
噴塗層係由電漿處理系統之處理室之內表面脫落,造成來源電漿直接損害處理室之內表面。
本發明係提出一種噴塗製程之粉料,此粉料具有非晶結構且較少孔隙。
本發明之一實施例提出一種上述之噴塗製程之粉料之形成方法。
本發明之一實施例提出一種使用上述粉料形成之噴塗層,此粉料具有較佳之層密度。
本發明之一實施例提出一種上述噴塗層之形成方法。
根據本發明,提出一種噴塗製程之噴粉。噴粉包括粗糙顆粒。粗糙顆粒包括氧化釔及氧化鋁,且其平均直徑約介於20 μm至60 μm。
一實施例中,氧化釔與氧化鋁之重量比係介於1:0.4至1:1。
根據本發明,提出一種噴塗製程之噴粉。噴粉包括平均直徑約為20 μm至60 μm之顆粒,且噴粉係由漿料混合物所產生。漿料混合物包括第一漿料及第二漿料。第一漿料包括平均直徑約為0.01μm至2 μm之氧化釔顆粒、用以均勻分散氧化釔顆粒之第一分散劑、用以結合氧化釔顆粒之第一結合劑及第一溶劑。氧化釔顆粒、第一分散劑及第一結合劑係溶解於第一溶劑中。第二漿料包括平均直徑約介於0.5 μm至2 μm之氧化鋁顆粒、用以均勻分散氧化鋁
顆粒之第二分散劑、用以結合氧化鋁顆粒之第二結合劑及第二溶劑。氧化鋁顆粒、第二分散劑及第二結合劑係溶解於第二溶劑中。
一實施例中,第一分散劑包括鹼性材料,第二分散劑包括酸性材料。第一分散劑與第一漿料之比例約介於0.3 wt%至0.5 wt%。第二分散劑與第二漿料之比例約介於0.3 wt%至2 wt%。
一實施例中,第一結合劑與第一漿料之比例約介於2 wt%至3 wt%。第二結合劑與第二漿料之比例約介於2 wt%至3 wt%。
一實施例中,固體材料與第一漿料及第二漿料之比例分別約介於20 wt%至30 wt%。
一實施例中,漿料混合物中之氧化釔與氧化鋁之重量比約介於1:0.4至1:1。
根據本發明,提出一種噴塗製程之噴粉之形成方法。首先,形成具有氧化釔顆粒、第一分散劑及第一溶劑之第一漿料。第一分散劑係用以分散氧化釔顆粒。接著,形成具有氧化鋁顆粒、第二分散劑及第二溶劑之第二漿料。第二分散劑係用以分散氧化鋁顆粒。然後,藉由混合第一漿料及第二漿料而形成漿料混合物。再者,對漿料混合物進行噴霧乾燥製程及加熱處理製程,藉以形成包括氧化釔及氧化鋁之粗糙顆粒。
一實施例中,氧化釔顆粒之平均直徑約介於0.01 μm至2 μm。氧化鋁顆粒之平均直徑約介於0.5 μm至2 μm。
一實施例中,第一分散劑包括鹼性材料。第一分散劑包括至少一材料,此材料係選自於由有羧基之材料、具有酯基之材料、具有氨基之材料及其組合所組成之群組。第一分散劑與第一漿料之比例約介於0.3 wt%至0.5 wt%。
一實施例中,第二分散劑包括酸性材料。第二分散劑包括至少一材料,此材料係選自於由有羧基之材料、具有酯基之材料、具有氨基之材料及其組合所組成之群組。第二分散劑與第二漿料之比例約介於0.3 wt%至2 wt%。
一實施例中,第一漿料具有鹼性特性,且第二漿料具有酸性特性。第一漿料中之氧化釔顆粒具有負表面電荷,第二漿料中之氧化鋁顆粒具有正表面電荷。氧化釔顆粒及氧化鋁顆粒係藉由靜電吸引而彼此結合。
一實施例中,固體材料與第一漿料及第二漿料之比例分別約介於20 wt%至30 wt%。
一實施例中,第一溶劑及第二溶劑包括有機材料或水溶液。
一實施例中,第一漿料更包括用以結合氧化釔顆粒之第一結合劑。第二漿料更包括用以結合氧化鋁顆粒之第二結合劑。
一實施例中,第一結合劑包括具有聚乙烯基之材料或具有丙烯酸基之材料。第一結合劑與第一漿料之比例約介於2 wt%至3 wt%。第二結合劑包括具有聚乙烯基之材料或具有丙烯酸基之材料。第二結合劑與第二漿料之比例約介於2 wt%至3 wt%。
一實施例中,在漿料混合物中,第一漿料之氧化釔與第二漿料之氧化鋁之重量比約介於1:0.4至1:1。
一實施例中,對漿料混合物進行之加熱處理製程係於約介於800℃至1,500℃之溫度下進行。
一實施例中,形成方法包括以下步驟。行程包括氧化釔顆粒之第一漿料。幸成包括氧化鋁顆粒之第二漿料。形成漿料混合物。進行噴霧乾燥製程。加熱處理製程可於大氣、氫氣、氧氣、氮氣或其混合氣體中進行。
根據本發明,提出一種噴塗製程之噴粉之形成方法。首先,提供噴粉。噴粉具有粗糙顆粒,且粗糙顆粒包括氧化釔及氧化鋁。接著,噴灑處於溶解狀態之噴粉於物體上。顆粒之平均直徑約介於20 μm至60 μm。
一實施例中,噴粉係藉由大氣電漿噴塗(atomspheric plasma spray,APS)製程、高速火焰(high-velocity oxygen-fuel,HVOF)噴塗製程、真空電漿噴塗(vacuum plasma spray,VPS)製程或動力噴灑(kinetic spray)製程而被噴灑。
根據本發明,提出一種噴塗製程之噴粉之形成方法。首先,準備噴粉。噴粉係使用包括第一漿料及第二漿料之漿料混合物。噴粉包括平均直徑約為20 μm至60 μm之顆粒。第一漿料包括平均直徑約為0.01 μm至2 μm之氧化釔顆粒、用以分散氧化釔顆粒之第一分散劑、用以結合氧化釔顆粒之第一結合劑及第一溶劑。氧化釔顆粒、第一分散劑及第一結合劑係溶解於第一溶劑中。第二漿料包括平均
直徑約介於0.5 μm至2 μm之氧化鋁顆粒、用以均勻分散氧化鋁顆粒之第二分散劑、用以結合氧化釔顆粒之第二結合劑及第二溶劑。氧化鋁顆粒、第二分散劑及第二結合劑係溶解於第二溶劑中。接著,噴灑處於溶解狀態之噴粉於物體上。
一實施例中,第一分散劑包括鹼性材料,第二分散劑包括酸性材料。第一分散劑與第一漿料之比例約介於0.3 wt%至0.5 wt%。第二分散劑與第二漿料之比例約介於0.3 wt%至2 wt%。
一實施例中,第一結合劑與第一漿料之比例約介於2 wt%至3 wt%,第二結合劑與第二漿料之比例約介於2 wt%至3 wt%。
一實施例中,固體材料與第一漿料及第二漿料之比例分別約介於20 wt%至30 wt%。
一實施例中,在漿料混合物中,第一漿料之氧化釔與第二漿料之氧化鋁之重量比約介於1:0.4至1:1。
一實施例中,噴粉係藉由大氣電漿噴塗製程、高速火焰噴塗製程、真空電漿噴塗製程或動力噴灑製程而被噴灑。
根據本發明,提出一種包括氧化以及氧化鋁之噴塗層。噴塗層具有非晶結構,並藉由噴塗製程而形成。
一實施例中,噴塗層之孔隙率約介於0.5%至2%。
一實施例中,噴塗層之黏著強度至少約為13MPa。
一實施例中,噴塗層之硬度至少約為650HV。
一實施例中,漿料混合物中,第一漿料之氧化釔與第二漿料之氧化鋁之重量比約介於1:0.4至1:1。噴塗製程中所使用之噴粉之平均直徑約為20 μm至60 μm。
一實施例中,噴塗層係位於處理室之內部元件之表面上。電漿製程係於處理室中之基板上進行。
根據本發明之實施例,噴粉係形成粗糙顆粒。粗糙顆粒包括氧化釔及氧化鋁,且其平均直徑約為20 μm至60 μm。噴塗層係藉由使用噴粉之噴塗製程而形成,因而具有非晶結構及低孔隙率。因此,當噴塗層形成於電漿處理系統之內部時,可充分防止來源電漿穿過噴塗層。如此一來,噴塗層可防止來源電漿直接接觸電漿處理系統。此外,噴塗層可充分黏著於電漿處理系統,用以防止噴塗層與電漿處理系統分離,進而減少由噴塗層造成之污染。具體地來說,噴塗層可充分防止來源電漿蝕刻電漿處理系統,進而顯著地改善電漿處理系統之壽命。
噴塗層係藉由使用噴粉之噴塗製程所形成。噴粉包括平均直徑約為20 μm至60 μm之粗糙顆粒。因此,當噴塗層形成於電漿處理系統之內部時,可充分地防止來源電漿穿過噴塗層。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
請參考所附圖式,本發明之實施例係更完整地揭露如
下。然而,本發明並非以此為限。本發明可具有多種不同之實施例,且不以以下所述之實施例為限。以下所述之實施例係用以完整地揭露本發明,使得本發明所屬技術領域中具有通常知識者可完全了解本發明。為了更清楚說明本發明,圖式之層及區域之尺寸及相對尺寸可能被誇張地繪示。
當出現「一元件位於於另一元件之上」或「一元件連接或耦接於另一元件」之敘述時,一元件可直接配置於另一元件之上,或直接連接或耦接於另一元件,或有再一元件或中間層介於兩者之間。相對地,當出現「一元件直接位於另一元件之上」或「一元件直接連接於另一元件」之敘述時,兩者間並無其他元件或中間層。相似之元件係以相似之符號標示。此處所使用「且/或」之敘述係包括所列出項目之全部任意組合。
雖然此處可用第一、第二、第三或其他敘述描述不同元件、成分、區域、層且/或部分,然而這些元件、成分、區域、層且/或部分並不受限於此些敘述,此些敘述僅用以區分不同的元件、成分、區域、層且/或部分。因此,在不脫離本發明之精神下,第一元件、成分、區域、層或部分可描述為第二元件、成分、區域、層或部分。
此處之空間相對用詞,例如是「下」、「之下」、「上」、「之上」或其他類似用詞,可用於簡單地描述如所附圖式中所繪示之元件,或某特徵與另一元件或特徵之關係。可了解的是,此些空間相對用詞係包括其他方位之描述,並
非受限於圖式中之方向。舉例來說,當圖式中之裝置上下顛倒時,「一元件位於另一元件或特徵之下」之敘述則變為「一元件位於另一元件或特徵之上」。因此,「下」之用詞係包括「上」和「下」兩種方位。元件可朝向其他方向(旋轉90度或朝向其他方向),而此處使用之空間相對用詞係被對應地解釋。
此處之用詞僅用以敘述本發明之實施例,並非用以限制本發明。除非特別註明,否則此處所用之「一」及「此」之單數形式之敘述,亦包括複數之形式。此處所用之「包含」及「包括」所述之特徵、整數、步驟、操作、元件或成份,並非排除其他之特徵、整數、步驟、操作、元件、成份或其組合。
此處敘述之本發明之實施例係參照所附之剖面圖,且剖面圖係繪示本發明之理想化之實施例(及中間結構)。因此可預期的是例如是由製造技術且/或誤差所造成的與圖式之形狀之差異。本發明之實施例不應視為特定區域之形狀的限制,而應包括例如是由製造所造成之形狀差異。舉例來說,繪示為矩形之植入區域(implanted region)可典型地具有圓形或彎曲之特徵,且/或由植入區域變為非植入區域時,其變化可為邊緣梯度式變化而非二元式變化。同樣的,由植入形成之隱埋區(buried region)可能導致某些植入位於隱埋區與進行植入的表面之間。因此,繪示於圖中之區域僅為示意圖,其形狀並非用以描繪裝置之區域的實際形狀,且並非用以限制本發明之範圍。
除非另外定義,此處所使用之所有用詞(包括技術及科學用詞),係與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所了解之意義相同。此外,除非特別定義,此處所使用之普通字典所定義之用詞,當與相關技藝中之此用詞之意義一致,而非指理想化或過度正式之意思。
第2圖繪示依照本發明之實施例之噴塗製程之粉料。
請參照第2圖,噴塗製程之粉料(以下稱為噴粉)可由漿料混合物(slurry mixture)提供,漿料混合物包括第一漿料及第二漿料。
一實施例中,第一漿料可包括氧化釔顆粒、第一分散劑、第一結合劑及第一溶劑。
舉例來說,氧化釔顆粒之直徑可約為0.01 μm至2 μm。由於噴粉具有氧化釔顆粒之粗糙顆粒結構,當氧化釔顆粒之直徑約小於0.01 μm時,噴粉之平均直徑可能會因而減少。因此,氧化釔顆粒可能會變得難以精確地控制,進而使得噴粉難以形成氧化釔之球狀顆粒結構。相對地,當氧化釔顆粒之直徑約大於2 μm時,氧化釔顆粒可能會彼此結合而形成具有大孔隙率之具有顆粒結構之晶體。
第一分散劑可於第一漿料中均勻地分散氧化釔顆粒。一實施例中,第一分散劑可具有鹼性特性。舉例來說,第一分散劑可包括一鹼性材料。此外,第一分散劑可形成為鹼性混合物,使得固體或液體之分散劑溶解為鹼性溶劑。第一分散劑可例如包括具有羧基之材料、具有酯基之材料及具有氨基之材料。此些材料可單獨使用或混合使
用。第一分散劑之酸鹼度可介於10至12。本實施例中,第一分散劑之酸鹼度約為10。鹼性之第一分散劑中之氧化釔顆粒具有負表面電荷。
當第一漿料中之第一分散劑之比例約超過0.5 wt%時,在噴霧乾燥製程(spray-drying process)中,具有粗糙顆粒結晶結構之噴粉中之氧化釔顆粒難以形成球狀。舉例來說,當噴霧乾糙製程在極高溫下進行時,球狀噴粉之內部及外表面具有不同之硬度,使得噴粉中之溶劑穿透噴粉之外表面而向外流出噴粉之球狀顆粒,進而於噴粉顆粒之外表面形成坑洞。相對地,當部分噴粉中之分散劑之比例過高時,噴粉中之溶劑之蒸發率可能會出現局部性的差異,使得溶劑可能會局部地流出球狀噴粉之外。因此,噴粉可能會成為非球狀。
電漿處理製程中,當非球狀之噴粉噴灑至處理室之內表面時,噴粉之流動性可能會被劣化,且噴粉可能無法均勻地供應至電漿槍中。因此,藉由噴塗製程而形成於處理室之內表面之薄層(噴塗層)具有非均勻之材料特性,且連接至電漿槍之供應管可能會被噴粉所阻塞。此外,當噴粉之結晶狀結構中具有許多孔隙及空間時,噴塗層可能亦會有許多孔隙與空間,因而增加噴塗層之孔隙率。
當第一漿料中之第一分散劑之比例少於約0.3 wt%時,由於第一分散劑之份量極少,第一漿料之黏滯性可能會明顯地增加。因此,氧化釔顆粒可能會彼此黏合,且第一結合劑可能無法充分地與氧化釔顆粒反應。如此一來,
由於粗糙顆粒結構中之結合強度弱,噴粉中氧化釔之粗糙顆粒結構可能會輕易地破裂。此外,第一漿料及第二漿料之漿料混合物的流動性可能會劣化。當第一漿料中之第一分散劑之比例約小於0.3 wt%時,噴霧乾燥製程中之噴霧乾燥器(spray dryer)可能會被漿料混合物阻塞。
因此,第一漿料中之第一分散劑可約介於0.3 wt%至0.5 wt%。
一實施例中,第一結合劑可能改善第一漿料中之氧化釔顆粒之結合強度。當第一漿料中之第一結合劑之比例約少於2 wt%時,氧化釔顆粒無法充分地彼此結合,使得具有氧化釔顆粒之粗糙顆粒結構之噴粉無法形成球狀。相對地,當第一漿料中之第一結合劑之比例約大於3 wt%時,雖然噴粉可充分地形成球狀,卻增加了第一漿料之黏滯性,因而降低了第一漿料及第二漿料之漿料混合物的流動性。如此一來,噴霧乾燥製程中之噴霧乾燥器會被漿料混合物所阻塞。因此,第一漿料中之第一結合劑之比例可約介於2 wt%至3 wt%。第一結合劑可包括乙烯基材料及丙烯酸材料。當第一結合劑包括乙烯基材料時,第一溶劑可包括例如是乙醇之有機材料。當第一結合劑包括丙烯酸材料時,第一溶劑可包括水溶液。乙烯基材料可例如包括乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate,EVA)樹脂、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)樹脂、乙烯聚合物(polyvinyl pyrolidine)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)樹脂、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral)、聚醋酸乙烯酯
(polyvinyl acetate)、聚乙烯醚(polyvinyl ether)等。此些材料可單獨使用或混合使用。丙烯酸材料可例如包括聚甲基丙烯酸(poly(methacrylic acid))、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate))、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚丙烯酸丁酯(poly(n-butyl acrylate))、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(poly(styrene-co-methyl methacrylate))等。此些材料可單獨使用或混合使用。
一實施例中,第一漿料可包括第一溶劑。第一溶劑可包括有機溶劑或水溶液。
第一漿料可由球磨機(ball mill)形成。第一漿料中之固體材料之比例(以下稱為固體率)係正比於第一分散劑之比例。當第一漿料中之固體率約小於20 wt%時,氧化釔顆粒很難溶解於第一溶劑,因而減少粗糙結構之顆粒尺寸。相對地,當第一漿料中之固體率約大於30 wt%時,第一漿料之黏滯性可能很高,使得形成噴粉之製程過於快速而無法準確地控制。此外,第一漿料中之第一分散劑之比例可能過高,使得噴粉形成為非球狀。基於此些原因,第一漿料中之固體率可約介於為20 wt%至30 wt%。
一實施例中,第二漿料可包括氧化鋁顆粒、第二分散劑、第二結合劑及第二溶劑。
舉例來說,氧化鋁顆粒之直徑可約為0.5 μm至2 μm。由於噴粉具有氧化鋁之粗糙結構結構,當氧化鋁顆粒之直徑約小於0.5 μm時,噴粉之平均直徑可能因而減少。
因此,氧化鋁顆粒可能會變得難以準確地控制,進而造成噴粉難以形成球狀顆粒結構。相對地,當氧化鋁顆粒之直徑約大於2 μm時,氧化鋁顆粒可能會彼此結合而形成具有大孔隙率之具有顆粒結構之晶體。
第二分散劑可均勻地分散第二漿料中之氧化鋁顆粒。一實施例中,第二分散劑可具有酸性特性。舉例來說,第二分散劑可包括酸性材料。或者,第二分散劑可形成為酸性混合物,使得固體或液體分散劑溶解於酸性溶劑中。舉例來說,第二分散劑可包括具有羧基之材料、具有酯基之材料及具有氨基之材料。此些材料可單獨使用或混合使用。第二分散劑之酸鹼度可約介於2至4。本實施例中,第二分散劑之酸鹼度約為2。第二分散劑中之氧化鋁顆粒具有正表面電荷。
當第二漿料中之第二分散劑之比例約大於2 wt%時,氧化鋁顆粒難以於噴粉中形成球狀顆粒結構。其原因係與當第一漿料中之第一分散劑之比例約大於0.5 wt%時之狀況相同。
當第二漿料中之第二分散劑之比例約小於0.3 wt%時,噴粉中氧化鋁之粗糙顆粒結構可能會輕易地破裂。其原因係與當第一漿料中之第一分散劑之比例約小於0.3 wt%時之狀況相同。此外,第一漿料及第二漿料之漿料混和物的流動性亦會被劣化。因此,當第二漿料中之第二分散劑之比例約小於0.3 wt%,會使得噴霧乾燥製程中之噴霧乾燥器被漿料混合物所阻塞。
因此,第二漿料中之第二分散劑之比例約介於0.3 wt%至2 wt%。
一實施例中,第二結合劑可能會改善第二漿料中之氧化鋁顆粒之結合強度。當第二漿料中之第二結合劑之比例約小於2 wt%時,氧化鋁顆粒無法充分地彼此結合,造成具有氧化鋁顆粒之粗糙顆粒結構之噴粉可能無法形成球狀。相對地,當第二漿料中之第二結合劑之比例約大於3 wt%時,雖然噴粉可能充分地形成球狀,卻快速地增加了第二漿料之黏滯性,因而降低了第一漿料及第二漿料之漿料混合物的流動性。如此一來,噴霧乾燥製程中之噴霧乾燥器會被漿料混合物所阻塞。因此,第二漿料中之第二結合劑之比例約介於2 wt%至3 wt%。第二結合劑具有實質上與第一結合劑相同之結構與功能,因此以下省略第二結合劑之詳細敘述。
一實施例中,第二漿料可包括第二溶劑。第二溶劑可包括有機溶劑或水溶液。
第二漿料可由球磨機所形成。第二漿料之固體率係正比於第二分散劑之比例。當第二漿料之固體率約小於20 wt%時,氧化鋁顆粒難以溶解於第二溶劑中,因而減少粗糙顆粒結構之顆粒尺寸。相對地,當第二漿料中之固體率約大於30 wt%時,第二漿料之黏滯性可能很高,使得形成噴粉之製程過於快速而無法準確地控制。此外,第二漿料中之第二分散劑之比例可能過高,而使得噴粉形成非球狀。基於此些原因,第二漿料中之固體率可約介於20 wt%
至30 wt%。
當第一漿料混合物之氧化釔與氧化鋁之重量比約介於1:9至4:6時,包括第一漿料混合物之噴粉之噴塗層具有氧化鋁之特性,而有高機械強度及低黏著強度。相對地,當第二漿料混合物中之氧化釔與氧化鋁之重量比約介於8:2至9:1時,包括第二漿料混合物之噴粉之噴塗層具有氧化釔之特性,而具有低機械強度及黏著強度。因此,漿料混合物之氧化釔與氧化鋁之重量比係介於5:5至7:3。本實施例中,漿料混合物之氧化釔與氧化鋁之重量比約為5:5。在此情況下,由包括漿料混合物之噴粉所形成之噴塗層同時具有氧化鋁及氧化釔之特性,而具有高機械強度及黏著強度。
噴粉係透過數個使用漿料混合物之製程步驟而形成。漿料混合物可包括第一漿料及第二漿料。第一漿料係為氧化釔顆粒、第一分散劑、第一結合劑及第一溶劑之混合物。第二漿料係為氧化鋁顆粒、第二分散劑、第二結合劑及第二溶劑之混合物。
一實施例中,具有粗糙顆粒之噴粉顆粒可包括氧化釔及氧化鋁。當具有粗糙顆粒之噴粉顆粒之平均直徑約小於20 μm時,噴粉顆粒之尺寸過小,使得噴粉可能無法充分地噴灑至物體之表面。相對地,當具有粗糙顆粒之噴粉顆粒之平均直徑約大於60 μm時,噴粉顆粒之尺寸過大,使得噴粉可能結塊於物體之表面,因而降低物體上之噴塗層之均勻性。
因此,噴粉之粗糙顆粒之平均直徑可約介於20 μm至60 μm。本實施例中,噴粉顆粒之平均直徑約為30 μm至40 μm。
噴粉係透過噴塗製程而於物體上形成為噴塗層,藉以改善機械強度及黏著強度,並減少噴塗層中之顆粒結晶結構之孔隙與空間。
第3圖繪示依照本發明之實施例之噴粉形成方法之處理步驟之流程圖。
請參照第3圖,混合氧化釔、第一分散劑及第一結合劑於第一溶劑中以形成第一漿料(步驟S110)。
一實施例中,第一漿料可包括氧化釔顆粒、第一分散劑、第一結合劑及第一溶劑。氧化釔顆粒之直徑約介於0.01 μm至2 μm。第一分散劑係用以均勻地分散氧化釔顆粒。第一結合劑係用以結合氧化釔顆粒。氧化釔顆粒、第一分散劑及第一結合劑係溶解於第一溶劑中。當氧化釔顆粒間之結合強度足以使得氧化釔顆粒彼此結合時,第一漿料可不包括第一結合劑。
第一漿料中之氧化釔顆粒、第一分散劑、第一結合劑及第一溶劑係實質上與參照第2圖所詳細敘述之噴粉中之成分相同,因此以下省略氧化釔顆粒、第一分散劑、第一結合劑及第一溶劑之詳細敘述。
以下參照第4圖詳細說明第一漿料之形成方法之處理步驟。
第4圖繪示第3圖中之第一漿料之形成方法之處理步
驟之流程圖。
請參照第3圖。首先,準備第一溶劑以形成第一漿料(步驟S111)。舉例來說,第一溶劑可包括例如是乙醇之有機溶劑。其次,將氧化釔顆粒加入第一溶劑中(步驟S112)。然後,將第一分散劑加入第一溶劑與氧化釔顆粒之混合物中(步驟S113)。一實施例中,第一分散劑可包括鹼性羧基材料。第一分散劑使得氧化釔顆粒具有負表面電荷。舉例來說,第一分散劑與第一漿料之混合物之比例可約為0.3 wt%至0.5 wt%。接著,將第一結合劑加入第一溶劑、氧化釔顆粒及第一分散劑之混合物中(步驟S114)。舉例來說,第一結合劑可包括聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral),且聚乙烯醇縮丁醛與第一漿料之混合物的比例約介於2 wt%至3 wt%。
上述實施例中,氧化鋁顆粒、第一分散劑及第一結合劑係依序加入第一溶劑中。然而,本發明所屬技術領域中具有通常知識者都可了解,其實際順序可依照處理條件而改變。
之後,使用球磨機將氧化釔顆粒、第一分散劑及第一結合劑混合於第一溶劑中,藉以形成第一漿料之混合物。
請參照第3圖,氧化鋁、第二分散劑及第二結合劑係混合於第二溶劑中以形成第二漿料(步驟S120)。
一實施例中,第二漿料可包括氧化鋁顆粒、第二分散劑、第二結合劑及第二溶劑。氧化鋁顆粒之直徑約介於0.5 μm及2 μm。第二分散劑係用以均勻地分散氧化鋁顆粒。
第二結合劑係用以結合氧化鋁顆粒。氧化釔顆粒、第二分散劑及第二結合劑係溶解於第二溶劑中。當氧化鋁顆粒間之結合強度足以使得氧化鋁顆粒彼此結合時,第二漿料可不包括第二結合劑。
第二漿料中之氧化鋁顆粒、第二分散劑、第二結合劑及第二溶劑係實質上與參照第2圖而詳細敘述之噴粉之成分相同,因此以下省略氧化鋁顆粒、第二分散劑、第二結合劑及第二溶劑之詳細敘述。
以下參照第5圖詳細說明第二漿料之形成方法之處理步驟。
第5圖繪示第3圖中之第二漿料之形成方法之處理步驟之流程圖。
請參照第5圖。首先,準備第二溶劑以形成第二漿料(步驟S121)。舉例來說,第二溶劑可包括例如是乙醇之有機溶劑。其次,將氧化鋁顆粒加入第二溶劑中(步驟S122)。接著,將第二分散劑加入第二溶劑及氧化鋁顆粒之混合物中(步驟S123)。一實施例中,第二分散劑可包括酸性羧基(acidic carboxyl)材料。第二分散劑使得氧化鋁顆粒具有正表面電荷。舉例來說,第二分散劑與第二漿料之混合物之比例約介於0.3 wt%至2 wt%。然後,將第二結合劑加入第二溶劑、氧化鋁顆粒及第二分散劑之混合物中(步驟S124)。舉例來說,第二結合劑可包括聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral),且聚乙烯醇縮丁醛與第二漿料之混合物之比例約介於2 wt%至3 wt%。
上述實施例中,氧化鋁顆粒、第二分散劑及第二結合劑係依序加入第二溶劑中。然而,本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可了解,實際之順序可依照處理條件而改變。
之後,使用球磨機將氧化鋁顆粒、第二分散劑及第二結合劑混合於第二溶劑中,藉以形成第二漿料之混合物。
請參照第3圖,第一漿料及第二漿料係彼此混合,藉以形成漿料混合物(步驟S130)。一實施例中,第一漿料及第二漿料係彼此混合,且氧化釔與氧化鋁之重量比約介於5:5至7:3,亦即約為1:0.4至1:1。
第6圖繪示第3圖中之漿料混合物中之氧化釔與氧化鋁之結合機制。
請參照第6圖,每個氧化釔粒子10具有一負表面電荷,且每個氧化鋁粒子20具有一正表面電荷。因此,氧化釔粒子10係藉由靜電吸引而與氧化鋁粒子20緊密結合。
請參照第3圖,對漿料混合物進行噴霧乾燥製程及加溫處理製程,藉以形成包括氧化釔及氧化鋁之顆粒,且此些顆粒具有粗糙顆粒結構(步驟S140)。換言之,此些顆粒之形成係透過對於漿料混合物進行噴霧乾燥製程之連續處理步驟,並對乾燥之漿料混合物進行加溫處理製程。
當漿料混合物注入乾燥處理室時,噴霧乾燥製程係於乾燥處理室中進行,且溫度約介於60℃至110℃。當進行噴霧乾燥製程之溫度約小於60℃時,漿料混合物中之有
機溶劑可能無法充分地揮發,因而增加噴霧乾燥製程之時間。具體地來說,當使用中性溶劑及酒精溶劑做為漿料混合物之有機溶劑時,有機溶劑難以於小於60℃之溫度下揮發,因而顯著地減少噴霧乾燥製程之效率。舉例來說,中性溶劑可例如是純水,而酒精溶劑例如是甲醇及乙醇。此外,當噴霧乾燥製程於高於110℃之溫度下進行時,漿料混合物中之有機溶劑可能會快速揮發而使得噴粉中產生許多孔隙。因此,噴霧乾燥製程係於約介於60℃至110℃之溫度下進行,且漿料混合物係轉變為噴粉。
接著,乾燥之漿料混合物或噴粉係於乾燥處理室中被加熱至一高溫,藉以改善噴粉之硬度。當加熱處理製程於約小於800℃之溫度下進行時,噴粉難以具有足夠之硬度,造成噴粉之球狀顆粒破裂及變平。如此一來,連接至電漿槍而使噴粉通過之管線可能會被噴粉所阻塞。相對地,當加熱處理製程於約大於1,500℃之溫度下進行時,噴粉中之氧化釔及氧化鋁係彼此反應而形成團狀之粉料。因此,加熱處理製程係於約介於800℃至1,500℃之溫度下進行,且噴粉可具有足夠之硬度。當噴霧乾燥製程及加熱處理製程完畢之後,上述之漿料混合物係變為具有氧化釔及氧化鋁之粗糙顆粒之噴粉,且氧化釔及氧化鋁之平均直徑約介於20 μm至60 μm。
如此一來,由包括氧化釔之第一漿料以及包括氧化鋁之第二漿料形成之漿料混合物可形成具有粗糙顆粒結構之噴粉,且其平均直徑約介於20 μm至60 μm。
形成噴粉之製程可於大氣、氫氣、氧氣、氮氣或其混合氣體中進行。換句話說,形成第一漿料之步驟S110、形成第二漿料之步驟S120、形成漿料混合物之步驟S130、形成噴霧乾燥製程之步驟S140及漿料混合物之加熱處理製程可於大氣、氫氣、氧氣、氮氣或其混合氣體中進行。本實施例中,噴霧乾燥製程可於大氣中進行,且加熱處理製程可於大氣、氫氣、氧氣或氮氣中進行。
噴塗層之噴粉可包括具有氧化釔及氧化鋁之粗糙顆粒,使得噴塗層具有非晶結晶結構,並減少噴塗層之孔隙及空間。因此,當噴塗層形成於電漿處理室之內表面時,可充分地防止來源電漿穿過噴塗層。此外,噴塗層可充分地黏合於處理室之內表面,防止電漿處理系統中之噴塗層與處理室之內表面分離。如此一來,噴塗層可充分防止由於來源電漿造成之電漿處理系統之蝕刻。
以下敘述使用噴粉之噴塗層之形成方法以及包括噴粉之噴塗層。
第7圖繪示依照本發明之實施例之噴塗層形成方法之流程圖。
請參照第7圖。首先,準備噴粉(步驟S210)。噴粉包括數個氧化釔及氧化鋁之粗糙顆粒,且其直徑約介於20 μm至60 μm。一實施例中,噴粉可透過使用漿料混合物之噴霧乾燥製程而形成。漿料混合物係包括第一漿料及第二漿料。第一漿料可包括氧化釔顆粒、第一分散劑、第一結合劑及第一溶劑。氧化釔顆粒之直徑約為0.01 μm至2
μm。第一分散劑係用以均勻地分散氧化釔顆粒。第一結合劑係用以結合氧化釔顆粒。氧化釔顆粒、第一分散劑及第一結合劑係溶解於第一溶劑中。第二漿料可包括氧化鋁顆粒、第二分散劑、第二結合劑及第二溶劑。氧化鋁顆粒之直徑約介於0.5 μm至2 μm。第二分散劑係用以均勻地分散氧化鋁顆粒。第二結合劑係用以結合氧化鋁顆粒。氧化鋁顆粒、第二分散劑及第二結合劑係溶解於第二溶劑中。一實施例中,漿料混合物中之氧化釔與氧化鋁之重量比約介於5:5至7:3,亦即介於1:0.4至1:1。
之後,噴粉係溶解且噴灑於物體上(步驟S220)。一實施例中,噴粉可藉由大氣電漿噴塗(atomspheric plasma spray,APS)製程、高速火焰(high-velocity oxygen-fuel,HVOF)噴塗製程、真空電漿噴塗(vacuum plasma spray,VPS)製程或動力噴灑(kinetic spray)製程而被溶解及噴灑。藉此,噴塗層係形成於物體之表面。
第8A圖繪示依照本發明之實施例之噴塗層之表面剖面圖。第8B圖繪示第8A圖之部分噴塗層之放大圖。
請參照第8A圖及第8B圖,噴粉之顆粒具有包括氧化釔及氧化鋁之粗糙顆粒結構,且噴粉係於物體上形成噴塗層,使得噴塗層具有非晶結晶結構。如此一來,噴塗層中之結晶結構中之孔隙及空間變少,進而降低了噴塗層之孔隙率。舉例來說,噴塗層之孔隙率約介於0.5%至2%。更具體地來說,其孔隙率約介於0.5%至1%。此外,噴塗層之黏著強度約大於13MPa,且其強度約大於650HV。更
具體地來說,噴塗層之強度約大於700HV。
第9圖繪示依據本發明之實施例之電漿處理系統之內部結構之示意圖。
請參照第9圖,電漿處理系統之內部結構100可包括內部元件110及噴塗層120。內部元件110係設置於電漿處理系統中,且噴塗層120係位於內部元件110上。
一實施例中,內部元件110可位於電漿處理系統之處理室(未繪示於圖中)中。基板係載入處理室中,且處理室包括用以對於基板進行電漿製程之內部空間。來源氣體係供應至處理室中且轉變為來源電漿。電漿製程中,基板係於使用來源電漿之處理室之空間中被處理。舉例來說,來源氣體可包括沈積氣體或蝕刻氣體。沈積氣體係用以塗佈一薄層於基板上。蝕刻氣體係用以蝕刻基板上之薄層。基板可包括半導體基板或玻璃基板。半導體基板係用以製造半導體裝置。玻璃基板係用以製造平面顯示裝置。
一實施例中,內部元件110可包括襯套(chamber liner)、檔板(baffle)及防護環(shield ring)。襯套係沿著處理室之內表面而配置,可防止來源氣體損害處理室之內表面。防護環係沿著用以於處理室中支撐基板之夾盤之周圍部分而配置,可防止來源氣體損害夾盤。本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可了解,內部元件110可包括處理室之內表面。
噴塗層120位於內部元件110上。換言之,噴塗層120可位於襯套、檔板、防護環及處理室之內表面上。
噴塗層120之結構及功能係實質上與參照第7圖、第8A圖及第8B圖所描述之噴塗層之結構與功能相同。因此,以下省略噴塗層120之詳細敘述。
噴塗層120可防止來源氣體直接接住內部元件110。此外,噴塗層120可充分地黏著於內部元件110,用以防止噴塗層120脫離內部元件110,進而減少噴塗層120造成之污染。
如表一所示,噴粉係藉由與所述之本發明之實施例相同之噴霧乾燥製程而形成,且氧化鋁及氧化釔之顆粒尺寸係為不同。噴塗層係藉由與使用噴粉之本發明之實施例相同之噴塗製程所形成。每個實驗中之噴粉及噴塗層係藉由以上製程所形成,並量測每個實驗中之噴粉及噴塗層之黏著強度、顆粒尺寸、機械強度及孔隙率。表一顯示噴粉之顆粒尺寸,以及噴塗層之黏著強度、機械強度及孔隙率。
由表一可知,實驗七、八、十及十一(稱為實驗組一)之黏著強度、機械強度及孔隙率係大幅優於實驗一至實驗六及實驗九(稱為實驗組二)之黏著強度、機械強度及孔隙率。實驗組一之氧化釔之顆粒尺寸約介於0.01 μm至2 μm,且氧化鋁之顆粒尺寸約介於0.5 μm至2μm。實驗組一之氧化釔及氧化鋁之顆粒尺寸與實驗組二之氧化釔及氧化鋁之尺寸相比約大2 μm。
表一之實驗結果顯示,當形成噴塗層之噴粉包括尺寸介於0.01 μm至2 μm之氧化釔顆粒及尺寸介於0.5 μm至2 μm之氧化鋁顆粒時,噴塗層之黏著強度、機械強度及孔隙率可係為最佳。
噴粉係由與本發明之上述實施例相同之噴霧乾燥製程所形成,漿料混合物之氧化鋁跟氧化釔之重量比係為不同。噴塗層係由與本發明之上述實施例相同之使用噴粉之噴塗製程所形成。每個實驗中之噴粉及噴塗層係由上述之製程所形成。噴粉之顆粒尺寸與噴塗層之黏著強度及機械強度係於每個實驗中被量測。表二顯示噴粉之顆粒尺寸,以及噴塗層之黏著強度及機械強度之量測結果。
由表二可知,實驗五至實驗七(稱為實驗組三)之黏著強度係大幅優於實驗一至實驗四(稱為實驗組四)之黏著強度。實驗組三中,氧化釔與氧化鋁之重量比約介於5:5至7:3。實驗組四中,氧化釔與氧化鋁之重量比約介於1:9至4:6。此外,實驗組三之黏著強度及機械強度係大幅優於實驗八至實驗九(稱為實驗組五)。實驗組五中,氧化釔與氧化鋁之重量比約介於8:2至9:1。
表二中之上述實驗結果顯示,當用以形成噴塗層之噴粉包括重量比約介於5:5至7:3之氧化釔及氧化鋁時,
噴塗層之黏著強度及機械強度係為最佳,亦即,其重量比約為1:0.4至1:1。
噴粉係由與本發明之上述實施例相同之噴霧乾燥製程所形成,第一漿料中之第一分散劑之比例為不同,第二漿料中之第二分散劑之比例係為不同,且漿料混合物中之
第一漿料與第二漿料之固體材料之比例係為不同。每個實驗中之噴粉及噴塗層係由上述之製程所形成。每個實驗係測試噴粉是否形成球狀顆粒或非球狀顆粒。表三顯示噴粉之顆粒形狀之測試結果。
由表三之測試結果五至實驗九、實驗十二及實驗十三(稱為實驗組六)之噴粉係為球狀。實驗一至實驗四、實驗九至十一及實驗十四(稱為實驗組七)之噴粉係為非球狀。實驗組六中,第一漿料中之第一分散劑之比例約介於0.3 wt%至0.5 wt%,第二漿料之第二分散劑之比例約介於0.3 wt%至2 wt%,第一漿料及第二漿料中之固體材料之比例約介於20 wt%至30 wt%。相對地,實驗組七中,第一漿料中之第一分散劑之比例約大於0.5 wt%,第二漿料中之第二分散劑之比例約大於2 wt%,第一漿料及第二漿料中之固體材料之比例約大於30 wt%。
表三之實驗結果顯示,當第一漿料中之第一分散劑之比例約介於0.3 wt%至0.5 wt%,第二漿料中之第二分散劑之比例約介於0.3 wt%至2 wt%,且第一漿料及第二漿料中之固體材料之比例約介於20 wt%至30 wt%時,大部分之噴粉係形成球狀。
噴粉係由與本發明之上述實施例相同之噴霧乾燥製程所形成,第一漿料中之第一結合劑之比例為不同,第二漿料中之第二結合劑之比例係為不同,且對包括第一漿料及第二漿料之漿料混合物所進行之加熱處理製程之加熱溫度係為不同。每個實驗中之噴粉及噴塗層係由上述之製
程所形成。每個實驗係測試噴粉是否形成球狀顆粒或非球狀顆粒。表四顯示噴粉之顆粒形狀之測試結果。
由表四之測試結果可知,實驗十四至實驗十六及實驗十八至實驗廿一(稱為實驗組八)之噴粉係為球狀,實驗一至實驗十三及實驗十七之噴粉係為非球狀。實驗組八中,第一漿料中之第一結合劑之比例約大於2 wt%,第二漿料中之第二結合劑之比例約大於2 wt%,且加熱製程係於約為800℃至1,500℃之溫度下進行。相對地,實驗組九中,第一漿料中之第一結合劑之比例約小於2 wt%,第二漿料中之第二結合劑之比例約小於2 wt%,且加熱製程係於約低於800℃或約高於1,500℃之溫度下進行。當第一漿料及第二漿料中之第一結合劑及第二結合劑分別約大於3 wt%,且加熱處理製程於約為800℃至1,500℃之溫度下進行時,儘管噴粉係為球狀,包括第一漿料及第二漿料之漿料混合物之流動性較差,使得噴霧乾燥製程之噴霧乾燥器經常被漿料混合物所阻塞。
表四之實驗結果顯示,當第一漿料及第二漿料中之第一結合劑及第二結合劑分別介於約為2 wt%至3 wt%,且加熱處理製程係於約為800℃至1,500℃之溫度下進行時,大部分之噴粉係為球狀。
第10圖繪示依照本發明之實施例之噴塗層之X光繞射結構。第10圖中,橫軸係表示X光繞射之繞射角(2θ),縱軸係表示X光之強度。
第10圖並沒有顯示象徵噴塗層之結晶結構之高強度
X光所對應之特定繞射角(2θ)。換言之,由第十圖可知,噴塗層具有非晶結構。
根據本發明之實施例,噴粉係形成為具有氧化釔及氧化鋁之粗糙顆粒,且其平均直徑約為20 μm至60 μm。噴塗層係藉由使用噴粉之噴塗製程所形成,因而具有非晶結構及低孔隙率。因此,當噴塗層形成於電漿處理系統中時,可充分地防止來源電漿穿透噴塗層。如此一來,噴塗層可防止來源電漿直接接觸電漿處理系統。此外,噴塗層可充分地黏著於電漿處理系統,防止噴塗層與電漿處理系統分離,因而降低由噴塗層所造成之污染。具體地來說,噴塗層可充分防止來源電漿蝕刻電漿處理系統,進而顯著地改善電漿處理系統之壽命。
綜上所述,雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧氧化釔粒子
20‧‧‧氧化鋁粒子
100‧‧‧內部結構
110‧‧‧內部元件
120‧‧‧噴塗層
S110~S114、S120~S124、S130、S140、S210、S220‧‧‧步驟
第1A圖繪示習知噴塗層之剖面圖;第1B圖繪示第1A圖中之部分放大圖;第2圖繪示依照本發明之實施例之噴塗製程之粉料;第3圖繪示依照本發明之實施例之噴粉形成方法之處理步驟之流程圖;第4圖繪示第3圖中之第一漿料之形成方法之處理步驟之流程圖;第5圖繪示第3圖中之第二漿料之形成方法之處理步驟之流程圖;第6圖繪示第3圖中之漿料混合物中之氧化釔與氧化鋁之結合機制;第7圖繪示依照本發明之實施例之噴塗層形成方法之流程圖;第8A圖繪示依照本發明之實施例之噴塗層之表面剖面圖;第8B圖繪示第8A圖之部分噴塗層之放大圖;第9圖繪示依據本發明之實施例之電漿處理系統之內部結構之示意圖;以及第10圖繪示依照本發明之實施例之噴塗層之X光繞射結構。
Claims (25)
- 一種噴塗製程之噴粉,該噴粉包括複數個顆粒,該些顆粒之一平均直徑約介於20 μm至60 μm,該些噴粉係由一漿料混合物產生,該漿料混合物包括一第一漿料及一第二漿料,該第一漿料包括直徑約為0.01 μm至2 μm之複數個氧化釔顆粒、用以均勻地分散該些氧化釔顆粒之一第一分散劑、用以結合該些氧化釔顆粒之一第一結合劑以及一第一溶劑,該些氧化釔顆粒具有一負表面電荷,該些氧化釔顆粒、該第一分散劑以及該第一結合劑係溶解於該第一溶劑中,該第二漿料包括直徑約為0.5 μm至2 μm之複數個氧化鋁顆粒、用以均勻地分散該些氧化鋁顆粒之一第二分散劑、用以結合該些氧化鋁顆粒之一第二結合劑及一第二溶劑,該些氧化鋁顆粒具有一正表面電荷,該些氧化鋁顆粒、該第二分散劑及該第二結合劑係溶解於該第二溶劑中,其中該第一分散劑包括一鹼性材料,該第二分散劑包括一酸性材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴粉,其中該第一分散劑與該第一漿料之重量比例係約介於0.3wt%至0.5wt%,該第二分散劑與該第二漿料之比例約介於0.3wt%至2wt%。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴粉,其中該第一結合劑與該第一漿料之重量比例約介於2wt%至3wt%,該第二結合劑與該第二漿料之重量比例約介於2wt%至3wt%。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴粉,其中複數個固體材料與該第一漿料及該第二漿料之重量比例分別約介於20wt%至30wt%。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴粉,其中該漿料混合物中,該第一漿料中之氧化釔與第二漿料中之氧化鋁之一重量比約介於1:0.4至1:1。
- 一種噴塗製程之噴粉形成方法,該方法包括:形成一第一漿料,該第一漿料包括複數個氧化釔顆粒、一第一分散劑及一第一溶劑,該第一分散劑係用以分散該些氧化釔顆粒;形成一第二漿料,該第二漿料包括複數個氧化鋁顆粒、一第二分散劑及一第二溶劑,該第二分散劑係用以分散該些氧化鋁顆粒;藉由混合該第一漿料及該第二漿料而形成一漿料混合物;以及對該漿料混合物進行一噴霧乾燥製程及一加熱處理製程,藉以形成複數個粗糙顆粒,該些粗糙顆粒包括氧化釔及氧化鋁;其中該第一漿料中之該些氧化釔顆粒具有一負表面電荷,該第二漿料中之該些氧化鋁顆粒具有一正表面電荷,該第一分散劑包括一鹼性材料,該第二分散劑包括一酸性材料。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該些氧化釔顆粒之一平均直徑約介於0.01 μm至2 μm,該些氧化鋁顆粒之一平均直徑約介於0.5 μm至2 μm。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該第一分散劑包括至少一材料,該材料係選自於由具有羧基之材料、具有酯基之材料及具有氨基之材料所組成之群組,該第一分散劑與該第一漿料之重量比例係介於0.3wt%至0.5wt%。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該第二分散劑至少包括一材料,該材料係選自由具有羧基之材料、具有酯基之材料及具有氨基之材料所組成之群組,該該第二分散劑與第二漿料之重量比例係介於0.3wt%至2wt%。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該第一漿料包括鹼性特性,且該第二漿料具有酸性特性。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該些氧化釔顆粒及該些氧化鋁顆粒係藉由靜電吸引而彼此結合。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中複數個固體材料與該第一漿料及該第二漿料之一重量比例係分別約介於20wt%至30wt%。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該第一溶劑及該第二溶劑包括一有機材料或一水溶液。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該第一漿料更包括用以結合該些氧化釔顆粒之一第一結合劑,該第二漿料更包括用以結合該些氧化鋁顆粒之一第二結合劑。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法,其中該第 一結合劑包括一聚乙烯基之材料或一丙烯酸基之材料,該第一結合劑與該第一漿料之一重量比例約介於2wt%至3wt%,且該第二結合劑包括一聚乙烯基之材料或一丙烯酸基之材料,該第二結合劑與該第二漿料之一重量比例約介於2wt%至3wt%。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中該漿料混合物中,該第一漿料中之氧化釔與該第二漿料中之氧化鋁之一重量比係約介於1:0.4至1:1。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中對該漿料混合物進行之該加熱處理製程係於約介於800℃至1,500℃間之一溫度下進行。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法,其中形成包括該些氧化釔顆粒之該第一漿料、形成包括該些氧化鋁顆粒之該第二漿料、形成該漿料混合物以及該噴霧乾燥製程及該加熱處理製程係於一氣體中進行,該氣體係為大氣、氫氣、氧氣、氮氣或其混合物。
- 一種噴塗層,包括釔及鋁,且該噴塗層具有藉由噴塗製程使用一噴粉而形成之一非晶結構,該噴粉包括複數個顆粒,該些顆粒之一平均直徑約介於20 μm至60 μm,該些噴粉係由一漿料混合物產生,該漿料混合物包括一第一漿料及一第二漿料,該第一漿料包括直徑約為0.01 μm至2 μm之複數個氧化釔顆粒、用以均勻地分散該些氧化釔顆粒之一第一分散劑、用以結合該些氧化釔顆粒之一第一結合劑以及一第一溶劑,該些氧化釔顆粒具有一負表 面電荷,該些氧化釔顆粒、該第一分散劑以及該第一結合劑係溶解於該第一溶劑中,該第二漿料包括直徑約為0.5 μm至2 μm之複數個氧化鋁顆粒、用以均勻地分散該些氧化鋁顆粒之一第二分散劑、用以結合該些氧化鋁顆粒之一第二結合劑及一第二溶劑,該些氧化鋁顆粒具有一正表面電荷,該些氧化鋁顆粒、該第二分散劑及該第二結合劑係溶解於該第二溶劑中,其中該第一分散劑包括一鹼性材料,該第二分散劑包括一酸性材料。
- 如申請專利範圍第19項所述之噴塗層,其中該噴塗層具有一孔隙率約介於0.5%至2%。
- 如申請專利範圍第19項所述之噴塗層,其中該噴塗層具有一黏著強度至少約13MPa。
- 如申請專利範圍第19項所述之噴塗層,其中該噴塗層具有一強度係至少約為650HV。
- 如申請專利範圍第19項所述之噴塗層,其中該漿料混合物中,氧化釔及氧化鋁之一重量比約介於1:0.4至1:1,且平均直徑約介於20 μm至60 μm之一噴粉係使用於該噴塗製程中。
- 如申請專利範圍第19項所述之噴塗層,其中該噴塗層係位於一處理室之一內部元件之一表面上,一電漿製程係進行於該處理室中之一基板上。
- 一種噴塗製程之噴粉的製造方法,包括:形成一第一漿料,該第一漿料包括複數個氧化釔顆粒、一第一分散劑及一第一溶劑,該第一分散劑係用以分 散該些氧化釔顆粒;形成一第二漿料,該第二漿料包括複數個氧化鋁顆粒、一第二分散劑及一第二溶劑,該第二分散劑係用以分散該些氧化鋁顆粒;藉由混合該第一漿料及該第二漿料而形成一漿料混合物;以及對該漿料混合物進行一噴霧乾燥製程及一加熱處理製程,藉以形成複數個粗糙顆粒,該些粗糙顆粒包括氧化釔及氧化鋁;其中該第一漿料具有鹼性特性,且該第二漿料具有酸性特性。
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TW (1) | TWI415913B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TW514996B (en) * | 1999-12-10 | 2002-12-21 | Tokyo Electron Ltd | Processing apparatus with a chamber having therein a high-corrosion-resistant sprayed film |
WO2007148931A1 (en) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Korea Institute Of Science And Technology | Ceramic coating material for thermal spray on the parts of semiconductor processing devices and fabrication method and coating method thereof |
-
2008
- 2008-09-24 SG SG201101619-3A patent/SG170079A1/en unknown
- 2008-09-24 SG SG200807139-1A patent/SG154371A1/en unknown
- 2008-09-25 TW TW097136975A patent/TWI415913B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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SG154371A1 (en) | 2009-08-28 |
SG170079A1 (en) | 2011-04-29 |
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