[发明专利]一种溅射铜环与固定组件的焊接方法

说明书

一种溅射铜环与固定组件的焊接方法，具体操作步骤为：步骤1：提供公差配合良好的溅射铜环和固定组件，且溅射铜环上开设有凹槽以安装固定组件；步骤2：将固定组件放入凹槽内，采用冲头机械铆合的方式将固定组件102初步固定于溅射铜环上；步骤3：安装溅射铜环和固定组件的组合体于焊接室的工装卡具上；步骤4：抽真空；步骤5：电子束焊接。本发明通过机械铆合初步固定组件的方式简化了组件固定工序，提高了生产效率，同时降低了生产成本，避免了成品铜环因组件的角度偏差导致客户无法安装，优化环体上的凹槽深度与组件底座高度的尺寸公差，使焊缝饱满美观。

技术领域

本发明属于溅射靶材制造技术领域，尤其涉及一种溅射铜环与固定组件的焊接方法。

背景技术

磁控溅射是利用高能粒子轰击高纯靶材靶面，使靶材原子获得能量克服表面逸出功而从表面逸出沉积到基板上形成薄膜层。利用磁控溅射工艺可以在晶圆表面镀上金属、合金或电介质薄膜。但是高能粒子从各个方向轰击靶材导致逸出的靶材原子方向性差。不同方向的靶材原子沿直线到达基板表面会降低基板各部分沉积的薄膜层的均匀性，尤其当基板特征尺寸小，填孔深宽比大的情况下，靶材原子仅有一部分能垂直沉积到基底上，而大深宽比的台阶孔容易被堵住形成孔洞。

采用准直溅射可以在接触孔的底部、通孔的侧壁和台阶的侧壁获得良好的覆盖效果。准直溅射的方法是在靶材和基板之间设置一个与靶材相同材质的溅射环,在溅射环上施加射频电源后形成高密度等离子区，从靶材逸出的原子在等离子区被电离成带电粒子，不同方向运动的带电粒子在靶材和基板之间的电场作用下都垂直方向沉积于基板上，对深孔沉积效果良好；溅射环还可以吸附溅射过程中产生的颗粒物，防止基板被污染破坏。

溅射环的结构包括环体和固定组件，环体与固定组件采用焊接的方法连接为一体形成溅射环组件，从而在使用时固定在溅射腔室中。为充分发挥溅射环组件的准直溅射和吸附颗粒作用，避免焊接处产生放电和脱落，对焊接质量要求较高。

中国专利公开号为CN105436687A的专利，公开了一种聚焦环组件的焊接方法，该方法采用激光点焊或者氩弧焊点焊将多个待焊组件全部初步固定在聚焦环外侧面，再将聚焦环组合件置于焊接室中，抽真空处理后，对初步固定的固定组件逐个进行焊接。

中国专利公开号为CN102990234A的专利，公开了一种溅射钽环件凸台和环体的焊接方法，该方法采用激光点焊将所有凸台固定在环件上，再进行电子束焊接。激光点焊借助焊接保护气罩实现，焊接保护气罩为与凸台同轴的具有进出气孔的锥台，凸台嵌入到锥台腔内，通过定位板将锥台固定在环件上。该点焊方式可确保焊接点有充足的气体保护，避免严重氧化，并在点焊完成后进行酸洗，彻底去除焊接点处的表面氧化。点焊完成后将环件装夹在三爪卡盘上完成多个凸台的焊接。

中国专利公开号为CN102990216A的专利，提供了一种一次真空将溅射钽环件凸台焊接在环体上的方法，该方法采用夹具来实现凸台的固定，夹具将环件加紧，利用捆绑丝将凸台固定在夹具上，将所有凸台与环体固定后进行电子束焊接，只需抽一次真空即可完成所有凸台的焊接。

中国专利公开号为CN105436687A和CN102990234A的专利，采用氩弧焊或激光焊点焊固定组件时，相当于在电子束焊接之外又引入了第二种焊接方式，必须考虑到高温氧化问题以及焊点直径问题，如果焊点尺寸过大，电子束焊接时有可能覆盖不完全。中国专利公开号为CN102990216A的专利，采用捆绑丝固定组件，电子束焊接时温度高，存在将捆绑丝熔断的风险。

综上，如何对组件进行固定，规避以上风险，简化组件固定工序，提高生产效率，同时降低了生产成本，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种溅射铜环与固定组件的焊接方法，其特征在于，具体操作步骤为：

步骤1：提供溅射铜环100和固定组件102，并在溅射铜环100上开设有凹槽101以安装固定组件102；