本发明涉及tft-lcd(薄膜晶体管液晶显示器)制造技术领域，具体是一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法。
背景技术：
tft-lcd(薄膜晶体管液晶显示器)制造工艺中的干式刻蚀(dryetch)工艺是指在真空腔室内部，通过等离子体刻蚀去除在lcd玻璃基板(lcdglass)上形成的金属(mo，ta，al，ito)和绝缘膜(si，sinx)的工艺。
受这种等离子体刻蚀环境的影响，真空腔室的耗材因为腐蚀性需要周期性的更换，进行维护管理。其中上部电极作为耗材中的核心部件，具有提供气体(gas)均匀喷射口的功能。上部电极通过在铝合金表面进行阳极氧化处理，以达到提高等离子体环境中的耐腐蚀性和绝缘性。高品质的上部电极，可以延长更换周期，提高运行率的效果。目前，为了延长其使用寿命，在形成阳极氧化膜后再对孔周围进行等离子熔射，来加强耐腐蚀性和绝缘性。
10.5代tft-lcd是目前lcd行业最大尺寸的产品，相对于8.5、7、6代等产品，其干式刻蚀所用的上部电极耗材尺寸也是最大的。上部电极应用于tet-lcd干式刻蚀制造设备内，大多数为铝制品，在对阳极氧化膜表面进行等离子熔射后，赋予上部电极良好的耐电压、阻抗及耐腐蚀性能。
干式刻蚀的大型化(10.5g)意味着更高的注入能量(rfpower)，应用更大量的腐蚀性等离子气体，因此对于上部电极皮膜及涂层的电气性能，其品质要求高于8.5g及以下的阳极氧化膜和涂层膜性能要求。
上部电极的电气性能包括耐电压、阻抗、耐腐蚀性等，这些重要的性能参数均与阳极氧化膜和熔射涂层的厚度密切相关。因此，有必要设计一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，来降低上部电极在使用端上线时形成电弧与击穿的发生率，以延长上部电极的使用寿命。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，能够获得所需厚度的熔射涂层，以提高上部电极的脆弱部位的绝缘性及耐腐蚀性，且能够降低在使用端上线时形成电弧与击穿的发生率，并可延长上部电极的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
s1.遮蔽：选用一块表面均布有圆孔的不锈钢板，其中所述圆孔的内径大于待熔射的上部电极上的电极孔的内径，将所述的不锈钢板覆盖并固定在待熔射的上部电极的表面，要求不锈钢板上的圆孔与待熔射的上部电极上的电极孔一一对应，待熔射的上部电极中，从圆孔中露出的表面为熔射面，其他部位为非熔射面，并被所述不锈钢板遮蔽；
s2.喷砂：对步骤s1中被不锈钢板遮蔽的上部电极的熔射面进行喷砂处理，使得所述熔射面的粗糙度达到2～5μm；
s3.等离子喷涂：对经步骤s2喷砂处理后的上部电极的熔射面进行等离子喷涂，在所述的熔射面上形成厚度为170～230μm的熔射涂层；
s4.去除遮蔽：将经步骤s3等离子喷涂后的上部电极上遮蔽的不锈钢板去除；
s5.一次清洗：采用干冰清洗的方式对去除不锈钢板后的上部电极的表面进行清洗，去除所述上部电极的熔射面与非熔射面交界处间接附着且附着力低的熔射涂层；
s6.检查：对经步骤s5清洗后的上部电极上的熔射涂层进行外观和尺寸检查；
s7.二次清洗：采用高压清洗的方式对经步骤s6检查后的上部电极上的电极孔进行清洗，去除所述上部电极的电极孔的内壁上残留的粉尘及灰尘；
s8.干燥：对经步骤s7清洗后的上部电极进行烘干，其中烘干温度为40～60℃，烘干时间为2～5小时，最终得到在电极孔的四周形成有熔射涂层的上部电极。
进一步的，所述的步骤s1中，所述的不锈钢板与待熔射的上部电极的尺寸大小相同，不锈钢板的表面上均布的圆孔数量与待熔射的上部电极上的电极孔的数量相同。
进一步的，所述的步骤s1中，所述圆孔的内径为9.95～10.05mm，所述电极孔的内径为1～2mm。
进一步的，所述的步骤s1中，一一对应的圆孔与电极孔保持同心。
进一步的，所述的步骤s1中，所述的不锈钢板采用耐高温双面胶带粘接在所述上部电极的表面。
进一步的，所述耐高温双面胶带的厚度大于经等离子喷涂后的上部电极的熔射面上形成的熔射涂层的厚度。
进一步的，所述的步骤s2中，喷砂所采用的砂料选用碳化硅和白刚玉中的一种，喷砂所采用的喷枪的喷砂距离为200～800mm，压缩空气的压力为0.2～0.4mpa。
进一步的，所述的步骤s3中，等离子喷涂所采用的粉末选用y2o3、al2o3、yf3和yag(钇铝石榴石)粉末中的一种，等离子喷涂所采用的等离子枪的熔射距离为90～150mm，等离子枪的摆动速度为400～2000mm/s，送粉量为10～30g/min，等离子电压为30～40v，等离子电流为700～900a。
进一步的，所述的步骤s5中，干冰清洗所采用的喷头的喷射距离为90～150mm，喷头的摆动速度为400～2000mm/s，喷头的喷射压力为0.1～0.5mpa。
进一步的，所述的步骤s7中，高压清洗所采用的水枪的清洗距离为500～1000mm，水枪的清洗压力为60～150bar。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用表面均不有圆孔的不锈钢板来遮蔽上部电极，其中圆孔的内径大于电极孔的内径，且圆孔与电极孔一一对应，并采用耐高温双面胶带实现不锈钢板的固定，在露出上部电极熔射面的同时，有效保护了上部电极的非熔射面。
2、本发明采用喷砂的方式在熔射面形成2～5μm的粗糙度，能够有效提高熔射涂层的附着力。
3、本发明采用等离子喷涂方式并选用相应的熔射条件进行熔射，能够在熔射面形成厚度为170～230μm的熔射涂层，能够明显提高上部电极的脆弱部位，即电极孔四周部位的绝缘性及耐腐蚀性，能够降低在使用端上线时形成电弧与击穿的发生率，延长了上部电极的使用寿命。
4、本发明针对间接附着且附着力偏低的熔射涂层，采用干冰清洗的方式进行去除，避免了该部分的熔射涂层在上部电极工作时发生脱落，能够有效防止上部电极在使用端工作时干式刻蚀设备引起的粉尘报警。
5、本发明在包装前采用高压清洗的方式，能够有效去除电极孔的内壁残留的粉尘及灰尘，保持了上部电极的洁净度。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明中上部电极的结构示意图。
图3为本发明中不锈钢板的结构示意图。
图4为本发明中遮蔽后的上部电极的局部结构放大示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-4，一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，具体包括以下步骤：
s1.遮蔽：选用一块表面均布有圆孔4的不锈钢板2，其中圆孔4的内径大于待熔射的上部电极1上的电极孔3的内径，将不锈钢板2覆盖并固定在待熔射的上部电极1的表面，要求不锈钢板2上的圆孔4与待熔射的上部电极1上的电极孔3一一对应，待熔射的上部电极1中，从圆孔中4露出的表面为熔射面，其他部位为非熔射面，并被不锈钢板2遮蔽。
其中，上部电极1能够应用于10.5代、8.5代、7代和6代tft-lcd中任意一代产品制造过程中的干式刻蚀工艺。
具体的，不锈钢板2与待熔射的上部电极1的尺寸大小相同，不锈钢板2的表面上均布的圆孔4的数量与待熔射的上部电极1上的电极孔3的数量相同；且圆孔4的内径为10mm，电极孔3的内径为1mm；同时，一一对应的圆孔4与电极孔3保持同心。由此，可在电极孔3的四周形成大小一致、分布均匀的熔射涂层，进而能够提高电极孔3四周部位的绝缘性及耐腐蚀性。
此外，不锈钢板2采用耐高温双面胶带粘接在上部电极1的表面，且耐高温双面胶带的厚度大于后续经等离子喷涂后的上部电极的熔射面上形成的熔射涂层的厚度，以保证不锈钢板2与上部电极1之间具有一个合理的间隙，使得形成的熔射涂层不会与不锈钢板2发生粘连。
s2.喷砂：对步骤s1中被不锈钢板遮蔽的上部电极的熔射面进行喷砂处理，使得熔射面的粗糙度ra达到5μm。
具体的，喷砂的条件为：
(1)、砂料选用白刚玉；
(2)、喷枪的喷砂距离，即喷枪与熔射面之间的距离为600mm；
(3)、压缩空气的压力为0.4mpa。
采用上述的喷砂条件，既不会破坏上部电极表面的阳极氧化膜(保护膜)，又能够保证经喷砂处理后的不锈钢板不会局部鼓包、翘起的情况。
s3.等离子喷涂：对经步骤s2喷砂处理后的上部电极的熔射面进行等离子喷涂，在熔射面上形成厚度为200μm的熔射涂层。
具体的，等离子喷涂的条件为：
(1)、粉末选用y2o3；
(2)、等离子枪的熔射距离，即等离子枪与熔射面之间的距离为120mm；
(3)、等离子枪的摆动速度为1500mm/s；
(4)、送粉量为20g/min；
(5)、等离子电压为30v；
(6)、等离子电流为850a。
需要说明的是，在熔射过程中，需注意送粉的均匀性及熔射涂层的外观情况，以保证不会出现未熔点、黑点、异物等异常情况。此外，在熔射过程中，应当开启等离子枪的冷却气进行冷却，以防止上部电极本身的温度过高。
s4.去除遮蔽：将经步骤s3等离子喷涂后的上部电极上遮蔽的不锈钢板去除。
需要说明的是，由于不锈钢板与上部电极是通过耐高温双面胶带粘接固定的，因此去除过程中根据耐高温双面胶带的粘性可能会有些难撕，尤其是在不锈钢板的四角，由于其是呈尖锐的角度，因此应当避免刮到上部电极的表面而引起划痕或露白。
s5.一次清洗：采用干冰清洗的方式对去除不锈钢板后的上部电极的表面进行清洗，去除上部电极的熔射面与非熔射面交界处间接附着且附着力低的熔射涂层。
具体的，干冰清洗的条件为：
(1)、喷头的喷射距离，即喷头与上部电极表面之间的距离为90mm；
(2)、喷头的摆动速度为1200mm/s；
(3)、喷头的喷射压力为0.5mpa。
s6.检查：对经步骤s5清洗后的上部电极上的熔射涂层进行外观和尺寸检查，以获得外观完整、无缺角的熔射涂层，并保证熔射涂层的厚度为200μm。
s7.二次清洗：采用高压清洗的方式对经步骤s6检查后的上部电极上的电极孔进行清洗，去除上部电极的电极孔的内壁上残留的粉尘及灰尘。
具体的，高压清洗的条件为：
(1)、水枪的清洗距离，即水枪与上部电极表面之间的距离为800mm；
(2)、水枪的清洗压力为140bar。
s8.干燥：对经步骤s7清洗后的上部电极进行烘干，其中烘干温度为60℃，烘干时间为4小时，最终得到在电极孔的四周形成有熔射涂层(厚度为200μm)的上部电极。
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
故以上仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。
1.一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
s1.遮蔽：选用一块表面均布有圆孔的不锈钢板，其中所述圆孔的内径大于待熔射的上部电极上的电极孔的内径，将所述的不锈钢板覆盖并固定在待熔射的上部电极的表面，要求不锈钢板上的圆孔与待熔射的上部电极上的电极孔一一对应，待熔射的上部电极中，从圆孔中露出的表面为熔射面，其他部位为非熔射面，并被所述不锈钢板遮蔽；
s2.喷砂：对步骤s1中被不锈钢板遮蔽的上部电极的熔射面进行喷砂处理，使得所述熔射面的粗糙度达到2～5μm；
s3.等离子喷涂：对经步骤s2喷砂处理后的上部电极的熔射面进行等离子喷涂，在所述的熔射面上形成厚度为170～230μm的熔射涂层；
s4.去除遮蔽：将经步骤s3等离子喷涂后的上部电极上遮蔽的不锈钢板去除；
s5.一次清洗：采用干冰清洗的方式对去除不锈钢板后的上部电极的表面进行清洗，去除所述上部电极的熔射面与非熔射面交界处间接附着且附着力低的熔射涂层；
s6.检查：对经步骤s5清洗后的上部电极上的熔射涂层进行外观和尺寸检查；
s7.二次清洗：采用高压清洗的方式对经步骤s6检查后的上部电极上的电极孔进行清洗，去除所述上部电极的电极孔的内壁上残留的粉尘及灰尘；
s8.干燥：对经步骤s7清洗后的上部电极进行烘干，其中烘干温度为40～60℃，烘干时间为2～5小时，最终得到在电极孔的四周形成有熔射涂层的上部电极。
2.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s1中，所述的不锈钢板与待熔射的上部电极的尺寸大小相同，不锈钢板的表面上均布的圆孔数量与待熔射的上部电极上的电极孔的数量相同。
3.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s1中，所述圆孔的内径为9.95～10.05mm，所述电极孔的内径为1～2mm。
4.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s1中，一一对应的圆孔与电极孔保持同心。
5.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s1中，所述的不锈钢板采用耐高温双面胶带粘接在所述上部电极的表面。
6.根据权利要求5所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述耐高温双面胶带的厚度大于经等离子喷涂后的上部电极的熔射面上形成的熔射涂层的厚度。
7.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s2中，喷砂所采用的砂料选用碳化硅和白刚玉中的一种，喷砂所采用的喷枪的喷砂距离为200～800mm，压缩空气的压力为0.2～0.4mpa。
8.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s3中，等离子喷涂所采用的粉末选用y2o3、al2o3、yf3和yag粉末中的一种，等离子喷涂所采用的等离子枪的熔射距离为90～150mm，等离子枪的摆动速度为400～2000mm/s，送粉量为10～30g/min，等离子电压为30～40v，等离子电流为700～900a。
9.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s5中，干冰清洗所采用的喷头的喷射距离为90～150mm，喷头的摆动速度为400～2000mm/s，喷头的喷射压力为0.1～0.5mpa。
10.根据权利要求1所述的一种应用于干式刻蚀工艺的上部电极等离子熔射方法，其特征在于：所述的步骤s7中，高压清洗所采用的水枪的清洗距离为500～1000mm，水枪的清洗压力为60～150bar。
技术总结