CN105799072B - 一种多晶硅管靶的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多晶硅管靶的加工方法，包括以下步骤：把铸锭放置到带锯上，将铸锭切割成有尺寸约束的毛坯锭把毛坯锭粘结到掏棒的钢板上，放置于掏筒设备中，在毛坯锭上打贯穿的硅筒外圆；更换金刚石掏筒，在毛坯锭上打贯穿的硅筒内圆；将硅筒放置到磨床上进行磨削加工，得到图纸要求的尺寸硅靶圆筒。本发明采用掏筒机快速在多晶硅块上打出贯穿孔，使硅筒的加工时间大大缩短，提高硅筒的生产效率。

Description

一种多晶硅管靶的加工方法
技术领域
本发明涉及多晶硅技术领域，尤其涉及一种多晶硅管靶的加工方法。
背景技术
在磁控溅射镀膜行业内，平面靶材的使用效率偏低，30％左右，并且使用后的靶材不容易回收使用；而管状靶材的材料利用率却能达到80％左右，切割剩余的材料很容易回收使用。因此，使用管状靶材可以有效增加材料的使用率，增长靶材的使用寿命。
硅靶也是靶材的一种。多晶硅属于脆性材料，异形切割的难度较大，成本高。管状硅靶的生产有一定的难度，且废品率较高。
发明内容
为了客服现有技术的多晶硅异形切割的难度较大，成本高，管状 硅靶的生产有一定的难度，且废品率较高的技术问题，本发明提供了一种多晶硅管靶的加工方法。
为了达到上述目的，本发明提供的一种多晶硅管靶的加工方法， 包括以下步骤：步骤100：把铸锭放置到带锯上，将铸锭切割成有尺寸约束的毛坯锭；步骤200：把毛坯锭粘结到掏筒机的钢板上，并连同钢板一起固定在掏筒机上；步骤300：使用金刚石掏刀加工硅筒的外筒， 直至硅锭被贯穿；步骤400：更换金刚石掏刀，并加工硅筒的内筒，直至硅锭被贯穿；步骤500：将硅筒取下，清理干净后置于磨床上进行磨削加工；将外筒和内筒打磨，得到图纸要求的尺寸硅靶圆筒；步骤600：线切割硅筒两端，得到长度尺寸合格的硅筒，打磨倒角后， 扫描探伤，检验合格。
其中，所述步骤300包括以下子步骤：步骤301：掏刀与铸锭的所粘结的钢板垂直；步骤302：该掏刀的工作端是金刚石颗粒， 掏刀的刀身是不锈钢圆筒，颗粒镶嵌在掏刀圆筒的顶端，掏刀的末端是刀把，与设备锁紧在一起，掏刀金刚石颗粒内径与硅筒的外径尺寸相对应；步骤303：掏刀的运动轨迹是旋转下降，转速为1200转/min，进给速率5mm/min；步骤304：加工中会产生大量的碎屑，需要大水量冲刷，促进排屑。
其中，所述步骤400包括以下子步骤：步骤401：掏刀与铸锭的所粘结的钢板垂直；步骤402：该掏刀的工作端是金刚石颗粒， 掏刀的刀身是不锈钢圆筒，颗粒镶嵌在掏刀圆筒的顶端，掏刀的末端是刀把，与设备锁紧在一起，掏刀金刚石颗粒内径与硅筒的内径尺寸相对应；步骤403：掏刀的运动轨迹是旋转下降，转速为 1200转/min，进给速率5mm/min；步骤404：加工中会产生大量的碎屑，需要大水量冲刷，促进排屑。
其中，所述步骤600的扫描探伤过程：使用高强度NIR卤灯，273nm 波长对硅筒进行照射，在照片中就可以看出硅筒中的硬质点和裂纹，剔除不合格产品即可完成产品检测。红外探伤测试仪能够穿透 200mm深度的硅块，纯硅料几乎不吸收这个波段的波长，但是如果硅块里面有微粒、夹杂(通常为SiC)、隐裂，则这些杂质将吸收红外光， 因此在成像系统中将呈现出来。
本发明的有益效果是：采用金刚石掏筒机，可以快速将多晶硅锭打穿，并形成通孔，加工成同心圆筒的效率高，由原来的20小时缩短成2小时，提高生产的效率；掏筒工艺克服了多晶硅材料较脆、难加工的特性，解决了碎裂和崩边的危险，废品率由原来的10％降低到 3％。
附图说明
图1是本发明实施例多晶硅管靶的加工方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果 更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
请参照图1，本实施例提供的多晶硅管靶的加工方法包括以下步 骤：
首先，将多晶硅铸锭去除边皮，切成一定尺寸的无裂纹的毛坯锭。
然后，将铸锭粘结在钢板上，将钢板安装到掏筒设备上，开始进行掏外筒。在设计好的位置，将金刚石筒刀旋转进入铸锭，并一直深入，最终得到毛坯锭上的贯穿筒。
紧接着，更换内金刚石掏刀，在相同的位置打内筒。内外筒打好以后，可以将筒拆下，清理掉粘接的胶。使用磨床将圆筒的内外筒打磨，将尺寸加工到标准尺寸。
使用线切割将硅筒的两端切割，去除毛边，并用磨床进行精加工，将长度方将的尺寸加工到标准尺寸，最后进行倒角。
将产品通过红外探伤检测后，即可成为硅筒成品。
具体包括以下步骤：步骤100：把铸锭放置到带锯上，将铸锭切割成有尺寸约束的毛坯锭；步骤200：把毛坯锭粘结到掏筒机的钢板上，并连钢板固定在掏筒机上；步骤300：使用金刚石掏刀加工硅筒的外筒，直至硅锭被贯穿；步骤400：更换金刚石掏刀，并加工硅筒的内筒，直至硅锭被贯穿；步骤500：将硅筒取下，清理干净后置于磨床上进行磨削加工；将外筒和内筒打磨，得到图纸要求的尺寸硅靶圆筒；步骤600：线切割硅筒两端，得到长度尺寸合格的硅筒，打磨倒角后，扫描探伤，检验合格。
其中，所述步骤300包括以下子步骤：步骤301：掏刀与铸锭的所粘结的钢板垂直；步骤302：该掏刀的工作端是金刚石颗粒，掏刀的刀身是不锈钢圆筒，颗粒镶嵌在掏刀圆筒的顶端，掏刀的末端是刀把，与设备锁紧在一起，掏刀金刚石颗粒内径与硅筒的外径尺寸相对应；步骤303：掏刀的运动轨迹是旋转下降，转速为 1200转/min，进给速率5mm/min；步骤304：加工中会产生大量的碎屑，需要大水量冲刷，促进排屑。
其中，所述步骤400包括以下子步骤：步骤401：掏刀与铸锭的所粘结的钢板垂直；步骤402：该掏刀的工作端是金刚石颗粒，掏刀的刀身是不锈钢圆筒，颗粒镶嵌在掏刀圆筒的顶端，掏刀的末端是刀把，与设备锁紧在一起，掏刀金刚石颗粒内径与硅筒的 内径尺寸相对应；步骤403：掏刀的运动轨迹是旋转下降，转速为 1200转/min，进给速率5mm/min；步骤404：加工中会产生大量的 碎屑，需要大水量冲刷，促进排屑。
其中，所述步骤600的扫描探伤过程：使用高强度NIR卤灯，273nm 波长对硅筒进行照射，在照片中就可以看出硅筒中的硬质点和裂 纹，剔除不合格产品即可完成产品检测。红外探伤测试仪能够穿透 200mm深度的硅块，纯硅料几乎不吸收这个波段的波长，但是如果硅块里面有微粒、夹杂(通常为SiC)、隐裂，则这些杂质将吸收红外光， 因此在成像系统中将呈现出来。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种多晶硅管靶的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100：把铸锭放置到带锯上，将铸锭切割成有尺寸约束的毛坯锭；
步骤200：把毛坯锭粘结到掏筒机的钢板上，并连同钢板一起固定在掏筒机上；
步骤300：使用金刚石掏刀加工硅筒的外筒，直至硅锭被贯穿；
所述步骤300包括以下子步骤：
步骤301：掏刀与铸锭的所粘结的钢板垂直；
步骤302：该掏刀的工作端是金刚石颗粒，掏刀的刀身是不锈钢圆筒，颗粒镶嵌在掏刀圆筒的顶端，掏刀的末端是刀把，与设备锁紧在一起，掏刀金刚石颗粒内径与硅筒的外径尺寸相对应；
步骤303：掏刀的运动轨迹是旋转下降，转速为1200转/min，进给速率5mm/min；
步骤304：加工中会产生大量的碎屑，需要大水量冲刷，促进排屑；
步骤400：更换金刚石掏刀，并加工硅筒的内筒，直至硅锭被贯穿；
所述步骤400包括以下子步骤：
步骤401：掏刀与铸锭的所粘结的钢板垂直；
步骤402：该掏刀的工作端是金刚石颗粒，掏刀的刀身是不锈钢圆筒，颗粒镶嵌在掏刀圆筒的顶端，掏刀的末端是刀把，与设备锁紧在一起，掏刀金刚石颗粒内径与硅筒的内径尺寸相对应；
步骤403：掏刀的运动轨迹是旋转下降，转速为1200转/min，进给速率5mm/min；
步骤404：加工中会产生大量的碎屑，需要大水量冲刷，促进排屑；
步骤500：将硅筒取下，清理干净后置于磨床上进行磨削加工；将外筒和内筒打磨，得到图纸要求的尺寸硅靶圆筒；
步骤600：线切割硅筒两端，得到长度尺寸合格的硅筒，打磨倒角后，扫描探伤，检验合格。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅管靶的加工方法，其特征在于，所述步骤600的扫描探伤过程：使用高强度NIR卤灯，273nm波长对硅筒进行照射，在照片中就可以看出硅筒中的硬质点和裂纹，剔除不合格产品即可完成产品检测。
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