[发明专利]一种用于溅射靶材翘曲度自动校正与测量的装置

说明书

本发明公开一种用于溅射靶材翘曲度自动校正与测量的装置，校正平台安装在设备底座上方，主油缸系统包括主油缸支架和滑动安装在主油缸支架上的主油缸，主油缸支架通过第一运动驱动机构安装在设备底座上；靶材顶出油缸系统包括两个以上靶材顶出油缸，各靶材顶出油缸分别通过一第二运动驱动机构安装在设备底座上，校正平台上表面对应每个靶材顶出油缸分别开设一用于靶材顶出油缸顶部伸出并滑移的顶出油缸滑槽；主油缸的侧面和校正平台的下方分别安装一靶材翘曲度激光测量仪。本发明不仅结构简单、靶材翘曲度校正与测量效率高、安全性强，而且实现了靶材翘曲度的高精度自动校正与检测，实用性强。

技术领域

本发明涉及溅射靶材制造装备领域，特别是涉及一种用于溅射靶材翘曲度自动校正与测量的装置。

背景技术

溅射靶材一般采用焊合工艺将靶坯与背板粘结在一起，背板的材质一般为无氧铜，而靶坯的材质有很多种，比如高纯铝、钼、铜、钛、ITO(氧化铟锡)等。由于靶坯与背板的热膨胀系数不同，在靶材焊合加热过程中，靶材会出现不同程度的翘曲；以G8.5代长条钼靶材为例，在25℃～500℃范围内，钼的热膨胀系数为5.8×10^-6/℃，而铜的热膨胀系数为17.6×10^-6/℃。这款靶材靶坯长度为2650mm，背板长度为3070mm，焊合温度为180℃，计算得出：靶坯与背板在焊合状态时，靶坯会被拉长2.77mm，而背板会被拉长9.73mm，在靶材焊合完成冷却过程中，背板收缩量大于靶坯的收缩量，因此，整片靶材便会向上拱起，最高拱起高度可达30mm。然而，主机厂客户对靶材翘曲度一般要求为-2～+1mm，所以需要对因焊合变形拱起的靶材进行校正，使其翘曲度符合规定的要求。

目前，溅射靶材制造企业一般采用手工方式对靶材翘曲度进行校正与测量。其方法是，将靶材通过行车(或其他吊具)移动并放置到靶材校正专用平台上，在靶材边缘下方放入垫块(可以是硬木块或者铁氟龙)将靶材支撑起来。在校正平台上方，有一个可移动的支架，把这个支架移动到靶材中心位置，然后将千斤顶放入靶材与支架横杆中间，利用千斤顶的力量在靶材最高拱起点将靶材下压，下压到靶材翘曲度在-5mm(经验值)左右，保压4～5小时之后，松开千斤顶，靶材开始向上反弹。待靶材反弹稳定之后，使用普通(或数显)楔形塞尺测量靶材翘曲度。如果翘曲度不符合要求，则重复上述过程，根据实际翘曲度大小，调整下压值与保压时间，使靶材翘曲度最终达到规定的要求。

然而，不可避免，上述靶材翘曲度手工校正与测量存在效率低、安全性差、测量精度不佳等问题，实用性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、靶材翘曲度校正与测量效率高、测量精度精度高、安全性强的用于溅射靶材翘曲度自动校正与测量的装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于溅射靶材翘曲度自动校正与测量的装置，包括校正平台、设备底座、主油缸系统、靶材顶出油缸系统和靶材翘曲度激光测量仪，所述校正平台安装在所述设备底座上方，所述主油缸系统包括主油缸支架和滑动安装在所述主油缸支架上的主油缸，所述主油缸位于所述校正平台上方，所述主油缸支架通过第一运动驱动机构可移动地安装在所述设备底座上；所述靶材顶出油缸系统包括两个以上靶材顶出油缸，各所述靶材顶出油缸分别通过一第二运动驱动机构可移动地安装在所述设备底座上，所述校正平台上表面对应每个所述靶材顶出油缸分别开设一用于所述靶材顶出油缸顶部伸出并滑移的顶出油缸滑槽；所述主油缸的侧面和所述校正平台的下方分别安装一所述靶材翘曲度激光测量仪。

可选的，所述校正平台上还可拆卸安装有至少两个靶材定位块，所述靶材定位块的用于与靶材接触的定位面上设置有倒角。

可选的，所述主油缸上安装有数控伺服比例阀，所述数控伺服比例阀能够根据靶材初始翘曲度的不同，自动控制所述主油缸下压的压力与距离。

可选的，各所述靶材顶出油缸上分别安装一数控伺服比例阀，所述数控伺服比例阀能够控制所述靶材顶出油缸的顶出高度。