聚焦环的包装方法和包装工具与流程

本发明涉及半导体溅射靶材制造领域，尤其涉及一种聚焦环的包装方法和包装工具。

背景技术：

溅射技术是镀膜的一种基本技术，是指以一定能量的粒子(离子或中性原子、分子)轰击固体表面，使固体近表面的原子或分子获得足够大的能量逸出固体表面而到达基板的工艺。

通常情况下，溅射镀膜过程中，金属离子从溅射靶材表面溅射出来，沿多个不同方向离开靶材表面。但是这样到达基板上的靶材很少，大部分靶材被浪费了。为了避免这种问题，溅射设备中设置一聚焦环，用于将离子汇聚到基板上。

具体地，聚焦环在通电情况下产生磁力线，用于将从靶材溅射的离子束汇聚，以增加到达基板的靶材料。

然而，现有的包装技术容易使聚焦环在包装和运输过程中出现变形问题，还容易使聚焦环端部出现擦碰、变形和叠加等问题。如果聚焦环发生变形、错位等缺陷，磁力线的方向会受到影响，从而影响聚焦环对离子的汇聚作用，进而降低靶材的利用率。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种聚焦环包装方法和包装工具，能够减少聚焦环在包装过程中出现的变形问题。

为解决上述问题，本发明提供一种聚焦环包装方法，包括：提供聚焦环，所述聚焦环包括两个相对的端部，聚焦环端部相对的位置处形成有开口；在开口中放入保护塞；将带有保护塞的聚焦环放入真空袋；对所述真空袋进行抽真空和密封处理。

可选的，在开口中放入保护塞之前，所述包装方法还包括：在聚焦环端 部套设真空套；在开口中放入保护塞时，所述保护塞与所述真空套相接触。

可选的，所述真空套与所述真空袋的材料相同。

可选的，对所述真空袋进行抽真空和密封处理的步骤包括：隔所述真空袋在聚焦环内放入圆盘；对所述真空袋进行抽真空，并在抽真空后密封所述真空袋；完成密封后取出所述圆盘。

可选的，所述圆盘为外侧具有凹槽的圆环形；隔所述真空袋在聚焦环内放入圆盘的步骤中，使所述保护塞位于聚焦环内侧的部分位于所述凹槽中。

可选的，所述保护塞和所述圆盘的材料为聚丙烯塑料。

可选的，隔所述真空袋在聚焦环内放入圆盘的步骤中，使所述圆盘将位于聚焦环内壁的真空袋压在聚焦环和保护塞的内壁上，并使压在圆盘底部的真空袋与聚焦环和保护塞的侧壁垂直。

可选的，所述保护塞为H形结构，包括相互平行的两翼，以及位于两翼之间且与所述两翼垂直相接的鳍部，所述鳍部和两翼围成两个方向相背的空隙；在开口中放入保护塞的步骤包括：将所述两翼中的一个放置于聚焦环内部，另一个放置于聚焦环外部，使所述鳍部填充于所述开口中且使聚焦环端部位于所述空隙中，以在聚焦环的切向上固定聚焦环两端部。

相应的，本发明还提供一种聚焦环的包装工具，所述聚焦环包括两个相对的端部，聚焦环端部相对的位置处形成有开口，其特征在于，所述包装工具包括：保护塞，用于放置于所述聚焦环开口中；真空袋，用于容纳带有保护塞的聚焦环；抽真空装置，用于对真空袋进行抽真空和密封处理。

可选的，所述包装工具还包括真空套，用于在开口中放置保护塞之前，套设在聚焦环端部。

可选的，所述真空套与所述真空袋的材料相同。

可选的，所述包装工具还包括圆盘，用于在所述真空袋容纳聚焦环时，隔所述真空袋放置于聚焦环内。

可选的，所述圆盘为外侧具有凹槽的圆环形，所述凹槽用于容纳聚焦环内侧的部分保护塞。

可选的，所述保护塞和所述圆盘的材料为聚丙烯塑料。

可选的，所述保护塞为H形结构，包括相互平行的两翼，以及位于两翼之间且与所述两翼垂直相接的鳍部，所述鳍部和两翼围成两个方向相背的空隙；所述两翼中的一个用于放置于聚焦环内部，另一个用于放置于聚焦环外部，所述鳍部用于填充于所述开口中，所述空隙用于容纳所述聚焦环端部。

与现有技术相比本发明的技术方案具有以下优点：

在将聚焦环装入真空袋之前，在开口中放入保护塞，所述保护塞能够起固定聚焦环端部的作用，从而在后续对真空袋进行抽真空的过程中，减小聚焦环端部因产生相对位移而使聚焦环发生的变形，且能够减小聚焦环端部的摩擦和错位。

附图说明

图1为本发明聚焦环的包装方法一实施例的流程图；

图2至图9是图1所示包装方法各步骤的结构示意图；

图10至图13是本发明所提供的聚焦环包装工具一实施例的结构示意图。

具体实施方式

现有的聚焦环的包装方法容易造成聚焦环变形的问题。分析聚焦环在真空包装过程中发生变形的原因：

聚焦环为一开口式聚焦环，聚焦环的两个端部相对形成一开口。现有技术聚焦环的包装方法中，聚焦环端部无保护，对真空袋进行抽真空的过程中，聚焦环开口处容易因为受力不平衡而导致聚焦环端部发生位移而引起聚焦环变形，此外，聚焦环端部还容易出现擦碰、错位等问题。此外在运输过程中，端部会因为磕碰而造成聚焦环端部滚花损坏，从而影响聚焦环的性能。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种聚焦环的包装方法和包装工具，其中，所述包装方法包括：提供聚焦环，所述聚焦环包括两个相对的端部，聚焦环端部相对的位置处形成有开口；在开口中放入保护塞；将带有保护塞的聚焦环放入真空袋；对所述真空袋进行抽真空和密封处理。其中，在将聚焦环装入真空袋之前，在开口中放入保护塞，所述保护塞能够起固定聚焦环 端部的作用，从而在后续对真空袋进行抽真空的过程中，减小聚焦环端部因产生相对位移而使聚焦环发生的变形，且能够减小聚焦环端部的摩擦和错位。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图1，图1是本发明聚焦环的包装方法一实施例的流程图。所述聚焦环的包装方法，包括：

步骤S1，提供聚焦环，所述聚焦环包括两个相对的端部，聚焦环端部相对的位置处形成有开口；

步骤S2，在聚焦环端部套设真空套；

步骤S3，在开口中放入保护塞；

步骤S4，将带有保护塞的聚焦环放入真空袋；

步骤S5，对所述真空袋进行抽真空和密封处理。

结合参考图2至图9，图2至图9是图1所示包装方法各步骤的结构示意图。下面将用具体的实施例对本发明做具体的描述如下：

请参考图2，执行步骤S1，提供聚焦环100，所述聚焦环100能够在溅射镀膜工艺中将从靶材溅射的离子束汇聚，以增加到达基板的靶材。

所述聚焦环100包括两个相对的圆环面，以及位于圆环面之间的侧面。

所述聚焦环100为开放式聚焦环，具体地说，所述聚焦环100在径向上包括两个相对的端部，聚焦环100端部相对的位置处形成有开口101。

本实施例中，所述聚焦环100端部朝向所述开口101的面为平面，所述聚焦环100端部朝向所述开口101的面与圆环面相垂直。

需要说明的是，在溅射镀膜的过程中，从靶材溅射出的部分离子不会到达基板而悬浮在溅镀室内。聚焦环100的侧壁(包括聚焦环100端部)具有滚花，所述滚花用于吸附悬浮在溅镀室内的离子。

请参考图3，执行步骤S2，在所述聚焦环100的端部设置真空套102。所述真空套102能够保护聚焦环100端部滚花，减小聚焦环100端部滚花因摩擦受损。

需要说明的是，在所述聚焦环100端部设置真空套102之前，所述形成方法还包括：裁剪真空膜以形成一端开口的真空套102。

本实施例中，所述真空套102为一边开口，其它三边封闭的长方形。但是本发明对所述真空套102的大小和形状不做限定，所述真空套102的大小和形状可以根据聚焦环100端部的形状和大小确定。

需要说明的是，在聚焦环100端部套设真空套102的实施例仅为一例，在本发明的其他实施例中，也可以不在聚焦环端部套设真空套。

结合参考图4和图5，执行步骤S3，在开口101(如图3所示)中放入保护塞110。所述保护塞110能够在后续抽真空的步骤中，对聚焦环100的端部起到支撑作用，从而能够减小所述聚焦环100端部因受力不均匀引起的变形。

本实施例中，所述保护塞110的材料为聚丙烯塑料，聚丙烯塑料具有一定的弹性，即能够起到固定聚焦环100端部的作用，又能够缓冲后续抽真空时，因真空袋内外压强不同引起的真空袋外空气对聚焦环100的作用力，从而减少聚焦环100端部损伤。但是本发明对所述保护塞110的材料不做限定，所述保护塞还可以为其它塑料。

本实施例中，所述保护塞110为H形结构，包括：相互平行的两翼112，以及位于两翼112之间且与所述两翼112垂直相接的鳍部113。所述保护塞110的两翼112的面积大于所述鳍部113的面积，与鳍部113围成两个方向相背的空隙111。

如图5所示，保护塞110在使用过程中，所述两个翼112中的一个位于聚焦环100内部，另一个位于聚焦环100外部，使所述鳍部113固定并且填充于所述开口101中，聚焦环100的两端部分别置于所述空隙111中。所述鳍部113在聚焦环100切向上固定聚焦环100两端部，从而对聚焦环100两端部起到支撑作用，进而减小聚焦环100两端部沿切向的变形。所述两翼112能够在径向上固定聚焦环100两端部，从而减小聚焦环100端部沿径向的变形。

本实施中，如果保护塞110鳍部113的宽度d1过小，保护塞110很难起到在切向上固定聚焦环100两端部的作用；如果保护塞110鳍部113的宽度 d1过大，保护塞100鳍部113会对聚焦环100端部产生压力，而损坏端部滚花。具体的，所述保护塞110鳍部113的宽度d1为4.9～6.9mm。

如果保护塞110空隙111的宽度d2过小，保护塞110两个翼113会对聚焦环100端部侧壁产生压力，而损坏端部滚花；如果保护塞110间隙111的宽度d2过大，保护塞110与聚焦环100端部侧壁之间容易形成有空隙，从而很难起到在径向上固定聚焦环100两端部的作用。具体的，本实施例中，所述保护塞110空隙111的宽度d2为4.5～5.5mm。但是，本发明对此不做限定，所述鳍部113的尺寸可以根据聚焦环100开口101(如图3所示)的尺寸进行设置。

需要说明的是，本发明对所述保护塞110的形状不做限定，所述保护塞110的形状可以根据聚焦环100端部的形状确定。

本实施例中，所述在开口101中放入所述保护塞110的步骤中，所述保护塞110将所述真空套102压在聚焦环100的侧壁上，从而保证在抽真空的过程中排出聚焦环100开口101处的空气，防止聚焦环100端部生锈。

请参考图6，执行步骤S4，将带有保护塞110的聚焦环100放入真空袋103。所述真空袋103用于隔离聚焦环100与外界空气。

需要说明的是，本实施例中，在将带有保护塞110的聚焦环100放入真空袋103的步骤中，将真空袋103的边角压平，防止真空袋103损伤聚焦环100侧壁的滚花。

本实施例中，所述真空套102的材料与真空袋103相同，相同材料的真空套102和真空袋103具有相同的柔性，因此，在抽真空过程中相互损伤小。

结合参考图7至图9，执行步骤S5，对所述真空袋103进行抽真空和密封处理。对所述真空袋103进行抽真空和密封处理，能够防止聚焦环100在运输和存储时间内，由于与空气中的水和氧气发生反应而生锈，影响聚焦环100的性能。

具体地，对所述真空袋103进行抽真空处理的步骤包括：隔所述真空袋103在聚焦环100内放入圆盘120；对所述真空袋103进行抽真空，并在抽真空后密封所述真空袋103；完成密封后取出所述圆盘120。

所述圆盘120用于撑开聚焦环100，保证后续抽真空过程中，为聚焦环100提供径向支持力，从而减小聚焦环100的变形。此外，所述圆盘120压紧真空袋103，有利于真空袋103内空气的排出，使真空袋103与聚焦环100的内壁更加贴合。

本实施例中，隔所述真空袋103在聚焦环100内放入圆盘120的步骤中，将所述圆盘120放入聚焦环100中间的真空袋103上，即所述圆盘120不装入真空袋103内。

本实施例中，所述圆盘120为具有凹槽121的圆环形。所述凹槽121为与聚焦环100开口101(请参考图2)中的保护塞110对应的长方体结构，用于在抽真空过程中容纳部分所述保护塞110。所述在聚焦环100内放入圆盘120的步骤中，使保护塞110位于聚焦环100内侧的翼112(请参考图4)放置于圆盘120的凹槽121中。但是本发明对所述圆盘120的形状不作限定，所述圆盘120的形状可以根据聚焦环100的形状设计为其它形状，比如圆形。

本实施例中，所述圆盘120压在聚焦环100的内壁和保护塞110位于聚焦环100内侧的翼112上，使所述圆盘120将位于聚焦环100内壁的真空袋103压在聚焦环100和保护塞110的内壁上，压在圆盘120底部的真空袋103与聚焦环100和保护塞110的侧壁垂直。从而，有利排出聚焦环100内的空气。

需要说明的是，如果圆盘120与聚焦环100和保护塞110的侧壁的距离过小，容易损伤聚焦环100侧壁上的滚花；如果圆盘120与聚焦环100和保护塞110的侧壁的距离过大，很难保证将位于聚焦环100内壁的真空袋103压在聚焦环100和保护塞110的侧壁上。因此，所述圆盘120与聚焦环100和保护塞110内壁的距离为1～2mm。

本实施例中，所述圆盘120的材料为聚丙烯塑料。聚丙烯塑料具有一定的弹性，即能够在抽真空的过程中，对聚焦环100起支撑作用，又能够缓冲真空袋103外空气因真空袋103内外气压差引起的对聚焦环100的作用力。

本实施例中，为了防止所述圆盘120的边缘划伤真空袋103，可以在所述圆盘120的边缘覆盖保护膜。

本实施例中，对所述真空袋103进行抽真空，并在抽真空后密封所述真空袋103的步骤包括：利用真空抽气泵对所述真空袋103抽真空，使真空袋103内的真空度至少达到75.5MPa。

为了解决背景技术中的问题，本发明还提供一种聚焦环的包装工具。参考图10至图13，示出了本发明聚焦环的包装工具一实施例的结构示意图。所述聚焦环包括两个相对的端部，聚焦环端部相对的位置处形成有开口；所述包装工具包括：保护塞200，用于放置于所述聚焦环开口中；真空袋(图中未示出)，用于容纳带有保护塞200的聚焦环；抽真空装置(图中未示出)，用于对真空袋进行抽真空和密封处理。

请参考图10至图12，图11是图10沿开口处的侧面剖视图。保护塞200，用于放置于所述聚焦环100开口中，能够在后续抽真空的步骤中，对聚焦环100的端部起到支撑作用，从而能够减小所述聚焦环100端部因受力不均匀引起的变形。

本实施例中，所述聚焦环100包括两个相对的圆环面，以及位于圆环面之间的侧面。

本实施例中，所述保护塞200包括：用于填充于所述开口中的鳍部210；与所述鳍部210相连的两翼220，所述两翼220和鳍部210围成两个方向相背的空隙230。

本实施例中，所述保护塞200的两翼220尺寸与聚焦环100半径相比很小，此外，所述聚焦环100端部朝向开口211的侧面为平面，且垂直于聚焦环100圆环面。因此，所述保护塞200为H形结构，所述两翼220和鳍部210均为长方体结构；两翼220互相平行，鳍部210与两翼220垂直相连；所述两翼220和鳍部210围成的两个方向相背的空隙211为长方体结构，即两翼220与鳍部210的交线212为直线段。

本实施例中，所述保护塞200的材料为聚丙烯塑料。聚丙烯塑料具有一定的弹性，即能够起到固定聚焦环端部的作用，又能够缓冲后续抽真空时，由于真空袋内外气压不同引起的真空袋外空气对聚焦环100的作用力，从而减少聚焦环100端部损伤。

本实施例中，所述保护塞200鳍部210的宽度L1为4.9～6.9mm；所述保护塞220空隙230的宽度L2为4.5～5.5mm。但是本发明对此不做限定，保护塞200鳍部210的宽度L1及空隙230的宽度L2可根据聚焦环两端部之间的距离和聚焦环的厚度选择其它尺寸。

需要说明的是，本发明对所述保护塞200的形状不作限定，所述H形结构保护塞200仅为一例。在本发明的其它实施例中，所述保护塞的形状还可为与聚焦环端部形状相对应的其它形状。如果聚焦环朝向开口的侧面为圆柱面，母线与聚焦环径向相同，则所述保护塞两翼与鳍部的交线为圆弧形。

还需要说明的是，为了减少保护塞200对真空袋的损伤，保护塞200可以为各面之间由曲面相连接的结构。

本实施例中，所述真空袋用于隔离聚焦环与外界空气。

本实施例中，所述抽真空装置为真空抽气泵，用于排出真空袋内的空气并密封。

需要说明的是，本实施中，所述包装工具还包括真空套，用于在开口中放置保护塞200之前套设在聚焦环端部。所述真空套能够保护聚焦环端部滚花，减小聚焦环端部滚花因摩擦受损。

本实施中，所述真空套的材料与真空袋相同，相同材料的真空套和真空袋具有相同的柔性，因此，在抽真空过程中相互损伤小。

本实施中，所述真空套为三边封闭，一边开口的长方形。但是本发明对所述真空套的大小和形状不做限定，所述真空套的大小和形状可以根据聚焦环端部的形状和大小确定。

还需要说明的是，如图13所示，本实施例中，所述包装工具还包括圆盘20，用于在所述真空袋容纳聚焦环时，隔所述真空袋放置于聚焦环内。

本实施例中，所述圆盘20为外侧具有凹槽21的圆环形，所述凹槽21用于容纳放置于聚焦环内侧的部分保护塞200。所述凹槽21为与聚焦环开口中的保护塞200对应的长方体结构，用于在抽真空过程中容纳位于聚焦环内侧的部分保护塞200。

本实施例中，所述圆盘20用于撑开聚焦环，保证后续抽真空过程中，为聚焦环提供径向支持力，从而减小聚焦环的变形。此外，所述圆盘20压紧真空袋，有利于真空袋内空气的排出，使真空袋与聚焦环的内壁更加贴合。

本实施例中，所述圆盘20的材料为聚丙烯塑料。聚丙烯塑料具有一定的弹性，即能够起到固定聚焦环端部的作用，又能够缓冲后续抽真空时，由于真空袋内外大气压不同引起的真空袋外侧空气对聚焦环的作用力，从而减少聚焦环端部损伤。

综上，本发明提供了聚焦环的包装方法和包装工具，所述包装方法包括：提供聚焦环，所述聚焦环包括两个相对的端部，聚焦环端部相对的位置处形成有开口；在开口中放入保护塞；将带有保护塞的聚焦环放入真空袋；对所述真空袋进行抽真空和密封处理。其中，在将聚焦环装入真空袋之前，在开口中放入保护塞，所述保护塞能够起固定聚焦环端部的作用，从而在后续对真空袋进行抽真空的过程中，减小聚焦环端部因产生相对位移而使聚焦环发生的变形，且能够减小聚焦环端部的摩擦和错位。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。