[發明專利]靶材用鍺圓管的加工方法

在審

• 申請號: 202211476581.7
• 申請日: 2022-11-23
• 公開（公告）號: CN115890930A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 潘亮;彭喬;鄧衛國
• 申請（專利權）人: 安徽光智科技有限公司
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00;B28D5/04;B28D7/04;B24B5/04;B24B5/50;B24B41/06
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

提供一種靶材用鍺圓管的加工方法，其包括步驟：提供鍺晶棒；將鍺晶棒切割成鍺晶切段；將鍺晶切段的軸向的兩端面進行銑面；將鍺晶銑段的外周面進行滾磨加工；在鍺晶滾磨段立著的狀態下，將鍺晶滾磨段的一個端面用粘接料固定，粘接料能夠加熱熔化且冷卻凝固，在鍺晶滾磨段的另一個端面上進行畫圓操作，在端面的中心畫中心大圓、圍繞中心大圓畫一圈的小圓，小圓直徑相同、周向彼此相切、圓心處于以端面的中心為圓心的同一圓環，各小圓與中心大圓在徑向上間隔開，各小圓與鍺晶滾磨段的外周間隔開；進行套料加工操作，先對著中心大圓進行套料加工，之后對著各小圓逐次進行套料加工；加熱粘接料，并取出全部的芯料；對套料加工段進行精雕加工。

技術領域

本公開涉及半導體材料加工領域，更具體地涉及一種靶材用鍺圓管的加工方法。

背景技術

目前市場制備鍺單晶，絕大多數晶體的主流生產技術是直拉生長法(Czochralski法)。申請人已通過直拉法生長出直徑-75mm-300mm、長度不超過1200mm的低位錯密度的鍺單晶，并且能滿足客戶對不同的晶體、晶向需求。鍺是半導體材料的一種，具有良好的半導體性質，在半導體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、化學催化劑、生物醫學等領域都有廣泛而重要的應用。

對于加工靶材用鍺材料，市場上成熟工藝方法很少，通常借鑒的是機械加工領域已有的方式來進行。例如，于2020年6月23日公布的中國專利申請CN11139149A介紹了現有靶材用鍺晶片的加工，即現有靶材用鍺晶片是先按照方片對角線尺寸為直徑控制鍺單晶，采用晶體截斷機橫向截斷單晶，然后用內圓切片機切方并按靶材需求厚度切毛胚片，用平磨機精磨到所需要晶體厚度，再用磨邊機對晶片邊緣倒角，從而得到所需要尺寸的鍺晶片。該專利文獻針對現有靶材用鍺晶片的切片開方去邊，改進線切割機縱向切片取代內圓切片機的切片。

由于靶材用鍺材料在具體應用時會有不同的形狀的特殊需求，上述專利文獻自身以及現有靶材用鍺晶片的加工所針對的靶材用鍺材料都是為了獲得方形的靶材用鍺晶片。但是，對于靶材用鍺圓管的加工，尚無成熟的技術來借鑒，由此需要在靶材用鍺圓管的加工方法上進一步開發。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本公開的目的在于提供一種靶材用鍺圓管的加工方法，其能夠加工制備靶材用鍺圓管。

由此，提供一種靶材用鍺圓管的加工方法，其包括步驟：S1，提供鍺晶棒，鍺晶棒的長度大于成品靶材用鍺圓管的長度，鍺晶棒的直徑大于成品靶材用鍺圓管的外徑；S2，將鍺晶棒切割成鍺晶切段，鍺晶切段的長度大于成品靶材用鍺圓管的長度；S3，將鍺晶切段的軸向的兩端面進行銑面，以獲得長度減小且兩端面平行的鍺晶銑段，鍺晶銑段的長度大于成品靶材用鍺圓管的長度；S4，將鍺晶銑段的外周面進行滾磨加工，以獲得直徑減小的鍺晶滾磨段，鍺晶滾磨段的直徑大于成品靶材用鍺圓管的外徑；S5，在鍺晶滾磨段立著的狀態下，將鍺晶滾磨段的軸向的一個端面用粘接料固定，粘接料能夠加熱熔化且冷卻凝固，在鍺晶滾磨段的另一個端面上進行畫圓操作，在畫圓操作中，在端面的中心畫中心大圓、圍繞中心大圓畫一圈的小圓，中心大圓的直徑小于成品靶材用鍺圓管的內徑但中心大圓的直徑大于小圓的直徑，一圈的小圓直徑相同、周向彼此相切、圓心處于以端面的中心為圓心的同一圓環，各小圓與中心大圓在徑向上間隔開且間隔開的尺度大于將要采用的與小圓對應的套筒的壁厚和中心大圓對應的套筒的壁厚之和，各小圓與鍺晶滾磨段的外周間隔開，各小圓與鍺晶滾磨段的外周間隔開的最短距離大于成品靶材用鍺圓管的壁厚；S6，將處于立著的狀態下的粘接固定的畫圓后的鍺晶滾磨段沿軸向從上往下進行套料加工操作，在套料加工操作中，先對著中心大圓進行套料加工，之后對著各小圓逐次進行套料加工，以形成套料加工段，套料加工段加工出的分別與中心大圓和一圈的小圓對應的芯料依然保持在套料加工段內；S7，在套料加工操作完成之后，加熱粘接料，以解除對套料加工段的端面粘接固定并取出全部的芯料；S8，在取出全部的芯料之后，對套料加工段依次進行銑面、內徑加工和外徑加工的精雕加工，以分別達到成品靶材用鍺圓管的長度、內徑和厚度。