CN114196900B - 一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法 - Google Patents

一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114196900B
CN114196900B CN202111561976.2A CN202111561976A CN114196900B CN 114196900 B CN114196900 B CN 114196900B CN 202111561976 A CN202111561976 A CN 202111561976A CN 114196900 B CN114196900 B CN 114196900B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
steel component
component
deionized water
meltallizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111561976.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114196900A (zh
Inventor
穆帅帅
贺凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ferrotec Technology Development Tianjin Co ltd
Original Assignee
Ferrotec Technology Development Tianjin Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferrotec Technology Development Tianjin Co ltd filed Critical Ferrotec Technology Development Tianjin Co ltd
Priority to CN202111561976.2A priority Critical patent/CN114196900B/zh
Publication of CN114196900A publication Critical patent/CN114196900A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114196900B publication Critical patent/CN114196900B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131—Wire arc spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02—Local etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/32—Alkaline compositions
    • C23F1/36—Alkaline compositions for etching aluminium or alloys thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/32—Alkaline compositions
    • C23F1/38—Alkaline compositions for etching refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08—Iron or steel
    • C23G1/086—Iron or steel solutions containing HF
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

本发明是一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，本发明使用的氨水、双氧水及水体积比为1:3:4的混合溶液，该混合溶液可与半导体芯片制造中经常使用的含Ti材料发生化学反应，且不会腐蚀不锈钢材质部件本身，具有很高的化学选择性。熔射工序采用的电弧铝熔射工艺，使部件表面在喷砂的基础上进一步增加粗糙度，保证部件在使用过程中附着物结合的更加紧密，不会因为附着物脱落而影响产品本身。同时也可以降低该部件之后清洗附着物的难度，降低清洗成本。采用本发明的方法对不锈钢材质部件进行表面处理，可以满足表面光洁度、粗糙度条件，提高芯片产品的精度和合格率。

Description

一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法
技术领域
本发明涉及不锈钢材质部件表面处理技术领域，尤其涉及一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法。
背景技术
随着科学技术的进步,电子信息技术行业也是蓬勃发展,同时涌现出一大批半导体芯片制造业及其生产机台制造厂家,在这些制造业中或使用或生产大量不锈钢材质部件,用于在设备生产中保护机台本身不被各种金属材料及氧化产物附着污染,同时保证生产设备上的各种附着材质不会脱离剥落而损伤芯片产品本身。但不锈钢部件上附着物过多或全新部件表面光洁度、粗糙度条件不符合标准会影响到芯片产品的生产精度以及生产良率等。
发明内容
本发明旨在利用化学及物理处理方式，制定出一款将半导体制造业中不锈钢材质部件表面附着的金属材料及氧化产物去除并调整部件表面粗糙度的处理方法，达到对于不锈钢部件可重复循环使用的目的。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，包括步骤如下：
S1根据不锈钢材质部件的外观及具体结构特征，确认其附着成膜面和非成膜密封面；
S2使用防酸碱胶带对不锈钢材质部件的密封面进行保护；
S3将不锈钢材质部件整体缓慢放入氨水、双氧水及水体积比为1:3:4的混合溶液中进行浸泡；
S4将上述浸泡反应完成的不锈钢材质部件取出并缓慢放入去离子水中漂洗，漂洗时间2-3分钟，以去除部件表面的氨水与双氧水混合溶液残留；
S5将漂洗后的不锈钢材质部件缓慢放入氢氧化钾与水质量比为1:5的溶液中进行浸泡，以去除不锈钢材质部件表面的铝熔射层；
S6再次将熔射层去除的不锈钢材质部件放入去离子水中漂洗，以去除残留部件表面的氢氧化钾溶液，时间为2-3分钟；
S7不锈钢材质部件漂洗完成后缓慢放入硝酸和氢氟酸体积比为20:1充分搅拌的混合溶液中，时间控制在10-15秒，用以去除部件残留的金属离子和表面的黑色印迹；
S8不锈钢材质部件表面的硝酸和氢氟酸混合溶液残留仍使用去离子水，漂洗2-3分钟后取出；
S9将漂洗后的不锈钢材质部件除去表面防酸碱胶带，放入溢流状态的去离子水中，浸泡30分钟以上，以充分去除不锈钢材质部件表面的各种化学药液残留及其他金属离子；
S10将不锈钢材质部件从去离子水中取出，使用压缩空气吹扫去除部件表面大部分去离子水，之后放入烘箱中进行烘烤干燥，干燥温度为150℃，时间为1小时，去除不锈钢材质部件上残留的去离子水；
S11不锈钢材质部件烘干完成并降至室温后，对不锈钢材质部件非成膜面使用胶布进行粘贴保护；
S12对不锈钢材质部件部件结构成膜面使用WA36#白刚玉砂材进行喷砂处理，修正不锈钢材质部件部件表面粗糙度并为后续熔射工艺做准备；成膜面粗糙度修正后应控制在Ra＝6-8μm之间，颜色应均匀，无色差、印迹；
S13将不锈钢材质部件部件表面喷砂保护胶带去除，使用熔射专用胶布对部件非成膜面及其他无需熔射区域进行保护，所使用的熔射专用胶布应具有一定的耐高温性和抗冲击性,且不易附着铝熔射层；
S14对不锈钢材质部件结构成膜面进行电弧铝熔射处理，使用专用电弧铝熔射机，根据不锈钢材质部件结构运行熔射；
S15熔射完成后确保熔射面粗糙度符合标准范围后，将不锈钢材质部件上保护胶布去除，使用高压水枪对部件整体进行冲洗，去除不锈钢材质部件表面大部分砂尘及熔射灰；
S16将冲洗后不锈钢材质部件放入超声波清洗槽中使用去离子水进行超声波清洗，去离子水需为溢流状态，超声波强度控制在8-12瓦/英寸，时间为15分钟；
S17将不锈钢材质部件取出，再次使用压缩空气吹去部件表面大部分去离子水；
S18不锈钢材质部件送至100级无尘室，在无尘室中使用溢流态去离子水超声波清洗，时间为15分钟，目的为使不锈钢材质部件表面颗粒度达到半导体行业生产标准值；
S19使用氮气压缩气体将不锈钢材质部件表面吹干，之后将不锈钢材质部件放入无尘室烘箱中进行烘烤干燥，去除不锈钢材质部件表面残留的水汽；
S20不锈钢材质部件降至室温后使用紫外灯光对部件整体进行检测，确保不锈钢材质部件表面无残留纤维颗粒物。
步骤S3中，浸泡过程中每10分钟观察一次不锈钢材质部件反应情况，直至附着物完全去除。
步骤S5中，浸泡反应过程仍需每10分钟观察一次，直至熔射层完全去除。
步骤S14中，熔射层厚度控制在250±20μm，熔射层粗糙度为Ra23-28μm。
步骤S19中，烘箱的烘烤温度为150℃，烘烤时间为2小时。
本发明的有益效果是：本发明使用的氨水、双氧水及水体积比为1:3:4的混合溶液，该混合溶液可与半导体芯片制造中经常使用的含Ti材料发生化学反应，且不会腐蚀不锈钢材质部件本身，具有很高的化学选择性；氢氧化钾与水质量比为1:5的溶液可快速与不锈钢材质部件表面熔射层进行反应直至溶解去除，且不会与不锈钢材质部件本身发生反应；硝酸和氢氟酸体积比为20:1的混合溶液可中和之前步骤中的药液残留，去除部件表面因药液浸泡而产生的黑色印迹，同时可以去除部件表面残留的金属离子，提高部件表面洁净度；使用白刚玉砂材对部件表面进行喷砂处理，可以改变部件表面粗糙度并保证部件表面均一性，同时也可增加后续熔射步骤中铝熔射层的附着力，保证熔射层在使用过程中不易开裂，脱落；熔射工序采用的电弧铝熔射工艺，使部件表面在喷砂的基础上进一步增加粗糙度，保证部件在使用过程中附着物结合的更加紧密，不会因为附着物脱落而影响产品本身。同时也可以降低该部件之后清洗附着物的难度，降低清洗成本。采用本发明的方法对不锈钢材质部件进行表面处理，可以满足表面光洁度、粗糙度条件，提高芯片产品的精度和合格率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，包括步骤如下：
S1根据不锈钢材质部件的外观及具体结构特征，确认其附着成膜面和非成膜密封面；
S2使用防酸碱胶带对不锈钢材质部件的密封面进行保护，目的为防止非成膜密封面受到化学药水影响造成腐蚀进而影响使用时的密封效果，其中防酸碱胶带应具有一定的耐酸碱耐腐蚀性；
S3将不锈钢材质部件整体缓慢放入氨水、双氧水及水体积比为1:3:4的混合溶液中，环境控制在常温常压即可，根据表面附着物的厚度来确定浸泡时间，通常为2-4小时不等，浸泡过程中每10分钟观察一次部件反应情况，直至附着物完全去除；
S4将上述浸泡反应完成的不锈钢材质部件取出并缓慢放入去离子水中漂洗，漂洗时间2-3分钟，以去除部件表面的氨水与双氧水混合溶液残留；
S5将漂洗后的不锈钢材质部件缓慢放入氢氧化钾与水质量比为1:5的溶液中，以去除不锈钢材质部件表面的铝熔射层，浸泡时间需根据部件表面熔射层厚度及面积确定，一般为1-2小时之间，浸泡反应过程仍需每10分钟观察一次，直至熔射层完全去除；
S6再次将熔射层去除的不锈钢材质部件放入去离子水中漂洗，以去除残留部件表面的氢氧化钾溶液，时间为2-3分钟；
S7不锈钢材质部件漂洗完成后缓慢放入硝酸和氢氟酸体积比为20:1充分搅拌的混合溶液中，时间控制在10-15秒，用以去除部件残留的金属离子和表面的黑色印迹；
S8)不锈钢材质部件表面的硝酸和氢氟酸混合溶液残留仍使用去离子水，漂洗2-3分钟后取出；
S9)将漂洗后的不锈钢材质部件除去表面防酸碱胶带，放入溢流状态的去离子水中，浸泡30分钟以上，以充分去除不锈钢材质部件表面的各种化学药液残留及其他金属离子；
S10将不锈钢材质部件从去离子水中取出，使用压缩空气吹扫去除部件表面大部分去离子水，之后放入烘箱中进行烘烤干燥，干燥温度为150℃，时间为1小时，去除不锈钢材质部件上残留的去离子水；
S11不锈钢材质部件烘干完成并降至室温后，对不锈钢材质部件非成膜面使用胶布进行粘贴保护，目的是防止非成膜面受到喷砂处理影响而改变粗糙度，进而影响密封性；所使用胶布应具有一定韧性及一定的抗冲击性；
S12)对不锈钢材质部件部件结构成膜面使用WA36#白刚玉砂材进行喷砂处理，修正不锈钢材质部件部件表面粗糙度并为后续熔射工艺做准备；成膜面粗糙度修正后应控制在Ra＝6-8μm之间，颜色应均匀，无色差、印迹；
S13将不锈钢材质部件部件表面喷砂保护胶带去除，使用熔射专用胶布对部件非成膜面及其他无需熔射区域进行保护，所使用的熔射专用胶布应具有一定的耐高温性和抗冲击性,且不易附着铝熔射层；
S14对不锈钢材质部件结构成膜面进行电弧铝熔射处理，使用专用电弧铝熔射机，根据不锈钢材质部件结构运行程序自动化熔射，熔射层厚度控制在250±20μm，熔射层粗糙度为Ra23-28μm；
S15熔射完成后确保熔射面粗糙度符合标准范围后，将不锈钢材质部件上保护胶布去除，使用高压水枪对部件整体进行冲洗，去除不锈钢材质部件表面大部分砂尘及熔射灰；
S16将冲洗后不锈钢材质部件放入超声波清洗槽中使用去离子水进行超声波清洗，去离子水需为溢流状态，超声波强度控制在8-12瓦/英寸，时间为15分钟；以完全去除不锈钢材质部件表面未冲洗掉的砂尘、熔射灰及其他颗粒；
S17将不锈钢材质部件取出，再次使用压缩空气吹去部件表面大部分去离子水；
S18不锈钢材质部件送至100级无尘室，在无尘室中使用溢流态去离子水超声波清洗，时间为15分钟，目的为使不锈钢材质部件表面颗粒度达到半导体行业生产标准值；
S19使用氮气压缩气体将不锈钢材质部件表面吹干，之后将不锈钢材质部件放入无尘室烘箱中进行烘烤干燥，温度为150℃，烘烤2小时，完全去除不锈钢材质部件表面残留水汽；
S20不锈钢材质部件降至室温后使用紫外灯光对部件整体进行检测，确保不锈钢材质部件表面无残留纤维颗粒物。
表一 使用本发明方法处理半导体芯片不锈钢材质后的表面熔射数据
由上述表格可知，通过本发明方法，大大提高了不锈钢部件表面粗糙度，延长了部件的单次使用时间以及整体使用寿命；同时缩短了部件的清洗时间，减少了使用端的等待时长。
本发明使用的氨水、双氧水及水体积比为1:3:4的混合溶液，该混合溶液可与半导体芯片制造中经常使用的含Ti材料发生化学反应，且不会腐蚀不锈钢材质部件本身，具有很高的化学选择性。
氢氧化钾与水质量比为1:5的溶液可快速与不锈钢材质部件表面熔射层进行反应直至溶解去除，且不会与不锈钢材质部件本身发生反应。
硝酸和氢氟酸体积比为20:1的混合溶液可中和之前步骤中的药液残留，去除部件表面因药液浸泡而产生的黑色印迹，同时可以去除部件表面残留的金属离子，提高部件表面洁净度。
使用白刚玉砂材对部件表面进行喷砂处理，可以改变部件表面粗糙度并保证部件表面均一性，同时也可增加后续熔射步骤中铝熔射层的附着力，保证熔射层在使用过程中不易开裂，脱落。
熔射工序采用的电弧铝熔射工艺，使部件表面在喷砂的基础上进一步增加粗糙度，保证部件在使用过程中附着物结合的更加紧密，不会因为附着物脱落而影响产品本身。同时也可以降低该部件之后清洗附着物的难度，降低清洗成本。
采用本发明的方法对不锈钢材质部件进行表面处理，可以满足表面光洁度、粗糙度条件，提高芯片产品的精度和合格率。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，其特征在于，包括步骤如下：
S1根据不锈钢材质部件的外观及具体结构特征，确认其附着成膜面和非成膜密封面；
S2使用防酸碱胶带对不锈钢材质部件的密封面进行保护；
S3将不锈钢材质部件整体缓慢放入氨水、双氧水及水体积比为1:3:4的混合溶液中进行浸泡；
S4将上述浸泡反应完成的不锈钢材质部件取出并缓慢放入去离子水中漂洗，漂洗时间2-3分钟，以去除部件表面的氨水与双氧水混合溶液残留；
S5将漂洗后的不锈钢材质部件缓慢放入氢氧化钾与水质量比为1:5的溶液中进行浸泡，以去除不锈钢材质部件表面的铝熔射层；
S6再次将熔射层去除的不锈钢材质部件放入去离子水中漂洗，以去除残留部件表面的氢氧化钾溶液，时间为2-3分钟；
S7不锈钢材质部件漂洗完成后缓慢放入硝酸和氢氟酸体积比为20:1充分搅拌的混合溶液中，时间控制在10-15秒，用以去除部件残留的金属离子和表面的黑色印迹；
S8不锈钢材质部件表面的硝酸和氢氟酸混合溶液残留仍使用去离子水，漂洗2-3分钟后取出；
S9将漂洗后的不锈钢材质部件除去表面防酸碱胶带，放入溢流状态的去离子水中，浸泡30分钟以上，以充分去除不锈钢材质部件表面的各种化学药液残留及其他金属离子；
S10将不锈钢材质部件从去离子水中取出，使用压缩空气吹扫去除部件表面大部分去离子水，之后放入烘箱中进行烘烤干燥，干燥温度为150℃，时间为1小时，去除不锈钢材质部件上残留的去离子水；
S11不锈钢材质部件烘干完成并降至室温后，对不锈钢材质部件非成膜面使用胶布进行粘贴保护；
S12对不锈钢材质部件部件结构成膜面使用WA36#白刚玉砂材进行喷砂处理，修正不锈钢材质部件部件表面粗糙度并为后续熔射工艺做准备；成膜面粗糙度修正后应控制在Ra＝6-8μm之间，颜色应均匀，无色差、印迹；
S13将不锈钢材质部件部件表面喷砂保护胶带去除，使用熔射专用胶布对部件非成膜面及其他无需熔射区域进行保护，所使用的熔射专用胶布应具有一定的耐高温性和抗冲击性,且不易附着铝熔射层；
S14对不锈钢材质部件结构成膜面进行电弧铝熔射处理，使用专用电弧铝熔射机，根据不锈钢材质部件结构运行熔射；
S15熔射完成后确保熔射面粗糙度符合标准范围后，将不锈钢材质部件上保护胶布去除，使用高压水枪对部件整体进行冲洗，去除不锈钢材质部件表面大部分砂尘及熔射灰；
S16将冲洗后不锈钢材质部件放入超声波清洗槽中使用去离子水进行超声波清洗，去离子水需为溢流状态，超声波强度控制在8-12瓦/英寸，时间为15分钟；
S17将不锈钢材质部件取出，再次使用压缩空气吹去部件表面大部分去离子水；
S18不锈钢材质部件送至100级无尘室，在无尘室中使用溢流态去离子水超声波清洗，时间为15分钟，目的为使不锈钢材质部件表面颗粒度达到半导体行业生产标准值；
S19使用氮气压缩气体将不锈钢材质部件表面吹干，之后将不锈钢材质部件放入无尘室烘箱中进行烘烤干燥，去除不锈钢材质部件表面残留的水汽；
S20不锈钢材质部件降至室温后使用紫外灯光对部件整体进行检测，确保不锈钢材质部件表面无残留纤维颗粒物。
2.根据权利要求1所述的半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，其特征在于，步骤S3中，浸泡过程中每10分钟观察一次不锈钢材质部件反应情况，直至附着物完全去除。
3.根据权利要求2所述的半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，其特征在于，步骤S5中，浸泡反应过程仍需每10分钟观察一次，直至熔射层完全去除。
4.根据权利要求1所述的半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，其特征在于，步骤S14中，熔射层厚度控制在250±20μm，熔射层粗糙度为Ra23-28μm。
5.根据权利要求1所述的半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法，其特征在于，步骤S19中，烘箱的烘烤温度为150℃，烘烤时间为2小时。
CN202111561976.2A 2021-12-17 2021-12-17 一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法 Active CN114196900B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111561976.2A CN114196900B (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111561976.2A CN114196900B (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114196900A CN114196900A (zh) 2022-03-18
CN114196900B true CN114196900B (zh) 2023-08-08

Family

ID=80655528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111561976.2A Active CN114196900B (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114196900B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114717513A (zh) * 2022-05-06 2022-07-08 合肥升滕半导体技术有限公司 一种适用于物理气相沉积工艺的不锈钢部件的电弧熔射方法
CN114904835A (zh) * 2022-05-06 2022-08-16 合肥升滕半导体技术有限公司 一种适用于物理气相沉积工艺的陶瓷绝缘环的清洗方法
CN115478249B (zh) * 2022-09-20 2024-03-05 宣城开盛新能源科技有限公司 一种铜铟镓硒溅射用的防着板及其制备方法和重复使用方法
CN115846252B (zh) * 2022-11-22 2024-05-14 富乐德科技发展（天津）有限公司 一种半导体行业用氧化铝陶瓷的清洗方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0559520A (ja) * 1988-12-09 1993-03-09 General Electric Co <Ge> コーテイング方式
CN108070815A (zh) * 2017-11-20 2018-05-25 四川富乐德科技发展有限公司 一种应用于电子产业腔体设备的铝熔射层的制备工艺
CN108103430A (zh) * 2017-11-24 2018-06-01 四川富乐德科技发展有限公司 一种电弧工艺铝熔射层表面尖端毛刺的控制方法
CN110571134A (zh) * 2019-08-06 2019-12-13 成都拓维高科光电科技有限公司 一种挡板上钼及其氧化物的清洗工艺
CN111534825A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 富乐德科技发展（大连）有限公司 去除半导体设备不锈钢部件钛及氮化钛沉积膜的工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0559520A (ja) * 1988-12-09 1993-03-09 General Electric Co <Ge> コーテイング方式
CN108070815A (zh) * 2017-11-20 2018-05-25 四川富乐德科技发展有限公司 一种应用于电子产业腔体设备的铝熔射层的制备工艺
CN108103430A (zh) * 2017-11-24 2018-06-01 四川富乐德科技发展有限公司 一种电弧工艺铝熔射层表面尖端毛刺的控制方法
CN110571134A (zh) * 2019-08-06 2019-12-13 成都拓维高科光电科技有限公司 一种挡板上钼及其氧化物的清洗工艺
CN111534825A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 富乐德科技发展（大连）有限公司 去除半导体设备不锈钢部件钛及氮化钛沉积膜的工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN114196900A (zh) 2022-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114196900B (zh) 一种半导体芯片制造业不锈钢材质部件表面处理方法
US5660640A (en) Method of removing sputter deposition from components of vacuum deposition equipment
US20030221702A1 (en) Process for cleaning and repassivating semiconductor equipment parts
JP3649210B2 (ja) 耐食性部材
JP5197935B2 (ja) ツインワイヤーアークスプレーコーティングの施用のための方法
CN111534825B (zh) 去除半导体设备不锈钢部件钛及氮化钛沉积膜的工艺
KR100859955B1 (ko) 플라즈마 처리 용기 내부재 및 그 제조 방법
CN112521183A (zh) 一种干式刻蚀工艺用陶瓷件的熔射方法
CN111900071A (zh) 半导体设备蚀刻装置硅电极部件的再生方法
CN114226327A (zh) 一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法
CN108118347A (zh) 一种β型钛合金板材表面酸洗的方法
CN114211405A (zh) 一种去除铝基材表面的氟化物的清洗方法
TWI327606B (en) Methods and removers for removing anodized films
CN114717513A (zh) 一种适用于物理气相沉积工艺的不锈钢部件的电弧熔射方法
CN110571134B (zh) 一种挡板上钼及其氧化物的清洗工艺
CN112605039A (zh) 一种去除钼材质表面金属导电薄膜的清洗方法
CN115846252B (zh) 一种半导体行业用氧化铝陶瓷的清洗方法
CN114535186A (zh) 再生pecvd设备或dry etch设备腔体中的构件的方法
JP2000246198A (ja) 治具表面の付着物剥離除去および洗浄方法
KR102245912B1 (ko) 아크 코팅공정에서의 파티클 감소방법 및 이에 의한 코팅층을 갖는 반도체 제조공정의 스퍼터링 장치
JP4522117B2 (ja) 半導体もしくは液晶製造装置に用いられる処理容器用部材の製造方法
JP3298326B2 (ja) 石英上のリンを含有するシリコン酸化膜の除去方法
TW201940727A (zh) 鎢製品氣相沉積回收方法
JP2003055070A (ja) セラミックス部材の洗浄方法
JP2004119475A (ja) プラズマ処理装置内部品の製造方法及びプラズマ処理装置内部品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant