氧化膜的去除方法

技术领域

本申请涉及工件清洗技术领域，尤其涉及一种氧化膜的去除方法。

背景技术

相对于传统的软质阳极膜技术，在工件的表面形成的硬质阳极膜，具有易上色、抗腐蚀性能好等优势。但是采用常规的方法，硬质阳极膜难以清除，若采用强碱进行清除，反应程度难以控制，且强碱容易对工件产生腐蚀，甚至报废。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够有效改善工件腐蚀的去除氧化膜的方法，以解决上述问题。

一种氧化膜的去除方法，包括以下步骤：提供工件，工件包括基体与位于基体表面的氧化膜；对工件进行金属氟化物等离子蚀刻，以使氧化膜脆化，在等离子蚀刻的同时，检测工件产生的等离子光谱波长，当波长变化至氧化膜的波长时，停止等离子蚀刻；采用惰性气体对工件进行等离子清洗，以去除脆化后的氧化膜。

在本申请一些实施方式中，金属氟化物包括氟化钠、氟化镁、氟化钾以及氟化钙中的至少一种。

在本申请一些实施方式中，等离子蚀刻的压力范围为0.1Pa-10

在本申请一些实施方式中，等离子蚀刻的时间范围为10s-75s。

在本申请一些实施方式中，等离子清洗的压力范围为0.1Pa-10

在本申请一些实施方式中，等离子清洗的时间范围为45s-150s。

在本申请一些实施方式中，惰性气体为氩气以及氦气中的至少一种。

在本申请一些实施方式中，氧化膜的材质为氧化铝。

在本申请一些实施方式中，基体的材质为铝合金。

在本申请一些实施方式中，在等离子清洗的步骤之后，去除方法还包括：采用去离子水清洗基体。

本申请实施例提供的氧化膜的去除方法，对含有氧化膜的工件进行金属氟化物等离子蚀刻，金属氟化物产生的等离子体F

附图说明

图1为本申请实施例提供的氧化膜的去除方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的氧化膜的去除方法的流程示意图。

图3为本申请实施例提供的对工件进行等离子蚀刻后，氧化膜产生裂纹后的扫描电镜测试图。

图4为本申请实施例提供的通过光学探测器测试等离子蚀刻过程中波长的变化测试图。

图5为本申请实施例提供的对工件进行等离子蚀刻之前和等离子清洗后的扫描电镜测试图。

主要元件符号说明

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。

请参阅图1以及图2，图1为本申请实施例提供的一种氧化膜13的去除方法的流程图，图2为氧化膜13的去除方法的流程示意图。氧化膜13的去除方法，可以包括以下步骤：

步骤S1：提供工件10，工件10包括基体11与位于基体11表面的氧化膜13。

氧化膜13可以位于基体11的部分表面，也可以位于基体11的全部表面。基体11的材质可以是铝合金、钛合金等，氧化膜13的材质可以是氧化铝。氧化膜13形成的基体11表面的方式包括但不限于阳极氧化、自然氧化等。氧化膜13可以是硬质阳极氧化膜，也可以软质阳极氧化膜。

工件10可以是在产品生产过程中形成的不良品，需要去除氧化膜13后回收利用基体11，以在基体11表面重新形成氧化膜13，以节省生产成本。工件10也可以是需要去除部分氧化膜13的半成品工件。

步骤S2：对工件10进行金属氟化物等离子蚀刻，以使氧化膜13脆化，在等离子蚀刻的同时，检测工件10产生的等离子光谱波长，当波长变化至氧化膜13的波长时，停止等离子蚀刻。

以氧化膜13的成分为氧化铝(Al

在一些实施例中，在等离子蚀刻过程中，采用光学探测器20(Optical End-pointdetection，型号为Oxford instruments Plasma Pro 800RIE)测试在蚀刻过程中工件10产生的等离子光谱的波长，以检测等离子蚀刻反应进行的程度。其中，在等离子蚀刻过程中，由于氧化膜13的表面产生裂缝132，当裂缝132逐渐增加，基体11逐渐暴露于裂缝132，请一并参阅图3，图3为等离子蚀刻后，氧化膜13产生裂纹后的扫描电镜测试图。当测试工件10的波长时，由于氧化膜13与基体11的材质不同，氧化膜13的波长与基体11的波长也相应的不同。当等离子蚀刻反应至一定程度时，基体11的表面暴露出来，光学探测器20检测到的等离子蚀刻光谱波长会由氧化膜13的波长转变成基体11的波长，此时，可停止等离子蚀刻，以防等离子蚀刻程度过大而损坏基体11。

在一具体实施例中，基体11的材质为铝合金，氧化膜13的材质为氧化铝。蚀刻铝合金产生的蚀刻光谱的波长为75nm-85nm，蚀刻氧化铝产生的蚀刻光谱的波长为400nm-470nm，请参阅图4，图4为本实施例中通过光学探测器20测试等离子蚀刻过程中波长的变化测试图，等离子蚀刻的时间小于15s时，波长在400nm-470nm的范围内波动；等离子蚀刻的时间大于15s后，波长减小至75nm-85nm的范围。

等离子蚀刻的时间可以根据氧化膜13的厚度、氧化膜13的致密度等因素发生变化，氧化膜13的厚度较厚、氧化膜13的致密度较大，则等离子蚀刻的时间会相应的增加。例如，在一些实施例中，等离子蚀刻的时间范围可以为10s-75s。

等离子蚀刻的温度范围可以在常温下进行，例如25℃。

等离子蚀刻的压力为高真空状态，压力范围可以为0.1Pa-10

其中，相对于采用强碱蚀刻的方式，采用等离子蚀刻氧化膜13，时间短，反应温和，等离子蚀刻所需要的损耗的金属氟化物的量少，且不会如强碱产生较大的环境污染；根据波长即可监测反应程度，监测结果准确，通过停止等离子体的产生，即可调控等离子蚀刻的停止，有效控制蚀刻深度，从而在蚀刻氧化膜13的过程中，有效改善基体11被损坏的现象。

步骤S3：采用惰性气体对工件10进行等离子清洗，以去除脆化后的氧化膜13。

惰性气体可以选自氩气以及氦气中的至少一种。氩气以及氦气的性质稳定，在产生等离子体的过程中，与基体11不会发生化学反应而产生新的杂质，惰性气体所产生的等离子体将已经产生裂缝132的氧化膜13从基体11上清洗下来，以露出基体11的表面。

请参阅图5，图5中的(a)为一实施例中工件10未进行等离子蚀刻之前的扫描电镜测试图，图5中的(b)为工件10经过等离子蚀刻以及等离子清洗之后的扫描电镜测试图。从(a)中可以看出，形成在基体11表面的氧化膜13较平整；从(b)中可以看出，将基体11表面的氧化膜13去除后，基体11的表面暴露出来，基体11的表面不平整，这是为了增加基体11的摩擦系数，有利于增加基体11与形成在基体11表面的氧化膜13的结合力。

等离子清洗的时间范围可以为45s-150s，以将脆化后的氧化膜13去除干净。

等离子清洗的温度范围可以在常温下进行，例如25℃。

等离子清洗的压力范围可以小于或等于0.1Pa，以使等离子清洗过程中，产生的等离子体的数量合适，等离子清洗过程温和，节省惰性气体的用量。

在一些实施例中，在采用等离子清洗的步骤之后，去除方法还可以包括：采用去离子水清洗基体11，以进一步去除残留于基体11表面的氧化膜13。

以下通过具体的实施例来对本申请的去除方法进行说明。

实施例1

提供一工件10，位于基体11表面的氧化膜13的厚度为5μm，基体11的材质为铝合金，氧化膜13的材质为氧化铝。将工件10置于用于产生等离子体的腔室中，对腔室进行抽真空至压强为0.001Pa，保持温度为25℃。激发NaF源以产生Na

在保持腔室的压强为0.001Pa、温度为25℃的条件下，激发氩气产生等离子体，以清洗脆化后的工件10，将基体11表面残留的氧化膜13去除，清洗时间为100s。

实施例2

与实施例1不同的是：实施例2的氧化膜13的厚度为10μm，蚀刻时间为25s。

实施例3

与实施例1不同的是：实施例3的氧化膜13的厚度为15μm，蚀刻时间为45s。

实施例4

与实施例1不同的是：实施例4的氧化膜13的厚度为20μm，蚀刻时间为75s。

通过实施例1-4的实验过程以及测试结果可以看出：对于不同的氧化膜13的厚度，蚀刻时间有一定的差异。但是，等离子蚀刻以及等离子清洗所需要的时间之和较小，能够节省成本。

本申请实施例提供的氧化膜13的去除方法，对含有氧化膜13的工件10进行金属氟化物等离子蚀刻，金属氟化物产生的等离子体F-取代氧化膜13中的氧，并与金属等离子体共同形成介稳相，使得氧化膜13产生裂缝132，同时测试工件10的波长，以确定等离子蚀刻的停止时间；再通过惰性气体的等离子体对脆化后的工件10进行清洗，以进一步去除氧化膜13。其中，本申请的氧化膜13的去除方法，反应温和，时间短；蚀刻过程损耗的金属氟化物以及清洗过程中损耗的惰性气体用量少，有利于节省成本，且不会如强碱蚀刻产生较大的环境污染；并且，在等离子蚀刻过程中，实时监测工件10的波长，根据工件10波长的变化即可调控等离子蚀刻的停止，从而在脆化氧化膜13的过程中，有效改善基体11被损坏的现象。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。