[发明专利]喷涂用粉末和粉末制法、用该粉末的喷涂层及喷涂层制法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及喷涂工艺用粉末和制成该粉末的方法，及使用该粉末的 喷涂层和形成该喷涂层的方法。更具体地，本发明的实施例涉及其孔隙数量减 少了的喷涂工艺用粉末和制成这种粉末的方法，以及使用了这种粉末、其层密 度得到改善的喷涂层，以及形成该喷涂层的方法。

背景技术

在通常的等离子体处理系统中，源气转变成等离子体，该源等离子体对如 半导体晶片之类的基板进行处理。该源等离子体除了对基板进行处理，还会对 等离子体处理系统的工艺室的内表面造成损伤。为此，在工艺室的内表面上涂 有防止工艺室受损的保护层。最广为采用的等离子体工艺室内保护层是喷涂 层，用于防止因源等离子体引起的工艺室内表面腐蚀。所述喷涂层采用氧化钇 (Y₂O₃)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、碳化硼(B₄C)等粉末经喷涂工艺形成。

图1A为照片，示出了现有喷涂层的剖面，图1B为放大照片，示出了图 1A所示照片的一部分。

参见图1A和图1B，现有喷涂层有晶状结构，该结构里有许多孔隙或空隙。 工艺室内的源等离子体渗入该喷涂层的晶状结构中的空隙内，因此该喷涂层被 源等离子体腐蚀。从而，喷涂层从等离子体处理系统的工艺室的内表面上脱落， 因此源等离子体直接造成对工艺室内表面的损伤。

发明内容

因此，本发明提供一种喷涂工艺用粉末，所述粉末具有无定形结构且内部 空隙较小。

本发明的另一实施例提供一种形成上述喷涂工艺用粉末的方法。

本发明的另一实施例提供一种使用上述粉末的喷涂层，所述喷涂粉末具有 提高了的层密度。

本发明的另一实施例提供一种形成上述喷涂层的方法。

根据本发明的一个方面，提供一种喷涂工艺用喷涂粉末。所述喷涂粉末包 括含有氧化钇和氧化铝且平均直径为约20μm至约60μm的粗粒状颗粒。

在一实施例中，所述氧化钇与所述氧化铝的重量比的范围为约1:0.4～1。

根据本发明的一个方面，提供了一种喷涂工艺用喷涂粉末。所述喷涂粉末 包括平均直径为约20μm至约60μm的颗粒，且由包含第一浆体和第二浆体的 混合浆体生成。所述第一浆体含有直径为约0.01μm至约2μm的氧化钇颗粒、 用于均匀分散所述氧化钇颗粒的第一分散剂、用于粘结所述氧化钇颗粒的第一 粘结剂以及所述氧化钇颗粒、第一分散剂和第一粘结剂溶于其中的第一溶剂。 所述第二浆体含有直径为约0.5μm至约2μm的氧化铝颗粒、用于均匀分散所 述氧化铝颗粒的第二分散剂、用于粘结所述氧化铝颗粒的第二粘结剂以及所述 氧化铝颗粒、第二分散剂和第二粘结剂溶于其中的第二溶剂。

在一实施例中，所述第一分散剂包含碱性物质，且所述第二分散剂包含酸 性物质。所述第一分散剂相对所述第一浆体的比例的范围为约0.3％至约0.5％， 且所述第二分散剂相对所述第二浆体的比例的范围为约0.3％至约2％。

在一实施例中，所述第一粘结剂相对所述第一浆体的比例的范围为约2％ 至约3％，且所述第二粘结剂相对所述第二浆体的比例的范围为约2％至约3 ％。

在一实施例中，所述第一浆体和所述第二浆体中固体物质的比例的范围分 别为约20％至约30％。

在一实施例中，在浆体混合物中氧化钇与氧化铝的重量比的范围为约1: 0.4～1。

根据本发明的一个方面，提供了一种形成喷涂工艺用喷涂粉末的方法。第 一浆体形成为含有氧化钇颗粒、分散所述氧化钇颗粒的第一分散剂及第一溶 剂；且第二浆体形成为含有氧化铝颗粒、分散所述氧化铝颗粒的第二浆体及第 二溶剂。通过相互混合所述第一浆体和第二浆体形成浆体混合物；以及对所述 浆体混合物进行喷雾干燥工艺和热处理工艺，从而形成包含氧化钇和氧化铝的 粗粒状颗粒。

在一实施例中，所述氧化钇颗粒的平均直径为约0.01μm至约2μm，且所 述氧化铝颗粒的平均直径为约0.5μm至约2μm。

在一实施例中，所述第一分散剂包含碱性物质。所述第一分散剂包括至少 一种选自下组的物质：羧基物质、酯基物质、酰胺基物质和其组合物，且所述 第一分散剂相对所述第一浆体的比例的范围为约0.3％至约0.5％。