一种石英玻璃晶圆毛坯的加工方法
【技术领域】
[0001]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】
[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。
[0003]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】
[0004]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(:~?，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。
[0005]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C⑶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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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】
[0011]图1为本发明所用加工设备的结构示意图。
[0012]图2为本发明所用加工设备牵引系统的结构连接示意图。
[0013]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-(XD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】
[0014]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。
[0015]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