![]() 熔射塗膜中的緻密化層的形成方法、及熔射塗膜包覆構件
专利摘要:
本發明的課題為提供一種可一邊防止過大的裂痕的產生,一邊形成得到充分的效果的緻密化層,並且不招致成本上升的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法、及熔射塗膜包覆構件。本發明的解決手段為藉由在掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a時,朝掃描方向先使其掃描之居先雷射束20,和在與該居先雷射束20同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束21構成使Al2O3熔射塗膜5的表層6的塗膜組成物再熔融、再凝固的高能束,一邊使居先雷射束20掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a,一邊照射,並且一邊使追蹤雷射束21掃描於以該居先雷射束20掃描過的被照射區域22,一邊重複照射,使該被照射區域22的表層6緻密化。 公开号:TW201319319A 申请号:TW101122155 申请日:2012-06-21 公开日:2013-05-16 发明作者:Mitsuharu Inaba;Hiroki Yokota 申请人:Tocalo Co Ltd; IPC主号:B05D3-00
专利说明:
熔射塗膜中的緻密化層的形成方法、及熔射塗膜包覆構件 本發明是關於在基材(substrate)形成熔射塗膜(thermal spray coating)後,使該熔射塗膜的表層再熔融、再凝固並形成緻密化層的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,與藉由熔射塗膜包覆的熔射塗膜包覆構件。 熔射法(thermalspraying method)是將金屬、陶瓷等的粉末材料供給至燃燒火焰或電漿焰(plasma flame)中,在使該等金屬、陶瓷等的粉末材料成軟化或熔融的狀態,藉由以高速噴塗至基材的表面,在其表面形成熔射塗膜的表面處理技術。這種熔射法的用途之一有將塗膜形成於構成CVD裝置(Chemical Vapor Deposition equipment:化學氣相沉積裝置)、PVD裝置(Physical Vapor Deposition equipment:物理氣相沉積裝置)、光阻塗佈裝置(resist coater)等的半導體製造裝置的構成構件。一般而言,在半導體及液晶裝置等的製程中因在處理容器內使用以氟化物或氯化物為首的處理氣體(processed gas),故有被置於處理容器內的各種構件腐蝕的問題。再者,因在處理容器內產生的微粒(particle)的存在會影響製品的品質或良率(yield),故必須使微粒減少。因此,透過上述的熔射法將塗膜形成於構成構件,可提高其耐腐蝕性(corrosion resistance),並且可減少微粒被進行。 但是,在存在更苛刻的腐蝕性氣體的條件下等,有未必能得到充分的耐腐蝕性的效果的情形。除此之外,在不斷地微細化(refinement)的製程中,迄今未被舉出的微細的尺寸的微粒的產生也被視為問題。因此,將雷射束照射於形成於基材的熔射塗膜的表面,使該熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固,使該表層成緻密化層被進行。據此,耐腐蝕性或微粒的減少效果格外地提高(例如參照專利文獻1)。 如上述當以雷射束使熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固時,往往因該表層的凝固收縮而伴隨裂痕(crack)的產生。該裂痕的存在不會大大地影響耐腐蝕性或微粒的減少效果,若微細的裂痕分散的話,倒是具有當作應力緩和機構而作用,防止伴隨熱膨脹的塗膜破裂等的效果。但是,若裂痕過大的話,反而會損及耐腐蝕性或微粒的減少效果。例如在專利文獻2的熔射塗膜的表面處理方法記載有藉由將波長9μm以上的雷射束照射於熔射塗膜的表面,防止裂痕的產生的方法。 [專利文獻1] 日本國特開2007-247043號公報 [專利文獻2] 日本國特開2008-266724號公報 在記載於上述專利文獻2的方法中,藉由以雷射束的波長為9μm以上,防止表層的過度熔融等,惟因可緻密化的深度只有最表層,故有緻密化層不及於深部,無法得到緻密化充分的效果的情形。為了使緻密化層到達深部,減少透過雷射束進行的掃描速度的話即可,但由於是面處理,故處理時間顯著地延長造成成本上升,或者會產生像貫通熔射塗膜內的過大的裂痕。 因此,本發明是鑑於上述習知技術的問題點,其目的為提供一種可一邊防止過大的裂痕的產生,一邊形成得到充分的效果的緻密化層,並且不招致成本上升的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法、及熔射塗膜包覆構件。 為了達成上述目的,採取以下的技術手段。 本發明的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,於在基材形成熔射塗膜後,將高能束(high energy beam)照射於該熔射塗膜的表面,使該熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固,並使該表層緻密化,其特徵為: 前述高能束是藉由如下的要素構成:在掃描於前述熔射塗膜的表面時,朝掃描方向先使其掃描之居先雷射束;在與該居先雷射束同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束, 一邊使前述居先雷射束掃描於前述熔射塗膜的表面,一邊照射,並且一邊使前述追蹤雷射束掃描於以該居先雷射束掃描過的被照射區域,一邊重複照射,使該被照射區域的表層緻密化。 在上述本發明的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法中,藉由朝掃描方向先使其掃描之居先雷射束,和在與該居先雷射束同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束構成照射於熔射塗膜的高能束,一邊使居先雷射束掃描於熔射塗膜的表面,一邊照射,並且一邊使追蹤雷射束掃描於以該居先雷射束掃描過的被照射區域,一邊重複照射,使該被照射區域的表層緻密化。因此,容易使緻密化層到達深部,可得到緻密化充分的效果。無須減少雷射束的掃描速度,不會招致處理時間延長造成的成本上升。因將居先雷射束與追蹤雷射束重複照射於被照射區域,進行該被照射區域的塗膜組成物的再熔融、再凝固,故塗膜組成物的形態變化變緩慢。據此,可防止過大的裂痕的產生。 前述居先雷射束及前述追蹤雷射束的各個具有對應使前述塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的複數個程序之中一個以上的程序的能量密度(energy density)較佳。此情形,可令使塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的各程序的形態變化成最佳。 本發明的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,於在基材形成熔射塗膜後,將高能束照射於該熔射塗膜的表面,使該熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固,並使該表層緻密化,其特徵為: 前述高能束是藉由在掃描於前述熔射塗膜的表面時,在該表面上形成朝掃描方向成縱向排列的複數個束斑點(beam spot)的複數個雷射束構成,前述複數個束斑點相繼朝前述熔射塗膜的表面上的相同被照射區域通過,而一邊使該複數個雷射束朝該表面掃描,一邊照射,使該被照射區域的表層緻密化。 在上述本發明的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法中,藉由在該熔射塗膜的表面上形成朝掃描方向成縱向排列的複數個束斑點的複數個雷射束構成照射於熔射塗膜的高能束,複數個束斑點相繼朝熔射塗膜的表面上的相同被照射區域通過,而一邊使複數個雷射束朝該表面掃描,一邊照射,使該被照射區域的表層緻密化。因此,容易使緻密化層到達深部,可得到緻密化充分的效果。無須減少雷射束的掃描速度,不會招致處理時間延長造成的成本上升。因使複數個雷射束的束斑點相繼通過被照射區域,進行該被照射區域的塗膜組成物的再熔融、再凝固,故塗膜組成物的形態變化變緩慢。據此,可防止過大的裂痕的產生。 前述複數個雷射束的各個具有對應使前述塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的複數個程序之中一個以上的程序的能量密度較佳。此情形,可令使塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的各程序的形態變化成最佳。 使前述複數個束斑點之中的在掃描方向相鄰的兩個束斑點的一部分互相重疊也可以。此情形,合併在掃描方向相鄰的兩個雷射束後的強度分布(intensity distribution)成連續,塗膜組成物的形態變化成為與其強度分布一致。 本發明的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,於在基材形成熔射塗膜後,將高能束照射於該熔射塗膜的表面,使該熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固,並使該表層緻密化,其特徵為: 前述高能束是藉由在掃描於前述熔射塗膜的表面時,在該表面上形成朝正交於掃描方向的方向成橫向排列,且朝掃描方向後方依次移位排列的複數個等寬的束斑點的複數個雷射束構成,於前述複數個束斑點的彼此相鄰的兩個束斑點之中朝掃描方向居先的居先束斑點與追蹤該居先束斑點的追蹤束斑點在前述正交的方向中互相在斑點區域的一半以上成為重疊位置的狀態下,一邊使前述複數個雷射束掃描於前述熔射塗膜的表面,一邊照射,接著前述居先束斑點使前述追蹤束斑點朝被以該複數個雷射束照射的約略全部的被照射區域重複通過,使該被照射區域的表層緻密化。 在上述本發明的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法中,藉由在該熔射塗膜的表面上形成朝正交於掃描方向的方向成橫向排列,且朝掃描方向後方依次移位排列的複數個等寬的束斑點的複數個雷射束構成照射於熔射塗膜的高能束。於該等複數個束斑點的彼此相鄰的兩個束斑點之中居先束斑點與追蹤該居先束斑點的追蹤束斑點在前述正交的方向中互相在斑點區域的一半以上成為重疊位置的狀態下,一邊使複數個雷射束掃描於熔射塗膜的表面,一邊照射,接著居先束斑點使追蹤束斑點朝被以該複數個雷射束照射的約略全部的被照射區域重複通過,使該被照射區域的表層緻密化。因此,容易使緻密化層到達深部,可得到緻密化充分的效果。無須減少雷射束的掃描速度,不會招致處理時間延長造成的成本上升。進而因使形成成橫向排列的束斑點的複數個雷射束掃描於熔射塗膜的表面,故可大幅降低處理時間。因將居先雷射束與追蹤雷射束重複照射於被照射區域,進行該被照射區域的塗膜組成物的再熔融、再凝固,故塗膜組成物的形態變化變緩慢。據此,可防止過大的裂痕的產生。 本發明的熔射塗膜包覆構件,包含:基材,與包覆該基材的表面的熔射塗膜,其特徵為:在前述熔射塗膜的表層形成有使塗膜組成物再熔融、再凝固並緻密化的緻密化層,該緻密化層是一邊使朝掃描方向居先的居先雷射束掃描於被熔射於前述基材的塗膜的表面,一邊照射,並且一邊使追蹤該居先雷射束的追蹤雷射束掃描於以該居先雷射束掃描過的被照射區域,一邊重複照射而形成。 在上述本發明的熔射塗膜包覆構件的熔射塗膜的表層,藉由重複照射居先雷射束與追蹤雷射束而形成有緻密化的緻密化層。因此,緻密化層到達深部,可得到緻密化充分的效果。無須減少雷射束的掃描速度,不會招致處理時間延長造成的成本上升。因重複照射居先雷射束與追蹤雷射束而形成緻密化層,故塗膜組成物的形態變化變緩慢。據此,可防止過大的裂痕的產生。而且,前述熔射塗膜例如可舉出由氧化物系陶瓷材料構成的熔射塗膜。 【發明的功效】 如上述,依照本發明因藉由重複照射兩個雷射束,容易使緻密化層到達深部,可得到緻密化充分的效果,不會招致處理時間延長造成的成本上升,並且塗膜組成物的形態變化變緩慢,可防止過大的裂痕的產生。 以下針對本發明的實施形態,參照圖面進行說明。圖1是顯示具備與本發明的一實施形態有關的熔射塗膜包覆構件1的運送臂2配設於半導體製造裝置50的狀態之模式圖,圖2(a)是運送臂2之斜視圖。如圖1,在製程反應室(process chamber)51內配設有用以保持晶圓52的靜電吸盤(electrostatic chuck)53,透過頂出銷(lift pin)54由靜電吸盤53將晶圓52舉起,藉由在該狀態下運送臂2進入晶圓52的下側且頂出銷54下降,使晶圓52被承載於運送臂2,藉由該運送臂2由製程反應室51伸出而運送晶圓52。 運送臂2由不銹鋼(stainless steel)或鋁合金等構成,整體成長板狀。在該運送臂2形成有用以保持晶圓52的凹狀的保持部3。在保持部3的兩角落配設有構成運送臂2的一部分的剖面L字狀之當作熔射塗膜包覆構件的承載構件1。在該承載構件1實際上承載有晶圓52,該晶圓52的背面的邊緣部分52a及側面52b接觸該承載構件1。 圖2(b)是承載構件1的表面附近之剖面模式圖。承載構件1是藉由如下的構件構成:由不銹鋼或鋁合金等構成的基材4;包覆該基材4之接觸晶圓52的側的表面4a的陶瓷熔射塗膜5。本實施形態的陶瓷熔射塗膜5為Al2O3熔射塗膜5,該Al2O3熔射塗膜5在以噴砂處理(blasting)將基材4粗糙面化後,以大氣電漿熔射法(atmospheric plasmaspraying method)將Al2O3熔射粉末熔射於該基材4的表面4a而形成。此外,用以得到Al2O3熔射塗膜5的熔射法不限於大氣電漿熔射法,也可以為低壓電漿熔射法(low pressure atmosphere plasma spraying method)、水穩電漿熔射法(water stabilized plasma spraying method)、高速及低速火焰熔射法(high velocity and low velocity flame spraying method)。在熔射Al2O3熔射粉末前,對該基材4施以提高對基材4的密著性用的底塗(undercoat)也可以。底塗的材料使用Al及其合金、Ni及其合金、Mo及其合金等。 Al2O3熔射粉末是採用粒徑5~80μm的粒度範圍(size range)。其理由乃因若粒徑比5μm小的話,則粉末的流動性降低無法進行穩定的供給,塗膜的厚度變成不均勻,若粒徑超過80μm的話,則在未完全熔融下被成膜,過度地被多孔化使膜質變粗糙。 Al2O3熔射塗膜5的厚度以50~2000μm的範圍較佳,乃因在厚度未滿50μm下,該熔射塗膜5的均勻性(uniformity)降低,無法充分地發揮塗膜功能,若超過2000μm的話,則因熔射塗膜內部的殘留應力(residual stress)的影響導致機械強度(mechanical strength)降低。 Al2O3熔射塗膜5為多孔體(porous body),其平均孔隙率(mean porosity)以5~10%的範圍較佳。平均孔隙率依照熔射法及/或熔射條件而變化。在比5%小的孔隙率中,存在於Al2O3熔射塗膜5內的殘留應力大,該殘留應力導致機械強度的降低。在超過10%的孔隙率中,使用於半導體製程的各種氣體容易侵入Al2O3熔射塗膜5內,該Al2O3熔射塗膜5的耐久性(durability)降低。 在本實施形態中,雖然陶瓷熔射塗膜5的材料採用Al2O3,但其他的氧化物系陶瓷、氮化物系陶瓷、碳化物系陶瓷、氟化物系陶瓷、硼化物系陶瓷或氧化物系陶瓷、氮化物系陶瓷、碳化物系陶瓷、氟化物系陶瓷、硼化物系陶瓷的混合物也可以。其他的氧化物系陶瓷的具體例可舉出TiO2、SiO2、Cr2O3、ZrO2、Y2O3、MgO。氮化物系陶瓷可舉出TiN、TaN、AiN、BN、Si3N4、HfN、NbN。碳化物系陶瓷可舉出TiC、WC、TaC、B4C、SiC、HfC、ZrC、VC、Cr3C2。氟化物系陶瓷可舉出LiF、CaF2、BaF2、YF3。硼化物系陶瓷可舉出TiB2、ZrB2、HfB2、VB2、TaB2、NbB2、W2B5、CrB2、LaB6。 在包覆承載構件1的Al2O3熔射塗膜5的表層6形成有緻密化層7。該緻密化層7是使位於Al2O3熔射塗膜5的表層6的多孔的Al2O3改質而形成的陶瓷再結晶物。緻密化層7是藉由將高能束之雷射束照射於Al2O3熔射塗膜5,將表層6的多孔的Al2O3加熱到熔點以上,使其再熔融、再凝固並改質而被製作成Al2O3再結晶物。照射雷射束前的Al2O3熔射塗膜5的結晶構造為α型與γ型的混合狀態,被改質的Al2O3再結晶物的結晶構造幾乎僅成為α型。 Al2O3熔射塗膜5如上述構成多孔體,成為多數個Al2O3粒子被疊層(laminate)的構造,在Al2O3粒子間存在邊界。藉由照射雷射束使Al2O3熔射塗膜5的表層6再熔融、再凝固,使得上述的邊界消失,並且氣孔數減少。因此,由Al2O3再結晶物構成的緻密化層7具有高度被緻密化的層構造。構成Al2O3熔射塗膜5的表層6的緻密化層7與未照射雷射束的情形的表層比較,成為非常緻密的構造,據此使得例如Al2O3熔射塗膜5的機械強度提高,對作用於承載構件1的外力的耐久性格外地提高。 若為不照射雷射束的原來的Al2O3熔射塗膜的狀態,則在外力作用時,在存在於Al2O3粒子間的邊界該粒子彼此被剝離,塗膜粒子變的容易脫落。若如本實施形態在Al2O3熔射塗膜5的表層6形成緻密化層7,則可降低Al2O3粒子間的邊界的存在所引起的塗膜粒子的脫落。當然也能減少由透過Al2O3熔射塗膜5覆蓋的基材4產生的粒子。透過形成緻密化層7所產生的塗膜粒子及/或基材粒子的脫落的降低效果對於得到良好的半導體製程很充分,可不使該粒子的脫落影響該製程。 緻密化層7的厚度以200μm以下較佳。乃因若以超過200μm的厚度的話,則使其再熔融、再凝固的表層的殘留應力過大,對外力的耐衝擊性(impact resistance)降低,反而會導致使機械強度減少。除此之外,由於提高雷射束的輸出,或需要長的掃描時間而成為非效率會招致製造成本的上升。 緻密化層7的平均孔隙率未滿5%較佳,未滿2%更佳。亦即使Al2O3熔射塗膜5的表層6之具有5~10%的平均孔隙率的多孔層成透過雷射束的照射而具有未滿5%的平均孔隙率的緻密化層很重要,據此,可得到Al2O3粒子間的邊界少之充分被緻密化的緻密化層7。 其次,說明將雷射束照射於包覆承載構件1的Al2O3熔射塗膜5並形成緻密化層7的方法。圖3是用以將雷射束照射於Al2O3熔射塗膜5的雷射照射裝置10之概略圖,圖4是顯示使用與本發明的第一實施形態有關的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,以雷射束掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a的狀態之模式圖。雷射照射裝置10主要是藉由如下的構件構成:雷射振盪器(laser oscillator)11;繞射光學元件之DOE(Diffractive Optical Element:繞射光學元件)12;將雷射束聚集於規定的光程(optical path)之集光光學系13;調整該集光光學系13的位置之調整裝置14;使照射對象物移動於X方向及Y方向之XY平台(XY table)15;驅動該XY平台15之驅動部16;控制雷射振盪器11、調整裝置14以及驅動部16的控制裝置17。 雷射振盪器11根據由控制裝置17送來的信號射出雷射束18。雷射振盪器11藉由控制裝置17控制,由該雷射振盪器11射出的雷射束18的強度或時序(timing)等被調整。雷射束18可依照照射對象物由YAG雷射(Yttrium Aluminum Garnet laser:釔鋁石榴石雷射)、CO2雷射、準分子雷射(excimer laser)等的一般的雷射束任意選擇,不被限定。DOE12是使由雷射振盪器11射出的雷射束18繞射並整形成規定的束形狀(beam profile)之光學元件。在本實施形態中透過DOE12,在掃描於熔射塗膜5的表面5a時,使由雷射振盪器11射出的高能束之雷射束18分岔成朝掃描方向(X軸方向)先使其掃描之居先雷射束20,和在與該居先雷射束20同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束21。 調整集光光學系13的位置的調整裝置14接受來自控制裝置17的信號變更該集光光學系13的位置。驅動XY平台15的驅動部16接受來自控制裝置17的信號將XY平台15驅動於X軸方向及Y軸方向,兩雷射束20、21的掃描速度、照射對象物的移動的開始及結束的時序等被調整。據此,被固定於XY平台上的照射對象物朝水平面內的X軸方向及Y軸方向移動,兩雷射束20、21在該照射對象物上被掃描。此外,驅動部16除了使XY平台15移動於水平方向外,也能使XY平台15朝例如高度方向(Z軸方向)及/或對水平方向成規定角度的傾斜方向移動。 因兩雷射束20、21的照射可在大氣中進行,故Al2O3的脫氧現象被減少。依照兩雷射束20、21的照射的條件即使是在大氣中也會產生脫氧現象,有熔射塗膜黑色化的情形。在這種情形下,可藉由在兩雷射束20、21的照射中噴塗氧,或以反應室等包圍周圍,成氧分壓高的環境而迴避脫氧現象,防止黑色化。可藉由調整該等各種的條件,使Al2O3熔射塗膜5的發光度(luminosity)降低,或者可保持Al2O3熔射塗膜5於白色的狀態。 在雷射照射裝置10的XY平台15上固定形成有Al2O3熔射塗膜5的承載構件1,一邊使居先雷射束20及追蹤雷射束21掃描於該熔射塗膜5的表面5a,一邊照射。圖5(a)是顯示熔射塗膜5的表面5a上的居先雷射束20的束斑點b1與追蹤雷射束21的束斑點b2的配置及兩雷射束20、21的強度分布之圖。強度分布的縱軸為強度,橫軸是表示徑向距離。 居先雷射束20與追蹤雷射束21是指彼此相同的強度的雷射束,熔射塗膜5的表面5a上的束斑點b1、b2也成為相同的大小。一邊使居先雷射束20先照射,一邊掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a,接著該居先雷射束20,一邊使追蹤雷射束21掃描於以該居先雷射束20掃描過的被照射區域22,一邊重複照射。如圖5(a)所示,追蹤雷射束21的束斑點b2的位置接近居先雷射束20的束斑點b1的位置,藉由居先雷射束20掃描過的被照射區域22緊接著該掃描,被以追蹤雷射束21進行掃描。 在與居先雷射束20同一軌跡上追蹤雷射束21被掃描,因居先雷射束20的束斑點b1與追蹤雷射束21的束斑點b2成彼此相同的大小,故追蹤雷射束21的束斑點b2重複通過居先雷射束20的束斑點b1通過的被照射區域22的所有的部分。 透過居先雷射束20及追蹤雷射束21進行之掃描於承載構件1的Al2O3熔射塗膜5的表面5a上是如下而進行(參照圖4)。一邊照射藉由集光光學系13聚集的兩雷射束20、21,一邊使固定有承載構件1的XY平台15朝例如X軸方向移動,藉由居先雷射束20及追蹤雷射束21掃描Al2O3熔射塗膜5的表面5a,該掃描後,一時停止掃描,沿著X軸方向將XY平台15拉回到原來的位置,朝Y軸方向使其移動約略規定距離。然後,再度一邊照射兩雷射束20、21,一邊使該XY平台15移動於X軸方向,以Al2O3熔射塗膜5的表面5a的不同的部分為中心,藉由居先雷射束20及追蹤雷射束21進行掃描。藉由在覆蓋承載構件1的Al2O3熔射塗膜5的表面5a上重複該等居先雷射束20及追蹤雷射束21的掃描,在該Al2O3熔射塗膜5的表層6形成緻密化層7。 關於藉由將居先雷射束20及追蹤雷射束21重複照射於Al2O3熔射塗膜5的表面5a形成緻密化層7此點進行說明。陶瓷材料大體上導熱度(thermal conductivity)低,陶瓷熔射塗膜更低。在陶瓷的燒結物(ceramic sintered material)中相對於陶瓷的粒子彼此被接合,在陶瓷熔射塗膜中,如上述成為多數個粒子被疊層的構造,在該粒子間存在邊界。可考慮為該邊界為導熱度低的原因。 另一方面,陶瓷熔射塗膜的緻密化層被要求足夠的深度、小的熔蝕(ablation)量、少的裂痕、高的機械強度、高的平滑性(smoothness)等,可藉由兼具該等要求事項而構成,得到高品質的熔射塗膜包覆構件。為了形成具備該等要求事項的緻密化層,需讓使塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深(deepening)、冷卻構成的複數個程序中的形態變化接近最佳。 為此,需將雷射束的強度、束斑點的大小、掃描速度調整到適當的條件,需嚴密地控制被照射於塗膜組成物的雷射束的能量密度。但是,實際上當想提高雷射束的強度,減小束斑點,減緩掃描速度等而提高雷射束的能量密度時,如上述因陶瓷熔射塗膜的導熱度低,故熱不擴散,熱會局部地集中。若熱局部地集中,則會引起熔蝕,不僅塗膜組成物不充分熔融,而且產生大幅度的變薄。相反地當想降低雷射束的強度,加大束斑點,加快掃描速度等而降低雷射束的能量密度時,藉由將廣範圍加熱而產生表層的熱膨脹,產生脆性材料之陶瓷熔射塗膜的破壞。除此之外,陶瓷熔射塗膜的光能(light energy)吸收率因在熔融狀態下上升,故即使在初期可加熱,不熔融的狀態也持續,一旦開始熔融就急遽熔融。因此,藉由調整雷射束的上述各條件,使由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻構成的複數個程序中的形態變化成最佳,得到兼具上述的要求事項的緻密化層非常困難。 因此在本實施形態中,令重複照射於Al2O3熔射塗膜5的表面5a的居先雷射束20及追蹤雷射束21的各個為具有對應使Al2O3組成物再熔融、再凝固的過程中的複數個程序之中一個以上的程序的能量密度。亦即由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻構成的複數個程序之中,透過居先雷射束20使塗膜組成物的加熱、熔融進行,透過追蹤雷射束21使熔融狀態的保持以及加深、冷卻進行。可考慮為透過居先雷射束20進行的加熱到熔融的形態變化於被照射的時間點被瞬間地進行,透過追蹤雷射束21進行的熔融狀態的保持以及加深只要被照射就進行。關於透過追蹤雷射束21進行的冷卻,如圖5(a)所示束斑點b2的周邊部的強度比中心部的強度低,在最後通過的該周邊部進行緩冷卻(slow cooling)。藉由透過追蹤雷射束21特意進行緩冷卻,使熔融的塗膜組成物的凝固速度變小,可構成良好的結晶構造。 實際上因兩雷射束20、21具有彼此相同的強度、相同的大小的束斑點b1、b2,故透過相同能量密度的雷射束的一方使加熱、熔融進行。透過他方使熔融狀態的保持以及加深、冷卻進行。如此,可藉由使兩雷射束20、21的各個分擔角色,使由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻構成的複數個程序中的形態變化成最佳。 在上述本實施形態的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法中,藉由朝掃描方向先使其掃描之居先雷射束20,和在與該居先雷射束20同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束21構成照射於Al2O3熔射塗膜5的高能束,一邊使居先雷射束20掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a,一邊照射,並且一邊使追蹤雷射束21掃描於以該居先雷射束20掃描過的被照射區域22,一邊重複照射,使該被照射區域22的表層6緻密化。因此,容易使緻密化層7到達深部,可得到緻密化充分的效果。無須減少兩雷射束20、21的掃描速度,不會招致處理時間延長造成的成本上升。因將居先雷射束20與追蹤雷射束21重複照射於被照射區域22,進行該被照射區域22的塗膜組成物的再熔融、再凝固,故塗膜組成物的形態變化變緩慢。據此,可防止過大的裂痕的產生。 而且,可藉由使兩雷射束20、21的各個分擔由塗膜組成物的熔融到冷卻的程序,使該各程序中的形態變化成最佳。因緻密化層7的足夠的厚度被確保,故Al2O3熔射塗膜5的耐久性提高,可降低Al2O3熔射塗膜5的熔蝕量,可得到Al2O3熔射塗膜5的高的機械強度,進而可形成平滑的表面。因此,可透過在表層6具有這種高的性狀的緻密化層7的Al2O3熔射塗膜5覆蓋承載構件1而構成。 在與居先雷射束20同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束21的各個束斑點b1、b2的配置、大小及形狀未被限定。圖5(b)及同圖(c)是顯示兩束斑點b1、b2之與上述不同的配置之圖。如圖5(b)所示,使居先雷射束20的束斑點b1的一部分與追蹤雷射束21的束斑點b2的一部分互相重疊也可以。此情形,合併掃描方向中的兩雷射束20、21後的強度分布成連續,塗膜組成物的形態變化成為與其強度分布一致。 如圖5(c)所示,使居先雷射束20的束斑點b1比追蹤雷射束21的束斑點b2小也可以。此情形,合併正交於掃描方向的方向(以下稱為橫向)中的兩雷射束20、21後的強度分布成為與合併相同大小的束斑點後的強度分布不同。而且,變更兩束斑點的雙方或一方的束斑點的形狀也可以。雖然在上述實施形態中都是以圓形狀,但令雙方或一方的束斑點的形狀在掃描方向、橫向或掃描方向、橫向以外的方向為長的橢圓狀也可以。進而令兩束斑點為圓形狀或橢圓狀以外的形狀也可以。變更兩雷射束20、21的輸出等,且變更由兩束斑點b1、b2的中心部遍及到周邊部的強度分布也可以。在本實施形態中雖然透過居先雷射束20使塗膜組成物的加熱、熔融進行,透過追蹤雷射束21使熔融狀態的保持以及加深、冷卻進行,惟透過居先雷射束20使塗膜組成物的加熱進行,透過追蹤雷射束21使熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻進行等,透過兩雷射束20、21使與上述的實施形態不同的程序進行也可以。 藉由在掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a時,在該表面5a上形成朝掃描方向成縱向排列的複數個束斑點的複數個雷射束構成高能束,複數個束斑點相繼朝Al2O3熔射塗膜5的表面5a上的相同被照射區域通過,而一邊使複數個雷射束朝該表面5a掃描,一邊照射,使該被照射區域的表層緻密化也可以。照射這種複數個雷射束的具體例可舉出:如上述實施形態包含使用在與居先雷射束20同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束21的情形,在掃描方向使兩個以上的雷射束排列於同一軌跡上,或者移位排列於橫向的情形。 顯示將居先雷射束與追蹤該居先雷射束並使其掃描之追蹤雷射束移位排列於橫向的情形的具體例於圖5(d)。在該例子中,追蹤的雷射束的束斑點b4的一部分b41朝在掃描方向排列的兩個雷射束之中居先的雷射束的束斑點b3的一部分b31所通過的被照射區域23重複通過。在使兩個雷射束移位排列於橫向的情形下,追蹤的雷射束對居先的雷射束所夾的角度θ未滿90°。在該例子中,居先雷射束與追蹤雷射束在橫向中互相在斑點區域的80%成為重疊位置的狀態。 圖6(a)的照片是以圖5(d)的例子將高能束掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a的表層之剖面照片,同圖(b)的照片是比圖5(d)的例子還減小居先雷射束與追蹤雷射束的橫向中的重疊程度的情形(斑點區域的15%)的表層之剖面照片,各照片的右側的圖是各自的剖面模式圖。 在兩雷射束的重疊程度小的情形(圖6(b))下,在緻密化層7的表面7a及/或緻密化層7與未緻密化層5的邊界部分30產生波紋(waviness),緻密化層7 的厚度的個別差異(individual difference)變大。緻密化層7的表面7a的波紋的山部分31成為與晶圓52接觸的部分,如由模式圖得知,該部分31的緻密化層7 的厚度變薄,很難得到形成了緻密化層7所產生的充分的效果。相對於此,在兩雷射束的重疊程度大的情形(圖6(a))下,在緻密化層7的表面7a及/或緻密化層7與未緻密化層5的邊界部分32的波紋小,緻密化層7 的厚度的個別差異小。如由模式圖得知,緻密化層7的表面7a的波紋的山部分33的厚度不變薄,可得到形成了緻密化層7所產生的充分的效果。 此外,其他的形態也可以令雷射束為3個或4個以上,在掃描方向使該等雷射束排列於同一軌跡上,或者移位排列於橫向。當移位排列於橫向時,例如不僅將複數個雷射束排列於斜斜的一方向,也可以朝掃描方向左右蛇行而排列。 如此,在使用複數個雷射束的情形下也容易使緻密化層到達深部,可得到緻密化充分的效果。無須減少複數個雷射束的掃描速度,不會招致處理時間延長造成的成本上升。因將複數個雷射束重複照射於被照射區域23,進行該被照射區域23的塗膜組成物的再熔融、再凝固,故塗膜組成物的形態變化變緩慢。據此,可防止過大的裂痕的產生。而且,因緻密化層的足夠的厚度被確保,故Al2O3熔射塗膜的耐久性提高,可降低Al2O3熔射塗膜的熔蝕量,可得到Al2O3熔射塗膜的高的機械強度,進而可形成平滑的表面。 而且,複數個雷射束的各個若具有對應使塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的複數個程序之中一個以上的程序的能量密度的話即可。亦即可舉出由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻構成的複數個程序之中,透過居先的雷射束使塗膜組成物的加熱、熔融進行,透過追蹤的雷射束使熔融狀態的保持以及加深、冷卻進行,或者例如使3個雷射束之中最前頭的雷射束進行加熱,使第2個雷射束進行熔融、熔融狀態的保持以及加深,使第3個雷射束進行冷卻。4個雷射束也可以更進一步將複數個程序細分化。在此情形下也藉由使複數個雷射束的各個分擔角色,使由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻構成的複數個程序中的形態變化成最佳。 複數個雷射束的束斑點的配置、大小及形狀未被限定。使在掃描方向相鄰的兩個束斑點的一部分互相重疊也可以。此情形,合併掃描方向中的兩雷射束後的強度分布成連續。使複數個雷射束的束斑點的大小不同也可以。也能變更複數個束斑點的形狀,在掃描方向、橫向或掃描方向、橫向以外的方向以長的橢圓狀也可以。再者,令複數個束斑點為圓形狀或橢圓狀以外的形狀也可以。變更複數個雷射束的輸出等,且變更由複數個束斑點的中心部遍及到周邊部的強度分布也可以。 圖7是顯示使用與本發明的第二實施形態有關的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,以7個雷射束掃描形成於承載構件1的熔射塗膜5的表面5a時的7個束斑點的配置之圖。承載構件1的表面附近的剖面模式圖與圖2(b)一樣。與本實施形態有關的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法如圖7所示,使用朝掃描方向由最左端起依次形成第1~第7個等寬的束斑點b5~b11的7個雷射束。此外,在本實施形態中雖然產生7個雷射束並形成第1~第7個束斑點b5~b11,但雷射束及由該雷射束形成的束斑點的數目未被限定。7個雷射束在熔射塗膜5的表面5a上形成彼此相同的強度、相同的大小的束斑點b5~b11。 第1~第7個束斑點b5~b11在掃描於熔射塗膜5的表面5a時,在該表面5a上朝橫向成橫向排列,且朝掃描方向後方依次移位排列。第2束斑點b6對第1束斑點b5朝橫向移位,並且朝掃描方向後方移位,接著,第3束斑點b7對該第2束斑點b6朝橫向移位,並且朝掃描方向後方移位。同樣地,第4、第5、第6及第7束斑點b8~b11的各個對跟前的束斑點朝橫向及掃描方向後方移位排列。 第1束斑點b5與第2束斑點b6、第2束斑點b6與第3束斑點b7、第3束斑點b7與第4束斑點b8、第4束斑點b8與第5束斑點b9、第5束斑點b9與第6束斑點b10、第6束斑點b10與第7束斑點b11分別在橫向中互相在斑點區域的50%成為重疊位置的狀態。 亦即針對相鄰的兩個束斑點在橫向互相重疊的被照射區域24,第1束斑點b5成為對第2束斑點b6朝掃描方向居先的居先束斑點,該第2束斑點b6成為追蹤該第1束斑點b5的追蹤束斑點。與此同時,針對上述的被照射區域24,第2束斑點b6對第3束斑點b7成為居先束斑點,該第3束斑點b7成為追蹤該第2束斑點b6的追蹤束斑點。同樣地,第3、第4、第5及第6束斑點b7~b10分別對後續的束斑點b8~b11成為居先束斑點,同時第4、第5、第6及第7束斑點b8~b11分別對居先的束斑點b7~b10成為追蹤束斑點。 如此,因居先束斑點與追蹤束斑點在橫向中互相在斑點區域的50%成為重疊位置,故若一邊使形成第1~第7個束斑點b5~b11的7個雷射束掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a,一邊照射的話,可接著居先束斑點使追蹤束斑點朝被以該7個雷射束照射的約略全部的被照射區域24重複通過。 透過7個雷射束進行之掃描於承載構件1的Al2O3熔射塗膜5的表面5a與第一實施形態一樣,如下所示進行。一邊照射藉由集光光學系13聚集的7個雷射束,一邊使固定有承載構件1的XY平台15朝例如X軸方向移動,藉由7個雷射束掃描Al2O3熔射塗膜5的表面5a,該掃描後,一時停止掃描,沿著X軸方向將XY平台15拉回到原來的位置,朝Y軸方向使其移動約略規定距離。然後,再度一邊照射7個雷射束,一邊使該XY平台15移動於X軸方向,以Al2O3熔射塗膜5的表面5a的不同的部分為中心,藉由該7個雷射束進行掃描。藉由在Al2O3熔射塗膜5的表面5a上重複該等7個雷射束的掃描,在該Al2O3熔射塗膜5的表層6形成緻密化層7。 在本實施形態中也令重複照射於Al2O3熔射塗膜5的表面5a的居先雷射束及追蹤雷射束的各個為具有對應使塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的複數個程序之中一個以上的程序的能量密度。亦即由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻構成的複數個程序之中,透過居先雷射束使塗膜組成物的加熱、熔融進行,透過追蹤雷射束使熔融狀態的保持以及加深、冷卻進行。 因各雷射束不僅成為居先雷射束,也成為追蹤雷射束,故如本實施形態般在Al2O3熔射塗膜5的表面5a上具有彼此相同的強度,形成相同的大小的束斑點而構成該各雷射束。然後,透過相同能量密度的雷射束的一方使加熱、熔融進行,透過他方使熔融狀態的保持以及加深、冷卻進行。如此,可藉由使兩雷射束的各個分擔角色,使由加熱、熔融、熔融狀態的保持以及加深、冷卻構成的複數個各程序中的形態變化成最佳。 在上述本實施形態的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法中,藉由在該Al2O3熔射塗膜5的表面5a上成為橫向排列,且形成朝掃描方向後方依次移位排列的複數個等寬的束斑點b5~b11的複數個雷射束構成照射於Al2O3熔射塗膜5的高能束。彼此相鄰的居先束斑點與追蹤該居先束斑點的追蹤束斑點在橫向中互相在斑點區域的一半以上成為重疊位置的狀態下,一邊使複數個雷射束掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a,一邊照射,接著居先束斑點使追蹤束斑點朝被以該複數個雷射束照射的約略全部的被照射區域24重複通過,使該被照射區域24的表層6緻密化。 因此,容易使緻密化層7到達深部,可得到緻密化充分的效果。無須減少複數個雷射束的掃描速度,不會招致處理時間延長造成的成本上升。再者,因使形成成為橫向排列的束斑點b5~b11的複數個雷射束掃描於Al2O3熔射塗膜5的表面5a,故可大幅削減處理時間。因重複照射居先雷射束與追蹤雷射束,進行塗膜組成物的再熔融、再凝固,故塗膜組成物的形態變化變緩慢。據此,可防止過大的裂痕的產生。 可藉由使橫向排列的複數個雷射束之中相鄰的兩個雷射束的各個分擔由塗膜組成物的熔融到冷卻的複數個程序,使該各程序中的形態變化成最佳。因緻密化層7的足夠的厚度被確保,故Al2O3熔射塗膜5的耐久性提高,可降低Al2O3熔射塗膜5的熔蝕量。進而可得到Al2O3熔射塗膜5的高的機械強度,可形成平滑的表面。因此,可透過在表層6具有這種高的性狀的緻密化層7的Al2O3熔射塗膜5覆蓋承載構件1而構成。 在上述的實施形態中,雖然居先束斑點與追蹤束斑點在橫向中互相在斑點區域的50%成為重疊位置的狀態,但該重疊程度若為50%以上且100%以下的話也可以。乃因若重疊程度未滿50%,則會留下無法以追蹤雷射束重複照射的部分。 圖8是顯示使用與本發明的第三實施形態有關的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,以7個雷射束掃描形成於承載構件1的Al2O3熔射塗膜5的表面5a時的7個束斑點的配置之圖。在本實施形態中,排列於橫向的7個束斑點b12~b18之中,相鄰的居先束斑點與追蹤束斑點在橫向中互相在斑點區域的60%成為重疊位置的狀態。 再者,該等居先束斑點與追蹤束斑點的掃描方向中的中心間距離r成為束斑點的直徑的2.5倍。因此在本實施形態中,居先束斑點與追蹤束斑點的橫向中的重疊程度比第二實施形態大,且掃描方向中的中心間距離r比該實施形態寬。此情形,當然可使形成居先束斑點與追蹤束斑點的兩個雷射束的各個分擔由塗膜組成物的熔融到冷卻的複數個程序,能與第二實施形態不同而構成該各程序中的形態變化。 [實施例] 以下透過實施例更詳細地說明本發明。此外,本發明不是被限定於以下的實施例。實施例是在100×100×5mm的A6061的平板的單側的表面以電漿熔射法並以200μm的厚度塗佈Al2O3熔射塗膜,以第二實施形態的方法照射了複數個CO2雷射束。設相鄰的居先束斑點與追蹤束斑點的斑點區域的橫向中的重疊程度為66%。比較例一、二是在100×100×5mm的A6061的平板的單側的表面以電漿熔射法並以200μm的厚度塗佈Al2O3熔射塗膜,照射了單數個CO2雷射束。 實施例及比較例一、二的照射條件如下所示。 (實施例)射束條數:7條、雷射輸出:20W(2.9W×7)、雷射束面積:0.2mm2(0.029mm2×7)、處理速度10mm/s (比較例一)射束條數:1條、雷射輸出:20W、雷射束面積:0.2mm2、處理速度10mm/s (比較例二)射束條數:1條、雷射輸出:3W、雷射束面積:0.03mm2、處理速度10mm/s 圖9(a)是實施例的表層剖面的電子顯微鏡照片,(b)是比較例一的表層剖面的電子顯微鏡照片,(c)是比較例二的表層剖面的電子顯微鏡照片。實施例的緻密化層的厚度為25μm,裂痕深度為40μm,比較例一的緻密化層的厚度為20~50μm,裂痕的深度為200μm,比較例二的緻密化層的厚度為25μm,裂痕的深度為200μm。 以上所揭示的實施形態為舉例說明而不是限制的形態。例如不使用DOE而由複數個雷射束形成複數個束斑點也可以。此情形,依照熔融的塗膜組成物等的條件,使用CO2雷射當作居先雷射束,使用YAG雷射當作追蹤雷射束等,使用不同種類的雷射束也可以。關於透過雷射束進行的掃描方式,不是使XY平台僅朝一方向移動,而是在使其朝一方向(往方向)移動後,使其朝與該一方向(往方向)相反方向(復方向)移動而掃描也可以。不僅直線地使XY平台移動,使其旋轉移動也可以。再者,不是透過XY平台使其移動於掃描對象物側,而是使用電流透鏡(galvano lens)移動於雷射束側也可以。雷射束的強度、束斑點的大小、掃描速度、束斑點的強度分布、雷射束的照射角度等可適宜變更。藉由具有以本發明的方法形成的緻密化層的熔射塗膜包覆的熔射塗膜包覆構件無論是怎麼樣的構件均可,構成CVD裝置、PVD裝置、光阻塗佈裝置等的半導體製造裝置的構成構件或使用於其他的裝置或工業製品的各種構件都可以。 1...承載構件 2...運送臂 3...保持部 4...基材 5...熔射塗膜 5a...熔射塗膜的表面 6...熔射塗膜的表層 7...緻密化層 7a...緻密化層的表面 10...雷射照射裝置 11...雷射振盪器 12...DOE 13...集光光學系 14...調整裝置 15...XY平台 16...驅動部 17...控制裝置 18...雷射束 20...居先雷射束 21...追蹤雷射束 22、23、24...被照射區域 30、32...緻密化層與未緻密化層的邊界部分 31、33...緻密化層的表面的波紋的山部分 50...半導體製造裝置 51...製程反應室 52...晶圓 52a...晶圓的背面的邊緣部分 52b...晶圓的背面的側面 53...靜電吸盤 54...頂出銷 b1~b18...束斑點 b31...束斑點b3的一部分 b41...束斑點b4的一部分 圖1是顯示具備與本發明的一實施形態有關的熔射塗膜包覆構件的運送臂配設於半導體製造裝置的狀態之模式圖。 圖2(a)是運送臂之斜視圖,(b)是承載構件的表面附近之剖面模式圖。 圖3是用以將雷射束照射於熔射塗膜的雷射照射裝置之概略圖。 圖4是顯示使用與本發明的第一實施形態有關的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,以雷射束掃描於熔射塗膜的表面的狀態之模式圖。 圖5(a)是顯示熔射塗膜的表面上的兩個束斑點的配置與強度分布之圖,(b)~(d)是顯示兩個束斑點之與(a)不同的配置之圖。 圖6(a)的照片是以圖5(d)的例子將高能束掃描於熔射塗膜的表面的表層之剖面照片,(b)的照片是減小橫向中的重疊程度的情形的表層之剖面照片,各照片的右側的圖是各自的剖面模式圖。 圖7是顯示使用與本發明的第二實施形態有關的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,以7個雷射束掃描熔射塗膜的表面時的7個束斑點的配置之圖。 圖8是顯示使用與本發明的第三實施形態有關的熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,以7個雷射束掃描熔射塗膜的表面時的7個束斑點的配置之圖。 圖9(a)是實施例的表層剖面的電子顯微鏡照片,(b)是比較例一的表層剖面的電子顯微鏡照片,(c)是比較例二的表層剖面的電子顯微鏡照片。 1...承載構件 4...基材 5...熔射塗膜 5a...熔射塗膜的表面 20...居先雷射束 21...追蹤雷射束
权利要求:
Claims (8) [1] 一種熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,於在基材形成熔射塗膜後,將高能束照射於該熔射塗膜的表面,使該熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固,並使該表層緻密化,其特徵為: 該高能束是藉由如下的要素構成: 在掃描於該熔射塗膜的表面時,朝掃描方向先使其掃描之居先雷射束;以及 在與該居先雷射束同一軌跡上追蹤並使其掃描之追蹤雷射束, 一邊使該居先雷射束掃描於該熔射塗膜的表面,一邊照射,並且一邊使該追蹤雷射束掃描於以該居先雷射束掃描過的被照射區域,一邊重複照射,使該被照射區域的表層緻密化。 [2] 如申請專利範圍第1項之熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,其中該居先雷射束及該追蹤雷射束的各個具有對應使該塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的複數個程序之中一個以上的程序的能量密度。 [3] 一種熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,於在基材形成熔射塗膜後,將高能束照射於該熔射塗膜的表面,使該熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固,並使該表層緻密化,其特徵為: 該高能束是藉由在掃描於該熔射塗膜的表面時,在該表面上形成朝掃描方向成縱向排列的複數個束斑點的複數個雷射束構成, 該複數個束斑點相繼朝該熔射塗膜的表面上的相同被照射區域通過,而一邊使該複數個雷射束朝該表面掃描,一邊照射,使該被照射區域的表層緻密化。 [4] 如申請專利範圍第3項之熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,其中該複數個雷射束的各個具有對應使該塗膜組成物再熔融、再凝固的過程中的複數個程序之中一個以上的程序的能量密度。 [5] 如申請專利範圍第3項或第4項之熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,其中該複數個束斑點之中的在掃描方向相鄰的兩個束斑點的一部分互相重疊。 [6] 一種熔射塗膜中的緻密化層的形成方法,於在基材形成熔射塗膜後,將高能束照射於該熔射塗膜的表面,使該熔射塗膜的表層的塗膜組成物再熔融、再凝固,並使該表層緻密化,其特徵為: 該高能束是藉由在掃描於該熔射塗膜的表面時,在該表面上形成朝正交於掃描方向的方向成橫向排列,且朝掃描方向後方依次移位排列的複數個等寬的束斑點的複數個雷射束構成, 於該複數個束斑點的彼此相鄰的兩個束斑點之中朝掃描方向居先的居先束斑點與追蹤該居先束斑點的追蹤束斑點在該正交的方向中互相在斑點區域的一半以上成為重疊位置的狀態下,一邊使該複數個雷射束掃描於該熔射塗膜的表面,一邊照射,接著該居先束斑點使該追蹤束斑點朝被以該複數個雷射束照射的約略全部的被照射區域重複通過,使該被照射區域的表層緻密化。 [7] 一種熔射塗膜包覆構件,包含:基材,與包覆該基材的表面的熔射塗膜,其特徵為: 在該熔射塗膜的表層形成有使塗膜組成物再熔融、再凝固並緻密化的緻密化層,該緻密化層是一邊使朝掃描方向居先的居先雷射束掃描於被熔射於該基材的塗膜的表面,一邊照射,並且一邊使追蹤該居先雷射束的追蹤雷射束掃描於以該居先雷射束掃描過的被照射區域,一邊重複照射而形成。 [8] 如申請專利範圍第7項之熔射塗膜包覆構件,其中該熔射塗膜由氧化物系陶瓷材料構成。
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引用文献:
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