[发明专利]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

说明书

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。

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。-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；