[發(fā)明專利]通過HVOF的高密度YF3

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211338905.0
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN116063101A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方晟植;洪基源;鄭東勛
• 申請（專利權(quán)）人: KOMICO有限公司
• 主分類號: C04B41/87
• 分類號: C04B41/87;C23C4/04;C23C4/129
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51258
• 代理人: 魏彥

本發(fā)明涉及通過HVOF的高密度YFsubgt;3/subgt;涂層的制造方法和高密度YFsubgt;3/subgt;涂層，涉及一種通過對YFsubgt;3/subgt;粉末進行熔融后快速冷卻來以致密化的球狀形式形成所述YFsubgt;3/subgt;粒子，然后利用HVOF方法涂覆所述YFsubgt;3/subgt;粒子，從而使YFsubgt;3/subgt;涂層具有高密度的機械物性和抗等離子體性的通過HVOF的高密度YFsubgt;3/subgt;涂層的制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過HVOF的高密度YF₃涂層的制造方法，涉及一種通過HVOF來涂覆YF₃粉末，從而形成具有高密度的機械物性且抗等離子體性提高的YF₃涂層的通過HVOF的高密度YF₃涂層的制造方法。

背景技術(shù)

近來半導(dǎo)體工藝的高集成化和線寬超微細化技術(shù)要求一種在高密度等離子體、高清潔度、過度電沖擊等超極限環(huán)境下的等離子體蝕刻工序。尤其在利用包含化學(xué)反應(yīng)性較強的F、Cl或Br等鹵族元素的反應(yīng)氣體的等離子體蝕刻工序中，蝕刻晶片表面的各種沉積材料，并且通過與腔室內(nèi)部的金屬或陶瓷部件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理反應(yīng)，導(dǎo)致部件表面受損，同時導(dǎo)致非揮發(fā)性污染粒子的產(chǎn)生。

因此，近來對在金屬或陶瓷部件的表面呈現(xiàn)優(yōu)異的抗等離子體性的陶瓷材料的涂覆的興趣大大增加，并且廣泛應(yīng)用具有代表性的三氧化二釔(Y₂O₃)涂覆。

三氧化二釔(Y₂O₃)作為呈現(xiàn)高的熔點(2,450℃)、化學(xué)穩(wěn)定性以及到2300℃為止的晶體穩(wěn)定性的物質(zhì)，尤其Y₂O₃因針對F自由基的優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，釔的高原子質(zhì)量所帶來的較高耐離子轟擊性能以及優(yōu)異的機械性能等而呈現(xiàn)出優(yōu)異的抗等離子體性。但是，在蝕刻工序過程初期，在所述Y₂O₃涂層的表面與SF₆、CF₄、CHF₃、HF等等離子化的蝕刻氣體發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致腔室內(nèi)的蝕刻氣體的濃度發(fā)生變化(氟系氣體濃度的變化)，因此存在蝕刻工序的干燥時間(Seasoning?Time)增加，在Y₂O₃的表面上形成含有氟的污染粒子的問題。

為解決上述問題，導(dǎo)入了耐腐蝕性突出的YF₃。但是，當(dāng)利用大氣等離子噴涂法(Atmospheric?Plasma?Spraying，APS)來涂覆所述YF₃時，在涂覆過程中，YF₃因超高溫等離子體而熔融，并且氟化物的一部分氧化從而部分地形成氟化物與氧化物混合的涂層，由此導(dǎo)致耐腐蝕性減少，并且形成與Y₂O₃噴涂層相比機械強度較低的涂層，從而導(dǎo)致涂層內(nèi)部的龜裂與蝕刻腔室中顆粒的產(chǎn)生增加。

如上所述，YF₃的機械物性和抗等離子體性較大取決于噴涂法。因此，需要一種用于通過改善所述YF₃的問題來形成物性和抗等離子體性提高的涂層的最佳噴涂法。

通常用于涂覆釔化合物的噴涂法有火焰噴涂(Flame?Sprayng，F(xiàn)S)、超音速火焰噴涂法(High-Velocity?Oxygen?Fuel?Spraying，HVOF)、懸浮液等離子噴涂法(SuspensionPlasma?Spray，SPS)、大氣等離子噴涂法(Atmospheric?Plasma?Spraying，APS)等，代表性地使用APS方法。