CN1330169A - 将流体分散后供给的喷嘴板部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种结合部具有很好的密封性,即使在高真空、高温下使用也具有很高的可靠性的流体喷嘴板部件,其构成为:(a)在与流体流路及/或分支部接合的周边部上形成有环状槽或环状突出部的数个平板状部件,(b)将设在数个平板状金属部件的周边部上的环状槽与环状突出部嵌合、并进行层压,通过锻压将板状金属部件接合起来。另外,流体流路周围也设有环状槽或环状突出部,相互嵌合,将数个平板状金属部件层压起来,经锻压而构成流体喷嘴板。

Description

将流体分散后供给的 喷嘴板部件及其制造方法
本发明涉及将流体分散之后供给的喷嘴板部件(又称气体扩散板)及其制造方法，特别是涉及使半导体制造装置或液晶制造装置的成膜工序所使用的气体分散后流出的、成膜用喷嘴板部件及其制造方法。
在半导体装置制造和液晶显示基板制造工序中，将气体吹到基板上，用化学性气相成长(CVD)等方式进行成膜。这种成膜工序中，是将硅烷气、氧气等气体中的1种或2种以上的气体按种类供给，在基板前将数种气体均匀混合，在基板上成膜。在上述成膜工序中，在快要到达基板时将数种气体分散之后供给，在基板面上均匀地混合，必须像这样按气体种类进行供给。
因此，对现在使用的图26(a)、图26(b)所示的、将作为流体的气体分阶段地分散之后，再从多个孔供给的喷嘴板进行了研究。图26(a)是气体供给喷嘴板的剖面图，图26(b)是断面图。
如图26(a)、图26(b)所示，气体供给喷嘴板是将板状金属部件40、41、42层压而成的。在金属部件40上，用机械加工方法形成有A气体的流路孔43及其分支部44、以及B气体的流路孔47。金属部件41上，用机械加工方法形成有A气体的流路孔45和B气体的流路孔48及其分支部49。在金属部件42上，用机械加工方法形成有A气体的流路孔46和B气体的流路孔50，将这些金属部件40、41、42用钎焊接合(Soldering)、电子束(electron beam Welding)接合、或用螺栓拧紧接合方法接合起来，层压成一个整体。
在将金属部件40、41、42层压而成的气体供给喷嘴板上，A气体通过流路孔43，由分支部44分支，分散成多股，然后经流路孔45、46流出，供给成膜区。B气体通过流路孔47、48，由分支部49分支，然后通过分散成多个的流路孔50流出，供给成膜区。A气体和B气体在基板的前面混合，在基板上形成膜。
上述图26所示的气体供给喷嘴板虽然可将气体分散后再供给，但是，用钎焊接合、螺栓拧紧接合方法中，密封性、气体流路用孔的接合部的状况等都存在问题。钎焊接合中，由于在钎焊接合时卷入气体而产生的气孔会使密封性能降低。另外，还存在着下述两方面的问题，即因钎料等的成分而产生气体，会降低半导体制造和液晶基板制造所必需的清洁性；钎料在接合时熔化，往往会堵塞精密、且细微的气体流路用孔和分支部，会影响气体流路用孔的尺寸和功能。为了解决钎料接合时熔化而堵塞气体流路用孔的问题，曾试用过钎料箔，但必须将钎料箔加工配置成与精密且细微的气体流路用孔分支部的形状相符，这样做存在着花费工时，增加成本的问题。另外，还存在着耐热温度有限，不能适应成膜时的约400℃的温度的问题。
在用电子束对金属部件进行焊接接合的方法中，要与金属部件上所形成的许多精密且细微的气体流路用孔、或分支部全部相对应，确保密封性、不堵塞孔地进行接合是很困难的。另外，电子束接合是在高真空的室内进行的，受该高真空室大小的限制，存在着不能制作大型的气体分散喷嘴板，而且成本高的问题。
用螺栓拧紧的接合方法中，虽配置有衬垫来确保密封性，但是，要将衬垫加工、配置成与精密且细微的流路用孔及分支部的形状相一致，存在的问题是：需要有配置衬垫的地方，失去了与用户的要求相一致的设计的灵活性；费工时、成本高，而且，用衬垫难以确保绝对密封。特别是这些成膜作业多在高温下进行，故耐热性也成问题，使用衬垫的方法，耐热温度也成问题。
本发明提供一种流体喷嘴板部件及其制造方法，这种喷嘴板部件是将设有流体流路的数个金属部件层压而成的、将气体分散之后供给的喷嘴板部件，其接合部具有非常好的密封性，而且不减小高精度的流体流路孔、不降低分支部的功能，即使在高真空、高温下使用，其可靠性也很高。
本发明基本上是提供一种具有下述构造的、将流体分散之后供给的喷嘴板部件，
(a)在与流体流路和/或分支部接合的周边部上，形成有环状槽或环状突出部的数个平板状金属部件，
(b)将上述一个平板状金属部件的上述环状槽与另外的平板状金属部件的环状突出部嵌合、并进行层压，通过对该层压过的面进行锻压(press forging)而接合起来。
提供一种喷嘴板部件，该部件在上述一个平板状金属部件的流体流路和/或分支部周围设有环状槽，在相向的另外的平板状金属部件上设有环状突出部，将上述环状突出部插入上述环状槽内，经锻压接合而成。
提供一种喷嘴板部件，该部件的上述流体流路和/或分支部按流体的种类形成，使上述每一种流体分散后再流出，该部件在经过层压的金属部件之接合面的相向位置上、而且按流体种类分区的位置上设有环状槽和环状突出部，将上述环状突出部插入上述环状槽内，通过锻压接合而成。
提供一种喷嘴板部件，该部件在形成有上述流体流路和/或分支部的金属部件之接合面的相向位置上分别设有环状槽，将填充上述各环状槽的中间金属部件插入环状槽内、并进行层压，通过锻压接合而成。
一种喷嘴板部件，上述流体流路和/或分支部按流体的种类设置，并且在按流体种类分区的位置上分别设有环状槽，将填充上述各环状槽的中间金属部件插入环状槽内，通过锻压接合而成。
另外，上述一个平板状金属部件的面上设有贯通另外的平板状金属部件的凸部，可在该凸部上设流体流路。
上述板状金属部件从容易锻压这一点来看，最好用铝或铝合金。
上述铝或铝合金部件上形成的流体流路和/或分支部最好是经过防腐蚀的表面处理的，因为成膜用的气体一般是腐蚀性气体。
上述将流体分散后供给的喷嘴板部件特别适合用于将半导体或液晶显示的成膜用的气体分散之后供给的喷嘴板。
上述将流体分散之后供给的喷嘴板部件的制造方法，包括下述工序：
(a)准备好数个形成有流体流路和/或分支部的平板状金属部件，
(b)将设在上述一个平板状金属部件周边上的环状槽与另外的平板状金属部件的环状突出部嵌合、并进行层压，通过锻压(pressforging)而接合起来。
提供一种喷嘴板部件的制造方法，该制造方法是在上述进行层压的平板状金属部件一个接合面上设环状槽，在相向的另外的平板状金属部件上设环状突出部，将上述环状突出部插入上述环状槽内，通过锻压而接合起来。
另外，也可在上述进行层压的一个平板状金属部件的接合面上设环状槽，在相向的另外的平板状金属部件上也设环状槽，将嵌合用的中间部件插入这些槽内，通过锻压而接合起来。
上述平板状金属部件最好是铝或铝合金材质。
从防腐蚀的观点来看，最好预先对设在上述铝或铝合金部件上的流体流路和/或分支部进行防腐蚀的表面处理。
根据经验，上述锻压最好用3～100kgf/mm2的压力进行。
上述锻压在300℃～500℃的温度下进行，可在短时间内对铝和铝合金进行锻压接合，缩短了生产时间，故最好在该温度下进行。
图1是本发明例1的气体分散喷嘴板的剖面图。
图2是表示构成本发明例1的气体分散喷嘴板之铝板的图。
图3是表示本发明例1的金属部件之层压状态的图。
图4是表示构成本发明例1的气体分散喷嘴板之铝板的图。
图5是表示构成本发明例1的气体分散喷嘴板之铝板的图。
图6是表示构成本发明实施例1的气体分散喷嘴板之铝板的图。
图7是表示构成本发明实施例1的气体分散喷嘴板之铝板的图。
图8是表示构成本发明实施例1的气体分散喷嘴板之铝板的图。
图9是表示本发明例1的金属部件的层压状态的图。
图10是表示本发明例1的铝板接合面的环状槽和环状突出部的图。
图11是表示本发明例1的铝板接合面的环状槽和环状突出部的图。
图12是表示本发明例1的铝板接合面的环状槽和环状突出部的图。
图13是表示本发明例2的金属部件之环状突出部和环状槽的位置之图。
图14是表示本发明例2的金属部件之环状突出部和环状槽的位置之图。
图15是表示本发明例2的金属部件之环状突出部和环状槽的位置之图。
图16为本发明例3的气体分散喷嘴板的剖面图。
图17是表示本发明例4的金属部件之接合面的环状槽的图。
图18是表示本发明例4的金属部件之接合面的环状槽的图。
图19是表示本发明例4的金属部件之接合面的环状槽的图。
图20是表示本发明例5的金属部件之接合面的环状槽和环状突出部的图。
图21是表示本发明例5的金属部件之接合面的环状槽和环状突出部的图。
图22是表示本发明例5的金属部件之接合面的环状槽和环状突出部的图。
图23是表示本发明例6的金属部件之层压状态的图。
图24是表示本发明例6的金属部件之接合面的剖面图。
图25是表示本发明例6的金属部件之接合面的剖面图。
图26是说明现有技术的气体分散喷嘴板用的图。
本发明的流体分散喷嘴板、或气体分散板是可将无论是气体还是液体的任何流体分散后供使用的喷嘴板。该喷嘴板是将形成有流体流路和/或分支部的数个板状金属部件进行层压、使流体分散之后流出的部件，通过锻压将层压后的金属部件的接合面接合起来，由于是进行固相扩散接合，故形成具有良好的密封性的部件。
本发明的流体分散喷嘴板是可将无论是气体还是液体的任意流体分散之后流出的喷嘴板，例如，可作为将流体、即气体分散后流出的成膜用气体分散喷嘴板使用，或作为气体分散板使用，在半导体制造和液晶基板制造中使用的成膜装置、具体地说是在化学性气相生长(CVD)处理装置上使用的部件。
在通过化学性气相生长(CVD)处理而成膜的情况下，不同的气体在化学性气相生长(CVD)处理的成膜之前不进行混合，而通过气体分散喷嘴板的气体流路和分支部，按每种气体阶段性地，大面积地均匀分散，然后吹到目标基板上。不同的气体按每种气体均匀分散后吹出，故不同气体在目标基板的前面可确实且均匀地进行混合。
为了使气体均匀分散后吹出，设在气体分散板流出侧的气体流路孔最好分散成直径为1mm左右的小孔、多设一些。
该喷嘴板，特别是通过CVD(chemical vapor deposition)对半导体或TFT液晶显示进行成膜的喷嘴板，例如，是用宽500～1000mm、长600～1200mm、厚15～30mm的板状喷嘴板部件。从板状的一面供给气体，使成膜用的气体从具有许多喷嘴孔的另一面流出到基板面上。供成膜用的气体例如有硅烷气体(SiH4)、氧气等。
喷嘴板的详细构造形态有以下形态。
上述层压过的金属部件之接合面的相向位置上设有环状槽和环状突出部，将环状突出部插入环状槽内，经锻压而接合起来，这样可确保很好的密封性，可完全防止漏出流体。
也可在设于上述层压过的金属部件之接合面上的环状突出部上设流体的流路孔，将环状突出部插入环状槽内，经锻压面接合起来。
另外，金属部件之接合面的环状槽和环状突出部设在按每种流体分区的位置上，将环状突出部插入环状槽内，经锻压而接合起来，这样，便可确保按每种流体形成的流体流路和分支部的密封性，流体不会从金属部件之接合面的流体流路和分支部的连接部漏出来。
在层压过的金属部件之接合面的相向位置上分别设有环状槽，把使环状槽充满的中间金属部件插入环状槽内，经锻压压缩而接合起来，这样便可确保良好的密封性，流体不会漏出来。
在金属部件之接合面的相向位置、并按流体种类分区的位置上分别设有环状槽，把使环状槽充满的中间金属部件插入各环状槽内，经锻压而接合起来，这样，可确保按每种流体形成的流体流路和分支部的密封性，流体就不会从金属部件之接合面的流体流路和分支部的连接部漏出。
特别是本发明的，将设有流体流路和/或分支部的数个金属部件层压起来、使流体分散之后流出的喷嘴板，作为成膜用气体分散喷嘴板，可确保很好的密封性。
本发明的流体回路部件的流体流路和/或分支部是按流体的种类形成的，在按每种流体分区的位置上设有接合面的环状槽和环状突起。具体地说，最好在流体流路孔的周围，分支部的周围，还有板状金属部件的外周部上也设环状槽和环状突出部。
本发明的构成流体用喷嘴板部件的金属部件最好用铝或铝合金，例如JIS H4000中规定的1050、3003、5052、6061、6063。铝或铝合金部件的材质虽不特别限定上述例子，但最好使用内部缺陷少的轧制板、锻造品。
层压的铝或铝合金部件若是同一材料，由于锻压压缩时的变形，接合部容易进行物理性的金属接合，但不是同一材料也可接合。
以下，对铝及其合金的锻压条件和效果加以说明。对用碱洗净了的处于洁净的表面状态的铝进行层压，在300℃～500℃温度范围内，通过压力机、用3～100kgf/mm2的压力，例如压缩30～60秒钟，接合面便进行金属接合。铝及其合金的常温屈服点约为7kgf/mm2，但在300℃以上屈服点便降到5kgf/mm2以下，产生塑料变形，这时进行固相接合。准备2根直径为20mm的铝合金5052的棒，在1根棒的面上设直径6mm、深5mm的凹部，在另1根棒的面上设直径5.8mm、长8mm的凸部，将两者嵌合起来，在温度400℃下、用14kgf/mm2的压力进行了锻压。其后，取包括接合部在内的拉伸试样，进行了拉伸试验，拉伸强度约为22kgf/mm2，同母材一样的强度。而且，用显微镜观察接合部，金属组织也完全连续，是均匀的。这说明了上述锻压接合可得到完全的金属接合状态。根据各种试验，只要是在温度300℃～500℃、锻压力为3～100kgf/mm2范围内，在接合部可得到完全均匀的金属组织。这时，还说明了在温度低的情况下用大的锻压力，在温度高的情况下用较小的锻压力即可。
上述是铝及铝合金的例子，但是，也可根据流体回路部件所要求的耐热温度改变合金的组成，或改变为其他的可锻压的其他金属材料。
本发明的设在层压的金属部件的接合面上的环状槽、环状突出部例如用机械加工方法形成，若其他方法能得到和机械加工同等的尺寸精度和表面性状也可采用。例如，在铝或铝合金部件的接合面上形成的环状槽、环状突出部，最好在锻压之前将表面洗净。例如，用硝酸去除表面的油污，进行水洗，用碱溶液进行浸蚀的碱性处理，并且适宜地以硝酸洗净、水洗、热水洗等工序组合起来，进行表面清洗。当层压的金属部件是铝或铝合金时，锻压温度最好在300℃～500℃范围内。
另外，最好在本发明的层压的金属部件上形成的流体流路和/或分支部的表面上进行与流体种类相对应的防腐蚀的化学皮膜处理、阳极氧化处理等表面处理。具体地说，在层压的铝或铝合金部件上所形成的气体流路和/或分支部上，进行与气体种类相对应的防腐蚀的化学皮膜处理、阳极氧化处理等表面处理，制成成膜用气体分散板。以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
参照图1～图12，对本发明的实施例1加以说明。
图1是本发明实施例1的将铝或铝合金板层压而成的喷嘴板部件之剖面图，图2～图8是说明构成喷嘴板部件的铝板用的图。图9是表示金属部件的叠层的立体图。图10～图12是表示对接合面的环状槽和环状突出部进行锻压的接合形态的图。
如图1、图2、图9所示，气体分散板是将形成有气体流路孔和分支部的铝板10、20、30层压而成的，通过A气体和B气体的每一种气体的流路及分支部，阶段性地、大面积地分散、吹出。
铝板10如图3(a)、(b)、(c)及图4(a)、(b)所示。图3(a)是铝板10的外侧面(气体供给侧)之平面图，图3(b)是铝板10的剖面图，图3(c)是铝板10的接合面之俯视图。图4(a)是表示铝板10的外侧面(气体供给侧)的立体图，图4(b)是表示铝板10的接合面的立体图。
如图3(a)、(b)、(c)和图4(a)、(b)所示，在铝板10上形成有从外侧面11通到接合面12的A气体的流路孔1和H型的A气体分支部2、及B气体的流路孔5。在接合面12上，外周形成有环状突出部13，B气体的流路孔5的周围形成有环状突出部14。
铝板20如图5(a)、(b)、(c)及图6(a)、(b)所示。图5(a)是铝板(20)与铝板(10)的接合面之俯视图，图5(b)是铝板20的剖面图，图5(c)是铝板20与铝板30的接合面之俯视图。图6(a)是表示铝板20与铝板10的接合面的立体图，图6(b)是表示铝板20与铝板30的接合面之立体图。
铝板20如图5(a)、(b)、(c)及图6(a)、(b)所示，形成有从接合面21通向相反一侧的接合面22的数个(该图中为6个)A气体的流路孔3。A气体的流路孔3设在形成于铝板10上的，与A气体的H型槽状分支部2相对应的位置上。另外，还形成有从接合面21通向接合面22的B气体的流路孔6和肋骨型槽状的B气体分支部7.B气体的流路孔6设在与铝板10的气体流路孔5相对应的位置上。
在铝板20的接合面21上，外周形成有环状槽25，B气体的流路孔6的周围形成有环状槽28。环状槽25设在与铝板10的接合面12的环状突出部13相向的位置上，环状槽26设在与铝板10的接合面12的环状突出部14相向的位置上。
在铝板20的接合面22上，外周设有环状突出部23，在A气体的流路孔3的周围设有环状突出部24。
铝板30如图7(a)、(b)、(c)及图8(a)、(b)所示。图7(a)是铝板30与铝板20的接合面之俯视图，图7(b)是铝板30的剖面图，图7(c)是铝板30的外侧面(气体流出侧)的俯视图。图8(a)是表示铝板30与铝板20的接合面之立体图，图8(b)是表示铝板30的外侧面(气体流出侧)的立体图。
铝板30如图7(a)、(b)、(c)及图8(a)、(b)所示，设有从接合面31通向气体流出面32的多个(图中为6个)A气体的流路孔(4)、以及数个(图中为12个)B气体的流路孔8。
多个A气体流路孔4设在分别与铝板20的多个A气体流路孔3相对应的位置上，多个B气体流路孔8设在与肋骨型、槽状的B气体分支部7相对应的位置上，该B气体分支部形成于铝板20上。
在铝板30的接合面31上，外周形成有环状部35、以及在A气体之流路孔4的周围形成有环状槽36。外周的环状槽35设在与铝板20的接合面22的环状突出部23相向的位置上，环状槽36设在与铝板20的接合面22的环状突出部24相向的位置上。
在铝板30上，图示有6个A气体的流路孔、12个B气体的流路孔，这是为了容易看而将图简化了，实际上许多的气体流路孔大面积地分散设置在气体分散板上。气体分支部图示了H型、肋骨型的，但是，只要能将气体分流、大面积地分散即可。
这样形成的铝板10、20、30如图2、图9所示进行层压。铝板10的A气体流路孔1的分支部2与铝板20的数个A气体流路孔3连接，数个A气体流路孔3分别与铝板30的A气体流路孔4连接。铝板10的B气体流路孔5与铝板20的B气体流路孔6连接，B气体流路孔6的分支部7与铝板30的数个B气体流路孔8连接。
铝板10的接合面12的外周环状突出部13与铝板20的接合面21的环状槽25组合，铝板10的接合面12的环状突出部14与铝板20的接合面21的环状槽26组合。
同样，铝板20的接合面22外周的环状突出部23与铝板30的接合面31的环状槽35组合，铝板20的接合面22的环状突出部24与铝板30的接合面31的环状槽36组合。
这样，铝板10、20、30的A气体流路孔与其分支部相配合，B气体流路孔与其分支部相配合，并且将环状槽与环状突出部组合起来进行锻压接合，使铝板10、20、30成为一体，制成气体分散喷嘴板。
参照图10～图12，进一步对把环状槽与环状突出部组合起来、进行锻压接合的部分进行说明。
图10～图12，是将图2所示的层压的铝板10和铝板20的环状槽和环状突出部断面的一部分放大后表示的图。
首先，如图10所示，在铝板10的接合面12上，在B气体流路孔5的周围设有环状突出部14，在铝板20的接合面21上设有B气体流路孔6用的环状槽26。接着，如图11所示，将铝板10的环状突出部14插入铝板20的环状槽26内，通过对其进行锻压，如图12所示，铝板10的环状突出部14充满在铝板20的环状槽26内而接合起来。
对环状槽与环状突出部的关系具体地加以说明。
设环状槽26的宽度为a、深度为b，环状突出部14的宽度为c、高度为d时，最好满足下述关系。
a×b≤c×d       及b＜d
按照这种关系，通过锻压使环状突出部14充满在环状槽26内，可确保密封性。
假设a＞c，则容易将环状突出部14插入环状槽26内而组合起来。但是，即使满足a＞c的关系，若环状突出部14的宽度c比环状槽26的宽度a小得多，则在锻压时，环状突出部14会弯曲，环状突出部14就不能充满环状槽26，故环状突出部14的宽度c最好不要比环状槽26的宽度a小得太多。另外，即使在a≤c的场合，在环状突出部前端带斜度、可勉强压入的情况下，也可确保密封性。
对环状突出部14和环状槽26做了说明，但是，其他的环状突出部和环状槽也同样可插入，对其进行锻压压缩而接合起来。
这样，铝板10、20、30层压而成的气体分散喷嘴板如图1所示，A气体通过流路孔1，在分支面2上大面积地分散，通过多个流路孔3、4流出，供给成膜侧。B气体通过流路孔5、6，在分支部7大面积地分散，通过多个流路孔8流出，供给成膜侧。A气体和B气体在基板前面混合，在基板37上形成膜38。
如图1所示，铝板10的接合面12和铝板20的接合面21通过在B气体的流路孔5与气体流路孔6的连接部周围用环状突出部14和环状槽26锻压后接合起来，故可确保密封性，不会从该连接部漏出B气体，其他气体也不会进入。金属部件10的接合面12和金属部件20的接合面21通过在外周的环状突出部13和环状槽25锻压而接合起来，故可确保密封性，因此，A气体不会从气体分散喷嘴板向外周漏出。同样，金属部件20的接合面22和金属部件30的接合面31通过在A气体的流路孔3和气体流路孔4的连接部周围环状突出部24和环状槽36锻压压缩而接合起来，故可确保密封性，A气体不会从该连接部漏出，其他气体也不会进入。金属部件20的接合面22和金属部件30的接合面31通过在外周的环状突出部23和环状槽35锻压压缩而接合起来，故可确保密封性，因此，气体不会从气体分散板漏到外部。
实施例2
参照图13～图15对本发明的实施例2进行说明。
实施例2是关于设在进行层压的金属部件之接合面上的环状突出部和环状槽的位置的另外的实施例。
图13(a)是金属部件10的外侧面(气体供给侧)的俯视图，图13(b)是金属部件10的剖面图，图13(c)是金属部件10的接合面之俯视图。图14(a)是金属部件20与金属部件10的接合面之俯视图，图14(b)是金属部件20的剖面图，图14(c)是金属部件20与金属部件30的接合面之平面图。图15(a)是金属部件30与金属部件20的接合面之俯视图，图15(b)是金属部件30的剖面图，图15(c)是金属部件(30)的外侧面(气体流出侧)之俯视图。
金属部件10如图13(a)、(b)、(c)所示，形成有A气体的流路孔1和H型槽状的分支部2、以及B气体的流路孔5，在接合面12上，在H型的A气体之分支部2周围形成有环状突出部15、以及在B气体的流路孔5周围形成有环状突出部(14)。
金属部件20如图14(a)、(b)、(c)所示，A气体的多个流路孔3设在与金属材料10的H型槽状的分支部2相对应的位置上，形成有与B气体的流路孔5相连接的流路孔6和肋骨型槽状的B气体分支部7。
在金属部件20的接合面21上形成有环状槽27，在气体流路孔6的周围形成有环状槽26。环状槽27设在与金属部件10的环状突出部15相向的位置上，环状槽26设在与金属部件10的环状突出部14相向的位置上。
在金属部件20的另外的接合面22上，外周形成有环状突出部23，气体流路孔3的周围形成有环状突出部24。
金属部件30如图15(a)、(b)、(c)所示，设有A气体的数个流路孔4及B气体的数个流路孔8。数个气体流路孔4设在分别与金属部件20的数个气体流路孔3相对应的位置上，数个气体流路孔8设在与肋骨型槽状的气体分支部7相对应的位置上。
在金属部件30的接合面31上，其外周形成有环状槽35，A气体流路孔4周围形成有环状槽36。环状槽35设在与金属部件20的接合面22的环状突出部23相向的位置上，环状槽36设在与金属部件20的接合面22的环状突出部24相向的位置上。
如图13～图15所示，对设有气体流路孔、分支部、环状突出部和环状槽的金属部件10、20、30进行锻压接合，制造气体分散喷嘴板。在该气体分散喷嘴板上，金属部件10的接合面12和金属部件20的接合面21，其气体流路孔5和气体流路孔6的连接部周围用环状突出部14和环状槽26、经锻压而接合起来，分支部2和数个气体流路孔3的连接部周围用环状突出部15和环状槽27、经锻压压缩而接合起来，可确保密封性，气体不会漏出、也不会进入。
金属部件20的接合面22和金属部件30的接合面31和用图2～图9所说明的情况一样，气体流路孔3和气体流路孔4的连接部周围用环状突出部24和环状槽36密封，金属部件20的接合面22和金属部件30的接合面31用外周的环状突出部23和环状槽35密封，故气体不会漏出、也不会进入。
实施例3
参照图16对本发明的实施例3进行说明。
实施例3是表示将4块金属部件层压在一起，使3种气体按气体种类分阶段地、大面积地分散的气体分散喷嘴板。
图16是将4块板状金属部件层压而成的气体分散喷嘴板的剖面图，对4块金属部件71、72、73、74层压而成的气体分散喷嘴板进行说明。
金属部件71和金属部件72，用外周的环状突出部75和环状槽76、其气体流路孔的连接部周围用环状突出部81和环状槽82，经锻压而接合起来。利用环状突出部和环状槽而进行的接合，是设成使不同的气体在各气体流路、分支部不进行混合的形式，在图16中省略了，仅图示了一部分。
金属部件72和金属部件73，用外周的环状突出部77和环状槽78、其气体流路孔的连接部周围用环状突出部83和环状槽84，经锻压而接合起来。
金属部件73和金属部件74，用外周的环状突出部79和环状槽80，其气体流路孔的连接部周围用环状突出部85和环状槽86，经锻压而接合起来。
4块金属部件71、72、73、74层压而成的气体分散喷嘴板中，A气体通过流路孔101，在分支部102大面积地分散，通过数个流路孔103、104、105流出，供给成膜侧。
B气体通过流路孔111、112、113，在分支部大面积地分散，从数个流路孔115供给成膜区。
C气体通过流路孔121、122，在分支部123大面积地分散，经过数个孔124、125流出，供给成膜区。
阶段性地、大面积地分散的A气体、B气体、C气体分别从数个孔供给成膜侧，在基板前混合而形成膜。
实施例4
参照图17～图19对本发明实施例4作说明。
实施例4是在进行层压的金属部件之接合面的相向位置上分别设环状槽，将中间金属部件插入环状槽内，经锻压接合而成的。
图17是将进行层压的铝板10和铝板20的气体流路孔5和气体流路孔6周围的接合部放大之后的图。在铝板10的接合面12上，气体流路孔5周围形成有环状槽60，在铝板20的接合面21上，气体流路孔6的周围形成有环状槽59。环状槽59、60内插入中间金属部件61。中间金属部件最好采用和铝板10、20同一材质的铝，但其他的铝材质也可以。
环状槽59、60和中间金属部件61为环状槽59、60的宽度为B、D，深度为A、C，中间部件61的宽度为F、长度为E时，最好形成下述关系。
A＋C≤E，(A×B＋C×D)≤E×F，B≥F，D≥F
将中间金属部件61插入铝板10的环状槽60和铝板20的环状槽59内，并进行锻压，使中间金属部件61充满环状槽59、60而形成接合部。这样，可确保密封性，不漏气。
图18、图19是将进行层压的铝板10和铝板20的气体流路孔5和气体流路孔6周围的接合部放大之后的图，是表示环状槽的形状和中间金属部件的另一侧的图。
图18所示为：在铝板10的接合面12上，气体流路孔5的周围形成有断面呈梯形的环状槽63，在铝板20的接合面21上，气体流路孔6的周围形成有断面呈梯形的环状槽62，把与环状槽62、63的梯形相对应的6角形中间金属部件64插入槽内，进行锻压，使中间金属部件64充满环状槽62、63而形成接合部，确保密封性。
图19所示为：在铝板10的接合面12上，气体流路孔5的周围形成有断面呈コ字形的环状槽66，在铝板20的接合面21上，气体流路孔6的周围形成有断面呈コ字形的环状槽65，将长圆形中间金属部件67插入コ字形环状槽65、66中，进行锻压，使中间金属部件67充满环状槽65、66而形成接合部，可确保密封性。
图18所示的环状槽和中间金属部件为该环状槽的机械加工容易，而且在将中间部件与环状槽进行组装时容易插入。
图19所示形状的中间金属部件为在将中间部件与环状槽进行组装时容易插入。
实施例5
参照图20～图22就本发明的实施例5作说明。
实施例5是表示设在进行层压的金属部件之接合面的相向位置上的环状槽和环状突出部的形状的例子。
图20所示的是：在铝板10的接合面12上，气体流路孔5周围形成有断面呈コ字形的环状突出部53，在铝板20的接合面21上，气体流路孔6的周围形成有断面呈コ字形的环状槽51，环状槽51上设有斜度52，容易将环状突出部插入环状槽内。
图21所示的是：在铝板10的接合面12上，气体流路孔5的周围形成有断面呈コ字形的环状突出部55，该环状突出部设有斜度56，在铝板20的接合面21上，气体流路孔6的周围形成有断面呈コ字形的环状槽54，环状突出部55上设有斜度56，容易将环状突出部插入环状槽内。
图22所示的是：在铝板10的接合面12上，气体流路孔5的周围形成有断面呈梯形的环状突出部58，在铝板20的接合面21上，气体流路孔6的周围形成有断面呈梯形的环状槽57，环状槽、环状突出部容易进行机械加工，而且组装时容易插入。
实施例6
参照图23～图25，对本发明的实施例6进行说明。
图23表示实施例6的金属部件之叠层的立体图，图24(a)、(b)，图25是进行层压的金属部件的接合面之剖面图。
实施例6是表示上述实施例1所说明的将铝板10、20层压而成的气体分散喷嘴板中、关于铝板10与铝板20的B气体流路孔6的连接的变形例。
如图23所示，在铝板10上设有从外侧面11通向接合面12的A气体流路孔1和孔69。在铝板20的接合面21上，外周形成有环状槽25，突出有A气体的流路孔3及设有B气体的流路孔6的圆筒68。
如图24a所示，铝板10的孔69从接合面12向外侧面11形成有斜度。铝板20的圆筒部68带有斜度，形成气体的流路孔6。
对铝板10、20……进行层压，使A气体流路孔及其分支部和B气体流路孔及其分支部相配合，将环状槽与环状突出部组合，经锻压压缩而接合起来，这时，将带有锥度的圆筒68插入铝板10的孔69内，如图24b所示，构成B气体流路孔。
图25是在铝板10的孔69的接合面12一侧设有倒角部70，容易将铝板20的带锥度的圆筒68插入。
如上所述，根据本发明，通过锻压将层叠的金属部件之接合面接合起来，这样便具有良好的密封性。特别是在形成有流体流路和/或分支部的数块板状金属部件之接合面相向的位置上设环状槽和环状突出部，经锻压而接合起来，可确保良好的密封性，具有气体不漏出的效果。另外，在形成有流体流路和/或分支部的数个金属部件之接合面的相向位置上分别设环状槽，将中间金属部件插入其中进行接合，这样可确保良好的密封性，具有气体等流体不会流出的效果。
通过机械加工而成形接合用的环状槽和环状突出部，经锻压接合而成的部件，由于不使用接合剂之类的介质，故在使用时不会从接合用的介质产生气体，可保持配设有本发明喷嘴板的CVD装置内的清洁性。接合时，不会出现钎焊法所存在的钎料熔化等现象，也不会堵塞经过精加工的孔和槽。而且，不需要密封圈之类的密封部件，层压而成的金属板例如可以在铝或铝合金的耐热温度下使用。而且，可根据耐热温度改变铝合金的成分，或者可改变为其他的可压接的金属材料。
作为气体流路和分支部的精密孔和槽可用机械加工方法形成，故设计的灵活性大。在加工气体流路和分支部的同时，可加工锻压接合所需要的凹凸(环状槽和环状突出部)，接合时将金属板组合起来同时进行锻压，这样可低成本地进行制造。锻压时，可用压力机加压，因此，可取得容易适应大尺寸部件制造的效果。

Claims (16)

1.一种具有下述构造的，将流体分散后供给的喷嘴板部件，
(a)在与流体流路和/或分支部接合的周边部设有环状槽或环状突出部的数个平板状金属部件，
(b)将上述一个平板状金属部件的环状槽与另外的平板状金属部件的环状突出部嵌合、并进行层压，该层压过的面经锻压(pressforging)而接合在一起。
2.根据权利要求1所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件，它是这样接合而成的，即在上述一个板状金属部件的流体流路和/或分支部的周围设环状槽，在另外的板状金属部件上设环状突出部，将上述环状突出部插入上述环状槽内，经锻压接合而成。
3.根据权利要求1所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件，它是这样接合而成的，即上述流体流路和/或分支部是按流体种类形成的，在经过层压的金属部件之接合面的相向位置上、并且在按流体种类分区的位置上设环状槽和环状突出部，将上述环状突出部嵌合上述环状槽内，经锻压接合而成。
4.根据权利要求1所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件，它是这样接合而成的，即在形成有上述流体流路和/或分支部的数个板状金属部件之接合面的相向位置上分别设有环状槽，将填充上述各环状槽的中间金属部件插入环状槽内，进行层压，经锻压接合而成。
5.根据权利要求1所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件，它是这样接合而成的，即上述流体流路和/或分支部是按流体的种类形成的，并且在按流体种类分区的位置上分别设有环状槽，将填充上述各环状槽的中间金属部件插入其中，经锻压接合而成。
6.根据权利要求1所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件，在上述一个平板状金属部件的面上设有贯通另外的平板状金属部件的凸部，该凸部上设有流体流路。
7.根据权利要求1所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件，上述金属部件的材质是铝或铝合金。
8.根据权利要求7所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件，其特征在于：设在上述铝或铝合金部件上的流体流路和/或分支部是经过防腐蚀的表面处理的。
9.根据权利要求1所述的将流体分散后供给的喷嘴板，上述将流体分散后供给的喷嘴板部件是将形成半导体或液晶显示的成膜用的气体分散之后供给的喷嘴板。
10.一种将流体分散后供给的喷嘴板部件的制造方法，包括下述工序：
(a)准备好在流体流路和/或分支部以及周边部上设有环状槽或环状突出部的数个平板状金属部件，
(b)将设在上述一个平板状金属部件周边部上的环状槽与另外的平板状金属部件的环状突出部嵌合起来进行层压，通过锻压(pressforging)将该板状金属部件接合起来。
11.根据权利要求10所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件的制造方法，该方法是在上述经过层压的平板状金属部件的一个上述流体流路和/或分支部周围的接合面上设环状槽，在与其相向的另外的平板状金属部件上设环状突出部，将上述环状突出部插入上述环状槽内，经锻压而接合起来。
12.根据权利要求10所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件是这样接合而成的，即在上述经过层压的一个平板状金属部件的上述流体流路和/或分支部周围的接合面上设环状槽，在与其相向的另外的平板状金属部件上也设环状槽，把与这些槽相嵌合的中间部件插入槽内，经锻压而接合起来。
13.根据权利要求10所述的将气体分散后供给的喷嘴板部件的制造方法，上述板状金属部件的材质是铝或铝合金。
14.根据权利要求13所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件的制造方法，包括预先对形成于上述铝或铝合金部件上的流体流路和/或分支部进行防腐蚀的表面处理的工序。
15.根据权利要求13所述的将流体分散后供给的喷嘴板部件的制造方法，上述锻压是用3～100kgf/mm2的压力进行的。
16.根据权利要求13所述的将流体分散后供给的喷嘴板的制造方法，上述锻压是在300℃～500℃的温度下进行的。
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