[發明專利]半導體部件的陽極氧化工藝

無效

• 申請號: 201010137890.2
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN102212857A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 劉浩偉
• 申請（專利權）人: 上海禹錦半導體科技有限公司
• 主分類號: C25D11/02
• 分類號: C25D11/02
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域：

本發明涉及一種鍍膜工藝，特別涉及一種半導體設備零部件進行陽極氧化的工藝。

背景技術：

硬質氧化全稱硬質陽極氧化處理。鋁合金的硬質陽極氧化處理主要用于工程或軍事目的，它既適用于變形鋁合金，更多可能用于壓鑄造合金零件部件。硬質陽極氧化膜一般要求厚度為25-150um，大部分硬質陽極氧化膜的厚度為50-80um，膜厚小于25um的硬質陽極氧化膜，用于齒鍵和螺線等使用場合的零部件，耐磨或絕緣用的陽極氧化膜厚度約為50um，在某些特殊工藝條件下，要求生產厚度為125um以上的硬質陽極氧化膜，但是必須注意陽極氧化膜越厚，其外層的顯微硬度會越低，膜層表面的粗糙度增加。硬質陽極氧化的槽液，一般是硫酸溶液以及硫酸添加有機酸，如草酸、氨基磺酸等。另外，可通過降低陽極氧化溫度或降低硫酸濃度來實現硬質陽極氧化處理。對于銅含量大于5％或硅含量大于8％的變形鋁合金，或者高硅的壓鑄造鋁合金，也許還應考慮增加一些陽極氧化的特殊措施。

同時，半導體設備零部件由于其特殊的工作環境，對零件的表面膜層有著極其苛刻的要求。尤其是其中鋁制零件的硬質氧化方面，該工藝不等同于傳統的陽極氧化，對其耐磨性，絕緣性，導熱性，孔隙率等都有嚴格的控制。

而傳統的氧化工藝是在既定的電流下以時間的長短來直接獲得厚的或者薄的膜層的，或者是一個電壓下來制得的。這樣的工藝在控制精度和密度上大打折扣，且最終獲得的膜層質量很差。

如中國專利CN?101575723A就公開了一種陽極氧化方法，其所采用的技術方案是在陽極氧化條件下，將輕金屬材料放入電解液中，以輕金屬材料為陽極，以不與電解液反應的導電材料為陰極，使陰極和陽極分別與電源的正極和負極電連接，并且進行恒電流密度陽極氧化和恒電壓陽極氧化，其中恒電流密度陽極氧化的電流密度為0.5-6安培/平方分米，而恒電壓陽極氧化的電壓為20-400伏特。這種技術方案同樣存在上述缺陷。

發明內容：

本發明針對現有陽極氧化工藝采用恒電流密度陽極氧化工藝或恒電壓陽極氧化工藝所存在的缺陷，而提供一種新型的陽極氧化控制工藝，以提高形成膜層的精度和密度，并能夠得到高質量的膜層。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案

半導體部件的陽極氧化工藝，所述陽極氧化工藝通過調整陽極氧化過程中電流密度值來得到相應的膜層。

所述電流密度值共分為五個連續的時間段進行調整，每個時間段內電流密度值進行臺階式的提高，從而完成電流密度值的調整。

所述第一時間段內每過1.5min增加電流密度值0.10A/dm²；所述第二時間段內每過1.5min增加電流密度值0.15A/dm²，所述第三時間段內每過1.5min增加電流密度值0.25A/dm²，所述第四時間段內每過1.5min增加電流密度值0.30A/dm²，所述第五時間段內每過1.5min增加電流密度值0.30A/dm²。

所述每個時間段內共進行五次電流密度值調整。

所述第一時間段內電流密度值的起始值為0.10A/dm²。

根據上述技術方案得到的本發明摒棄了傳統的恒電流密度陽極氧化工藝或恒電壓陽極氧化工藝，通過對陽極氧化過程中電流的進給進行控制，以實現各項指標的控制，從而形成相應的膜層。

根據本發明得到的膜層相對于用傳統工藝形成的膜層具有以下優點：

(1)厚度值大；

(2)密度大；

(3)精度高；

(4)硬度強；

(5)耐電壓能力強；

(6)耐高溫能力強。

附圖說明：

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。

圖1為本發明陽極氧化的流程示意圖。

圖2為本發明中電流密度值調整的示意圖。

具體實施方式：

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

本發明所提供的半導體部件的陽極氧化工藝主要是通過對陽極氧化過程中電流的進給進行控制，以實現各項指標的控制，從而形成相應的膜層。

為此，本發明中的陽極氧化工藝是通過調整陽極氧化過程中電流密度值來得到相應的膜層。具體控制如下：