System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体设备真空门阀密封结构及其制造方法技术_技高网

半导体设备真空门阀密封结构及其制造方法技术

技术编号:44657240 阅读:6 留言:0更新日期:2025-03-17 18:49
本发明专利技术涉及半导体领域,本发明专利技术公开了一种半导体设备真空门阀密封结构,其具有金属本体和形成在金属本体上的连接部,还包括:金属骨架密封圈;金属骨架密封圈由金属骨架和第一密封圈组成;金属骨架形成有安装部和粘合部;金属骨架密封圈通过安装部固定在连接部,粘合部被第一密封圈包覆,第一密封圈顶部至少部分凸出连接部。本发明专利技术在金属本体的沟槽中设计增加连接部,通过金属骨架和连接部进行固定连接,将密封圈中设计为包覆部分金属骨架的结构,金属骨架作为中间件一方面与金属本体形成稳固连接,另一方面通过物理结构与密封圈形成稳固连接,通过上述结构设计本发明专利技术解决现有技术密封圈容易脱落、使用寿命短、粘合强度差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域,特别是涉及一种用于半导体设备的真空门阀密封结构及其制造方法。


技术介绍

1、半导体制造过程中,很多制造工艺要求洁净且高度真空的环境下实施,例如:光刻工艺、薄膜沉积、离子注入离子镀法或电浆蚀刻等。高度真空制造工艺需要保障真空度,因此需要对生产环境进行密封。在上述要求高度真空环境的工艺中,部分工艺过程会使用到腐蚀性气体或活性气体,例如:离子注入离子镀法或电浆蚀刻等。这些使用腐蚀性气体或活性气体的工艺对于生产环境的密封要求更为严苛。

2、在半导体生产过程中,工件出入口部需要用到可以开闭的门阀,门阀需具有密封功能。现有技术中,门阀的设计是在铝板或不锈钢板等金属本体上设计沟槽(燕尾槽等),再设计氟胶或全氟醚材质密封圈安装在金属本体上形成一个组合式门阀,由于使用过程中密封圈极易从金属本体上脱落,故将其改善成一体式门阀,一体式门阀设计是将金属本体与氟胶或全氟醚密封圈粘合在一起形成一体式的门阀。

3、如上所述,由于半导体生产对于真空环境的严苛要求,所以在半导体生产中使用密封圈绝大部分都是全氟醚材质制造,然而由于全氟醚材质的自身固有特性。现有技术中没有特别适用全氟醚材质与金属材质的粘合胶水,现有技术中使用的全氟醚胶水与金属本体粘合的强度较差,且门阀在使用过程中会频繁开合,极易造成全氟醚密封圈从金属本体上脱落,造成真空门阀使用寿命短,成本高昂。

4、并且,在半导体实际生产中,半导体设备的真空门阀是一种耗材。由于半导体器件生产成本高昂,并不会等到真空门阀有失效风险时才更换,而是在真空门阀使用一段时间后,即使没有发生失效也进行主动更换。这种情况下,真空门阀使用寿命会对半导体生产的成本有这重大影响。以及,目前真空门阀主要由外国厂商生产,采购成本高昂,亟需国产替代方案。

5、为了避免全氟醚密封圈从金属本体上脱落,延长真空门阀使用寿命,现有技术采用的主流方案包括:

6、1、通过结构设计形成组合式门阀,参考图1所示。在金属本体上设计沟槽,再设计对应的密封圈,比如通过沟槽卡固密封圈,再将两个单体组合在一起形成一个组合式的门阀。但这种解决方案效果并不理想,因是分体组合,密封圈不管是何材质,产品在生产成型时容易脱胶,成品良率低,并且在使用时都极易脱落,寿命短。

7、2、通过结构设计形成一体式门阀,使用胶水将密封圈与金属本体粘合在一起,因半导体晶圆的类型、大小、制造方法等的多样性,使用的设备不同,对应使用的门阀也不相同,不同的门阀粘合密封圈位置的沟槽也不一样。比较常见的三种沟槽类型为:双边沟槽、单边沟槽、无边槽,参考图2至图4所示。但这种解决方案效果也并不理想,因全氟醚材质无粘合牢固的适用胶水,粘合强度差,使用时易脱落,寿命短

8、因此,亟需一种半导体设备真空门阀密封结构用以改善上述问题。


技术实现思路

1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本专利技术要解决的技术问题是提供一种金属本体和密封圈连接牢固,不易脱离,能延长半导体设备真空门阀使用寿命的密封结构。

3、为解决上述技术问题,本专利技术提供的半导体设备真空门阀密封结构,其具有金属本体和形成在金属本体上的连接部,还包括:金属骨架密封圈;

4、金属骨架密封圈由金属骨架和第一密封圈组成;

5、金属骨架形成有安装部和粘合部;

6、金属骨架密封圈通过安装部固定在连接部,粘合部被第一密封圈包覆,第一密封圈包覆顶部至少部分凸出连接部。

7、优选的,进一步改进所述的半导体设备真空门阀密封结构,第一密封圈一体成型压制包覆在粘合部上。

8、优选的,进一步改进所述的半导体设备真空门阀密封结构,粘合部上形成有通孔,第一密封圈包覆穿过并填满所述通孔。通孔的形状不限,可以是圆孔、多边形孔或变径孔。

9、优选的,进一步改进所述的半导体设备真空门阀密封结构,所述通孔边缘形成有倒角,防止割伤成型后的密封圈。

10、优选的,进一步改进所述的半导体设备真空门阀密封结构,第一密封圈包覆在粘合部上各处的厚度大于1mm。

11、优选的,进一步改进所述的半导体设备真空门阀密封结构,安装部和连接部通过卡扣、螺纹、过盈或焊接固定。

12、优选的,进一步改进所述的半导体设备真空门阀密封结构,还包括:

13、第二密封圈覆盖在连接部和金属安装部连接处。

14、本专利技术提供一种半导体设备真空门阀密封结构制造方法,其用制造上述任意一项所述半导体设备真空门阀密封结构,包括以下步骤:

15、s1,提供具有连接部2的金属本体1和金属骨架3;

16、s2,提供上模,上模成型为密封圈形状及尺寸的成型腔模;

17、提供中模,中模成型为容置金属骨架3的成型腔模;

18、提供下模,下模用于支撑中模;

19、s3,将中模置于下模上,在粘合部6上加入指定胶料;

20、s4,加盖上模,进入硫化成型设备进行硫化成型;

21、s5,去除上模、中模和下模,获得金属骨架密封圈;

22、s6,将连接部2和安装部5组合安装,形成一个整体门阀。

23、本专利技术在金属本体的沟槽中设计增加连接部,通过金属骨架和连接部进行固定连接,将密封圈中设计为包覆部分金属骨架的结构,金属骨架作为中间件一方面与金属本体形成稳固连接,另一方面通过物理结构与密封圈形成稳固连接,通过上述结构设计本专利技术至少能实现以下技术效果。

24、1、本专利技术将真空门阀设计为分体式结构,分为金属本体和金属骨架密封圈,在提供稳固连接的同时便于生产制造。

25、2.本专利技术设计了第二密封圈,保证两个金属本体和金属骨架密封圈两个单独结构组装后的密闭性。

26、3.粘合部的底部设计为平面,使橡胶与粘合部一体成型时有底部固定支撑;平面宽度至少与橡胶底部宽度一致。

27、4.本专利技术第一密封圈穿过金属骨架粘合部的通孔,进而将金属材料的骨架和非金属材料的密封圈形成固定连接,通过物理结构形成稳固连接进而解决现有技术密封圈容易脱落、使用寿命短、粘合强度差的技术问题。

28、5.密封圈与金属骨架一体成型压制,密封圈完全包覆金属骨架的粘合部,金属骨架能够有效提高密封圈的强度。

29、6.第一密封圈包覆在粘合部上各处的厚度大于1mm,保证橡胶密封圈的压缩量以保证密封性。

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【技术保护点】

1.一种半导体设备真空门阀密封结构,其具有金属本体(1)和形成在金属本体(1)上的连接部(2),其特征在于,还包括:金属骨架密封圈;

2.如权利要求1所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:第一密封圈(4)一体成型压制包覆在粘合部(6)上。

3.如权利要求1所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:粘合部(6)上形成有通孔(7),第一密封圈(4)穿过并填满所述通孔(7)。

4.如权利要求4所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:所述通孔(7)边缘形成有倒角。

5.如权利要求1所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:第一密封圈(4)包覆在粘合部(6)上各处的厚度大于1mm。

6.如权利要求1所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:安装部(5)和连接部(2)通过卡扣、螺纹、过盈或焊接固定。

7.如权利要求1所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于,还包括:

8.一种半导体设备真空门阀密封结构制造方法,其用制造权利要求1-6任意一项所述半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体设备真空门阀密封结构,其具有金属本体(1)和形成在金属本体(1)上的连接部(2),其特征在于,还包括:金属骨架密封圈;

2.如权利要求1所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:第一密封圈(4)一体成型压制包覆在粘合部(6)上。

3.如权利要求1所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:粘合部(6)上形成有通孔(7),第一密封圈(4)穿过并填满所述通孔(7)。

4.如权利要求4所述的半导体设备真空门阀密封结构,其特征在于:所述通孔(7)边缘形成...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名
申请(专利权)人:上海芯之翼半导体材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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