万伟伟，夏春阳，王 旭，国俊丰，李伟

（矿冶科技集团有限公司，北京 100160）

低温等离子体微细加工方法是光电子、微机械、集成电路等制备技术的基础。在超大集成电路制造工艺中，等离子体干法刻蚀是实现微细图形高保真地从光刻模板转移到硅片上的不可替代的工艺。在等离子体干法刻蚀过程中，会生成大量的活性自由基，对刻蚀工艺腔的内表面产生腐蚀作用[1,2]。并且随着晶片尺寸的不断增大，需要等离子体的功率也不断升高，由此带来的刻蚀工艺腔内表面的腐蚀会更加严重。高纯氧化钇陶瓷涂层材料在Cl基和F基中具有非常稳定的性质，其对等离子体的耐受性是氧化铝等传统涂层材料的5-8倍，成为8英寸以上刻蚀机的优选涂层材料[3-6]。目前制备高纯氧化钇涂层的主要工艺为等离子喷涂工艺，现有技术下，涂层相结构为立方相或夹杂单斜相，孔隙率为5.6%[2],涂层结合强度为5.7MPa。等离子喷涂工艺参数对涂层的性能有着重要的影响，通过对工艺参数的调整可以制备得到性能更优的高纯氧化钇涂层。

本文采用METCO UNICOAT F4等离子喷涂设备，通过正交试验设计，研究了等离子喷涂工艺参数对高纯氧化钇涂层结合强度、孔隙率的影响规律，分析得出最佳喷涂工艺参数，以得到综合性能最佳的涂层。

1 试验方法

本文在铝合金基体上，采用METCO F4等离子喷枪喷涂样品，主要考察氩气流量、氢气流量、喷涂功率、喷涂喷距四个工艺参数对涂层性能的影响，每个因素取三水平，见表1。……