[发明专利]一种刻蚀机反应腔的石英窗的加工方法

说明书

本申请公开了一种刻蚀机反应腔的石英窗的加工方法，用于对石英窗中间料进行加工，石英窗中间料的上表面具有贯穿石英窗中间料的台阶孔，台阶孔具有台阶面，石英窗中间料的下表面为光滑的平直面，刻蚀机反应腔的石英窗的加工工艺包括对台阶面进行加工的台阶面加工步骤以及对平直面进行加工的平直面加工步骤；台阶面加工步骤包括：对台阶孔的孔壁进行火抛光；通过金属刀具对台阶面进行加工，铣平台阶面；将研磨液填充于台阶孔，使研磨液没过台阶面；以及通过高密度纤维对台阶面进行抛光；平直面加工步骤包括：通过喷砂的方式对平直面进行加工，增加平直面的粗糙度；以及将平直面浸泡到氟化氢溶液中，通过氟化氢溶液去除平直面上因喷砂形成的破碎层。

技术领域

本发明涉及刻蚀机领域。具体涉及一种刻蚀机反应腔的石英窗的加工方法。

背景技术

在当今芯片生产环节中，刻蚀机是不可或缺的主要设备。ICP刻蚀机就是其中的一种，其主要由预真空室、反应腔、供气系统和真空系统四部分组成。而反应腔中，石英窗是其重要组成部分。

现有的石英窗，其中心孔为台阶孔，用以承载喷嘴并需要进行边缘区域的密封。中心孔位置区域台阶面一般进行火抛光处理，但火抛光由于加工特点，台阶面表面会因为高温产生波纹，台阶面与中心孔侧壁的棱边会因为高温产生凸起、卷边，严重影响台阶面的密封性，无法满足密封要求，导致良品率降低，另外，石英窗底面需要一定的粗糙度，现有的石英窗底面通过机械加工实现增加石英窗底面的粗糙度，石英窗底面会产生细小的破碎层，破碎层会由于反应腔里的气体冲击而剥落，使反应腔里掺入较多杂质，进而影响反应腔里的洁净度。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种刻蚀机反应腔的石英窗的加工方法。

本发明采取的技术方案如下：一种刻蚀机反应腔的石英窗的加工方法，用于对石英窗中间料进行加工，所述石英窗中间料的上表面具有贯穿石英窗中间料的台阶孔，所述台阶孔具有台阶面，所述石英窗中间料的下表面为光滑的平直面，其特征在于，刻蚀机反应腔的石英窗的加工工艺包括对所述台阶面进行加工的台阶面加工步骤以及对所述平直面进行加工的平直面加工步骤；

所述台阶面加工步骤包括：

对台阶孔的孔壁进行火抛光；

通过金属刀具对台阶面进行加工，铣平所述台阶面；

将研磨液填充于台阶孔，使研磨液没过所述台阶面；以及

通过高密度纤维对所述台阶面进行抛光；

所述平直面加工步骤包括：

通过喷砂的方式对平直面进行加工，增加平直面的粗糙度；以及

将平直面浸泡到氟化氢溶液中，通过氟化氢溶液去除平直面上因喷砂形成的破碎层。

对台阶孔进行火抛光，初步对台阶面以及台阶面与侧壁的棱边进行抛光，然后通过金属刀具磨平台阶面，再采用高密度纤维毡片对台阶面进行打磨，打磨到台阶面的边缘时，消除台阶面与侧壁的棱边的凸起，打磨过程加入研磨液，研磨液起到润滑和缓冲的作用；打磨结束后，通过对石英窗的下底面喷砂，达到实现增加下底面粗糙度的目的；喷砂结束后，通过氟化氢溶液将喷砂对石英窗底面造成的破碎层腐蚀掉；最后将加工完成的石英窗清洗干净。

作为优选，对台阶孔的孔壁进行火抛光的操作方式为：将火焰抛光枪开启后靠近台阶孔，通过火焰加热台阶孔的孔壁。

火焰的外焰的温度最高，使用外焰进行抛光，有效提升抛光效率，同时节约能源。

作为优选，所述火焰的外焰在所述台阶面上以及贯穿台阶孔的侧壁上以1cm/s的速度来回移动，所述火抛光的时长为1到2min。

操作火焰抛光枪缓慢移动，保障台阶孔受热均匀；合适的火抛光时长保障台阶面处的石英微微融化，重新凝结后形成相对光滑表面。