一种硅质保温桶及加工方法技术

一种硅质保温桶，包括：桶体，呈圆柱状，内腔中空，无底；桶体的上表面中心设置连接台；所述连接台和桶体一体成型；连接台沿轴向开设通孔，所述通孔与桶体的内腔连通；桶体的上表面绕圆周方向对称设置两个横向定位孔；桶体的上表面绕圆周方向对称设置四个纵向定位孔；桶体的侧壁对称设置四个散热孔；桶体的侧壁底端沿内沿圆周开设环状卡槽；桶体的侧壁底端沿外沿对称开设两个V型槽；一种硅质保温桶的加工方法，包括：S1、受入毛坯晶棒，依次进行截断、滚圆和圆磨，获得待加工晶棒；S2、将待加工晶棒的下表面粘接在石英方板上，并装夹至加工机床的工作台面上，获得已装夹晶棒；S3、将已装夹晶棒进行加工，获得成品硅质保温桶。获得成品硅质保温桶。获得成品硅质保温桶。

【技术实现步骤摘要】
一种硅质保温桶及加工方法


[0001]本专利技术涉硅片加工设备
，特别涉及一种硅质保温桶及加工方法。

技术介绍

[0002]硅片是现代超大规模集成电路的主要衬底材料，一般是通过拉晶、切片、倒角、磨片、腐蚀、背封、抛光、清洗等工艺过程做成的集成电路级半导体硅片。硅片热处理时半导体器件或电路加工过程中一个重要的工序，热处理包含CVD、氧化、扩散、退火等众多工艺，占据了集成电路制造工艺的大部分。在热处理工艺中需要一种装载半导体硅片的载体，将半导体硅片放到载体上，再放入热处理炉中进行处理，这种载体在业界称为硅舟，硅舟下方需要用保温桶进行支撑，并且在工艺结束后，保温桶随着硅舟下降到微环境中。
[0003]目前，市场上常用的保温桶有石英保温桶、碳化硅保温桶、还有高纯硅保温桶，其中，石英保温桶在超过1000摄氏度的处理温度下，长时间使用易软化变形，且因其材料与硅舟材料不同，热胀冷缩系数不一致，在升温和降温时会出现冷点，导致晶格塌失，晶粒错位，影响支撑和保温效果；而碳化硅保温桶，机械加工量较大，而碳化硅材料加工难，加工时间长，无法满足市场需求；高纯硅保温桶，因其在高温下具有良好的稳定性，且拥有与硅舟相同的材质，可以避免在升降温时应力差造成的晶格缺陷，因此逐渐成为保温桶中的主流。申请号为CN202210909334.5的专利公开了一种立式氧化炉的硅质保温桶，用于支撑硅片载体，并且提供保温的功效，但此硅质保温桶为组合式结构，其中的硅质鳍片，为薄片状，由于硅为脆性材料，呈薄片状时更易损毁，因此此申请中的保温桶在制造过程中易磕碰报废，制造难度较大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种无需组合、一体式的硅质保温桶及加工方法。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种硅质保温桶，包括：桶体，呈圆柱状，内腔中空，无底；桶体的上表面中心设置连接台；连接台呈环台状，用于与硅舟的底部连接；所述连接台和桶体一体成型；连接台沿轴向开设通孔，所述通孔与桶体的内腔连通；桶体的上表面绕圆周方向对称设置两个横向定位孔，所述横向定位孔与硅舟底部的横向定位孔相匹配；桶体的上表面绕圆周方向对称设置四个纵向定位孔，所述纵向定位孔与硅舟底部的纵向定位孔相匹配；桶体的侧壁对称设置四个散热孔，所述散热孔为沿纵向设置的腰形长孔；桶体的侧壁底端沿内沿圆周开设环状卡槽；桶体的侧壁底端沿外沿对称开设两个V型槽。
[0006]优选的，所述横向定位孔为销孔；所述纵向定位孔为螺纹孔。
[0007]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种硅质保温桶的加工方法，包括以下步骤：S1、受入毛坯晶棒，依次利用单线截断机及滚磨机，将毛坯晶棒依次进行截断和滚圆，再利用圆磨机，将滚圆后的毛坯晶棒上下截面进行磨削，获得待加工晶棒；S2、利用粘接工序将待加工晶棒的下表面粘接在石英方板上，并将粘接好待加工晶棒的石英方板装夹至加工机床的工作台面上，获得已装夹晶棒；
S3、将已装夹晶棒进行加工，获得成品硅质保温桶；所述步骤S3中，将已装夹晶棒的进行加工，具体步骤为：S30、对已装夹晶棒的上表面进行加工，获得第一中间产品；S31、对第一中间产品的侧面进行加工，获得第二中间产品；S32、对第二中间产品的底面进行加工，获得第三中间产品；S33、依次对第三中间产品的内腔和外侧面进行加工，获得成品硅质保温桶。
[0008]优选的，所述步骤S30，对已装夹晶棒的上表面进行加工，具体包括：S300、利用开粗刀具对已装夹晶棒的上表面进行磨削，将中心废料取出，加工出具有通孔的第一一中间产品；所述开粗刀具直径为15
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25mm，目数为100~200目；S301、利用精加工刀具对第一一中间产品的通孔上壁内径进行磨削，获得第一二中间产品；所述精加工刀具直径为10
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15mm，目数为200
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320目；S302、先利用精加工刀具对第一二中间产品的上表面进行磨削，加工出连接台，再对连接台的边缘进行倒角，获得第一三中间产品；所述精加工刀具直径为60
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80mm，目数为270
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320目；S303、先利用铣孔刀具在第一三中间产品的上表面铣孔，加工出初级横向定位孔，及初级纵向定位孔；再利用T型刀具对初级横向定位孔和初级纵向定位孔进行倒角，加工出横向定位销孔，及次级纵向定位孔；最后利用螺纹铣刀对次级纵向定位孔铣螺纹，加工出纵向定位螺纹孔，获得第一中间产品；所述铣孔刀具直径为6
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8mm，目数为200
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270目；所述T型刀具直径为9mm，厚度为1mm；所述螺纹铣刀直径为10mm，节距为1.75mm。
[0009]优选的，所述步骤S31，对第一中间产品的侧面进行加工，具体包括：S310、利用开粗刀具，在第一中间产品的侧面对称加工出四个定位平面，获得第二一中间产品；所述开粗刀具直径为60
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80mm，目数为100
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180目；S311、利用脱蜡工序将第二一中间产品和石英方板分离，获得第二二中间产品；S312、先依次将第二二中间产品的四个定位平面与石英板粘接，再依次装夹在机床上，并利用铣孔刀具依次在四个定位平面上加工出腰形长孔，获得第二中间产品；所述铣孔刀具直径为4
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8mm，目数为200
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300目。
[0010]优选的，所述步骤S32，对第二中间产品的底面进行加工，具体包括：S320、利用粘接工序将第二中间产品的上表面粘接在石英板上，并装夹至机床上，获得已装夹的第三一中间产品；S321、利用精加工铣刀对已装夹的第三一中间产品的底面进行磨削，加工出环状卡槽，获得第三二中间产品；所述精加工铣刀刀具的直径为6
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10mm，目数为200
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270目；S322、利用精加工铣刀对第三二中间产品的底面进行磨削，加工出V型槽，获得第三中间产品；所述精加工铣刀直径为3
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4mm，目数为200
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270目。
[0011]优选的，所述步骤S33，依次对第三中间产品的内腔和外侧面进行加工，具体包括：S330、利用开粗刀具对第三中间产品的内部进行粗加工磨削，加工出内腔，获得第四一中间产品；所述开粗刀具直径为50
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80mm，目数为100
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180目；S331、利用精加工刀具对第四一中间产品的内腔精加工磨削，获得第四二中间产品；所述精加工刀具直径为50
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80mm，目数为270
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320目；；S332、利用精加工刀具对第四三中间产品的外侧面进行精加工磨削，获得第四三
中间产品；所述精加工刀具直径为50
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80mm，目数为270
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320目；S333、利用脱蜡工序将第四三中间产品和石英板分离，获得成品硅质保温桶。
[0012]优选的，在所述步骤S320中，当将第二中间产品的上表面粘接在石英板上，并装夹至机床上时，需要在第二中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅质保温桶，其特征在于，包括：桶体，呈圆柱状，内腔中空，无底；桶体的上表面中心设置连接台；连接台呈环台状，用于与硅舟的底部连接；所述连接台和桶体一体成型；连接台沿轴向开设通孔，所述通孔与桶体的内腔连通；桶体的上表面绕圆周方向对称设置两个横向定位孔，所述横向定位孔与硅舟底部的横向定位孔相匹配；桶体的上表面绕圆周方向对称设置四个纵向定位孔，所述纵向定位孔与硅舟底部的纵向定位孔相匹配；桶体的侧壁对称设置四个散热孔，所述散热孔为沿纵向设置的腰形长孔；桶体的侧壁底端沿内沿圆周开设环状卡槽；桶体的侧壁底端沿外沿对称开设两个V型槽。2.如权利要求1所述的硅质保温桶，其特征在于：所述横向定位孔为销孔；所述纵向定位孔为螺纹孔。3.一种硅质保温桶的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、受入毛坯晶棒，依次利用单线截断机及滚磨机，将毛坯晶棒依次进行截断和滚圆，再利用圆磨机，将滚圆后的毛坯晶棒上下截面进行磨削，获得待加工晶棒；S2、利用粘接工序将待加工晶棒的下表面粘接在石英方板上，并将粘接好待加工晶棒的石英方板装夹至加工机床的工作台面上，获得已装夹晶棒； S3、将已装夹晶棒进行加工，获得成品硅质保温桶； 所述步骤S3中，将已装夹晶棒的进行加工，具体步骤为：S30、对已装夹晶棒的上表面进行加工，获得第一中间产品；S31、对第一中间产品的侧面进行加工，获得第二中间产品；S32、对第二中间产品的底面进行加工，获得第三中间产品；S33、依次对第三中间产品的内腔和外侧面进行加工，获得成品硅质保温桶。4.如权利要求3所述的硅质保温桶的加工方法，其特征在于：所述步骤S30，对已装夹晶棒的上表面进行加工，具体包括：S300、利用开粗刀具对已装夹晶棒的上表面进行磨削，将中心废料取出，加工出具有通孔的第一一中间产品；所述开粗刀具直径为15
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25mm，目数为100~200目； S301、利用精加工刀具对第一一中间产品的通孔上壁内径进行磨削，获得第一二中间产品；所述精加工刀具直径为10
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15mm，目数为200
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320目；S302、先利用精加工刀具对第一二中间产品的上表面进行磨削，加工出连接台，再对连接台的边缘进行倒角，获得第一三中间产品；所述精加工刀具直径为60
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80mm，目数为270
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320目；S303、先利用铣孔刀具在第一三中间产品的上表面铣孔，加工出初级横向定位孔，及初级纵向定位孔；再利用T型刀具对初级横向定位孔和初级纵向定位孔进行倒角，加工出横向定位销孔，及次级纵向定位孔；最后利用螺纹铣刀对次级纵向定位孔铣螺纹，加工出纵向定位螺纹孔，获得第一中间产品；所述铣孔刀具直径为6
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8mm，目数为200
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270目；所述T型刀具直径为9mm，厚度为1mm；所述螺纹铣刀直径为10mm，节距为1.75mm。5.如权利要求3所述的硅质保温桶的加工方法，其特征在于：所述步骤S31，对第一中间产品的侧面进行加工，具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：高胜贤，张晓明，马建仁，李玲玲，王彦娟，丁亚国，许小鹏，顾燕滨，
申请(专利权)人：宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：