[发明专利]一种电解抛光过程中表面光滑度的控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种电解抛光过程中表面光滑度的控制方法及系统，其包括：将预制的电极棒插入母管内部，调节进入母管内的酸液温度、酸液浓度、酸液流动压力、稳定电流和行走速度，使各参数分别满足各自的预设条件；电极棒在母管内以设定的行走速度进行移动放电，将携带大量能量的β粒子不断的轰击到母管内壁上，在母管内壁生成一层均匀一致且极度光滑的致密的氧化膜，使母管内壁表面的粗糙度Ra＜0.1。本发明通过调节酸液温度、及时补充酸液浓度、酸液流动压力，使电流和行走速度稳定，进而使抛光表面的光滑度Ra＜0.1，使气体管路内壁光滑度达到芯片生产的要求。

技术领域

本发明涉及一种芯片生产制造技术领域，特别是关于一种电解抛光过程中表面光滑度的控制系统及方法。

背景技术

在芯片的的生产中使用的气体管道是芯片生产的血液，没有健康的血液，整个行业都是不健康的，故如何研发出合格的管道系统是目前该行业亟需解决的技术问题。

洁净气体管路的材质选择需要根据具体使用场合确定，而316L BA管常使用于和芯片接触但不参与过程反应的气体。在芯片生产过程中，所必需的高纯度气体应通过管道输送至各仪表点，当管内气流为不连续流动时，管材对所通过的气体，在较高压力下吸附，气流停止通过时，管材所吸附的气体又形成降压解析，使得管材内表面金属沉积一定的粉末，这种金属粉尘粒子会污染管内纯净的气体。为了确保输送的气体的纯净度，不仅要求管材内表面有一个极高的光滑度（Ra0.1），而且，应当具有很高的耐磨特性，均匀性越好，其粗糙度越低，耐磨性越好，使气体颗粒携带可能性大大降低，因此管材的这一特性至关重要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种电解抛光过程中表面光滑度的控制系统及方法，其能使气体管路内壁光滑度达到芯片生产的要求。

为实现上述目的，第一方面，本发明采取的技术方案为：一种电解抛光过程中表面光滑度的控制方法，以待抛光的气体管路作为母管，其包括：将预制的电极棒插入母管内部，调节进入母管内的酸液温度、酸液浓度、酸液流动压力、稳定电流和行走速度，使各参数分别满足各自的预设条件；电极棒在母管内以设定的行走速度进行移动放电，将携带大量能量的β粒子不断的轰击到母管内壁上，在母管内壁生成一层均匀一致且极度光滑的致密的氧化膜，使母管内壁表面的粗糙度Ra＜0.1。

进一步，电极棒的行走速度与抛光效果成正比，且电极棒的行走速度需满足预设条件；行走速度的预设条件为：行走速度需保持在3～5mm/s。

进一步，行走速度的设定方法为：根据电极棒表面电流强度，确定电抛时间，并设置电极棒长度和电流大小，计算出行走速度：

行走速度=电极棒长度/电抛时间。

进一步，酸液温度的预设条件为：使酸液温度保持在预设范围内，预设酸液温度的正常范围为70-90℃之间；

酸液浓度的预设条件为：若酸液浓度低于预设浓度标准值时，通过补充酸液使酸液浓度达到预设浓度标准值；

酸液流动压力的预设条件为：设定酸液流动压力的阈值范围，使酸液流动压力保持在阈值范围内。

第二方面，本发明采取的技术方案为：一种电解抛光过程中表面光滑度的控制系统，其特征在于，用于实现上述电解抛光过程中表面光滑度的控制方法，包括：电极棒，其第一端从母管的第一端插入母管内部；电流稳定放电模块，其正极与母管外壁连接，负极与电极棒的第二端端部连接；酸液温度控制模块，位于母管下方，用于检测进入母管内酸液的温度信息，并传输至控制器；酸液浓度检测模块，位于母管下方，用于检测进入母管内酸液的浓度信息，并传输至控制器；酸液压力控制模块，设置在母管第二端外部，通过酸液传输管路与母管内部连通，用于检测母管内酸液的压力信息，并传输至控制器；控制器根据接收到的酸液温度信息、浓度信息和压力信息，向电流稳定放电模块传输控制信息，由电极棒放电对母管内壁进行抛光，使母管内壁光滑度Ra＜0.1，达到EP管等级。