选择性图案化用于抗等离子体陶瓷涂层施加的表面的方法技术

本发明专利技术涉及选择性图案化用于抗等离子体陶瓷涂层施加的表面的方法。提供一种为用于等离子体处理室中的部件提供抗等离子体陶瓷涂层的方法。在部件上放置图案化的掩模。在部件上沉积膜。去除图案化的掩模。在部件上施加抗等离子体陶瓷涂层。

Selective Patterning for Surface Application of Anti-plasma Ceramic Coatings

【技术实现步骤摘要】
选择性图案化用于抗等离子体陶瓷涂层施加的表面的方法
本公开涉及一种用于在部件上施加热喷涂涂层的方法。更具体地，本公开涉及一种用于在部件上提供图案化热喷涂涂层的方法。
技术介绍
热喷涂涂层施加于部件以便为部件提供抗等离子体保护。这种涂层用于等离子体处理室。热喷涂涂层可以在氧化铝部件的表面上施加含陶瓷钇的涂层。
技术实现思路
为了实现上述目的并根据本专利技术的目的，提供了一种用于为用于等离子体处理室中的部件提供抗等离子体陶瓷涂层的方法。在部件上放置图案化的掩模。在部件上沉积膜。去除图案化的掩模。在该部件上施加抗等离子体陶瓷涂层。具体而言，本专利技术的一些方面可以阐述如下：1.一种为用于等离子体处理室中的部件提供抗等离子体陶瓷涂层的方法，其包括：在所述部件上放置图案化的掩模；在所述部件上沉积膜；去除所述图案化的掩模；以及在所述部件上施加抗等离子体陶瓷涂层。2.根据条款1所述的方法，其还包括在所述部件上施加所述抗等离子体陶瓷涂层之后去除所述膜。3.根据条款2所述的方法，其中，所述去除所述膜去除施加在所述膜上的所述抗等离子体陶瓷涂层的部分。4.根据条款1所述的方法，其还包括去除沉积在所述膜上的所述抗等离子体陶瓷涂层的一个或多个部分。5.根据条款1所述的方法，其中所述膜是分子单层。6.根据条款1所述的方法，其中所述膜是由包含含硅烷的组分或替代的热稳定的UV可固化商用混合物的前体形成的分子单层或多层膜。7.根据条款6所述的方法，其中所述含硅烷的组分还包含含聚合物的组分。8.根据条款1所述的方法，其中所述膜是由包含六甲基二硅氮烷(HMDS)、烷氧基硅烷和烷基硅烷的群组中的至少一种的化学前体剂形成的单层。9.根据条款1所述的方法，其中所述膜是群组多晶硅、氧化硅或Ag中的至少一种的无机材料层。10.根据条款1所述的方法，其中所述膜的厚度小于约1mm。11.根据条款1所述的方法，其中所述图案化的掩模包括Kapton、粉末涂层、3M带、光致抗蚀剂、油漆、硅树脂或硬掩模中的至少一种的层。12.根据条款1所述的方法，其还包括去除沉积在所述膜上的所述抗等离子体陶瓷涂层的一个或多个部分，包括用异丙醇、PVA、替代性的软质擦拭或抛光介质、丙酮、氟化氢/过氧化氢溶液、含甘油的氟化氢溶液、二醇或含氨溶液中的至少一种擦洗或浸泡所述抗等离子体陶瓷涂层，或用清洁剂、超声波处理或兆声波处理、水射流、CO2喷射或软珠喷砂进行清洗。13.根据条款1所述的方法，其还包括去除沉积在所述膜上的所述抗等离子体陶瓷涂层的一个或多个部分，包括在大于约25psi的压强下将固体CO2刨花导向所述抗等离子体陶瓷涂层。14.根据条款1所述的方法，其中所述施加所述抗等离子体陶瓷涂层包括施加热喷涂层。15.根据条款1所述的方法，其还包括在所述去除所述图案化掩模之后且在施加所述抗等离子体陶瓷涂层之前清洁所述部件。16.根据条款1所述的方法，其中所述抗等离子体陶瓷涂层包括氧化钇、氧化锆或氧化铝中的一种或多种。17.根据条款1所述的方法，其中所述抗等离子体陶瓷涂层包含IV族元素或III族元素的镧系中的一种或多种。本专利技术的这些特征和其它特征将在下面在本专利技术的详细描述中并结合以下附图进行更详细的描述。附图说明在附图中以示例而非限制的方式示出了本公开，并且附图中相同的附图标记表示相似的元件，其中：图1是一种实施方式的高阶流程图。图2A-F是根据图1的实施方案处理的部件的表面的示意性剖视图。图3是另一实施方案的高级流程图。图4A-F是根据图3的实施方案处理的部件的表面的示意性剖视图。图5是根据一实施方案的具有至少一个涂覆的部件的等离子体处理室的示意图。具体实施方式现在将参考附图中所示的几个优选实施方式来详细描述本专利技术。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本专利技术的彻底理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本专利技术可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，未详细描述公知的工艺步骤和/或结构，以免不必要地使本专利技术不清楚。诸如氧化钇、氧化锆、氧化铝之类的等离子体热喷涂材料已经沉积在例如尖顶、高流动衬里和用于导体蚀刻室系统的门之类的部件上的阳极氧化铝表面上。然而，部件设计的改变和部件架构的复杂性的逐步增加引入了一系列全新的部件制造挑战，这些挑战与在更复杂的部件架构中精确控制喷涂层沉积工艺相关联。例如，一个常见的问题是于在导体蚀刻室中使用的高流动衬里的高深宽比泵槽特征内沉积喷涂层的期间的过喷涂效应。用于喷涂部件上的槽表面的常规制造方法缺乏将喷涂层精确地沉积在预期区域内而没有在不希望的区域上过喷涂层沉积的效果的选择性。过喷涂层是不合需要的并且导致许多与部件质量相关的升级，例如盖面异常(cosmeticanomalies)，包括剥落、碎裂、脱层(scalloping)。更重要的是，一旦将这些部件安装在用于工艺测试的室中，则这种升级本身已经表现为导致关于成品部件的不良缺陷性能问题的不良感知问题的潜在的根本原因。鉴于这些问题，喷涂制造商已经有了一些尝试以在等离子体热喷涂涂覆沉积工艺中尝试硬掩模和软掩模方法以克服过喷沉积问题。然而，传统方法尚未成功。缺乏进展的一个原因是已发现常规掩蔽材料如粘合剂、油漆等与热喷涂涂层沉积工艺条件不相容。在使用时，已发现常规掩蔽材料反应、熔化并形成不需要的副产物，这增加了污染部件的风险。硬掩模方法也未成功，因为它们经常引起在复杂的结构中改变喷射流动模式的问题，从而对沉积过程产生负面影响并导致劣质膜。由于缺乏进展，已经进行了平行的努力以通过喷砂技术(blastingtechniques)去除不希望的过量喷涂沉积物。然而，使用传统的珠喷砂技术也带来了新的挑战。例如，由于喷涂层与下面的阳极氧化铝层的强粘附性，已经使用喷砂介质(如氧化铝或二氧化硅)来除去过喷涂层，但在某些情况下该工艺不是非常有选择性的。已经发现使用这种介质不仅去除了过喷涂层，而且还显著损坏了阳极氧化的底层，从而暴露出主体铝。产生良好结果的工艺窗口条件非常狭窄，并且由于担心损坏零件而不可能合理用于扩大生产量。用作为与等离子体喷涂涂层沉积条件相容的掩模的分子单层或牺牲无机薄膜对表面进行改性可以调节表面特性，以最小化或消除后续热喷涂工艺的粘附。这些改性提供了独立有效的方法来解决和消除过喷问题。图1是实施方案的流程图。清洁部件(步骤104)。将图案化掩模放置在该部件上(步骤108)。将膜沉积在该部件上(步骤112)。去除图案化的掩模(步骤116)。清洁该部件(步骤120)。将抗等离子体陶瓷涂层施加到该部件上(步骤124)。除去过喷涂层(步骤128)。对该部件进行额外的清洁(步骤132)。一示例提供了一种选择性方法，其用于处理由诸如阳极氧化铝或铝之类的材料制成的机加工制造的室部件，其表面具有已知在热等离子体喷涂工艺期间加载有不希望有的过喷涂沉积物的量的特征(例如高深宽比泵槽特征和晶片槽)。在该示例中的部件具有阳极氧化铝表面。该方法包括，在一个方法顺序中，选择性地化学处理部件上的某些预掩蔽的表面区域，以用分子单层使它们官能化，所述分子单层用作喷涂工艺的后续掩模。具有复杂部件结构的机器制造部件的单层功能化区域完全抑制和/或最小化随后的喷涂层粘附到部件表面上。然后可以对该部件进行等离子体喷涂或任何替代本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种为用于等离子体处理室中的部件提供抗等离子体陶瓷涂层的方法，其包括：在所述部件上放置图案化的掩模；在所述部件上沉积膜；去除所述图案化的掩模；以及在所述部件上施加抗等离子体陶瓷涂层。

【技术特征摘要】
2018.01.30 US 15/883,7871.一种为用于等离子体处理室中的部件提供抗等离子体陶瓷涂层的方法，其包括：在所述部件上放置图案化的掩模；在所述部件上沉积膜；去除所述图案化的掩模；以及在所述部件上施加抗等离子体陶瓷涂层。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述部件上施加所述抗等离子体陶瓷涂层之后去除所述膜。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述去除所述膜去除施加在所述膜上的所述抗等离子体陶瓷涂层的部分。4.根据权利要求1所述的方法，其还包括去除沉积在所述膜上的所述抗等离子体陶瓷涂层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿米尔·A·亚西尔，杜安·奥特卡，石洪，约翰·多尔蒂，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国,US