文档介绍：实验方案简介
实验目的
系统整理出材质损耗与不同溶液、不同化学反应温度及时间的关系,完善理论依据和标准;
摆脱偶发性实验的局限性,探索多元化溶液配方,寻找最优参数;
分析不同因素点对作业结果的影响,优化工艺流程;
为进一步解决小范围问题提供数据参照,提高工作质量和工作效率。
实验可行性
伴随着半导体产业和TFT产业的发展,工业化标准和要求也越来越高,在进行表面处理的过程中也将会遇到更多种类的膜质结构。与此同时,相应的半导体设备和TFT设备清洗部件的材质和结构也在逐渐的优化和改善,这使得补充实验数据作为参照显得尤为重要。
化学实验成本低廉,设备简单,可控变量多且易发。在正常的作业过程中经常会遇到诸如印迹、花斑、过腐蚀等难以避免的问题,如果能够整理出一份比较完善的数据资料,不但可以提高作业质量,而且可以提高工作效率。
实验用品和器材
材质部件:铝、SUS、石英、陶瓷、石墨、碳纤维、钛、铜、树脂等
化学试剂:氢氧化钾、氨水、双氧水、***、氢***酸、硫酸、盐酸
计量用品:数显恒温水浴设备、小型超声波清洗仪、量筒、烧杯、塑料吸管、温度计、千分尺、PH试纸/PH值检测仪
测试设备:电子天平、金相显微镜、粗糙度测试仪
工业生产中各种化学试剂规格:
体积分数
Kg/桶
氨水
20%
20
双氧水
35%
25
***
68%
25
氢***酸
40%
25
硫酸
98%
30
盐酸
31%
25
实验参数
质量:衡量化学反应程度最为直观有效的实验参数
温度:影响化学反应速率,且对具有钝化膜结构的材质影响很大
尺寸:部件多为板材和环形结构,测量部件的厚度或孔径可以确保部件处理后满足工艺要求
表面形貌:对比分析不同时间的化学反应前后表面形貌可以得知化学反应对基材的腐蚀方式和腐蚀程度
粗糙度:反映化学反应前后基体表面的平整度
实验步骤
实验整体可以分为两个部分:实验前数据参数和实验后的数据参数,对比实验前后数据变化量来分析化学反应的腐蚀程度。
。将已知材质的部件划分为若干个小段,分别测试每一小段的数据参数。如:将一铝材质部件机械切割为20个小段,然后经过纯水浸泡、菜瓜布打磨、冲洗、干燥等步骤后,分别测试重量、厚度、粗糙度、表面形貌等,然后分装在标有不同序号的样品袋中。
。工业生产中部件大多以合金的形式出现,其物理和化学性质与单质相比,发生了很大的变化。例如:纯铝的化学稳定性很差,但却有良好的钝化性能,在空气中能迅速生成致密的、具有良好保护性能的氧化膜,故具有良好的耐蚀性能;铝合金的强度一般比纯铝高,但耐蚀性不及纯铝,铝合金对工业大气、海洋大气、淡水、海水有较高的耐蚀性,但可能发生孔蚀。因此,工业生产中需根据公司实际情况,量身打造化学配方和工艺流程。
酸碱溶液的配比可以从生产中能够获得的最大浓度开始,具体比例和试剂添加情况如下表所示:
最大浓度
添加比例
溶质
水
KOH
1100g/L
(质量)
1(质量)
NH3
20%
1
0
H2O2
35%
1
0
HNO3
68%
1
0
HF
40%
1
0
H2SO4
98%
1
0
HCL
31%
1
0
50%最大浓度