JPH11300480A - 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Info
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- JPH11300480A JPH11300480A JP10662898A JP10662898A JPH11300480A JP H11300480 A JPH11300480 A JP H11300480A JP 10662898 A JP10662898 A JP 10662898A JP 10662898 A JP10662898 A JP 10662898A JP H11300480 A JPH11300480 A JP H11300480A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-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
- B23K20/122—Non-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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 側壁部材が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。 【解決手段】 真空容器の側壁部を２分割した形状の部
材１を製造し、この部材１を突き合わせて角筒を構成
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を角筒内部に挿入し、これを自転させて開先
部３の内面に摺動させ、開先に沿って移動させることに
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。
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。 【解決手段】 真空容器の側壁部を２分割した形状の部
材１を製造し、この部材１を突き合わせて角筒を構成
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を角筒内部に挿入し、これを自転させて開先
部３の内面に摺動させ、開先に沿って移動させることに
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
【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。
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７−２５１０
５８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９−１９４２
４号公報）により製造されている。
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７−２５１０
５８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９−１９４２
４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。
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は、補修のためコストが高
くなると共に、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。
ＩＧ溶接又はＴＩＧ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は、補修のためコストが高
くなると共に、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。
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る溶接を行う
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。
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、側壁部材が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。
のであって、側壁部材が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
設備用真空チャンバは、側壁部材が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接合して構成されて
おり、前記接合部は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利用した摩擦接合により
接合されていることを特徴とする。
設備用真空チャンバは、側壁部材が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接合して構成されて
おり、前記接合部は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利用した摩擦接合により
接合されていることを特徴とする。
【０００９】本発明に係る半導体製造設備用真空チャン
バの製造方法は、２個以上のアルミニウム又はアルミニ
ウム合金製部材を組み立ててチャンバの側壁部材を構成
し、前記部材の接合部をアルミニウム又はアルミニウム
合金よりも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。
バの製造方法は、２個以上のアルミニウム又はアルミニ
ウム合金製部材を組み立ててチャンバの側壁部材を構成
し、前記部材の接合部をアルミニウム又はアルミニウム
合金よりも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。本実施例は横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、先ず、この真空チャンバの
側壁を短辺にて２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。
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。本実施例は横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、先ず、この真空チャンバの
側壁を短辺にて２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。
【００１１】そして、この部材１を突き合わせて真空チ
ャンバの角筒形状に組み立て、部材１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の突き合わせ部の内面に押
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、接合部４が形成されて角筒状の側壁部を有する
真空チャンバが製造される。
ャンバの角筒形状に組み立て、部材１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の突き合わせ部の内面に押
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、接合部４が形成されて角筒状の側壁部を有する
真空チャンバが製造される。
【００１２】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。
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。
【００１３】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。
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。
【００１４】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。
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。
【００１５】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、チャンバの側
壁部材が上記実施例のように短辺及び長辺を有する角筒
状のものである場合には、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。
に裏当て材を配置することが好ましいが、チャンバの側
壁部材が上記実施例のように短辺及び長辺を有する角筒
状のものである場合には、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。
【００１６】また、真空チャンバが例えば等辺の角筒状
をなす場合は、図２に示すように、ツール２を角筒の内
部に挿入し、外面に裏当て材（図示せず）を配置して、
ツール２から部材１の外面方向に向かう荷重を外面の裏
当材により受けるようにする。これにより、接合時に開
先部３がツール２からの荷重を受けても、外面の裏当材
がそれを受けるので、開先部３が変形したりすることが
なくなる。この場合は、開先位置は前述のような短辺側
にする必要はない。
をなす場合は、図２に示すように、ツール２を角筒の内
部に挿入し、外面に裏当て材（図示せず）を配置して、
ツール２から部材１の外面方向に向かう荷重を外面の裏
当材により受けるようにする。これにより、接合時に開
先部３がツール２からの荷重を受けても、外面の裏当材
がそれを受けるので、開先部３が変形したりすることが
なくなる。この場合は、開先位置は前述のような短辺側
にする必要はない。
【００１７】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。
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。
【００１８】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支持されること
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。
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支持されること
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。
【００１９】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。
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。
【００２０】
【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。
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。
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。
る。
【符号の説明】 １：部材 ２：ツール ３：開先部 ４：接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 15/00 ５０５ Ｂ２３Ｋ 15/00 ５０５ 33/00 33/00 Ｚ
Claims (12)
- 【請求項１】 側壁部材が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接合して構成されており、前
記接合部は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利用した摩擦接合により接合され
ていることを特徴とする半導体製造装置用真空チャン
バ。 - 【請求項２】 前記部材を筒状に組み立て、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
ルを前記筒の中に挿入して筒内面の接合部に接触させ、
前記ツールを自転させつつ前記接合部に沿って移動させ
ることにより前記部材を固相接合したものであることを
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。 - 【請求項３】 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又
は２に記載の半導体製造装置用真空チャンバ。 - 【請求項４】 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３に記載の半
導体製造装置用真空チャンバ。 - 【請求項５】 アーク、レーザ又はプラズマ等の熱源を
使用する溶融溶接を併用することを特徴とする請求項２
に記載の半導体製造装置用真空チャンバ。 - 【請求項６】 前記溶融溶接は前記部材から組み立てら
れた角筒の外側から施工す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。 - 【請求項７】 ２個以上のアルミニウム又はアルミニウ
ム合金製部材を組み立ててチャンバの側壁部材を構成
し、前記部材の接合部をアルミニウム又はアルミニウム
合金よりも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設備用真空チ
ャンバの製造方法。 - 【請求項８】 前記部材を筒状に組み立て、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
ルを前記筒の中に挿入して筒内面の接合部に接触させ、
前記ツールを自転させつつ前記接合部に沿って移動させ
ることにより前記部材を固相接合することを特徴とする
請求項７に記載の半導体製造設備用真空チャンバの製造
方法。 - 【請求項９】 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。 - 【請求項１０】 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９に記載の
半導体製造装置用真空チャンバの製造方法。 - 【請求項１１】 アーク、レーザ又はプラズマ等の熱源
を使用する溶融溶接を併用することを特徴とする請求項
８に記載の半導体製造装置用真空チャンバの製造方法。 - 【請求項１２】 前記溶融溶接は前記部材から組み立て
られた筒の外側から施工することを特徴とする請求項３
に記載の半導体製造装置用真空チャンバの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10662898A JPH11300480A (ja) | 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 |
| KR1019990013293A KR19990083213A (ko) | 1998-04-16 | 1999-04-15 | 진공챔버부재와 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10662898A JPH11300480A (ja) | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11300480A true JPH11300480A (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14438387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10662898A Pending JPH11300480A (ja) | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11300480A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1529624A1 (de) * | 2003-11-06 | 2005-05-11 | Joachim Dr. Weber | Vorrichtung zum Verschweissen von thermoplastischen Rohrelementen |
| CN1302887C (zh) * | 2003-09-24 | 2007-03-07 | 汉拏空调株式会社 | 可变容量的斜盘式压缩机用活塞的摩擦搅动焊装置 |
| DE102008060683A1 (de) | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Kurt Ansperger | Vakuumkammer zum Bedampfen oder Beschichten |
| CN104475967A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-01 | 东北大学 | 一种真空搅拌摩擦焊接装置及金属复合板制备方法 |
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1998
- 1998-04-16 JP JP10662898A patent/JPH11300480A/ja active Pending
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