[发明专利]一种半导体用石英的氧化钇涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种半导体用石英的氧化钇涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、将石英零件非喷涂区域进行遮挡保护后进行喷砂；S2、将喷砂后的石英进行纯水超声波清洗，清洗后放入烘箱烘干；S3、烘干后喷涂氧化钇涂层；S4、喷涂后，将遮挡保护去掉，去掉毛刺，进行纯水超声清洗。本发明在石英表面喷涂氧化钇涂层，形成耐物理腐蚀的保护层，工作时涂层与蚀刻气体生成的氟化钇不易蒸发，不污染腔体环境，使用后的石英部件经药水浸泡，去除涂层和副产物，可重新进行喷砂喷涂工艺，大大增加零件的使用次数，提高了使用率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体用石英的氧化钇涂层的制备方法。

背景技术

在半导体生产设备中，蚀刻腔内的石英零件主要作用是粘附生产中产生的副产物，这就需要对石英进行表面加工，提高其表面的附着力，防止副产物在腔体中污染产品。

传统提高石英表面粗糙度主要采用机械喷砂和化学腐蚀的方式。这些工艺虽然能粗化石英零件的表面，石英随着使用时间增加表面腐蚀加剧最终报废，这些零部件一次使用至极限后直接报废处理。同时石英不能像铝材质一样表面进行阳极氧化处理。因此，本领域仍需要一种石英表面处理的方法，既能保证石英表面副产物吸附能力，同时这些零件的使用次数，以满足半导体制程的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明的石英表面处理方法，包括以下步骤：

将石英未喷涂区域进行遮挡保护，喷砂的材料是白刚玉或者氧化铝，喷砂方法是手工喷涂，喷砂后的平均粗糙度Ra 3～4μm；

将喷砂后的石英进行纯水冲淋，超声波清洗，清洗后放入烘箱烘干。其中，水的电阻为16～18M，超声波频率为80KHz，120KHz，132KHz，196KHz的任意2种频率并联方式，超声波震荡时间10～30min。烘箱温度100～150℃，烘箱保温时间1～3h。

烘干后用大气等离子喷涂工艺向基体喷涂氧化钇涂层，喷涂材料为氧化钇粉末，该粉末是团聚球状，粉末纯度≥99.99％，粉末直径范围是30-50μm。

喷涂工艺参数如下：氩气流量是30～50nplm；氢气流量是5-10nlpm；电流是570-610A；喷枪移动速度是7000-8000mm/sec；送粉速率是20-30g/min；喷涂距离是150-200mm。最终涂层厚度范围是100～200μm，涂层粗糙度Ra 6～8μm，获得的氧化钇的孔隙率＜5％，涂层的结合力8～10MPa，硬度＞400HV。

喷涂后，将遮挡保护去掉，去掉毛刺，进行纯水超声清洗。其中，水的电阻为16～18M，超声波频率为80KHz，120KHz，132KHz，196KHz的任意2种频率并联方式，超声波震荡时间10～30min。烘箱温度100～150℃，烘箱保温时间1～3h。

本发明所达到的有益效果是：本发明采用机械喷砂、等离子喷涂相结合的方法，能制备出具有均匀粗糙度，无尖峰、裂缝，蚀刻环境使用后涂层和副产物浸泡洗净，又可重新喷涂新的涂层的表面，解决了石英零件使用次数的问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是实施例1的样品表面扫描图；

图2是实施例2的样品表面扫描图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1