[发明专利]一种IC装备等离子体刻蚀腔防护涂层的制备方法

权利要求书

1.一种IC装备等离子体刻蚀腔防护涂层的制备方法，其特征在于，采用Al和Y₂O₃-ZrO₂的混合粉末制备等离子刻蚀腔体表面防护涂层，利用高速气流将Al和Y₂O₃-ZrO₂的混合粉末直接喷涂于等离子刻蚀腔体表面，喷涂参数为：使用压缩空气为工作气体，气体温度为200-600℃，气体压力为1.5-3.0MPa，喷涂距离为10-60mm，使混合粉末沉积在等离子刻蚀腔的内表面上，形成均匀分布的防护涂层；其中，Al粉末和Y₂O₃-ZrO₂粉末的重量比例为0.1-1:1；其中Y₂O₃-ZrO₂粉末中，Y₂O₃与ZrO₂粉末的重量比为3-5：1。

2.根据权利要求1所述的一种IC装备等离子体刻蚀腔防护涂层的制备方法，其特征在于：

(1)微米级混合粉末的制备：

将Al粉末和Y₂O₃-ZrO₂粉末按照重量比例为0.1-1:1比例混合，在Y₂O₃-ZrO₂粉末中，Y₂O₃与ZrO₂粉末的重量比为3～5：1，经干燥得到微米级混合粉末，粉末粒度1～50μm；

(2)冷喷涂沉积等离子体刻蚀腔防护涂层：

将步骤(1)得到的微米级混合粉末经压缩空气预热后沉积在刻蚀腔材料内表面，获得离子体刻蚀腔防护涂层；所述冷喷涂沉积过程中：使用压缩空气作为工作气体，工作气体温度为200-600℃，工作气体压力为1.5-3.0MPa，喷涂距离为10-60mm。

3.根据权利要求1所述的一种IC装备等离子体刻蚀腔防护涂层的制备方法，其特征在于：等离子体刻蚀腔防护涂层的喷涂装置，具有进气管1、加热器2、送粉器5、电磁阀6、超音速喷嘴4、控制柜1；进气管的一端与空气压缩机相连，另一端与送粉器、加热器、超音速喷嘴相连，进气管置于加热器中的部分为螺旋形结构。

4.根据权利要求1所述的一种IC装备等离子体刻蚀腔防护涂层的制备方法，其特征在于：制备等离子体刻蚀腔防护涂层的过程中，由空气压缩机输出的工作气体分为两路，一路进入加热器，经预热后气体进入超音速喷嘴的混合腔；另一路进入送粉器，作为载气将粉末引入超音速喷嘴与第一路经过预热的气体相混合，将粉末瞬时预热后，经过超音速喷嘴的缩放区，膨胀加速，形成超音速气固双相流，高速撞击刻蚀腔材料内表面使粉末发生剧烈变形实现沉积，并在刻蚀腔材料内表面形成复合型防护涂层。

5.根据权利要求4所述的一种IC装备等离子体刻蚀腔防护涂层的制备方法，其特征在于：防护涂层的孔隙率低于2％，陶瓷涂层与基体材料的界面结合强度为20-50MPa，涂层厚度为10-400μm。