CN108103435A - 电极板及其表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电极板及其表面处理方法。本发明的电极板的表面处理方法首先采用特殊的退火工艺对电极板进行处理，在镁铝合金材料层表面形成一层镁薄膜，然后使镁薄膜与氟离子发生化学反应，在镁薄膜的表层生成氟化镁薄膜，或者将整个镁薄膜转化为氟化镁薄膜，所述氟化镁薄膜能够作为保护层对镁铝合金材料层进行保护，由于氟化镁薄膜的结构致密、化学性能稳定，从而能够提高电极板的耐氟离子腐蚀性能，提高化学气相沉积成膜质量。本发明的电极板表面设有氟化镁薄膜，所述氟化镁薄膜能够作为保护层对镁铝合金材料层进行保护，因此所述电极板具有优异的耐氟离子腐蚀性能，能够提高化学气相沉积成膜质量。
Description
技术领域
本发明涉及化学气相沉积技术领域，尤其涉及一种电极板及其表面处理方法。
背景技术
随着气相沉积技术的不断发展，等离子体增强化学气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，PECVD)技术越来越多的应用于光伏(Photovoltaic，PV)、薄膜晶体管等领域。
PECVD设备的工作原理是：将两块相互平行且具有一定间距的电极板置于真空环境中，其中一块电极板接射频(Radio Frequency)电源，另一块电极板接地，使两块电极板之间产生射频电场，将需要镀膜的基材放置于两块电极板间；镀膜工艺气体先经过匀流室进行匀流，之后进入两块电极板之间，在射频电场的作用下激发成为等离子体，等离子体在基材表面发生反应从而在基材表面形成薄膜。
目前PECVD设备中的电极板通常为镁铝合金基板，在使用之前通常会将镁铝合金基板放入草酸或硫酸等化学溶液中，所述镁铝合金基板表面发生阳极反应生成Al2O3薄膜，该Al2O3薄膜作为保护层能够对镁铝合金基板的内部材料进行保护。
由于在化学气相沉积过程中电极板的表面也会沉积薄膜，当电极板上的薄膜达到一定厚度就会脱落，脱落的薄膜落在基材表面会影响基材镀膜的质量，所以每隔一段时间就需要对电极板表面进行清洗，以清除沉积于电极板的薄膜。具体的，对电极板表面进行清洗的方法为：向电极板所在的腔室内通入NF3气体，对NF3气体进行电离后形成NF3等离子体，利用NF3等离子体对沉积于电极板的薄膜进行清洗，这样，电极板就会长期存在于含F离子的环境中，由于电极板表层的Al2O3薄膜表面为多孔洞结构，长期在F离子环境中，所述多孔洞结构会吸附氟化物形成污染源，并且Al2O3薄膜还会与F离子发生反应，在Al2O3薄膜表面生成AlF3粉尘颗粒，所述Al2O3薄膜表面吸附的氟化物污染源以及生成的AlF3粉尘颗粒均有可能在后续的化学气相沉积过程中掉落于基材表面，从而降低镀膜质量，因此有必要采取措施以解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电极板的表面处理方法，能够提高电极板的耐氟离子腐蚀性能，提高化学气相沉积成膜质量。
本发明的目的还在于提供一种电极板，具有优异的耐氟离子腐蚀性能，能够提高化学气相沉积成膜质量。
为实现上述目的，本发明提供一种电极板的表面处理方法，包括如下步骤：
步骤1、提供电极板，所述电极板包括镁铝合金材料层；
对所述电极板进行退火处理，使一部分镁元素从镁铝合金材料层中析出，在镁铝合金材料层表面形成一层镁薄膜；
步骤2、将所述电极板设于密闭腔室中，在所述密闭腔室中通入含有氟离子的等离子体，所述电极板表面的镁薄膜与氟离子发生化学反应，在所述电极板表面形成氟化镁薄膜。
所述步骤2中，当所述镁薄膜完全反应时，整个镁薄膜转化为氟化镁薄膜。
所述步骤1中，对所述电极板进行退火处理的温度为500℃～700℃，保温时间为30分钟至2小时。
所述镁铝合金材料层中，镁元素的含量为0.2wt％～2wt％。
所述步骤1得到的镁薄膜的厚度为5～10μm。
所述步骤2中，所述含有氟离子的等离子体为含氟气体的等离子体；所述含氟气体包括NF3与SF6中的一种或多种。
所述电极板为PECVD设备中用来产生射频电场的电极板，所述电极板的数量为两个，呈相对设置；
所述步骤2的具体操作为：向PECVD设备中通入含氟气体，对相对设置的两个电极板进行通电，使两个电极板之间产生射频电场，含氟气体在射频电场作用下解离为含有氟离子的等离子体，所述两个电极板表面的镁薄膜与氟离子发生化学反应，在所述电极板表面形成氟化镁薄膜。
本发明还提供一种电极板，包括表面的氟化镁薄膜以及所述氟化镁薄膜之下的镁铝合金材料层。
所述氟化镁薄膜设置于所述镁铝合金材料层表面，所述氟化镁薄膜的厚度为5～10μm。
所述镁铝合金材料层与氟化镁薄膜之间还设有镁薄膜，所述镁薄膜与氟化镁薄膜的总厚度为5～10μm。
本发明的有益效果：本发明的电极板的表面处理方法首先采用特殊的退火工艺对电极板进行处理，在镁铝合金材料层表面形成一层镁薄膜，然后使镁薄膜与氟离子发生化学反应，在镁薄膜的表层生成氟化镁薄膜，或者将整个镁薄膜转化为氟化镁薄膜，所述氟化镁薄膜能够作为保护层对镁铝合金材料层进行保护，由于氟化镁薄膜的结构致密、化学性能稳定，从而能够提高电极板的耐氟离子腐蚀性能，提高化学气相沉积成膜质量。本发明的电极板表面设有氟化镁薄膜，所述氟化镁薄膜能够作为保护层对镁铝合金材料层进行保护，因此所述电极板具有优异的耐氟离子腐蚀性能，能够提高化学气相沉积成膜质量。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明的电极板的表面处理方法的流程图；
图2与图3为本发明的电极板的表面处理方法的步骤1的示意图；
图4A为本发明的电极板的表面处理方法的步骤2的第一实施例的示意图及本发明的电极板的第一实施例的结构示意图；
图4B为本发明的电极板的表面处理方法的步骤2的第二实施例的示意图及本发明的电极板的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种电极板的表面处理方法，包括如下步骤：
步骤1、如图2与图3所示，提供电极板10，所述电极板10包括镁铝(MgAl)合金材料层11；
对所述电极板10进行退火处理，使一部分镁(Mg)元素从镁铝合金材料层11中析出，在镁铝合金材料层11表面形成一层镁薄膜12。
具体的，所述步骤1中，对所述电极板10进行退火处理的温度为500℃～700℃，保温时间为30分钟至2小时，优选为1小时。
具体的，所述镁铝合金材料层11中，镁元素的含量为0.2wt％～2wt％，通常为1wt％左右。
具体的，所述步骤1得到的镁薄膜12的厚度为5～10μm。
步骤2、如图4A与图4B所示，将所述电极板10设于密闭腔室中，在所述密闭腔室中通入含有氟离子的等离子体，所述电极板10表面的镁薄膜12与氟离子发生化学反应，在所述电极板10表面形成氟化镁(MgF2)薄膜13。
具体的，所述步骤2中，当所述镁薄膜12完全反应时，整个镁薄膜12转化为氟化镁薄膜13。
所述氟化镁薄膜13能够作为保护层对镁铝合金材料层11进行保护，相较于现有的电极板表面的Al2O3保护层，氟化镁薄膜13的结构更致密，无孔洞结构，并且氟化镁的化学特性更稳定，不会与氟离子反应，从而具有更好的抗腐蚀性。
具体的，所述步骤2中，所述含有氟离子的等离子体为含氟气体的等离子体，所述含氟气体包括NF3与SF6中的一种或多种。
具体的，所述电极板10为PECVD设备中用来产生射频电场的电极板，所述电极板10的数量为两个，呈相对设置；
所述步骤2的具体操作为：向PECVD设备中通入含氟气体，对相对设置的两个电极板10进行通电，使两个电极板10之间产生射频电场，含氟气体在射频电场作用下解离为含有氟离子的等离子体，所述两个电极板10表面的镁薄膜12与氟离子发生化学反应，在所述电极板10表面形成氟化镁(MgF2)薄膜13。
请参阅图4A与图4B，基于上述电极板的表面处理方法，本发明还提供一种电极板10，包括表面的氟化镁薄膜13以及所述氟化镁薄膜13之下的镁铝合金材料层11。
如图4A所示，本发明的电极板的第一实施例中，所述氟化镁薄膜13设置于所述镁铝合金材料层11表面，所述氟化镁薄膜13的厚度为5～10μm。
如图4B所示，本发明的电极板的第二实施例中，所述镁铝合金材料层11与氟化镁薄膜13之间还设有镁薄膜12，所述镁薄膜12与氟化镁薄膜13的总厚度为5～10μm。
具体的，所述电极板10为PECVD设备中用来产生射频电场的电极板。
综上所述，本发明提供一种电极板及其表面处理方法。本发明的电极板的表面处理方法首先采用特殊的退火工艺对电极板进行处理，在镁铝合金材料层表面形成一层镁薄膜，然后使镁薄膜与氟离子发生化学反应，在镁薄膜的表层生成氟化镁薄膜，或者将整个镁薄膜转化为氟化镁薄膜，所述氟化镁薄膜能够作为保护层对镁铝合金材料层进行保护，相较于现有的电极板表面的Al2O3保护层，氟化镁薄膜的结构更致密，无孔洞结构，并且氟化镁的化学特性更稳定，不会与氟离子反应，从而能够提高电极板的耐氟离子腐蚀性能，提高化学气相沉积成膜质量。本发明的电极板表面设有氟化镁薄膜，所述氟化镁薄膜能够作为保护层对镁铝合金材料层进行保护，因此所述电极板具有优异的耐氟离子腐蚀性能，能够提高化学气相沉积成膜质量。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电极板的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供电极板(10)，所述电极板(10)包括镁铝合金材料层(11)；
对所述电极板(10)进行退火处理，使一部分镁元素从镁铝合金材料层(11)中析出，在镁铝合金材料层(11)表面形成一层镁薄膜(12)；
步骤2、将所述电极板(10)设于密闭腔室中，在所述密闭腔室中通入含有氟离子的等离子体，所述电极板(10)表面的镁薄膜(12)与氟离子发生化学反应，在所述电极板(10)表面形成氟化镁薄膜(13)。
2.如权利要求1所述的电极板的表面处理方法，其特征在于，所述步骤2中，当所述镁薄膜(12)完全反应时，整个镁薄膜(12)转化为氟化镁薄膜(13)。
3.如权利要求1所述的电极板的表面处理方法，其特征在于，所述步骤1中，对所述电极板(10)进行退火处理的温度为500℃～700℃，保温时间为30分钟至2小时。
4.如权利要求1所述的电极板的表面处理方法，其特征在于，所述镁铝合金材料层(11)中，镁元素的含量为0.2wt％～2wt％；。
5.如权利要求1所述的电极板的表面处理方法，其特征在于，所述步骤1得到的镁薄膜(12)的厚度为5～10μm。
6.如权利要求1所述的电极板的表面处理方法，其特征在于，所述步骤2中，所述含有氟离子的等离子体为含氟气体的等离子体；所述含氟气体包括NF3与SF6中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的电极板的表面处理方法，其特征在于，所述电极板(10)为PECVD设备中用来产生射频电场的电极板，所述电极板(10)的数量为两个，呈相对设置；
所述步骤2的具体操作为：向PECVD设备中通入含氟气体，对相对设置的两个电极板(10)进行通电，使两个电极板(10)之间产生射频电场，含氟气体在射频电场作用下解离为含有氟离子的等离子体，所述两个电极板(10)表面的镁薄膜(12)与氟离子发生化学反应，在所述电极板(10)表面形成氟化镁薄膜(13)。
8.一种电极板(10)，其特征在于，包括表面的氟化镁薄膜(13)以及所述氟化镁薄膜(13)之下的镁铝合金材料层(11)。
9.如权利要求8所述的电极板(10)，其特征在于，所述氟化镁薄膜(13)设置于所述镁铝合金材料层(11)表面，所述氟化镁薄膜(13)的厚度为5～10μm。
10.如权利要求8所述的电极板(10)，其特征在于，所述镁铝合金材料层(11)与氟化镁薄膜(13)之间还设有镁薄膜(12)，所述镁薄膜(12)与氟化镁薄膜(13)的总厚度为5～10μm。
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