CN114226327A - 一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，包括以下步骤：a来货检查；b第一次混酸浸泡；c第一次纯水浸泡；d第二次混酸浸泡；e第二次纯水浸泡；f热纯水浸泡；g纯水冲洗；h压缩空气吹扫；i表面喷砂；j铝熔射；k高压水洗；l超声波清洗；m氮气吹扫；n干燥。本发明使用复配的混合溶剂达到同时去除数种金属膜层，使用喷砂和铝熔射配合的表面处理方式，增加陶瓷部件表面的粗糙度及比表面积，增加陶瓷部件的上机使用时间，降低客户端的使用成本。使用本发明清洗，清洗时间短，溶剂使用量小。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备精密备件清洗领域，尤其涉及一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法。
背景技术
目前需要清洗的物理溅射设备中的备件都是沉积的单一金属，针对单一金属的去除工艺较成熟，当产品表面存在数种复合金属沉积时，单一金属的去除溶剂不能同时去除复合金属膜层，需要在几种清洗液中循环浸泡来达到完全去除的目的，清洗时间长，溶剂使用量大。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，包括以下步骤：
a来货检查
对待清洗部件进行表面检查，确认表面有无缺损，确认完毕后，准备进行清洗工作；
b第一次混酸浸泡
配置盐酸、双氧水、水的混合溶液，将待清洗的部件缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡2-4小时，待部件表面的膜层完全去除；
c第一次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
d第二次混酸浸泡
配置硝酸、氢氟酸、水的混合溶液，将浸泡完纯水的部件取出，缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡30分钟；
e第二次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
f热纯水浸泡
将部件从纯水槽中取出，浸入温度为60±5℃的热纯水中浸泡30分钟以上；
g纯水冲洗
将部件从热纯水槽中取出，使用水枪对部件进行全表面冲洗，时间3-5分钟；
h压缩空气吹扫
使用压缩空气的气枪将部件表面的水分吹干；
i表面喷砂
对基板押元部件进行喷砂处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝3-5um；
j铝熔射
将喷砂完毕的基板押元部件进行铝熔射处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝13-20um；
k高压水洗
将熔射合格的部件转入高压水洗工段，使用高压水枪对基板压元部件，进行高压水洗，然后使用压缩空气吹干表面水份；
l超声波清洗
将部件进行超声波清洗；
m氮气吹扫
对冲洗完毕的部件，使用氮气进行表面吹扫；
n干燥
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150度的温度干燥2个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
步骤i中表面喷砂用的喷砂机的参数为：压力：4-5kg/cm2，喷砂枪头离部件距离15-20厘米，角度60-90度；时间：5-10分钟；喷砂介质：氧化铝；粒径：0.5-0.7毫米。
步骤l中超声波清洗，将部件流转至1000级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，超声波频率：40KHz；超声波的功率密度：6-10瓦/平方英寸，槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升/分钟。
步骤b中，混合溶液的体积比为盐酸：双氧水：水＝2：1：2。
步骤d中，混合溶液的体积比为硝酸：氢氟酸：水＝1：1：2。
步骤m中氮气吹扫，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹。
本发明的有益效果是：本发明使用复配的混合溶剂达到同时去除数种金属膜层，使用喷砂和铝熔射配合的表面处理方式，增加陶瓷部件表面的粗糙度及比表面积，增加陶瓷部件的上机使用时间，降低客户端的使用成本。使用本发明清洗，清洗时间短，溶剂使用量小。
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：
一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，包括以下步骤：
a来货检查
对待清洗部件进行表面检查，确认表面有无缺损，确认完毕后，准备进行清洗工作；
b第一次混酸浸泡
配置盐酸、双氧水、水的混合溶液，混合溶液的体积比为盐酸：双氧水：水＝2：1：2，将待清洗的部件缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡2-4小时，待部件表面的膜层完全去除；
c第一次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
d第二次混酸浸泡
配置硝酸、氢氟酸、水的混合溶液，混合溶液的体积比为硝酸：氢氟酸：水＝1：1：2，将浸泡完纯水的部件取出，缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡30分钟；
e第二次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
f热纯水浸泡
将部件从纯水槽中取出，浸入温度为60±5℃的热纯水中浸泡30分钟以上；
g纯水冲洗
将部件从热纯水槽中取出，使用水枪对部件进行全表面冲洗，时间3-5分钟；
h压缩空气吹扫
使用压缩空气的气枪将部件表面的水分吹干；
i表面喷砂
对基板押元部件进行喷砂处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝3-5um；喷砂机的参数为：压力：4-5kg/cm2，喷砂枪头离部件距离15-20厘米，角度60-90度；时间：5-10分钟；喷砂介质：氧化铝；粒径：0.5-0.7毫米；
j铝熔射
将喷砂完毕的基板押元部件进行铝熔射处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝13-20um；
k高压水洗
将熔射合格的部件转入高压水洗工段，使用高压水枪对基板压元部件，进行高压水洗，然后使用压缩空气吹干表面水份；
l超声波清洗
将部件流转至1000级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，超声波频率：40KHz；超声波的功率密度：6-10瓦/平方英寸，槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升/分钟；
m氮气吹扫
对冲洗完毕的部件，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹；
n干燥
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150度的温度干燥2个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
实施例1
一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，包括以下步骤：
a来货检查
对待清洗部件进行表面检查，确认表面有无缺损，确认完毕后，准备进行清洗工作；
b第一次混酸浸泡
配置盐酸、双氧水、水的混合溶液，混合溶液的体积比为盐酸：双氧水：水＝2：1：2，将待清洗的部件缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡2-4小时，待部件表面的膜层完全去除；
c第一次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
d第二次混酸浸泡
配置硝酸、氢氟酸、水的混合溶液，混合溶液的体积比为硝酸：氢氟酸：水＝1：1：2，将浸泡完纯水的部件取出，缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡30分钟；
e第二次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
f热纯水浸泡
将部件从纯水槽中取出，浸入温度为65℃的热纯水中浸泡30分钟以上；
g纯水冲洗
将部件从热纯水槽中取出，使用水枪对部件进行全表面冲洗，时间5分钟；
h压缩空气吹扫
使用压缩空气的气枪将部件表面的水分吹干；
i表面喷砂
对基板押元部件进行喷砂处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝5um；喷砂机的参数为：压力：5kg/cm2，喷砂枪头离部件距离20厘米，角度90度；时间：10分钟；喷砂介质：氧化铝；粒径：0.7毫米；
j铝熔射
将喷砂完毕的基板押元部件进行铝熔射处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝20um；
k高压水洗
将熔射合格的部件转入高压水洗工段，使用高压水枪对基板压元部件，进行高压水洗，然后使用压缩空气吹干表面水份；
l超声波清洗
将部件流转至1000级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，超声波频率：40KHz；超声波的功率密度：10瓦/平方英寸，槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升/分钟；
m氮气吹扫
对冲洗完毕的部件，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹；
n干燥
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150度的温度干燥2个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
实施例2
一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，包括以下步骤：
a来货检查
对待清洗部件进行表面检查，确认表面有无缺损，确认完毕后，准备进行清洗工作；
b第一次混酸浸泡
配置盐酸、双氧水、水的混合溶液，混合溶液的体积比为盐酸：双氧水：水＝2：1：2，将待清洗的部件缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡2小时，待部件表面的膜层完全去除；
c第一次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
d第二次混酸浸泡
配置硝酸、氢氟酸、水的混合溶液，混合溶液的体积比为硝酸：氢氟酸：水＝1：1：2，将浸泡完纯水的部件取出，缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡30分钟；
e第二次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
f热纯水浸泡
将部件从纯水槽中取出，浸入温度为55℃的热纯水中浸泡30分钟以上；
g纯水冲洗
将部件从热纯水槽中取出，使用水枪对部件进行全表面冲洗，时间3分钟；
h压缩空气吹扫
使用压缩空气的气枪将部件表面的水分吹干；
i表面喷砂
对基板押元部件进行喷砂处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝3um；喷砂机的参数为：压力：4kg/cm2，喷砂枪头离部件距离15厘米，角度60度；时间：5分钟；喷砂介质：氧化铝；粒径：0.5毫米；
j铝熔射
将喷砂完毕的基板押元部件进行铝熔射处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝13um；
k高压水洗
将熔射合格的部件转入高压水洗工段，使用高压水枪对基板压元部件，进行高压水洗，然后使用压缩空气吹干表面水份；
l超声波清洗
将部件流转至1000级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，超声波频率：40KHz；超声波的功率密度：6瓦/平方英寸，槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升/分钟；
m氮气吹扫
对冲洗完毕的部件，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹；
n干燥
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150度的温度干燥2个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
实施例3
一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，包括以下步骤：
a来货检查
对待清洗部件进行表面检查，确认表面有无缺损，确认完毕后，准备进行清洗工作；
b第一次混酸浸泡
配置盐酸、双氧水、水的混合溶液，混合溶液的体积比为盐酸：双氧水：水＝2：1：2，将待清洗的部件缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡3小时，待部件表面的膜层完全去除；
c第一次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
d第二次混酸浸泡
配置硝酸、氢氟酸、水的混合溶液，混合溶液的体积比为硝酸：氢氟酸：水＝1：1：2，将浸泡完纯水的部件取出，缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡30分钟；
e第二次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
f热纯水浸泡
将部件从纯水槽中取出，浸入温度为60℃的热纯水中浸泡30分钟以上；
g纯水冲洗
将部件从热纯水槽中取出，使用水枪对部件进行全表面冲洗，时间4分钟；
h压缩空气吹扫
使用压缩空气的气枪将部件表面的水分吹干；
i表面喷砂
对基板押元部件进行喷砂处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝4um；喷砂机的参数为：压力：4.5kg/cm2，喷砂枪头离部件距离17厘米，角度80度；时间：9分钟；喷砂介质：氧化铝；粒径：0.6毫米；
j铝熔射
将喷砂完毕的基板押元部件进行铝熔射处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝18um；
k高压水洗
将熔射合格的部件转入高压水洗工段，使用高压水枪对基板压元部件，进行高压水洗，然后使用压缩空气吹干表面水份；
l超声波清洗
将部件流转至1000级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟，超声波频率：40KHz；超声波的功率密度：8瓦/平方英寸，槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升/分钟；
m氮气吹扫
对冲洗完毕的部件，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹；
n干燥
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150度的温度干燥2个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
本发明主要应用于半导体制程设备中的物理溅射沉积工艺腔体的核心备件，即基板压元部件表面沉积铝、钼、钛复合金属膜层的再生洗净。本发明使用氧化铝喷砂可以增加陶瓷部件表面的粗糙度，提升熔射层的结合力；使用盐酸和双氧水及纯水混合清洗溶液浸泡部件，可以清除部件表面沾污的铝、钼、钛复合金属膜层；使用硝酸和氢氟酸浸泡部件，可以去除陶瓷表面玷污的微量金属；使用铝熔射工艺，可以增加陶瓷部件表面的比表面积，提升沉积膜层的能力；使用超声波清洗和超纯氮气清扫陶瓷部件表面，可以大大减少表面颗粒污染物。本发明使用复配的混合溶剂达到同时去除数种金属膜层，使用喷砂和铝熔射配合的表面处理方式，增加陶瓷部件表面的粗糙度及比表面积，增加陶瓷部件的上机使用时间，降低客户端的使用成本。使用本发明清洗，清洗时间短，溶剂使用量小
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 (7)
1.一种去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
a来货检查
对待清洗部件进行表面检查，确认表面有无缺损，确认完毕后，准备进行清洗工作；
b第一次混酸浸泡
配置盐酸、双氧水、水的混合溶液，将待清洗的部件缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡2-4小时，待部件表面的膜层完全去除；
c第一次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
d第二次混酸浸泡
配置硝酸、氢氟酸、水的混合溶液，将浸泡完纯水的部件取出，缓慢浸入配置完混合溶液的清洗槽中，常温状态下浸泡30分钟；
e第二次纯水浸泡
将浸泡完毕的部件取出，浸入溢流状态下的纯水槽中，常温状态下浸泡30分钟；
f热纯水浸泡
将部件从纯水槽中取出，浸入温度为60±5℃的热纯水中浸泡30分钟以上；
g纯水冲洗
将部件从热纯水槽中取出，使用水枪对部件进行全表面冲洗，时间3-5分钟；
h压缩空气吹扫
使用压缩空气的气枪将部件表面的水分吹干；
i表面喷砂
对基板押元部件进行喷砂处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝3-5um；
j铝熔射
将喷砂完毕的基板押元部件进行铝熔射处理，增加陶瓷表面的粗糙度至Ra＝13-20um；
k高压水洗
将熔射合格的部件转入高压水洗工段，使用高压水枪对基板压元部件，进行高压水洗，然后使用压缩空气吹干表面水份；
l超声波清洗
将部件进行超声波清洗；
m氮气吹扫
对冲洗完毕的部件，使用氮气进行表面吹扫；
n干燥
将吹扫完毕的部件转移至洁净的干燥箱中，使用150度的温度干燥2个小时，待部件自然冷却后，将部件取出。
2.根据权利要求1所述的去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，其特征在于，步骤i中表面喷砂用的喷砂机的参数为：压力：4-5kg/cm2,喷砂枪头离部件距离15-20厘米，角度60-90度；时间：5-10分钟；喷砂介质：氧化铝；粒径：0.5-0.7毫米。
3.根据权利要求1所述的去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，其特征在于，步骤l中超声波清洗，将部件流转至1000级洁净间，然后将部件放入超声波清洗槽中，清洗30分钟。
4.根据权利要求3所述的去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，其特征在于，超声波频率：40KHz；超声波的功率密度：6-10瓦/平方英寸，槽内纯水保持溢流，溢流流量：20升/分钟。
5.根据权利要求1所述的去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，其特征在于，步骤b中，混合溶液的体积比为盐酸：双氧水：水＝2：1：2。
6.根据权利要求5所述的去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，其特征在于，步骤d中，混合溶液的体积比为硝酸：氢氟酸：水＝1：1：2。
7.根据权利要求1所述的去除陶瓷基材表面沉积的复合沉积物的清洗方法，其特征在于，步骤m中氮气吹扫，使用99.999％纯度的氮气进行表面吹扫，去除部件表面的水迹。
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