CN111468909A - 一种半导体溅射腔保护罩加工方法及半导体溅射腔保护罩 - Google Patents

一种半导体溅射腔保护罩加工方法及半导体溅射腔保护罩 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种半导体溅射腔保护罩加工方法及半导体溅射腔保护罩，所述的加工方法包括：柱状结构的原料坯体依次经粗加工和精加工后得到保护罩，所述的保护罩为一端封口的中空结构罩体，包括环形薄壁以及位于环形薄壁一侧开口处的端盖；在对原料坯体粗加工形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量。本发明改变了传统的加工工艺，在保护罩的端盖预留厚度方向的加工余量，利用加工余量装夹保护罩进行后续精加工，加工完成后切除加工余量，此方法可以减少夹具装夹过程中材料的加工变形，节约加工时间。

Description

一种半导体溅射腔保护罩加工方法及半导体溅射腔保护罩
技术领域
本发明属于磁控溅射技术领域，涉及一种半导体溅射腔保护罩加工方法及半导体溅射腔保护罩。
背景技术
磁控溅射是物理气相沉积的一种，一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。磁控溅射的工作原理为：电子在电场的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移，简称E×B漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离岀大量的Ar来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。隨随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传递给靶原子，此靼原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。
磁控溅射装置包括保护罩，保护罩加工过程中需要设计多种夹具，例如需要设计与外圆直径、内圆直径、深度相匹配的夹具，车削内径时，将外圆包裹住。车削外圆时，将内圈撑开，防止车削时变形，加工中心铣孔和缺口时同样使用相似结构夹具，因此现有工艺需要使用大量专用夹具，夹具材料用量大，成本投入大、同时加工夹具时间长，夹具体积大，安装时费力，不适合批量加工。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种半导体溅射腔保护罩加工方法及半导体溅射腔保护罩，本发明改变了传统的加工工艺，在保护罩的端盖预留厚度方向的加工余量，利用加工余量装夹保护罩进行后续精加工，加工完成后切除加工余量，此方法可以减少夹具装夹过程中材料的加工变形，节约加工时间。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种半导体溅射腔保护罩加工方法，所述的加工方法包括：
柱状结构的原料坯体依次经粗加工和精加工后得到保护罩，所述的保护罩为一端封口的中空结构罩体，包括环形薄壁以及位于环形薄壁一侧开口处的端盖；在对原料坯体粗加工形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量。
由于保护罩的壁较薄，加工过程中容易因夹具装夹力度较大导致材料加工变形，因此本发明改变了传统的加工工艺，在保护罩的端盖预留厚度方向的加工余量，利用加工余量装夹保护罩进行后续精加工，加工完成后切除加工余量，此方法可以减少夹具装夹过程中材料的加工变形，节约加工时间。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的加工方法具体包括如下步骤：
S1对柱状结构的原料坯体进行粗加工，一体成型得到保护罩粗坯，所述的保护罩粗坯为一端封口的中空结构罩体，包括环形薄壁以及位于环形薄壁一侧开口处的端盖，在粗加工形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量；
S2在端盖中心处加工成型固定孔，夹具内撑固定孔，对保护罩粗坯的环形薄壁进行精加工得到保护罩精坯；
S3保护罩精坯的环形薄壁上按预设孔位铣出固定孔和通槽，环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯型缺口；
S4切除粗加工过程中预留的端盖加工余量，得到保护罩成品。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S1中，所述的原料坯体的高度为210～220mm，例如可以是210mm、211mm、212mm、213mm、214mm、215mm、216mm、217mm、218mm、219mm或220mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的原料坯体的直径为370～390mm，例如可以是370mm、371mm、372mm、373mm、374mm、375mm、376mm、377mm、378mm、379mm、380mm、381mm、382mm、383mm、384mm、385mm、386mm、387mm、388mm、389mm或390mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S1中，所述的粗加工过程包括依次进行的一次粗车和二次粗车。
优选地，所述的一次粗车过程具体包括：
使用钻头在原料胚体的一侧端面中心处钻孔形成加工孔，车床车刀伸入加工孔后沿加工孔周向外扩切削直至原料坯体内部掏空得到保护罩原坯，所述的保护罩原坯包括环壁以及位于环壁一侧开口处的端盖，在一次粗车形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量。
优选地，所述的加工孔的直径为40～60mm，例如可以是40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm或60mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的保护罩原坯的环壁外侧面的直径为360～380mm，例如可以是360mm、361mm、362mm、363mm、364mm、365mm、366mm、367mm、368mm、369mm、370mm、371mm、372mm、373mm、374mm、375mm、376mm、377mm、378mm、379mm或380mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的保护罩原坯的环壁内侧环面的直径为320～340mm，例如可以是320mm、321mm、322mm、323mm、324mm、325mm、326mm、327mm、328mm、329mm、330mm、331mm、332mm、333mm、334mm、335mm、336mm、337mm、338mm、339mm或340mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的保护罩原坯的高度为200～220mm，例如可以是200mm、201mm、202mm、203mm、204mm、205mm、206mm、207mm、208mm、209mm、210mm、211mm、212mm、213mm、214mm、215mm、216mm、217mm、218mm、219mm、220mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的保护罩原坯的开口端面至底面的深度为180～200mm，例如可以是180mm、181mm、182mm、183mm、184mm、185mm、186mm、187mm、188mm、189mm、190mm、191mm、192mm、193mm、194mm、195mm、196mm、197mm、198mm、199mm或200mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，预留了加工余量的端盖厚度为15～20mm，例如可以是15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或20mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的二次粗车过程包括：
保持预留了加工余量的端盖厚度不变，对保护罩原坯的环壁外侧面和内侧面进行二次粗车切削得到所述的保护罩粗坯，端盖与环壁外侧面的相接处形成垂直高度差；
优选地，所述的保护罩粗坯的环壁外侧面直径为355～365mm，例如可以是355mm、356mm、357mm、358mm、359mm、360mm、361mm、362mm、363mm、364mm或365mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的保护罩粗坯的环壁内侧面直径为340～350mm，例如可以是340mm、341mm、342mm、343mm、344mm、345mm、346mm、347mm、348mm、349mm或350mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的端盖与环壁外侧面的相接处形成5～8mm的垂直高度差，例如可以是5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm或8.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S2中，所述的固定孔直径为100～200mm，例如可以是100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm或200mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，对保护罩粗坯的环壁外侧面和环壁内侧面进行精加工得到保护罩精坯。
优选地，所述保护罩精坯的环壁外侧面直径比保护罩粗坯的环壁外侧面直径小3～8mm，例如可以是3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm或8.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述保护罩精坯的环壁内侧面直径比保护罩粗坯的环壁内侧面直径大3～8mm，例如可以是3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm或8.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的保护罩精坯的环壁厚度为2.5～4.5mm，例如可以是2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3.0mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm、3.9mm、4.0mm、4.1mm、4.2mm、4.3mm、4.4mm或4.5mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S3中，在保护罩精坯的环形薄壁上铣出第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽。
优选地，所述的第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对。
优选地，所述的通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对。
优选地，所述的第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线。
优选地，所述的第一固定孔的直径为8～12mm，例如可以是8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm、10.0mm、10.5mm、11.0mm、11.5mm或12.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的第二固定孔的直径为8～12mm，例如可以是8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm、10.0mm、10.5mm、11.0mm、11.5mm或12.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的第三固定孔的直径为50～60mm，例如可以是50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm或60mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的通槽宽度为20～25mm，例如可以是20.0mm、20.5mm、21.0mm、21.5mm、22.0mm、22.5mm、23.0mm、23.5mm、24.0mm、24.5mm或25.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为140～150mm，例如可以是140mm、141mm、142mm、143mm、144mm、145mm、146mm、147mm、148mm、149mm或150mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧。
优选地，所述的弧形缺口的宽度为60～70mm，例如可以是60mm、61mm、62mm、63mm、64mm、65mm、66mm、67mm、68mm、69mm或70mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的弧形缺口两端的直线距离为300～320mm，例如可以是300mm、301mm、302mm、303mm、304mm、305mm、306mm、307mm、308mm、309mm、310mm、311mm、312mm、313mm、314mm、315mm、316mm、317mm、318mm、319mm或320mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S4中，切除了加工余量后的保护罩成品的端盖厚度为5～8mm，例如可以是5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm或8.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供了一种半导体溅射腔保护罩，所述的保护罩按照第一方面所述的加工方法加工成型。
所述的保护罩为一端封口的中空结构罩体，包括环形薄壁以及位于环形薄壁一侧开口处的端盖。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的环形薄壁的内侧面直径为350～360mm，例如可以是350mm、351mm、352mm、353mm、354mm、355mm、356mm、357mm、358mm、359mm或360mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的环形薄壁的外侧面直径为340～350mm，例如可以是340mm、341mm、342mm、343mm、344mm、345mm、346mm、347mm、348mm、349mm或350mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的环形薄壁的厚度为2.5～3mm，例如可以是2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的端盖厚度为5～8mm，例如可以是5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm或8.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的保护罩的高度为200～210mm，例如可以是200mm、201mm、202mm、203mm、204mm、205mm、206mm、207mm、208mm、209mm或210mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的环形薄壁上开设第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽；
优选地，所述的第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对；
优选地，所述的通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对；
优选地，所述的第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
优选地，所述的第一固定孔的直径为8～12mm，例如可以是8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm、10.0mm、10.5mm、11.0mm、11.5mm或12.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的第二固定孔的直径为8～12mm，例如可以是8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm、10.0mm、10.5mm、11.0mm、11.5mm或12.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的第三固定孔的直径为50～60mm，例如可以是50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm或60mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的通槽宽度为20～25mm，例如可以是20.0mm、20.5mm、21.0mm、21.5mm、22.0mm、22.5mm、23.0mm、23.5mm、24.0mm、24.5mm或25.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为140～150mm，例如可以是140mm、141mm、142mm、143mm、144mm、145mm、146mm、147mm、148mm、149mm或150mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的环形薄壁远离端盖一侧开设阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧；
优选地，所述的弧形缺口的宽度为60～70mm，例如可以是60mm、61mm、62mm、63mm、64mm、65mm、66mm、67mm、68mm、69mm或70mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的弧形缺口两端的直线距离为300～320mm，例如可以是300mm、301mm、302mm、303mm、304mm、305mm、306mm、307mm、308mm、309mm、310mm、311mm、312mm、313mm、314mm、315mm、316mm、317mm、318mm、319mm或320mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
由于保护罩的壁较薄，加工过程中容易因夹具装夹力度较大导致材料加工变形，因此本发明改变了传统的加工工艺，在保护罩的端盖预留厚度方向的加工余量，利用加工余量装夹保护罩进行后续精加工，加工完成后切除加工余量，此方法可以减少夹具装夹过程中材料的加工变形，节约加工时间。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的加工方法的工艺框图；
图2为本发明实施例1提供的保护罩原坯的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的保护罩粗坯的结构示意图；
图4为本发明实施例1提供的保护罩成品的结构示意图；
图5为本发明实施例1提供的保护罩成品的立体图。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种半导体溅射腔保护罩的加工方法，所述的加工方法如图1所示，具体包括如下步骤：
(1)对柱状结构的原料坯体进行一次粗车，原料坯体的高度为210mm，原料坯体的直径为370mm。一次粗车过程具体包括如下步骤：使用钻头在原料胚体的一侧端面中心处钻孔形成直径为40mm的加工孔，车床车刀伸入加工孔后沿加工孔周向外扩切削直至原料坯体内部掏空得到保护罩原坯(如图2所示)，所述的保护罩原坯包括环壁以及位于环壁一侧开口处的端盖，保护罩原坯的环壁外侧面的直径为360mm，保护罩原坯的环壁内侧环面的直径为320mm，保护罩原坯的高度为200mm，保护罩原坯的开口端面至底面的深度为180mm；
在一次粗车形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量，预留了加工余量的端盖厚度为15mm；
(2)对保护罩原坯进行二次粗车，具体包括如下步骤：保持预留了加工余量的端盖厚度不变，对保护罩原坯的环壁外侧面和内侧面进行二次粗车切削得到保护罩粗坯(如图3所示)，保护罩粗坯的环壁外侧面直径为355mm，保护罩粗坯的环壁内侧面直径为340mm，端盖与环壁外侧面的相接处形成5mm的垂直高度差；
(3)在端盖中心处加工成型直径为100mm的固定孔，夹具内撑固定孔，对保护罩粗坯的环壁外侧面和环壁内侧面进行精加工得到保护罩精坯；所述保护罩精坯的环壁外侧面直径比保护罩粗坯的环壁外侧面直径小3mm，所述保护罩精坯的环壁内侧面直径比保护罩粗坯的环壁内侧面直径大3mm，保护罩精坯的环壁厚度为4.5mm；
(4)在保护罩精坯的环形薄壁上按照预设孔位铣出第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽，第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对，第一固定孔的直径为8mm，第二固定孔的直径为8mm；通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对，第三固定孔的直径为50mm，通槽宽度为20mm，通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为140mm；第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧，弧形缺口的宽度为60mm，弧形缺口两端的直线距离为300mm；
(5)切除粗加工过程中预留的端盖加工余量，切除了加工余量后的保护罩成品的得到保护罩成品(如图4和图5所示)，保护罩成品的端盖厚度为5mm。
实施例2
本实施例提供了一种半导体溅射腔保护罩的加工方法，所述的加工方法具体包括如下步骤：
(1)对柱状结构的原料坯体进行一次粗车，原料坯体的高度为213mm，原料坯体的直径为375mm。一次粗车过程具体包括如下步骤：使用钻头在原料胚体的一侧端面中心处钻孔形成直径为45mm的加工孔，车床车刀伸入加工孔后沿加工孔周向外扩切削直至原料坯体内部掏空得到保护罩原坯，所述的保护罩原坯包括环壁以及位于环壁一侧开口处的端盖，保护罩原坯的环壁外侧面的直径为360mm，保护罩原坯的环壁内侧环面的直径为335mm，保护罩原坯的高度为205mm，保护罩原坯的开口端面至底面的深度为185mm；
在一次粗车形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量，预留了加工余量的端盖厚度为16mm；
(2)对保护罩原坯进行二次粗车，具体包括如下步骤：保持预留了加工余量的端盖厚度不变，对保护罩原坯的环壁外侧面和内侧面进行二次粗车切削得到所述的保护罩粗坯，保护罩粗坯的环壁外侧面直径为357mm，保护罩粗坯的环壁内侧面直径为343mm，端盖与环壁外侧面的相接处形成5.5mm的垂直高度差；
(3)在端盖中心处加工成型直径为130mm的固定孔，夹具内撑固定孔，对保护罩粗坯的环壁外侧面和环壁内侧面进行精加工得到保护罩精坯；所述保护罩精坯的环壁外侧面直径比保护罩粗坯的环壁外侧面直径小3.5mm，所述保护罩精坯的环壁内侧面直径比保护罩粗坯的环壁内侧面直径大3.5mm，保护罩精坯的环壁厚度为3.5mm；
(4)在保护罩精坯的环形薄壁上按照预设孔位铣出第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽，第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对，第一固定孔的直径为9mm，第二固定孔的直径为9mm；通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对，第三固定孔的直径为53mm，通槽宽度为21mm，通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为143mm；第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧，弧形缺口的宽度为63mm，弧形缺口两端的直线距离为305mm；
(5)切除粗加工过程中预留的端盖加工余量，切除了加工余量后的保护罩成品的得到保护罩成品，保护罩成品的端盖厚度为6mm。
实施例3
本实施例提供了一种半导体溅射腔保护罩的加工方法，所述的加工方法具体包括如下步骤：
(1)对柱状结构的原料坯体进行一次粗车，原料坯体的高度为215mm，原料坯体的直径为380mm。一次粗车过程具体包括如下步骤：使用钻头在原料胚体的一侧端面中心处钻孔形成直径为50mm的加工孔，车床车刀伸入加工孔后沿加工孔周向外扩切削直至原料坯体内部掏空得到保护罩原坯，所述的保护罩原坯包括环壁以及位于环壁一侧开口处的端盖，保护罩原坯的环壁外侧面的直径为370mm，保护罩原坯的环壁内侧环面的直径为330mm，保护罩原坯的高度为210mm，保护罩原坯的开口端面至底面的深度为190mm；
在一次粗车形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量，预留了加工余量的端盖厚度为18mm；
(2)对保护罩原坯进行二次粗车，具体包括如下步骤：保持预留了加工余量的端盖厚度不变，对保护罩原坯的环壁外侧面和内侧面进行二次粗车切削得到所述的保护罩粗坯，保护罩粗坯的环壁外侧面直径为359mm，保护罩粗坯的环壁内侧面直径为345mm，端盖与环壁外侧面的相接处形成6mm的垂直高度差；
(3)在端盖中心处加工成型直径为150mm的固定孔，夹具内撑固定孔，对保护罩粗坯的环壁外侧面和环壁内侧面进行精加工得到保护罩精坯；所述保护罩精坯的环壁外侧面直径比保护罩粗坯的环壁外侧面直径小4mm，所述保护罩精坯的环壁内侧面直径比保护罩粗坯的环壁内侧面直径大5mm，保护罩精坯的环壁厚度为2.5mm；
(4)在保护罩精坯的环形薄壁上按照预设孔位铣出第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽，第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对，第一固定孔的直径为10mm，第二固定孔的直径为10mm；通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对，第三固定孔的直径为55mm，通槽宽度为22mm，通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为145mm；第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧，弧形缺口的宽度为65mm，弧形缺口两端的直线距离为310mm；
(5)切除粗加工过程中预留的端盖加工余量，切除了加工余量后的保护罩成品的得到保护罩成品，保护罩成品的端盖厚度为7mm。
实施例4
本实施例提供了一种半导体溅射腔保护罩的加工方法，所述的加工方法具体包括如下步骤：
(1)对柱状结构的原料坯体进行一次粗车，原料坯体的高度为217mm，原料坯体的直径为385mm。一次粗车过程具体包括如下步骤：使用钻头在原料胚体的一侧端面中心处钻孔形成直径为55mm的加工孔，车床车刀伸入加工孔后沿加工孔周向外扩切削直至原料坯体内部掏空得到保护罩原坯，所述的保护罩原坯包括环壁以及位于环壁一侧开口处的端盖，保护罩原坯的环壁外侧面的直径为375mm，保护罩原坯的环壁内侧环面的直径为335mm，保护罩原坯的高度为215mm，保护罩原坯的开口端面至底面的深度为195mm；
在一次粗车形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量，预留了加工余量的端盖厚度为19mm；
(2)对保护罩原坯进行二次粗车，具体包括如下步骤：保持预留了加工余量的端盖厚度不变，对保护罩原坯的环壁外侧面和内侧面进行二次粗车切削得到所述的保护罩粗坯，保护罩粗坯的环壁外侧面直径为363mm，保护罩粗坯的环壁内侧面直径为347mm，端盖与环壁外侧面的相接处形成7mm的垂直高度差；
(3)在端盖中心处加工成型直径为170mm的固定孔，夹具内撑固定孔，对保护罩粗坯的环壁外侧面和环壁内侧面进行精加工得到保护罩精坯；所述保护罩精坯的环壁外侧面直径比保护罩粗坯的环壁外侧面直径小4.5mm，所述保护罩精坯的环壁内侧面直径比保护罩粗坯的环壁内侧面直径大4.5mm，保护罩精坯的环壁厚度为3.5mm；
(4)在保护罩精坯的环形薄壁上按照预设孔位铣出第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽，第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对，第一固定孔的直径为11mm，第二固定孔的直径为11mm；通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对，第三固定孔的直径为58mm，通槽宽度为23mm，通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为147mm；第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧，弧形缺口的宽度为68mm，弧形缺口两端的直线距离为315mm；
(5)切除粗加工过程中预留的端盖加工余量，切除了加工余量后的保护罩成品的得到保护罩成品，保护罩成品的端盖厚度为7.5mm。
实施例5
本实施例提供了一种半导体溅射腔保护罩的加工方法，所述的加工方法具体包括如下步骤：
(1)对柱状结构的原料坯体进行一次粗车，原料坯体的高度为220mm，原料坯体的直径为390mm。一次粗车过程具体包括如下步骤：使用钻头在原料胚体的一侧端面中心处钻孔形成直径为60mm的加工孔，车床车刀伸入加工孔后沿加工孔周向外扩切削直至原料坯体内部掏空得到保护罩原坯，所述的保护罩原坯包括环壁以及位于环壁一侧开口处的端盖，保护罩原坯的环壁外侧面的直径为380mm，保护罩原坯的环壁内侧环面的直径为340mm，保护罩原坯的高度为220mm，保护罩原坯的开口端面至底面的深度为200mm；
在一次粗车形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量，预留了加工余量的端盖厚度为20mm；
(2)对保护罩原坯进行二次粗车，具体包括如下步骤：保持预留了加工余量的端盖厚度不变，对保护罩原坯的环壁外侧面和内侧面进行二次粗车切削得到所述的保护罩粗坯，保护罩粗坯的环壁外侧面直径为365mm，保护罩粗坯的环壁内侧面直径为350mm，端盖与环壁外侧面的相接处形成8mm的垂直高度差；
(3)在端盖中心处加工成型直径为200mm的固定孔，夹具内撑固定孔，对保护罩粗坯的环壁外侧面和环壁内侧面进行精加工得到保护罩精坯；所述保护罩精坯的环壁外侧面直径比保护罩粗坯的环壁外侧面直径小5mm，所述保护罩精坯的环壁内侧面直径比保护罩粗坯的环壁内侧面直径大5mm，保护罩精坯的环壁厚度为2.5mm；
(4)在保护罩精坯的环形薄壁上按照预设孔位铣出第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽，第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对，第一固定孔的直径为12mm，第二固定孔的直径为12mm；通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对，第三固定孔的直径为60mm，通槽宽度为25mm，通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为150mm；第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧，弧形缺口的宽度为70mm，弧形缺口两端的直线距离为320mm；
(5)切除粗加工过程中预留的端盖加工余量，切除了加工余量后的保护罩成品的得到保护罩成品，保护罩成品的端盖厚度为8mm。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体溅射腔保护罩加工方法，其特征在于，所述的加工方法包括：
柱状结构的原料坯体依次经粗加工和精加工后得到保护罩，所述的保护罩为一端封口的中空结构罩体，包括环形薄壁以及位于环形薄壁一侧开口处的端盖；在对原料坯体粗加工形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的加工方法具体包括如下步骤：
S1对柱状结构的原料坯体进行粗加工，一体成型得到保护罩粗坯，所述的保护罩粗坯为一端封口的中空结构罩体，包括环形薄壁以及位于环形薄壁一侧开口处的端盖，在粗加工形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量；
S2在端盖中心处加工成型固定孔，夹具内撑固定孔，对保护罩粗坯的环形薄壁进行精加工得到保护罩精坯；
S3保护罩精坯的环形薄壁上按预设孔位铣出固定孔和通槽，环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口；
S4切除粗加工过程中预留的端盖加工余量，得到保护罩成品。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，步骤S1中，所述的原料坯体的高度为210～220mm；
优选地，所述的原料坯体的直径为370～390mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的加工方法，其特征在于，步骤S1中，所述的粗加工过程包括依次进行的一次粗车和二次粗车；
优选地，所述的一次粗车过程具体包括：
使用钻头在原料胚体的一侧端面中心处钻孔形成加工孔，车床车刀伸入加工孔后沿加工孔周向外扩切削直至原料坯体内部掏空得到保护罩原坯，所述的保护罩原坯包括环壁以及位于环壁一侧开口处的端盖，在一次粗车形成端盖的过程中，预留端盖在厚度方向的加工余量；
优选地，所述的加工孔的直径为40～60mm；
优选地，所述的保护罩原坯的环壁外侧面的直径为360～380mm；
优选地，所述的保护罩原坯的环壁内侧环面的直径为320～340mm；
优选地，所述的保护罩原坯的高度为200～220mm；
优选地，所述的保护罩原坯的开口端面至底面的深度为180～200mm；
优选地，预留了加工余量的端盖厚度为15～20mm。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述的二次粗车过程包括：
保持预留了加工余量的端盖厚度不变，对保护罩原坯的环壁外侧面和内侧面进行二次粗车切削得到所述的保护罩粗坯，端盖与环壁外侧面的相接处形成垂直高度差；
优选地，所述的保护罩粗坯的环壁外侧面直径为355～365mm；
优选地，所述的保护罩粗坯的环壁内侧面直径为340～350mm；
优选地，所述的端盖与环壁外侧面的相接处形成5～8mm的垂直高度差。
6.根据权利要求1-5任一项所述的加工方法，其特征在于，步骤S2中，所述的固定孔直径为100～200mm；
优选地，对保护罩粗坯的环壁外侧面和环壁内侧面进行精加工得到保护罩精坯；
优选地，所述保护罩精坯的环壁外侧面直径比保护罩粗坯的环壁外侧面直径小3～8mm；
优选地，所述保护罩精坯的环壁内侧面直径比保护罩粗坯的环壁内侧面直径大3～8mm；
优选地，所述的保护罩精坯的环壁厚度为2.5～4.5mm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的加工方法，其特征在于，步骤S3中，在保护罩精坯的环形薄壁上铣出第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽；
优选地，所述的第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对；
优选地，所述的通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对；
优选地，所述的第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
优选地，所述的第一固定孔的直径为8～12mm；
优选地，所述的第二固定孔的直径为8～12mm；
优选地，所述的第三固定孔的直径为50～60mm；
优选地，所述的通槽宽度为20～25mm；
优选地，所述通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为140～150mm；
优选地，所述的环形薄壁远离端盖一侧铣出阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧；
优选地，所述的弧形缺口的宽度为60～70mm；
优选地，所述的弧形缺口两端的直线距离为300～320mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的加工方法，其特征在于，步骤S4中，切除了加工余量后的保护罩成品的端盖厚度为5～8mm。
9.一种半导体溅射腔保护罩，其特征在于，所述的保护罩按照权利要求1-8任一项所述的加工方法加工成型；
所述的保护罩为一端封口的中空结构罩体，包括环形薄壁以及位于环形薄壁一侧开口处的端盖。
10.根据权利要求9所述的半导体溅射腔保护罩，其特征在于，所述的环形薄壁的内侧面直径为350～360mm；
优选地，所述的环形薄壁的外侧面直径为340～350mm；
优选地，所述的环形薄壁的厚度为2.5～3mm；
优选地，所述的端盖厚度为5～8mm；
优选地，所述的保护罩的高度为200～210mm；
优选地，所述的环形薄壁上开设第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔和通槽；
优选地，所述的第一固定孔的圆心与第二固定孔的圆心相对；
优选地，所述的通槽的几何中心与第三固定孔的圆心相对；
优选地，所述的第一固定孔圆心与第二固定孔圆心的连线垂直于第三固定孔圆心与通槽几何中心的连线；
优选地，所述的第一固定孔的直径为8～12mm；
优选地，所述的第二固定孔的直径为8～12mm；
优选地，所述的第三固定孔的直径为50～60mm；
优选地，所述的通槽宽度为20～25mm；
优选地，所述通槽在长度方向的对称轴与保护罩开口端面之间的距离为140～150mm；
优选地，所述的环形薄壁远离端盖一侧开设阶梯状的弧形缺口，所述的弧形缺口与第三固定孔位于环形薄壁的同一侧；
优选地，所述的弧形缺口的宽度为60～70mm；
优选地，所述的弧形缺口两端的直线距离为300～320mm。
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