一种用于CVD设备的焊接式多层匀气盘加工工艺制造技术

技术编号:39440307 阅读:13 留言:0更新日期:2023-11-19 16:23
本发明专利技术公开一种CVD设备焊接式多层匀气盘制作方法,方法步骤包括:单件机加;单件检验;超声清洗;真空烘干;焊接一;焊后机加;焊接二;热处理;遮蔽;研磨;去遮蔽;校形;车加工;表面抛光;超声波脱脂清洗;表面吹干;真空干燥。该方法能满足焊接类多层匀气盘平面度≤0.02mm,平行度≤0.02mm,位置度≤0.1mm。焊接和热处理属于热加工,零件会产生变形,且变形量较大,无法满足平面度≤0.02mm,平行度≤0.02mm、位置度≤0.1mm的要求,且热处理后材料较软,车、铣加工产生的铝屑会堵住匀气盘孔,使匀气盘失去功能。该工艺适用于焊接式双层、多层的一阶孔、二阶孔、三阶孔、多阶孔匀气盘。多阶孔匀气盘。

【技术实现步骤摘要】
一种用于CVD设备的焊接式多层匀气盘加工工艺


[0001]本专利技术涉及半导体设备部件洁净清洗
,具体涉及一种用于CVD设备的焊接式多层匀气盘加工工艺。

技术介绍

[0002]CVD工艺是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术。匀气盘作为CVD工艺腔体内的关键零部件,气体通过匀气盘直接在晶圆表面上沉积薄膜,在保证沉积膜具有良好的薄膜均一性能上具有非常重要的作用,而薄膜匀一性在很大程度上取决于匀气盘的结构精度及结构性能。
[0003]CVD设备的焊接式多层匀气盘是半导体制程工艺中的核心部件,其形状复杂,加工过程包含机加、焊接、热处理等多种不同工序,焊接和热处理属于热加工,零件会产生变形,且变形量较大,无法满足平面度≤0.02mm,平行度≤0.02mm、位置度≤0.1mm的要求,且热处理后材料较软,车、铣加工产生的铝屑会堵住匀气盘孔,使匀气盘失去功能。对薄膜的均一性有严重的影响。因此,需要开发CVD设备的焊接式多层匀气盘加工工艺。

技术实现思路

[0004]针对上述问题,本申请提供了一种用于CVD设备的焊接式多层匀气盘加工工艺,该工艺满足平面度、平行度和位置度要求。
[0005]为实现上述目的,本申请的技术方案为:CVD设备的焊接式多层匀气盘加工工艺,具体步骤如下:步骤一:单个零件进行机加工;步骤二:单个零件加工后进行检验;步骤三:超声清洗,将单个零件浸入超声清洗槽中进行超声清洗;步骤四:使用真空烘箱对单个零件进行加热干燥;步骤五:焊接一,将零件二和零件三在千级无尘室内进行焊接,形成组件一;步骤六:焊后机加,对组件一的焊接部位进行R角铣加工;步骤七:焊接二,将零件一、零件四和组件一,在千级无尘室内进行焊接,形成焊接式多层匀气盘;步骤八:将完成焊接的多层匀气盘转运至热处理炉,进行热处理;步骤九:将完成热处理的焊接式多层匀气盘转运至遮蔽室,对匀气盘孔进行遮蔽;步骤十:对遮蔽匀气盘孔的多层匀气盘转运至研磨室,对其匀气盘孔面进行研磨;步骤十一:对研磨后的焊接式多层匀气盘孔进行去遮蔽;步骤十二:采用校形工装对焊接式多层匀气盘的连接管进行校形;步骤十三:对焊接式多层匀气盘进行车加工;步骤十四:将车加工后的焊接式多层匀气盘转运至打磨室,对其表面进行打磨;步骤十五:将完成抛光的焊接式多层匀气盘转运至清洗室,进行超声波清洗。
[0006]步骤十六:采用高纯氮气对多层匀气盘进行表面吹扫,使表面无水迹;步骤十七:使用真空烘箱将多层匀气盘烘干,温度 125℃,干燥时间3h。
[0007]进一步优选方案是,步骤五中焊接一,电流70

150A,电压12

20V,保护气体为He,气体流量12

18L/min;进一步优选方案是,步骤六中铣R角,主轴转速为5000mm/min,走刀速度1500mm/min进行加工;进一步优选方案是,步骤七中焊接二,电流120

220A,电压8

12V,保护气体为Ar,气体流量12

18L/min;进一步优选方案是,步骤八中热处理,焊接式多层匀气盘随热处理炉加热到240℃,保温3h,空冷直到室温22
°
;进一步优选方案是,步骤九对焊接式多层匀气盘中4008个φ1mm的匀气盘孔进行遮蔽,遮蔽的物质采用有机固体,将有机固体进行加热到80

110℃,变成液态,将焊接式多层匀气盘浸入到液体中,使其匀气盘孔内充满液体,进行限位保证其腔内无液体进入,在进行冷却,将温度减低到20

25℃,保温1

2h,通过温度的变化,实现“固



固”相互转化,对匀气盘孔遮蔽;进一步优选方案是,步骤十对焊接式多层匀气盘孔面进行研磨,采用单面研磨机,对单面研磨机进行改造设计,设计缸径,实现多个零件一起研磨。研磨机旋转速度为(30

45)rpm,研磨液为研磨砂、研磨油和水的混合物,配比为0.2:1:10,并采用零件同等重量进行配重,降低时间2

4h。
[0008]进一步优选方案是,步骤十一对CVD设备焊接式多层匀气盘中遮蔽的匀气盘孔去遮蔽,超声清洗槽中加入水和去除剂,比例为1:3

1:12,加热到60℃以上,将焊接式多层匀气盘放入超声波槽中浸泡30

40min,浸泡过程中往焊接式多层匀气盘的Tube里吹气,3

8min,浸泡完成后取出,用热水对焊接式多层匀气盘进行清洗,清洗完成后进行干燥,干燥时间为0.5

2h;进一步优选方案是,步骤十二对焊接式多层匀气盘进行校形,采用校形工装、刀口角尺和塞尺,进行校形和检验;进一步优选方案是,步骤十三对焊接式多层匀气盘进行表面抛光,使用600#砂纸,去除划痕;进一步优选方案是,步骤十四对焊接式多层匀气盘进行超声波脱脂清洗;进一步优选方案是,步骤十五对焊接式多层匀气盘进行吹干,去除表面残存水迹,防止水痕形成;进一步优选方案是,步骤十六对焊接式多层匀气盘进行加热干燥处理,烘干温度 120

160℃,干燥时间1

3h;目的是使多层匀气盘的内外表面充分干燥。
[0009]本专利技术由于采用以上技术方案,与现有技术相比能够实现如下的有益效果:1 .本专利技术增加遮蔽工序,利用有机物对匀气盘孔进行遮蔽,有效阻止后续研磨工序中的研磨液、研磨砂和铝屑进行匀气盘腔体内,减少污染。
[0010]2.本专利技术增加研磨工序,利用单面研磨机对匀气盘孔面进行研磨,保证匀气盘在焊接和热处理后可以直接加工,满足平面度、平行度要求且表面不会产生毛刺,也不会堵住匀气盘孔。
[0011]3.本专利技术增加去遮蔽工序,利用有机物去除剂对匀气盘孔去除遮蔽。
[0012]4.本专利技术增加校形工序,基于匀气盘孔面,通过基准转换,利用校形工装对Tube进行校形。
具体实施方式
[0013]下面结合对本专利技术作进一步说明。本申请提供了一种用于CVD设备的焊接式多层匀气盘加工工艺,该工艺满足平面度、平行度和位置度要求。
[0014]具体步骤如下:步骤一:单个零件进行机加工;步骤二:单个零件加工后进行检验;步骤三:超声清洗,将单个零件浸入超声清洗槽中进行超声清洗;步骤四:使用真空烘箱对单个零件进行加热干燥;步骤五:焊接一,将零件二和零件三在千级无尘室内进行焊接,形成组件一;步骤六:焊后机加,对组件一的焊接部位进行R角铣加工;步骤七:焊接二,将零件一、零件四和组件一,在千级无尘室内进行焊接,形成焊接式多层匀气盘;步骤八:将完成焊接的多层匀气盘转运至热处理炉,进行热处理;步骤九:将完成热处理的焊接式多层匀气盘转运至遮蔽室,对匀气盘孔进行遮蔽;步骤十:对遮蔽匀气盘孔的多层匀气盘转运至研磨室,对匀气盘孔面进行研磨;步骤十一:对研磨后的焊接式多层匀气盘孔进行去遮蔽;步骤十二:采用校形工装对焊接式多层匀气盘的连接管进行校形本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CVD设备焊接式多层匀气盘制作方法,其特征在于,包括步骤如下:步骤一,将单个零件进行机加工;步骤二,单个零件加工后进行检验;步骤三,将单个零件进行超声清洗,将单个零件浸入超声清洗槽中进行超声清洗;步骤四,超声清洗后,使用真空烘箱对单个零件进行加热干燥;步骤五,焊接一,将零件二和零件三在千级无尘室内进行焊接,形成组件一;步骤六,焊后机加,对组件一的焊接部位进行R角铣加工;步骤七,焊接二,将零件一、零件四和组件一,在千级无尘室内进行焊接,形成焊接式多层匀气盘;步骤八,将完成焊接的多层匀气盘转运至热处理炉,进行热处理;步骤九,将完成热处理的焊接式多层匀气盘转运至遮蔽室,对匀气盘孔进行遮蔽;步骤十,对遮蔽的多层匀气盘转运至研磨室,对其匀气盘孔面进行研磨;步骤十一,对研磨后的焊接式多层匀气盘孔进行去遮蔽;步骤十二,采用校形工装对焊接式多层匀气盘的连接管进行校形;步骤十三,对焊接式多层匀气盘进行车加工;步骤十四,将车加工后的CVD设备焊接式多层匀气盘转运至打磨室,采用600#砂纸对其表面进行打磨抛光;步骤十五,将完成打磨抛光的焊接式多层匀气盘转运至清洗室,进行超声波脱脂清洗;步骤十六,采用高纯氮气对多层匀气盘进行表面吹扫,使表面无水迹;步骤十七,使用真空烘箱将多层匀气盘烘干,温度 125℃,干燥时间3h。2.根据权利要求1所述的一种CVD设备焊接式多层匀气盘制作方法,其特征在于,所述步骤五中焊接一,电流70

150A,电压12

20V,保护气体为He,气体流量12

18L/min。3.根据权利要求1所述的一种CVD设备焊接式多层匀气盘制作方法,其特征在于,所述步骤六中铣R角,主轴转速为5000mm/min,走刀速度1500mm/min进行加工。4.根据权利要求1所述的一种CVD设备焊接式多层匀气盘制作方法,其特征在于,所述步骤七中焊接二,电流120

220A,电压8

12V,保护气体为Ar,气体流量12

18L/min。5.根据权利要求1所述的一种CVD设备焊接式多层匀气盘制作方法,其特征在于,所述步骤八中热处理,加热到240℃,保温3h,空冷直到室温22℃。6.根据权利要求1所述的一种CVD设备焊接式多层匀气盘制作方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘虹安朋娜李文明
申请(专利权)人:沈阳富创精密设备股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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