[發(fā)明專利]抗腐蝕涂層的制作方法、抗腐蝕涂層、等離子體加工設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210195700.1
• 申請(qǐng)日: 2012-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN103484809A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康明陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C23C4/10
• 分類號(hào): C23C4/10
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電子加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種抗腐蝕涂層的制作方法、抗腐蝕涂層及等離子體加工設(shè)備。

背景技術(shù)

等離子體加工設(shè)備是加工半導(dǎo)體器件的常用設(shè)備，其主要用于實(shí)施刻蝕、濺射和沉積等工藝。在實(shí)施工藝的過程中，等離子體加工設(shè)備將通入反應(yīng)腔室內(nèi)的反應(yīng)氣體電離，以在反應(yīng)腔室內(nèi)形成等離子體，并利用等離子體加工器件。由于等離子體對(duì)金屬具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此，位于反應(yīng)腔室內(nèi)的金屬部件(如由鋁合金等金屬制成的腔室內(nèi)壁)易受等離子體的腐蝕而壽命降低，從而增加了等離子體加工設(shè)備的使用成本。此外，等離子體腐蝕所產(chǎn)生的金屬顆粒不僅會(huì)污染反應(yīng)腔室，從而增加清洗反應(yīng)腔室的難度，而且還會(huì)污染被加工工件的表面，從而影響被加工工件的工藝質(zhì)量。

為了提高金屬部件的抗等離子體腐蝕性能，通常在其表面上噴涂一層氧化釔涂層，以提高金屬部件的使用壽命。但是，由于氧化釔涂層的孔隙率(即，孔隙面積與涂層總面積的比率)較大，一般在4％-5％左右，等離子體容易穿透氧化釔涂層而腐蝕金屬基底。

《熱噴涂技術(shù)》于2009年12月第1卷第2期第31頁(yè)至第33頁(yè)刊登的《高純氧化釔復(fù)合涂層的研制》的文獻(xiàn)中公開了另一種抗等離子體腐蝕性能的涂層，即氧化鋁-氧化釔復(fù)合涂層，該復(fù)合涂層包括依次設(shè)置在基底表面的底層和表層，其中，底層為氧化鋁涂層；表層為氧化釔涂層。與單層氧化釔涂層相比，氧化鋁-氧化釔復(fù)合涂層增加了氧化鋁涂層，借助氧化鋁涂層可以在氧化釔涂層失效后起到暫時(shí)保護(hù)金屬基底的作用，從而提高了金屬部件的抗等離子體的腐蝕性能。但是，氧化鋁-氧化釔復(fù)合涂層在實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題：

其一，由于在氧化鋁底層與氧化釔表層的熱膨脹系數(shù)不同，在使用過程中，氧化鋁底層與氧化釔表層容易開裂甚至脫落，這不僅降低了涂層的抗等離子體的腐蝕性能，而且脫落的涂層還會(huì)污染反應(yīng)腔室。

其二，氧化鋁-氧化釔復(fù)合涂層僅僅增加了涂層的厚度，孔隙率仍然較大，因此，涂層的抗等離子體的腐蝕性能并沒有明顯的改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種抗腐蝕涂層及制作方法，其具有較低的孔隙率，提高了涂層的抗等離子體腐蝕性能。

此外，本發(fā)明還提出了一種等離子體加工設(shè)備，設(shè)置在金屬部件表面的涂層具有較低的孔隙率，抗等離子體腐蝕性能較高，從而提高了金屬部件的使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種抗腐蝕涂層的制作方法，用于在金屬部件的表面上制備抗腐蝕涂層，包括以下步驟：

將氧化釔粉體和氧化鋁粉體按照重量比1∶1的比例球磨混合均勻獲得復(fù)合粉體；

將所述復(fù)合粉體涂覆在所述金屬部件的表面，從而在所述金屬部件的表面獲得抗腐蝕的復(fù)合涂層。

其中，在所述氧化釔粉體中，氧化釔的純度為99.9％以上。

其中，在所述氧化鋁粉體中，氧化鋁的純度為99.9％以上。

其中，所述復(fù)合粉體的粒度范圍在20～40μm。

其中，所述抗腐蝕的復(fù)合涂層的厚度范圍在150～200μm。

其中，將所述復(fù)合粉體涂覆在所述金屬部件的表面的步驟包括：

A、對(duì)所述金屬部件的表面進(jìn)行清洗和噴砂處理；

B、通過噴涂工藝將所述復(fù)合粉體涂覆在所述金屬部件的表面，從而獲得抗腐蝕的復(fù)合涂層。

其中，對(duì)所述金屬部件的表面進(jìn)行噴砂處理，使所述金屬部件的表面粗糙度Ra為6～8μm。

其中，在步驟A和B之間還包括：

采用噴涂工藝在所述金屬部件的表面涂覆氧化鋁粉體，以獲得氧化鋁涂層；

所述氧化鋁粉體的粒度范圍在20～40μm，并且在所述氧化鋁粉體中，氧化鋁的純度為99.9％以上；所述氧化鋁涂層的厚度范圍在150～200μm。

其中，在步驟B之后還包括：

采用噴涂工藝在所述復(fù)合涂層的表面涂覆氧化釔粉體，以獲得氧化釔涂層；

所述氧化釔粉體的粒度范圍在20～40μm，并且在所述氧化釔粉體中，所述氧化釔的純度為99.9％以上；所述氧化釔涂層的厚度范圍在150～200μm。

本發(fā)明還提供一種抗腐蝕涂層，用于提高金屬部件的抗等離子體腐蝕性能，所述抗腐蝕涂層包括復(fù)合涂層，所述復(fù)合涂層包含有氧化釔和氧化鋁，而且氧化釔和氧化鋁的重量比為1∶1。