一种半导体机台部件气体分配盘O型密封槽的加工方法与流程

一种半导体机台部件气体分配盘o型密封槽的加工方法
技术领域
1.本发明属于机械加工技术领域，涉及气体分配盘的加工，尤其涉及一种半导体机台部件气体分配盘o型密封槽的加工方法。


背景技术：

2.在半导体制造中常用到化学气相沉积技术，含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜。这种工艺是化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)中的一种，其原理是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。
3.在cvd在镀膜过程中，晶圆在气体分配盘下方。在cvd化学气象沉积过程中，气体分配盘需保证良好的密封性，从而保证沉积过程的稳定性，如密封不好会导致表面有倾斜，导致镀膜不均匀，影响芯片使用。
4.cn108555539a公开了一种o
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ring槽(o型密封槽)加工方法及装置，所述方法应用于加工设备，所述加工设备包括至少一个铣刀及至少一个燕尾槽刀。所述方法包括：确定待加工溅射靶材的加工点；根据o
‑
ring槽的加工规格信息利用目标铣刀在加工点进行加工，得到初始槽，其中，初始槽位于所述待加工溅射靶材内；根据o
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ring槽的加工规格信息利用目标燕尾槽刀对初始槽进行加工，得到o
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ring槽，通过该方式可以加工得到与o
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ring槽的加工规格信息对应的o
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ring槽。
5.cn112775845a公开了一种铝靶材的加工方法，所述加工方法包括：对焊接后的铝靶材以及铝背板加工o
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ring槽，并对喷砂区域进行喷砂处理，所述加工方法可解决铝靶材o
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ring槽真空漏气和喷砂的问题，所述o
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ring槽的深度为4.09～4.15mm，所述o
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ring槽的宽度为4.867～4.969mm，所述o
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ring槽的外侧角为63～65
°
，所述o
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ring槽的内侧角为66～68
°
，所述o
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ring槽加工后对喷砂区域贴覆电工胶带，并对所述电工胶带进行车削加工所述喷砂处理由所述铝靶材一角呈平面性扫描使粗糙度分布均匀。
6.cn213242508u公开了一种密封槽，所述密封槽的开口端设有压合件，所述密封槽内放置密封圈，所述密封圈高于所述密封槽的顶端面并与所述压合件贴合，所述密封槽的内侧面设有至少一个缓冲部，所述缓冲部向所述密封槽的内侧面内凹陷。该实用新型通过在所述密封槽的内侧面设置向内侧面内凹陷的缓冲部，为膨胀变形的密封圈提供了缓冲空间，可有效地减缓密封圈的内部受力，减缓密封圈因受力积累而造成的损伤，从而延长密封圈的使用寿命，保障了密封圈的密封效果。该实用新型还提供了一种半导体真空设备，所述半导体真空设备包括真空箱和与所述真空箱盖合的盖板，所述真空箱的箱体与所述盖板贴合的一端面设有所述密封槽。
7.现有的锥面o型密封槽加工的方法：是在铣床上利用盘铣刀在零件作同步滚动运动的原理加工的，但是这种加工原理由于刀具在切削过程中的干涉，使槽在不同的部位形成大小不等的喇叭口，即槽宽不等，相差在0.36～0.45mm之间，这是o型密封槽的基本要求
所不允许的，因此，亟需设计一种o型密封槽的加工方法以克服上述现有技术的缺陷。


技术实现要素：

8.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机台部件气体分配盘o型密封槽的加工方法，在本发明中，从加工刀具解决气体分配盘o型密封槽加工技术，能够保证实际生产的技术要求，具体地，利用了自制的直槽刀具、斜上槽刀具、斜下槽刀具先后对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽，整个加工方法稳定性和安全性更高，便于操作人员使用。
9.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.第一方面，本发明提供了一种半导体机台部件气体分配盘o型密封槽的加工方法，所述的加工方法包括：
11.依次用直槽刀具、斜上槽刀具、斜下槽刀具对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽。
12.在本发明中，从加工刀具解决气体分配盘o型密封槽加工技术，能够保证实际生产的技术要求，具体地，利用了自制的直槽刀具、斜上槽刀具、斜下槽刀具先后对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽，整个加工方法稳定性和安全性更高，便于操作人员使用。
13.本发明特别限定了直槽刀具、斜上槽刀具、斜下槽刀具的先后顺序，是因为必须先使用直槽刀进行加工，去除余料，若顺序混乱进行切削加工则会导致，这是由于直槽加工后，使用斜上槽和斜下槽刀具不会干涉加工面，从而保证加工面的光洁度。
14.作为本发明一种优选的技术方案，所述斜上槽刀具包括固定段和切削段。
15.优选地，所述斜上槽刀具的高度为8～12mm，例如可以是8mm、9mm、10mm、11mm、12mm，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，进一步优选为10mm。
16.优选地，所述固定段的长度为94.5～96.5mm，例如可以是94.5mm、95mm、95.5mm、96mm、96.5mm，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，进一步优选为95.5mm。
17.优选地，所述切削段的长度为3.5～5.5mm，例如可以是3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm，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，进一步优选为4.5mm。
18.作为本发明一种优选的技术方案，所述斜上槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽。
19.优选地，所述切削刃的下端面长度为3～4mm，例如可以是3mm、3.2mm、3.4mm、3.5mm、3.8mm、4mm，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，进一步优选为3.5mm。
20.优选地，所述切削刃的上端面长度为2～3mm，例如可以是2mm、2.2mm、2.4mm、2.5mm、2.8mm、3mm，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，进一步优选为2.66mm。
21.优选地，所述切削刃的高度为2～2.5mm，例如可以是2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm，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，进
一步优选为2.29mm。
22.优选地，所述断屑槽为端面斜上槽。
23.本发明特别限定了斜上槽刀具的切削刃的下端面长度为3～4mm，上端面长度为2～3mm，高度为2～2.5mm，是因为为了保证加工时刀具的刀背面不会与加工后的直槽干涉，破坏原先直槽，若斜上槽刀具不是本发明的特别限定尺寸，则会出现刀具干涉，这是由于刀具宽度等关联尺寸通过设计实现加工。
24.作为本发明一种优选的技术方案，所述直槽刀具包括固定段和切削段。
25.优选地，所述直槽刀具的高度为8～12mm，例如可以是8mm、9mm、10mm、11mm、12mm，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，进一步优选为10mm。
26.优选地，所述固定段的长度为90～95mm，例如可以是90mm、91mm、92mm、93mm、95mm，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，进一步优选为95mm。
27.优选地，所述切削段的长度为5～10mm，例如可以是5mm、6mm、8mm、9mm、10mm，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，进一步优选为5mm。
28.作为本发明一种优选的技术方案，所述直槽刀具的切削段包括切削刃，所述切削刃为直槽切削刃。
29.优选地，所述切削刃的下端面长度为3～5mm，例如可以是3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、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，进一步优选为3.4mm。
30.优选地，所述切削刃的上端面长度为3～5mm，例如可以是3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、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，进一步优选为3.4mm。
31.优选地，所述切削刃的高度为2～3mm，例如可以是2mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm、3mm，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，进一步优选为2.6mm。
32.本发明特别限定了直槽刀具的切削刃的下端面长度为3～5mm，上端面长度为3～5mm，高度为2～3mm，是因为槽的宽度在3.5mm，直槽刀刀具必须小于3.5mm，≥3.5mm会破坏槽的宽度，若直槽刀具不是本发明的特别限定尺寸，则会出现刀具干涉，这是由于刀具宽度等关联尺寸通过设计实现加工。
33.作为本发明一种优选的技术方案，所述斜下槽刀具包括固定段和切削段。
34.优选地，所述斜下槽刀具的高度为8～12mm，例如可以是8mm、9mm、10mm、11mm、12mm，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，进一步优选为10mm。
35.优选地，所述固定段的长度为94.5～96.5mm，例如可以是94.5mm、95mm、95.5mm、96mm、96.5mm，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，进一步优选为95.5mm。
36.优选地，所述切削段的长度为3.5～5.5mm，例如可以是3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm，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，进一步优
选为4.5mm。
37.作为本发明一种优选的技术方案，所述斜下槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽。
38.优选地，所述切削刃的上端面长度为3～4mm，例如可以是3mm、3.2mm、3.4mm、3.5mm、3.8mm、4mm，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，进一步优选为3.5mm。
39.优选地，所述切削刃的下端面长度为2～3mm，例如可以是2mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm、3mm，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，进一步优选为2.66mm。
40.优选地，所述切削刃的高度为2～2.5mm，例如可以是2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、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，进一步优选为2.29mm。
41.优选地，所述断屑槽为端面斜下槽。
42.本发明特别限定了斜下槽刀具的切削刃的下端面长度为3～4mm，上端面长度为2～3mm，高度为2～2.5mm，使刀具的刀背面不会与加工后的直槽干涉，破坏原先直槽，若斜下槽刀具的不是本发明的特别限定尺寸，则会出现刀具干涉，这是由于刀具宽度等关联尺寸通过设计实现加工。
43.作为本发明一种优选的技术方案，所述斜上槽刀具和斜下槽刀具的加工参数一致。
44.优选地，所述的加工参数包括主轴转速、进给量和加工深度。
45.优选地，所述主轴转速为200～250r/min，例如可以是200r/min、210r/min、220r/min、230r/min、240r/min、250r/min，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，进一步优选为240r/min。
46.优选地，所述进给量为0.01～0.03mm/r，例如可以是0.01mm/r、0.02mm/r、0.03mm/r，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，进一步优选为0.02mm/r。
47.优选地，所述加工深度为48.295～50.77mm/min。例如可以是48.295mm/min、49mm/min、49.5mm/min、50mm/min、50.5mm/min、50.77mm/min，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。
48.作为本发明一种优选的技术方案，所述直槽刀具的加工参数包括主轴转速、进给量和加工深度。
49.优选地，所述主轴转速为280～320r/min，例如可以是280r/min、290r/min、300r/min、310r/min、320r/min，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，进一步优选为300r/min。
50.优选地，所述进给量为0.01～0.05mm/r，例如可以是0.01mm/r、0.02mm/r、0.03mm/r、0.04mm/r、0.05mm/r，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，进一步优选为0.03mm/r。
51.优选地，所述加工深度每次为0.5mm。
52.示例性地，本发明给出了一种半导体机台部件气体分配盘o型密封槽的加工方法，
具体如下：
53.依次用斜上槽刀具、直槽刀具、斜下槽刀具对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽。
54.其中：
55.斜上槽刀具的高度为10mm，固定段的长度为95.5mm，切削段的长度为4.5mm。斜上槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽，切削刃的下端面长度为3.5mm，切削刃的上端面长度为2.66m，切削刃的高度为2.29mm。
56.直槽刀具包括固定段和切削段，直槽刀具的高度为10mm，固定段的长度为95mm，切削段的长度为5mm，直槽刀具的切削段包括切削刃，切削刃的下端面长度为3.4mm，上端面长度为3.4mm，高度为2.6mm。
57.斜下槽刀具包括固定段和切削段，斜下槽刀具的高度为10mm，固定段的长度为95.5mm，长度为4.5mm，斜下槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽，切削刃的上端面长度为3.5mm，下端面长度为2.66mm，高度为2.29mm。
58.斜上槽刀具和斜下槽刀具的加工参数包括主轴转速为240r/min，进给量为0.02mm/r，和加工深度为48.295～50.77mm/min。
59.直槽刀具的加工参数包括主轴转速为300r/min，进给量为0.03mm/r，和加工深度每次为0.5mm。
60.第二方面，本发明提供了一种气体分配盘，所述气体分配盘包括采用第一方面所述的加工方法制得的o型密封槽。
61.优选地，所述气体分配盘的直径为430～435mm。例如可以是430mm、431mm、432mm、433mm、434mm、435mm，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。
62.优选地，所述气体分配盘的厚度为58～65mm。例如可以是58mm、59mm、60mm、61mm、63mm、65mm，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。
63.优选地，所述气体分配盘的材质为铝材。
64.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
65.在本发明中，从加工刀具解决气体分配盘o型密封槽加工技术，能够保证实际生产的技术要求，具体地，利用了自制的直槽刀具、斜上槽刀具、斜下槽刀具先后对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽，整个加工方法稳定性和安全性更高，便于操作人员使用。
附图说明
66.图1为本发明一个具体实施方式提供的斜上槽刀具的结构示意图；
67.图2为本发明一个具体实施方式提供的斜上槽刀具的切削刃的放大结构示意图；
68.图3为本发明一个具体实施方式提供的直槽刀具的结构示意图；
69.图4为本发明一个具体实施方式提供的斜下槽刀具的结构示意图；
70.图5为本发明一个具体实施方式提供的斜下槽刀具的切削刃的放大结构示意图。
具体实施方式
71.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。
72.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。
73.本领域技术人员理应了解的是，本发明中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本发明的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型可以自行增设布局，本发明对此不做特殊要求和具体限定。
74.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。
75.在一个具体实施方式中，本发明提供了一种半导体机台部件气体分配盘o型密封槽的加工方法，所述的加工方法包括：
76.依次用直槽刀具、斜上槽刀具、斜下槽刀具(如图1
‑
5所示)对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽。
77.在本发明中，从加工刀具解决气体分配盘o型密封槽加工技术，能够保证实际生产的技术要求，具体地，利用了自制的直槽刀具、斜上槽刀具、斜下槽刀具先后对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽，整个加工方法稳定性和安全性更高，便于操作人员使用。
78.本发明特别限定了斜上槽刀具、直槽刀具、斜下槽刀具的先后顺序，是因为必须先使用直槽刀进行加工，去除余料，若顺序混乱进行切削加工则会导致，这是由于直槽加工后，使用斜上槽和斜下槽刀具不会干涉加工面，从而保证加工面的光洁度。
79.斜上槽刀具包括固定段和切削段，斜上槽刀具的高度为8～12mm，进一步地斜上槽刀具的高度为10mm。固定段的长度为94.5～96.5mm，进一步为95.5mm。切削段的长度为3.5～5.5mm，进一步为4.5mm。斜上槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽，切削刃的下端面长度为3～4mm，进一步为3.5mm。切削刃的上端面长度为2～3mm，进一步为2.66mm。切削刃的高度为2～2.5mm，进一步为2.29mm。断屑槽为端面斜上槽。
80.本发明特别限定了斜上槽刀具的切削刃的下端面长度为3～4mm，上端面长度为2～3mm，高度为2～2.5mm，是因为为了保证加工时刀具的刀背面不会与加工后的直槽干涉，破坏原先直槽，若斜上槽刀具不是本发明的特别限定尺寸，则会出现刀具干涉，这是由于刀具宽度等关联尺寸通过设计实现加工。
81.直槽刀具包括固定段和切削段，直槽刀具的高度为8～12mm，进一步为10mm。固定段的长度为90～95mm，进一步为95mm。切削段的长度为5～10mm，进一步为5mm。直槽刀具的切削段包括切削刃，切削刃为直槽切削刃，切削刃的下端面长度为3～5mm，进一步为3.4mm。切削刃的上端面长度为3～5mm，进一步为3.4mm。切削刃的高度为2～3mm，进一步为2.6mm。
本发明特别限定了直槽刀具的切削刃的下端面长度为3～5mm，上端面长度为3～5mm，高度为2～3mm，是因为槽的宽度在3.5mm，直槽刀刀具必须小于3.5mm，≥3.5mm会破坏槽的宽度，若直槽刀具不是本发明的特别限定尺寸，则会出现刀具干涉，这是由于刀具宽度等关联尺寸通过设计实现加工。
82.斜下槽刀具包括固定段和切削段，斜下槽刀具的高度为8～12mm，进一步为10mm。固定段的长度为94.5～96.5mm，进一步为95.5mm。切削段的长度为3.5～5.5mm，进一步为4.5mm。斜下槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽，切削刃的上端面长度为3～4mm，进一步为3.5mm。切削刃的下端面长度为2～3mm，进一步为2.66mm。切削刃的高度为2～2.5mm，进一步为2.29mm，断屑槽为端面斜下槽。
83.本发明特别限定了斜下槽刀具的切削刃的下端面长度为3～4mm，上端面长度为2～3mm，高度为2～2.5mm，使刀具的刀背面不会与加工后的直槽干涉，破坏原先直槽，若斜下槽刀具的不是本发明的特别限定尺寸，则会出现刀具干涉，这是由于刀具宽度等关联尺寸通过设计实现加工。
84.斜上槽刀具和斜下槽刀具的加工参数一致，进一步地，加工参数包括主轴转速、进给量和加工深度。主轴转速为200～250r/min，进一步为240r/min。进给量为0.01～0.03mm/r，进一步为0.02mm/r。加工深度为48.295～50.77mm/min。
85.直槽刀具的加工参数包括主轴转速、进给量和加工深度，进一步地，主轴转速为280～320r/min，进一步为300r/min。进给量为0.01～0.05mm/r，进一步为0.03mm/r。加工深度每次为0.5mm。
86.在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种气体分配盘，所述气体分配盘包括采用第一方面所述的加工方法制得的o型密封槽。气体分配盘的直径为430～435mm，气体分配盘的厚度为58～65mm，气体分配盘的材质为铝材。
87.实施例1
88.本实施例提供了一种半导体机台部件气体分配盘o型密封槽的加工方法，其中：
89.用斜上槽刀具、直槽刀具、斜下槽刀具先后对气体分配盘进行切削加工得到o型密封槽。
90.具体地：
91.斜上槽刀具的高度为10mm，固定段的长度为95.5mm，切削段的长度为4.5mm。斜上槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽，切削刃的下端面长度为3.5mm，切削刃的上端面长度为2.66m，切削刃的高度为2.29mm。
92.直槽刀具包括固定段和切削段，直槽刀具的高度为10mm，固定段的长度为95mm，切削段的长度为5mm，直槽刀具的切削段包括切削刃，切削刃的下端面长度为3.4mm，上端面长度为3.4mm，高度为2.6mm。
93.斜下槽刀具包括固定段和切削段，斜下槽刀具的高度为10mm，固定段的长度为95.5mm，长度为4.5mm，斜下槽刀具的切削段包括切削刃和断屑槽，切削刃的上端面长度为3.5mm，下端面长度为2.66mm，高度为2.29mm。
94.斜上槽刀具和斜下槽刀具的加工参数包括主轴转速为240r/min，进给量为0.02mm/r，和加工深度为48.295～50.77mm/min。
95.直槽刀具的加工参数包括主轴转速为300r/min，进给量为0.03mm/r，和加工深度
每次为0.5mm。
96.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。