离子注入机专用高压绝缘法兰及加工方法技术

本发明专利技术给出了一种离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法，包括以下步骤：先采用常规方法对法兰毛坯件正常粗加工得到法兰半成品；在法兰半成品正面加工出环槽，得到法兰工件；法兰工件静置消除应力并且进行退火处理；最后进行精加工，得到离子注入机专用高压绝缘法兰。法兰工件正面的环槽与法兰工件背面的阶梯槽口之间形成对称加工，使得整个法兰加工区域内应力平衡，并利用加工后静置和退火处理，进一步消除法兰工件的自身应力。本发明专利技术还给出了一种离子注入机专用高压绝缘法兰，采用上述加工方法得到离子注入机专用高压绝缘法兰。本离子注入机专用高压绝缘法兰安装后的双面的受力情况可抵消部分应力，受力点对称，不易形变，可以反复多次使用。可以反复多次使用。可以反复多次使用。

【技术实现步骤摘要】
离子注入机专用高压绝缘法兰及加工方法


[0001]本专利技术涉及一种离子注入机专用的连接法兰，特别涉及一种连接离子注入机的电磁聚焦系统与离子注入腔体的专用法兰。
[0002]本专利技术还涉及一种离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法。

技术介绍

[0003]半导体行业芯片加工过程中，加工晶圆需使用到离子注入机，离子注入中按温度区分为正常温度离子注入与超低温离子注入。
[0004]在超低温离子注入过程中，电磁聚焦系统与离子注入工艺腔体之间需使用高压绝缘法兰连接，离子注入工艺腔体中有等离子喷洒源(将等离子均匀注入到晶圆中)，在注入过程中，晶圆的温度状态为超低温。
[0005]连接电磁聚焦系统与离子注入工艺腔体内为高真空状态。
[0006]连接电磁聚焦系统与离子注入工艺腔体之间法兰的使用UHMW
‑
PE(高分子量聚乙烯)加工而成，传统工艺加工该法兰是通过将备好的毛坯料上锯床开中心方孔，开孔后将材料上数控铣床铣削成型，最后上钻床打孔，不双面对称加工，不退火，不静置消除因加工而带来的应力，造成工件形变，在使用时由于没有对称加工，该法兰受挤压后，两面受力点不均，不能完成有效密封，造成有漏点，空气泄露进真空腔体中，在晶圆超低温离子注入时，晶圆表面因泄露进的空气中的水分子凝聚于晶圆表面，产生冰霜并结冰，无法完成离子注入。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种消除法兰应力的离子注入机专用高压绝缘法兰。
[0008]本专利技术所要解决的技术问题是还提供一种离子注入机专用高压绝缘法兰。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法，包括以下步骤：
[0010]a)先采用常规方法对法兰毛坯件正常粗加工得到法兰半成品，法兰半成品背面具有与离子注入工艺腔体配合的阶梯槽口；
[0011]b)在步骤a)中得到的法兰半成品正面加工出环槽，得到法兰工件，环槽的深度与法兰半成品背面的阶梯槽口深度相同；
[0012]c)将步骤b)中得到的法兰工件静置消除应力；
[0013]d)将步骤c)中得到的法兰工件进行退火处理；
[0014]e)最后采用常规方法对步骤d)退火后得到的法兰工件进行精加工，得到离子注入机专用高压绝缘法兰。
[0015]作为本方法的优选，所述步骤d)中退火处理具体为：将步骤c)中得到的法兰工件放入烘箱中加热4
‑
8小时，温度为40℃
‑
100℃，随炉冷却4
‑
24小时。
[0016]作为本方法的优选，所述步骤c)中将步骤b)中得到的法兰工件静置1周消除应力。
[0017]采用这样的方法后，限定环槽的深度与法兰半成品背面的阶梯槽口深度相同，使得法兰工件正面的环槽与法兰工件背面的阶梯槽口之间形成对称加工，进而使整个法兰加工区域内应力平衡，并利用加工后静置和退火处理，进一步消除法兰工件的自身应力。
[0018]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种离子注入机专用高压绝缘法兰，采用上述的离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法得到离子注入机专用高压绝缘法兰。
[0019]作为本离子注入机专用高压绝缘法兰的优选，本离子注入机专用高压绝缘法兰采用UHMW
‑
PE材质。
[0020]采用这样的结构后，本离子注入机专用高压绝缘法兰安装后的双面的受力情况可抵消部分应力，受力点对称，不易形变，可以反复多次使用，在使用寿命内不会因为应力变化造成在高真空状态下使用中出现漏点现象，从而避免造成空气进入真空腔体，离子注入晶圆时不再因水分子凝结再晶圆表面而产生冰霜并结冰，能顺利完成离子注入。
附图说明
[0021]图1是本离子注入机专用高压绝缘法兰实施例一的结构示意图。
[0022]图2是图1沿A
‑
A向剖视图。
具体实施方式
[0023]实施例一
[0024]本离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法，包括以下步骤：
[0025]a)先采用常规方法对法兰毛坯件正常粗加工得到法兰半成品，法兰半成品背面12具有与离子注入工艺腔体配合的阶梯槽口12a，法兰毛坯件为UHMW
‑
PE材质；
[0026]b)在步骤a)中得到的法兰半成品正面11加工出环槽11a，得到法兰工件；
[0027]环槽11a的深度与法兰半成品背面12的阶梯槽口12a深度相同，法兰工件正面11的环槽11a与法兰工件背面12的阶梯槽口12a之间形成对称加工，使得整个法兰加工区域内应力平衡；
[0028]c)将步骤b)中得到的法兰工件静置1周消除应力；
[0029]d)将步骤c)中得到的法兰工件进行退火处理，具体为：将步骤c)中得到的法兰工件放入烘箱中加热6小时，温度为80℃，随炉冷却14小时；
[0030]e)最后采用常规方法对步骤d)退火后得到的法兰工件进行精加工，得到离子注入机专用高压绝缘法兰。
[0031]如图1至2所示,本离子注入机专用高压绝缘法兰正面11具有环槽11a，正面11还开有多个与电磁聚焦系统连接的通孔，背面12具有阶梯槽口12a，本离子注入机专用高压绝缘法兰的中心区域具有注入孔13，靠近电磁聚焦系统一侧的注入孔13内壁设有截面形状为连续方波状的凹槽13a，凹槽13a可以减轻爬电现象。
[0032]经测试，该离子注入机专用高压绝缘法兰可以反复多次使用，在使用寿命内不会因为应力变化造成在高真空状态下使用中出现漏点现象，从而避免造成空气进入真空腔体，漏点靠近等离子喷洒源的事故。
[0033]实施例二
[0034]本离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法，包括以下步骤：
[0035]a)先采用常规方法对法兰毛坯件正常粗加工得到法兰半成品，法兰半成品背面具有与离子注入工艺腔体配合的阶梯槽口，法兰毛坯件为UHMW
‑
PE材质；
[0036]b)在步骤a)中得到的法兰半成品正面加工出环槽，得到法兰工件；
[0037]环槽的深度与法兰半成品背面的阶梯槽口深度相同，法兰工件正面的环槽与法兰工件背面的阶梯槽口之间形成对称加工，使得整个法兰加工区域内应力平衡；
[0038]c)将步骤b)中得到的法兰工件静置1周消除应力；
[0039]d)将步骤c)中得到的法兰工件进行退火处理，具体为：将步骤c)中得到的法兰工件放入烘箱中加热4小时，温度为100℃，随炉冷却24小时；
[0040]e)最后采用常规方法对步骤d)退火后得到的法兰工件进行精加工，得到离子注入机专用高压绝缘法兰。
[0041]本离子注入机专用高压绝缘法兰正面具有环槽，正面还开有多个与电磁聚焦系统连接的通孔，背面具有阶梯槽口，本离子注入机专用高压绝缘法兰的中心区域具有注入孔，靠近电磁聚焦系统一侧的注入孔内壁设有截面形状为连续方波状的凹槽，凹槽可以减轻爬电现象。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法，包括以下步骤：a)先采用常规方法对法兰毛坯件正常粗加工得到法兰半成品，法兰半成品背面具有与离子注入工艺腔体配合的阶梯槽口；b)在步骤a)中得到的法兰半成品正面加工出环槽，得到法兰工件，环槽的深度与法兰半成品背面的阶梯槽口深度相同；c)将步骤b)中得到的法兰工件静置消除应力；d)将步骤c)中得到的法兰工件进行退火处理；e)最后采用常规方法对步骤d)退火后得到的法兰工件进行精加工，得到离子注入机专用高压绝缘法兰。2.根据权利要求1所述的离子注入机专用高压绝缘法兰的加工方法，其特征是：所述步骤d)中退火处理具体为：将步骤c)中得到的法兰工件放入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨陆晗，张磊，蒋中山，齐莉，孙巍泉，
申请(专利权)人：普乐合肥光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：