濕洗鋁腔室部件的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種濕洗鋁腔室部件的方法，也即濕洗鋁部件的方法，該鋁部件具有裸鋁表面和陽極氧化的鋁表面。該方法包含：以約35至約45psi向鋁部件的表面噴射CO2干冰；遮蔽鋁部件以隱藏裸鋁表面；將被噴射干冰并被遮蔽的鋁部件浸泡在約60℃或約60℃以上的去離子水中；在完成在去離子水中的浸泡后，用研磨墊和去離子水擦洗鋁部件；以及以所列舉的順序重復(fù)所述浸泡和擦洗至少附加的3次。
【專利說明】濕洗鋁腔室部件的方法
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2012年12月5日提交的美國臨時申請N0.61/733775的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及清洗的方法，更具體而言，涉及濕洗具有裸鋁表面和陽極氧化的鋁表面的蝕刻腔室的鋁部件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]清洗腔室部件的方法提出了各種挑戰(zhàn)，因而對清洗腔室部件的方法進行改進是迫切需要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開總體涉及清洗的方法，更具體而言，涉及濕洗具有裸鋁表面和陽極氧化的鋁表面的蝕刻腔室的鋁部件的方法。盡管本公開的方法不限于特定腔室部件成分，但為了說明的目的，本文參考鋁組件示出了方法步驟。應(yīng)該理解的是本公開的方法還可以應(yīng)用于濕洗由包含陶瓷在內(nèi)的其他成分制成的腔室部件。
[0004]依據(jù)本公開的一個實施例，公開了濕洗具有裸鋁表面和陽極氧化的鋁表面的鋁部件的方法。該方法包含如下步驟:以約35至約45psi向鋁部件的表面噴射CO2干冰；遮蔽鋁部件以隱藏裸鋁表面；將被噴射干冰并被遮蔽的鋁部件浸泡在約60°C或在約60°C以上的去離子水中；在完成在去離子水中的浸泡后，用研磨墊和去離子水擦洗鋁部件；以及以所列舉的順序重復(fù)浸泡并擦洗至少附加的3次。
[0005]依據(jù)本公開的另一個實施例，公開了濕洗具有裸鋁表面和陽極氧化的鋁表面的鋁部件的方法。該方法包含如下步驟:以約35至約45psi向鋁部件的表面噴射CO2干冰約5至約10分鐘；以約30至約40psi用去離子水洗刷(flush)要清洗(clean)的被噴射干冰的鋁部件的表面，接下來將鋁部件干燥；用異丙醇擦拭(wipe)被洗刷的鋁部件的表面；用丙酮擦拭被洗刷的鋁部件的表面；用去離子水漂洗(rinse)被擦拭的鋁部件，接下來用壓縮的干燥空氣去除過量的去離子水；遮蔽鋁部件以隱藏裸鋁表面；將遮蔽的鋁部件浸泡在約30wt%的H2O2溶液中約30分鐘，隨后用去離子水漂洗；用#360金剛石墊和去離子水擦洗被遮蔽的鋁部件的陽極氧化的鋁表面約6分鐘，隨后用去離子水漂洗并吹除過量的去離子水；在包括NH40H、H2O2和H2O的溶液中浸泡被遮蔽的鋁部件約15分鐘，隨后用去離子水漂洗；用#360金剛石墊和去離子水擦洗(scrub)被遮蔽的鋁部件的陽極氧化的鋁表面約8分鐘；用非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗被遮蔽的鋁部件的邊緣和角落，隨后為去離子水漂洗；至少一次附加地重復(fù)執(zhí)行:用#360金剛石墊和去離子水擦洗被遮蔽的鋁部件的陽極氧化的鋁表面約8分鐘，用非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗鋁部件的邊緣和角落，隨后為去離子水漂洗；接下來至少二次重復(fù)執(zhí)行:將鋁部件浸泡在約65°C或在約65°C以上的去離子水中約45分鐘，隨后用#360金剛石墊和去離子水擦洗鋁部件的陽極氧化的鋁表面；接下來至少二次重復(fù)執(zhí)行:將鋁部件浸泡在約65°C或在約65°C以上的去離子水中約45分鐘，隨后用非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗鋁部件的陽極氧化的鋁表面；用去離子水漂洗鋁部件；使用96°C或96°C以上的去離子水洗刷被漂洗的鋁部件的陽極氧化的鋁表面約10至約20分鐘；使用#360金剛石墊和去離子水擦洗被洗刷的鋁部件的陽極氧化的鋁表面，隨后用去離子水漂洗并將鋁部件干燥；用2wt%的HNO3溶液擦拭被擦洗的鋁部件約2分鐘并用去離子水漂洗鋁部件約2分鐘，隨后吹除過量的去離子水；用包括約5vol%的約98wt%的H2SO4J^ 5vol%的約30wt%的H202、以及約90vol%的去離子水的稀硫酸過氧化物擦拭鋁部件約2分鐘，隨后用去離子水漂洗約2分鐘并吹除過量的水；從裸鋁表面去除遮蔽；用異丙醇擦拭未遮蔽的鋁部件的表面；用丙酮擦拭未遮蔽的鋁部件的表面；用#3000粒度的非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗裸鋁表面；用去離子水漂洗鋁部件的表面約2分鐘，隨后吹除過量的去離子水；用超純水漂洗未遮蔽的鋁部件的表面約2分鐘，隨后以約8至約15W/in2的功率密度超聲清洗約20分鐘；以及用去離子水漂洗鋁部件約2分鐘，隨后將鋁部件干燥。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]下面的本公開的具體實施例的詳細說明當結(jié)合下面的附圖閱讀時可以最好地理解，同樣的構(gòu)造用同樣的附圖標記表明，其中:
[0007]圖1是依據(jù)本公開的示例鋁部件；以及
[0008]圖2示出了根據(jù)本公開的濕洗鋁部件的方法。
【具體實施方式】
[0009] 當在室溫下暴露在空氣、或者任何其他含有氧的氣體中時，純鋁會由于形成2至3nm厚的無定形氧化鋁的表面層而自鈍化。氧化鋁的表層對于腐蝕能提供非常有效的保護。陽極氧化是被用于增加金屬部件的表面上的自然氧化物層的厚度的電解鈍化處理。陽極氧化處理中最后的步驟是密封處理。密封處理的主要目的在于在陽極氧化步驟后關(guān)閉多孔氧化鋁層。沒有高質(zhì)量的密封，則陽極涂料會感覺粘粘的，會高吸附諸如污垢、脂、油和污點之類的污染物。密封能改善耐腐蝕性，但會減小陽極氧化的氧化物層的耐磨性。
[0010]密封陽極氧化的部件可以通過熱去離子水密封處理來完成。陽極氧化的部件被浸在96-100°C (205-212° F)范圍內(nèi)的去離子水中。熱去離子水會導(dǎo)致在陽極氧化的鋁的孔中形成被稱為薄水鋁石(A100H)的水合氧化鋁。用薄水鋁石來填充孔的處理是通過水合氧化鋁沉淀作為擬薄水鋁石的凝膠而開始的。該沉淀由密封溶液的擴散、PH值和化學(xué)成分控制。在密封的最后周期中，該擬薄水鋁石再結(jié)晶，以在表面開始形成薄水鋁石。水合氧化鋁(薄水鋁石)具有比氧化鋁更大的體積。薄水鋁石的形成依據(jù)的是下面的化學(xué)公式。.產(chǎn)生
Al1 +H2O -* 2AIOOM,.、..........(I )
[0011]密封的陽極氧化的鋁部件具有隨時可用于跨其表面的反應(yīng)并填充其孔的薄水鋁石。在存在氟自由基(F_)時，薄水鋁石會反應(yīng)以形成氟氧化鋁(A10F)。反應(yīng)在熱力學(xué)上是適宜的，由于在標準壓力(AG。)下吉布斯自由能的改變是負的，例如AG。3ook=13.1im/mol且AG° 400k=13.851kJ/moL.薄水招石和氟自由基依據(jù)下面的化學(xué)式反應(yīng)，以形成氟氧化銀。
【權(quán)利要求】
1.一種濕洗鋁部件的方法，該鋁部件包括裸鋁表面和陽極氧化的鋁表面，該方法包括: 以約35至約45psi向所述鋁部件的表面噴射CO2干冰； 遮蔽所述鋁部件以隱藏所述裸鋁表面； 將被噴射干冰并被遮蔽的所述鋁部件浸泡在約60°C或在約60°C以上的去離子水中； 在完成在去離子水中的所述浸泡后，用研磨墊和去離子水擦洗所述鋁部件；以及 以所列舉的順序重復(fù)所述浸泡并擦洗至少附加的3次。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述CO2干冰噴射持續(xù)約5至約10分鐘。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述CO2干冰噴射之后，該方法還包括以約30至約40psi用去離子水洗刷要清洗的所述鋁部件的表面，并接下來將所述鋁部件干燥。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，在所述去離子水洗刷之后，該方法還包括用異丙醇、丙酮、或者異丙醇和丙酮擦拭所述鋁部件的所有表面；以及 用去離子水漂洗所述鋁部件，接下來用壓縮的干燥空氣去除過量的去離子水。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述CO2干冰噴射之后，該方法還包括將所述鋁部件浸泡在約30wt%的H2O2溶液中約30分鐘，隨后用去離子水漂洗。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述浸泡在約30wt%的H2O2溶液中是在所述浸泡在約60°C或在約60°C以上的去離子水中之前。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述CO2干冰噴射之后，該方法還包括用#360金剛石墊和去離子水擦洗所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面約6分鐘，隨后用去離子水漂洗并吹除過量的去離子水。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述擦洗所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面是在所述浸泡在約60°C或在約60°C以上的去離子水中之前。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述擦洗所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面之后，該方法還包括: 將所述鋁部件浸泡在包括NH40H、H2O2和H2O的溶液中約15分鐘，隨后用去離子水漂洗；以及 用#360金剛石墊和去離子水擦洗所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面約附加的8分鐘。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該方法還包括用非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗所述鋁部件的邊緣和角落，隨后用去離子水漂洗。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鋁部件被浸泡在約65°c或在約65°C以上的去離子水中。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在每次浸泡期間，所述鋁部件被浸泡在約65°C或在約65°C以上的去離子水中約45分鐘。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述重復(fù)所述浸泡并用研磨墊擦洗所述鋁部件至少3次之后，該方法還包括: 使用在約96°C或在約96°C以上的去離子水洗刷所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面約10至約20分鐘；以及 使用#360金剛石墊和去離子水擦洗所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面，隨后用去離子水漂洗并干燥所述鋁部件。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述重復(fù)所述浸泡并用研磨墊擦洗所述鋁部件至少3次之后，該方法還包括: 用約2wt%的HNO3溶液擦拭所述鋁部件約2分鐘；以及 用去離子水漂洗所述鋁部件約2分鐘，隨后吹除過量的去離子水。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述重復(fù)所述浸泡并用研磨墊擦洗所述鋁部件至少3次之后，該方法還包括:用包括約5vol%的98wt%的H2SO4J^] 5vol%的30wt%的H2O2以及約90vol%的去離子水的稀硫酸過氧化物擦拭所述鋁部件約2分鐘，隨后用去離子水漂洗約2分鐘，并吹除過量的水。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述稀硫酸過氧化物擦拭和去離子水漂洗之后，該方法還包括從所述裸鋁表面去除所述遮蔽。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括從所述裸鋁表面去除所述遮蔽，并用異丙醇擦拭未遮蔽的所述鋁部件的表面，并用丙酮擦拭未遮蔽的所述鋁部件的表面。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括從所述裸鋁表面去除所述遮蔽，并用#3000粒度的非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗經(jīng)擦拭的所述裸鋁表面，并用去離子水漂洗所述鋁部件的表面約2分鐘，隨后吹除過量的去離子水。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括從所述裸鋁表面去除所述遮蔽，并用超純水漂洗未遮蔽的所述鋁部件的表面約2分鐘，隨后以約8至約15W/in2的功率密度超聲清洗約20分鐘。
20.一種濕洗鋁 部件的方法，該鋁部件具有裸鋁表面和陽極氧化的鋁表面，該方法包括: 以約35至約45psi向所述鋁部件的表面噴射CO2干冰約5至約10分鐘； 以約30至約40psi用去離子水洗刷要清洗的被噴射干冰的所述鋁部件的表面，接下來將所述鋁部件干燥； 用異丙醇擦拭被洗刷的所述鋁部件的表面； 用丙酮擦拭被洗刷的所述鋁部件的表面； 用去離子水漂洗被擦拭的所述鋁部件，接下來用壓縮的干燥空氣去除過量的去離子水； 遮蔽所述鋁部件以隱藏所述裸鋁表面； 將被遮蔽的所述鋁部件浸泡在約30wt%的H2O2溶液中約30分鐘，隨后用去離子水漂洗； 用#360金剛石墊和去離子水擦洗被遮蔽的所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面約6分鐘，隨后用去離子水漂洗并吹除過量的去離子水； 在包括ΝΗ40Η、Η202和H2O的溶液中浸泡被遮蔽的所述鋁部件約15分鐘，隨后用去離子水漂洗； 用#360金剛石墊和去離子水擦洗被遮蔽的所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面約8分鐘； 用非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗被遮蔽的所述鋁部件的邊緣和角落，隨后用去離子水漂洗； 至少一次附加地重復(fù)執(zhí)行:用#360金剛石墊和去離子水擦洗被遮蔽的所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面約8分鐘，用非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗所述鋁部件的邊緣和角落，隨后用去離子水漂洗； 接下來至少2次重復(fù)執(zhí)行:將所述鋁部件浸泡在約65°C或在約65°C以上的去離子水中約45分鐘，隨后用#360金剛石墊和去離子水擦洗所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面； 接下來至少2次重復(fù)執(zhí)行:將所述鋁部件浸泡在約65°C或在約65°C以上的去離子水中約45分鐘，隨后用非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面；用去離子水漂洗所述鋁部件； 使用在96°C或在96°C以上的去離子水洗刷被漂洗的所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面約10至約20分鐘； 使用#360金剛石墊和去離子水擦洗被洗刷的所述鋁部件的陽極氧化的鋁表面，隨后用去離子水漂洗并將所述鋁部件干燥； 用2wt%的HNO3溶液擦拭被擦洗的所述鋁部件約2分鐘并用去離子水漂洗所述鋁部件約2分鐘，隨后吹除過量的去離子水； 用包括約5vol%的約98wt%的H2SO4、約5vol%的約30wt%的H202、以及約90vol%的去離子水的稀硫酸過氧化物擦拭所述鋁部件約2分鐘，隨后用去離子水漂洗約2分鐘并吹除過量的水； 從所述裸鋁表面去除所述遮蔽； 用異丙醇擦拭未遮蔽的所述鋁部件的表面； 用丙酮擦拭未遮蔽的所述鋁部件的表面； 用#3000粒度的非編織纖維百潔墊和去離子水擦洗所述裸鋁表面； 用去離子水漂洗所述鋁部件的表面約2分鐘，隨后吹除過量的去離子水； 用超純水漂洗未遮蔽的所述鋁部件的表面約2分鐘，隨后以約8至約15W/in2的功率密度超聲清洗約20分鐘；以及 用去離子水漂洗所述鋁部件約2分鐘，隨后將所述鋁部件干燥。
【文檔編號】C25D11/24GK103911643SQ201310653292
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月5日
【發(fā)明者】石洪, 施范章, 布萊恩·麥科米林, 約翰·多爾蒂, 方言, 杜安·奧特卡, 黃拓川, 斯瓦卡米·拉馬納坦 申請人:朗姆研究公司