THERMAL SPRAY COATINGS FOR SEMICONDUCTOR APPLICATIONS

This invention relates to thermal spray coatings on a metal or non-metal substrate. The thermal spray coating comprises a ceramic coating having a functionally graded porosity across the ceramic coating thickness. The ceramic coating includes an inner layer and an outer layer. The inner layer has a porosity at or near the interface of the inner layer and the metal or non-metal substrate sufficient to provide a compliant ceramic coating capable of straining under thermal expansion mismatch between the ceramic coating and the metal or non- metal substrate at elevated temperature. The outer layer has a decreasing porosity extending from the surface of the inner layer to the surface of the ceramic coating sufficient to provide corrosion resistance and/or plasma erosion resistance to said ceramic coating. This invention also relates to methods of protecting metal and non-metal substrates by applying the thermal spray coatings. The coatings are useful, for example, in the protection of semiconductor manufacturing equipment, e.g., integrated circuit, light emitting diode, display, and photovoltaic, internal chamber components, and electrostatic chuck manufacture. La présente invention concerne des revêtements par projection thermique sur un substrat métallique ou non métallique. Le revêtement par projection thermique comprend un revêtement céramique présentant une porosité à gradation fonctionnelle le long de l'épaisseur du revêtement céramique. Le revêtement céramique comprend une couche intérieure et une couche extérieure. La couche intérieure présente une porosité sur ou près de l'interface de la couche intérieure et du substrat métallique ou non métallique suffisante pour fournir un revêtement céramique souple capable de se tendre sous l'effet d'un décalage d'expansion thermique entre le revêtement céramique et le substrat métallique ou non métallique à une température élevée. La couche extérieure présente une porosité décroissante s'étendant de la surface de la couche intérieure à la surface du revêtement céramique suffisante pour fournir une résistance à la corrosion et/ou une résistance à l'érosion de plasma sur ledit revêtement céramique. Cette invention concerne également des procédés de protection de substrats métalliques et non métalliques par application de revêtements par projection thermique. Les revêtements sont utiles, par exemple, pour protéger l'équipement de fabrication d'un semi-conducteur, par exemple, un circuit intégré, une diode électrolum