[發明專利]擴散接合的半導體生產中有用的流體流設備

無效

• 申請號: 200880017962.0
• 申請日: 2008-05-29
• 公開（公告）號: CN101681803A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: M·克羅克特;J·W·萊恩;V·柯什霍夫;M·E·約瑟夫森;H·P·高;M·貝斯萬
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸 嘉

1.一種擴散接合不銹鋼或不銹鋼合金平板(sheet)以形成能夠在一半導體制造設備中運作的一流體流動處理結構的方法，該方法包含：

選擇數個平板，以具有針對欲在該流體流動處理結構中流動的流體提供機械強度、化學兼容性、抗蝕性和高抗漏能力(leak?integrity)的一適當平衡的一化學組成及結構；

對至少二平板進行圖案蝕刻或圖案機器加工(pattern?machining)，以在該至少二平板的表面中產生一凹部(depression)、或一通孔、或其組合；

在經過圖案蝕刻或圖案機器加工的至少一區域中進行電拋光(electropolishing)或磨料流動機器加工(abrasive?flow?machining)；

細磨或研磨該些平板的至少二接合表面，以提供35Ra微英寸或更低的一表面粗糙度；

以產生一期望流體流動處理結構的一方式而將該些平板相對于彼此對齊；以及

利用一單軸壓力施加技術或一HIP壓力施加技術使得該些平板在一足夠的溫度下經受一足夠的壓力達一段足夠的時間，以在該些接合表面間的一界面接合線上產生含有低于10％的空隙密度(void?density)的一擴散接合。

2.如權利要求1所述的方法，其中該圖案蝕刻的步驟是采用一技術進行，該技術是選自由化學蝕刻、電化學蝕刻、沉模放電機器加工(die?sinkelectro-duscharge?machining)、超音波攪動研磨料結合電化學機器加工、等離子蝕刻、脈沖電化學機器加工、及其組合所組成的群族。

3.如權利要求1所述的方法，其中該些接合表面的該粗糙度范圍在約0.5Ra微英寸至約35Ra微英寸之間。

4.如權利要求1或3所述的方法，其中該些接合表面已經清潔至一表面清潔度，而使該些接合表面上存在有每平方英寸低于0.33微克的總離子污染。

5.如權利要求4所述的方法，其中該圖案蝕刻的步驟是在該些平板的至少其中之一者內執行至介于約0.0005英寸至約0.10英寸的一深度。

6.如權利要求5所述的方法，其中該深度是介于約0.01英寸至約0.06英寸。

7.如權利要求1所述的方法，其中該些凹部或該些通孔是經產生至超過約0.06英寸的一深度，并且其中該些凹部或該些通孔是通過機器加工產生的。

8.如權利要求1所述的方法，其中經對齊的該些平板在該擴散接合的步驟之前是經過點焊(Tac?welded)。

9.如權利要求7所述的方法，其中該對齊的步驟是使用對位孔和對位銷，并且其中該些對位銷在執行該點焊的步驟的時是在其適當位置上(inplace)。

10.如權利要求1所述的方法，其中該擴散接合的步驟是在介于900℃和約1050℃之間的一溫度以及介于約1,000psi和約7,000psi之間的一壓力下執行一段介于約1小時至約8小時的時間。

11.如權利要求10所述的方法，其中該擴散接合的步驟是在介于900℃和約1000℃之間的一溫度以及介于約1,000psi和約5,000psi之間的一壓力下執行一段介于約2小時至約6小時的時間。

12.如權利要求1所述的方法，其中該些平板的至少其中之一者是經超音波處理，且該超音波處理是作用在制造該流體流動處理結構期間而在一平板表面上即將需要有一埋頭孔(counterbore)的位置處，并且其中該超音波處理是在產生該埋頭孔之前執行。