TWI569304B - Manufacture of locking elements for semiconductor manufacturing - Google Patents

Description

半導體製造使用鎖固元件之製造方法

本發明係關於一金屬元件之製造方法，尤為一種半導體製造使用鎖固元件之製造方法。

隨製造業繁榮與降低成本及生產速度的考量上，習知利用射出成形製造各式聚合物、塑膠等材質元件之技術，不僅能符合快速低成本之優點外，藉由模具的形狀及加工，能使元件形成特殊的彎角或複雜的形狀。但在半導體加工製程領域，因所屬機台及各部元件須長時間處於受熱、受壓力及反復拉伸的環境，聚合物、塑膠等材質皆無法負荷，則由金屬材料取而代之。然而，因金屬材料之延展及流動性較聚合物、塑膠低，通常是利用裁切、研磨、銲接等方式對一母材進行加工製造，其缺點在於裁切及研磨過程所產生之下腳料以及研磨工具耗損而增加的設備成本。因此，如何將金屬材料加工成特殊彎角或複雜形狀，同時減少裁切及研磨所產生的廢料，而進一步降低生產步驟及成本，為多方重視研究之課題。

由此可見，上述現有金屬元件之製造方法的技術仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本發明提供一種半導體製造使用鎖固元件之製造方法，步驟包含：將含鎢金屬化合物、含鉬金屬化合物、含鈦鋯鉬金屬化合物其中之一或多者與碳氫化合物及黏結劑均勻混煉，形成一混煉料；將該混煉料以一第一溫度加熱；將該混煉料射入一鎖固元件模具後，形成一鎖固元件生胚；以及將該鎖固元件生胚進行脫脂後，以一第二溫度進行真空燒結，形成一鎖固元件。

其中碳氫化合物佔該混煉料的10~30%。其中該黏結劑包括低密度乙烯(LDPE)、白蠟(WS)、硬酸酯(SA)其中之一或多者之組合。其中含鎢金屬化合物、含鉬金屬化合物、含鈦鋯鉬金屬化合物之粒度介於2~5μm之間。其中係以正溴氯丙烷浸泡該鎖固元件生胚進行脫脂。其中該鎖固元件模具收縮裕度介於13~20%之間。其中該第一溫度介於140~200℃之間，該第二溫度介於1800~2500℃之間。其中該鎖固元件之密度介於95%以上。

本發明之半導體製造使用鎖固元件之製造方法，相較於傳統金屬材質的加工製造其優點在於：

1.本發明結合金屬射出成形技術，因為可為一連續式生產，簡化傳統的裁切、研磨及銲接等步驟。

2.本發明係為一體成形之結構，有效減少於銲接點即為斷裂點之強度不足問題。

3.本發明經高溫燒結，有效提高其鎖固元件之密度及硬度，減少磨耗損式，增加使用壽命。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

S11~S14‧‧‧步驟流程

200‧‧‧鎖固元件

210‧‧‧底座

220‧‧‧主軸

230‧‧‧凹部

300‧‧‧模具

310‧‧‧注入孔

400‧‧‧鎖固元件

410‧‧‧底座

411‧‧‧側緣

420‧‧‧主軸

430‧‧‧凹部

500‧‧‧模具

510‧‧‧注入孔

第1圖為本發明之半導體製造使用鎖固元件之製造方法流程圖。

第2圖為本發明之鎖固元件示意圖。

第3圖為本發明之鎖固元件之模具示意圖。

第4圖為本發明之另一鎖固元件示意圖。

第5圖為本發明之另一鎖固元件之模具示意圖。

為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係 解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第1圖，為本發明之半導體製造使用鎖固元件之製造方法流程圖，步驟包含：S11：將粒度介於2~5μm之間之含鎢金屬化合物、含鉬金屬化合物、含鈦鋯鉬金屬化合物其中之一或多者與碳氫化合物及黏結劑均勻混煉，形成一混煉料，其中碳氫化合物佔該混煉料的10~30%；S12：將該混煉料加熱至140~200℃之間；S13：將該混煉料射入一鎖固元件模具後，形成一鎖固元件生胚，其中該鎖固元件模具收縮裕度介於13~20%之間；S14：將該鎖固元件生胚進行脫脂後，以1800~2500℃進行真空燒結，形成一鎖固元件，其中該鎖固元件之密度介於95%以上。其中該黏結劑包括低密度乙烯、白蠟、硬酸酯其中之一或多者之組合。其中係以正溴氯丙烷浸泡該鎖固元件生胚進行脫脂。

請參閱第2、3圖，為本發明之鎖固元件及其膜具之示意圖，如第2圖所示，該鎖固元件200包含底座210、主軸220、凹部230，其中主軸220設於底座210之中心，而主軸220之一側設有凹部230，而該所屬之模具300，此模具300之收縮裕度介於13~20%之間，將混煉料由注入孔310注入並待脫脂及真空燒結後，並研磨出凹部230完成鎖固元件200之製造。習知技術在製造類似結構之鎖固元件200時，常是使用母材分別切割出底座210及主軸220並加以研磨出凹部230後，將其銲接固定，其缺點在於須經多道切割、研磨、銲接等手續，而利用本發明之製造方法將混煉料由注入模具300並待脫脂及真空燒結後，僅需加工研磨出凹部230即完成 鎖固元件200之製造，其一體成形的製造方法，達到高硬度及省工序耗材之目標。

請參閱第4、5圖，為本發明之另一鎖固元件及其膜具之示意圖，如第4圖所示，該鎖固元件400包含底座410、主軸420、凹部430以及側緣411，其中底座410邊緣向上延伸設有側緣411並形成一凹槽狀，主軸420設於底座410之中心，而主軸420之一側設有凹部430，而該所屬之模具500，此模具500之收縮裕度介於13~20%之間，將混煉料由注入孔510注入並待脫脂及真空燒結後，並研磨出凹部430完成鎖固元件400之製造。習知技術在製造類似結構之鎖固元件400時，常是使用母材分別切割出底座410、側緣411之左右剖面體以及主軸420並加以研磨出凹部430後，將座410、側緣411之左右剖面體以及主軸420銲接固定，其缺點在於須經多道切割、研磨、銲接等手續，而利用本發明之製造方法將混煉料由注入模具500並待脫脂及真空燒結後，僅需加工研磨出凹部430即完成鎖固元件400之製造，其一體成形的製造方法，達到高硬度及省工序耗材之目標。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

S11~S14‧‧‧步驟流程

Claims (6)

1. 一種半導體製造使用鎖固元件之製造方法，步驟包含：將含鈦鋯鉬金屬化合物與碳氫化合物及一黏結劑均勻混煉，形成一混煉料；將該混煉料以一第一溫度加熱；將該混煉料射入一鎖固元件模具後，形成一鎖固元件生胚；以及將該鎖固元件生胚進行脫脂後，以一第二溫度進行真空燒結，形成一鎖固元件；其中含鈦鋯鉬金屬化合物之粒度介於2~5μm之間；以及其中該第一溫度介於140~200℃之間，該第二溫度介於1800~2500℃之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造使用鎖固元件之製造方法，其中碳氫化合物佔該混煉料的10~30%。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造使用鎖固元件之製造方法，其中該黏結劑包括低密度乙烯、白蠟、硬酸酯其中之一或多者之組合。
4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造使用鎖固元件之製造方法，其中係以正溴氯丙烷浸泡該鎖固元件生胚進行脫脂。
5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造使用鎖固元件之製造方法，其中該鎖固元件模具收縮裕度介於13~20%之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造使用鎖固元件之製造方法，其中該鎖固元件之密度介於95%以上。