一种提高石墨炉具清理效率的处理方法与流程

本发明涉及一种提高石墨炉具清理效率的处理方法，属于化学气相沉积
技术领域：
。
背景技术：
：炉内化学气相沉积(cvd)反应在沉积形成产品的同时也会在相关石墨炉具进行沉积。炉具是重复使用的，在进行新一炉的生产时，为保证洁净度，需要将炉具表面的沉积物及涂层清理干净；常规清理方式是人工使用刀具进行清理，清理耗时长，劳动量大，同时刀具清理方式会造成炉具消耗、损伤，继而造成尺寸偏差与关键部位的损伤，对产品质量造成一定的影响。经检索发现，中国专利文献cn104233234a公开了一种带氟清理装置的pecvd炉及其氟清理方法，包括：一反应器，包括一气体分布箱，一气体筛板，设置于该气体分布箱表面，该气孔间具有一气孔间距，一正极板，及一负极板；一腔室，包括：一进气法兰，一出气法兰，一rf连接法兰及一加热管，工艺气体装在该进气法兰上，该加热管通过压块均匀分布在腔体外侧，rf电源通过该rf连接法兰与反应器连接；一气路系统，包括一汇流箱，设置于炉腔侧，该汇流箱包括六路工艺气体管和一路n2管；一真空管路，包括一干泵，一分子泵，一罗茨泵，及一控制阀门；一rf电源，采用了13.56mhz的电源发生器，匹配器安装在腔体下部；及一氟清理装置，用于通过氟离子清理pecvd炉内的硅。中国专利文献cn108541278a公开了一种sic单晶生长炉的清理方法，该方法是使用气体对sic单晶生长炉进行清理的方法，所述sic单晶生长炉具备至少表面由3c－sic多晶体构成的腔室内基材，所述3c－sic多晶体的通过粉末xrd分析而得到的(111)面相对于其它晶面的强度比为85％以上且100％以下，在所述清理方法中，使混合气体以非等离子体状态在所述sic单晶生长炉内流通，来选择性地除去堆积于该sic单晶生长炉内的sic堆积物，所述混合气体是惰性气体和空气中的至少一方与氟气的混合气体，所述混合气体由1体积％以上且20体积％以下的氟气和80体积％以上且99体积％以下的惰性气体组成，sic单晶生长炉内的温度为200℃以上且500℃以下。但以上清理方法，都是采用特殊气体进行清理，成本相对较高，且炉体结构设计复杂才能实现其效果，无法满足小微型企业的需求。另外，采用传统的人工刀具清理方式，易造成炉具消耗、损伤。因此，有必要设计一种新的处理方式，以提高清理效率，降低生产成本，减少影响产品质量的不利因素。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供一种提高石墨炉具清理效率的处理方法，该方法可以降低石墨炉具表面的沉积物及涂层粘结性，在进行清理时通过打磨、抛光方式取代刀具清理，减少炉具消耗与损伤，提高清理效率，降低劳动强度。同时该方法简单易行，具有清理效率高、清理效果好等优势。本发明的技术方案如下：一种提高石墨炉具清理效率的处理方法，包括以下步骤：1)炉具初始加工过程中，控制炉具整体的表面粗糙度，使加工完成后的炉具整体的表面粗糙度ra为5-6um；2)炉具安装后，由于装炉方式是不变的，根据炉具长期的生产过程获知炉具上的主要沉积部位包括石墨套筒的内表面、石墨料盘面向反应腔室的一面以及反应腔室内处于反应区的炉具表面；3)在进行新一炉生产前，使用100-500目砂纸对石墨炉具主要沉积部位表面进行粗抛光，抛光时炉具平面、弧面直接水平方向进行打磨，圆柱面进行转动打磨，直至打磨到露出石墨即可；4)粗抛光后再使用800-2000目砂纸进行精抛光，精抛光时对于平面要转圈式打磨，圆面、弧面仍是转动打磨，最终精抛光后的粗糙度ra为0.5-1um。优选的，步骤1)中，炉具初始加工过程中，通过控制进给速度和车削刀具的选用来控制炉具整体的表面粗糙度。优选的，步骤1)中，加工完成后的炉具整体的表面粗糙度ra为5um。优选的，步骤3)中，粗抛光后的粗糙度ra为3-4um。进一步优选的，步骤3)中，粗抛光后的粗糙度ra为3um。优选的，步骤4)中，精抛光后的粗糙度ra为0.5um。优选的，精抛光完毕后采用表面粗糙度测量仪确定抛光部位的石墨炉具表面粗糙度值。本发明的有益效果在于：1、本发明提高石墨炉具清理效率的处理方法，在前期生产加工过程中，就控制炉具表面的粗糙度，为后续的抛光打磨提供一个较好的基础。2、本发明根据炉具生产后的多次观察，会准确获知主要沉积部位，对会沉积涂层的部位进行抛光处理，严格控制此类部位的表面粗糙度，通过降低表面粗糙度，在降低涂层与炉具表面的粘结性的同时又能保证涂层在炉内不会因自然剥落而影响产品的沉积。3、本发明提高石墨炉具清理效率的处理方法，通过对主要沉积部位进行抛光打磨处理，做到有的放矢，使抛光打磨后的炉具表面能够满足新一炉的洁净度要求，采用本方法使得炉具清理效率提高50％-70％，炉具损耗速率降低30％-50％，产品良品率提升1-2倍。附图说明图1为cvd炉内石墨炉具表面沉积示意图；其中：1为炉具，2为气流方向，3为沉积的涂层。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例1：如图1所示，本实施例提供一种提高石墨炉具清理效率的处理方法，包括以下步骤：1)炉具初始加工过程中，由机械加工控制表面粗糙度。具体机械加工过程中通过控制车削进给速度和车削刀具的选用来得到一个表面粗糙度，炉具整体的粗糙度相同，加工完成后粗糙度ra为6um；2)炉具安装完成后，由于装炉方式是不变的，所以根据长期生产经验确定石墨炉具上的主要沉积部位，主要沉积部位包括石墨套筒的内表面、石墨料盘面向反应腔室的一面以及反应腔室内处于反应区的炉具表面；3)在进行新一炉生产前，使用320目砂纸对石墨炉具沉积部位表面进行人工粗抛光，炉具平面、弧面直接水平方向进行打磨，圆柱面进行转动打磨，目的是去除表面的大部分涂层，打磨时看到露出石墨即可，粗抛光后的粗糙度ra为4um；4)步骤3)粗抛光完成后，再使用1200目砂纸进行人工精抛光，此时对于平面要转圈式打磨，圆面、弧面仍是转动打磨，最终精抛光后的粗糙度ra为1um。确定表面粗糙度时，采用表面粗糙度测量仪确定抛光后的石墨炉具表面粗糙度值。利用本实施例清理方法，清理效率相对提高了10％，规避了刀具对炉具的损伤，炉具表面损耗降低5％，出炉产品相对同样工艺及装炉条件良品率提升1/2。出炉后表面进行粗抛时，虽然相对刀具效率高，但涂层结合较牢固，粗抛占用了抛光时间的2/3。与传统刀具清理方式相比，实施例1抛光方式清理后炉具表面粗糙度对清理效率、炉具重复使用次数、成本消耗和产品良品率的影响。得到的效率、使用、成本、良品率与传统刀具清理比较，结果见下表1：表1：本发明抛光方式清理与传统刀具清理效果对比影响项目传统刀具清理抛光方式清理清理耗时0.5h0.25h炉具重复使用次数60次80次成本消耗40万元15万元良品率50％75％实施例2：一种提高石墨炉具清理效率的处理方法，操作步骤如实施例1所述，其不同之处在于：步骤1)中，加工完成后粗糙度ra为5um；步骤3)中，使用100目砂纸对石墨炉具沉积部位表面进行人工粗抛光，粗抛光后的粗糙度ra为3um；步骤4)中，使用800目砂纸进行人工精抛光，最终精抛光后的粗糙度ra为0.5um。实施例3：一种提高石墨炉具清理效率的处理方法，操作步骤如实施例1所述，其不同之处在于：步骤3)中，使用500目砂纸对石墨炉具沉积部位表面进行人工粗抛光，粗抛光后的粗糙度ra为3um；步骤4)中，使用2000目砂纸进行人工精抛光，最终精抛光后的粗糙度ra为0.5um。当前第1页12