[发明专利]一种管状靶材焊接的温度控制装置及其应用

说明书

本发明提供一种管状靶材焊接的温度控制装置，所述装置通过在管状靶材外部设置有分段式温控系统，能够对靶材进行分段式降温；利用所述装置的管状靶材焊接后冷却方法在焊接完成后分段将管状靶材冷却，可解决管靶焊接合格率低，加热系统不稳定导致陶瓷靶易碎的问题。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种管状靶材焊接的温度控制装置及其应用。

背景技术

靶材作为PVD溅射的重要原材料，其质量直接影响溅射后成膜的质量。陶瓷靶性能优良，原材料丰富且价格低廉，其溅射所成薄膜电阻率低，可见光区域透射率高，红外区反射率高，紫外吸收率高，被广泛应用于太阳能电池电极，液晶显示器等领域。陶瓷靶制造成管状可以大大提高靶材的利用率，提高成膜的均匀性，因此陶瓷管靶近年来成为研究者探究的热门之一。

现有的管靶焊接温度控制相关技术如下：

CN110270730A公开了一种管靶的脱焊装置及其使用方法，该方法只介绍了管靶脱焊的装置，对于管靶焊接过程温度及焊接后冷却过程温度管控并未做管控，若焊接后直接关闭加热装置进行空冷，陶瓷靶极易产生裂纹。

CN108642459A公开了一种管靶绑定加热装置，该方法说明了一种U型槽配加热管及保温盖的管靶加热装置，可有效对管靶整体进行加热，提高工作效率，但是仍然没有涉及焊接后管靶冷却过程的温度管控。

由此可见，虽然现在大家逐渐意识到需要在焊接过程中控制管靶的加热过程，但并未意识到冷却过程仍然会导致陶瓷靶材破碎或产生裂纹，导致最终管靶焊接的合格率低。

因此，需要开发以一种能够有效控制管靶温度的装置以及其焊接后冷却工艺，提高管靶焊接的合格率。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种管状靶材焊接的温度控制装置，所述装置通过在管状靶材外部设置有分段式温控系统，能够对靶材进行分段式降温，达到精准控制降温速率的目的；利用所述装置的管状靶材焊接后冷却方法在焊接完成后分段将管状靶材冷却，对焊接后的降温过程进行控制，使得陶瓷管靶焊接效果得以保证的同时，陶瓷靶本身无开裂现象。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种管状靶材焊接的温度控制装置，所述装置在管状靶材外部设置有分段式温控系统，内部设置有内加热装置。

本发明提供的管状靶材焊接的温度控制装置通过设置在管状靶材内部的加热棒和设置在管状靶材外部的分段式温控系统同时进行加温，从内外两侧保障管状靶材的焊接效果；同时分段式温控系统能够分段控制，达到分段控制降温效果的目的，从而防止管状靶材在降温过程中出现开裂或破碎现象，具有较高的工业应用价值。

优选地，所述分段式温控系统包括分段式环形温控套。

优选地，所述分段式温控系统分为2～8段，例如可以是2段、3段、4段、5段、6段、7段或8段，优选为4～5段。

优选地，所述内加热装置包括加热棒。

优选地，所述加热棒为一体式加热棒。

优选地，所述环形温控套外部设置有导热绝缘层。

优选地，所述加热棒外部设置有导热绝缘层。

本发明对所述导热绝缘层没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何一种导热绝缘层材料，优选导热绝缘布。

本发明中外部导热绝缘层优选为导热绝缘布，在加热至特定温度后还能对管状靶材进行保温处理。

优选地，所述装置还包括用于竖直放置管状靶材的底座。

优选地，所述底座上设置有两个环形凹圈。