CN117884847A - 一种半导体生产用设备金属对金属密封方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，包括如下步骤：基材选定、精粗加工、一次抛光、组装模块、焊接模块、酸洗、二次抛光、二次组装模块、洁净度测试、泄漏率测试和封装。本发明通过镍200材质加工并抛光，焊接后酸洗，使其达到金属对金属密封的要求，在半导体各式阀体、压力传感器、过滤装置、管道接头的密封或者是接头的密封方式上使用，减少对密封垫片的需要，在半导体先进制程中减少污染，达到高洁净要求以提高制程良品率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，具体为一种半导体生产用设备金属对金属密封方法。
背景技术
塑料垫片在半导体制程工艺中，易造成粉尘或水汽污染现象，在半导体先进制程中为减少污染，达到高洁净要求以提高制程良品率，故对制程气体要求任何接合处，皆必须使用金属对金属密合的方式接合。
因此，我们提出一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，包括如下步骤：
S1、基材选定，一种是采用退火程序加工的镍200材质，另一种是采用退火方式加工的316L VIM/VAR高洁净不锈钢材质，使金属密合的接触面硬度低于RC25以下；
S2、精粗加工，将基材经过粗加工和精加工得到需求造型，精度要求在0.001mm内；
S3、一次抛光，将基材表面精密抛光至Ra.10Micro Inch以下，使基材表面光滑，再进行电解抛光至镜面；
S4、组装模块，配件精密组合，间隙要求在2丝内；
S5、焊接模块，将各抛光后的基材进行自动焊接或者行星式焊接，焊接方式采用最小热影响激光焊接，激光焊接热影响区控制在0.003mm以内；
S6、酸洗，将焊接处平滑并去除其他焊接产生的杂质，酸洗后依次微硷清洗和纯水清洗；
S7、二次抛光，将基材表面二次精密抛光至Ra.5Micro Inch以下，再二次电解抛光至镜面，并在洁净室进行超声波清洗及纯水清洗；
S8、二次组装模块，无尘车间内将模块精密组合，间隙要求在2丝内；
S9、洁净度测试；
S10、泄漏率测试，采用抽真空的方式做泄漏率测试，真空泄漏率在1x10-9 sccs内；
S11、封装，在百级无尘车间内做真空封装。
优选的，所述步骤S3和S7中，通过成分匹配的药液对加工完成的基材进行电解抛光，电解过程中基材表面形成镀铬层，镀铬层的厚度需要满足半导体要求，铬铁比Cr/Fe＝2.5。
优选的，所述步骤S5中，若是采用镍200或其他非不锈钢材质时，采用多象限自动焊接的方式来补强密封的效果，自动焊接补强的模式时，退火的程序必须使密合端面保持在RC25以下。
优选的，所述步骤S7中以粉尘测试仪做洁净度测试，保持0.01Micro Meter以下。
优选的，所述步骤S10中采用氦气测漏仪或者质谱仪进行测试。
优选的，所述步骤S11中采用充袋包装或者双层包装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过镍200材质加工并抛光，焊接后酸洗，使其达到金属对金属密封的要求，在半导体各式阀体、压力传感器、过滤装置、管道接头的密封或者是接头的密封方式上使用，减少对密封垫片的需要，在半导体先进制程中减少污染，达到高洁净要求以提高制程良品率。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明中组装焊接的方法示意图；
图3为本发明中封装的的方法示意图；
图4为本发明实施例的结构示意图；
图5为本发明实施例中金属件结构示意图。
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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，包括如下步骤：
一、基材选定，一种是采用退火程序加工的镍200材质，可降低金属硬度到RC25度以下，另一种是采用退火方式加工的316L VIM/VAR高洁净不锈钢材质，使金属密合的接触面硬度低于RC25以下；
二、精粗加工，将基材经过粗加工和精加工得到需求造型，如图4和5中的b、c、d部分，精度要求在0.001mm内；
三、抛光，先将基材表面精密抛光至Ra.10Micro Inch以下，再通过成分匹配的药液对加工完成的基材进行电解抛光，电解过程中基材表面形成镀铬层，镀铬层的厚度需要满足半导体要求，铬铁比Cr/Fe＝2.5；
四、组装模块，将各配件初次精密组合，间隙要求在2丝内；
五、焊接，将各抛光后的基材进行自动焊接或者行星式焊接，若是采用镍200或其他非不锈钢材质时，可以采用多象限自动焊接的方式来补强密封的效果，以自动焊接补强的模式时，要注意退火的程序，必须使密合端面保持在RC25以下，若采用最小热影响激光焊接，激光焊接热影响区控制在0.003mm以内；
六、酸洗，将焊接处平滑并去除其他焊接产生的杂质，酸洗后依次微硷清洗和纯水清洗；
七、二次抛光，将基材表面二次精密抛光至Ra.5Micro Inch以下，再二次电解抛光至镜面，并在洁净室进行超声波清洗及纯水清洗；
八、二次组装模块，无尘车间内将模块完全精密组合，间隙要求在2丝内；
九、洁净度测试，以粉尘测试仪做洁净度测试，保持0.01Micro Meter以下，或者采用氮气过滤器的方式测试；
十、泄漏率测试，采用抽真空的方式做泄漏率测试，真空泄漏率在1x10-9 sccs内，或者采用氦气测漏仪或者质谱仪进行测试；
九、封装，在百级无尘车间内做真空封装，采用充袋包装或者双层包装。
工作原理：通过镍200材质加工并抛光，焊接后酸洗，使其达到金属对金属密封的要求，在半导体各式阀体、压力传感器、过滤装置、管道接头的密封或者是接头的密封方式上使用，减少对密封垫片的需要，在半导体先进制程中减少污染，达到高洁净要求以提高制程良品率。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、基材选定，一种是采用退火程序加工的镍200材质，另一种是采用退火方式加工的316L VIM/VAR高洁净不锈钢材质，使金属密合的接触面硬度低于RC25以下；
S2、精粗加工，将基材经过粗加工和精加工得到需求造型，精度要求在0.001mm内；
S3、一次抛光，将基材表面精密抛光至Ra.10Micro Inch以下，使基材表面光滑，再进行电解抛光至镜面；
S4、组装模块，配件初次精密组合，间隙要求在2丝内；
S5、焊接模块，将各抛光后的基材进行自动焊接或者行星式焊接，焊接方式采用最小热影响激光焊接，激光焊接热影响区控制在0.003mm以内；
S6、酸洗，将焊接处平滑并去除其他焊接产生的杂质，酸洗后依次微硷清洗和纯水清洗；
S7、二次抛光，将基材表面二次精密抛光至Ra.5MicroInch以下，再二次电解抛光至镜面，并在洁净室进行超声波清洗及纯水清洗；
S8、二次组装模块，无尘车间内将模块完全精密组合，间隙要求在2丝内；
S9、洁净度测试；
S10、泄漏率测试，采用抽真空的方式做泄漏率测试，真空泄漏率在1x10-9 sccs内；
S11、封装，在百级无尘车间内做真空封装。
2.根据权利要求1所述的一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，其特征在于，所述步骤S3和S7中，通过成分匹配的药液对加工完成的基材进行电解抛光，电解过程中基材表面形成镀铬层，镀铬层的厚度需要满足半导体要求，铬铁比Cr/Fe＝2.5。
3.根据权利要求1所述的一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，其特征在于，所述步骤S5中，若是采用镍200或其他非不锈钢材质时，采用多象限自动焊接的方式来补强密封的效果，自动焊接补强的模式时，退火的程序必须使密合端面保持在RC25以下。
4.根据权利要求1所述的一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，其特征在于，所述步骤S9中以粉尘测试仪做洁净度测试，保持0.01Micro Meter以下。
5.根据权利要求1所述的一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，其特征在于，所述步骤S10中采用氦气测漏仪或者质谱仪进行测试。
6.根据权利要求1所述的一种半导体生产用设备金属对金属密封方法，其特征在于，所述步骤S11中采用充袋包装或者双层包装。
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