一种用于去除陶瓷产品表面颗粒的方法
技术领域
本发明涉及陶瓷领域，尤其是涉及一种用于去除陶瓷产品表面颗粒的方法。
背景技术
氧化铝陶瓷（alumina ceramics）是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。其具有高强度、高耐磨、高绝缘、耐腐蚀的性能特点，广泛应用于半导体、LED、医疗、新能源及航空航天等领域。在半导体行业中，氧化铝陶瓷通常作为硅晶圆片的承载材料用于各种刻蚀腔体中。由于直接与晶圆片接触，氧化铝陶瓷的表面洁净度对硅晶圆片的质量具有非常大的影响。氧化铝陶瓷在传统的制成工艺中，其表面会生成大量的微观氧化铝颗粒物，颗粒直径通常在0.1∼10um之间。当氧化铝陶瓷与硅晶圆片接触时，这些颗粒物容易粘附到硅晶圆片上，造成杂质污染，影响硅晶圆片的质量。
发明内容
本发明为解决传统氧化铝陶瓷制成工艺中，表面产生的大量微观颗粒物的问题，提出了一种用于去除陶瓷产品表面颗粒的方法，可以大幅降低了氧化铝陶瓷的表面颗粒数量，提升了产品品质。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于去除陶瓷产品表面颗粒的方法，包括以下步骤：
a1.酸化处理：将加工好的陶瓷部件浸入一定比例配置的酸液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a2. 碱化处理：将陶瓷部件浸入一定比例配置的碱液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a3. 超声波处理：将陶瓷部件放进清洗篮，再一起放入超声波洗净槽中，确保零件的所有表面均与槽内纯水充分接触，打开超声波，洗净5∼10分钟后取出，用纯水冲淋产品表面3次以上后吹干备用；
a4.退火前准备：将陶瓷件放置于退火台板治具上，然后装载至窑车中；
b.正式退火：窑车入炉后，选择退火程序，点火运行，所述退火程序包括步骤b1，步骤b1和步骤b1；
b1：将炉内温度升高到最高温度1000～1005℃；
b2：在最高温度保温30～40分钟小时后开始降温；
b3：降温速率为10～20℃/hr，并在900℃～800℃范围内的至少一个温度保温30～40分钟，降温结束温度为100～250℃；
c.完成退火：将陶瓷件从炉内取出。
上述技术方案中，温度控制精度为±2℃；酸液配比：HF:HNO3=1:2~4，其中HF浓度为10∼20%，HNO3浓度为30∼40%；碱液配比：NaOH:H2O2=1:2~4。使用上述退火方法进行自备时，防尘、防风，无强腐蚀性物质、无毒性物质、无对环境造成污染物质产生，均需符合环保要求。与现有技术相比，本方法制备的氧化铝陶瓷产品，表面颗粒数量大幅降低，提升了产品品质。
作为优选，所述退火程序中，炉内的起始升温温度为0～25℃。所述起始升温温度容易达到。
作为优选，所述退火程序中，炉内的升温速率为20～30℃/hr，并在600℃～800℃范围内的至少一个温度保温20～30分钟。保证一定的升温速率，在升温过程就对陶瓷产品的表面质量进行控制，同时保证一定的升温速率，保证生产效率。
作为优选，所述退火台板治具的材料与陶瓷件材料一致。可以减少退火台板治具对产品表面造成的污染。
作为优选，还包括步骤d，步骤d设置步骤c之后；步骤d：对退火后的陶瓷件使用高纯去离子水进行清洗。可以保证产品表面的洁净度。
作为优选，所述高纯去离子水的电阻率为≥2.5 MΩ.cm。
作为优选，陶瓷件使用高纯去离子水进行清洗前，对陶瓷件进行尺寸检验，尺寸检验合格后进行清洗。将不符合尺寸的产品提前去除，避免对不符合的产品进行清洗，造成浪费。
作为优选，陶瓷件使用高纯去离子水进行清洗后，进行真空包装。保证表面洁净度。
本发明的有益效果是：制备的氧化铝陶瓷产品，表面颗粒数量大幅降低，提升了产品品质。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
一种用于去除陶瓷产品表面颗粒的方法，包括以下步骤：
a1.酸化处理：将加工好的陶瓷部件浸入一定比例配置的酸液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a2. 碱化处理：将陶瓷部件浸入一定比例配置的碱液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a3.超声波处理：将陶瓷部件放进清洗篮，再一起放入超声波洗净槽中，确保零件的所有表面均与槽内纯水充分接触，打开超声波，洗净5分钟后取出，用纯水冲淋产品表面3次以上后吹干备用；
a4.退火前准备：将陶瓷件放置于退火台板治具上，然后装载至窑车中；
b.正式退火：将窑车放入退火炉内，然后选择退火程序，点火运行，所述退火程序包括步骤b1、步骤b2和步骤b3；
b1：炉内的起始升温温度为25℃，炉内的升温速率为20℃/hr，并分别在600℃和800℃时保温30分钟，将炉内温度升高到最高温度1000℃；
b2：在最高温度保温30分钟，然后开始降温；
b3：进行降温，降温速率为10℃/hr，并分别在900℃，800℃各保温30分钟，降温结束温度为200℃；温度控制精度为±2℃；
c.下料：将陶瓷件从炉内取出；
d：对陶瓷件进行尺寸检验，尺寸检验合格后对退火后的陶瓷件使用高纯去离子水进行清洗，然后进行真空包装；高纯去离子水的电阻率为≥2.5 MΩ.cm。
实施例2：
一种用于去除陶瓷产品表面颗粒的方法，包括以下步骤：
a1.酸化处理：将加工好的陶瓷部件浸入一定比例配置的酸液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a2. 碱化处理：将陶瓷部件浸入一定比例配置的碱液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a3.超声波处理：将陶瓷部件放进清洗篮，再一起放入超声波洗净槽中，确保零件的所有表面均与槽内纯水充分接触，打开超声波，洗净10分钟后取出，用纯水冲淋产品表面3次以上后吹干备用；
a4.上料：将陶瓷件放置于退火台板治具上，然后装载至窑车中；退火台板治具的材料与陶瓷件材料一致，治具的平面度为0.001mm；
b.正式退火：将窑车放入退火炉内，然后选择退火程序，点火运行，所述退火程序包括步骤b1、步骤b2和步骤b3；
b1：炉内的起始升温温度为0℃，炉内的升温速率为30℃/hr，并在700℃时保温20分钟，将炉内温度升高到最高温度1005℃；
b2：在最高温度保温40分钟，然后开始降温；
b3：进行降温，降温速率为0℃/hr，并在850℃保温35分钟，降温结束温度为100℃；c.下料：将陶瓷件从炉内取出；温度控制精度为±2℃；
c.下料：将陶瓷件从炉内取出；
d：对陶瓷件进行尺寸检验，尺寸检验合格后对退火后的陶瓷件使用高纯去离子水进行清洗，然后进行真空包装；高纯去离子水的电阻率为≥2.5 MΩ.cm。
实施例3：
一种用于去除陶瓷产品表面颗粒的方法，包括以下步骤：
a1.酸化处理：将加工好的陶瓷部件浸入一定比例配置的酸液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a2. 碱化处理：将陶瓷部件浸入一定比例配置的碱液中，浸泡1∼2小时，取出后用纯水清洗干净；
a3.超声波处理：将陶瓷部件放进清洗篮，再一起放入超声波洗净槽中，确保零件的所有表面均与槽内纯水充分接触，打开超声波，洗净8分钟后取出，用纯水冲淋产品表面3次以上后吹干备用；
a4.上料：将陶瓷件放置于退火台板治具上，然后装载至窑车中；退火台板治具的材料与陶瓷件材料一致，治具的平面度为0.003mm。；
b.正式退火：将窑车放入退火炉内，然后选择退火程序，点火运行，所述退火程序包括步骤b1、步骤b2和步骤b3；
b1：炉内的起始升温温度为15℃，炉内的升温速率为5℃/hr，并在750℃时保温5分钟，将炉内温度升高到最高温度1002℃；
b2：在最高温度保温35分钟，然后开始降温；
b3：进行降温，降温速率为15℃/hr，并在800℃保温40分钟，降温结束温度为250℃；温度控制精度为±2℃；
c.下料：将陶瓷件从炉内取出；
d：对陶瓷件进行尺寸检验，尺寸检验合格后对退火后的陶瓷件使用高纯去离子水进行清洗，然后进行真空包装；高纯去离子水的电阻率为≥2.5 MΩ.cm。
下表为实施例1、实施例2、实施例3和常规工艺制成的同型号尺寸的氧化铝陶瓷产品表面颗粒数量的数据对比。
从上表结果数据上看，使用本发明的氧化铝陶瓷产品，相比传统工艺制成的氧化铝陶瓷产品，其表面颗粒数量大幅降低，提升了产品品质。
