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KR101920002B1 - Coatable glass frit composition and the manufacturing method of coating layer for plasma sustaining ceramics - Google Patents

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KR101920002B1
KR101920002B1 KR1020160153445A KR20160153445A KR101920002B1 KR 101920002 B1 KR101920002 B1 KR 101920002B1 KR 1020160153445 A KR1020160153445 A KR 1020160153445A KR 20160153445 A KR20160153445 A KR 20160153445A KR 101920002 B1 KR101920002 B1 KR 101920002B1
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glass frit
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coating layer
plasma
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이현권
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금오공과대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 내플라즈마용 세라믹스를 위한 용융코팅용 유리 프릿 조성물 및 코팅층의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 a) 출발원료로서 Y2O3, Al2O3, SiO2 또는 그들의 전구체를 용융하여 유리 프릿을 제조하는 단계; b) 상기 유리 프릿을 분쇄하여 분말화한 유리 프릿 또는 유리 프릿 페이스트를 세라믹스 모재상의 일부 또는 전부에 고르게 도포하는 단계; c) 상기 b) 단계에 의한 유리 프릿을 가열하여 용융상태로 함으로써 용융된 유리 프릿에 의하여 상기 모재가 코팅되도록 하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 제조방법을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 제조된 유리 프릿을 용융 코팅방법에 의하여 모재에 코팅하는 과정에서 용융상태에서 코팅을 실시한 이후 서냉과정과 필요시 재결정화 과정을 수행함으로써, 코팅층내에서 내플라즈마 특성이 우수한 결정상의 결정화율을 제고하며, 따라서 내플라즈마용으로 사용될 수 있는 코팅층의 내구성을 확보하는 작용효과가 기대된다.
The present invention relates to a method of manufacturing a glass frit composition and the coating layer for the molten coating for ceramics for the plasma, and more particularly, a) as the starting material Y 2 O 3, Al 2 O 3, SiO 2 or melting their precursors To produce a glass frit; b) uniformly applying a glass frit or a glass frit paste obtained by pulverizing the glass frit to powder on a part or all of the ceramic base material; and c) heating the glass frit according to the step b) to melt the glass frit so that the glass frit is melted to coat the base metal with the glass frit, thereby providing a method of manufacturing ceramics for plasma .
As described above, according to the present invention, after the glass frit is coated on the base material by the melt coating method in the molten state, the annealing process and the recrystallization process are performed if necessary, It is expected that the crystallization rate of the excellent crystal phase is improved and thus the durability of the coating layer which can be used for the inner plasma is secured.

Description

내플라즈마용 세라믹스를 위한 용융코팅용 유리 프릿 조성물 및 코팅층의 제조 방법{Coatable glass frit composition and the manufacturing method of coating layer for plasma sustaining ceramics}Technical Field [0001] The present invention relates to a glass frit composition for melt coating for plasma-resistant ceramics and a method for producing the coating layer,

본 발명은 내플라즈마용 세라믹스를 위한 용융코팅용 유리 프릿 조성물 및 코팅층의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 a) 출발원료로서 Y2O3, Al2O3, SiO2 또는 그들의 전구체를 용융하여 유리 프릿을 제조하는 단계; b) 상기 유리 프릿을 분쇄하여 분말화한 유리 프릿 또는 유리 프릿 페이스트를 세라믹스 모재상의 일부 또는 전부에 고르게 도포하는 단계; c) 상기 b) 단계에 의한 유리 프릿을 가열하여 용융상태로 함으로써 용융된 유리 프릿에 의하여 상기 모재가 코팅되도록 하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method of manufacturing a glass frit composition and the coating layer for the molten coating for ceramics for the plasma, and more particularly, a) as the starting material Y 2 O 3, Al 2 O 3, SiO 2 or melting their precursors To produce a glass frit; b) uniformly applying a glass frit or a glass frit paste obtained by pulverizing the glass frit to powder on a part or all of the ceramic base material; c) heating and fusing the glass frit according to the step b) so that the glass frit is coated with the molten glass frit, thereby forming a coating layer on the inner surface of the ceramic frit. to provide.

반도체 제조공정에서 초미세선폭화가 진행됨에 따라 플라즈마 공정이 진행되는 챔버에서 오염입자의 발생을 저감하는 것이 매우 중요한 주제가 되고 있다. 일반적으로 플라즈마 공정은 화학적으로 활성이 높은 라디칼을 생성하여 소재와의 화학적 반응을 촉진시킬 뿐만 아니라 플라즈마에 의하여 해리된 양이온이 소재의 표면에 입사하여 반응을 촉진시키고 소재의 물리적인 식각을 동반하게 된다. As ultrafine line widths in the semiconductor manufacturing process have progressed, it has become very important to reduce the generation of contaminating particles in the chamber where the plasma process proceeds. Generally, the plasma process not only accelerates the chemical reaction with the material by generating a chemically active radical, but also the cation dissociated by the plasma enters the surface of the material to promote the reaction and accompanies the physical etching of the material .

이러한 플라즈마 식각 공정에서 오염입자의 발생을 저감하기 위하여 플라즈마에 대하여 반응성이 낮은, 즉 내플라즈마성이 우수한 소재의 채택이 광범위하게 이루어지고 있다. 대표적인 내플라즈마성 소재로 Al2O3를 들 수 있으며 최근에는 이보다 내플라즈마성이 우수한 Y2O3가 일부 채택되고 있는 추세이다. In order to reduce the generation of contaminating particles in the plasma etching process, the adoption of a material having a low reactivity to plasma, that is, an excellent plasma resistance has been widely used. Al 2 O 3 is a typical plasma-resistant material, and Y 2 O 3 , which is superior in plasma resistance, has recently been adopted.

다만, Y2O3가 우수한 내플라즈마성을 보여주는 소재임에는 분명하나, 매우 고가이므로 최근에는 Y2O3와 Al2O3 사이의 대표적인 화합물인 Y3Al5O12에 대한 연구가 진행되기도 하였다.However, since Y 2 O 3 is a material showing excellent plasma resistance, it is very expensive, and recently, Y 3 Al 5 O 12 , a representative compound between Y 2 O 3 and Al 2 O 3 , has been studied .

이와 같은 내플라즈마 부재에 관한 종래기술인 한국등록특허 제0972567호에는, Y-Si-Al-O-N 조성을 갖는 유리조성물을 제조하는 방법을 개시하고 있는데, 이와 같은 방법의 경우 비정질에 관한 것이며, 이러한 비정질 유리의 사용은 결정질 유리에 비하여 식각률의 측면에서 유리하지 않다. Korean Patent No. 0972567 discloses a method for producing a glass composition having a Y-Si-Al-ON composition. Such a method relates to an amorphous material, and such amorphous glass Is not advantageous in terms of the etching rate as compared with the crystalline glass.

한편, 재료에 투입되는 비용을 절감하기 위하여 벌크상이 아닌 코팅상의 내플라즈마 소재를 이용하는 방법도 도출된 바 있는데, 코팅의 방법에 있어서는 용사방법 이외에도 에어로졸 증착, 스퍼터링, 전자빔증착법, 열증착법, 레이저증착법 등을 들 수 있다. 그러나, 이러한 코팅기술은 모두 용사코팅과 마찬가지로 박리가 쉽게 일어난다는 문제점이 있음이 많이 알려져 있다. In order to reduce the cost of the material, a method of using an inner plasma material instead of a bulk phase has been developed. In addition to the spraying method, aerosol deposition, sputtering, electron beam evaporation, thermal evaporation, laser deposition . However, it is well known that all of these coating techniques have a problem that peeling easily occurs like a spray coating.

이외에도 한국공개특허 제 2013-0139665호, 국제특허 제 WO 2007/013184호, 한국공개특허 제 2013-0090303호 등에서도 모두 이와 같은 문제점이 지적된 용사코팅을 통한 증착방법을 제시하고 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0139665, International Patent Publication No. WO 2007/013184, Korean Laid-Open Patent Application No. 2013-0090303 and the like all disclose a deposition method through spray coating, which has been pointed out as such a problem.

특히 용사코팅의 경우 모재에 기공을 발생시키며, 코팅 후 표면가공량이 많고, 세라믹 모재에 대한 코팅의 경우 충격에 약한 문제가 있다. 또한, 용융입자가 급냉하면서 생긴 Splat이 매우 약한 결합력으로 생성되어 있어 플라즈마 식각공정에서 코팅박리가 일어나고 그에 따른 입자탈락으로 인한 공정상의 오염을 야기시킬 수 있는 문제점이 발생한다. Particularly, in the case of spray coating, pores are generated in the base material, the amount of surface processing after coating is large, and coating on the ceramic base material has a weak impact. In addition, since the splat generated by the quenching of the molten particles is generated with a very weak bonding force, there arises a problem that coating peeling occurs in the plasma etching process and consequently contamination of the process due to dropping of the particles occurs.

아울러, 증착법은 고가의 장치를 별도로 가설하여야 하며, 따라서 제작단가를 상승시키는 요인으로 작용할 수 있는 문제점이 있다.In addition, the deposition method has a problem in that an expensive apparatus must be separately installed, which can act as a factor for raising the manufacturing cost.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조된 유리 프릿을 용융 코팅방법에 의하여 모재에 코팅하는 과정에서 용융상태에서 코팅을 실시한 이후 서냉과정과 필요시 재결정화 과정을 수행함으로써, 코팅층에서 내플라즈마 특성이 우수한 결정상의 결정화율을 제고하며, 따라서 내플라즈마용으로 사용될 수 있는 코팅층의 내구성을 확보하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a method of coating a glass frit on a base material by a melt coating method, Thereby enhancing the crystallization rate of the crystal phase which is excellent in the plasma plasma characteristic in the coating layer and thus ensuring the durability of the coating layer which can be used for the inner plasma.

본 발명의 다른 목적은 용융 코팅방법에 의해 모재에 내플라즈마용 유리 프릿을 코팅함으로써, 간이한 코팅방법의 사용으로 설비의 최소화가 가능하면서도 동시에 내플라즈마 유리를 모재로 용이하게 침투시킴으로써 계면 결합력을 강화하도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to coat the glass frit for plasma with the base material by the melt coating method so that the facility can be minimized by using a simple coating method while at the same time the inner plasma glass is easily penetrated into the base material, .

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, a) 출발원료로서 Y2O3, Al2O3, SiO2 또는 그들의 전구체를 용융하여 유리 프릿을 제조하는 단계; b) 상기 유리 프릿을 분쇄하여 분말화한 유리 프릿 또는 유리 프릿 페이스트를 세라믹스 모재상의 일부 또는 전부에 고르게 도포하는 단계; c) 상기 b) 단계에 의한 유리 프릿을 가열하여 용융상태로 함으로써 용융된 유리 프릿에 의하여 상기 모재가 코팅되도록 하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention relates to a method for producing a glass frit, comprising the steps of: a) melting a Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 or a precursor thereof as a starting material to prepare a glass frit; b) uniformly applying a glass frit or a glass frit paste obtained by pulverizing the glass frit to powder on a part or all of the ceramic base material; and c) heating the glass frit according to the step b) to melt the glass frit so that the glass frit is melted to coat the base metal with the glass frit, thereby providing a method of manufacturing ceramics for plasma .

상기 c) 단계 이후에, d-1) 상기 유리 프릿이 용융코팅된 세라믹스 모재의 코팅층을 가공하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.The method may further include, after the step c), d-1) processing the coating layer of the ceramic base material on which the glass frit is melt-coated.

상기 Y2O3, Al2O3, SiO2의 함량은 각각, 위 세가지 성분의 합산을 기준으로 15 mol% 내지 40mol%, 10 mol% 내지 50 mol%, 30 mol% 내지 60 mol%인 것이 바람직하다.The content of Y 2 O 3 , Al 2 O 3 and SiO 2 is 15 mol% to 40 mol%, 10 mol% to 50 mol% and 30 mol% to 60 mol%, respectively, based on the sum of the above three components desirable.

상기 c) 단계 이후에, d-2) 용융 온도 미만인 재결정화 온도에서 코팅층을 재결정화하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.And recrystallizing the coating layer at a recrystallization temperature lower than the melting temperature after step c), d-2).

상기 d-2) 단계는 모재에 유리 프릿을 코팅하고 상온으로 냉각한 이후에 다시 승온하여 재결정화 온도에 도달하여 재결정화를 수행하거나, 또는 세라믹스 모재에 유리 프릿을 코팅한 상태에서 재결정화 온도까지 낮추어 재결정화를 수행하는 것이 바람직하다.In the step d-2), the glass frit is coated on the base material, and after cooling to room temperature, the temperature is raised again to reach the recrystallization temperature and recrystallization is performed, or the glass frit is coated on the ceramic base material to reach the recrystallization temperature It is preferable to perform recrystallization.

상기 b) 단계에서, 유리 프릿 분말이 고른 두께로 도포되도록 평탄화 하는 과정을 더 수행하는 것이 바람직하다.In the step b), it is preferable to further perform a process of flattening the glass frit powder so that the glass frit powder is applied at a uniform thickness.

상기 a) 단계에서, 유리 프릿의 제조온도는 1400 내지 1700℃인 것이 바람직하다.In the step a), the glass frit is preferably manufactured at a temperature of 1400 to 1700 ° C.

상기 c) 단계에서, 유리 프릿의 코팅을 위한 온도는 유리 프릿의 연화점 내지 유리 프릿 제조온도 범위인 것이 바람직하다.In the step c), the temperature for coating the glass frit is preferably in the range of the softening point of the glass frit to the glass frit production temperature.

상기 재결정화 온도는 유리의 전이온도보다 15 ~ 25℃ 높은 온도에서 열처리한 후, 재결정화 온도에서 다시 열처리하는 2단계 열처리 방법에 의하는 것이 바람직하다.The recrystallization temperature is preferably a two-step heat treatment method in which a heat treatment is performed at a temperature higher by 15 to 25 ° C than a transition temperature of glass and then a heat treatment is performed again at a recrystallization temperature.

코팅층의 두께는 50 ~ 150㎛인 것이 바람직하다.The thickness of the coating layer is preferably 50 to 150 mu m.

또한, 본 발명은 전술한 내플라즈마 세라믹스의 제조방법에 의하여 제조되며, Y2O3는 15 mol% 내지 40mol%, Al2O3는 10 mol% 내지 50 mol%, SiO2는 30 mol% 내지 60 mol%로 구성되는 상기 유리 프릿 조성물이 세라믹스 모재의 코팅층을 이루되, 상기 유리 프릿 조성물은 상기 모재의 계면에도 분포되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스를 제공한다.In addition, the present invention is manufactured by the manufacturing method of the plasma ceramics described above, Y 2 O 3 is 15 mol% to about 40mol%, Al 2 O 3 is 10 mol% to 50 mol%, SiO 2 is 30 mol% to 60 mol% of the glass frit composition constitutes a coating layer of the ceramic base material, and the glass frit composition is distributed at the interface of the base material.

또한, 본 발명은 Y2O3, Al2O3, SiO2로 구성되며, 위 세가지 성분의 합산을 기준으로 Y2O3는 15 mol% 내지 40mol%, Al2O3는 10 mol% 내지 50 mol%, SiO2는 30 mol% 내지 60 mol%인 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 제조를 위한 유리 프릿용 조성물을 제공한다.The invention also Y 2 O 3, Al 2 O 3, is composed of SiO 2, based on the sum of the three components above, Y 2 O 3 is 15 mol% to about 40mol%, Al 2 O 3 is 10 mol% to 50 mol%, SiO 2 provides a glass frit composition for the manufacture of ceramics for the plasma, characterized in that 30 mol% to 60 mol%.

또한, 본 발명은 제11항의 유리 프릿 조성물을 이용하여 제조되며, 1400 내지 1700℃의 온도에서 용융함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 제조를 위한 유리 프릿의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a glass frit for the production of a plasma-enhanced ceramics, which is produced by using the glass frit composition of claim 11 and is produced by melting at a temperature of 1400 to 1700 ° C.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 제조된 유리 프릿을 용융 코팅방법에 의하여 모재에 코팅하는 과정에서 용융상태에서 코팅을 실시한 이후 서냉과정과 필요시 재결정화 과정을 수행함으로써, 유리 프릿의 내플라즈마 특성이 우수한 결정상의 결정화율을 제고하며, 따라서 내플라즈마용으로 사용될 수 있는 유리 프릿의 내구성을 확보하는 작용효과가 기대된다.As described above, according to the present invention, after the coated glass frit is coated in the molten state by the melt coating method, the annealing process and the recrystallization process are performed if necessary, It is expected that the crystallization rate of the excellent crystal phase is improved and thus the durability of the glass frit which can be used for plasma is secured.

또한, 용융 코팅방법에 의해 모재에 내플라즈마용 유리 프릿을 코팅함으로써, 간이한 코팅방법의 사용으로 설비의 최소화가 가능하면서도 동시에 내플라즈마 유리를 모재로 용이하게 침투시킴으로써 계면 결합력을 강화하도록 하는 작용효과가 기대된다. In addition, by coating the glass frit for plasma with the base material by the melt coating method, it is possible to minimize the facility by using a simple coating method, and at the same time, the plasma glass can be easily penetrated into the base material, Is expected.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 대한 상분포를 조사하기 위한 X선 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 대한 상분포를 조사하기 위한 X선 그래프이다.
도 3은 본 발명에서 SiO2의 함량을 YAS를 기준으로 47.4mol%로 하였을 때 상분포를 확인하기 위하여 촬영한 SEM 사진이다.
도 4는 본 발명에서 SiO2의 함량을 YAS를 기준으로 33mol%로 하였을 때 상분포를 확인하기 위하여 촬영한 SEM 사진이다.
도 5는 본 발명에서 47.4mol%의 SiO2를 사용하여 제조한 YAS에 대하여 플라즈마 식각을 수행한 결과를 확인하기 위하여 촬영한 SEM 사진이다.
1 is an X-ray graph for examining the phase distribution for Example 1 of the present invention.
2 is an X-ray graph for examining the phase distribution for Example 2 of the present invention.
3 is a SEM photograph taken in order to confirm the phase distribution when the content of SiO 2 in the present invention is 47.4 mol% based on YAS.
4 is a SEM photograph taken in order to confirm the phase distribution when the content of SiO 2 in the present invention is 33 mol% based on YAS.
FIG. 5 is a SEM photograph taken in order to confirm the result of performing plasma etching on YAS prepared using 47.4 mol% SiO 2 in the present invention.

이하에서는 본 발명을 바람직한 실시예 및 첨부되는 도면을 기초로 보다 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below on the basis of preferred embodiments and the accompanying drawings.

본 발명은 종래기술의 문제점들을 고려하여 내플라즈마성 소재 개발을 위한 새로운 코팅 기술로 용융코팅을 통한 세라믹스의 표면개질을 하는 방법을 개시하였다. 제조된 유리를 용융코팅 방법을 이용하여 세라믹스 표면에 코팅을 할 경우, 표면에 두꺼운 코팅층이 형성됨은 물론이고, 용융에 의해 코팅층을 형성하고 남은 YAS계 융액이 세라믹 모재로 침투하여 모재와 코팅층의 계면강도를 증가시키는 역할을 한다. 동시에 모재의 결정립간의 계면에너지가 구동력이 되어 유리가 입계(grain boundary)를 따라 약 950㎛ 이상까지 침투하고, 모재의 입계기공을 채우게 됨으로써 모재의 기계적 강도의 증진도 도모할 수 있다. The present invention discloses a method for surface modification of ceramics through a molten coating as a new coating technique for developing plasma-resistant materials in view of the problems of the prior art. When the prepared glass is coated on the surface of ceramics by the melt coating method, not only a thick coating layer is formed on the surface but also a coating layer is formed by melting and the remaining YAS melt penetrates into the ceramic base material, It increases the strength. At the same time, the interfacial energy between the crystal grains of the base material becomes a driving force, and the glass penetrates to about 950 탆 or more along the grain boundary, filling the bore of the base material, thereby enhancing the mechanical strength of the base material.

종래의 용사코팅의 경우, 용융입자를 급냉하면서 적층시켜 코팅시키는 방법으로서, 얼마나 적층시키느냐에 따라서 50 ~ 500㎛의 코팅 두께범위를 갖게 된다. 그러나, 용사과정에서 곧바로 고화된 용융입자가 적층되어 코팅되기 때문에 치밀한 코팅층을 형성하기 어렵다. In the case of the conventional spray coating, as a method of laminating and coating the molten particles while quenching, the coating thickness range of 50 to 500 mu m is obtained depending on how much the coating is laminated. However, it is difficult to form a dense coating layer because the solidified molten particles are laminated and coated immediately in the spraying process.

또한, 코팅층의 두께가 두꺼워짐에 따라 용융입자가 급냉하면서 생성된 스플랫(splat)이 약한 결합을 하고 있기 때문에 본 발명에 의하여 형성된 코팅층에 비해 플라즈마 식각 중 코팅박리가 일어나기 쉽다. Also, as the thickness of the coating layer becomes thicker, the splat generated by the quenching of the molten particles is weakly bonded, so that the coating peeling is likely to occur during plasma etching compared to the coating layer formed by the present invention.

아울러, 용사코팅의 경우 표면에서 고체로의 냉각시간이 매우 짧고 모재 내부로의 침투 시간이 물리적으로 매우 제한적이어서 모재 내부 침투가 사실상 불가능하므로, 코팅층과 모재 계면에서의 계면강도가 작다. In addition, in the case of spray coating, the interfacial strength at the interface between the coating layer and the base material is small because the cooling time from the surface to the solid is very short and the penetration time into the base material is physically very limited.

본 발명에서는 모재위에 용융코팅 시킬 유리로서 내플라즈마성이 우수하다고 알려진 Y2O3가 출발원료로 포함되어 있는 YAS(Y2O3-Al2O3-SiO2)계 유리를 선택하였으며, 이 YAS계 유리는 Y2O3로 인한 높은 화학적 내구성을 가지고 기계적 물성과 광학적 특성이 좋아 구조 세라믹스나 기능성 세라믹스 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. In the present invention, YAS (Y 2 O 3 -Al 2 O 3 -SiO 2 ) based glass containing Y 2 O 3, which is known to have excellent plasma resistance as a starting material, was selected as a glass to be melt-coated on a base material, YAS-based glass has high chemical durability due to Y 2 O 3 , has good mechanical properties and optical properties, and is widely used in structural ceramics and functional ceramics.

본 발명에서는 이러한 YAS계 유리 프릿을 제조하여 비교적 단가가 낮은 알루미나에 용융코팅함으로써 알루미나의 표면을 개질하여 내플라즈마성 소재를 제조하였기 때문에, 소재 자체의 가격을 낮추게 되고, 종래의 기술에 비해 단순한 공정 및 설비로 인해 전체적인 공정단가를 낮출 수 있다. 또한, 용융코팅을 통한 코팅층의 일부가 모재와 반응 및 모재 내로 입계를 따라 침투하기 때문에 종래기술의 고질적인 문제점이라고 할 수 있는 코팅박리에 의한 입자탈락의 문제점 또한 해결할 수 있다.In the present invention, since the YAS-based glass frit is prepared and the surface of the alumina is modified by melt coating on alumina having a relatively low cost to produce a plasma-resistant material, the cost of the material itself is lowered, And equipment can lower the overall process cost. In addition, since a part of the coating layer through the melt coating penetrates into the matrix and the reaction with the matrix material, it is possible to solve the problem of particle dropping due to peeling of the coating, which is a problem of the prior art.

본 발명은 YAS계 유리를 용융코팅 방법에 의하여 모재에 코팅하는 방법을 제시하였지만, 본 발명을 확장하면 내플라즈마성이 우수한 모든 소재의 유리분말(Frit)을 이용하여 모든 소결된 세라믹스에 용융코팅할 수 있음은 당연하다.The present invention proposes a method of coating a YAS-based glass on a base material by a melt coating method. However, if the present invention is expanded, all the sintered ceramics are melt-coated by using a glass frit having excellent plasma resistance It is natural to be able to.

<제조예><Production Example>

본 발명에 의한 유리 프릿의 제조과정 및 용융코팅 과정에 의하여 모재의 표면에 코팅하는 과정을 설명하면 다음과 같다.The process of coating the surface of the base material by the manufacturing process of the glass frit and the melt coating process according to the present invention will be described as follows.

1. 유리 프릿의 제조1. Manufacture of glass frit

먼저, Y2O3, Al2O3, SiO2의 원료분말을 준비하였다. 물론, 위 원료분말은 최종생성 물질인 산화물의 형태로 하는 것이 가능하나, 원료분말을 무수염, 염수화물 등 전구체의 형태로 하여 사용하는 것도 가능하다고 할 것이다.First, raw material powders of Y 2 O 3 , Al 2 O 3 and SiO 2 were prepared. Of course, the above-mentioned raw material powder may be in the form of an oxide which is a final producing material, but it is also possible to use the raw material powder in the form of a precursor such as anhydrous salt, salt or the like.

SiO2는 망목형성 산화물, Al2O3는 점도를 조절하기 위한 물질이자, 망목형성 및 망목수식의 두가지 역할을 모두 하는 중간산화물, Y2O3는 망목수식 산화물로 각각 기능한다. SiO 2 is a network-forming oxide, Al 2 O 3 is a material for adjusting viscosity, intermediate oxide is both a network forming function and a mesh forming function, and Y 2 O 3 is a mesh-forming oxide.

바람직하게는 결정질이 내플라즈마성이 더 우수한 것으로 실험상 파악이 되었으므로 SiO2가 적어지는 방향이 좋겠으나, 그렇게 되면 용융 자체가 매우 어려워지는 문제점이 있어 아래와 같이 각 성분의 최적의 함량범위를 정하였다. Preferably, the crystallinity is better than that of plasma, which is experimentally understood. Therefore, it is preferable that the direction of decreasing SiO 2 be small. However, since there is a problem that the melting itself becomes very difficult, the optimum content range of each component is determined as follows .

바람직한 함량의 범위와 그에 따른 임계적 의의는 다음과 같다.The range of the desirable content and the critical significance thereof are as follows.

SiO2의 함량은 원료분말을 기준으로 30 mol% 내지 60 mol%인 것이 바람직하다. SiO2의 함량이 30mol% 아래로 내려갈 경우 각 분말이 충분히 용융 되지 않고 가소결되거나 분말로 얻어지게 되며, 60mol% 이상이 함유될 경우, 내플라즈마 특성이 열위한 다종의 결정질을 가지는 코팅층이 제조되고, 내플라즈마 특성을 발현하는데 중요한 Y2O3 몰분율이 상대적으로 감소하는 문제점이 있다.The content of SiO 2 is preferably 30 mol% to 60 mol% based on the raw material powder. When the content of SiO 2 falls below 30 mol%, each powder is not sufficiently melted and is plasticized or obtained as a powder. When 60 mol% or more of SiO 2 is contained, a coating layer having various kinds of crystalline for thermal plasma resistance is manufactured , There is a problem that the Y 2 O 3 mole fraction, which is important for expressing plasma characteristics, is relatively reduced.

또한, Y2O3의 함량은 원료분말을 기준으로 15 mol% 내지 40mol%인 것이 바람직하다. Y2O3의 함량이 40mol% 이상 함유될 경우 분말이 충분히 용융되지 않고 가소결 또는 분말로 얻어지게 되며, 15mol% 이하로 내려갈 경우는 내플라즈마성이 감소하게 된다.The content of Y 2 O 3 is preferably 15 mol% to 40 mol% based on the raw material powder. When the content of Y 2 O 3 is more than 40 mol%, the powder is not sufficiently melted and is obtained as plasticizate or powder, and when the content is lower than 15 mol%, the plasma resistance is decreased.

아울러, Al2O3의 함량은 원료분말을 기준으로 10 mol% 내지 50 mol%인 것이 바람직하다. Al2O3의 함량이 10mol% 이하로 내려갈 경우 분말이 충분히 용융되지 않고, 50 mol%이상의 경우 Y2O3 몰분율의 상대적 감소로 내플라즈마성이 역시 감소하게 된다.In addition, the content of Al 2 O 3 is preferably 10 mol% to 50 mol% based on the raw material powder. When the content of Al 2 O 3 falls below 10 mol%, the powder is not sufficiently melted, and if it is more than 50 mol%, the plasma resistance is also decreased due to the relative decrease of the Y 2 O 3 mole fraction.

따라서, SiO2, Y2O3, Al2O3는 위 범위에서 임계적 의의가 있다. 특히 성분들의 위 함량범위는 용사코팅에 의하여 달성될 수 없는 본 발명의 특징을 구현한 핵심 개념이다. Therefore, SiO 2 , Y 2 O 3 , and Al 2 O 3 are critical in the above range. In particular, the stomach content range of the ingredients is a key concept that implements the features of the invention that can not be achieved by spray coating.

위 원료분말을 혼합하기 위하여 Ball milling, Tubular Mixer 등의 공정 또는 장비를 사용하였으며, 이 때, 건식 또는 습식 모두 적용하는 것이 가능하다. 혼합의 방법은 가능한 다른 방법을 사용하여도 무방하며 따라서 혼합 방법에 한정을 두지 않음은 자명하다고 할 것이다.In order to mix the above raw material powders, a process such as ball milling or a tubular mixer or equipment is used. In this case, it is possible to apply both dry and wet processes. The method of mixing may be carried out by any other method possible, and therefore, it is obvious that the mixing method is not limited.

위 방법에 의하여 혼합된 분말로부터 유리 프릿을 제조하고자 하였으며, 프릿 조성에 따라 1400℃ 내지 1700℃에서 용융함으로써 최종 YAS계 프릿을 제조하였다. 위 온도 이하의 온도에서는 원료분말이 충분히 용융되지 않아 YAS계 유리 프릿을 형성하지 않으며, 그 이상의 온도는 필요치 않다. 따라서, 용융온도는 위 범위에서 그 임계적 의의가 있다. 또한, 유지 시간은 유리가 용융하고 충분히 균질화 될 시간이면 충분하다. The final YAS frit was prepared by melting at 1400 to 1700 캜 according to the frit composition. When the temperature is lower than the above temperature, the raw material powder is not sufficiently melted and the YAS-based glass frit is not formed, and further temperature is not required. Therefore, the melting temperature has its critical significance in the above range. In addition, the holding time is sufficient for the glass to melt and sufficiently homogenize.

유리 프릿의 제조시 결정화도는 무관하다. 즉, 유리로만 이루어질 수도 있고, 일부 결정화가 진행되었을 수도 있다. The crystallinity of the glass frit is irrelevant. That is, it may be made of only glass, or some crystallization may have proceeded.

유리 프릿은 분말화하여 사용하거나, 유리 프릿 페이스트를 사용할 수 있다. The glass frit may be used in powder form or a glass frit paste may be used.

2. 용융코팅2. Molten coating

제조된 YAS계 프릿을 모재인 세라믹스 소결체의 표면위에 상기 모재 표면적을 고려한 적당량의 프릿을 고르게 도포한 후, 프릿 제조온도보다 50 ~ 150℃ 낮은 온도에서 1시간 동안 용융시켜 코팅한다. 여기서, 용융코팅을 유리 프릿 제조온도 이상에서 시행할 경우, 유리의 침투는 깊이 되나 세라믹스 표면 위에 코팅층이 잔류되지 않으며, 모재위에 프릿을 도포할 때, 필요 이상으로 두껍게 도포하는 경우, 융액이 모재로 과량 침투되어 모재의 파손을 일으키는 문제점이 있다.An appropriate amount of frit is applied on the surface of the ceramics sintered body, which is the base material, in consideration of the surface area of the base material, and then the resultant is melted at a temperature of 50 to 150 ° C lower than the frit production temperature for 1 hour. Here, when the melt coating is performed at a temperature higher than the glass frit production temperature, the penetration of the glass is deep, but the coating layer does not remain on the surface of the ceramics. When the frit is coated on the base material, There is a problem that excessive penetration causes breakage of the base material.

여기서, 유리 프릿의 도포 두께는 균일할수록 좋으며, 두께의 균일화는 평탄화 작업을 통해서 가능하고, 기계적 평탄화 작업은 어떠한 종류를 이용하여도 무방하다. Here, the coating thickness of the glass frit is preferably as uniform as possible, and the uniformity of the thickness can be achieved through the planarization work, and any kind of mechanical planarization work can be used.

코팅공정의 수행조건은, 조성에 따른 유리 프릿의 연화점 온도 이상 내지 프릿 제조 온도 사이의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 용융시키는 것이다. The operating condition of the coating process is to melt for 30 minutes to 2 hours at a temperature between the softening point of the glass frit and the frit production temperature according to the composition.

연화점 이하에서 용융코팅 시킬 경우, 프릿이 충분히 용융되지 않고 점도가 높아 용융유리 계면흡수가 불가하게 되며, 프릿 제조온도 이상에서 시행할 경우, 프릿 융액이 모두 모재 내부로 흡수되어 표면에 코팅층을 형성하지 않게 된다. 흡수되는 깊이는 최초 도포량, 온도 및 유지시간에 비례하므로, 30분 이상 흡수될 경우 모재 내로의 흡수투가 과량 발생하여 모재의 벤딩이 발생할 수도 있다. 코팅 두께의 하한은 모재를 균일하게 도포하는 두께이나, 내플라즈마 소재의 내구성을 고려하면 50㎛ ~ 150㎛가 적당하다. 위 범위를 벗어나서 너무 얇을 경우 내구성이 낮아지며, 코팅 두께가 너무 두꺼울 경우, 가공을 통해 적정 두께로 조절한다. When the melt is coated at a temperature below the softening point, the frit is not sufficiently melted and the viscosity is so high that the melt glass interface can not be absorbed. When the melt is applied at a temperature higher than the frit production temperature, all the frit melt is absorbed into the mother material to form a coating layer . Since the depth to be absorbed is proportional to the initial application amount, the temperature and the holding time, if absorbed for 30 minutes or longer, absorption into the base material is excessively generated and bending of the base material may occur. The lower limit of the coating thickness is a thickness that uniformly applies the base material, but 50 to 150 mu m is appropriate considering the durability of the plasma material. If it is too thin outside of the above range, durability will be lowered. If the coating thickness is too thick, adjust it to the proper thickness through processing.

상기 프릿을 이용하여 용융코팅한 후, 표면연마를 통해 표면가공을 하여 YAS계 유리가 코팅된 내플라즈마 소재를 최종 제작한다. 이 때, 표면가공의 양 및 정도는 용융코팅하는 경우가 용사코팅하는 경우에 비하여 적으며, 이는 용융코팅의 용사코팅에 대한 장점이다. 아울러, 유리 프릿의 도포 두께에 따라 침투 깊이를 조절할 수 있으며, 도포방법은 페이스트와 분말 그대로 도포하는 등의 모든 방법이 가능하다.After fusing with the frit, surface processing is performed through surface polishing to finally produce an inner plasma material coated with YAS-based glass. At this time, the amount and degree of surface processing is smaller than that in the case of melt coating, which is advantageous for spray coating of molten coating. In addition, the penetration depth can be controlled according to the coating thickness of the glass frit, and all the methods such as applying the paste and the powder as the coating method are possible.

한편, 본 발명에서는 용융코팅의 장점을 보다 명확히 하기 위하여 용융코팅 후 코팅층을 냉각하는 과정에서 재결정화 과정을 수행하였다. 이와 같이 재결정화 과정을 수행하는 이유는 용융 코팅층의 결정화도를 높이기 위한 것이며, 이와 같은 결정화를 통하여 코팅층의 내플라즈마성, 내박피성 등 내구성 향상이 가능하다. Meanwhile, in order to clarify the merits of the melt coating in the present invention, a recrystallization process is performed in the process of cooling the coating layer after the melt coating. The reason for performing the recrystallization process is to increase the degree of crystallization of the molten coating layer. Through such crystallization, it is possible to improve the durability of the coating layer such as plasma resistance and durability.

재결정화는 용융 코팅 후 냉각하여 조금 낮은 온도에서 실시할 수도 있고, 용융 코팅 후 상온으로 냉각하였다가 다시 가열하여 실시할 수도 있다. 이 경우, 조성에 따라 유리 전이온도인 Tg 보다 15 ~ 25℃, 바람직하게는 20℃ 높은 온도에서 1 ~ 3시간 동안 열처리 한 후, 결정화 온도 Tc에서 6 ~ 10시간 동안 열처리 하여 실시한다. 코팅층의 결정상이 재결정화 되면 고 내플라즈마성의 결정상 분율이 증가하여 더욱 향상된 내플라즈마 효과를 얻을 수 있다. Tg와 Tc 온도는 각 프릿 조성마다 다르며 본 특허의 실시예는 1200℃에서 8시간 동안 열처리를 하여 재결정화처리 하였다. 코팅층에서 결정상 특히 YAG상 분율이 증가할 때 내플라즈마 특성이 증가한다. The recrystallization may be carried out at a slightly lower temperature by cooling after the melt coating, or by cooling to room temperature after the melt coating and then heating again. In this case, the glass transition temperature T g Followed by heat treatment at a temperature higher than 15 to 25 ° C, preferably 20 ° C for 1 to 3 hours and then heat treatment at a crystallization temperature T c for 6 to 10 hours. When the crystal phase of the coating layer is recrystallized, the plasma fraction of the high plasma resistance is increased and a further enhanced plasma effect can be obtained. The T g and T c temperatures are different for each frit composition and the embodiments of this patent were subjected to a heat treatment at 1200 ° C for 8 hours to recrystallize. The plasma characteristics increase when the crystalline phase, especially YAG phase fraction, increases in the coating layer.

<평가예>&Lt; Evaluation example &

이하에서는 위와 같이 용융코팅된 내플라즈마 소재의 특성을 평가한 것이다. 이 때 비교예로서 비정질을 표방하는 등록특허 제972567호의 내플라즈마 소재를 제시하였다.Hereinafter, the characteristics of the plasma-resistant plasma-treated material as described above are evaluated. At this time, as a comparative example, an inner plasma material of an amorphous-type registered patent No. 972567 is presented.

비교예) 내플라즈마성 평가(등록특허 제972567호)Comparative Example) Plasma Property Evaluation (Patent No. 972567) SampleSample 에칭깊이(㎛)Etching depth (탆) 에칭속도(㎛/h)Etching rate (占 퐉 / h) 석영 대비 내플라즈마성 (%)Plasma resistance in comparison with quartz (%) 석영quartz 44 120120 100100 알루미나Alumina 0.80.8 2424 2020 비교예Comparative Example 0.73 ~ 0.80.73-0.8 21.9 ~ 2421.9-24 18.25 ~ 2018.25-20

플라즈마 식각 후 석영의 경우 4㎛ 정도 식각이 되었고, 알루미나의 경우 0.8㎛ 비교예 역시 0.73 ~ 0.8㎛ 정도로 알루미나와 유사한 수준으로 식각 되었으며, 이것을 에칭속도로 표현하였을 때, 석영은 시간당 120㎛ 식각되는 것이며 알루미나와 비교예는 시간당 24㎛ 정도의 식각속도를 나타내는 것이다. 이를 석영 대비 내플라즈마성을 평가해보았을 때 알루미나와 비교예의 식각정도는 유사한 값을 나타내어 비교예는 알루미나에 비해 내플라즈마성에 있어서 별다른 우위성이 없음을 알 수 있다.After the plasma etching, the quartz was etched to about 4 탆, and in the case of alumina, the comparative example of 0.8 탆 was also etched to a level similar to that of alumina of about 0.73 to 0.8 탆. When the etching rate was expressed as quartz, quartz was etched at 120 탆 per hour The comparison example with alumina shows an etching rate of about 24 탆 per hour. When the plasma resistance of quartz was compared with that of quartz, the degree of etching of alumina was comparable to that of the comparative example, and the comparative example shows no significant advantage in plasma resistance compared with alumina.

비교예의 조성 및 식각조건은 등록특허 제972567호에 기재되어 있으며, 비정질로서 Y2O3 (20~22.2mol%), Al2O3 (19~21.1mol%), SiO2 (61~51.1mol%), Si3N4 (0~5.6mol%)의 범위값을 갖는다.The composition and the etching conditions of the comparative example are described in the registered patent No. 972567. In the amorphous state, Y 2 O 3 (20 to 22.2 mol%), Al 2 O 3 (19 to 21.1 mol%) and SiO 2 (61 to 51.1 mol %), Si 3 N 4 (0 to 5.6 mol%).

실시예1) 본 발명의 YAS(Y2O3-Al2O3-SiO2)의 식각률과 내플라즈마성Example 1) The etching rate and the plasma resistance of YAS (Y 2 O 3 -Al 2 O 3 -SiO 2 ) SampleSample 무게식각률 (%)Weight etching rate (%) 석영 대비 내플라즈마성 (%)Plasma resistance in comparison with quartz (%) 석영quartz 0.7390.739 100100 알루미나Alumina 0.2530.253 3434 Y2O3 Y 2 O 3 0.0660.066 99 실시예(YAS)Example (YAS) 0.1220.122 1717

위 표 2는 각 재료의 식각률을 나타낸 것으로서, 본 발명의 실시예는 식각률이 0.122로 파악되었다. 이는 알루미나보다도 낮은 수치이며, Y2O3의 식각률의 2배 미만의 값으로서, 식각률이 매우 낮음을 알 수 있다. 아울러 석영 대비 내플라즈마성도 Y2O3 다음으로 매우 높음을 알 수 있다. 따라서, 표 1과 비교하여 내플라즈마성에 있어서 우위를 나타낸다.Table 2 shows the etching rates of the respective materials, and the etching rate of the embodiment of the present invention was found to be 0.122. This value is lower than that of alumina, which is less than twice the etching rate of Y 2 O 3 , and the etching rate is very low. In addition, plasma plasmas are much higher than Y 2 O 3 in comparison with quartz. Therefore, it shows superiority in plasma resistance compared with Table 1.

여기서 실시예 1의 조성은 본 발명의 조성 범위 이내로 하였다. Here, the composition of Example 1 was within the composition range of the present invention.

실시예2) 본 발명의 재결정화된 YAS의 식각률과 내플라즈마성Example 2) The etch rate and plasma resistance of the recrystallized YAS of the present invention SampleSample 무게식각률 (%)Weight etching rate (%) 석영 대비 내플라즈마성 (%)Plasma resistance in comparison with quartz (%) 석영quartz 0.7390.739 100100 알루미나Alumina 0.2530.253 3434 Y2O3 Y 2 O 3 0.0660.066 99 실시예(YAS)Example (YAS) 0.0930.093 12.612.6

위 표 3은 고 내플라즈마성을 위해 YAS에 대하여 재결정화 처리 공정을 추가한 후, 각 재료의 식각률과 비교하여 나타낸 것으로서, 본 실시예에서는 식각률이 0.093인 것으로 나타났다. 이는 알루미나보다도 낮은 수치이며, Y2O3의 식각률의 2배 미만의 값으로서, 식각률이 매우 낮음을 알 수 있다. 아울러 석영 대비 내플라즈마성도 Y2O3 다음으로 매우 높음을 알 수 있다. 따라서, 표 1 및 표 2와 비교하여 내플라즈마성에 있어서 우위를 나타낸다.Table 3 shows the etch rate of each material after adding a recrystallization process to YAS for high plasma resistance. In this example, the etch rate is 0.093. This value is lower than that of alumina, which is less than twice the etching rate of Y 2 O 3 , and the etching rate is very low. In addition, plasma plasmas are much higher than Y 2 O 3 in comparison with quartz. Therefore, it shows superiority in plasma resistance in comparison with Tables 1 and 2.

여기서, 실시예 2의 조성은 본 발명의 범위내이되, 실시예 1의 조성과 동일하게 하였다.Here, the composition of Example 2 was within the scope of the present invention, and the composition of Example 2 was the same as that of Example 1.

또한, 위 실시예 1 및 2에 따른 식각을 다음과 같은 조건하에 수행하였다. In addition, the etching according to the above Examples 1 and 2 was carried out under the following conditions.

항목Item 조건Condition 압력(mtorr)Pressure (mtorr) 1010 RF upper(W)-27MHzRF upper (W) -27 MHz 900900 RF lower(W)-27MHzRF lower (W) -27 MHz 200200 Ar(sccm)Ar (sccm) 1010 CHF3(sccm)CHF3 (sccm) 00 CF4(sccm)CF4 (sccm) 3030 O2(sccm)O2 (sccm) 1010 시간(hr)Time (hr) 1010 온도 up/lowTemperature up / low 20/2020/20

이와 같은 식각 조건은 비교예보다 다소 낮지만 KS규격 KS C 6520:2008 반도체 공정부품소재의 내플라즈마성 측정방법에서 명시되어 있는 기준에는 유효한 조건이며, 비교예의 경우 시간을 단 120초만 실시하였으나 본 발명은 10시간을 시행함으로써 비교예의 조건보다 가혹한 조건에서 시행하였으므로, 비교예와 적합하게 대비할 수 있다. Although the etching conditions are somewhat lower than those of the comparative example, they are effective conditions for the criteria specified in the method of measuring the plasma resistance of KS C 6520: 2008 Semiconductor process parts. In the comparative example, Was carried out under severe conditions than the conditions of the comparative example by carrying out 10 hours, so that it can be suitably prepared with the comparative example.

한편, 위 실시예 1 및 2에 대한 상분석을 행하여 결정질의 분포를 알아보았으며, 이를 도 1 및 도 2에 각각 나타내었다.On the other hand, phase analysis for the above Examples 1 and 2 was conducted to examine the distribution of the crystalline materials, which are shown in FIG. 1 and FIG. 2, respectively.

도시된 바와 같이 실시예 1의 경우 제조된 프릿의 XRD 분석결과 90% 이상 결정질을 나타내었으며, 코팅층의 결정화도 역시 90% 이상임을 알 수 있었다.As shown in the figure, XRD analysis of the prepared frit exhibited 90% or more of crystallinity and the crystallinity of the coating layer was 90% or more.

또한 실시예 2의 경우 제조된 프릿의 XRD 분석결과 95% 이상 결정질을 나타내었으며, 코팅층의 결정화도 역시 95% 이상임을 알 수 있었다.Also, in the case of Example 2, XRD analysis of the prepared frit showed a crystalline quality of 95% or more, and the crystallinity of the coating layer was also 95% or more.

실시예 1 및 2에서 확인된 결정상은 Y3Al5O12이다. The exemplary crystal phase confirmed in Examples 1 and 2 is Y 3 Al 5 O 12.

따라서, SiO2의 함량이 가장 낮고 Y2O3의 함량이 가장 높을수록 용융코팅 후 재결정화하였을 때, YAG의 결정상이 주로 생성되어 내플라즈마성이 가장 우수하다.Therefore, when the content of SiO 2 is the lowest and the content of Y 2 O 3 is the highest, the crystal phase of YAG is mainly formed when recrystallized after the melt coating, and the plasma is most excellent.

이는 도 3 및 도 4에서 각각 SiO2의 함량을 각각 YAS를 기준으로 47.4mol%와 33mol%로 하였을 때 각각 상분포를 확인하기 위하여 촬영한 SEM 사진으로부터 알 수 있다. 즉, SiO2의 함량이 높은 경우 생성되는 YAS 비정질의 함량이 높고, Y3Al5O12, Y2Si2O7 등 결정질의 함량은 낮은 반면, SiO2의 함량이 낮은 경우 뮬라이트(mullite), Y3Al5O12, Y2Si2O7의 함량이 상대적으로 높아졌다는 점으로부터 잘 알 수 있다. It can be seen from the SEM photographs taken in order to confirm the phase distribution when the contents of SiO 2 in FIGS. 3 and 4 are 47.4 mol% and 33 mol% based on YAS, respectively. That is, when the content of SiO 2 is high, the YAS amorphous content is high and the content of crystalline such as Y 3 Al 5 O 12 and Y 2 Si 2 O 7 is low, whereas when the content of SiO 2 is low, , Y 3 Al 5 O 12, is relatively higher in an amount of Y 2 Si 2 O 7 can be understood from the point.

또한, 도 5에서는 47.4mol%의 SiO2를 사용하여 제조한 YAS에 대하여 플라즈마 식각을 수행한 결과 YAS 비정질이 식각된 반면, Y3Al5O12는 내플라즈마 특성으로 인하여 거의 식각되지 않았음을 알 수 있다. In FIG. 5, plasma etching was performed on YAS prepared using 47.4 mol% of SiO 2 , and Y 3 Al 5 O 12 was almost etched due to plasma characteristics, while YAS amorphous was etched. Able to know.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.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 exemplary embodiments. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (13)

a) 출발원료로서 Y2O3, Al2O3, SiO2 또는 그들의 전구체를 용융하여 유리 프릿을 제조하는 단계;
b) 상기 유리 프릿을 분쇄하여 분말화한 유리 프릿 또는 유리 프릿 페이스트를 세라믹스 모재상의 일부 또는 전부에 고르게 도포하는 단계;
c) 상기 b) 단계에 의한 유리 프릿을 가열하여 용융상태로 함으로써 용융된 유리 프릿에 의하여 상기 모재가 코팅되도록 하는 단계;
d-2) 용융 온도 미만인 재결정화 온도에서 코팅층을 재결정화하는 단계;
를 포함하되,
c) 단계에서, 유리 프릿의 코팅을 위한 온도는 유리 프릿의 연화점 내지 유리 프릿 제조온도 범위이고,
상기 출발원료간 반응의 결과물로서 유리 프릿내에 Y3Al5O12, Y2Si2O7를 포함하는 결정질이 생성되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
a) melting the Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 or their precursors as starting materials to produce a glass frit;
b) uniformly applying a glass frit or a glass frit paste obtained by pulverizing the glass frit to powder on a part or all of the ceramic base material;
c) heating the glass frit according to the step b) to melt the glass frit so that the glass frit is coated by the glass frit;
d-2) recrystallizing the coating layer at a recrystallization temperature below the melting temperature;
, &Lt; / RTI &
In step c), the temperature for the coating of the glass frit is in the range from the softening point of the glass frit to the glass frit production temperature,
Wherein a crystalline material including Y 3 Al 5 O 12 and Y 2 Si 2 O 7 is produced in the glass frit as a result of the reaction between the starting materials.
제1항에 있어서,
상기 c) 단계 이후에,
d-1) 상기 유리 프릿이 용융코팅된 세라믹스 모재의 코팅층을 가공하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
The method according to claim 1,
After step c)
d-1) processing the coating layer of the ceramic base material on which the glass frit is melt-coated;
Further comprising the steps of: preparing a coating layer for plasma-resistant ceramics;
제1항에 있어서,
상기 Y2O3, Al2O3, SiO2의 함량은 각각,
위 세가지 성분의 합산을 기준으로 15 mol% 내지 40mol%, 10 mol% 내지 50 mol%, 30 mol% 내지 60 mol%인 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
The method according to claim 1,
The contents of Y 2 O 3 , Al 2 O 3 and SiO 2 are, respectively,
Wherein the total amount of the three components is from 15 mol% to 40 mol%, from 10 mol% to 50 mol%, and from 30 mol% to 60 mol%, based on the sum of the three components.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 d-2) 단계는 모재에 유리 프릿을 코팅하고 상온으로 냉각한 이후에 다시 승온하여 재결정화 온도에 도달하여 재결정화를 수행하거나, 또는 세라믹스 모재에 유리 프릿을 코팅한 상태에서 재결정화 온도까지 낮추어 재결정화를 수행하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step d-2), the glass frit is coated on the base material, and after cooling to room temperature, the temperature is raised again to reach the recrystallization temperature and recrystallization is performed, or the glass frit is coated on the ceramic base material to reach the recrystallization temperature Wherein the recrystallization is carried out by lowering the temperature of the coating layer.
제1항에 있어서,
상기 b) 단계에서,
유리 프릿 분말이 고른 두께로 도포되도록 평탄화 하는 과정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step b)
Wherein the glass frit powder is further subjected to planarization so that the glass frit powder is applied at a uniform thickness.
제1항에 있어서,
상기 a) 단계에서,
유리 프릿의 제조온도는 1400 내지 1700℃인 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step a)
Wherein the glass frit is manufactured at a temperature of 1400 to 1700 ° C.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재결정화는 유리의 전이온도보다 15 ~ 25℃ 높은 온도에서 열처리한 후, 재결정화 온도에서 다시 열처리하는 2단계 열처리 방법에 의하는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the recrystallization is performed by a two step heat treatment method in which a heat treatment is performed at a temperature higher by 15 to 25 캜 than a transition temperature of glass and then a heat treatment is performed again at a recrystallization temperature.
제1항에 있어서,
코팅층의 두께는 50 ~ 150㎛인 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스의 코팅층 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the coating layer is 50 to 150 占 퐉.
제1항의 제조방법에 의하여 제조되며,
Y2O3는 15 mol% 내지 40mol%, Al2O3는 10 mol% 내지 50 mol%, SiO2는 30 mol% 내지 60 mol%로 구성되는 상기 유리 프릿 조성물이 세라믹스 모재의 코팅층을 이루되, 상기 출발원료간 반응의 결과물로서 유리 프릿내에서 Y3Al5O12, Y2Si2O7를 포함하는 결정질이 생성되며, 상기 유리 프릿 조성물은 상기 모재의 계면에도 분포되는 것을 특징으로 하는 내플라즈마용 세라믹스.
A process for producing a polyurethane foam comprising the steps of:
The glass frit composition comprising 15 mol% to 40 mol% of Y 2 O 3 , 10 mol% to 50 mol% of Al 2 O 3 , and 30 mol% to 60 mol% of SiO 2 constitutes a coating layer of the ceramic base material , A crystalline material including Y 3 Al 5 O 12 and Y 2 Si 2 O 7 is produced in the glass frit as a result of the reaction between the starting materials, and the glass frit composition is also distributed at the interface of the base material Ceramics for plasma.
삭제delete 삭제delete
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