气体分配器的加工方法以及气体分配器的工装与流程

专利检索2025-07-08  13


本发明涉及半导体,尤其涉及一种气体分配器的加工方法以及气体分配器的工装。


背景技术:

1、化学气相沉积原子层沉积是半导体工艺中制备薄膜器件的关键步骤,传统的化学气相沉积设备均包含一个化学物质气体分配器,参与反应的化学物质从气体分配器中溢出,最终进入反应区域沉积在半导体工艺件上;组分均匀、厚度均匀、界面陡峭是薄膜生长的基本要求,提高薄膜生长的均匀性是持续改进化学气相沉积设备的核心任务,改进气体分配器的加工工艺是提高均匀性的主要方法;气体分配器的结构中通常含有数百乃至数千个等直径的小孔,加工中各孔径的微小差异及零件的平面度以及平行度对沉积层厚度均匀性构成直接影响,其中,与镀膜腔室安装一侧的平面度影响气体分配器安装的密封性,密封性好,保证气体均从小孔中溢出,密封性不好有气体从气体分配器和镀膜腔室的缝隙之间溢出,会造成镀膜厚度不均。朝向半导体工艺件一侧的平面度和平行度影响与待镀膜件的距离,极其微小的差距也会造成镀膜厚度的不同。

2、也就是说,气体分配器的平面度和平行度的要求精度非常高,且气体分配器最厚的位置为5mm~10mm,最薄的位置(也即开设若干个小孔的位置)厚度仅有1.5mm左右,现今的加工工艺中,将毛料放置在机床的夹具中将毛料夹紧,在加工过程中,毛料逐渐变薄,夹紧力不可避免地会导致气体分配器发生微量变形,后续还需要对气体分配器进行处理,纠正气体分配器的平面度和平行度,一方面,在加工阶段对气体分配器造成了变形,另一方面,纠正的步骤较为繁琐,纠正的效果也不能确保一定理想,报废的概率较高。

3、因此,亟需设计一种气体分配器的加工方法以及气体分配器的工装,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种气体分配器的加工方法,能够确保加工后的气体分配器两侧的平面度和平行度达到高精度要求,无需二次纠正。

2、本发明的另一个目的在于提供一种气体分配器的工装,能够确保气体分配器的加工精度,无需对气体分配器的平面度和平行度进行二次纠正。

3、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

4、气体分配器的加工方法,包括:

5、s10:在机床夹具上安装承托件,确保上述承托件的上表面的平面度在第一预设范围内;

6、s20:将毛料可拆安装于上述承托件,确保上述毛料的第一侧与上述承托件的上表面贴合;

7、s30:对上述毛料的第二侧进行机械加工,确保上述第二侧的平面度在第二预设范围内;

8、s40:将上述毛料从上述承托件拆下,翻面将上述毛料安装于上述承托件,确保上述第二侧与上述承托件的上表面贴合;

9、s50:对上述第一侧进行机械加工,确保上述第一侧的平面度在上述第二预设范围内,并确保上述第一侧与上述第二侧的平行度在第三预设范围内,形成气体分配器。

10、作为一个可选的方案,上述s50包括:

11、s51:对上述第一侧的大面进行机械加工;

12、s52:在上述大面上机械加工凹槽;

13、s53:确保上述大面的平面度和上述凹槽的平面度均在上述第二预设范围内,确保上述大面与上述第二侧的平行度在上述第三预设范围内,确保上述凹槽的底面与上述第二侧的平行度在第三预设范围内。

14、作为一个可选的方案,上述s53包括:

15、s531:测量上述大面的平面度、上述凹槽的平面度、上述大面与上述第二侧的平行度以及上述凹槽的底面与上述第二侧的平行度,如以上测量参数均落入各自的预设范围内,则上述气体分配器加工完成,如以上测量参数中的任一个超差,则执行s532;

16、s532:针对平面度或平行度超差的平面进行重新加工,直至上述s531中所有的测量参数落入各自的预设范围内。

17、作为一个可选的方案,上述s30包括:

18、s31:对上述第二侧进行机械加工,测量上述第二侧的平面度,如上述第二侧的平面度在上述第二预设范围内,则执行上述s40,如上述第二侧的平面度在上述第二预设范围外,则执行s32;

19、s32:针对上述第二侧平面度超差位置对上述第二侧再次进行械加工,测量上述第二侧的平面度,直至上述第二侧的平面度在上述第二预设范围内,执行s40。

20、作为一个可选的方案,上述气体分配器的加工方法还包括位于上述s50之后的s60,s60为:

21、将上述气体分配器拆下,放入后序治具中,在上述凹槽底面加工多个过气孔。

22、作为一个可选的方案,机械加工上述第二侧时,先粗车,机床夹具对应的主轴转速的范围为250r/min~350r/min,车削进给量为25mm/min~35mm/min,留0.05mm的余量,再进行精车;

23、机械加工上述大面时,先粗车,机床夹具对应的主轴转速的范围为250r/min~350r/min,车削进给量为25mm/min~35mm/min,留0.05mm的余量,再进行精车;

24、机械加工上述凹槽时,机床夹具对应的主轴转速的范围为250r/min~350r/min,车削进给量为4mm/min~7mm/min。

25、作为一个可选的方案,上述气体分配器的加工方法还包括s70,上述s70位于上述s20和上述s30之间,或上述s70位于上述s30和上述s40之间,上述s70为:

26、对上述毛料的外周进行机加工,确保上述毛料的外径在第四预设范围内。

27、气体分配器的工装,在上述的气体分配器的加工方法中使用,上述气体分配器的工装包括:

28、承托件,上述承托件包括相连的承托部和连接部,上述连接部凸设于上述连接部的下表面;

29、机床夹具,具有若干个夹爪,若干个上述夹爪能共同夹持上述连接部。

30、作为一个可选的方案,上述气体分配器的工装还包括锁紧件,上述锁紧件沿上述承托件的轴向穿设上述承托件与上述气体分配器连接,以将上述气体分配器固定于上述承托件。

31、作为一个可选的方案,上述锁紧件沿周向均布有多个,上述锁紧件为螺钉,上述气体分配器贯穿开设有多个螺纹孔,上述螺纹孔与上述螺钉一一对应连接。

32、本发明的有益效果在于:

33、本发明提供一种气体分配器的加工方法,通过在机床夹具设置承托件,当承托件的上表面的平面度在第一预设范围内,其平面度等级较高,再在承托件的上表面上安装毛料,对毛料的第二侧进行加工,并确保第二侧的平面度,在第二侧的平面度在第二预设范围后,符合工艺标准,翻面对第一侧进行加工,其加工基准为第二侧,第一侧加工好后,自身的平面度和与第二侧的平行度均合格后,将气体分配器拆下,整个过程中,毛料与机床夹具不接触,避免机床夹具的夹持力施加到气体分配器上,进而确保气体分配器从承托件上取下后,平面度和平行度不被影响,保证最终气体分配器的加工精度,且无需进行二次纠正,节省工序。

34、本发明还提供一种气体分配器的工装,通过承托件的设置,能够避免机床夹具直接夹持毛料,进而防止机床夹具对成品的气体分配器的周向产生夹持力,造成气体分配器的变形,同时能够提高气体分配器的加工精度。


技术特征:

1.气体分配器的加工方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的气体分配器的加工方法,其特征在于,所述s50包括:

3.根据权利要求2所述的气体分配器的加工方法,其特征在于,所述s53包括:

4.根据权利要求1所述的气体分配器的加工方法,其特征在于,所述s30包括:

5.根据权利要求2或3所述的气体分配器的加工方法,其特征在于,所述气体分配器的加工方法还包括位于所述s50之后的s60,所述s60为:

6.根据权利要求2或3所述的气体分配器的加工方法,其特征在于,机械加工所述第二侧(210)时,先粗车,机床夹具(10)对应的主轴转速的范围为250r/min~350r/min,车削进给量为25mm/min~35mm/min,留0.05mm的余量,再进行精车;

7.根据权利要求1-4任一项所述的气体分配器的加工方法,其特征在于,所述气体分配器的加工方法还包括s70,所述s70位于所述s20和所述s30之间,或所述s70位于所述s30和所述s40之间,所述s70为:

8.气体分配器的工装,其特征在于,在权利要求1-5任一项所述的气体分配器的加工方法中使用,所述气体分配器的工装包括:

9.根据权利要求8所述的气体分配器的工装,其特征在于,所述气体分配器的工装还包括锁紧件(30),所述锁紧件(30)沿所述承托件(20)的轴向穿设所述承托件(20)与所述气体分配器(200)连接,以将所述气体分配器(200)固定于所述承托件(20)。

10.根据权利要求9所述的气体分配器的工装,其特征在于,所述锁紧件(30)沿所述承托件(20)的周向均布有多个,所述锁紧件(30)为螺钉,所述气体分配器(200)贯穿开设有多个螺纹孔(230),所述螺纹孔(230)与所述螺钉一一对应连接。


技术总结
本发明属于半导体技术领域,公开了一种气体分配器的加工方法以及气体分配器的工装。气体分配器的加工方法为S10:在机床夹具上安装承托件,确保承托件的上表面的平面度在第一预设范围内;S20:将毛料可拆安装于承托件,确保毛料的第一侧与承托件的上表面贴合;S30:对毛料的第二侧进行机械加工,确保第二侧的平面度在第二预设范围内;S40:将毛料从承托件拆下,翻面将毛料安装于承托件,确保第二侧与承托件的上表面贴合;S50:对第一侧进行机械加工,确保第一侧的平面度在第二预设范围内,确保第一侧与第二侧的平行度在第三预设范围。该气体分配器的加工方法以及气体分配器的工装能够确保气体分配器两侧的平面度和平行度达到高精度要求,无需二次纠正。

技术研发人员:姚力军,潘杰,朱锦程,昝小磊
受保护的技术使用者:宁波江丰芯创科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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