【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝或铝合金表面处理方法，具体地，涉及一种铝或铝合金表面多阻挡层氧化膜的形成工艺及制品。
技术介绍
1、半导体设备作为信息技术和通信领域的基础，对于当今世界的发展具有重要意义。半导体设备中用于各种薄膜沉积工艺的真空室，例如化学气相过程（cvd）、物理气相沉积（pvd)和干蚀刻过程等的真空室，经常用铝或铝合金作为基材，但是，铝的化学性质活泼，标准电极电位低，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1～3nm的致密氧化膜，抗腐蚀性能差，极易溶于强碱，也能溶于稀酸，因此，为了克服铝合金表面性能方面的缺点，那些主要由铝或铝合金组成的真空室的表面必须进行适当的处理，以延长使用寿命。硬质阳极氧化是众所周知的表面处理工艺，然而，这种硬质阳极氧化膜具有如下特点：因多孔导致其强吸附性，导致在氧化膜的制备过程中，表面残留过多的杂质，污染真空室的环境，影响经真空室操作的产品的质量。
技术实现思路
1、针对上述硬质阳极氧化处理导致铝或铝合金多孔结构带来的诸多问题，本专利技术提供了一种铝或铝合金表面多阻挡层氧化膜的形成工艺及制品，该工艺能够在铝或铝合金表面形成多阻挡层型氧化膜，对半导体腐蚀等离子有明显的屏障作用，减少等离子体设备组件中的颗粒，大幅提高了组件的耐腐蚀性，提高了半导体的蚀刻效率，而且因去除了硬质阳极氧化处理形成的多孔结构，降低了氧化膜的吸附性，避免氧化膜的制备过程中，表面残留的杂质过多，污染真空室的环境。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种铝或铝合金表面多阻挡层氧化膜
3、s1、在槽液中对铝或铝合金表面进行硬质阳极氧化，使表面形成由细微多孔结构的非晶态氧化物al2o3构成的硬质阳极氧化膜；
4、s2、将步骤s1得到的产品依次进行碱处理和酸处理，去除氧化膜表面残留金属离子杂质，同时将多孔层腐蚀，只保留第一阻挡层；
5、s3、将步骤s2得到的产品置于混合盐溶液中进行进一步阳极氧化，生成第二阻挡层氧化膜。
6、上述工艺中，先在铝或铝合金表面进行硬质阳极氧化形成硬质阳极氧化膜，然后通过碱处理和酸处理去除该氧化膜上的多孔结构，最后在保留下来的阻挡层上再镀上一层致密且厚度大的氧化膜，多阻挡层型氧化膜对半导体腐蚀等离子有明显的屏障作用，减少等离子体设备组件中的颗粒，大幅提高了组件的耐腐蚀性，提高了半导体的蚀刻效率，而且因去除了硬质阳极氧化处理形成的多孔结构，降低了氧化膜的吸附性，避免氧化膜的制备过程中，表面残留的杂质过多，污染真空室的环境。
7、具体地，步骤s1中，所述槽液包括浓度为80-130g/l的h2so4和浓度为10-40g/l的h2c2o4，所述硬质阳极氧化的条件为：温度：5-18℃，电流：3.5-4.0a/dm2，电压电压10-75v，时间：60-80min。
8、通过采用上述工艺中，在铝或者铝合金表面形成带细微多孔（直径小于20nm）的硬质阳极氧化膜（如图1所示），多孔结构下的阻挡层通常只有10-15nm厚。
9、具体地，步骤s2中，所述碱处理为：naoh浓度3-15g/l，35-60℃，1-5min；所述酸处理为：hno3浓度150-210g/l，15-30℃，2-10min。
10、通过采用上述工艺，去除氧化膜表面残留金属离子杂质，同时通过精确控制时间，确保酸碱与硬质氧化膜反应将多孔层腐蚀，只保留阻挡层（如图2所示）。
11、具体地，步骤s3中，所述混合盐溶液包括浓度为3-10g/l的（nh4)2c2h2(oh)2(coo)2，浓度为200-320g/l的(nh4)3bo3和浓度为8-20g/l的(nh4)2c2h4(coo)2。所述阳极氧化条件为：温度：0-30℃，电流：0.2-100a，电压：50-80v，时间：10s-30min。
12、通过采用上述工艺，浸没在溶液中的基体作为阳极，溶液本身相对于基体可以起到阴极的作用，以促进电化学沉积过程，生成超常规厚度致密的阻挡层氧化膜（如图3所示），氧化膜厚度为0.4~60μm。
13、本专利技术第二方面提供一种由上述的工艺得到的制品。可以通过控制反应参数，调节阳极氧化膜层的厚度，工艺精度提升，应用前景广泛。
14、通过上述技术方案，本专利技术实现了以下有益效果：
15、本专利技术先在铝或铝合金表面进行硬质阳极氧化形成硬质阳极氧化膜，然后通过碱处理和酸处理去除该氧化膜上的多孔结构，最后在保留下来的阻挡层上再镀上一层致密且厚度大的氧化膜，多阻挡层型氧化膜对半导体腐蚀等离子有明显的屏障作用，减少等离子体设备组件中的颗粒，大幅提高了组件的耐腐蚀性，提高了半导体的蚀刻效率，而且因去除了硬质阳极氧化处理形成的多孔结构，降低了氧化膜的吸附性，避免氧化膜的制备过程中，表面残留的杂质过多，污染真空室的环境。此外，还可以提高耐高温效果，进而延长其使用寿命。
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1.一种铝或铝合金表面多阻挡层氧化膜的形成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤S1中，所述槽液包括浓度为80-130g/L的H2SO4和浓度为10-40g/L的H2C2O4，所述硬质阳极氧化的条件为：温度：5-18℃，电流：3.5-4.0A/dm2，电压10-75V，时间：60-80min。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤S2中，所述碱处理为：NaOH浓度3-15g/L，35-60℃，1-5min；所述酸处理为：HNO3浓度150-210g/L，15-30℃，2-10min。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤S2中，所述第一阻挡层的厚度为10-15nm。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤S3中，所述混合盐溶液包括浓度为3-10g/L的（NH4)2C2H2(OH)2(COO)2，浓度为200-320g/L的(NH4)3BO3和浓度为8-20g/L的(NH4)2C2H4(COO)2。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤S3中，
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤S3中，所述第二阻挡层的厚度为0.4~60μm。
8.由权利要求1至7中任一项所述的工艺得到的制品。
...【技术特征摘要】
1.一种铝或铝合金表面多阻挡层氧化膜的形成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤s1中，所述槽液包括浓度为80-130g/l的h2so4和浓度为10-40g/l的h2c2o4，所述硬质阳极氧化的条件为：温度：5-18℃，电流：3.5-4.0a/dm2，电压10-75v，时间：60-80min。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤s2中，所述碱处理为：naoh浓度3-15g/l，35-60℃，1-5min；所述酸处理为：hno3浓度150-210g/l，15-30℃，2-10min。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤s2中，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文丰，潘义飞，韩晓兴，罗素香，
申请(专利权)人：苏州微骏瑞芯精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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