[发明专利]一种半导体级石英环的生产工艺

说明书

本发明公开了一种半导体级石英环的生产工艺，涉及半导体高纯石英加工环领域，该生产工艺中使用的石英材料是高纯石英母材，通过晶锭切割、水切割、平面研磨、MC加工、脱脂洗净、化学洗净、包装，最终得到半导体级石英环，该生产工艺的优点是工艺路线简单，石英加工制品尺寸精度高，表面洗净洁净度高，可批量制造，能够满足目前半导体行业需求；该生产工艺中通过使用晶锭切割设备对石英锭进行晶锭切割，该晶锭切割设备通过限位座、夹持机构将石英锭夹持，夹持稳定性高，避免了石英锭在切割时晃动导致切割不够平整，保证了晶锭切割的精确度，也降低了石英锭原料的损耗，自动化程度高，使用便捷。

技术领域

本发明涉及半导体高纯石英加工环领域，具体涉及一种半导体级石英环的生产工艺。

背景技术

石英玻璃是玻璃的一种，其他玻璃有各种各样的成分，而石英玻璃的主要成分是SiO₂，石英玻璃的纯度非常高、耐热性、透光性、电气绝缘性和化学稳定性等均非常优良，故半导体产业中正好需要这样优良的性能，氧和硅在自然中组合形成氧化硅，包括氧化硅砂和无色水晶，被开采和熔炼成石英，然后被制造成最终石英制品，由于石英材料具有硬度高、易碎的特点，所以石英加工一直是业内的难点；

目前行业加工的石英制品尺寸精度低，表面状态比较粗糙，半导体级石英制品要求的材料的纯度很高，加工精度要求0.01mm以上，很难满足半导体行业的需求；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种半导体级石英环的生产工艺：通过将高纯石英母材晶锭经过切割、水切割、平面研磨、MC加工、脱脂洗净、化学洗净、包装，最终得到半导体级石英环，解决了现有的石英制品尺寸精度低，表面状态比较粗糙，半导体级石英制品要求的材料的纯度很高，很难满足半导体行业的需求的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种半导体级石英环的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一：将石英锭一端放置于晶锭切割设备的输送辊上，通过限位座夹持，将石英锭另一端放入夹持机构的内腔中，通过夹持机构夹持，通过移动电机和输送电机带动石英锭向落刀槽的顶部移动，通过金刚石切割刀将石英锭进行切割，形成石英圆片；

步骤二：将石英圆片放置于水切割机的平台上面进行内外径加工，形成石英圆环粗品，内外径余量为5mm,用于后续MC加工；

步骤三：将石英圆环粗品进行平面研削加工，保证平面度以及平行度要求达0.02mm以内，平面研削之后进行MC加工，通过MC将其余所有特征尺寸加工出来，得到石英圆环半成品；

步骤四：将石英圆环半成品进行脱脂洗净，洗净时间为0.5小时，主要用于去除产品表面的有机物；

步骤五：脱脂洗净之后进行纯水超声波清洗，洗净时间控制0.5小时，目的是去除石英产品表面残留的有机物、无机物和浮于产品表面的微粒；

步骤六：纯水超声波清洗后用质量分数为2-10％的聚天冬氨酸水溶液洗净，进行脱金属处理，目的是于去除产品表面的金属元素；

步骤七：之后进行最终检查，检查项目包含尺寸要求，表面粗糙度要求，产品平面度，垂直度、表面轮廓度；

步骤八：再次进行脱脂洗净，洗净时间控制0.5小时，洗净温度控制在100℃，脱脂洗净后去除有机物、金属离子和颗粒；

步骤九：最后进行烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为0.5小时以上，烘干之后进行包装，得到半导体级石英环。