石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103663939103663939A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310646662.1(22)申请日2013.12.04(71)申请人北京金格兰石英玻璃有限公司地址100024北京市朝阳区管庄东里建材研究院(72)发明人花宁王友军孔敏隋镁深王鑫李怀阳石暐(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明赵镇勇(51)Int.Cl.C03B20/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置(57)摘要本发明公开了一种石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置，使用中频加热炉将石英玻璃坨加热至熔融状态，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。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。可以根据需要直接拉制直径8英寸以下的各种常规及异形晶圆用石英玻璃毛坯棒料，通过改变下料口的结构可以熔拉方形、六边形、八边形等异形的晶圆用毛坯。CN103663939ACN10369ACN103663939A权利要求书1/1页1.一种石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法，其特征在于，包括步骤：使用中频加热炉将石英玻璃坨加热至熔融状态，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。2.根据权利要求1所述的石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法，其特征在于，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。4.一种用于权利要求1、2或3所述石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法的装置，其特征在于，包括中频加热炉，所述中频加热炉的下部设有下料口，所述下料口的下方设有牵引系统。5.根据权利要求1所述的石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法，其特征在于，所述下料口的出料口的一侧设有测径仪。6.根据权利要求5所述的石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法，其特征在于，所述中频加热炉包括炉盖、耐火材料、保温套上部、填充保温层、感应圈、保温套中部、保温套下部、冷却系统、发热体，所述下料口设于所述发热体的下部。7.根据权利要求6所述的石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法，其特征在于，所述牵引系统包括拉杆、升降机和导轨。2CN103663939A说明书1/3页石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置技术领域[0001]本发明涉及一种石英玻璃晶圆技术，尤其涉及一种石英玻璃晶圆用毛坯的加工方法及装置。背景技术[0002]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。石英玻璃晶圆是指以石英玻璃为掩膜基板，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。石英玻璃坨的常规规格是直径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坨直接滚圆加工实现；小于6英寸的晶圆用毛坯采用“石英坨取芯法”，即使用钻头直接在石英玻璃坨上取出所需尺寸的晶圆用毛坯。[0003]现有技术一，以加工一种石英玻璃(8英寸)晶圆用毛坯棒为例：[0004]如图1所示，现有技术中此类晶圆用石英玻璃毛坯的加工工艺，采用石英玻璃坨直接滚圆加工方法。利用直径280mm、高度为400mm的石英玻璃原砣制备，将石英玻璃坨在磨床上直接滚圆至210mm，用材料3.14×282×40×2.2×1/4=54159g，约为54kg，且滚圆至210mm直径的加工时间长，造成生产效率低下。由于石英玻璃原砣尺寸大，质量大，对加工设备要求很高，因此投入较大。[0005]现有技术二，以加工一种石英玻璃(6英寸)晶圆用毛坯棒为例：[0006]如图2所示，现有技术中此类晶圆用石英玻璃毛坯的加工工艺，采用石英玻璃坨取芯法。利用直径280mm，高度为400mm的石英玻璃原砣(约54Kg)制备，采用石英坨取芯法，可以在原砣中取出4个直径110mm，高400mm的毛坯料，用材料54/4=14kg，取芯过程耗时较长，效率低，并且会产生极大的机械应力影响晶圆用毛坯的质量。[0007]上述现有技术至少存在以下缺点：[0008]晶圆用石英玻璃毛坯的内在均匀性不会改良，依赖于原砣内在质量；加工过程，