一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法。其组分及重量配比为：碳化硅微粉90‑95份，碳化硼1‑3份，碳粉1‑3份，硼化钛2‑6份，专用树脂5‑15份，料浆调节剂1‑5份，经超细化处理、湿法混料、喷雾造粒、干压成型、生坯固化、生坯预加工、高温烧结和成品精加工制得最终符合尺寸精度的光刻机用移动平台。本发明专利技术工艺简单，提高了生坯强度，保证了各个部位尺寸一致，提高粉体品质，减少原料浪费和后续加工，大大提高了光刻机用碳化硅移动平台的精密度。

A preparation method of silicon carbide moving platform for photolithography machine

The present invention relates to a method for preparing a silicon carbide moving platform for a photolithography machine. The components and weight proportion: 90 SiC powder 95, boron carbide 1 3 copies, 3 copies of the 1 carbon powder, titanium diboride 2 6 copies, 5 copies of 15 special resin, 1 slurry regulator 5, ultrafine, wet mixing, spray granulation, dry pressure molding, curing, green green pre processing, high temperature sintering and finished preparing the final finishing with the size accuracy of photoetching machine with mobile platform. The invention has the advantages of simple process, improve the strength, ensure that all parts of the same size, improve powder quality, reduce the waste of raw materials and processing, greatly improving the mobile platform with silicon carbide precision lithography machine.

【技术实现步骤摘要】
一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法
本专利技术涉及一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法。
技术介绍
全球只有少数国家能生产大型半导体光刻机，市场上能够提供量产商用的只有三家：ASML（荷兰）、尼康（日本）、佳能（日本）。在中高半导体端光刻机市场，ASML占60%，在最高端市场ASML占90%的市场份额。尼康公司在步进式（中低端）光刻机市场占据首位，佳能排名世界第三位。由于先进半导体设备的主要制造厂家都集中在国外，其配套的关键陶瓷部件厂家也集中在日本和美国。主要的新型光刻机的陶瓷结构件的供应商日本最多，其次是美国和德国。长期以来，无压烧结碳化硅陶瓷关键生产技术被美国、日本等过掌握，目前国内企业受设备及关键技术所限，生产的无压烧结碳化硅陶瓷主要是低端产品，性能较低，达不到国际市场高端产品对碳化硅陶瓷的性能要求。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种工艺简单，生坯强度高，保证各个部位尺寸一致，提高粉体品质，减少原料浪费和后续加工，大大提高精密度的一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法。为此本专利技术所采用的技术方案是：包括以下步骤：（1）超细化处理：对碳化硅微粉92份，碳化硼2份，碳粉3份，硼化钛5份，酚醛树脂8份，料浆调节剂2份进行超细化处理；（2）混料提纯：利用连续式循环砂磨机对粗颗粒原料进行微粉化处理，采用高品质碳化硅磨介，在研磨过程中加入提纯剂和高纯度去离子水对原料进行提纯处理，最终制得纯度高、粒度细的料浆，研磨时间24小时，料浆细度D50不大于0.3毫米；(3)喷雾造粒：采用离心式喷雾干燥机对料浆进行喷雾干燥，通过控制喷雾压力、进风温度、出风温度、喷片粒径获得颗粒形态好、流动性好、颗粒分布范围窄、水分适中的造粒粉，喷嘴转速为20，进风温度210摄氏度，出风温度110摄氏度，造粒粉指标为：成型密度不小于2.0g/cm3，流动性不大于30s/30g；(4)干压成型：采用干压与冷等静压方法对样件进行近净成型，通过调节成型压力和保压时间，确保得到致密度高的陶瓷生坯，干压成型压力为2500吨，单位压力为1500kg/cm2，冷等静压单位压力为2000kg/cm2，生坯密度不小于2.05g/cm3；(5)生坯固化：将压制好的生坯放入烘箱中按照设定的固化曲线进行加热固化，以提高生坯强度，同时还可以预防烧结开裂，固化温度为200摄氏度，固化时间为5小时；(6)生坯预加工：利用生坯加工中心结合加工程序设计，对压制成型的陶瓷生坯按照样件设计模型进行生坯预加工，得到尺寸和精度符合烧结和最终产品要求的阀门生坯，减少烧结后的加工处理；(7)高温烧结：通过控制烧结炉的升温曲线和保温时间参数，控制晶粒精确生长，使得产品的内部组织结构致密，晶体形态及尺寸优良，烧结温度为2200摄氏度，烧结时间为18个小时；(8)成品精加工：利用超声振动加工中心对烧结成的碳化硅陶瓷阀门进行精密加工，并进行产品表面抛光，确保加工后的阀门尺寸精度符合产品要求。本专利技术的优点是：本专利技术工艺简单，提高了生坯强度，保证了各个部位尺寸一致，提高粉体品质，减少原料浪费和后续加工，大大提高了光刻机用碳化硅移动平台的精密度。通过添加剂、分散剂优化技术，粉体均匀分散技术、粉体后处理技术，可研制出流动性好、成型密度高、不粘模的碳化硅造粒粉，满足连续模压生产碳化硅陶瓷并实现批量化生产；通过调整升降温速度，调整溶解扩散重沉淀阶段保温时间，经过优化的烧结工艺制度可以实现大尺寸陶瓷产品的均匀烧结。具体实施方式一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法，包括以下步骤：（1）超细化处理：对碳化硅微粉92份，碳化硼2份，碳粉3份，硼化钛5份，酚醛树脂8份，料浆调节剂2份进行超细化处理；（2）混料提纯：利用连续式循环砂磨机对粗颗粒原料进行微粉化处理，采用高品质碳化硅磨介，在研磨过程中加入提纯剂和高纯度去离子水对原料进行提纯处理，最终制得纯度高、粒度细的料浆，研磨时间24小时，料浆细度D50不大于0.3毫米；(3)喷雾造粒：采用离心式喷雾干燥机对料浆进行喷雾干燥，通过控制喷雾压力、进风温度、出风温度、喷片粒径获得颗粒形态好、流动性好、颗粒分布范围窄、水分适中的造粒粉，喷嘴转速为20，进风温度210摄氏度，出风温度110摄氏度，造粒粉指标为：成型密度不小于2.0g/cm3，流动性不大于30s/30g；(4)干压成型：采用干压与冷等静压方法对样件进行近净成型，通过调节成型压力和保压时间，确保得到致密度高的陶瓷生坯，干压成型压力为2500吨，单位压力为1500kg/cm2，冷等静压单位压力为2000kg/cm2，生坯密度不小于2.05g/cm3；(5)生坯固化：将压制好的生坯放入烘箱中按照设定的固化曲线进行加热固化，以提高生坯强度，同时还可以预防烧结开裂，固化温度为200摄氏度，固化时间为5小时；(6)生坯预加工：利用生坯加工中心结合加工程序设计，对压制成型的陶瓷生坯按照样件设计模型进行生坯预加工，得到尺寸和精度符合烧结和最终产品要求的阀门生坯，减少烧结后的加工处理；(7)高温烧结：通过控制烧结炉的升温曲线和保温时间参数，控制晶粒精确生长，使得产品的内部组织结构致密，晶体形态及尺寸优良，烧结温度为2200摄氏度，烧结时间为18个小时；(8)成品精加工：利用超声振动加工中心对烧结成的碳化硅陶瓷阀门进行精密加工，并进行产品表面抛光，确保加工后的阀门尺寸精度符合产品要求。产品达到以下指标：体积密度≥3.16g/cm3抗弯强度≥500Mpa洛氏硬度≥95弹性模量≥450Gpa断裂韧性≥5。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）超细化处理：对碳化硅微粉92份，碳化硼2份，碳粉3份，硼化钛5份，酚醛树脂8份，料浆调节剂2份进行超细化处理；（2）混料提纯：利用连续式循环砂磨机对粗颗粒原料进行微粉化处理，采用高品质碳化硅磨介，在研磨过程中加入提纯剂和高纯度去离子水对原料进行提纯处理，最终制得纯度高、粒度细的料浆，研磨时间24小时，料浆细度D50不大于0.3毫米；(3)喷雾造粒：采用离心式喷雾干燥机对料浆进行喷雾干燥，通过控制喷雾压力、进风温度、出风温度、喷片粒径获得颗粒形态好、流动性好、颗粒分布范围窄、水分适中的造粒粉，喷嘴转速为20，进风温度210摄氏度，出风温度110摄氏度，造粒粉指标为：成型密度不小于2.0g/cm

【技术特征摘要】
1.一种光刻机用碳化硅移动平台制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）超细化处理：对碳化硅微粉92份，碳化硼2份，碳粉3份，硼化钛5份，酚醛树脂8份，料浆调节剂2份进行超细化处理；（2）混料提纯：利用连续式循环砂磨机对粗颗粒原料进行微粉化处理，采用高品质碳化硅磨介，在研磨过程中加入提纯剂和高纯度去离子水对原料进行提纯处理，最终制得纯度高、粒度细的料浆，研磨时间24小时，料浆细度D50不大于0.3毫米；(3)喷雾造粒：采用离心式喷雾干燥机对料浆进行喷雾干燥，通过控制喷雾压力、进风温度、出风温度、喷片粒径获得颗粒形态好、流动性好、颗粒分布范围窄、水分适中的造粒粉，喷嘴转速为20，进风温度210摄氏度，出风温度110摄氏度，造粒粉指标为：成型密度不小于2.0g/cm3，流动性不大于30s/30g；(4)干压成型：采用干压与冷等静压方法对样件进行近净成型，通过调节成型压力和保压时间，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹剑武，徐正平，徐乃安，龙成勇，
申请(专利权)人：扬州北方三山工业陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32