[发明专利]用于薄壁曲面半导体用石英部件的制造设备及制造方法

说明书

本发明属于半导体用石英部件制造技术领域，具体涉及一种制造设备及制造方法。其中制造设备，包括玻璃灯工车床，玻璃灯工车床上设有两个可转动的立柱卡盘，一个立柱卡盘上装夹成型装置，成型装置具有中空结构；成型装置的一侧端面向内凹形成内腔，内腔的腔壁上设有与中空结构联通的通孔；成型装置的另一侧端面上设有管螺纹孔，所螺纹孔联通中空结构，管螺纹孔连接旋转接头，旋转接头通过管路连接储气罐，储气罐连接真空泵。通过本发明的制造设备及制造方法，保证了典型薄壁曲面石英部件的壁厚，没有波浪纹等缺陷，减少了对人工的依赖，一次成型后即达到了产品的原始要求，提高了产品的良率，降低了加工周期，以及加工成本。

技术领域

本发明属于半导体用石英部件制造技术领域，具体涉及一种制造设备及制造方法。

背景技术

在半导体晶圆的生产过程中，有一道特殊工艺是扩散工艺，它是一种掺杂技术，具体是将所需杂质按要求的浓度与分布掺入到半导体材料中，以达到改变材料电学性能，形成半导体器件的目的。在对晶圆进行扩散的处理时，所用设备需要各种类型的曲面部件，由于产品的特殊性，所以芯片生产过程中对石英部件的要求特别严格，其中包括尺寸、外观、透过率、以及表面残留颗粒等的要求。

该类有曲面结构的部件，现有的加工方式主要是以手工方式进行加工，对加工人员要求极高，而且工序繁杂。主要的工艺流程为焊接、吹制，研磨、局部火抛光、退火、研磨、整体抛光、退火。具体的，首先将产品的法兰和底部板焊接在一起，然后手工研磨修整，再将部件装夹在玻璃灯工车床，旋转并加热底板部位，使底板软化，同时在部件法兰段通压缩空气，将软化的底板吹出，通过人工使用石墨块，修整所需要的的形状。再通过手工研磨，保证曲面达到技术要求，满足要求后，进行火抛光，然后退火。其中研磨、火抛光及退火均需反复技工3次以上，火抛光的过程极其浪费氢气和氧气等能源；研磨的过程中，需要使用金刚砂，因此在修磨的过程中金刚砂处理不当会对环境造成污染。另外由于现有的吹制成型方法会使产品表面形成波浪纹，所以人工研磨后的曲面壁厚尺寸很难保证，而且效率很低。所以现的加工方法部件的良率很低。

发明内容

本发明针对现有的曲面结构由于采用手工加工方式，导致生产效率低下，容易产生环境污染，且部件容易产生波浪纹，部件的良率很低的技术问题，目的在于提供一种用于薄壁曲面半导体用石英部件的制造设备及制造方法。

用于薄壁曲面半导体用石英部件的制造设备，包括玻璃灯工车床，所述玻璃灯工车床上设有两个可转动的立柱卡盘，两个所述立柱卡盘相对同心设置，两个所述立柱卡盘中的一个为可水平移动的可移动立柱卡盘，另一个为固定的固定立柱卡盘；

在其中一个所述立柱卡盘上装夹成型装置，所述成型装置具有中空结构；

所述成型装置的一侧端面向内凹形成内腔，所述内腔的腔壁是所需部件的轮廓，所述内腔的腔壁上设有与所述中空结构联通的通孔；

所述成型装置的另一侧端面上设有管螺纹孔，所述管螺纹孔联通所述中空结构，所述管螺纹孔连接旋转接头，所述旋转接头通过管路连接储气罐，所述储气罐连接真空泵。

所述成型装置优选装夹于所述可移动立柱卡盘上。

所述成型装置包括外腔体、设置在所述外腔体内的内腔模具，所述外腔体与所述内腔模具端面固定齐平，所述外腔体与所述内腔模具之间的夹层形成所述中空结构，所述外腔体的侧壁中部设有所述管螺纹孔，所述内腔模具的腔壁为所述内腔的腔壁。

所述通孔在所述内腔的腔壁上呈从中心到四周扇形分布。

所述内腔模具的侧壁中部为锥面结构，所述锥面结构开有交叉通气槽，所述交叉通气槽联通所述中空结构，所述交叉通气槽为星型镂空结构；

所述交叉通气槽的外侧槽面与所述外腔体内侧侧面贴合。

所述外腔体与所述内腔模具采用耐高温无机胶水黏贴固定。以便于保证密封性。