一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法
2023-05-31 12:05:16 1
一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法
【專利摘要】一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法，屬於薄膜沉積【技術領域】中的方法。解決了傳統物理拋光方法周期長、耗時多，且存在鏡胚的面形改變的技術問題。該方法是使用化學試劑的方法，先用稀釋的酸溶劑將表面的有機汙染物去除，然後使用氫氟酸溶液將鋁摻雜矽改性膜腐蝕、去除，最後將燒結碳化矽鏡胚表面清洗乾淨。該方法可以在不損傷燒結碳化矽鏡胚和表面面形的前提下快速去除矽鋁摻雜矽改性膜，克服了物理拋光法帶來的周期長、耗時多和容易導致燒結碳化矽鏡胚面形改變的技術風險問題，有效地提高了燒結碳化矽鏡胚的加工效率，具有很高的實用價值。
【專利說明】一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於薄膜沉積【技術領域】，具體涉及一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法。
【背景技術】
[0002]碳化矽材料是一種新型的反射鏡鏡胚材料，具有熱穩定性好、比剛度高和近淨尺寸成型等優點。燒結碳化矽屬於碳化矽材料的一種，是通過高溫燒結的方法將粉狀的碳化矽燒結成所需的形狀，由於加工工藝的原因，在燒結的過程中會在反射鏡鏡胚及表面形成大量形狀不一的微孔，由於這些微孔的存在導致即使經過精密的拋光鏡胚表面依然殘留大量的缺陷，因此當光照射到反射鏡表面時會形成表面散射及體散射，從而影響反射效率，降低光學系統的性能。
[0003]碳化矽表面改性技術是指通過在碳化矽鏡胚材料表面塗覆或沉積一層薄膜，從而改變表面的性質，消除表面的缺陷，達到提高表面性能的目的。對於燒結碳化矽反射鏡鏡胚，可以採用真空鍍膜的方法在其表面鍍制一層厚度大於20 μ m的鋁摻雜矽改性膜，再通過精細拋光這層矽改性膜的方法以有效的消除燒結碳化矽反射鏡鏡胚的固有缺陷，降低散射，提聞基底 表面的質量。
[0004]燒結碳化矽反射鏡鏡胚在進行光學加工精密拋光階段，需要進行多道複雜的拋光工序，有時會需要對燒結碳化矽反射鏡鏡胚的面形精度重新進行修正，所以需要將鍍制的鋁摻雜矽改性膜去除。如果使用常規的拋光方法，將會花費大量時間，而且還存在面形改變的風險，因此需要一種快速有效且不損傷已有面形精度的方法將鋁摻雜矽改性膜去除。
【發明內容】
[0005]為了解決現有修正燒結碳化矽鏡胚面形精度時，對於厚度大於20 μ m的鋁摻雜矽改性膜去除的傳統物理拋光方法周期長、耗時多，且存在鏡胚的面形改變的技術問題，本發明提供一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法。
[0006]本發明解決技術問題所採取的技術方案如下:
[0007]—種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一:將質量百分比濃度為68%的硝酸與水按照體積比1:5配置硝酸溶液，並用配好的硝酸溶液清潔鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚10~30分鐘；
[0009]步驟二:用清水清洗鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚5~20分鐘；
[0010]步驟三:將質量百分比濃度為40%的氫氟酸和水按照體積比10:1配製成溶液，並用配好的氫氟酸溶液清潔鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚10~30分鐘；
[0011]步驟四:用清水清洗鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚5~20分鐘；
[0012]步驟五:將質量百分比濃度為40%的氫氟酸和水按照體積比2:1配製成溶液；
[0013]步驟六:使用脫脂棉蘸取步驟五中配製好的氫氟酸溶液均勻塗於燒結碳化矽鏡胚表面，對鋁摻雜矽改性膜進行腐蝕溶解；[0014]步驟七:待鋁摻雜矽改性膜完全溶解後，使用脫脂棉蘸取碳酸鈣粉末擦拭燒結碳化矽鏡胚表面以去除殘餘液體，然後用清水衝洗燒結碳化矽鏡胚表面直至清潔；
[0015]步驟八:若燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜仍有殘餘，則重複第五步至第七步的過程，若碳化矽基底上的矽厚膜已徹底清除，則繼續進行步驟九；
[0016]步驟九:用脫脂棉蘸取氧化鈰粉末擦拭燒結碳化矽鏡胚表面5~10分鐘，然後用清水衝洗燒結碳化矽鏡胚表面直至清潔；
[0017]步驟十:使用質量百分比濃度為99.7%的酒精超聲清洗燒結碳化矽鏡胚10~20分鐘，並自然風乾，即可完全去除燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜。
[0018]本發明的有益效果是:該方法可以在不損傷燒結碳化矽鏡胚和表面面形的前提下快速去除矽鋁摻雜矽改性膜，克服了物理拋光法帶來的周期長、耗時多和容易導致燒結碳化矽鏡胚面形改變的技術風險問題，有效地提高了燒結碳化矽鏡胚的加工效率，具有很高的實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明去除燒結碳化矽鏡胚上鋁摻雜矽改性膜的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0021]如圖1所示，本發明去除燒結碳化矽鏡胚上鋁摻雜矽改性膜的方法包括如下步驟:
[0022]步驟一:將質量百分比濃度為68%的硝酸與電阻率≥IOMΩ.cm的水按照體積比I:5配置硝酸溶液，使用玻璃攪拌棒不停攪拌保證稀釋的溶液均勻，並用配好的硝酸溶液清潔鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚10~30分鐘，優選20分鐘；
[0023]步驟二:用電阻率> IOM Ω.cm的水清洗鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚5~20分鐘，優選為5分鐘；
[0024]步驟三:將質量百分比濃度為40%的氫氟酸和電阻率≥IOMΩ.cm的水按照體積比10:1配製成溶液，使用塑料攪拌棒不停攪拌保證稀釋的溶液均勻，並用配好的氫氟酸溶液清潔鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚10~30分鐘，優選為10分鐘；
[0025]步驟四:用電阻率> IOM Ω.cm的水清洗鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚5~20分鐘，優選5分鐘；
[0026]步驟五:將質量百分比濃度為40%的氫氟酸和電阻率≥IOMΩ.cm的水按照體積比2:1配製成溶液，稀釋過程中使用塑料攪拌棒不停攪拌保證稀釋的溶液均勻；
[0027]步驟六:使用脫脂棉蘸取步驟五中配製好的氫氟酸溶液均勻塗於燒結碳化矽鏡胚表面，對鋁摻雜矽改性膜進行腐蝕溶解；
[0028]步驟七:待鋁摻雜矽改性膜完全溶解後，使用脫脂棉蘸取純度大於99.5%的高純碳酸鈣粉末擦拭碳化矽基底表面以去除殘餘液體，然後用電阻率> IOMΩ.cm的清水衝洗燒結碳化矽鏡胚表面直至清潔；
[0029]步驟八:若燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜仍有殘餘，則重複第五步至第七步的過程，若碳化矽基底上的矽厚膜已徹底清除，則繼續進行步驟九；[0030]步驟九:用脫脂棉蘸取純度大於等於99.99%的中心粒徑為1.5-1.8 μ m，最大粒徑為11 μ m的氧化鈰粉末擦拭燒結碳化矽鏡胚表面5分鐘，然後用電阻率> IOM Ω.cm的水衝洗燒結碳化矽鏡胚表面直至清潔；
[0031]步驟十:使用質量百分比濃度為99.7%的酒精超聲清洗燒結碳化矽鏡胚10分鐘，並自然風乾，即可完全去除燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜。
[0032]本發明去除燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜的方法是使用化學試劑的方法，先用稀釋的酸溶劑將表面的有機汙染物去除，然後使用氫氟酸溶液將鋁摻雜矽改性膜腐蝕、去除，最後將燒結碳化矽鏡胚表面清洗乾淨。採用該方法去除燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜，具有去除速度快、不損傷基底、不改變表面面形等優點，可以有效的提高燒結碳化矽鏡胚的 加工效率，具有很高的實用價值。
【權利要求】
1.一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟: 步驟一:將質量百分比濃度為68%的硝酸與水按照體積比1:5配置硝酸溶液，並用配好的硝酸溶液清潔鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚10~30分鐘； 步驟二:用清水清洗鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚5~20分鐘； 步驟三:將質量百分比濃度為40%的氫氟酸和水按照體積比10:1配製成溶液，並用配好的氫氟酸溶液清潔鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚10~30分鐘； 步驟四:用清水清洗鍍有鋁摻雜矽改性膜的燒結碳化矽鏡胚5~20分鐘； 步驟五:將質量百分比濃度為40%的氫氟酸和水按照體積比2:1配製成溶液； 步驟六:使用脫脂棉蘸取步驟五中配製好的氫氟酸溶液均勻塗於燒結碳化矽鏡胚表面，對鋁摻雜矽改性膜進行腐蝕溶解； 步驟七:待鋁摻雜矽改性膜完全溶解後，使用脫脂棉蘸取碳酸鈣粉末擦拭燒結碳化矽鏡胚表面以去除殘餘液體，然後用清水衝洗燒結碳化矽鏡胚表面直至清潔； 步驟八:若燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜仍有殘餘，則重複第五步至第七步的過程，若碳化矽基底上的矽厚膜已徹底清除，則繼續進行步驟九； 步驟九:用脫脂棉蘸取氧化鈰粉末擦拭燒結碳化矽鏡胚表面5~10分鐘，然後用清水衝洗燒結碳化矽 鏡胚表面直至清潔； 步驟十:使用質量百分比濃度為99.7%的酒精超聲清洗燒結碳化矽鏡胚10~20分鐘，並自然風乾，即可完全去除燒結碳化矽鏡胚上的鋁摻雜矽改性膜。
2.如權利要求1所述的一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法，其特徵在於，步驟七所述的碳酸鈣粉末是純度大於99.5%的高純碳酸鈣粉末。
3.如權利要求1所述的一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法，其特徵在於，步驟九所述氧化鈰粉末是純度大於等於99.99%的氧化鈰粉末，其細度為中心粒徑1.5-1.8 μ m,最大粒徑不超過11 μ m。
4.如權利要求1所述的一種去除燒結碳化矽反射鏡的鋁摻雜矽改性膜的方法，其特徵在於，步驟十所述酒精的質量百分比濃度大於等於99.7%。
【文檔編號】B08B3/08GK104014505SQ201410228167
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】王彤彤, 高勁松, 王笑夷, 劉震, 劉海, 李玉東 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所