JPH11291068A - 半導体製造装置用真空チャンバ及びその製造方法 - Google Patents

半導体製造装置用真空チャンバ及びその製造方法

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JPH11291068A
JPH11291068A JP10660098A JP10660098A JPH11291068A JP H11291068 A JPH11291068 A JP H11291068A JP 10660098 A JP10660098 A JP 10660098A JP 10660098 A JP10660098 A JP 10660098A JP H11291068 A JPH11291068 A JP H11291068A
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JP
Japan
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vacuum chamber
aluminum
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
aluminum alloy
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Pending
Application number
JP10660098A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Matsumoto
公一 松本
Seiji Sasabe
誠二 笹部
Hidehito Okamoto
秀仁 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11291068A publication Critical patent/JPH11291068A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2個以上の部材から組み立てられる真空チャ
ンバにおいて、大型の設備を使用することなく、低コス
トで組み立てることができ、寸法精度が高い半導体製造
装置用チャンバ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 真空容器として使用されるアルミニウム
製真空チャンバにおいて、部材1の開先部3を真空チャ
ンバのコーナー部近傍に設定し、アルミニウム又はアル
ミニウムより硬い金属からなるツール2を自転させ開先
部3に摺動させることによりツール2と部材1との間の
摩擦熱により開先部3を固相接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置にお
いて使用される真空チャンバ及びその製造方法に関し、
特にアルミニウム又はアルミニウム合金製の真空チャン
バ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、半導体製造装置においては、超高
真空かつウルトラクリーンな性能を要求される真空チャ
ンバが使用されている。この真空チャンバは、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金製(以下、アルミニウム又は
アルミニウム合金を総称してアルミニウムという)の厚
板又は鍛造品等から直接削りだす方法、アルミニウムの
板材を組み合わせて溶融溶接する方法、アルミニウムの
板材を組み合わせてろう付けする方法(特開平7−25
1058号公報)及びろう材を接合部に挿入しかつレー
ザー又は電子ビーム溶接を用いる方法(特開平9−19
424号公報)により製造されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、厚板又は鍛造
品等から削り出すことによりチャンバを成形する方法に
おいては、大型のチャンバを製造する場合に、材料費及
び切削加工費が高くなる上に材料の無駄が多く発生し
て、製造コストが極めて高くなり過ぎるという問題があ
る。
【0004】また、アルミニウム板材を組み合わせてM
IG溶接又はTIG溶接等により溶接する方法は、条件
管理がシビアで欠陥が生じた場合に補修の際のコストが
高くなってしまうと共に、溶接作業の際に各パーツが溶
接熱により高温に加熱されるため歪が生じて寸法精度の
悪化を招く。
【0005】アルミニウム板材を組み合わせてろう付け
する方法は、大型のチャンバを製造する場合、大型の加
熱炉が必要となってしまうという問題がある。
【0006】レーザー及び電子ビームにより溶接する方
法も、溶接のための設備が大型化し、溶接機及びそのシ
ステムに必要なコストが高くなってしまうという問題が
ある。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、2個以上の部材から組み立てられる真空チ
ャンバにおいて、大型の設備を使用することなく、低コ
ストで組み立てることができ、寸法精度が高い半導体製
造装置用真空チャンバ及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体製造
装置用真空チャンバは、2個以上のアルミニウム又はア
ルミニウム合金製部材から構成されており、前記アルミ
ニウム又はアルミニウム合金より硬い金属との摩擦熱を
使用した摩擦接合法により接合された部分を有すること
を特徴とする。
【0009】本発明に係る半導体製造装置用真空チャン
バの製造方法は、2個以上のアルミニウム又はアルミニ
ウム合金製部材を突き合わせ、突き合わせ部の一部又は
全部をアルミニウム又はアルミニウム合金より硬い金属
との摩擦熱を使用した摩擦接合法により接合することを
特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の
第1の実施例に係る真空チャンバの製造方法を示す模式
図である。本実施例は断面が長方形の短辺及び長辺を有
する角筒状をなしている真空チャンバの場合のものであ
る。本実施例においては、この真空チャンバを短辺にて
分割した形状の2つの断面コ字型の部材1を製造する。
この部材1はアルミニウム又はアルミニウム合金材より
なり、鋳造、押出し、圧延及び鍛造等の方法により製造
することができる。そして、この部材1を突き合わせて
真空チャンバの形状に組み立て、その突き合わせ部をツ
ール2により摩擦接合する。このツール2は部材1より
も硬い材料、例えばステンレス鋼又は高速度工具鋼によ
り構成されており、図示の如く、例えば円柱状をなして
いる。このツール2をその中心の周りに自転させると共
に、このツール2を部材1の突き合わせ部に押し付ける
ことにより、ツール2と部材1との間の摩擦により熱が
発生する。この摩擦熱により部材1の突き合わせ部を加
熱して局部的に攪拌し、部材1同士を接合する。これに
より、部材1同士はその突き合わせ部にて接合され、真
空チャンバが製造される。
【0011】本実施例においては、部材1を回転するツ
ール2により摩擦し、ツール2と部材1との摩擦熱を利
用して固相接合を行う。このため、部材1が溶融温度に
まで達しないため、溶接熱による歪の影響が少なくて済
むと共に、継手の強度低下も小さくて済むという利点が
ある。従って、真空チャンバのような構造物の場合、ア
ルミニウム材をコ字型に成形した部材に対して、これを
突合せて接合することによって、パーツの点数を低減
し、製作工数とコストを低減させることが可能となる。
【0012】なお、部材1はアルミニウム押し出し形材
又は鋳物を使用することによって、より一層製造コスト
を低減することができる。
【0013】また、本実施例方法においてはツール2と
部材1との間の摺動により摩擦熱を発生させるので、部
材1の開先部3にツール2を上から押しつける必要があ
る。この場合、通常の平板の突合せでは部材1が接合中
に動いてしまったり、ツール2を押しつけている間に開
先が下側に開いてしまわないように強固な裏当て又はク
ランプを裏面に配置することが必要となる。
【0014】チャンバのような筒形状の場合には、内面
に裏当て材を配置することが好ましいが、チャンバが上
記実施例のように短辺及び長辺を有する角筒状のものの
場合には、これを短辺にて分割した形状の部材1を用意
することにより、開先がツール2からの荷重を受けても
それに対する剛性が比較的高くなるので、短辺側に接合
部を配置するようにすることが好ましい。
【0015】また、真空チャンバが等辺の角筒状をなす
場合は、図2に示すように、この辺の中央部よりもコー
ナー部寄りの位置、即ち、角筒のコーナー部の近傍に接
合部を設定することが好ましい。このように、ツール2
からの荷重が印加される部分を角筒のコーナー部近傍に
もってくることにより、コーナー部の高い剛性を利用し
て接合部の変形を防止することができる。
【0016】開先部3の形状は、図2及びその一部拡大
部である図3に示すように、階段状にすることが好まし
い。即ち、本実施例の開先形状は開先面が段差を有して
おり、断面が屈曲したものとなっている。この開先は部
材1の内面からt(mm)の位置で垂直に屈曲し、更に
板面に平行の方向にd(mm)の位置で垂直に屈曲す
る。
【0017】このように、開先部3が階段状をなすこと
により、両部材1同士を突き合わせると、突き合わせ部
はこの開先部3により相互に板厚方向に友持されること
になる。これにより、ツール2からの荷重に対して突き
合わせ部の変形及びずれを確実に防止することができ
る。なお、図2に示すように開先部3が真空チャンバの
コーナー部に近い場合には、部材1の外面側の突き合わ
せ面が内面側の突き合わせ面よりもコーナー部寄りにな
るようにする。これにより、辺長が長い部分をコーナー
部の剛性で支持する形状となり、突き合わせ部の変形及
びずれを確実に防止することができる。
【0018】また、部材1の板厚が20mmの場合のd
及びtは一例として夫々約5mmにすることができる。
このdはツール2の径及び板厚に依存するが、板厚の3
0%以下とすることが好ましい。また、tはツール2か
らの荷重を受けるための剛性を考慮して、板厚の10乃
至50%とすることが好ましい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体製造装置用アルミニウム製真空チャンバを大型の
設備を使用することなく固相接合により低コストで組み
立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例方法を示すを説明する模式的斜
視図である。
【図2】本発明の他の実施例方法を示す正面図である。
【図3】図2の開先部を拡大して示す一部拡大図であ
る。
【符号の説明】
1:部材 2:ツール 3:開先部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2個以上のアルミニウム又はアルミニウ
    ム合金製部材から構成されており、前記アルミニウム又
    はアルミニウム合金より硬い金属との摩擦熱を使用した
    摩擦接合法により接合された部分を有することを特徴と
    する半導体製造装置用真空チャンバ。
  2. 【請求項2】 前記アルミニウム又はアルミニウム合金
    より硬い金属からなるツールを自転させつつ前記部材に
    対し相対的に移動させて摩擦熱を発生させることを特徴
    とする請求項1に記載の半導体製造装置用真空チャン
    バ。
  3. 【請求項3】 真空チャンバが短辺及び長辺を有する角
    筒状の部分を有するときに、前記部材は摩擦接合部が前
    記短辺側に位置するように真空チャンバを分割したもの
    であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体
    製造装置用真空チャンバ。
  4. 【請求項4】 真空チャンバが角筒状の部分を有すると
    きに、摩擦接合部が辺中央部よりもコーナー部寄りに位
    置していることを特徴とする請求項1又は2に記載の半
    導体製造装置用真空チャンバ。
  5. 【請求項5】 前記部材同士が突き合わされる開先部
    は、階段状に屈曲していることを特徴とする請求項1乃
    至4のいずれか1項に記載の半導体製造装置用真空チャ
    ンバ。
  6. 【請求項6】 前記屈曲部は内面から板厚の10乃至5
    0%の位置であることを特徴とする請求項5に記載の半
    導体製造装置用真空チャンバ。
  7. 【請求項7】 2個以上のアルミニウム又はアルミニウ
    ム合金製部材を突き合わせ、突き合わせ部の一部又は全
    部をアルミニウム又はアルミニウム合金より硬い金属と
    の摩擦熱を使用した摩擦接合法により接合することを特
    徴とする半導体製造装置用真空チャンバの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記アルミニウム又はアルミニウム合金
    より硬い金属からなるツールを自転させつつ、前記部材
    に対し相対的に移動させて摩擦熱を発生させることを特
    徴とする請求項7に記載の半導体製造装置用真空チャン
    バの製造方法。
  9. 【請求項9】 真空チャンバが短辺及び長辺を有する角
    筒状の部分を有するときに、前記部材の形状を前記摩擦
    接合部が短辺側に位置するように設置することを特徴と
    する請求項7又は8に記載の半導体製造装置用真空チャ
    ンバの製造方法。
  10. 【請求項10】 真空チャンバが角筒状の部分を有する
    ときに、前記部材の形状を前記摩擦接合部が辺中央部よ
    りもコーナー部寄りに位置するように設置することを特
    徴とする請求項7又は8に記載の半導体製造装置用真空
    チャンバの製造方法。
  11. 【請求項11】 前記部材の突き合せ部に階段状に屈曲
    した開先を形成することを特徴とする請求項7乃至10
    のいずれか1項に記載の半導体製造装置用真空チャンバ
    の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記屈曲部は内面から板厚の10乃至
    50%の位置であることを特徴とする請求項11に記載
    の半導体製造装置用真空チャンバの製造方法。
JP10660098A 1998-04-16 1998-04-16 半導体製造装置用真空チャンバ及びその製造方法 Pending JPH11291068A (ja)

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KR1019990013293A KR19990083213A (ko) 1998-04-16 1999-04-15 진공챔버부재와 그 제조방법

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6659331B2 (en) 2002-02-26 2003-12-09 Applied Materials, Inc Plasma-resistant, welded aluminum structures for use in semiconductor apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6659331B2 (en) 2002-02-26 2003-12-09 Applied Materials, Inc Plasma-resistant, welded aluminum structures for use in semiconductor apparatus
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