CN104843975B - 一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法 - Google Patents

一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104843975B
CN104843975B CN201510210838.8A CN201510210838A CN104843975B CN 104843975 B CN104843975 B CN 104843975B CN 201510210838 A CN201510210838 A CN 201510210838A CN 104843975 B CN104843975 B CN 104843975B
Authority
CN
China
Prior art keywords
trailer system
quartz glass
wafer blank
blank
trailer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510210838.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104843975A (zh
Inventor
王友军
花宁
孔敏
李怀阳
林姣
隋镁深
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.)
CNBM QUZHOU JINGELAN QUARTZ Co Ltd
Original Assignee
CNBM QUZHOU JINGELAN QUARTZ Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CNBM QUZHOU JINGELAN QUARTZ Co Ltd filed Critical CNBM QUZHOU JINGELAN QUARTZ Co Ltd
Priority to CN201510210838.8A priority Critical patent/CN104843975B/zh
Publication of CN104843975A publication Critical patent/CN104843975A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104843975B publication Critical patent/CN104843975B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法，将第一牵引系统与熔融的石英玻璃砣进行组合、向下拉制，然后将第二牵引系统与晶圆毛坯进行组合、同时向下拉制；待晶圆毛坯达需要长度，在第二牵引系统下方切割；分离后的第二牵引系统仍以原速度向下拉制，同时将第一牵引系统快速下降至设备底部、卸下晶圆毛坯，冷却；第一牵引系统快速上升、与晶圆毛坯的底部进行组合，随即解开第二牵引系统的组合；第二牵引系统上升，与晶圆毛坯的上部进行重新组合，继续同时行进，实现石英玻璃晶圆毛坯的连续加工。本发明实现了石英玻璃砣的连续加工，将熔融玻璃砣最大限度拉尽，并显著减少生产空间，节约设备成本和生产时间。

Description

一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法
技术领域
本发明涉及一种石英玻璃的加工方法，尤其涉及一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法。
背景技术
石英玻璃因其良好的性能广泛应用于半导体集成电路产业，晶圆是半导体集成电路的核心，光刻技术以其良好的技术特点已成为生产晶圆的主要方法。石英玻璃晶圆是通过光刻技术加工制作成的半导体集成电路产品。石英玻璃是该工艺的必备材料，依据生产的晶圆尺寸不同，其形状尺寸也不同。石英玻璃软化温度和熔化温度高、高温黏度大，因此传统的浇注、模具成型方法无法实现晶圆用石英玻璃毛坯成型。石英玻璃砣的常规规格是直径280-360mm，因此，传统晶圆用石英玻璃毛坯加工方法为：6-8英寸晶圆用毛坯采用石英玻璃砣直接滚圆加工实现；小于6英寸的晶圆用毛坯采用“石英玻璃砣取芯法”，即使用钻头直接在石英玻璃砣上取出所需尺寸的晶圆用毛坯。
中国专利CN103663939A公开了一种石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及方法。所述加工方法为：使用中频加热炉将石英玻璃砣加热至熔融状态，利用牵引系统通过下料口熔拉成棒状毛坯，冷却后得到晶圆用石英玻璃毛坯棒料。在熔拉过程中，利用测径仪测得的毛坯棒料的直径信息控制熔拉速度调节所述毛坯棒料尺寸。所述晶圆用石英玻璃毛坯棒料的直径为8英寸或8英寸以下，所述晶圆用石英玻璃毛坯棒料的截面形状为圆形、方形、六边形或八边形。使用上述专利的装置和方法，可以根据需要直接拉制直径8英寸以下的各种常规及异性晶圆用石英玻璃毛坯棒料。但是，使用该方法时，无法制备较长的石英玻璃晶圆用毛坯，且无法实现连续操作，加工时间长，不利于工业化放大；而且使用该方法容易在加工装置底部残存石英玻璃，会导致熔拉炉降温缓慢，延长间歇期，降低生产效率。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法，该加工方法可以在不加大熔拉炉设备的长度的前提下，利用有限生产空间将石英玻璃砣熔拉完毕，节约设备成本。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法，包括以下步骤：
A、使用中频加热炉将石英玻璃砣加热至熔融状态；
B、先将第一牵引系统与石英玻璃砣进行组合、然后向下行进拉制；在第一牵引系统拉制到设备底部之前，调节第二牵引系统的行进速度与第一牵引系统的行进速度一致，将第二牵引系统与石英玻璃晶圆毛坯进行组合；然后，第一牵引系统与第二牵引系统同时行进、向下拉制；
C、待第一牵引系统将晶圆毛坯拉制到需要长度后，在第二牵引系统下方进行切割，使第一牵引系统和第二牵引系统所组合的晶圆毛坯发生分离；
D、分离后的第二牵引系统仍以原速度向下拉制晶圆毛坯；同时调节第一牵引系统的行进速度使其快速下降至设备底部，将晶圆毛坯卸下，冷却后即得到石英玻璃晶圆毛坯棒料；
E、调节第一牵引系统的行进速度使其快速上升，与第二牵引系统所组合的晶圆毛坯的底部进行组合；待组合完成后，即解开第二牵引系统与该段晶圆毛坯的组合；
F、调节第二牵引系统的行进速度使其上升，与拉制中的晶圆毛坯的上部进行重新组合，第一牵引系统与第二牵引系统同时行进、向下拉制；
G、重复步骤C~F，实现石英玻璃晶圆毛坯的连续加工，直至将中频加热炉中的熔融石英玻璃砣拉尽；
加工石英玻璃晶圆毛坯时所使用的装置，包括通过加热使石英玻璃砣熔融的中频加热炉，中频加热炉的下部设有下料口；在下料口出料口的一侧设有CCD测径仪；在下料口的下方设置有用于拉制石英玻璃晶圆毛坯的牵引系统；所述牵引系统包括竖直同轴设置的第一牵引系统、第二牵引系统；第一牵引系统、第二牵引系统分别设置有相互独立的第一行进控制装置、第二行进控制装置；第一行进控制装置的正齿轮、第二行进控制装置的正齿轮均啮合在竖直的直齿齿条传动带上；所述牵引系统还设置有用于对第一牵引系统、第二牵引系统的定滑轮和导轨进行竖向加固的定滑轮加固组。
本发明的进一步改进在于：在石英玻璃晶圆毛坯拉制加工过程中，使用CCD测径仪对毛坯棒料的直径信息进行实时监测，从而控制熔拉速度、调节毛坯棒料尺寸。
本发明的进一步改进在于：所述加工装置中，第一牵引系统、第二牵引系统分别设置有各自独立的行进控制装置和加持装置；第一牵引系统、第二牵引系统与石英玻璃晶圆毛坯组合后实现独立行进。
本发明的进一步改进在于：所述加工装置中，定滑轮加固组位于第一牵引系统、第二牵引系统的上方。
本发明的进一步改进在于：所述加工装置还设置有用于切割石英玻璃晶圆毛坯的刀具。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法。该加工方法能够实现石英玻璃晶圆毛坯的连续拉制，直至将中频加热炉中的熔融石英玻璃砣拉尽，加工过程短，生产效率高，并减轻了工人的劳动强度，十分有利于工业化放大。本方法能最大限度地将中频加热炉中的熔融石英玻璃砣拉尽，节约了原材料，减少了石英玻璃砣的浪费，解决了石英玻璃砣堆积在熔拉中降温慢的问题，有效提高了生产效率。
本发明加工方法采用特定的加工装置，牵引系统由既能独立运动又能共同运动的第一牵引系统、第二牵引系统共同组成，通过这两者之间的协同配合，可以在不加大熔拉炉设备的长度的前提下，利用有限生产空间将石英玻璃砣熔拉完毕，节约设备成本。
附图说明
图1为本发明所用加工设备的结构示意图。
图2为本发明所用加工设备牵引系统的结构连接示意图。
图中标号说明：
1-炉盖；2-耐火材料；3-保温套上部；4-填充保温层；5-感应圈；6-保温套中部；7-保温套下部；8-CCD测径仪；9-冷却系统；10-发热体；11-石英玻璃砣；12-下料口；13-棒状晶圆毛坯；14-第一牵引系统；15-第二牵引系统；16-定滑轮加固组；17-直齿齿条传动带。
具体实施方式
为了更好地理解按照本发明的一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法，下面结合附图对本发明进行进一步说明。
一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法，包括以下步骤：
A、使用中频加热炉将石英玻璃砣加热至熔融状态；
B、先将第一牵引系统与石英玻璃砣进行组合、然后向下行进拉制；在第一牵引系统拉制到设备底部之前，调节第二牵引系统的行进速度与第一牵引系统的行进速度一致，将第二牵引系统与石英玻璃晶圆毛坯进行组合；然后，第一牵引系统与第二牵引系统同时行进、向下拉制；
C、待第一牵引系统将晶圆毛坯拉制到需要长度后，在第二牵引系统下方进行切割，使第一牵引系统和第二牵引系统所组合的晶圆毛坯发生分离；
D、分离后的第二牵引系统仍以原速度向下拉制晶圆毛坯；同时调节第一牵引系统的行进速度使其快速下降至设备底部，将晶圆毛坯卸下，冷却后即得到石英玻璃晶圆毛坯棒料；
E、调节第一牵引系统的行进速度使其快速上升，与第二牵引系统所组合的晶圆毛坯的底部进行组合；待组合完成后，即解开第二牵引系统与该段晶圆毛坯的组合；
F、调节第二牵引系统的行进速度使其上升，与拉制中的晶圆毛坯的上部进行重新组合，第一牵引系统与第二牵引系统同时行进、向下拉制；
G、重复步骤C~F，实现石英玻璃晶圆毛坯的连续加工，直至将中频加热炉中的熔融石英玻璃砣拉尽。
本发明所使用的加工装置，如图1所示，包括中频加热炉。中频加热炉包括炉盖1、耐火材料2、保温套上部3、填充保温层4、感应圈5、保温套中部6、保温套下部7、冷却系统9、发热体10，在发热体10下部设有下料口12。在下料口12出料口的一侧设有CCD测径仪8。在下料口12的下方设置有用于拉制石英玻璃晶圆毛坯的牵引系统。如图2所示，所述牵引系统包括位于下方的第一牵引系统14、位于上方的第二牵引系统15；第一牵引系统14和第二牵引系统15为竖直同轴设置。第一牵引系统14包括第一行进控制装置和第一夹持装置，第二牵引系统15包括第二行进控制装置和第二夹持装置；所述第一行进控制装置和第二行进控制装置相互独立控制、实现牵引系统的行进移动；所述第一夹持装置和第二夹持装置用于对石英玻璃晶圆毛坯进行夹持组合。所述第一行进控制装置的正齿轮、第二行进控制装置的正齿轮统一啮合在一根竖直的直齿齿条传动带17上；依靠正齿轮和直齿齿条传动带之间的啮合配合，第一牵引系统14、第二牵引系统15能够保证在竖直方向上往复行进运动，有效避免行进中发生横向偏移，从而保证牵引系统的稳定性和整体统一性。在第二牵引系统15上方还设置有定滑轮加固组16，定滑轮加固组16能够对第一牵引系统14、第二牵引系统15的定滑轮和导轨进行竖向加固，避免第一牵引系统14、第二牵引系统15在行进中发生竖向偏移，从而进一步稳定了第一牵引系统14、第二牵引系统15之间的相互独立行进，通过保证牵引系统的稳定性来保证拉制出的石英玻璃晶圆毛坯直径的均一性。

Claims (2)

1.一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
A、使用中频加热炉将石英玻璃砣加热至熔融状态；
B、先将第一牵引系统与石英玻璃砣进行组合、然后向下行进拉制；在第一牵引系统拉制到设备底部之前，调节第二牵引系统的行进速度与第一牵引系统的行进速度一致，将第二牵引系统与石英玻璃晶圆毛坯进行组合；然后，第一牵引系统与第二牵引系统同时行进、向下拉制；
C、待第一牵引系统将晶圆毛坯拉制到需要长度后，在第二牵引系统下方进行切割，使第一牵引系统和第二牵引系统所组合的晶圆毛坯发生分离；
D、分离后的第二牵引系统仍以原速度向下拉制晶圆毛坯；同时调节第一牵引系统的行进速度使其快速下降至设备底部，将晶圆毛坯卸下，冷却后即得到石英玻璃晶圆毛坯棒料；
E、调节第一牵引系统的行进速度使其快速上升，与第二牵引系统所组合的晶圆毛坯的底部进行组合；待组合完成后，即解开第二牵引系统与该段晶圆毛坯的组合；
F、调节第二牵引系统的行进速度使其上升，与拉制中的晶圆毛坯的上部进行重新组合，第一牵引系统与第二牵引系统同时行进、向下拉制；
G、重复步骤C～F，实现石英玻璃晶圆毛坯的连续加工，直至将中频加热炉中的熔融石英玻璃砣拉尽；
加工石英玻璃晶圆毛坯时所使用的装置，包括通过加热使石英玻璃砣熔融的中频加热炉，中频加热炉的下部设有下料口(12)；在下料口(12)出料口的一侧设有CCD测径仪(8)；在下料口(12)的下方设置有用于拉制石英玻璃晶圆毛坯的牵引系统；所述牵引系统包括竖直同轴设置的第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)；第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)分别设置有相互独立的第一行进控制装置、第二行进控制装置；第一行进控制装置的正齿轮、第二行进控制装置的正齿轮均啮合在竖直的直齿齿条传动带(17)上；所述牵引系统还设置有用于对第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)的定滑轮和导轨进行竖向加固的定滑轮加固组(16)；
在石英玻璃晶圆毛坯拉制加工过程中，使用CCD测径仪(8)对毛坯棒料的直径信息进行实时监测，从而控制熔拉速度、调节毛坯棒料尺寸；
所述加工装置中，第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)分别设置有各自独立的行进控制装置和加持装置；第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)与石英玻璃晶圆毛坯组合后实现独立行进；
所述加工装置中，定滑轮加固组(16)位于第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)的上方。
2.如权利要求1所述的一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法，其特征在于：所述加工装置还设置有用于切割石英玻璃晶圆毛坯的刀具。
CN201510210838.8A 2015-04-29 2015-04-29 一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法 Active CN104843975B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510210838.8A CN104843975B (zh) 2015-04-29 2015-04-29 一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510210838.8A CN104843975B (zh) 2015-04-29 2015-04-29 一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104843975A CN104843975A (zh) 2015-08-19
CN104843975B true CN104843975B (zh) 2017-09-05

Family

ID=53844022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510210838.8A Active CN104843975B (zh) 2015-04-29 2015-04-29 一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104843975B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111470763A (zh) * 2020-05-21 2020-07-31 新沂市东方石英玻璃有限公司 一种高效高精度的石英玻璃管成形工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2871527Y (zh) * 2005-11-15 2007-02-21 中国建筑材料科学研究院 合成石英玻璃谐波减速制坨机
CN201082882Y (zh) * 2007-08-09 2008-07-09 国营江北机械厂 石英棒全自动连续拉制设备
CN102471118A (zh) * 2009-06-26 2012-05-23 赫罗伊斯石英玻璃股份有限两合公司 用于从熔化坩埚中拉制石英玻璃柱体的方法和装置
CN103011567A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 江苏太平洋石英股份有限公司 一种石英陶瓷坩埚的制备方法
CN103663939A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 北京金格兰石英玻璃有限公司 石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2871527Y (zh) * 2005-11-15 2007-02-21 中国建筑材料科学研究院 合成石英玻璃谐波减速制坨机
CN201082882Y (zh) * 2007-08-09 2008-07-09 国营江北机械厂 石英棒全自动连续拉制设备
CN102471118A (zh) * 2009-06-26 2012-05-23 赫罗伊斯石英玻璃股份有限两合公司 用于从熔化坩埚中拉制石英玻璃柱体的方法和装置
CN103011567A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 江苏太平洋石英股份有限公司 一种石英陶瓷坩埚的制备方法
CN103663939A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 北京金格兰石英玻璃有限公司 石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104843975A (zh) 2015-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103159215B (zh) 一种空心硅芯的拉制方法
CN104843975B (zh) 一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法
CN106082635B (zh) 一种光学玻璃棒料的拉制装置
CN101519797A (zh) 晶体碎料拉制硅芯的方法及实施该方法的一种装置
CN103663939A (zh) 石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置
TWI649174B (zh) 用於切斷無機材料之移動條帶之設備及方法
CN101570886B (zh) 可以拉制二十二根硅芯或其它晶体材料的高频线圈结构
CN101570884B (zh) 一次可同时拉制十六根硅芯或其它晶体材料的高频线圈
CN109808132A (zh) 搬送装置、树脂成形装置及树脂成形品的制造方法
CN107117799A (zh) 连熔法生产半导体行业用法兰的方法
CN204625467U (zh) 一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置
CN206887196U (zh) 一种锗区熔提纯系统
JP2015504839A5 (zh)
JP2008120643A (ja) 光ファイバの製造方法および製造装置
CN105773075A (zh) 一种超大宽厚比大载荷导电铜母排生产方法
CN107378090A (zh) 一种铜材定型切割装置
CN102976589A (zh) 一种有关一座熔窑具有两条生产线的浮法工艺设备及方法
CN106312358A (zh) 一种自动切丝式钎焊球的制取设备及方法
KR100684914B1 (ko) 광섬유프리폼의 인발 끝단을 재형성하는 방법 및 장치
CN105109026B (zh) 一种鞋底印模装置
JP5453549B2 (ja) シリコンインゴットの引き出し装置及び方法
CN206030520U (zh) 一种吹瓶自动生产设备
CN213764007U (zh) 一种旋转盘加热造粒装置
CN103909598A (zh) 封蜡注模装置
CN107159844A (zh) 一种多通道浇注装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant