[发明专利]聚焦环组件的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种聚焦环组件的焊接方法。

背景技术

溅射是一种物理气相淀积(PVD)的镀膜方式，其是用带电粒子轰击靶材，使靶材发生表面原子碰撞并发生能量和动量的转移，靶材原子从表面逸出并淀积在衬底上的过程。利用溅射工艺可在衬底表面形成金属、合金或电介质薄膜。

由于带电粒子轰击靶材的方向是不确定的，导致从靶材表面逸出的靶材原子的方向性较差，即靶材原子会从各个角度脱离靶材表面，之后沿直线到达衬底表面，进而使得靶材原子对衬底表面内接触孔或通孔的底部和侧壁覆盖能力差，以及对台阶的侧壁覆盖能力也很差，因此为了在接触孔或通孔的底部和侧壁以及台阶的侧壁取得较好的覆盖效果，通常采用准直溅射。准直溅射通常需要在靶材和衬底之间设置一个聚焦环，所述聚焦环接地，用于将等离子体中的粒子聚集在一定范围内。

聚焦环在运用于溅射腔室之前，需要先与固定组件(knob)进行焊接，形成聚焦环组件，从而使聚焦环能够通过固定组件固定在溅射腔室中。

图1为一种聚焦环组件的结构示意图，聚焦环组件包括聚焦环11和位于聚焦环11外侧面的多个固定组件12，其中固定组件12用于将聚焦环与固定在溅射腔室内的固定元件进行固定。

然而，现有方法中，将聚焦环与固定组件进行焊接的过程中，存在焊接过程复杂的问题，并且现有聚焦环组件的焊接质量差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种聚焦环组件的焊接方法，以简化聚焦环的环体与固定组件的焊接过程。

为解决上述问题，本发明提供一种聚焦环组件的焊接方法，包括：

将至少两个待焊接的固定组件初步固定在聚焦环外侧面；

将初步固定有所述固定组件的所述聚焦环设置于焊接室中；

对所述焊接室进行抽真空处理；

在所述抽真空处理后，对初步固定的所述固定组件逐个进行真空电子束焊接。

可选的，将多个待焊接的所述固定组件全部初步固定在所述聚焦环外侧面。

可选的，在前一个所述固定组件焊接完成后，旋转所述聚焦环至后一个初步固定的所述固定组件对准焊接口，再对对准所述焊接口的所述固定组件进行真空电子束焊接。

可选的，所述聚焦环竖直设置于所述焊接室中，所述聚焦环的最高点和最低点均位于所述聚焦环外侧面。

可选的，所述固定组件对准所述焊接口时，所述固定组件位于所述聚焦环的最高点。

可选的，确定两个初步固定的所述固定组件与所述聚焦环中心所成的间隔角度，按所述间隔角度旋转所述聚焦环，直至所述固定组件进行所述真空电子束焊接时位于所述聚焦环的最高点。

可选的，所述真空电子束焊接采用的束流范围为32mA～35mA，采用的焦点电流为625mA～635mA，采用的焊接时间为5S～6S。

可选的，所述初步固定采用的方法为激光点焊或者氩弧焊点焊。

可选的，所述氩弧焊点焊采用的电流范围为110A～120A，采用的电压范围为350V～420V，采用的氩气气流为8L/min～10L/min，采用的焊接时间为15S～20S。

可选的，固定组件的个数为5个或者7个。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方案中，将至少两个待焊接的固定组件初步固定在聚焦环外侧面，再将初步固定有所述固定组件的所述聚焦环设置于焊接室中，接着对所述焊接室进行抽真空处理，在所述抽真空处理后，对初步固定的所述固定组件逐个进行真空电子束焊接。所述焊接方法能够在一次抽真空处理时，焊接至少两个固定组件，不仅简化了焊接工艺，增加了产品焊接的成功率，而且提高了产品的焊接效率。

进一步，所述真空电子束焊接采用的焦点电流为625mA～635mA。焦点电流越大，电子束在焊接面上形成的焊接焦点越小。当焦点电流为625mA时，焊接焦点直径约为3mm，焦点电流为635mA时，焊接焦点直径约为2.5mm。通常需要控制焊接焦点直径在3mm～2.5mm，以保证对固定组件底部的焊接。聚焦环外侧面具有滚花花纹；如果焊接宽度大于3mm，会影响这些花纹。并且在固定组件焊接在聚焦环外侧面后，还需要对焊接焦点焊接到的表面进行喷砂处理。因此，焦点电流需要控制在625mA以上，以防止焊接宽度太大而影响聚焦环外侧面，并防止增加后续喷砂工艺的负荷。而如果焊接焦点直径小于2.5mm，固定组件与聚焦环外侧面焊接质量不佳。因此，焦点电流需要控制在635mA以下，否则焊接宽度太小，焊接质量不佳。

附图说明