一種靜電卡盤鋁基材損傷的修補方法與流程
2023-08-04 05:16:48 1
1.本發明涉及半導體設備技術領域，具體涉及一種靜電卡盤鋁基材損傷的修補方法。
背景技術：
2.靜電卡盤是半導體以及面板製作過程中的核心設備部件之一，它的主要結構一般包括金屬基材、介電層、電極層、加熱電阻絲等，其中金屬基材比較普遍的是採用鋁合金材料。
3.由於鋁合金材料較軟，在靜電卡盤的製作、安裝、搬運、使用過程中，經常會出現金屬基材的局部磕碰而導致邊緣或表面出現缺口，從而影響靜電卡盤的外觀，並可能影響其使用性能。但靜電卡盤的製作工藝複雜，要求極高，因此價格高昂，如若因金屬基材(鋁基材)局部的損傷而重新製作一個新的靜電卡盤，這無疑增大了生產成本。
4.目前，一種可以採用的修補方法是氬弧焊，但鋁合金的氬弧焊容易產生氣孔問題。這些氣孔在完成氬弧焊後看不到，但在後續的打磨或機加工過程中，可能就會顯現出來，因而有可能需要再次用氬弧焊進行修補。
技術實現要素：
5.為解決上述靜電卡盤鋁基材通過氬弧焊修補缺口而導致緻密性不佳影響後續加工使用的問題，本發明的目的在於提供一種靜電卡盤鋁基材損傷的修補方法。
6.為了達到以上目的，本發明包括：
7.s1：對所述鋁基材受損區域進行首次打磨，並放大受損區域的直徑至5mm以上；
8.s2：將所述靜電卡盤進行清洗、乾燥；
9.s3：首次遮蔽，從所述鋁基材受損區域外側3-5mm處開始，通過耐熱膠帶對所述靜電卡盤進行遮蔽；
10.s4：噴砂，對所述鋁基材上未遮蔽區域進行噴砂，使得所述鋁基材受損區域的粗糙度至少為3μm；
11.s5：二次遮蔽，去除原有耐熱膠帶，從所述鋁基材受損區域外側1mm處開始，通過耐熱膠帶對所述靜電卡盤進行重新遮蔽；
12.s6：將所述靜電卡盤放置在加熱設備中進行預熱，使所述靜電卡盤溫度達50-80℃；
13.s7：採用大氣等離子熔射，將鋁粉融化，噴塗並附著在所述鋁基材受損區域；
14.s8：對鋁基材表面的熔射區域進行打磨、拋光。
15.本技術通過上述方法對鋁基材受損部位進行熔射修補，修補材料與鋁基材屬同一性質，使得修補區域具有良好的密封性，使得後續對該鋁基材進行加工打磨後，該鋁基材受損區域不會出現氣孔的問題，有效降低生產成本和維修工時，具備較大的改進。
16.在上述靜電卡盤鋁基材損傷修補方法的優選技術方案中，s2中，清洗所用材料為
純水，乾燥時長為12h。
17.在上述靜電卡盤鋁基材損傷修補方法的優選技術方案中，s4中，噴砂材料為60-100#白玉剛，噴砂壓力為0.4-0.8mpa。
18.在上述靜電卡盤鋁基材損傷修補方法的優選技術方案中，s7中，熔射所使用的熔射槍距離受損區域的距離為100-150mm。
19.在上述靜電卡盤鋁基材損傷修補方法的優選技術方案中，s7中，熔射所使用的等離子氣體為氬氣和氫氣，其中，氬氣流量為40-60nlpm，氫氣流量為4-6nlpm，熔射所使用的熔射槍功率為35-40kw。
20.在上述靜電卡盤鋁基材損傷修補方法的優選技術方案中，s7中，每100-150s暫停一次熔射，待所述鋁基材溫度下降至80℃以下後進行下一次熔射。
21.本技術通過上述方法，以防止熔射過程中鋁基材的溫度上升過高而致使靜電卡盤上的下電介質層、電極層和上電介質層出現開裂。
22.在上述靜電卡盤鋁基材損傷修補方法的優選技術方案中，s8中，先後利用銼刀和400號砂紙進行打磨，再利用7448百潔布進行拋光。
23.本發明的有益效果是：
24.1)本技術通過對鋁基材的受損部位進行首次打磨、首次遮蔽、噴砂、縮小範圍後的二次遮蔽、預熱、熔射、二次打磨、拋光等步驟以實現對鋁基材受損部位的修補，且熔射所使用的材料與鋁基材屬同一性質，使得修補區域具有良好的密封性，使得後續對鋁基材進行加工打磨時，該鋁基材受損區域不會出現氣孔的問題，有效降低生產成本和維修工時，具備較大的改進。
25.2)本技術通過對鋁基材受損部位每100-150s暫停一次熔射，待鋁基材溫度下降至80℃以下後進行下一次熔射，可有效防止熔射過程中鋁基材的溫度上升過高而致使靜電卡盤上的下電介質層、電極層和上電介質層出現開裂。
附圖說明
26.圖1為靜電卡盤的結構示意圖；
27.圖2為本發明鋁基材上受損區域的示意圖；
28.圖3為本發明對鋁基材受損區域首次打磨後的示意圖；
29.圖4為本發明將耐熱膠帶首次遮蔽在鋁基材上的示意圖；
30.圖5為本發明鋁基材受損區域噴砂後的示意圖；
31.圖6為本發明將耐熱膠帶二次遮蔽在鋁基材上的示意圖；
32.圖7為本發明對鋁基材受損區域熔射後的第一示意圖；
33.圖8為本發明對鋁基材受損區域熔射後的第二示意圖。
34.圖中：
35.金屬基材11、下電介質層12、電極層13、上電介質層14、電源接頭15；
36.鋁基材2、受損區域21、耐熱膠帶3、凸起4。
具體實施方式
37.下面參照附圖來描述本發明的優選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這
些實施方式僅僅用於解釋本發明的技術原理，並非旨在限制本發明的保護範圍。
38.需要說明的是，在本發明的描述中，術語「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」等指示方向或位置關係的術語是基於附圖所示的方向或位置關係，這僅僅是為了便於描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
39.此外，還需要說明的是，在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體連接。對於本領域技術人員而言，可根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
40.參見圖1，製作完成的靜電卡盤至少包括金屬基材11、下電介質層12、電極層13和上電介質層14和電源接頭15。
41.可以理解的是，在本技術中，金屬基材11的材質為鋁製材料製成，以下稱金屬基材11為鋁基材2。
42.如圖2至8所示，本發明的一種靜電卡盤鋁基材損傷的修補方法包括：
43.s1：對所述鋁基材2受損區域21進行首次打磨，並放大受損區域21的直徑至5mm以上；
44.s2：將所述靜電卡盤進行清洗、乾燥；
45.s3：首次遮蔽，從所述鋁基材2受損區域21外側3-5mm處開始，通過耐熱膠帶3對所述靜電卡盤進行遮蔽；
46.s4：噴砂，對所述鋁基材2上未遮蔽區域進行噴砂，使得所述鋁基材2受損區域21的粗糙度至少為3μm；
47.s5：二次遮蔽，去除原有耐熱膠帶3，從所述鋁基材2受損區域21外側1mm處開始，通過耐熱膠帶3對所述靜電卡盤進行重新遮蔽；
48.s6：將所述靜電卡盤放置在加熱設備中進行預熱，使所述靜電卡盤溫度達50-80℃；
49.s7：採用大氣等離子熔射，將鋁粉融化，噴塗並附著在所述鋁基材2受損區域21；
50.s8：對鋁基材2表面的熔射區域進行打磨、拋光。
51.參見附圖2、附圖3，附圖2示處了鋁基材2的受損區域21，附圖3示處了對鋁基材受損區域首次打磨後的示意圖，在步驟s1中，首先觀察鋁基材2的受損區域21，如若鋁基材2上受損區域21的缺口較小，則需要利用銼刀對受損區域21進行打磨，並將鋁基材2上的缺口放大至5mm以上，打磨後的缺口需圓潤，不能存在有尖角，方為合格。
52.在步驟s2中，對首次打磨完成後的靜電卡盤進行清洗的設備為超聲波清洗設備，乾燥可選擇自然乾燥或烘乾機加速烘乾。
53.參見附圖4，附圖4示處了耐熱膠帶3對靜電卡盤進行首次遮蔽後的情況，在步驟s3中，從鋁基材2受損區域21的外側3-5mm處開始，利用50mm寬雙層耐熱膠帶3將鋁基材2進行遮蔽；可以理解的是，耐熱膠帶3未對鋁基材2首次打磨後的區域進行遮蔽。
54.參見附圖5，附圖5示處了鋁基材2未遮蔽區域噴砂後的示意圖，在步驟s4中，對鋁基材2上未遮蔽區域進行噴砂，使得鋁基材2受損區域21的粗糙度達到3μm以上；可以理解的是，鋁基材2上未遮蔽的區域包括受損區域21和首次打磨後的區域。
55.參見附圖6，附圖6示處了耐熱膠帶3重新對鋁基材2進行遮蔽的情況，在步驟s5中，需要將鋁基材2上原有耐熱膠帶3去除，並重新從鋁基材2受損區域21外1mm處開始，利用耐熱膠帶3對靜電卡盤進行遮蔽；需要說明的是，耐熱膠帶3再次對鋁基材2進行遮蔽後，仍未將首次打磨後的區域遮蔽。
56.在步驟s6中，對靜電卡盤進行預熱的裝置為烘箱，預熱溫度為50-80℃。
57.參見附圖7、附圖8，附圖7示處了鋁基材2被熔射後的第一視角，附圖8示處了鋁基材2被熔射後的第二視角，在步驟s7中，熔射所用材料為鋁粉，熔射材料與鋁基材2屬於同一性質，鋁粉被融化後通過熔射槍被噴塗並附著至鋁基材2的受損區域21，可以理解的是，對鋁基材2進行熔射後，鋁基材2的受損區域21形成凸起4，該凸起4未超過鋁基材2上首次打磨的區域。
58.在步驟s8中，對熔射區域進行二次打磨，即對s7中形成的凸起4進行打磨，使得熔射區域接近合格的鋁基材2的形狀和尺寸，打磨完成後，對鋁基材2修復後的表面進行拋光，使得該鋁基材2修復後表面的粗糙度和光潔度與合格的鋁基材2原有表面保持一致。
59.本技術通過上述方法對鋁基材2受損部位進行熔射修補，修補材料與鋁基材2屬同一性質，使得修補區域具有良好的密封性，使得後續對該鋁基材2進行加工打磨後，該鋁基材2受損區域21不會出現氣孔的問題，有效降低生產成本和維修工時，具備較大的改進。
60.在一種或多種實施方式中，s2中，清洗所用材料為純水，乾燥時長為12h。
61.在一種或多種實施方式中，s4中，噴砂材料為60-100#白玉剛，噴砂壓力為0.4-0.8mpa。
62.在一種或多種實施方式中，s7中，熔射所使用的熔射槍距離受損區域21的距離為100-150mm。
63.在一種或多種實施方式中，s7中，熔射所使用的等離子氣體為氬氣和氫氣，其中，氬氣流量為40-60nlpm，氫氣流量為4-6nlpm，熔射所使用的熔射槍功率為35-40kw。
64.在一種或多種實施方式中，s7中，每100-150s暫停一次熔射，待所述鋁基材2溫度下降至80℃以下後進行下一次熔射。
65.通過該種設置，以防止熔射過程中鋁基材2的溫度上升過高而致使靜電卡盤上的下電介質層12、電極層13和上電介質層14出現開裂。
66.在一種或多種實施方式中，s8中，先後利用銼刀和400號砂紙進行打磨，再利用7448百潔布進行拋光。
67.以上實施方式只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。