一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法技术

本发明专利技术公开了一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，旨在解决陶瓷介质窗的加工效率低，生产成本高，烧结过程易变形的不足。该发明专利技术包括以下步骤：a、将陶瓷粉料装入冷等精压成型模具中；b、将装满陶瓷粉料的冷等精压成型模具放入冷等精压容器中，采用冷等静压缸对冷等静压成型模具加压，并保压；c、取出冷等精压成型模具，并脱模取出陶瓷介质窗生坯；d、对陶瓷介质窗生坯外轮廓进行磨削加工；e、将完成外轮廓磨削的陶瓷介质窗生坯放入烧结炉内进行烧结，烧结炉内设置支撑台，支撑台上设置若干支撑凸环，陶瓷介质窗生坯开口朝上支撑在支撑凸环上，烧结炉内装入烧结砂；f、烧结完成后取出烧结后的陶瓷介质窗。结后的陶瓷介质窗。结后的陶瓷介质窗。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法


[0001]本专利技术涉及一种陶瓷加工领域，更具体地说，它涉及一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法。

技术介绍

[0002]目前，等离子刻蚀机设备主要包括预真空室、刻蚀腔、供气系统和真空系统四部分。刻蚀腔的主要组成部分有：等离子体耦合线圈、陶瓷介质窗、ICP射频单元、RF射频单元、下电极系统、温控系统等组成。其中陶瓷介质窗位于腔室和等离子体耦合线圈之间，既能密封真空又不影响等离子体穿过进入腔体。
[0003]半导体行业有着复杂的产业链，从上游到下游，有材料和设备、芯片设计、芯片制造、芯片产品封测等行业。在芯片的实际制造过程中，会因为不同的材料和工艺而有所差异，于是就需要用到光刻机和刻蚀机。其中，刻蚀作为半导体制造工艺，是微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤，是与光刻相联系的图形化处理的一种主要工艺。刻蚀机是除光刻机以外最关键的设备。单价在200万美元左右，一个晶圆厂需要40
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50台刻蚀机。因此，陶瓷介质窗在半导体行业市场上都有着巨大的需求。
[0004]陶瓷介质窗大多呈大尺寸半球形，传统制造工艺采用先烧结留有较多余量的陶瓷生胚材料，待材料烧结完成后精加工陶瓷介质窗尺寸特征，采用此种加工方法生产成本较高，生产效率低。

技术实现思路

[0005]为了克服上述不足，本专利技术提供了一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，它能提高陶瓷介质窗的加工效率，降低生产成本，烧结过程不易变形。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，包括以下步骤：a、将陶瓷粉料装入冷等精压成型模具中；b、将装满陶瓷粉料的冷等精压成型模具放入冷等精压容器中，采用冷等静压缸对冷等静压成型模具加压，并保压；c、取出冷等精压成型模具，并脱模取出陶瓷介质窗生坯；d、对陶瓷介质窗生坯外轮廓进行磨削加工；e、将完成外轮廓磨削的陶瓷介质窗生坯放入烧结炉内进行烧结，烧结炉内设置支撑台，支撑台上设置若干支撑凸环，陶瓷介质窗生坯开口朝上支撑在支撑凸环上，烧结炉内装入烧结砂；f、烧结完成后取出烧结后的陶瓷介质窗。
[0007]采用冷等静压成型方式加工出陶瓷介质窗生坯，陶瓷介质窗生坯内轮廓直接成型到位，而对陶瓷介质窗生坯的外轮廓采用磨削加工。有利于提高加工效率。陶瓷介质窗生坯装入烧结炉进行烧结时，通过支撑台进行支撑，支撑凸环给陶瓷介质窗生坯提供支撑点，再加上烧结砂对陶瓷介质窗生坯的支撑，使陶瓷介质窗生坯烧结过程中不易发生大幅变形的现象。这种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法能提高陶瓷介质窗的加工效率，降低生产成本，烧结过程不易变形。
[0008]作为优选，陶瓷介质窗呈半球壳状结构，陶瓷介质窗顶部设有凸环，步骤e中凸环
支撑在烧结炉底部。
[0009]作为优选，支撑凸环上表面呈弧形曲面结构且与陶瓷介质窗外表面相适配，支撑台上设有和凸环适配的通孔，凸环置于通孔中，支撑台上相邻支撑凸环之间形成蓄热环槽。通孔方便了凸环的支撑，蓄热环腔便于烧结过程中的均匀受热。
[0010]作为优选，烧结炉包括台板、设置在台板上的一圈烧结壁，支撑台放置在台板上。烧结炉结构简单，烧结效果好。
[0011]作为优选，冷等精压成型模具包括成型芯棒、橡胶外套、底板、底座，成型芯棒下端和橡胶外套下端均与底板连接，底板、成型芯棒均紧固连接在底座上，橡胶外套置于成型芯棒外，成型芯棒和橡胶外套之间形成成型腔，橡胶外套上端设有装料口，陶瓷粉料通过装料口装入成型腔内，进行步骤b时在装料口盖上封盖。
[0012]成型芯棒和橡胶外套共同对陶瓷介质窗生坯起定型作用。装料口方便陶瓷粉料装入成型腔内。
[0013]作为优选，步骤a中冷等精压成型模具的成型腔内装满陶瓷粉料后，将冷等精压成型模具装载到振动装置上将冷等精压成型模具内的陶瓷粉料振实；振动装置包括固定座、升降台，升降台可升降安装在固定座上，升降台和固定座之间连接回位弹簧，升降台上安装推动柱，固定座上安装由电机带动转动的转盘，转盘上均布设有若干顶杆，顶杆随转盘一起转动拨动推动柱向上移动；升降台上安装补料架，补料架上安装补料筒；冷等精压成型模具安装在升降台上进行振动操作，补料筒和装料口之间连接柔性套，补料筒内装入陶瓷粉料；转盘转动，转盘上的顶杆推动升降台向上移动，移动到顶后顶杆与推动柱分离，升降台快速下降使升降台产生振动。
[0014]冷等精压成型模具的成型腔内装满陶瓷粉料后，振动装置对冷等精压成型模具内的陶瓷粉料振实，有利于提高烧结后的陶瓷介质窗的强度，提高产品的品质。
[0015]作为优选，成型芯棒上设有开口朝下的凹槽使成型芯棒截面呈倒U形结构，升降台上安装支座，支座上安装齿轮、摆杆，摆杆铰接在支座上，摆杆上端连接缓冲弹簧，缓冲弹簧上连接撞击球，摆杆上设有长条形的推动滑槽，齿轮上设有滑柱，滑柱插装在推动滑槽中且可在推动滑槽内滑动，固定座上安装齿条，齿条与齿轮啮合传动；升降台升降过程中齿轮转动，带动摆杆左右摇摆使撞击球撞击到成型芯棒上对冷等精压成型模具进行振动。
[0016]升降台上下移动对冷等精压成型模具振动的同时，齿条与齿轮啮合传动，齿轮转动带动摆杆摆动，使撞击球不断撞击到成型芯棒上，对冷等精压成型模具进行振动，进一步振实陶瓷粉料。
[0017]作为优选，升降台上设有若干导柱，固定座上和导柱对应设有插孔，导柱与插孔插装在一起，导柱上连接上定位块和下定位块，上定位块抵接在固定座上表面上，回位弹簧抵接在固定座下表面和下定位块上。在升降台升降的过程中，导柱起到了很好的导向和定位作用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法能提高陶瓷介质窗的加工效率，降低生产成本，烧结过程不易变形；（2）等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法能提高陶瓷介质窗的加工效率，降低生产成本，烧结过程不易变形。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的冷等精压成型模具装载到振动装置上的结构示意图；图2是本专利技术的冷等精压成型模具冷等精压后成型陶瓷介质窗生坯的示意图；图3是本专利技术的陶瓷介质窗生坯外轮廓加工示意图；图4是本专利技术的陶瓷介质窗生坯烧结前的安装示意图；图5是本专利技术的陶瓷介质窗生坯烧结后的安装示意图；图中：1、冷等精压成型模具，2、陶瓷介质窗生坯，3、烧结炉，4、支撑台，5、支撑凸环，6、陶瓷介质窗，7、凸环，8、通孔，9、蓄热环槽，10、台板，11、烧结壁，12、成型芯棒，13、橡胶外套，14、底板，15、底座，16、装料口，17、封盖，18、固定座，19、升降台，20、回位弹簧，21、推动柱，22、转盘，23、顶杆，24、补料架，25、补料筒，26、柔性套，27、支座，28、齿轮，29、摆杆，30、缓冲弹簧，31、撞击球，32、推动滑槽，33、滑柱，34、齿条，35、导柱，36、上定位块，37、下定位块，38、通槽，39、延伸柱。
具体实施方式
[0020]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，其特征是，包括以下步骤：a、将陶瓷粉料装入冷等精压成型模具中；b、将装满陶瓷粉料的冷等精压成型模具放入冷等精压容器中，采用冷等静压缸对冷等静压成型模具加压，并保压；c、取出冷等精压成型模具，并脱模取出陶瓷介质窗生坯；d、对陶瓷介质窗生坯外轮廓进行磨削加工；e、将完成外轮廓磨削的陶瓷介质窗生坯放入烧结炉内进行烧结，烧结炉内设置支撑台，支撑台上设置若干支撑凸环，陶瓷介质窗生坯开口朝上支撑在支撑凸环上，烧结炉内装入烧结砂；f、烧结完成后取出烧结后的陶瓷介质窗。2.根据权利要求1所述的一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，其特征是，陶瓷介质窗呈半球壳状结构，陶瓷介质窗顶部设有凸环，步骤e中凸环支撑在烧结炉底部。3.根据权利要求2所述的一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，其特征是，支撑凸环上表面呈弧形曲面结构且与陶瓷介质窗外表面相适配，支撑台上设有和凸环适配的通孔，凸环置于通孔中，支撑台上相邻支撑凸环之间形成蓄热环槽。4.根据权利要求1所述的一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，其特征是，烧结炉包括台板、设置在台板上的一圈烧结壁，支撑台放置在台板上。5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种等离子刻蚀机用陶瓷介质窗加工方法，其特征是，冷等精压成型模具包括成型芯棒、橡胶外套、底板、底座，成型芯棒下端和橡胶外套下端均与底板连接，底板、成型芯棒均紧固连接在底座上，橡胶外套置于成型芯棒外，成型芯棒和橡胶外套之间形成成型腔，橡胶外套上端设有装料口，陶瓷粉料通过装料口装入成型腔内，进行步骤b时在装料口盖上...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鑫，姚相民，马玉琦，李奇，周斌，占克文，
申请(专利权)人：杭州大和江东新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：