本發(fā)明涉及材料表面處理，特別涉及一種提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，在半導(dǎo)體行業(yè)中，致密的高純氧化鋁陶瓷涂層常用于對(duì)刻蝕工藝腔的內(nèi)部零部件表面進(jìn)行防護(hù)，但隨著等離子體功率和密度的提高，對(duì)刻蝕工藝腔內(nèi)壁的耐刻蝕性能也提出了更高的要求。通過表面鍍膜的方法，來提高氧化鋁陶瓷材料的耐等離子體刻蝕特性不失為一種有效的方法。

2、在現(xiàn)有研究中，氧化釔是一種具有優(yōu)異耐等離子體刻蝕性能的材料，且能有效減少由于刻蝕產(chǎn)生的污染顆粒。物理刻蝕是等離子體刻蝕的重要組成部分，通過提高耐物理刻蝕性能可以實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)異的耐等離子體刻蝕性能。目前主要通過在氧化鋁表面制備氧化釔涂層提高設(shè)備的耐久度和可靠度，而進(jìn)一步提高氧化釔涂層的耐物理刻蝕性能將有效降低設(shè)備零部件的維護(hù)成本和更換頻率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的是提供一種提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，通過在氧化釔涂層中形成氧空位，以提高氧化釔涂層的耐物理刻蝕性能。

2、一種提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，包括以下步驟：

3、步驟s10，在將超聲波清洗后的高純燒結(jié)氧化鋁基體送入鍍膜工藝腔室之后，對(duì)鍍膜工藝腔室進(jìn)行抽真空以達(dá)到預(yù)設(shè)真空度；

4、步驟s11，通過第一氣體離子源向鍍膜工藝腔室內(nèi)通入氬氣，進(jìn)行離化后釋放氬等離子體，以對(duì)高純燒結(jié)氧化鋁基體進(jìn)行等離子體清洗；

5、步驟s12；采用磁控濺射方式在等離子體清洗后的高純燒結(jié)氧化鋁基體表面沉積氧化釔涂層，同時(shí)通過第二氣體離子源向鍍膜工藝腔室內(nèi)通入氧氣，進(jìn)行離化后釋放氧等離子體，以在氧化釔涂層中形成氧空位。

6、相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中，通過采用氧等離子體參與氧化釔涂層的沉積過程，以在氧化釔涂層中形成氧空位，從而提高氧化釔涂層的耐物理刻蝕性能。

7、進(jìn)一步地，在步驟s10中，所述高純燒結(jié)氧化鋁基體采用冷等靜壓方式燒結(jié)而成，且純度為99.9％。

8、進(jìn)一步地，在步驟s10中，預(yù)設(shè)真空度的范圍為8×10-4～1×10-3pa。

9、進(jìn)一步地，在步驟s11中，第一氣體離子源為線性陽極離子源，電壓范圍為500～800v，轟擊時(shí)間為10～30min。

10、進(jìn)一步地，在步驟s12中，磁控濺射所用電源為脈沖直流電源，頻率范圍為20～40khz，占空比為30～80％，濺射電壓范圍為400～600v。

11、進(jìn)一步地，氧化釔涂層的厚度為1～5μm。

12、進(jìn)一步地，在步驟s12中，第二氣體離子源為線性陽極離子源，采用恒壓模式對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)控，電壓范圍為500～1000v，工作時(shí)間與沉積時(shí)間相同。

13、進(jìn)一步地，在步驟s12中，濺射陰極與待鍍膜表面之間的距離為7～10cm。

技術(shù)特征：

1.一種提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，在步驟s10中，所述高純燒結(jié)氧化鋁基體采用冷等靜壓方式燒結(jié)而成，且純度為99.9％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，在步驟s10中，預(yù)設(shè)真空度的范圍為8×10-4～1×10-3pa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，在步驟s11中，第一氣體離子源為線性陽極離子源，電壓范圍為500～800v，轟擊時(shí)間為10～30min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，在步驟s12中，磁控濺射所用電源為脈沖直流電源，頻率范圍為20～40khz，占空比為30～80％，濺射電壓范圍為400～600v。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，氧化釔涂層的厚度為1～5μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，在步驟s12中，第二氣體離子源為線性陽極離子源，采用恒壓模式對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)控，電壓范圍為500～1000v，工作時(shí)間與沉積時(shí)間相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，其特征在于，在步驟s12中，濺射陰極與待鍍膜表面之間的距離為7～10cm。

技術(shù)總結(jié)
一種提高氧化釔涂層耐刻蝕性能的制備方法，包括以下步驟：在將超聲波清洗后的高純燒結(jié)氧化鋁基體送入鍍膜工藝腔室之后，對(duì)鍍膜工藝腔室進(jìn)行抽真空以達(dá)到預(yù)設(shè)真空度；通過第一氣體離子源向鍍膜工藝腔室內(nèi)通入氬氣，進(jìn)行離化后釋放氬等離子體，以對(duì)高純燒結(jié)氧化鋁基體進(jìn)行等離子體清洗；采用磁控濺射方式在等離子體清洗后的高純燒結(jié)氧化鋁基體表面沉積氧化釔涂層，同時(shí)通過第二氣體離子源向鍍膜工藝腔室內(nèi)通入氧氣，進(jìn)行離化后釋放氧等離子體，以在氧化釔涂層中形成氧空位。本發(fā)明中，通過采用氧等離子體參與氧化釔涂層的沉積過程，以在氧化釔涂層中形成氧空位，從而提高氧化釔涂層的耐物理刻蝕性能。

技術(shù)研發(fā)人員：肖舒,吳熠,劉建誠,江賽華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10