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一种双层立式石英管载体及其加工方法

阅读：788发布：2023-01-25

专利汇可以提供一种双层立式石英管载体及其加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种双层立式石英管载体及其加工方法，包括内管、外管、第一石英片、第二石英片、法兰、第一偶管、第二偶管、第三偶管、通气管、第一小法兰、第二小法兰、第三小法兰，所述内管镶嵌在外管内，所述内管与外管通过焊接方式固定连接在一起，所述内管、外管之间空隙距离为15mm，所述第一偶管、第二偶管、第三偶管、固定焊接在所述内管内壁上，所述第一小法兰、第二小法兰、第三小法兰与所述内管固定焊接，所述通气管与内管固定焊接，且位于通气管下固定焊接支撑片。，下面是一种双层立式石英管载体及其加工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种双层立式石英管载体，其特征在于：包括内管(1)、外管(2)、第一石英片(3)、第二石英片(4)、法兰(5)、第一偶管(6)、第二偶管(7)、第三偶管(8)、通气管(10)、第一小法兰(11)、第二小法兰(12)、第三小法兰(13)，所述内管(1)镶嵌在外管(2)内，所述内管(1)与外管(2)通过焊接方式固定连接在一起，所述内管(1)、外管(2)之间空隙距离为15mm，所述第一偶管(6)、第二偶管(7)、第三偶管(8)、固定焊接在所述内管(1)内壁上，所述第一小法兰(10)、第二小法兰(11)、第三小法兰(12)与所述内管(1)固定焊接，所述通气管(10)与内管(1)固定焊接，且位于通气管(10)下固定焊接支撑片。
2.根据权利要求1所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述内管(1)一端固定焊接有第一石英片(3)，所述第一石英片(3)呈弧形；
所述内管(1)另一端固定焊接有法兰(5)，所述法兰(5)上固定开有台阶轴。
3.根据权利要求1所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述第一小法兰(11)、第二小法兰(12)结构相同，所述第一小法兰(11)、第二小法兰(12)通过连接管与内管(1)固定焊接，所述第一小法兰(11)、第二小法兰(12)下固定焊接有支撑片，所述支撑片末端固定与法兰(5)焊接，所述支撑片上端与第一小法兰(11)、第二小法兰(12)连接位置固定开有弧形凹槽口。
4.根据权利要求1所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述第三小法兰(13)上固定焊接有连接管，所述连接管与所述内管(1)固定焊接，所述第三小法兰(13)下固定焊接有支撑片，所述支撑片末端固定与法兰(5)焊接，所述支撑片上端与第三小法兰(12)连接位置固定开有弧形凹槽口。
5.根据权利要求1或2所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述外管(2)一端固定焊接有第二石英片(4)，所述第二石英片(4)呈弧形；
所述外管(2)与内管连接处固定焊接有第一搭料，所述搭料呈倾斜状，所述外管(2)与内管(1)连接处的法兰(5)上固定焊接有第二搭料，所述第二搭料，所述第二搭料固定在法兰(5)的台阶轴上；
所述第一搭料与第二搭料上下倾斜角度相互配合，所述第一搭料与第二搭料通过焊条焊接为一体。
6.根据权利要求1所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述第三小法兰(13)上的固定焊接的连接管延伸至内管(1)与外管(2)之间。
7.根据权利要求1所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述第三偶管(8)对称设置有2个，且第三偶管(8)通过内管(1)上设置的孔道延伸至内管(1)外30mm。
8.根据权利要求1所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述第一偶管(6)固定设置有2个，且第一偶管(6)一端与所述第一法兰(11)固定连接并相通，所述第一偶管(6)的另一端延伸至内管(1)的第一石英片(3)下，且与第一石英片(3)距离25mm。
9.根据权利要求1所述的一种双层立式石英管载体，其特征在于：所述第二偶管(7)一端与所述第二小法兰(12)固定焊接连接并相通，第二偶管(7)的另一端延伸至内管(1)与外管(2)之间。
10.根据权利要求1-9所述的一种双层立式石英管载体的加工方法，其特征在于，加工方法如下：
1)整体下料，内管(1)、外管(2)、第一石英片(3)、第二石英片(4)、法兰(5)、第一偶管(6)、第二偶管(7)、第三偶管(8)、通气管(10)、第一小法兰(11)、第二小法兰(12)、第三小法兰(13)；
2)将步骤1中各个部件通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
3)外管(2)与第一石英片(3)贴片封圆头，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，外管(2)缠第一搭料，充分退火，恒温2小时；
4)磨削外圆第二搭料，采用2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
5)切割第二搭料斜口，充分退火，恒温2小时，手工倒角，尖角倒钝，通过2％硝酸浸泡，
2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，
6)火抛外管整体，倒角区域、顶片，充分退火，恒温2小时；
7)内管(1)与第二石英片(4)贴片封圆头，充分退火，恒温2小时，采用2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，对接要求切磨总长，然后通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
8)通过灯工车床对接内管(1)与法兰(5)，充分退火，恒温2小时，磨削法兰(5)，经过两次酸洗，第一次采用2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，第二次采用2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
9)火抛法兰，充分退火，恒温2小时，2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
10)内管缠带裙,内管有角度治具，充分退火，恒温2小时，磨削内管带裙，通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
11)内管(1)打孔，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
12)火抛内管整体，打孔、倒角区域、顶片，充分退火，恒温2小时；
13)磨削外圆第一搭料，2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
14)焊接内管(1)与第一偶管(6)，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
15)焊接内管(1)与第二偶管(7)、第三偶管(8)，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
16)焊接内管(1)与第一小法兰(11)、第二小法兰(12)、第三小法兰(13)，焊接通气管(10)，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
17)火抛内套整体、第一偶管(6)，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，火抛偶管第二偶管(7)、第三偶管(8)，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，火抛法兰、第一小法兰(11)、第二小法兰(12)、第三小法兰(13)，充分退火，恒温2小时；
18)将步骤2-17通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，组装内、外管，确认后封焊，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；
19)将步骤18整体火抛，充分退火，恒温2小时，根据要求喷砂，然后通过2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，封装入库。

说明书全文

一种双层立式石英管载体及其加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及石英技术领域，尤其涉及一种双层立式石英管载体及其加工方法。

背景技术

[0002] 现有的石英载体焊接件，双层管组装结构加工缝隙无法满足使用要求，通气、进气、排气管道设计整体影响温度，同时原有的载体结构管内侧有5支偶管，其中3支通气，2支测温，偶管壁厚为2mm，壁薄，管体壁厚为6mm，相互焊接时，偶管易变形，导致测温电偶无法安装使用，所述本申请人根据现有工作的需要特别设计了一种新型的双层立式石英管载体。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种双层立式石英管载体及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0004] 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：一种双层立式石英管载体，包括内管、外管、第一石英片、第二石英片、法兰、第一偶管、第二偶管、第三偶管、通气管、第一小法兰、第二小法兰、第三小法兰，所述内管镶嵌在外管内，所述内管与外管通过焊接方式固定连接在一起，所述内管、外管之间空隙距离为15mm，所述第一偶管、第二偶管、第三偶管固定焊接在所述内管内壁上，所述第一小法兰、第二小法兰、第三小法兰与所述内管固定焊接，所述通气管与内管固定焊接，且位于通气管下固定焊接支撑片。

[0005] 进一步地，所述内管一端固定焊接有第一石英片，所述第一石英片呈弧形；

[0006] 所述内管另一端固定焊接有法兰，所述法兰上固定开有台阶轴。

[0007] 进一步地，所述第一小法兰、第二小法兰结构相同，所述第一小法兰、第二小法兰通过连接管与内管固定焊接，所述第一小法兰、第二小法兰下固定焊接有支撑片，所述支撑片末端固定与法兰焊接，所述支撑片上端与第一小法兰、第二小法兰连接位置固定开有弧形凹槽口。

[0008] 进一步地，所述第三小法兰上固定焊接有连接管，所述连接管与所述内管固定焊接，所述第三小法兰下固定焊接有支撑片，所述支撑片末端固定与法兰焊接，所述支撑片上端与第三小法兰连接位置固定开有弧形凹槽口。

[0009] 进一步地，所述外管一端固定焊接有第二石英片，所述第二石英片呈弧形；

[0010] 所述外管与内管连接处固定焊接有第一搭料，所述搭料呈倾斜状，所述外管与内管连接处的法兰上固定焊接有第二搭料，所述第二搭料，所述第二搭料固定在法兰的台阶轴上；

[0011] 所述第一搭料与第二搭料上下倾斜角度相互配合，所述第一搭料与第二搭料通过焊条焊接为一体。

[0012] 进一步地，所述第三小法兰上的固定焊接的连接管延伸至内管与外管之间。

[0013] 进一步地，所述第三偶管对称设置有2个，且第三偶管通过内管上设置的孔道延伸至内管外30mm。

[0014] 进一步地，所述第一偶管固定设置有2个，且第一偶管一端与所述第一法兰固定连接并相通，所述第一偶管的另一端延伸至内管的第一石英片下，且与第一石英片距离25mm。

[0015] 进一步地，所述第二偶管一端与所述第二小法兰固定焊接连接并相通，第二偶管的另一端延伸至内管与外管之间。

[0016] 一种双层立式石英管载体的加工方法，加工方法如下：

[0017] 1)整体下料，内管、外管、第一石英片、第二石英片、法兰、第一偶管、第二偶管、第三偶管、第三偶管、通气管、第一小法兰、第二小法兰、第三小法兰；

[0018] 2)将步骤1中各个部件通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0019] 3)外管与第一石英片贴片封圆头，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，外管缠第一搭料，充分退火，恒温2小时；

[0020] 4)磨削外圆第二搭料，采用2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0021] 5)切割第二搭料斜口，充分退火，恒温2小时，手工倒角，尖角倒钝，通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，

[0022] 6)火抛外管整体，倒角区域、顶片，充分退火，恒温2小时；

[0023] 7)内管与第二石英片贴片封圆头，充分退火，恒温2小时，采用2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，对接要求切磨总长，然后通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0024] 8)通过灯工车床对接内管与法兰，充分退火，恒温2小时，磨削法兰，经过两次酸洗，第一次采用2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，第二次采用2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0025] 9)火抛法兰，充分退火，恒温2小时，2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0026] 10)内管缠带裙,内管有角度治具，充分退火，恒温2小时，磨削内管带裙，通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0027] 11)内管打孔，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0028] 12)火抛内管整体，打孔、倒角区域、顶片，充分退火，恒温2小时；13)磨削外圆第一搭料，2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0029] 14)焊接内管与第一偶管，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0030] 15)焊接内管与第二偶管、第三偶管，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0031] 16)焊接内管与第一小法兰、第二小法兰、第三小法兰，焊接通气管，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0032] 17)火抛内套整体、第一偶管，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，火抛偶管第二偶管、第三偶管，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，火抛法兰、第一小法兰、第二小法兰、第三小法兰，充分退火，恒温2小时；

[0033] 18)将步骤2-17通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，组装内、外管，确认后封焊，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；19)将步骤18整体火抛，充分退火，恒温2小时，根据要求喷砂，然后通过2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，封装入库。

[0034] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：立式炉相对于卧式炉更加节省空间，对半导体工艺中的化学元素沉积更加均匀，可加工更大尺寸的晶圆，大大降低了半导体工艺中的晶圆加工的成本，提高晶圆使用率。通气管用于各种化学气体流通，通过气体加热，对晶圆进行氧化扩散。偶管用于气体温度的测量，可根据测温结果进行温度监控，缠法兰连接用于装备与该工艺管的连接，达到密封效果。附图说明

[0035] 图1是本发明整体示意图。

具体实施方式

[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0037] 如图1所示，一种双层立式石英管载体，其特征在于：包括内管1、外管2、第一石英片3、第二石英片4、法兰5、第一偶管6、第二偶管7、第三偶管8、通气管10、第一小法兰11、第二小法兰12、第三小法兰13，所述内管1镶嵌在外管2内，所述内管1与外管2通过焊接方式固定连接在一起，所述内管1、外管2之间空隙距离为15mm，所述第一偶管6、第二偶管7、第三偶管8固定焊接在所述内管1内壁上，所述第一小法兰10、第二小法兰11、第三小法兰12与所述内管1固定焊接，所述通气管10与内管1固定焊接，且位于通气管10下固定焊接支撑片。

[0038] 在本实施例中，所述内管1一端固定焊接有第一石英片3，所述第一石英片3呈弧形；

[0039] 所述内管1另一端固定焊接有法兰5，所述法兰5上固定开有台阶轴。

[0040] 在本实施例中，所述第一小法兰11、第二小法兰12结构相同，所述第一小法兰11、第二小法兰12通过连接管与内管1固定焊接，所述第一小法兰11、第二小法兰12下固定焊接有支撑片，所述支撑片末端固定与法兰5焊接，所述支撑片上端与第一小法兰11、第二小法兰12连接位置固定开有弧形凹槽口。

[0041] 在本实施例中，所述第三小法兰13上固定焊接有连接管，所述连接管与所述内管1固定焊接，所述第三小法兰13下固定焊接有支撑片，所述支撑片末端固定与法兰5焊接，所述支撑片上端与第三小法兰12连接位置固定开有弧形凹槽口。

[0042] 在本实施例中，所述外管2一端固定焊接有第二石英片4，所述第二石英片4呈弧形；

[0043] 所述外管2与内管连接处固定焊接有第一搭料，所述搭料呈倾斜状，所述外管2与内管1连接处的法兰5上固定焊接有第二搭料，所述第二搭料，所述第二搭料固定在法兰5的台阶轴上；

[0044] 所述第一搭料与第二搭料上下倾斜角度相互配合，所述第一搭料与第二搭料通过焊条焊接为一体。

[0045] 在本实施例中，所述第三小法兰13上的固定焊接的连接管延伸至内管1与外管2之间。

[0046] 在本实施例中，所述第三偶管8对称设置有2个，且第三偶管8通过内管1上设置的孔道延伸至内管1外30mm。

[0047] 在本实施例中，所述第一偶管6固定设置有2个，且第一偶管6一端与所述第一法兰11固定连接并相通，所述第一偶管6的另一端延伸至内管1的第一石英片3下，且与第一石英片3距离25mm。

[0048] 在本实施例中，所述第二偶管7一端与所述第二小法兰12固定焊接连接并相通，第二偶管7的另一端延伸至内管1与外管2之间。一种双层立式石英管载体的加工方法，加工方法如下：

[0049] 1)整体下料，内管1、外管2、第一石英片3、第二石英片4、法兰5、第一偶管6、第二偶管7、第三偶管8、通气管10、第一小法兰11、第二小法兰12、第三小法兰13；

[0050] 2)将步骤1中各个部件通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0051] 3)外管2与第一石英片3贴片封圆头，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，外管2缠第一搭料，充分退火，恒温2小时；

[0052] 4)磨削外圆第二搭料，采用2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0053] 5)切割第二搭料斜口，充分退火，恒温2小时，手工倒角，尖角倒钝，通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，

[0054] 6)火抛外管整体，倒角区域、顶片，充分退火，恒温2小时；

[0055] 7)内管1与第二石英片4贴片封圆头，充分退火，恒温2小时，采用2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，对接要求切磨总长，然后通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0056] 8)通过灯工车床对接内管1与法兰5，充分退火，恒温2小时，磨削法兰5，经过两次酸洗，第一次采用2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，第二次采用2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0057] 9)火抛法兰，充分退火，恒温2小时，2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0058] 10)内管缠带裙,内管有角度治具，充分退火，恒温2小时，磨削内管带裙，通过2％硝酸浸泡，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0059] 11)内管1打孔，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0060] 12)火抛内管整体，打孔、倒角区域、顶片，充分退火，恒温2小时；13)磨削外圆第一搭料，2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0061] 14)焊接内管1与第一偶管6，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0062] 15)焊接内管1与第二偶管7、第三偶管8，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0063] 16)焊接内管1与第一小法兰11、第二小法兰12、第三小法兰13，焊接通气管10，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；

[0064] 17火抛内套整体、第一偶管6，充分退火，恒温2小时，通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，火抛偶管第二偶管7、第三偶管8，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，火抛法兰、第一小法兰11、第二小法兰12、第三小法兰13，充分退火，恒温2小时；18)将步骤2-17通过2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净，组装内、外管，确认后封焊，充分退火，恒温2小时，2％氢氟酸浸泡，纯水清洗干净；19)将步骤18整体火抛，充分退火，恒温2小时，根据要求喷砂，然后通过2％硝酸浸泡，纯水清洗干净，封装入库。

[0065] 所述该发明工作原理：氢氧气由小法兰进入偶管，由下至上在压力的作用下达到顶部，从顶盖向下像罩子一样向管中的石英舟上的晶圆片沉积氢氧混合物，在石英炉的恒温区保证1000℃以上，使晶圆表面沉积一层薄薄的氧化膜，在一定的时间作用下，使整个石英舟上的硅片完全一致的生成氧化膜。当工艺完成后，用压力将管体内多余的气体通过另一个小法兰导出石英管，完成一次氧化扩散的工艺过程。

[0066] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0067] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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