一种带有封孔结构的阳极氧化层结构及封孔方法技术

技术编号:15775449 阅读:204 留言:0更新日期:2017-07-08 08:23
本发明专利技术公开了一种带有封孔结构的阳极氧化层结构及封孔方法:首先,将阳极氧化层结构进行预热处理;其次,将预热处理后的所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内进行封孔处理;再次,将完成封孔处理的所述阳极氧化层结构进行晾干处理;最后,将所述阳极氧化层结构进行表面清洗。本发明专利技术通过上述方法能够实现改善阳极氧化层结构在高温调节下的使用耐蚀性。在高温条件下,阳极氧化层与铝合金基体由于热膨胀系数不一致,造成阳极氧化层龟裂产生微裂纹不可避免;本发明专利技术通过改变阳极氧化层形成到封孔的工艺,来避免微裂纹将基体材料直接暴露在腐蚀性气体中从被腐蚀等负面影响。

Anode oxidation layer structure with sealing hole structure and sealing method

The invention discloses a sealing structure with the anodic oxide layer structure and sealing method: first, the anodic oxide layer structure for preheating; secondly, the anodic oxide layer structure in Teflon solution after preheating treatment within the sealing treatment; thirdly, to finish the sealing treatment of the the anodized layer structure of dry processing; finally, the anodic oxide layer structure of surface cleaning. By adopting the method, the corrosion resistance of the anode oxide layer structure can be improved under the high temperature regulation. Under the condition of high temperature, the anodic oxidation layer and Aluminum Alloy substrate due to thermal expansion coefficient is inconsistent, caused by anodic oxidation layer crack crack formation process is inevitable; sealing the invention by changing the anodic oxide layer, to avoid micro crack matrix material is directly exposed to corrosive gases from corrosion and other negative effects.

【技术实现步骤摘要】
一种带有封孔结构的阳极氧化层结构及封孔方法
本专利技术涉及半导体刻蚀领域中的阳极氧化层结构设计,具体涉及一种带有封孔结构的阳极氧化层结构及封孔方法。
技术介绍
现有技术的阳极氧化工艺,先将零件放入电镀池中电镀生成阳极氧化层膜,然后通过水封(利用水蒸气)、特氟龙密封方法对阳极氧化层的蜂窝状结构进行封孔,用以提高阳极氧化层的耐蚀性。水封的温度在95℃左右;特氟龙密封方法是在常温下进行,将阳极氧化后的零件放入盛有特氟龙密封溶液的池中,阳极氧化层的蜂窝状结构有很强的吸附作用,将特氟龙密封溶液吸入后形成特氟龙封孔结构。所以水封阳极氧化零件的使用温度一般限制在<100℃,特氟龙密封的阳极氧化层零件使用温度也在<100℃,即使表面有特氟龙密封结构,多次进行加热后,表面特氟龙密封结构下的微裂纹最后还会将表面的特氟龙密封结构层撕裂,这主要还是因为阳极氧化层膜和铝合金基体的热膨胀系数不同而导致。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带有封孔的阳极氧化层结构及封孔方法:首先,将阳极氧化层结构进行高温预热处理;其次,将预热处理后的所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内进行封孔处理;再次,将完成封孔处理的所述阳极氧化层结构进行晾干处理;最后,将所述阳极氧化层结构进行表面清洗。本专利技术通过上述方法能够实现改善阳极氧化层结构在高温调节下的使用耐蚀性。在高温条件下,阳极氧化层与铝合金基体由于热膨胀系数不一致,造成阳极氧化层龟裂产生微裂纹不可避免;本专利技术通过改变阳极氧化层形成到封孔的工艺,来避免微裂纹将基体材料直接暴露在腐蚀性气体中从被腐蚀等负面影响。为了达到上述目的,本专利技术通过以下技术方案实现:一种阳极氧化层结构的封孔方法,该阳极氧化层结构包含:含铝基底以及设置在该含铝基底表面的阳极氧化层膜;其特点是,所述封孔方法包含:S1,将阳极氧化层结构进行预热处理;S2,将预热处理后的所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内进行封孔处理。优选地,所述封孔方法还包含:S3,将完成封孔处理的所述阳极氧化层结构进行晾干处理;S4,将所述阳极氧化层结构进行表面清洗。优选地,所述步骤S1包含:S1.1,将高温预处理温度设定为大于100℃;S1.2,将所述阳极氧化层结构放置于步骤S1.1所述的高温环境中进行加热,使得该阳极氧化层结构的阳极氧化层膜能够充分龟裂,产生多个微裂纹。优选地,所述步骤S2包含:当所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液后,将该特氟龙溶液加热至100℃-400℃,促进所有的微裂纹内、所述阳极氧化层结构的阳极氧化层膜表面均能够快速、充分吸收特氟龙溶液。一种带有封孔结构的阳极氧化层结构,其特点是,该阳极氧化层结构包含:含铝基底;阳极氧化层膜,覆盖在所述含铝基底表面;填充物密封层,覆盖在所述阳极氧化层膜表面;填充物封孔结构,填充在所述阳极氧化层膜形成的微裂纹内。一种应用在等离子体环境中、表面具有铝阳极氧化层膜的部件的封孔方法,其特点是,该封孔方法包括:对表面具有铝阳极氧化层膜的部件进行预热处理,以在铝阳极氧化层膜内形成多个微裂纹;将所述部件置于包含填充物组分的环境,所述填充物组分填充所述微裂纹以及铝阳极氧化层膜固有的微孔,并在阳极氧化层膜的表面形成由填充物组分所组成的保护层。优选地,填充在微裂纹和微孔内的填充物组分的弹性优于铝阳极氧化层膜。优选地,填充物组分包括特氟龙。优选地,所述包含填充物组分的环境包括以填充物组分作为溶质或溶质之一的溶液。优选地,预热处理的温度根据所述组件在等离子体环境中工作的温度来设定,所述预热处理的温度不小于所述组件的工作温度。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:本专利技术公开了一种带有封孔的阳极氧化层结构及封孔方法:首先,将阳极氧化层结构进行高温预热处理;其次,将预热处理后的所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内进行封孔处理;再次,将完成封孔处理的所述阳极氧化层结构进行晾干处理;最后,将所述阳极氧化层结构进行表面清洗。本专利技术相比于现有技术的区别在于:先将阳极氧化层结构进行高温预热处理,使得该阳极氧化层结构的阳极氧化层膜能够充分龟裂,产生多个微裂纹后,保证该阳极氧化层结构的阳极氧化层的微裂纹及阳极氧化层表面均能进行特氟龙封孔工艺。通过上述方法能够实现改善阳极氧化层结构在高温调节下的使用耐蚀性。本专利技术通过改变阳极氧化层形成到封孔的工艺,能够避免微裂纹将基体材料直接暴露在腐蚀性气体(包含等离子体)中从而被腐蚀等负面影响。附图说明图1为本专利技术一种阳极氧化层结构的封孔方法的整体流程示意图。图2为本专利技术一种阳极氧化层结构的封孔方法的实施例示意图。图3为本专利技术一种带有封孔的阳极氧化层结构的整体结构示意图。具体实施方式以下结合附图,通过详细说明一个较佳的具体实施例,对本专利技术做进一步阐述。如图1所示,一种阳极氧化层结构的封孔方法,该阳极氧化层结构包含:含铝基底1以及设置在该含铝基底1表面的阳极氧化层膜2。一种阳极氧化层结构的封孔方法具体包含如下步骤:S1,将阳极氧化层结构进行高温预热处理。该步骤S1可包含:S1.1,将高温预处理温度设定为大于100℃。这里高温预处理的温度依据阳极氧化层结构的实际工作环境而设定或设计。通常,高温预处理的温度可等于或略大于阳极氧化层结构的实际工作环境温度。在等离子体刻蚀装置内,阳极氧化层结构的极端工作温度通常不超过100℃至400℃——位于不同位置的部件的极端工作温度不同。S1.2,将阳极氧化层结构放置于步骤S1.1的高温环境中进行加热,使得该阳极氧化层结构的阳极氧化层膜2能够充分龟裂,产生多个微裂纹(Micro-crack)2’。本实施例中,微裂纹2’的形状不规则,排布也不规则,可能纵长形,也可能横向生长。含铝基底1可以为纯铝材料或铝合金材料制成的基底结构。实施例一:在150℃的高温预处理条件下,阳极氧化层结构的含铝含铝基底1直径为200mm。一般含铝材料(以铝合金为例)的热膨胀系数为约21.6×10-6,阳极氧化层膜2采用陶瓷类材料A1203制成,该类型材料的热膨胀系数为约7×10-6。从室温20℃到150℃时,阳极氧化层膜2在径向的热膨胀量L1为:L1=100×(150-20)×(7×10-6)=0.091mm;含铝基底1在径向的热膨胀量L2为:L2=100×(150-20)×(21.6×10-6)=0.281mm。如图2所示,在高温预处理条件下,由于含铝基底1的热膨胀系数与阳极氧化层膜2的热膨胀系数相差很大;并且阳极氧化层膜2为脆性材料,强度高但无弹性;因此在150℃的高温预处理条件下,阳极氧化层膜2与含铝基底1的结合面产生剪切滑移很容易形成龟裂,产生多个微裂纹2’。S2,将预热处理后的阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内进行封孔处理。该步骤S2包含:将已产生多个微裂纹2’的阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内,阳极氧化层结构的蜂窝状结构和多个微裂纹2’具有虹吸附作用,使特氟龙溶液充分渗入所有的微裂纹2’中、使得阳极氧化层结构的阳极氧化层膜2表面充分吸收特氟龙溶液。步骤S2还包含:当阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液后,将该特氟龙溶液加热至100℃-400℃,能够促进所有的微裂纹2’内、阳极氧化层结构的阳极氧化层膜2表面均能够快速、充分吸收特氟龙溶液。由于实际使用的半导体刻蚀反应腔内阳极氧化层结构所处的温度范围为100℃本文档来自技高网...
一种带有封孔结构的阳极氧化层结构及封孔方法

【技术保护点】
一种阳极氧化层结构的封孔方法,该阳极氧化层结构包含:含铝基底以及设置在该含铝基底表面的阳极氧化层膜;其特征在于,所述封孔方法包含:S1,将阳极氧化层结构进行预热处理;S2,将预热处理后的所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内进行封孔处理。

【技术特征摘要】
1.一种阳极氧化层结构的封孔方法,该阳极氧化层结构包含:含铝基底以及设置在该含铝基底表面的阳极氧化层膜;其特征在于,所述封孔方法包含:S1,将阳极氧化层结构进行预热处理;S2,将预热处理后的所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液内进行封孔处理。2.如权利要求1所述的阳极氧化层结构的封孔方法,其特征在于,所述封孔方法还包含:S3,将完成封孔处理的所述阳极氧化层结构进行晾干处理;S4,将所述阳极氧化层结构进行表面清洗。3.如权利要求1所述的阳极氧化层结构的封孔方法,其特征在于,所述步骤S1包含:S1.1,将高温预处理温度设定为大于100℃;S1.2,将所述阳极氧化层结构放置于步骤S1.1所述的高温环境中进行加热,使得该阳极氧化层结构的阳极氧化层膜能够充分龟裂,产生多个微裂纹。4.如权利要求1所述的阳极氧化层结构的封孔方法,其特征在于,所述步骤S2包含:当所述阳极氧化层结构浸入特氟龙溶液后,将该特氟龙溶液加热至100℃-400℃,促进所有的微裂纹内、所述阳极氧化层结构的阳极氧化层膜表面均快速、充分吸收特氟龙溶液。5.一种带有封孔结构的阳极氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:左涛涛吴狄
申请(专利权)人:中微半导体设备上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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