KR101094725B1 - Coating layer and coating method of yttrium oxide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산화이트륨 코팅막 및 산화이트륨 코팅방법에 관한 것으로서, 종래의 산화이트륨 소결체에 관한 기술이나 산화이트륨 코팅층 형성기술(용사방법 또는 에어로졸 디퍼지션 방법)의 한계를 극복하여, 일정한 원자중량비를 가지는 두께 깊이 영역은 이트륨 85~97%, 산소 3~15%의 원자중량비로 구성되고, 기공과 균열이 없는 산화이트륨 코팅막을 실현함으로써, 코팅막의 내플라즈마성·내부식성·내파티클성·전기절연성 등을 크게 향상시키고 시즈닝(seasoning) 시간을 축시키기 위한 것이다.
The present invention relates to a yttrium oxide coating film and a yttrium oxide coating method, which overcomes the limitations of the conventional yttrium oxide sintered body and the yttrium oxide coating layer forming technique (spraying method or aerosol deposition method), and has a constant atomic weight ratio. The thickness depth region is composed of yttrium 85 ~ 97% and
반도체, 발광다이오드(LED), 태양전지, 디스플레이(display) 소자 등을 제작할 때는 증착(deposition), 에칭(etching), 애싱(ashing), 확산(diffusion), 세정(cleaning) 등의 공정을 거치게 된다. 이 때 공정챔버 내부의 부재는 불소계, 염소계 등의 플라즈마 분위기와 높은 온도에 노출되어 있기 때문에 높은 내플라즈마성, 내부식성 및 내파티클성이 요구된다.When manufacturing a semiconductor, a light emitting diode (LED), a solar cell, a display device, etc., processes such as deposition, etching, ashing, diffusion, and cleaning are performed. . At this time, since the members inside the process chamber are exposed to plasma atmosphere and high temperature such as fluorine and chlorine, high plasma resistance, corrosion resistance and particle resistance are required.
구체적으로 살펴보면, 공정챔버 내부의 부재는 증착공정에서 질화불소(NF3) 등의 불소계 가스 플라즈마 분위기 및 높은 온도에 노출되어 있기 때문에 내플라즈마성 및 내식성이 필요하고, 에칭공정에서는 에칭가스로서 염소계 가스(예를 들면, 염화붕소(BCl) 등) 또는 불소계 가스(예를들면, 불화탄소(CF4) 등)와 같이 부식성가스를 사용하기 때문에 내식성, 내플라즈마성 및 내파티클성이 더 요구된다.Specifically, since the members inside the process chamber are exposed to fluorine-based gas plasma atmosphere such as fluorine nitride (NF 3 ) and high temperature in the deposition process, plasma resistance and corrosion resistance are required, and in the etching process, chlorine-based gas is used as the etching gas. Corrosion gases are used, such as (eg, boron chloride (BCl)) or fluorine-based gases (eg, carbon fluoride (CF 4 ), etc.), which further requires corrosion resistance, plasma resistance, and particle resistance.
또한, 오염된 부재를 세정하기 위하여 공정을 중단하고 상기 부재를 공정챔버 외부로 반출하거나, 공정을 멈추지 않고 공정챔버가 개방되지 않은 상태에서 습식 또는 건식방법으로 원위치 세정(in-situ cleaning)을 할 때에는 부재 표면 코팅층 또는 소결체의 기공(pore)과 균열(crack)에 잔류하고 있는 가스 및 불순물과 누설전류(leakage current)로 인해 아킹(arcing)이 발생하지 않도록 하는 것이 요구된다. 따라서, 이와 같은 처리공정에서 부재는 우수한 내부식성, 내플라즈마성, 내파티클성, 내아킹성이 요구된다.In addition, in order to clean the contaminated member, the process may be stopped and the member may be taken out of the process chamber, or in-situ cleaning may be performed in a wet or dry manner without the process chamber being opened without stopping the process. At this time, it is required that arcing does not occur due to the gas and impurities remaining in the pores and cracks of the member surface coating layer or the sintered body and the leakage current. Therefore, in such a processing step, the member requires excellent corrosion resistance, plasma resistance, particle resistance, and arcing resistance.
종래에 내플라즈마성이 우수한 소재로는 산화이트륨(이트리아; yttria)이 알려져 있고, 이에 따라 공정챔버 내부 부재 구현을 위한 종래의 방법은 크게 1) 산화이트륨을 소결(sinter)한 산화이트륨 소결체를 처리공정 부재로 적용하는 방법과, 2) 세라믹, 석영, 금속 폴리머 등의 부재에 산화이트륨 코팅층을 형성시키는 방법으로 요약할 수 있다.Conventionally, yttria (yttria) is known as a material having excellent plasma resistance. Accordingly, a conventional method for implementing an internal member of a process chamber is largely based on 1) a yttrium sintered body sintered yttrium oxide. It can be summarized as a method of applying as a processing step member and 2) a method of forming a yttrium oxide coating layer on a member such as ceramic, quartz, or a metal polymer.
산화이트륨(이트리아; Y2O3)을 소결한 산화이트륨 소결체에 관한 기술은 대한민국 특허등록 제0920104호("이트리아 소결체 및 내식성 부재, 그 제조방법; PCT/JP2006/313985), 대한민국 특허등록 제0717109호("산화이트륨 소결체, 정전척 및 산화이트륨 소결체의 제조방법" 등이 있고, 위와 같은 기술들에 의해 제작된 산화이트륨 소결체 내에는 기공(pore)이 항상 존재하게 된다. 소결된 산화이트륨 소결체에 기공이 있으면, 상기 기공이 플라즈마 및 가스 침식의 기점이 되어 내플라즈성, 내부식성, 내파티클성이 나빠지고, 낮은 전기 절연성을 나타내게 된다. 또한, 산화이트륨 소결체의 높은 가격도 공정 적용에 큰 단점으로 작용한다. The technology for yttrium sintered body sintered yttrium oxide (yttria; Y 2 O 3 ) is registered in the Republic of Korea Patent No. 0920104 ("Yttria sintered body and corrosion-resistant member, manufacturing method thereof; PCT / JP2006 / 313985), Republic of Korea patent registration 017109 ("Method of manufacturing yttrium sintered body, electrostatic chuck and yttrium sintered body", etc., and pores are always present in the yttrium sintered body produced by the above techniques. If pores are present in the sintered body, the pores become a starting point for plasma and gas erosion, resulting in poor plasma resistance, corrosion resistance, and particle resistance, and low electrical insulation properties. It is a big disadvantage.
산화이트륨을 소결한 소결체와 달리, 세라믹, 석영, 금속 폴리머(polymer) 등의 기재에 산화이트륨 코팅층을 형성하는 방법은 화염분무, 열분무, 플라즈마 분무 등의 용사(thermal spray) 방법, 에어로졸 디퍼지션(aerosol deposition) 방법 등이 있다.Unlike the sintered body sintered yttrium oxide, the yttrium oxide coating layer is formed on a substrate of ceramic, quartz, metal polymer, etc. by thermal spraying methods such as flame spraying, thermal spraying, and plasma spraying, and aerosol depuration. Aerosol deposition, and the like.
상기 용사 방법으로 산화이트륨 코팅층 또는 산화이트륨을 포함하는 코팅층을 형성시키는 기술은 대한민국 특허등록 제0618630호("내플라즈마 부재재 및 그 제조방법 및 열분사막 형성방법"), 대한민국 특허등록 제0913116호("석영유리 용사부품 및 그 제조방법", 대한민국 특허등록 제0489172호("이트리아-알루미나 복합 산화물막의 제조방법, 이트리아-알루미나 복합 산화물막, 용사막, 내식성 부재 및 저파티클 부재"), 대한민국 특허등록 제0933433호("플라즈마 처리 장치용 배플 플레이트의 제조방법"), 대한민국 특허등록 제0872328호("플라즈마 처리 장치 내부재 및 그 제조방법"), 대한민국 특허공개공보 제2009-0020031호("용사 코팅 방법, 이를 이용한 정전척 제조방법 및 정전척"), 대한민국 특허공개공보 제2006-0132649호("반도체 재료 프로세싱 장치의 산화이트륨(YTTRIA)-코팅 세라믹 구성요소 및 그 구성요소를 제조하는 방법"), 대한민국 특허공개공보 제2010-0118994호("환원성 플라즈마에 내성을 갖는 이트륨 함유 세라믹 코팅"; PCT/US2009/000949), 대한민국 특허공개공보 제2010-0052502호("처리 챔버 내의 아킹 및 부식을 감소시키는 보호성 이트륨 함유 코팅을 갖는 코팅 반도체 처리장치"; PCT/US2008/009221) 등이 있고, 이러한 기술들은 공통적으로 1,200℃ 이상의 고온에 산화이트륨 또는 산화이트륨을 포함하는 재료를 녹여 기재에 분사하는 공정을 따르기 때문에 상기 코팅층에 항상 기공과 균열이 존재하고, 코팅층 표면의 표면조도가 수㎛~수십㎛ 이어서 상대적으로 매우 거친 특성이 있다. 또한, 부재와 코팅층 사이의 부착력을 높이기 위하여 양극산화처리(anodizing) 또는 블라스팅(blasting) 등의 표면처리를 수행하여 코팅층을 형성할 수 있으나, 공정챔버 내부의 고온(400~1,000℃)에서 코팅층이 박리되는 현상을 보이고, 특히 열응력(thermal stress)이 집중되는 부재의 굴곡면 및 모서리 부분에서 이러한 현상이 나타나므로 적용할 수 있는 부재의 종류가 제한적이라는 문제가 있다.The technique of forming a yttrium oxide coating layer or a coating layer containing yttrium oxide by the thermal spraying method is Korean Patent Registration No. 0618630 ("Plasma member and its manufacturing method and thermal spray film forming method"), Korean Patent Registration No. 0913116 ( "Quartz glass spraying parts and its manufacturing method", Republic of Korea Patent Registration No. 0489172 ("Method of manufacturing yttria-alumina composite oxide film, yttria-alumina composite oxide film, thermal spraying film, corrosion resistant member and low particle member"), Korea Patent registration No. 0933433 ("Method of manufacturing baffle plate for plasma processing device"), Republic of Korea Patent Registration No. 0872328 ("Inner material of plasma processing device and its manufacturing method"), Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0020031 (" Thermal spray coating method, electrostatic chuck manufacturing method and electrostatic chuck using the same ", Korean Patent Publication No. 2006-0132649 (" Yttrium oxide (Y TTRIA) -coated ceramic components and methods for manufacturing the components "), Korean Patent Publication No. 2010-0118994 (" Yttrium-containing ceramic coating resistant to reducing plasma "; PCT / US2009 / 000949), Korean patent Publication No. 2010-0052502 ("Coating Semiconductor Processing Apparatus Having Protective Yttrium-Containing Coatings to Reduce Arcing and Corrosion in Processing Chambers"; PCT / US2008 / 009221), and these techniques are commonly used at elevated temperatures of 1,200 ° C. or higher. Since pores and cracks are always present in the coating layer because the material containing yttrium oxide or yttrium oxide is melted and sprayed onto the substrate, the surface roughness of the surface of the coating layer is several μm to several ten μm, which is relatively rough. In addition, in order to increase the adhesion between the member and the coating layer, the coating layer is subjected to a surface treatment such as anodizing or blasting. Although it can be formed, it shows a phenomenon that the coating layer is peeled off at a high temperature (400 ~ 1,000 ℃) inside the process chamber, especially in the curved surface and the corner portion of the member where the thermal stress is concentrated There is a problem that there are limited kinds of members.
상기 용사 방법을 적용할 경우, 공통적으로 1,200℃ 이상의 고온에 산화이트륨 또는 산화이트륨을 포함하는 재료를 녹여 기재에 분사하므로, 불순물과 함께 이 때 나타나는 40~50%의 낮은 이트륨 원자중량비(weight percent)와 50~60%의 매우 높은 산소 원자중량비를 나타내며, 코팅막 두께 깊이별 일정한 값을 나타내지 못하는 특징이 있다.In the case of applying the thermal spraying method, a material containing yttrium oxide or yttrium oxide at a high temperature of 1,200 ° C. or higher is melted and sprayed onto a substrate, and thus a low yttrium weight percentage of 40 to 50% appears at this time together with impurities. And exhibits a very high oxygen atomic weight ratio of 50 to 60%, there is a characteristic that does not exhibit a constant value for each thickness depth of the coating.
또한, 용사 방법으로 형성된 산화이트륨 코팅층 내에는 항상 기공과 균열이 존재하므로, 부재의 세정 전·후 모두 기공 속 누설전류(leakage current)로 인한 아킹(arcing) 현상이 발생할 수 있고, 전기 절연성이 상대적으로 낮다. 또한, 거친 표면에 오염물질이 끼어서 원활한 공정처리 수행을 위해 세정처리를 자주해야 하기 때문에, 공정챔버 내 소모성 부재 및 교체부품의 세정주기가 짧아지는 문제가 있다.
In addition, since the pores and cracks are always present in the yttrium-oxide coating layer formed by the thermal spraying method, arcing may occur due to leakage current in the pores before and after cleaning the member, and electrical insulation may be relatively high. As low. In addition, since contaminants are stuck on the rough surface, the cleaning process must be frequently performed for smooth processing, and thus, the cleaning cycle of the consumable member and the replacement part in the process chamber is shortened.
한편, 산화이트륨 코팅층의 기공 및 균열을 감소시킬 수 있는 방법으로서, 에어로졸 디퍼지션(aerosol deposition) 방법은 대한민국 특허등록 제0966132호("내플라즈마성을 갖는 세라믹 코팅체"), 대한민국 특허등록 제0988175호("세라믹 코팅막 형성 장치") 등이 있고 상기 기술들은 공통적으로 기공이 1vol%이하인 산화이트륨 코팅층을 형성시켜 전술한 용사방법에 의한 산화이트륨 코팅층 보다 큰 내플라즈마성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 또한, 에어로졸 디퍼지션 방법에 의해 제작된 산화이트륨 구조물에 관한 기술은, 일본 특허등록 제3265481호, 일본 특허공개공보 제2005-158933호, 일본 특허공개공보 제2005-217349호, 일본 특허공개공보 제2005-217350호, 일본 특허공개공보 제2005-217351호가 있다. 대한민국 특허등록 제0983952호("복합구조물")는 에어로졸 디퍼지션 방법을 이용하여 기재표면에 형성된 산화이트륨 90wt% 이상에 상기 산화이트륨 입자보다 큰 보조입자 10wt% 이하를 혼합한 재료를 코팅하여 구조물의 기계적 강도를 향상시킨 복합구조물을 제공하는 기술이다. 그러나 위의 기술들은 항상 에어로졸 발생기(에어로졸 챔버)를 필수적으로 사용해야 하기 때문에 산화이트륨 등의 파우더를 일정량으로 수송관에 연속적으로 공급할 수 없게 된다. 따라서 기재의 면적이 커지거나, 3차원 형상의 부재일 경우 일정한 두께의 산화이트륨 코팅막을 형성하기가 더 어려워지는 단점이 있다. 즉, 이는 에어로졸 디퍼지션 방법에 의한 산화이트륨막 형성 기술은 실험실 수준에서 벗어나기 어려워 산업적 이용가능성이 매우 낮은 기술인 것으로 판단된다.On the other hand, as a method to reduce the pores and cracks of the yttrium coating layer, the aerosol deposition method is Korean Patent Registration No. 0966132 ("Ceramics Coating with Plasma Resistance"), Korean Patent Registration 0988175 (" ceramic coating film forming apparatus ") and the like are commonly known to form a yttrium oxide coating layer having a pore of 1 vol% or less, thereby exhibiting greater plasma resistance than the yttrium oxide coating layer by the spraying method described above. In addition, the technology related to the yttrium oxide structure produced by the aerosol deposition method, Japanese Patent Publication No. 33265481, Japanese Patent Publication No. 2005-158933, Japanese Patent Publication No. 2005-217349, Japanese Patent Publication 2005-217350 and Japanese Patent Laid-Open No. 2005-217351. Republic of Korea Patent No.0983952 ("Composite Structure") is a structure by coating a material in which the yttrium oxide 90wt% or more formed on the surface of the base material mixed with 10wt% or less auxiliary particles larger than the yttrium particles by using the aerosol deposition method It is a technology to provide a composite structure with improved mechanical strength. However, the above techniques must always use an aerosol generator (aerosol chamber), and thus it is impossible to continuously supply a certain amount of powder such as yttrium to the transport pipe. Therefore, if the area of the substrate is large, or in the case of a three-dimensional member, there is a disadvantage that it becomes more difficult to form a yttrium oxide coating film of a certain thickness. That is, it is judged that the yttrium oxide film formation technique by the aerosol deposition method is a technique having a very low industrial applicability because it is difficult to escape from the laboratory level.
또한, 에어로졸 발생기(에어로졸챔버)를 사용함으로 인한 불균일한 산화이트륨 파우더 공급으로 분사시 산화이트륨 파우더 입자가 기재에 충돌하여 60~80%의 낮은 이트륨 원자중량비, 20~40%의 높은 산소 원자 중량비가 나타낸다. 따라서, 상기 용사방법 및 에어로졸 디퍼지션 방법으로 코팅된 산화이트륨 코팅막의 내플라즈마성, 전기절연성, 내부식성 및 내파티클성이 상대적으로 저하되는 단점이 있다.
In addition, due to the non-uniform yttrium powder supply by using an aerosol generator (aerosol chamber), yttrium oxide powder particles collide with the substrate when sprayed, resulting in a low yttrium atomic weight ratio of 60 to 80% and a high oxygen atomic weight ratio of 20 to 40%. Indicates. Therefore, plasma resistance, electrical insulation, corrosion resistance, and particle resistance of the yttrium-oxide coating film coated by the spraying method and the aerosol deposition method have a disadvantage in that they are relatively reduced.
본 발명은 내플라즈마성·내부식성·내파티클성·전기절연성이 향상된 산화이트륨 코팅막을 구현하기 위한 것이다. 또한, 표면조도를 낮춤으로써 세정처리 빈도를 감소시키고, 기재와 코팅막의 부착력이 높아 고온에서도 박리되지 않도록 구성된 산화이트륨 코팅막을 구현하기 위한 것이다. 또한, 외부로 방출되는 금속이온을 완전히 차단함으로써 웨이퍼 불량손실 및 시즈닝 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 산화이트륨 코팅막을 구현하기 위한 것이다.The present invention is intended to implement a yttrium oxide coating film having improved plasma resistance, corrosion resistance, particle resistance, and electrical insulation. In addition, by reducing the surface roughness to reduce the frequency of cleaning treatment, and the high adhesion of the substrate and the coating film is to implement a yttrium oxide coating film configured not to peel even at high temperatures. In addition, by completely blocking the metal ions released to the outside to implement a yttrium oxide coating film that can significantly reduce wafer defect loss and seasoning time.
이에 따라 본 발명은 일정한 원자중량비를 가지는 두께 깊이 영역이 이트륨 85~97%, 산소 3~15%의 원자중량비로 구성되고, 기공과 균열이 없는 산화이트륨 코팅막 및 산화이트륨 코팅방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
Accordingly, the present invention is to provide a yttrium oxide coating film and yttrium oxide coating method having a thickness depth region having a constant atomic weight ratio composed of yttrium 85 to 97%,
전술한 산화이트륨 소결체에 관한 기술로서는 산화이트륨 소결체 내에 형성되는 기공을 제거하는데 한계가 있어 위의 과제를 해결할 수 없다.As a technique related to the yttrium sintered compact described above, there is a limit in removing pores formed in the yttrium sintered compact and the above problems cannot be solved.
또한, 산화이트륨 코팅막을 형성시키는 기술 중 용사방법은 코팅층의 표면조도가 크고, 코팅막이 기재에서 박리되는 문제를 배제할 수 없으므로 위의 과제를 해결할 수 없다.In addition, the spraying method of the technique of forming a yttrium coating film is large surface roughness of the coating layer, it can not rule out the problem that the coating film is peeled off the substrate can not solve the above problems.
또한, 산화이트륨 코팅막을 형성시키는 기술 중 에어로졸 디퍼지션 기술은 산화이트륨 코팅층에 함유되는 기공을 1vol% 이하로 낮춰 내플라즈마성을 향상시킬 수는 있으나 코팅을 위한 파우더를 수용하고 있는 에어로졸 발생기(또는 에어로졸 챔버)가 필수적으로 구비되어야 하고, 상기 에어로졸 발생기를 통해서는 파우더를 수송관에 연속적으로 정량 공급하는 것이 불가능하다. 따라서, 산화이트륨 코팅막의 실질적인 재현성이 현저히 떨어져 산업적 이용성이 매우 낮다.In addition, the aerosol deposition technique of forming a yttrium coating film can improve the plasma resistance by lowering the pores contained in the yttrium coating layer to less than 1vol%, but the aerosol generator (or An aerosol chamber) must be provided, and it is impossible to continuously and quantitatively supply the powder to the transport pipe through the aerosol generator. Therefore, the practical reproducibility of the yttrium oxide coating film is remarkably poor, and the industrial utility is very low.
또한, 상기 용사방법 또는 에어로졸 디퍼지션 방법으로 형성된 산화이트륨 코팅막은 모두 이트륨의 원자중량비가 85%미만으로 구성되어 있고, 이트륨과 산소의 원자중량비가 코팅막의 두께 깊이별로 일정하지도 않다. 이에 따라 내플라즈마성 및 내파티클성이 문제가 되는 것이다. In addition, the yttrium-oxide coating film formed by the spraying method or the aerosol deposition method is composed of yttrium atomic weight ratio of less than 85%, and the atomic weight ratio of yttrium and oxygen is not constant for each thickness depth of the coating film. Accordingly, plasma resistance and particle resistance become a problem.
이에 본 발명은 일정한 원자중량비를 가지는 두께 깊이 영역이 이트륨 85~97%, 산소 3~15%의 원자중량비로 구성되고, 기공(pore)과 균열(crack)이 없도록 구성된 것을 특징으로 하는 산화이트륨 코팅막을 제공한다([도 1] 참조).Thus, the present invention is a yttrium oxide coating film, characterized in that the thickness depth region having a constant atomic weight ratio is composed of yttrium 85 to 97%,
위와 같은 산화이트륨 코팅막은 종래의 용사방법이나 에어로졸 디퍼지션 방법으로는 도출해낼 수 없다. 이에 본 발명에서는 흡기처리부, 고상파우더공급부, 수송관, 분사노즐, 코팅챔버 및 배기펌프를 포함하여 구성되되, 상기 흡기처리부와 고상파우더공급부는 상기 수송관에 연통되어 있고, 상기 분사노즐은 상기 수송관의 말단에 결합되어 상기 코팅챔버 내에 배치되며, 상기 배기펌프는 상기 코팅챔버 내로 유입된 공기를 외부로 배출시키도록 구성된 코팅장치에 의해 실시되는 산화이트륨 코팅방법을 제공하며, 이는 (a) 대기중에서 상기 흡기처리부로 유입된 공기를 수송관에 정량 공급하는 공정, (b) 상기 고상파우더공급부에 수용된 산화이트륨(Y2O3) 파우더를 상기 수송관에 정량 공급하는 공정 및 (c) 상기 수송관 내부의 압력을 760torr 미만으로 조절하고 배기펌프의 배기량을 조절을 통해 상기 코팅챔버 내부의 압력을 조절함으로써, 상기 산화이트륨 파우더가 상기 분사노즐을 통해 상기 코팅챔버 내부의 기재로 분사되는 속도를 조절하는 공정을 포함하는 것이다.
The yttrium-coated film as described above cannot be derived by conventional spraying methods or aerosol deposition methods. Thus, the present invention comprises an intake processing unit, solid powder supply unit, transport pipe, injection nozzle, coating chamber and exhaust pump, the intake processing unit and solid powder supply unit is in communication with the transport pipe, the injection nozzle is the transport It is coupled to the end of the tube and disposed in the coating chamber, the exhaust pump provides a method of coating yttrium oxide, which is carried out by a coating apparatus configured to discharge air introduced into the coating chamber to the outside, which is (a) atmospheric A step of quantitatively supplying air introduced into the intake treatment unit to a transport pipe, (b) a step of quantitatively supplying yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder contained in the solid-phase powder supply unit to the transport pipe, and (c) the transport By adjusting the pressure inside the tube to less than 760torr and controlling the exhaust volume of the exhaust pump, the pressure inside the coating chamber is controlled. The powder volume is a step of controlling the rate at which the injection into the substrate within the coating chamber through the injection nozzle.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음의 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above can obtain the following effects.
1. 이물질 없이 산화이트륨 단일 소재로 형성되고, 이트륨 85~97% 및 산소 3~15%의 원자중량비로 구성되며, 기공과 균열이 없는 산화이트륨 코팅막이 제공되므로 산화이트륨 코팅막의 내플라즈마성 및 내부식성이 향상된다.1. Formed of yttrium single material without foreign substances, composed of yttrium 85 ~ 97% and
2. 산화이트륨 코팅막의 상온 체적저항이 1013~1017Ωcm 범위로 분포되므로, 전기절연성이 우수하여 누설전류로 인해 발생하는 코팅막에서의 아킹(arcing) 현상을 억제할 수 있다.2. Since the room temperature volume resistance of the yttrium-oxide coating film is distributed in the range of 10 13 to 10 17 Ωcm, the arcing phenomenon in the coating film caused by the leakage current is excellent because of excellent electrical insulation.
3. 반도체 생산 공정 적용되는 교체성 부품 및 소모성 부품에 본 발명의 산화이트륨 코팅막을 형성시키는 경우 해당 부품의 수명을 연장시킬 수 있다.3. Semiconductor production process In the case where the yttrium oxide coating film of the present invention is formed on the replaceable and consumable parts to be applied, the life of the corresponding parts can be extended.
4. 400~1,000℃에 이르는 고온에서도 기재와 산화이트륨 코팅막의 박리현상이 발생하지 않고, 이는 기재의 굴곡면(모서리, 요철, 구멍내부 등)에서도 마찬가지이다.4. The peeling phenomenon of the base material and the yttrium oxide coating film does not occur even at a high temperature of 400 to 1,000 ° C., which is the same on the curved surface (edge, irregularities, inside hole, etc.) of the base material.
5. 공정챔버 내부의 내플라즈마성 및 내부식성이 약한 금속, 석영(quartz), 세라믹, 폴리머 등의 다양한 기재에 상기 산화이트륨 코팅층을 형성할 수 있기 때문에 고가의 세라믹 소결체 부품 및 용사 방법, 에어로졸 디퍼지션 방법으로 제작된 부품을 대체하는 효과가 있다.5. Since the yttrium oxide coating layer can be formed on various substrates such as metals, quartz, ceramics, and polymers having low plasma resistance and corrosion resistance inside the process chamber, expensive ceramic sintered parts, spraying methods, aerosol di It is effective to replace parts manufactured by fuzzy method.
6. 기공과 균열이 없는 산화이트륨 코팅막을 구현하여 공정챔버 내부에 위치한 장비 및 부품에서 외부로 방출되는 금속이온을 완전히 차단함으로써([도 7] 참조), 웨이퍼 불량손실 및 시즈닝(seasoning) 시간을 획기적으로 줄일 수 있어서, 수율 및 생산성을 증가시킬 수 있다.
6. Implement the yttrium-coated film without pores and cracks to completely block the metal ions released to the outside from the equipment and components located inside the process chamber (see FIG. 7) to reduce wafer defect loss and seasoning time. Significantly reduced, it is possible to increase the yield and productivity.
[도 1]은 본 발명에 따라 산화이트륨 40㎛ 두께를 갖는 코팅막의 깊이에 따른 이트륨(yttrium) 원자 및 산소(oxygen) 원자의 중량비를 나타낸 그래프이다.
[도 2]는 본 발명에 따라 알루미늄 기재 위에 형성된 산화이트륨 코팅막의 표면의 전자현미경 사진(3,000배율) 및 단면 전자현매경 사진(350배율)이다.
[도 3]은 종래 용사방법으로 코팅된 산화이트륨 코팅막의 표면 전자현미경 사진(3,000배율) 및 단면 전자현미경 사진(200배율)이다.
[도 4]는 본 발명에 따라 석영 기재 위에 형성된 산화이트륨 코팅막을 가열로에서 1,000℃에서 2시간 동안 가열한 후 반출하여 촬영한 20,000배율의 단면 전자현미경 사진이다.
[도 5]는 평면과 굴곡면을 갖는 기재 표면에 형성된 산화이트륨 코팅막 구조의 단면 개략도이다.
[도 6]은 소정의 깊이를 가지는 구멍이 있는 기재 표면에 형성된 산화이트륨 코팅막 구조의 단면 개략도이다.
[도 7]은 기공과 균열이 있는 산화이트륨 코팅층에 플라즈마 및 부식성 가스가 침투하여 기재와 코팅층 경계면에서 금속이온이 코팅층 외부로 방출되는 것을 나타내는 모식도이다. 1 is a graph showing the weight ratio of yttrium atoms and oxygen atoms according to the depth of the coating film having a thickness of 40 μm yttrium oxide according to the present invention.
2 is an electron micrograph (3,000 magnification) and a cross-sectional electron micrograph (350 magnification) of a surface of a yttrium-oxide coating film formed on an aluminum substrate according to the present invention.
3 is a surface electron micrograph (3,000 magnification) and a cross-sectional electron micrograph (200 magnification) of a yttrium-oxide coating film coated by a conventional spraying method.
4 is a 20,000-fold cross-sectional electron microscope photograph of the yttrium-oxide coating film formed on a quartz substrate according to the present invention taken after heating at 1,000 ° C. for 2 hours in a heating furnace.
5 is a schematic cross-sectional view of the yttrium-coated film structure formed on the surface of the substrate having a flat surface and a curved surface.
Fig. 6 is a cross-sectional schematic diagram of the yttrium-coated film structure formed on the surface of a substrate having a hole having a predetermined depth.
FIG. 7 is a schematic diagram showing that plasma and corrosive gas penetrate into the yttrium-oxide coating layer having pores and cracks, thereby releasing metal ions to the outside of the coating layer at the interface between the substrate and the coating layer.
1. 산화이트륨 코팅막1. Yttria coating film
본 발명은 산화이트륨(Y2O3) 파우더가 코팅챔버로 이동하는 공기에 공급되어 상기 코팅챔버 내에 배치된 기재에 분사코팅됨으로써 형성되며, 일정한 원자중량비를 가지는 두께 깊이 영역이 이트륨 85~97%, 산소 3~15%의 원자중량비로 구성되고, 기공(pore)과 균열(crack)이 없도록 구성된 것을 특징으로 하는 산화이트륨 코팅막을 제공한다. 산화이트륨(Y2O3) 파우더가 기재에 분사코팅되는 과정은 하기 '2. 산화이트륨 코팅방법'에 기재된 바와 같다.
The present invention is formed by injection coating yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder to the air moving to the coating chamber to the substrate disposed in the coating chamber, the thickness depth region having a constant atomic weight ratio of 85 to 97% The present invention provides a yttrium oxide coating film comprising an atomic weight ratio of 3 to 15% oxygen and configured to be free from pores and cracks. The process in which the yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder is spray-coated on the substrate is described in the following '2. Yttrium oxide coating method '.
본 발명에 따라 산화이트륨 코팅막이 형성될 수 있는 기재의 재질은 금속, 세라믹, 규소, 탄화규소, 석영, 유리, 폴리머, 유기화합물 중 어느 것이라도 무방하다. 이하에서는 본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅막 구조의 특징을 상세히 설명하기로 한다.
The material of the substrate on which the yttrium oxide coating film may be formed according to the present invention may be any of metal, ceramic, silicon, silicon carbide, quartz, glass, polymer, and organic compound. Hereinafter, the features of the yttrium oxide coating film structure provided by the present invention will be described in detail.
(1) 이트륨 85~97%, 산소 3~15%의 원자중량비로 구성된 산화이트륨 코팅막(1) Yttrium oxide coating film composed of 85 to 97% of yttrium and 3 to 15% of atomic weight ratio
산화이트륨 코팅막을 코팅막 두께 깊이에 따른 원자중량비(weight percent) 해석을 실시하면, 산화이트륨 코팅층의 품질특성을 파악하는데 도움이 된다. 즉, 산화이트륨 코팅층에 분포하고 있는 이트륨 원자 및 산소 원자가 어느 범위의 원자중량비로 분포하는지와 원자중량비 값이 두께 깊이에 따른 일정한 값을 가지는지, 이트륨과 산소 원자 이외의 원자가 분포하는지 등은 플라즈마 및 부식성 가스에 내성을 더 가질 수 있는지 판단할 수 있는 지표가 되는데, 산화이트륨 코팅막에 이트륨 원자중량비가 클수록(산소 원자중량비가 작을수록) 내플라즈마성 및 내부식성이 더 향상된다. 여기에 더해 산화이트륨 코팅막에 이트륨 원자와 산소 원자 이외의 원자가 있다면 내플라즈마성 및 내부식성이 불리하게 작용하고, 상기 산화이트륨 코팅막 두께 깊이에 따른 이트륨 원자의 중량비가 일정한 값을 나타낼수록 상기 특성에 좋은 효과가 있는 것으로 판단할 수 있다.Conducting a weight percent analysis of the yttrium oxide coating layer according to the thickness of the coating layer helps to determine the quality characteristics of the yttrium oxide coating layer. That is, the range of atomic weight ratios of yttrium atoms and oxygen atoms distributed in the yttrium coating layer, whether the atomic weight ratio values have a constant value according to the thickness depth, and whether or not atoms other than yttrium and oxygen atoms are distributed include plasma and It is an indicator that can be judged whether it can be more resistant to corrosive gas, and the higher the yttrium atomic weight ratio (the smaller the atomic atomic weight ratio of oxygen) of the yttrium-oxide coating film, the more the plasma resistance and corrosion resistance are improved. In addition, if there are atoms other than yttrium and oxygen atoms in the yttrium coating film, plasma resistance and corrosion resistance are adversely affected, and the more the weight ratio of yttrium atoms according to the thickness depth of the yttrium coating film is, the better the characteristics are. It can be judged to be effective.
본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅막은 [도 1]에 도시된 바와 같이 불순물 없이 이트륨 원자 및 산소 원자로 구성되고, 이들의 중량비는 일정한 영역이 존재함을 알 수 있다([도 1]의 표기된 A영역과 B영역). 본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅막은 상기 원자중량비가 일정한 영역에서 이트륨 원자의 중량비는 85~97%이고(A영역), 산소 원자의 중량비는 3~15%(B영역)이다. The yttrium-coated film provided by the present invention is composed of yttrium atoms and oxygen atoms without impurities as shown in [FIG. 1], and the weight ratio thereof can be seen that a certain region exists (indicated A region of FIG. 1). And area B). In the yttrium-coated film provided by the present invention, the weight ratio of yttrium atoms in a region where the atomic weight ratio is constant is 85 to 97% (area A), and the weight ratio of oxygen atoms is 3 to 15% (area B).
이렇게 원자중량비가 일정한 영역이 존재하고, 이트륨과 산소의 원자중량비가 전술한 범위 내에 있는 산화이트륨 코팅막은 본 발명의 출원 전에는 존재하지 않았으며, 종래의 기술들에 의해 위와 같은 구조의 산화이트륨 코팅막을 구성해 낼 수도 없었다. Thus, the yttrium oxide coating film having a constant atomic weight ratio and having an atomic weight ratio of yttrium and oxygen in the above-described range did not exist before the application of the present invention. I could not construct it.
[배경기술]에서 설명한 종래의 용사방법으로 코팅된 산화이트륨막은 이트륨 원자의 중량비가 40~50%를 나타냄과 동시에 다른 원자(이물질)가 함께 분포하면서, 코팅층 깊이에 따라 이트륨의 원자중량비가 일정하지 않고 크게 변동하는 구조로 나타난다.In the yttrium film coated by the conventional thermal spraying method described in [Background Art], the atomic weight ratio of yttrium is not constant according to the depth of the coating layer, while the weight ratio of yttrium atoms is 40-50% and other atoms (foreign materials) are distributed together. It appears as a structure that fluctuates greatly.
또한, [배경기술]에서 설명한 종래의 에어로졸 디퍼지션 방법으로 코팅된 산화이트륨 코팅막은 이트륨의 원자중량비가 60~80%이며, 코팅층 깊이에 따른 이트륨 원자의 중량비 변동이 용사방법에 의한 코팅층 보다는 상대적으로 일정한 값을 나타낸다.In addition, the yttrium oxide coating film coated by the conventional aerosol deposition method described in [Background Art] has an atomic weight ratio of yttrium of 60 to 80%, and the variation in the weight ratio of yttrium atoms depending on the depth of the coating layer is relatively higher than that of the coating layer by the spraying method. Denotes a constant value.
한편, 본 발명에 따른 산화이트륨 코팅막 구조에서는 이트륨의 원자중량비가 85~97%이고, 코팅막 두께 깊이에 따른 이트륨의 원자중량비가 에어로졸 디퍼지션 방법에 의한 코팅막 보다 더 일정하게 나타난다.
On the other hand, in the yttrium oxide coating film structure according to the present invention, the atomic weight ratio of yttrium is 85 to 97%, and the atomic weight ratio of yttrium according to the thickness of the coating film is more uniform than the coating film by the aerosol deposition method.
(2) 기공과 균열이 없는 산화이트륨 코팅막 구조(2) yttrium-coated film structure without pores and cracks
산화이트륨 코팅막이 형성된 부재들은 플라즈마 및 부식성 가스에 노출되는 증착공정, 에칭, 애싱, 확산 및 세정 공정에서 사용되며, 산화이트륨 코팅막은 기공율에 따라 상기 기재의 식각(erosion) 정도가 결정된다. 산화이트륨 코팅막의 기공율이 크면 클수록 내플라즈마, 내부식성 및 내파티클성이 저하된다. 또한, 기공율이 크면 클수록 상기 각 공정에서 발생하는 오염물질이 기공에 잔류하기 때문에 세정 시 기공에 존재하는 오염물질을 제거하기 위한 추가적인 처리공정이 수반되고, 세정 후에도 잔류되어 있는 오염물질로 인해 상기 처리공정에 영향을 줄 수 있다. 본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅막은 [도 2]에서 보이는 바와 같이 기공과 균열이 존재하지 않는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 산화이트륨 코팅막의 무기공(no pore), 무균열(no crack) 특성으로 인해 높은 전기절연 특성이 발휘되고 누설전류(leakage current)로 인한 아킹현상이 억제되는 특징도 있다.The members having the yttrium coating layer formed thereon are used in a deposition process, an etching, an ashing, a diffusion and a cleaning process exposed to plasma and corrosive gas, and the degree of etching of the substrate is determined by the porosity. The larger the porosity of the yttria coating film, the lower the plasma resistance, corrosion resistance, and particle resistance. In addition, the larger the porosity, the more contaminants generated in the above steps remain in the pores, and therefore, additional processing is required to remove contaminants present in the pores during cleaning. It can affect the process. Yttria coated film provided by the present invention is characterized in that no pores and cracks as shown in FIG. In addition, due to the inorganic pores (no pore), no crack (no crack) characteristics of the yttrium-coated film to exhibit high electrical insulation characteristics and arcing phenomenon due to leakage current (leakage current) is also suppressed.
이와 대조적으로 종래 용사방법에 의한 산화이트륨 코팅막은 [도 3]에서 보이는 바와 같이 현저한 기공(pore)과 균열(crack)이 존재하여 상대적으로 낮은 전기절연 특성을 보이기 때문에 본 발명의 산화이트륨 코팅막 두께(예를 들면 5~40㎛)보다 훨씬 두꺼운 코팅층 두께(예를 들면 150~200㎛)가 요구되며, 이렇게 두껍게 코팅층이 형성되더라도 근본적으로 아킹(arcing) 발생을 막을 수 없다. In contrast, the yttrium-oxide coating film according to the conventional thermal spraying method exhibits relatively low electrical insulation properties due to the presence of significant pores and cracks, as shown in FIG. Much thicker coating layers (eg 150-200 µm) are required than, for example, 5-40 µm, and even if such a thick coating layer is formed, arcing cannot be prevented.
[도 7]에 보이는 바와 같이, 반도체 공정에서 금속 또는 석영 등의 기재에 기공과 균열이 있는 산화이트륨 코팅층이 형성된 챔버 내벽 및 챔버 내부에 위치한 장치와 부품의 경우는 플라즈마 및 부식성 가스가 상기 코팅층 내부로 침투하여, 상기 기재와 코팅층 경계면에서 구리 또는 알루미늄 등의 금속이온이 상기 기공과 균열을 통해서 코팅층 외부로 방출되는 현상이 발생하고, 이로 인하여 반도체 공정 중의 증착 및 식각공정에서 챔버 내의 분위기가 안정화될 때 까지 웨이퍼(run wafer)를 불량 처리하는 매우 큰 손실을 초래하기 때문에 상기 공정에서 자유활성종밀도(free radical density)가 안정화 되도록 하는 시즈닝(seasoning) 공정 및 시즈닝 소요시간이 반도체 공정에서 수반된다. 따라서, 상기 기재로 된 챔버 내벽, 장비 및 부품 또는 코팅층을 포함하는 상기 기재에서 전도성 이온물질이 부품 및 코팅층 밖으로 방출되지 않도록 하는 것이 시즈닝 시간 및 막대한 웨이퍼 불량손실을 줄이는 것이 매우 필요하다. 따라서, 본 발명이 제공하는 기공과 균열이 없는 산화이트륨 코팅층을 통하여 외부로 방출되는 금속이온을 완전히 차단함으로써 웨이퍼 불량손실 및 시즈닝 시간을 줄일 수 있어서, 반도체 공정의 수율 및 생산성을 증가시킬 수 있게 된다.
As shown in FIG. 7, in a semiconductor process, a plasma and a corrosive gas are formed inside the coating layer in the chamber and the inside wall of the chamber in which the yttrium oxide coating layer having pores and cracks is formed on a substrate such as metal or quartz. Penetrates into the substrate and releases metal ions such as copper or aluminum from the surface of the substrate and the coating layer to the outside of the coating layer through the pores and cracks, thereby stabilizing the atmosphere in the chamber during the deposition and etching processes during the semiconductor process. The semiconductor process involves a seasoning process and a seasoning time for stabilizing free radical density in the process because it causes a very large loss of defective wafers. Therefore, it is highly necessary to reduce the seasoning time and the enormous wafer defect loss to prevent conductive ionic materials from being released out of the parts and coating layers in the substrates including the chamber inner wall, equipment and components or coating layers of the substrate. Therefore, by completely blocking the metal ions released to the outside through the yttrium-oxide coating layer free of pores and cracks provided by the present invention, it is possible to reduce wafer defect loss and seasoning time, thereby increasing the yield and productivity of the semiconductor process. .
(3) 15~25℃ 조건하에서 체적저항이 1013~1017Ω㎝인 산화이트륨 코팅막(3) Yttrium oxide coating film having a volume resistivity of 10 13 to 10 17 Ωcm under 15 to 25 ° C.
세라믹, 폴리머, 석영 및 금속 기재에 산화이트륨을 코팅한 경우 코팅층의 절연정도에 따라 체적저항 값이 다르게 분포하는데, 특히 전기 전도도가 높은 금속기재에 산화이트륨을 코팅할 때에는, 코팅층의 절기절연성을 만족하는 소정의 코팅층 두께가 필요하다. 또한, 상기 코팅층의 기공율이 낮으면 낮을수록 전기 절연성이 좋아지는 특징을 보이는데, 본 발명의 산화이트륨 코팅층이 형성된 표면구조물은 세라믹, 폴리머, 석영 및 금속 등 기재의 종류에 상관없이 상온(15~25℃)에서 상기 기재에 코팅된 산화이트륨 코팅막의 체적저항이 1013~1017Ω㎝ 범위 내에 있게 된다.
When yttrium oxide is coated on ceramics, polymers, quartz and metal substrates, the volume resistance values are distributed differently according to the insulation level of the coating layer. Particularly, when yttrium oxide is coated on a metal substrate having high electrical conductivity, the insulating property of the coating layer is satisfied. A predetermined coating layer thickness is required. In addition, the lower the porosity of the coating layer is characterized by the better electrical insulation, the surface structure on which the yttrium oxide coating layer of the present invention is formed, regardless of the type of substrate, such as ceramic, polymer, quartz and metal (15 ~ 25 ℃) ), The volume resistance of the yttrium-oxide coating film coated on the substrate is in the range of 10 13 ~ 10 17 Ωcm.
(4) 1,000℃에서도 코팅막이 박리되지 않는 산화이트륨 코팅막 구조(4) Yttrium oxide coating film structure that the coating film does not peel off even at 1,000 ° C
증착, 에칭, 애싱, 확산 및 세정 처리 공정 중 공정챔버 내부에서 사용되는 장치와 부품들은 대부분 평면 및 또는 굴곡면(볼록면 및 오목면)의 형상을 포함하고 있다. 상기 공정챔버 내부는 400~1,000℃ 범위의 고온의 처리과정을 거칠 수 있으므로, 산화이트륨이 코팅된 장치 및 부품의 코팅층은 상기 온도에서도 박리되지 않아야 한다. 그러나 종래의 방법으로 구현된 산화이트륨 코팅막은 기재(공정챔버 내부에서 사용되는 장치, 부품 등)에서 열응력이 집중되는 모서리(볼록부), 오목부, 구멍(hole) 내벽에서 코팅층이 박리되는 현상이 발생하기 때문에 금속, 석영, 세라믹 기재 표면에 바로 산화이트륨 코팅층을 형성하여 사용하는 것은 매우 위험한 일이었다.The devices and components used inside the process chamber during the deposition, etching, ashing, diffusion and cleaning processes mostly include planar and / or curved surfaces (convex and concave). Since the inside of the process chamber may be subjected to a high temperature treatment in the range of 400 ~ 1,000 ℃, the coating layer of the yttrium oxide coated device and components should not be peeled even at this temperature. However, the yttrium-coated film implemented by the conventional method is a phenomenon in which the coating layer is peeled off the inner wall of the edges (convex portions), concave portions, and holes where heat stress is concentrated in the substrate (devices, components, etc. used in the process chamber). Because of this, it was very dangerous to form and use a yttrium coating layer directly on the surface of metal, quartz and ceramic substrates.
[도 4]는 본 발명에 따라 석영(quartz) 기재에 산화이트륨 코팅막 구조를 형성시킨 후 1000℃의 가열로에서 2시간 가열한 후 반출하여 전자현미경으로 20,000배 확대한 구조의 단면 사진이다. 종래에 존재하였던 산화이트륨 코팅막들은 통상적으로 400~700℃의 온도조건에서 박리현상이 발생하는데 반해 본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅막 구조는 [도 4]에서 보이는 바와 같이 1000℃의 온도조건에서도 박리현상이 발생하지 않으며, 또한 [도 5]에 보이는 바와 같은 기재의 평면부 뿐만 아니라 굴곡면에서도 1000℃의 온도조건하에서 박리되지 않는다. 또한, [도 6]에 도시된 바와 같이 산화이트륨 코팅막이 기재의 구멍에 형성된 경우에도 1000℃의 온도조건하에서 박리되지 않는다.
4 is a cross-sectional photograph of a structure in which a yttrium oxide coating film structure is formed on a quartz substrate in accordance with the present invention and then heated in a heating furnace at 1000 ° C. for 2 hours and then taken out and expanded 20,000 times with an electron microscope. In the conventional yttrium oxide coating film is peeling phenomenon occurs in the temperature condition of 400 ~ 700 ℃, whereas the yttrium oxide coating film structure provided by the present invention is peeled phenomenon even at 1000 ℃ temperature conditions as shown in FIG. This does not occur, and also does not peel off under the temperature condition of 1000 ° C. in the curved portion as well as the planar portion of the substrate as shown in FIG. 5. In addition, even when the yttrium-oxide coating film is formed in the pores of the substrate as shown in FIG.
(5) 내파티클(anti-particle)성이 향상되고 공정 챔버 내 부산물(by-product)의 날림현상이 감소되는 산화이트륨 코팅막(5) Yttria coated film with improved anti-particle resistance and reduced by-product blowing in the process chamber
반도체, LCD 등의 각 처리공정에서 발생하는 부산물(예를 들면, 폴리머(polymer), 파티클(particle) 등)이 각 처리공정에 사용되는 여러 부품표면에 붙어 쌓이고, 어느 순간 떨어져, 공정수율에 큰 장애요소로 현재 작용하고 있다. 따라서, 정기적으로 상기 각 부품을 챔버 외부로 빼내 세정을 할 수 밖에 없는 상황이다.By-products (e.g., polymers, particles, etc.) generated in each process such as semiconductors and LCDs accumulate on the surface of various parts used in each process, and are separated at a certain moment, resulting in large process yields. It is currently working as a barrier. Therefore, it is a situation where the said components are regularly removed and cleaned out of a chamber.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 산화이트륨 코팅막 표면은 기공과 균열이 존재하지 않고, 높은 전기절연성을 가지고 있기 때문에, 상기 각 처리공정의 부품표면에 묻는 파티클수가 현저히 감소(내파티클성이 현저히 개선됨)함과 동시에 공정 챔버 내 부산물의 날림현상이 감소되는 효과가 있어서, 원위치 세정(in-situ cleaning)으로 오염물질을 제거할 수 있고, 각 부품을 공정챔버 외부로 반출하여 세정하는 세정주기를 더 길게 가져갈 수 있는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.As described above, since the yttrium-coated film surface according to the present invention does not have pores and cracks and has high electrical insulation property, the number of particles buried on the surface of each part of the processing step is significantly reduced (particle resistance is significantly improved. At the same time, the blowing of by-products in the process chamber is reduced, so that contaminants can be removed by in-situ cleaning, and the cleaning cycle is further removed by removing each part to the outside of the process chamber. It can take a long time and improve productivity.
2. 산화이트륨 코팅방법2. Yttria coating method
위의 '1. 산화이트륨 코팅막' 항목에서는 본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅막의 특징 및 그 특징에 의해 발현되는 물성과 효과를 기술하였다. 또한, 본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅막과 종래의 기술들(용사방법과 에어로졸 디퍼지션 방법)에 의해 형성된 산화이트륨 코팅막을 구조 및 물성적 측면에서 여러 가지 비교를 하였다. 이하에서는 종래의 산화이트륨 코팅막에 비해 현저한 우수성을 갖는 본 발명의 산화이트륨 코팅막을 어떻게 형성시킬 수 있는지에 대해 상세히 설명하기로 한다.
Above '1. Yttria coating film 'items described the characteristics of the yttrium coating film provided by the present invention and the physical properties and effects expressed by the features. In addition, the yttrium oxide coating film provided by the present invention and the yttrium oxide coating film formed by conventional techniques (spray method and aerosol deposition method) were compared in terms of structure and physical properties. Hereinafter, how to form the yttrium oxide coating film of the present invention having remarkable superiority compared to the conventional yttrium oxide coating film will be described in detail.
본 발명은 흡기처리부, 고상파우더공급부, 수송관, 분사노즐, 코팅챔버 및 배기펌프를 포함하여 구성되되, 상기 흡기처리부에는 일측에 공기흡입구가 형성되어 있고, 상기 흡기처리부와 고상파우더공급부는 상기 수송관에 연통되어 있고, 상기 분사노즐은 상기 수송관의 말단에 결합되어 상기 코팅챔버 내에 배치되며, 상기 배기펌프는 상기 코팅챔버 내로 유입된 공기를 외부로 배출시키도록 구성된 고상파우더 코팅장치에 의해 (a) 상기 고상파우더공급부에 산화이트륨(Y2O3) 파우더를 도입하는 공정; (b) 대기중에서 상기 흡기처리부로 유입된 공기를 상기 수송관에 정량 공급하는 공정; (c) 상기 고상파우더공급부에 수용된 산화이트륨(Y2O3) 파우더를 상기 수송관에 정량 공급하는 공정; 및 (d) 상기 수송관 내부의 압력을 760torr 미만으로 조절하고 배기펌프의 배기량을 조절을 통해 상기 코팅챔버 내부의 압력을 조절함으로써, 상기 산화이트륨 파우더가 상기 분사노즐을 통해 상기 코팅챔버 내부의 기재로 분사되는 속도를 조절하는 공정: 을 포함하여 실시되는 산화이트륨 코팅방법을 제공한다.
The present invention comprises an intake processing unit, a solid powder supply unit, a transport pipe, an injection nozzle, a coating chamber and an exhaust pump, the air inlet is formed on one side, the intake processing unit and the solid powder supply unit is the transport Is in communication with the pipe, the injection nozzle is coupled to the distal end of the transport pipe is disposed in the coating chamber, the exhaust pump is configured by a solid powder coating device configured to discharge the air introduced into the coating chamber to the outside ( a) introducing yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder into the solid powder supply unit; (b) a step of quantitatively supplying the air introduced into the intake processing part to the transport pipe in the air; (c) quantitatively supplying yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder contained in the solid powder supply unit to the transport pipe; And (d) controlling the pressure in the coating chamber by adjusting the pressure in the transport pipe to less than 760torr and adjusting the displacement of the exhaust pump so that the yttrium-oxide powder is formed in the coating chamber through the spray nozzle. Process for controlling the rate of spraying with: provides a method of coating the yttrium oxide carried out including.
본 발명을 실시하기 위한 고상파우더 코팅장치는 흡기처리부, 고상파우더공급부, 수송관, 분사노즐, 코팅챔버 및 배기펌프를 포함하여 구성된 것으로서, 상기 흡기처리부와 고상파우더공급부는 상기 수송관에 연통되어 있고, 상기 분사노즐은 상기 수송관의 말단에 결합되어 상기 코팅챔버 내에 배치되며, 상기 배기펌프는 상기 코팅챔버 내로 유입된 공기를 외부로 배출시키도록 구성된 것이다. 이러한 고상파우더 코팅장치는 본 발명의 발명자들이 발명한 "고상파우더 연속 증착장치(특허 제0916944호)"와 "고상파우더 코팅장치(특허출원 제2009-0038240호)"를 포괄하는 것으로서, 그 자세한 실시예는 특허 제0916944호의 등록특허공보와 특허출원 제2009-0038240호의 공개특허공보에 따라 구성할 수 있다.
The solid powder coating apparatus for carrying out the present invention includes an intake processing unit, a solid powder supply unit, a transport pipe, an injection nozzle, a coating chamber and an exhaust pump, and the intake processing unit and the solid powder supply unit are in communication with the transport pipe. The injection nozzle is coupled to the distal end of the transport pipe and disposed in the coating chamber, and the exhaust pump is configured to discharge air introduced into the coating chamber to the outside. Such solid powder coating apparatus encompasses the "solid powder continuous deposition apparatus (Patent No. 0916944)" and "solid powder coating apparatus (Patent Application No. 2009-0038240)" invented by the inventors of the present invention, the detailed implementation of the Examples may be configured according to the registered patent publication of Patent No. 0916944 and the published patent publication of Patent Application No. 2009-0038240.
이하에서는 본 발명을 각 공정별로 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail for each process.
상기 (a)공정은 상기 고상파우더공급부에 산화이트륨(Y2O3) 파우더를 도입하는 공정이다. 한편, 본 공정에서는 알루미나(Al2O3) 파우더 또는 지르코니아(zirconia) 파우더 중 어느 하나 이상으로 이루어진 세라믹 파우더와 산화이트륨(Y2O3) 파우더가 혼합된 혼합 파우더를 상기 고상파우더공급부에 도입할 수 있으며, 이에 따라 후술할 (c)공정에서는 상기 고상파우더공급부에 수용된 혼합 파우더를 상기 수송관에 정량 공급하게 된다. 위와 같은 공정에 따라 형성된 산화이트륨 코팅막에는 세라믹 성분이 함유되어 있게 된다. 본 공정에서 상기 혼합 파우더 중의 산화이트륨 파우더와 세라믹 파우더의 양을 조절하고, 이하의 (b)공정 내지 (d)공정을 실시함으로써 구성성분 중 산화이트륨(Y2O3)은 90wt% 이상(100wt%는 제외)이고, 알루미나(Al2O3) 또는 지르코니아(zirconia) 중 어느 하나 이상으로 이루어진 세라믹 성분은 10wt% 이하(0wt%는 제외)이며, 기공(pore)과 균열(crack)이 없도록 구성된 것을 특징으로 하는 산화이트륨 코팅막을 형성시킬 수 있다. 이러한 코팅막은 이트륨의 원자중량비가 상대적으로 감소하지만 코팅막의 기능성(경도, 열전도성, 절연성 등)은 더욱 향상된다.
The step (a) is a step of introducing the yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder to the solid powder supply portion. On the other hand, in the present process, a mixed powder of a ceramic powder composed of at least one of alumina (Al 2 O 3 ) powder or zirconia powder and yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder is introduced into the solid phase powder supply unit. Accordingly, in the step (c) to be described later, the mixed powder contained in the solid powder supply unit is quantitatively supplied to the transport pipe. The yttrium-coated film formed by the above process contains a ceramic component. In this step, the amount of yttrium oxide powder and ceramic powder in the mixed powder is adjusted, and the following steps (b) to (d) are performed to make yttrium oxide (Y 2 O 3 ) of the
상기 (b)공정은 대기중에서 상기 흡기처리부로 유입된 공기를 필터링 및 건조처리하여 수송관에 정량 공급하는 공정이다.The step (b) is a step of filtering and drying the air introduced into the intake treatment part in the air to supply a fixed amount to the transport pipe.
본 발명은 비활성 가스를 사용하지 않고, 대기중의 일반 공기를 유입시켜 활용하는 것이다. 상기 흡기처리부에 대기중의 공기를 유입키기 위해서는 상기 흡기처리부에 에어펌프, 공기저장탱크를 구성하여 상기 에어펌프에서는 흡기처리부의 일측에 구비된 공기흡입구에서 흡입한 공기를 펌핑하여 상기 공기저장탱크로 유입시키고, 상기 공기저장탱크에서는 유입된 공기를 저장하여 냉각시킨 후 필터링 및 건조처리 할 수 있다. 유입된 공기를 냉각시키는 이유는 상기 에어펌프에서 발생하는 열에 의해 상기 공기저장탱크에 유입되는 공기의 온도상승이 유발되는데, 상기 공기저장탱크 내에서 유입공기의 온도를 40% 정도 냉각시킴으로써 다음 단계로 수송되는 공기 토출량의 불규칙성과 지연을 방지하여, 안정적이고 연속적인 제품 양산을 시행할 수 있게 되기 때문이다. 또한, 상기 에어펌프와 공기저장탱크 사이 및 상기 공기저장탱크와 에어처리부 사이에는 각각 유동제어밸브를 구비시켜 둠으로써 각 단계별 유입-배출 공기량을 정량으로 조절할 수 있다.The present invention does not use an inert gas, but utilizes by introducing general air in the atmosphere. In order to introduce the air in the air to the intake processing unit, an air pump and an air storage tank are configured in the intake processing unit, and the air pump pumps the air sucked from the air inlet provided at one side of the intake processing unit to the air storage tank. Inflow, the air storage tank can be filtered by the air stored in the cooling and drying process. The reason for cooling the introduced air is to raise the temperature of the air flowing into the air storage tank by the heat generated by the air pump, and by cooling the temperature of the inlet air in the air storage tank by about 40% to the next step This is because it is possible to prevent irregularities and delays in the amount of air discharged to be transported and to perform stable and continuous mass production. In addition, by providing a flow control valve between the air pump and the air storage tank, and between the air storage tank and the air processing unit, respectively, it is possible to quantitatively control the amount of inlet-exhaust air at each stage.
대기중의 공기를 상기 흡기처리부에 유입키기 위한 또 다른 구성은 코팅챔버와 결합된 배기펌프를 통하여 코팅챔버 내의 압력을 대기압(760torr) 미만의 압력(이하 '부압'이라 함)으로 설정하여, 대기압 상태에 있는 외부의 공기가 상기 공기흡입구를 통해 흡기처리부에 유입되도록 하는 것이다. 상기 공기흡입부는 수송관과 분사노즐을 매개로 코팅챔버와 연통되어 있으므로 위와 같은 작용이 가능하다. Another configuration for introducing atmospheric air into the intake processing unit is to set the pressure in the coating chamber to a pressure less than atmospheric pressure (760torr) through the exhaust pump coupled to the coating chamber (hereinafter referred to as 'negative pressure'), the atmospheric pressure The external air in the state is to be introduced into the intake processing unit through the air inlet. The air suction part is in communication with the coating chamber via the transport pipe and the injection nozzle is possible as described above.
위와 같은 방식으로 흡입된 공기는 흡기처리부 내에서 필터링 및 건조처리하여 수송관으로 정량 공급할 수 있다. 공기를 필터링하는 공정은 수분필터, 먼지필터, 유분필터 등을 복수로 설치하여 시행할 수 있고, 건조처리 공정은 여러 필터들 사이 사이에서 반복적으로 실시되도록 할 수 있다.Air sucked in the above manner can be quantitatively supplied to the transport pipe by filtering and drying treatment in the intake treatment unit. The air filtering process may be performed by installing a plurality of moisture filters, dust filters, oil filters, and the like, and the drying process may be repeatedly performed between various filters.
필터링 및 건조처리된 공기를 수송관으로 정량으로 공급하기 위해서는 상기 흡기처리부 내에 유량을 일정하게 조절하여 배출하는 유량조절기를 더 장착할 수 있다. 본 발명은 코팅챔버를 저진공 상태로 유지하면서, 수송기체(즉, 상기 에어공급부로부터 공급된 공기)의 불순물을 제거하고, 수송기체의 유량을 조절함으로써 수송기체의 속도를 제어하는 방식을 도입한 것이다. 즉, 필터링 및 건조처리된 공기의 양을 일정하게 조절하여 수송관으로 공급함으로써, 후술할 (c)공정에 의해 산화이트륨 파우더와 공기가 혼합되어 코팅챔버 내에 위치한 분사노즐에 단위 시간당 일정량(liter/min)으로 공급되도록 통제하는 것이다.
In order to quantitatively supply the filtered and dried air to the transport pipe, a flow controller may be further installed in the intake processing unit to uniformly control the flow rate and discharge the air. The present invention introduces a method of controlling the speed of the transport gas by removing impurities from the transport gas (that is, the air supplied from the air supply unit) and controlling the flow rate of the transport gas while maintaining the coating chamber in a low vacuum state. will be. That is, by uniformly adjusting the amount of filtered and dried air to be supplied to the transport pipe, the yttrium oxide powder and air are mixed by the step (c) to be described later, and a predetermined amount per unit time (liter / min).
상기 (c)공정은 상기 고상파우더공급부에 수용된 산화이트륨(Y2O3) 파우더를 상기 수송관에 정량 공급하는 공정이다.The step (c) is a step of supplying a quantity of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder contained in the solid powder supply unit to the transport pipe.
상기 고상파우더공급부는 수송관에 연통되어 있으며, 상기 흡기처리부에서 수송관에 공급한 공기에 산화이트륨 파우더를 정량으로 공급한다. 이를 위해 상기 고상파우더공급부에 정량공급기를 장착하여 산화이트륨 파우더의 양 및 공급속도를 일정하게 조절할 수 있다. 이 때 중요한 것은 상기 정량공급기에서 단위시간당 토출되는 산화이트륨 파우더 양을 일정하게 조절하는 것이다.The solid powder supply unit communicates with the transport pipe, and supplies the yttrium oxide powder to the air supplied to the transport pipe in a fixed amount. To this end, a fixed-quantity feeder may be mounted on the solid powder supply to adjust the amount and feed rate of yttrium powder. At this time, it is important to constantly adjust the amount of yttrium oxide powder discharged per unit time from the metering feeder.
위와 같은 방법으로 산화이트륨 파우더를 정량공급 할 수 있는 것과 달리, 종래의 에어로졸 디퍼지션 방법은 에어로졸 발생기(에어로졸 챔버)에서 분사노즐로 공급되는 파우더의 양을 일정하게 공급하는 것이 불가능하므로, 코팅의 재현성이 현저히 떨어짐으로써 코팅을 수행할 때 마다 품질이 다른 코팅층이 형성되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점은 해당 학계와 업계에 이미 널리 알려진 사실이다.Unlike the above method, the yttrium oxide powder can be quantitatively supplied. However, in the conventional aerosol deposition method, it is impossible to uniformly supply the amount of powder supplied from the aerosol generator (aerosol chamber) to the injection nozzle. As the reproducibility is remarkably degraded, there is a problem in that a coating layer having a different quality is formed every time the coating is performed.
한편, 상기 고상파우더공급부에 저장된 산화이트륨 파우더를 수송관 내로 공급하기 위해서는 기류가 필요한데, 이러한 기류발생을 위해서는 상기 흡기처리부를 거친 공기를 상기 고상파우더공급부에 끌어와 산화이트륨 파우더와 함께 수송관 내에 재공급되도록 구성할 수도 있으며, 상기 고상파우더공급부의 일측에 개구부를 형성시켜 상기 코팅챔버에 발생하는 부압에 의해 상기 고상파우더공급부에서 수송관으로 향하는 기류가 형성되도록 함으로써 산화이트륨 파우더가 상기 수송관으로 공급되도록 할 수도 있다. 이 경우에는 고상파우더공급부를 통해 유입되는 외부의 공기가 산화이트륨 파우더에 이르기 전에 별도의 챔버에 유입되도록 함으로써 그 공기에 대한 필터링 및 건조처리 작업이 이루어지도록 할 수도 있다.On the other hand, air flow is required to supply the yttrium oxide powder stored in the solid powder supply unit into the transport pipe, and in order to generate such air flow, air passing through the intake treatment unit is drawn to the solid powder supply unit and re-wound with the yttrium powder in the transport pipe. It may be configured to be supplied, by forming an opening on one side of the solid powder supply portion to form a flow of air from the solid powder supply to the transport pipe by the negative pressure generated in the coating chamber to supply the yttrium oxide powder to the transport pipe You can also In this case, the outside air introduced through the solid powder supply unit may be introduced into a separate chamber before reaching the yttrium oxide powder, thereby filtering and drying the air.
상기 (d)공정은 상기 수송관 내부의 압력을 760torr 미만으로 조절하고 배기펌프의 배기량을 조절을 통해 상기 코팅챔버 내부의 압력을 조절함으로써, 상기 산화이트륨 파우더가 상기 분사노즐을 통해 상기 코팅챔버 내부의 기재로 분사되는 속도를 조절하는 공정이다. In the step (d), the pressure inside the coating chamber is controlled by adjusting the pressure inside the transport pipe to less than 760 torr and adjusting the exhaust volume of the exhaust pump, thereby allowing the yttrium oxide powder to enter the coating chamber through the injection nozzle. It is a step of adjusting the speed of injection to the substrate.
상기 (b)공정에서 코팅챔버를 부압(minus pressure)으로 조절하여 외부의 공기를 흡기처리부에 유입시킨 경우 본 공정은 코팅챔버 내부의 압력을 분사조건에 맞게 조절함으로써 실현한다. 즉, 본 단계는 상기 (b)공정을 통해 코팅챔버가 임의의 압력으로 유지되는 상태에서, 분사조건에 맞게 코팅챔버의 압력이 분포할 수 있도록 배기펌프의 배기량을 조절하여 공기가 분사노즐에 이르기 전의 수송관 단부 압력과 분사노즐을 통해 배출되는 공기 속도의 마하수 조건에 맞추어 코팅챔버 내부의 압력을 맞추는 공정이다. 이러한 압력조절에 관한 구체적인 실시예는 특허출원 제2009-0038240호의 명세서 상에 상세히 기재되어 있다.
In the step (b), when the coating chamber is adjusted to a negative pressure to introduce external air into the intake treatment unit, this process is realized by adjusting the pressure inside the coating chamber according to the injection conditions. That is, in this step, in the state in which the coating chamber is maintained at a predetermined pressure through the step (b), air is adjusted to the injection nozzle by adjusting the displacement of the exhaust pump so that the pressure in the coating chamber can be distributed according to the injection conditions. It is a process to adjust the pressure inside the coating chamber according to the Mach number condition of the previous pipe end pressure and the air velocity discharged through the injection nozzle. Specific embodiments of such pressure control are described in detail in the specification of patent application No. 2009-0038240.
위의 (b)공정 내지 (d)공정은 상호 유기적이고, 불가분적이며, 동시적으로 진행된다. 즉, (b)공정 내지 (d)공정은 순차적으로 시행할 수도 있으나, (d)공정을 통해 (b)공정 및 (c)공정을 동시에 유도할 수도 있다. 따라서, 본 발명이 제공하는 산화이트륨 코팅방법은 각 공정의 시행 순서 보다는 전제된 고상파우더 코팅장치를 통한 각 공정의 상호 작용을 토대로 이해되어야 한다.
Processes (b) to (d) above are mutually organic, indivisible, and simultaneously performed. That is, steps (b) to (d) may be sequentially performed, but steps (b) and (c) may be simultaneously induced through step (d). Therefore, the yttrium oxide coating method provided by the present invention should be understood based on the interaction of each process through the solid-phase powder coating apparatus, rather than the execution order of each process.
본 발명은 위에서 언급한 바와 같이 첨부된 도면과 관련하여 설명되었으나 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Therefore, the claims of the present invention include modifications and variations that fall within the true scope of the invention.
1 : 산화이트륨 코팅막
2 : 기재
3 : 기재의 굴곡면 중 볼록면 코팅부
4 : 기재의 굴곡면 중 오목면 코팅부
5 : 기재의 평면 코팅부
6 : 소정의 깊이를 가지는 구멍(hole)
7 : 기재
8 : 기공과 균열이 있는 산화이트륨 코팅층
9 : 플라즈마 및 부식성 가스
10 : 기공과 균열이 있는 산화이트륨 코팅층에 침투되는 플라즈마 및 부식성 가스
11 : 기재와 코팅층의 경계면에서 외부로 방출되는 금속이온1: yttria coating film
2: base material
3: convex coating part among curved surfaces of the substrate
4: concave surface coating part of curved surface of substrate
5: flat coating of substrate
6: hole having a predetermined depth
7: base material
8: yttrium oxide coating layer with pores and cracks
9: plasma and corrosive gas
10: Plasma and corrosive gases penetrating the yttrium-oxide coating layer with pores and cracks
11: Metal ions released to the outside at the interface between the substrate and the coating layer
Claims (5)
Yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder is supplied to the air moving to the coating chamber is formed by spray coating on the substrate disposed in the coating chamber, the thickness depth region having a constant atomic weight ratio of yttrium 85 ~ 97%, oxygen 3 A yttrium-coated film composed of an atomic weight ratio of ˜15% and free from pores and cracks.
(a) 상기 고상파우더공급부에 산화이트륨(Y2O3) 파우더를 도입하는 공정;
(b) 대기중에서 상기 흡기처리부로 유입된 공기를 상기 수송관에 정량 공급하는 공정;
(c) 상기 고상파우더공급부에 수용된 산화이트륨(Y2O3) 파우더를 상기 수송관에 정량 공급하는 공정; 및
(d) 상기 수송관 내부의 압력을 760torr 미만으로 조절하고 배기펌프의 배기량을 조절을 통해 상기 코팅챔버 내부의 압력을 조절함으로써, 상기 산화이트륨 파우더가 상기 분사노즐을 통해 상기 코팅챔버 내부의 기재로 분사되는 속도를 조절하는 공정:
It includes an intake processing unit, solid powder supply unit, transport pipe, injection nozzle, coating chamber and exhaust pump, the intake processing unit is formed with an air inlet on one side, the intake processing unit and solid powder supply unit communicating with the transport pipe The injection nozzle is coupled to the distal end of the transport pipe is disposed in the coating chamber, the exhaust pump is the following each step by the solid-phase powder coating apparatus configured to discharge the air introduced into the coating chamber to the outside Yttria coating method carried out, including.
(a) introducing yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder into the solid powder supply unit;
(b) a step of quantitatively supplying the air introduced into the intake processing part to the transport pipe in the air;
(c) quantitatively supplying yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder contained in the solid powder supply unit to the transport pipe; And
(d) by controlling the pressure inside the coating chamber by adjusting the pressure inside the transport pipe to less than 760torr and adjusting the displacement of the exhaust pump, the yttrium oxide powder is transferred to the substrate inside the coating chamber through the injection nozzle. Process to control spray rate:
상기 기재의 재질은 금속, 세라믹, 규소, 탄화규소, 석영, 유리, 폴리머, 유기화합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화이트륨 코팅방법.
In claim 2,
The material of the substrate is yttrium oxide coating method, characterized in that any one of metal, ceramic, silicon, silicon carbide, quartz, glass, polymer, organic compound.
상기 (a)공정은 알루미나(Al2O3) 파우더 또는 지르코니아(zirconia) 파우더 중 어느 하나 이상으로 이루어진 세라믹 파우더와 산화이트륨(Y2O3) 파우더가 혼합된 혼합 파우더를 상기 고상파우더공급부에 도입하는 공정이고,
상기 (c)공정은 상기 고상파우더공급부에 수용된 혼합 파우더를 상기 수송관에 정량 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 산화이트륨 코팅방법.
In claim 2,
In the step (a), the ceramic powder and yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder made of at least one of alumina (Al 2 O 3 ) powder or zirconia powder are mixed and introduced into the solid powder supply unit. It's a process
Wherein (c) is the yttrium oxide coating method characterized in that the step of supplying a fixed amount of the mixed powder contained in the solid powder supply to the transport pipe.
그 구성성분 중 산화이트륨(Y2O3)은 90wt% 이상(100wt%는 제외)이고, 알루미나(Al2O3) 또는 지르코니아(zirconia) 중 어느 하나 이상으로 이루어진 세라믹 성분은 10wt% 이하(0wt%는 제외)이며,
기공(pore)과 균열(crack)이 없도록 구성된 것을 특징으로 하는 산화이트륨 코팅막.
As a yttrium coating film formed on the surface of a substrate by the method of claim 4,
Yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is 90 wt% or more (excluding 100 wt%), and the ceramic component consisting of any one or more of alumina (Al 2 O 3 ) or zirconia is 10 wt% or less (0 wt%). %),
Yttria coated film, characterized in that no pores and cracks are configured.
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|---|---|---|---|
| KR1020110061478A KR101094725B1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Coating layer and coating method of yttrium oxide |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020110061478A KR101094725B1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Coating layer and coating method of yttrium oxide |
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