一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石英玻璃加工装置，尤其涉及一种石英玻璃晶圆毛坯加工装置。
【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装置，其结构如图1所示。所述用于石英玻璃晶圆用毛坯的加工装置，包括中频加热炉，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，在发热体下部设有下料口 ；下料口的下方设有牵引系统，牵引系统由拉杆、升降机和导轨组成；下料口的出料口一侧设有测径仪。装置运行时，使用中频加热炉将石英玻璃砣加热至熔融状态，在牵引系统作用下通过下料口熔拉成棒状毛坯，利用测径仪信息控制熔拉速度调节棒状毛坯尺寸，最终冷却后得到晶圆用石英玻璃毛坯棒料。使用上述装置和方法，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，使用该装置时，中频加热炉中的熔融状态玻璃砣容易出现残存，导致了玻璃砣的浪费；而且，石英玻璃熔拉炉是间歇式生产设备，必须等炉内温度降低后才能准备下一次生产，而石英玻璃是热的不良导体，若石英玻璃残存在熔拉炉中，会导致降温慢，间歇期长等问题，降低生产效率。当需要的石英玻璃晶圆用毛坯长度较长时，使用上述装置就需要将熔拉炉设备延长，占用较大的生产空间，不利于工厂操作。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种占用空间小、最大限度减少玻璃砣残留的石英玻璃晶圆毛坯的加工装置。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0006]一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，包括设置有下料口的中频加热炉，所述下料口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。
[0007]本实用新型的进一步改进在于:所述第一牵引系统、第二牵引系统分别独立与石英玻璃晶圆毛坯进行组合。
[0008]本实用新型的进一步改进在于:所述石英玻璃晶圆毛坯的加工装置还设置有用于切割石英玻璃晶圆毛坯的刀具。
[0009]本实用新型的进一步改进在于:所述定滑轮加固组位于第一牵引系统、第二牵引系统的上方。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型提供了一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置。与现有技术相比，本实用新型的牵引系统由同轴设置的第一牵引系统、第二牵引系统组成，并通过直齿齿条传动带对第一牵引系统、第二牵引系统进行了横向加固，通过定滑轮加固组对第一牵引系统、第二牵引系统的数对定滑轮和导轨进行了竖向加固，从而形成一个稳定的牵引系统，第一牵引系统和第二牵引系统彼此相互独立又可以共同作用。当石英玻璃砣加热至熔融状态后，先将第一牵引系统与之组合，在第一牵引系统拉制到设备底部之前，调节第二牵引系统速度与第一牵引系统一致，将第二牵引系统与石英玻璃晶圆毛坯组合、并共同作用；待第一牵引系统将毛坯拉制到相应长度后，在第二牵引系统下方一定长度切割。此时第二牵引系统仍以原速度向下拉制晶圆毛坯，第一牵引系统快速下降至设备底部、卸下毛坯，然后再快速上升、与毛坯底部组合，解开第二牵引系统与毛坯的组合。以此方法反复实施，最终将熔拉炉中石英玻璃砣拉尽。本实用新型能够将熔融的石英玻璃砣最大限度拉尽，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。并显著减少了生产空间，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】
[0012]图1为专利CN103663939A的石英玻璃晶圆用毛坯的加工装置示意图。
[0013]图2为本实用新型的结构示意图。
[0014]图3为本实用新型牵引系统的结构连接示意图。
[0015]图中标号说明:
[0016]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-棒状晶圆毛还；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】
[0017]为了更好地理解按照本实用新型的一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
[0018]一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，如图2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。
[0019]如图3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。
[0020]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的均一性。
[0021]本实用新型的使用过程为:
[0022]石英玻璃砣在中频加热炉内加热至熔融状态，先将第一牵引系统与之组合，在第一牵引系统拉制到设备底部之前，调节第二牵引系统速度与第一牵引系统一致，并将第二牵引系统与石英玻璃晶圆毛坯组合。此时，第一牵引系统与第二牵引系统同时工作、向下拉制。待第一牵引系统将晶圆毛坯拉制到相应长度后，在第二牵引系统下方一定长度进行切害J，使第一牵引系统和第二牵引系统所组合的晶圆毛坯分离；分离后的第二牵引系统仍以原速度向下拉制晶圆毛坯。与此同时，调节第一行进控制装置使第一牵引系统快速下降至设备底部，将晶圆毛坯卸下；然后再次调节第一行进控制装置使第一牵引系统快速上升，与第二牵引系统拉制的晶圆毛坯底部进行组合，组合后即解开第二牵引系统与该段晶圆毛坯的组合；调节第二行进控制装置使第二牵引系统快速上升，与拉制中的晶圆毛坯的上部进行重新组合。以此方法反复实施，最终将中频加热炉中的石英玻璃砣拉尽。
【主权项】
1.一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，包括设置有下料口(12)的中频加热炉，所述下料口(12)下方设置有用于拉制石英玻璃晶圆毛坯的牵引系统，其特征在于: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 )。2.如权利要求1所述的一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，其特征在于:所述第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)分别独立与石英玻璃晶圆毛坯进行组合。3.如权利要求1所述的一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，其特征在于:所述石英玻璃晶圆毛坯的加工装置还设置有用于切割石英玻璃晶圆毛坯的刀具。4.如权利要求1所述的一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，其特征在于:所述定滑轮加固组(16)位于第一牵引系统(14)、第二牵引系统(15)的上方。
【专利摘要】本实用新型公开了一种石英玻璃晶圆毛坯的加工装置，包括设有下料口的中频加热炉，下料口下方设置有用于拉制毛坯的牵引系统，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、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。本实用新型能够将熔融的石英玻璃砣最大限度拉尽，减少了石英玻璃砣的浪费；且显著减少生产空间，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。
【IPC分类】C03B23/045, C03B23/047
【公开号】CN204625467
【申请号】CN201520268126
【发明人】花宁, 孔敏, 李怀阳, 王友军, 林姣, 隋镁深
【申请人】中建材衢州金格兰石英有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月29日