1.本發(fā)明涉及半導(dǎo)體高純石英加工環(huán)領(lǐng)域,具體涉及一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
2.石英玻璃是玻璃的一種,其他玻璃有各種各樣的成分,而石英玻璃的主要成分是sio2,石英玻璃的純度非常高、耐熱性、透光性、電氣絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性等均非常優(yōu)良,故半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中正好需要這樣優(yōu)良的性能,氧和硅在自然中組合形成氧化硅,包括氧化硅砂和無色水晶,被開采和熔煉成石英,然后被制造成最終石英制品,由于石英材料具有硬度高、易碎的特點(diǎn),所以石英加工一直是業(yè)內(nèi)的難點(diǎn);
3.目前行業(yè)加工的石英制品尺寸精度低,表面狀態(tài)比較粗糙,半導(dǎo)體級石英制品要求的材料的純度很高,加工精度要求0.01mm以上,很難滿足半導(dǎo)體行業(yè)的需求;
4.針對上述的技術(shù)缺陷,現(xiàn)提出一種解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
5.為了克服上述的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供了一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝:通過將高純石英母材晶錠經(jīng)過切割、水切割、平面研磨、mc加工、脫脂洗凈、化學(xué)洗凈、包裝,最終得到半導(dǎo)體級石英環(huán),解決了現(xiàn)有的石英制品尺寸精度低,表面狀態(tài)比較粗糙,半導(dǎo)體級石英制品要求的材料的純度很高,很難滿足半導(dǎo)體行業(yè)的需求的問題。
6.本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
7.一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
8.步驟一:將石英錠一端放置于晶錠切割設(shè)備的輸送輥上,通過限位座夾持,將石英錠另一端放入夾持機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔中,通過夾持機(jī)構(gòu)夾持,通過移動電機(jī)和輸送電機(jī)帶動石英錠向落刀槽的頂部移動,通過金剛石切割刀將石英錠進(jìn)行切割,形成石英圓片;
9.步驟二:將石英圓片放置于水切割機(jī)的平臺上面進(jìn)行內(nèi)外徑加工,形成石英圓環(huán)粗品,內(nèi)外徑余量為5mm,用于后續(xù)mc加工;
10.步驟三:將石英圓環(huán)粗品進(jìn)行平面研削加工,保證平面度以及平行度要求達(dá)0.02mm以內(nèi),平面研削之后進(jìn)行mc加工,通過mc將其余所有特征尺寸加工出來,得到石英圓環(huán)半成品;
11.步驟四:將石英圓環(huán)半成品進(jìn)行脫脂洗凈,洗凈時(shí)間為0.5小時(shí),主要用于去除產(chǎn)品表面的有機(jī)物;
12.步驟五:脫脂洗凈之后進(jìn)行純水超聲波清洗,洗凈時(shí)間控制0.5小時(shí),目的是去除石英產(chǎn)品表面殘留的有機(jī)物、無機(jī)物和浮于產(chǎn)品表面的微粒;
13.步驟六:純水超聲波清洗后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2
?
10%的聚天冬氨酸水溶液洗凈,進(jìn)行脫金屬處理,目的是于去除產(chǎn)品表面的金屬元素;
14.步驟七:之后進(jìn)行最終檢查,檢查項(xiàng)目包含尺寸要求,表面粗糙度要求,產(chǎn)品平面
度,垂直度、表面輪廓度;
15.步驟八:再次進(jìn)行脫脂洗凈,洗凈時(shí)間控制0.5小時(shí),洗凈溫度控制在100℃,脫脂洗凈后去除有機(jī)物、金屬離子和顆粒;
16.步驟九:最后進(jìn)行烘干,烘干溫度為100℃,烘干時(shí)間為0.5小時(shí)以上,烘干之后進(jìn)行包裝,得到半導(dǎo)體級石英環(huán)。
17.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述晶錠切割設(shè)備包括安裝架、輸送機(jī)、支撐架、切割電機(jī)、壓料氣缸、滑道、夾持機(jī)構(gòu),所述安裝架的一端設(shè)置有輸送機(jī),所述安裝架靠近輸送機(jī)的一端頂部安裝有支撐架,所述安裝架的頂部遠(yuǎn)離支撐架的一端兩側(cè)均安裝有滑道,所述滑道上滑動連接有夾持機(jī)構(gòu)。
18.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述夾持機(jī)構(gòu)包括滑動底座、移動電機(jī)、安裝桿、安裝板、夾持板、拉伸氣缸、固定板、固定桿、連接板、翻轉(zhuǎn)板、連接臂、夾持氣缸、傳動桿、齒輪柱、齒形板,所述滑動底座的頂部兩端均嵌入安裝有安裝桿,所述安裝桿的頂部兩端均安裝有安裝板,兩個(gè)所述安裝板頂部相互靠近的一側(cè)均豎直安裝有夾持板,兩個(gè)所述安裝板頂部相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均豎直安裝有兩個(gè)拉伸氣缸,兩個(gè)所述安裝桿的中部之間安裝有連接板,所述連接板的頂部軸心處轉(zhuǎn)動安裝有翻轉(zhuǎn)板,所述翻轉(zhuǎn)板的兩端頂部均轉(zhuǎn)動安裝有連接臂,兩個(gè)所述連接臂的一端分別轉(zhuǎn)動連接至兩個(gè)安裝板上,其中一個(gè)所述安裝板的底部通過連接塊連接至夾持氣缸的活動桿上,所述夾持氣缸嵌入安裝在滑動底座的頂部。
19.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:兩個(gè)所述安裝板的正上方均設(shè)置有固定板,所述固定板安裝在拉伸氣缸的活動桿上,其中一個(gè)安裝板的一側(cè)上等距螺紋連接有若干個(gè)固定桿,若干個(gè)所述固定桿的一端活動貫穿另一個(gè)安裝板。
20.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述滑動底座的一側(cè)安裝有移動電機(jī),所述滑動底座的底部中間設(shè)置有齒形板,所述齒形板安裝在安裝架的頂部,所述滑動底座的內(nèi)腔中轉(zhuǎn)動安裝有傳動桿,所述傳動桿的一端連接至移動電機(jī)的輸出軸上,所述傳動桿的中部套設(shè)有齒輪柱,所述齒輪柱與齒形板嚙合連接。
21.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述支撐架包括支撐橫板、支撐立板,所述支撐橫板的兩端底部均安裝有支撐立板,兩個(gè)所述支撐立板分別安裝在安裝架的頂部兩側(cè),所述支撐橫板的兩側(cè)下方分別設(shè)置有限位座、金剛石切割刀,所述限位座的頂部兩端分別連接至兩個(gè)壓料氣缸的活動桿上,所述限位座的底部呈弧形槽狀,且弧形槽內(nèi)壁上等弧度安裝有若干個(gè)滾輪,所述金剛石切割刀的兩端均安裝有螺紋座,所述螺紋座位于支撐立板的內(nèi)腔中,所述支撐立板的內(nèi)壁上安裝有滑軌,所述螺紋座與滑軌滑動連接,所述支撐立板的內(nèi)腔中轉(zhuǎn)動安裝有螺紋桿,所述螺紋桿貫穿螺紋座并與螺紋座螺紋連接,兩個(gè)所述螺紋桿的頂端貫穿支撐橫板的兩端并連接至兩個(gè)切割電機(jī)的輸出軸上。
22.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:兩個(gè)所述支撐立板的底部之間安裝有落刀槽和輸送輥,所述落刀槽位于金剛石切割刀的正下方,所述輸送輥位于限位座的正下方,其中一個(gè)所述支撐立板的一側(cè)底部安裝有輸送電機(jī),所述輸送電機(jī)的輸出軸連接至輸送輥的一端上。
23.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述晶錠切割設(shè)備的工作過程如下:
24.步驟一:將石英錠一端放置于輸送輥上,啟動壓料氣缸,壓料氣缸的活動桿延伸帶動限位座下降將石英錠夾持,將石英錠另一端放入夾持機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔中,石英錠位于安裝桿的頂部,將固定桿貫穿一個(gè)固定板后螺紋連接在另一個(gè)固定板上;
25.步驟二:啟動夾持氣缸和拉伸氣缸,夾持氣缸的活動桿收縮,拉動其中一個(gè)安裝板向連接板靠近,通過翻轉(zhuǎn)板、連接臂帶動另一個(gè)安裝板也向連接板靠近,兩個(gè)安裝板相互靠近的過程中將石英錠的兩側(cè)夾持,拉伸氣缸的活動桿收縮帶動固定板下降,從而帶動固定桿下降將石英錠的上側(cè)夾持;
26.步驟三:啟動移動電機(jī),移動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動傳動桿以及齒輪柱轉(zhuǎn)動,由于齒輪柱、齒形板嚙合連接,從而帶動滑動底座在滑道滑動,啟動輸送電機(jī),輸送電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動輸送輥轉(zhuǎn)動,帶動石英錠向落刀槽的頂部移動;
27.步驟四:啟動切割電機(jī),切割電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動螺紋桿轉(zhuǎn)動,由于螺紋桿、螺紋座之間螺紋連接,從而帶動螺紋座在滑軌上移動,進(jìn)而帶動金剛石切割刀下降將石英錠進(jìn)行切割,形成石英圓片;
28.步驟五:石英圓片落至輸送機(jī)上輸送至下一工序。
29.本發(fā)明的有益效果:
30.本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中使用的石英材料是高純石英母材(管、棒、砣),通過晶錠切割、水切割、平面研磨、mc加工、脫脂洗凈、化學(xué)洗凈、包裝,最終得到半導(dǎo)體級石英環(huán),該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝路線簡單,石英加工制品尺寸精度高,表面洗凈潔凈度高,可批量制造,能夠滿足目前半導(dǎo)體行業(yè)需求;
31.該生產(chǎn)工藝中通過使用晶錠切割設(shè)備對石英錠進(jìn)行晶錠切割,通過將石英錠一端放置于輸送輥上,啟動壓料氣缸,壓料氣缸的活動桿延伸帶動限位座下降將石英錠夾持,將石英錠另一端放入夾持機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔中,石英錠位于安裝桿的頂部,將固定桿貫穿一個(gè)固定板后螺紋連接在另一個(gè)固定板上,啟動夾持氣缸和拉伸氣缸,夾持氣缸的活動桿收縮,拉動其中一個(gè)安裝板向連接板靠近,通過翻轉(zhuǎn)板、連接臂帶動另一個(gè)安裝板也向連接板靠近,兩個(gè)安裝板相互靠近的過程中將石英錠的兩側(cè)夾持,拉伸氣缸的活動桿收縮帶動固定板下降,從而帶動固定桿下降將石英錠的上側(cè)夾持,啟動移動電機(jī),移動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動傳動桿以及齒輪柱轉(zhuǎn)動,由于齒輪柱、齒形板嚙合連接,從而帶動滑動底座在滑道滑動,啟動輸送電機(jī),輸送電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動輸送輥轉(zhuǎn)動,帶動石英錠向落刀槽的頂部移動,啟動切割電機(jī),切割電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動螺紋桿轉(zhuǎn)動,由于螺紋桿、螺紋座之間螺紋連接,從而帶動螺紋座在滑軌上移動,進(jìn)而帶動金剛石切割刀下降將石英錠進(jìn)行切割,形成石英圓片,石英圓片落至輸送機(jī)上輸送至下一工序;該晶錠切割設(shè)備通過限位座將石英錠一端夾持,夾持機(jī)構(gòu)將石英錠另一端夾持,夾持穩(wěn)定性高,避免了石英錠在切割時(shí)晃動導(dǎo)致切割不夠平整,保證了晶錠切割的精確度,也降低了石英錠原料的損耗,通過移動電機(jī)和輸送電機(jī)帶動石英錠向落刀槽的頂部移動,在移動過程中夾持機(jī)構(gòu)仍將石英錠進(jìn)行夾持,而限位座通過若干個(gè)滾輪也能在不影響夾持效果時(shí)能夠?qū)⑹㈠V移動,從而保持了石英錠前后切割的狀態(tài)相同,避免成批石英環(huán)的誤差大,也避免了重新夾持導(dǎo)致晶錠切割效率降低,自動化程度高,使用便捷。
附圖說明
32.下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明;
33.圖1是本發(fā)明中晶錠切割設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
34.圖2是本發(fā)明中夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
35.圖3是本發(fā)明中夾持機(jī)構(gòu)的內(nèi)部俯視圖;
36.圖4是本發(fā)明中固定板、固定桿的連接視圖;
37.圖5是本發(fā)明中滑動底座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
38.圖6是本發(fā)明中支撐架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
39.圖7是本發(fā)明中限位座、滾輪的連接視圖;
40.圖8是本發(fā)明中支撐架的內(nèi)部俯視圖;
41.圖中:101、安裝架;102、輸送機(jī);103、支撐架;104、切割電機(jī);105、壓料氣缸;106、滑道;107、夾持機(jī)構(gòu);701、滑動底座;702、移動電機(jī);703、安裝桿;704、安裝板;705、夾持板;706、拉伸氣缸;707、固定板;708、固定桿;709、連接板;710、翻轉(zhuǎn)板;711、連接臂;712、夾持氣缸;713、傳動桿;714、齒輪柱;715、齒形板;301、支撐橫板;302、支撐立板;303、限位座;304、金剛石切割刀;305、螺紋座;306、滑軌;307、螺紋桿;308、落刀槽;309、滾輪;310、輸送輥;311、輸送電機(jī)。
具體實(shí)施方式
42.下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
43.實(shí)施例1:
44.本實(shí)施例為一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
45.步驟一:將石英錠一端放置于晶錠切割設(shè)備的輸送輥310上,通過限位座303夾持,將石英錠另一端放入夾持機(jī)構(gòu)107的內(nèi)腔中,通過夾持機(jī)構(gòu)107夾持,通過移動電機(jī)702和輸送電機(jī)311帶動石英錠向落刀槽308的頂部移動,通過金剛石切割刀304將石英錠進(jìn)行切割,形成石英圓片;
46.步驟二:將石英圓片放置于水切割機(jī)的平臺上面進(jìn)行內(nèi)外徑加工,形成石英圓環(huán)粗品,內(nèi)外徑余量為5mm,用于后續(xù)mc加工;
47.步驟三:將石英圓環(huán)粗品進(jìn)行平面研削加工,保證平面度以及平行度要求達(dá)0.02mm以內(nèi),平面研削之后進(jìn)行mc加工,通過mc將其余所有特征尺寸加工出來,得到石英圓環(huán)半成品;
48.步驟四:將石英圓環(huán)半成品進(jìn)行脫脂洗凈,洗凈時(shí)間為0.5小時(shí),主要用于去除產(chǎn)品表面的有機(jī)物;
49.步驟五:脫脂洗凈之后進(jìn)行純水超聲波清洗,洗凈時(shí)間控制0.5小時(shí),目的是去除石英產(chǎn)品表面殘留的有機(jī)物、無機(jī)物和浮于產(chǎn)品表面的微粒;
50.步驟六:純水超聲波清洗后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2
?
10%的聚天冬氨酸水溶液洗凈,進(jìn)行脫金屬處理,通過聚天冬氨酸中的多羧基結(jié)構(gòu)能夠與金屬離子形成高分子金屬絡(luò)合物,從而有效去除產(chǎn)品表面的金屬元素;
51.步驟七:之后進(jìn)行最終檢查,檢查項(xiàng)目包含尺寸要求,表面粗糙度要求,產(chǎn)品平面度,垂直度、表面輪廓度;
52.步驟八:再次進(jìn)行脫脂洗凈,洗凈時(shí)間控制0.5小時(shí),洗凈溫度控制在100℃,脫脂洗凈后去除有機(jī)物、金屬離子和顆粒;
53.步驟九:最后進(jìn)行烘干,烘干溫度為100℃,烘干時(shí)間為0.5小時(shí)以上,烘干之后進(jìn)行包裝,得到半導(dǎo)體級石英環(huán)。
54.實(shí)施例2:
55.請參閱圖1
?
8所示,本實(shí)施例為晶錠切割設(shè)備,包括安裝架101、輸送機(jī)102、支撐架103、切割電機(jī)104、壓料氣缸105、滑道106、夾持機(jī)構(gòu)107,安裝架101的一端設(shè)置有輸送機(jī)102,安裝架101靠近輸送機(jī)102的一端頂部安裝有支撐架103,安裝架101的頂部遠(yuǎn)離支撐架103的一端兩側(cè)均安裝有滑道106,滑道106上滑動連接有夾持機(jī)構(gòu)107;
56.夾持機(jī)構(gòu)107包括滑動底座701、移動電機(jī)702、安裝桿703、安裝板704、夾持板705、拉伸氣缸706、固定板707、固定桿708、連接板709、翻轉(zhuǎn)板710、連接臂711、夾持氣缸712、傳動桿713、齒輪柱714、齒形板715,滑動底座701的頂部兩端均嵌入安裝有安裝桿703,安裝桿703的頂部兩端均安裝有安裝板704,兩個(gè)安裝板704頂部相互靠近的一側(cè)均豎直安裝有夾持板705,兩個(gè)安裝板704頂部相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均豎直安裝有兩個(gè)拉伸氣缸706,兩個(gè)安裝桿703的中部之間安裝有連接板709,連接板709的頂部軸心處轉(zhuǎn)動安裝有翻轉(zhuǎn)板710,翻轉(zhuǎn)板710的兩端頂部均轉(zhuǎn)動安裝有連接臂711,兩個(gè)連接臂711的一端分別轉(zhuǎn)動連接至兩個(gè)安裝板704上,其中一個(gè)安裝板704的底部通過連接塊連接至夾持氣缸712的活動桿上,夾持氣缸712嵌入安裝在滑動底座701的頂部;
57.兩個(gè)安裝板704的正上方均設(shè)置有固定板707,固定板707安裝在拉伸氣缸706的活動桿上,其中一個(gè)安裝板704的一側(cè)上等距螺紋連接有若干個(gè)固定桿708,若干個(gè)固定桿708的一端活動貫穿另一個(gè)安裝板704;
58.滑動底座701的一側(cè)安裝有移動電機(jī)702,滑動底座701的底部中間設(shè)置有齒形板715,齒形板715安裝在安裝架101的頂部,滑動底座701的內(nèi)腔中轉(zhuǎn)動安裝有傳動桿713,傳動桿713的一端連接至移動電機(jī)702的輸出軸上,傳動桿713的中部套設(shè)有齒輪柱714,齒輪柱714與齒形板715嚙合連接;
59.支撐架103包括支撐橫板301、支撐立板302,支撐橫板301的兩端底部均安裝有支撐立板302,兩個(gè)支撐立板302分別安裝在安裝架101的頂部兩側(cè),支撐橫板301的兩側(cè)下方分別設(shè)置有限位座303、金剛石切割刀304,限位座303的頂部兩端分別連接至兩個(gè)壓料氣缸105的活動桿上,限位座303的底部呈弧形槽狀,且弧形槽內(nèi)壁上等弧度安裝有若干個(gè)滾輪309,金剛石切割刀304的兩端均安裝有螺紋座305,螺紋座305位于支撐立板302的內(nèi)腔中,支撐立板302的內(nèi)壁上安裝有滑軌306,螺紋座305與滑軌306滑動連接,支撐立板302的內(nèi)腔中轉(zhuǎn)動安裝有螺紋桿307,螺紋桿307貫穿螺紋座305并與螺紋座305螺紋連接,兩個(gè)螺紋桿307的頂端貫穿支撐橫板301的兩端并連接至兩個(gè)切割電機(jī)104的輸出軸上;
60.兩個(gè)支撐立板302的底部之間安裝有落刀槽308和輸送輥310,落刀槽308位于金剛石切割刀304的正下方,輸送輥310位于限位座303的正下方,其中一個(gè)支撐立板302的一側(cè)底部安裝有輸送電機(jī)311,輸送電機(jī)311的輸出軸連接至輸送輥310的一端上。
61.請參閱圖1
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8所示,實(shí)施例中的晶錠切割設(shè)備的工作過程如下:
62.步驟一:將石英錠一端放置于輸送輥310上,啟動壓料氣缸105,壓料氣缸105的活動桿延伸帶動限位座303下降將石英錠夾持,將石英錠另一端放入夾持機(jī)構(gòu)107的內(nèi)腔中,石英錠位于安裝桿703的頂部,將固定桿708貫穿一個(gè)固定板707后螺紋連接在另一個(gè)固定板707上;
63.步驟二:啟動夾持氣缸712和拉伸氣缸706,夾持氣缸712的活動桿收縮,拉動其中一個(gè)安裝板704向連接板709靠近,通過翻轉(zhuǎn)板710、連接臂711帶動另一個(gè)安裝板704也向連接板709靠近,兩個(gè)安裝板704相互靠近的過程中將石英錠的兩側(cè)夾持,拉伸氣缸706的活動桿收縮帶動固定板707下降,從而帶動固定桿708下降將石英錠的上側(cè)夾持;
64.步驟三:啟動移動電機(jī)702,移動電機(jī)702運(yùn)轉(zhuǎn)帶動傳動桿713以及齒輪柱714轉(zhuǎn)動,由于齒輪柱714、齒形板715嚙合連接,從而帶動滑動底座701在滑道106滑動,啟動輸送電機(jī)311,輸送電機(jī)311運(yùn)轉(zhuǎn)帶動輸送輥310轉(zhuǎn)動,帶動石英錠向落刀槽308的頂部移動;
65.步驟四:啟動切割電機(jī)104,切割電機(jī)104運(yùn)轉(zhuǎn)帶動螺紋桿307轉(zhuǎn)動,由于螺紋桿307、螺紋座305之間螺紋連接,從而帶動螺紋座305在滑軌306上移動,進(jìn)而帶動金剛石切割刀304下降將石英錠進(jìn)行切割,形成石英圓片;
66.步驟五:石英圓片落至輸送機(jī)102上輸送至下一工序。
67.在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
68.以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例和說明,所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,只要不偏離發(fā)明或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍,均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征:
1.一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,包括以下步驟:步驟一:將石英錠一端放置于晶錠切割設(shè)備的輸送輥(310)上,通過限位座(303)夾持,將石英錠另一端放入夾持機(jī)構(gòu)(107)的內(nèi)腔中,通過夾持機(jī)構(gòu)(107)夾持,通過移動電機(jī)(702)和輸送電機(jī)(311)帶動石英錠向落刀槽(308)的頂部移動,通過金剛石切割刀(304)將石英錠進(jìn)行切割,形成石英圓片;步驟二:將石英圓片放置于水切割機(jī)的平臺上面進(jìn)行內(nèi)外徑加工,形成石英圓環(huán)粗品;步驟三:將石英圓環(huán)粗品進(jìn)行平面研削加工,平面研削之后進(jìn)行mc加工,得到石英圓環(huán)半成品;步驟四:將石英圓環(huán)半成品進(jìn)行脫脂洗凈,洗凈時(shí)間為0.5小時(shí);步驟五:脫脂洗凈之后進(jìn)行純水超聲波清洗,洗凈時(shí)間控制0.5小時(shí);步驟六:純水超聲波清洗后進(jìn)行脫金屬處理;步驟七:之后進(jìn)行最終檢查,檢查項(xiàng)目包含尺寸要求,表面粗糙度要求,產(chǎn)品平面度,垂直度、表面輪廓度;步驟八:再次進(jìn)行脫脂洗凈,洗凈時(shí)間控制0.5小時(shí),洗凈溫度控制在100℃;步驟九:最后進(jìn)行烘干,烘干溫度為100℃,烘干時(shí)間為0.5小時(shí)以上,烘干之后進(jìn)行包裝,得到半導(dǎo)體級石英環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述晶錠切割設(shè)備包括安裝架(101)、輸送機(jī)(102)、支撐架(103)、切割電機(jī)(104)、壓料氣缸(105)、滑道(106)、夾持機(jī)構(gòu)(107),所述安裝架(101)的一端設(shè)置有輸送機(jī)(102),所述安裝架(101)靠近輸送機(jī)(102)的一端頂部安裝有支撐架(103),所述安裝架(101)的頂部遠(yuǎn)離支撐架(103)的一端兩側(cè)均安裝有滑道(106),所述滑道(106)上滑動連接有夾持機(jī)構(gòu)(107)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述夾持機(jī)構(gòu)(107)包括滑動底座(701)、移動電機(jī)(702)、安裝桿(703)、安裝板(704)、夾持板(705)、拉伸氣缸(706)、固定板(707)、固定桿(708)、連接板(709)、翻轉(zhuǎn)板(710)、連接臂(711)、夾持氣缸(712)、傳動桿(713)、齒輪柱(714)、齒形板(715),所述滑動底座(701)的頂部兩端均嵌入安裝有安裝桿(703),所述安裝桿(703)的頂部兩端均安裝有安裝板(704),兩個(gè)所述安裝板(704)頂部相互靠近的一側(cè)均豎直安裝有夾持板(705),兩個(gè)所述安裝板(704)頂部相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均豎直安裝有兩個(gè)拉伸氣缸(706),兩個(gè)所述安裝桿(703)的中部之間安裝有連接板(709),所述連接板(709)的頂部軸心處轉(zhuǎn)動安裝有翻轉(zhuǎn)板(710),所述翻轉(zhuǎn)板(710)的兩端頂部均轉(zhuǎn)動安裝有連接臂(711),兩個(gè)所述連接臂(711)的一端分別轉(zhuǎn)動連接至兩個(gè)安裝板(704)上,其中一個(gè)所述安裝板(704)的底部通過連接塊連接至夾持氣缸(712)的活動桿上,所述夾持氣缸(712)嵌入安裝在滑動底座(701)的頂部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,兩個(gè)所述安裝板(704)的正上方均設(shè)置有固定板(707),所述固定板(707)安裝在拉伸氣缸(706)的活動桿上,其中一個(gè)安裝板(704)的一側(cè)上等距螺紋連接有若干個(gè)固定桿(708),若干個(gè)所述固定桿(708)的一端活動貫穿另一個(gè)安裝板(704)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述滑動底座(701)的一側(cè)安裝有移動電機(jī)(702),所述滑動底座(701)的底部中間設(shè)置有齒形板(715),所述齒形板(715)安裝在安裝架(101)的頂部,所述滑動底座(701)的內(nèi)腔中轉(zhuǎn)動安裝有傳
動桿(713),所述傳動桿(713)的一端連接至移動電機(jī)(702)的輸出軸上,所述傳動桿(713)的中部套設(shè)有齒輪柱(714),所述齒輪柱(714)與齒形板(715)嚙合連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述支撐架(103)包括支撐橫板(301)、支撐立板(302),所述支撐橫板(301)的兩端底部均安裝有支撐立板(302),兩個(gè)所述支撐立板(302)分別安裝在安裝架(101)的頂部兩側(cè),所述支撐橫板(301)的兩側(cè)下方分別設(shè)置有限位座(303)、金剛石切割刀(304),所述限位座(303)的頂部兩端分別連接至兩個(gè)壓料氣缸(105)的活動桿上,所述限位座(303)的底部呈弧形槽狀,且弧形槽內(nèi)壁上等弧度安裝有若干個(gè)滾輪(309),所述金剛石切割刀(304)的兩端均安裝有螺紋座(305),所述螺紋座(305)位于支撐立板(302)的內(nèi)腔中,所述支撐立板(302)的內(nèi)壁上安裝有滑軌(306),所述螺紋座(305)與滑軌(306)滑動連接,所述支撐立板(302)的內(nèi)腔中轉(zhuǎn)動安裝有螺紋桿(307),所述螺紋桿(307)貫穿螺紋座(305)并與螺紋座(305)螺紋連接,兩個(gè)所述螺紋桿(307)的頂端貫穿支撐橫板(301)的兩端并連接至兩個(gè)切割電機(jī)(104)的輸出軸上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,兩個(gè)所述支撐立板(302)的底部之間安裝有落刀槽(308)和輸送輥(310),所述落刀槽(308)位于金剛石切割刀(304)的正下方,所述輸送輥(310)位于限位座(303)的正下方,其中一個(gè)所述支撐立板(302)的一側(cè)底部安裝有輸送電機(jī)(311),所述輸送電機(jī)(311)的輸出軸連接至輸送輥(310)的一端上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述晶錠切割設(shè)備的工作過程如下:步驟一:將石英錠一端放置于輸送輥(310)上,啟動壓料氣缸(105),壓料氣缸(105)的活動桿延伸帶動限位座(303)下降將石英錠夾持,將石英錠另一端放入夾持機(jī)構(gòu)(107)的內(nèi)腔中,石英錠位于安裝桿(703)的頂部,將固定桿(708)貫穿一個(gè)固定板(707)后螺紋連接在另一個(gè)固定板(707)上;步驟二:啟動夾持氣缸(712)和拉伸氣缸(706),夾持氣缸(712)的活動桿收縮,拉動其中一個(gè)安裝板(704)向連接板(709)靠近,通過翻轉(zhuǎn)板(710)、連接臂(711)帶動另一個(gè)安裝板(704)也向連接板(709)靠近,兩個(gè)安裝板(704)相互靠近的過程中將石英錠的兩側(cè)夾持,拉伸氣缸(706)的活動桿收縮帶動固定板(707)下降,從而帶動固定桿(708)下降將石英錠的上側(cè)夾持;步驟三:啟動移動電機(jī)(702),移動電機(jī)(702)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動傳動桿(713)以及齒輪柱(714)轉(zhuǎn)動,由于齒輪柱(714)、齒形板(715)嚙合連接,從而帶動滑動底座(701)在滑道(106)滑動,啟動輸送電機(jī)(311),輸送電機(jī)(311)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動輸送輥(310)轉(zhuǎn)動,帶動石英錠向落刀槽(308)的頂部移動;步驟四:啟動切割電機(jī)(104),切割電機(jī)(104)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動螺紋桿(307)轉(zhuǎn)動,由于螺紋桿(307)、螺紋座(305)之間螺紋連接,從而帶動螺紋座(305)在滑軌(306)上移動,進(jìn)而帶動金剛石切割刀(304)下降將石英錠進(jìn)行切割,形成石英圓片;步驟五:石英圓片落至輸送機(jī)(102)上輸送至下一工序。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝,涉及半導(dǎo)體高純石英加工環(huán)領(lǐng)域,該生產(chǎn)工藝中使用的石英材料是高純石英母材,通過晶錠切割、水切割、平面研磨、MC加工、脫脂洗凈、化學(xué)洗凈、包裝,最終得到半導(dǎo)體級石英環(huán),該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝路線簡單,石英加工制品尺寸精度高,表面洗凈潔凈度高,可批量制造,能夠滿足目前半導(dǎo)體行業(yè)需求;該生產(chǎn)工藝中通過使用晶錠切割設(shè)備對石英錠進(jìn)行晶錠切割,該晶錠切割設(shè)備通過限位座、夾持機(jī)構(gòu)將石英錠夾持,夾持穩(wěn)定性高,避免了石英錠在切割時(shí)晃動導(dǎo)致切割不夠平整,保證了晶錠切割的精確度,也降低了石英錠原料的損耗,自動化程度高,使用便捷。使用便捷。使用便捷。
技術(shù)研發(fā)人員:楊軍 房玉林 鄒琴
受保護(hù)的技術(shù)使用者:江蘇富樂德石英科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.05.24
技術(shù)公布日:2021/9/9
聲明:
“半導(dǎo)體級石英環(huán)的生產(chǎn)工藝的制作方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)