一种靶材喷砂工装的制作方法

本实用新型涉及溅射技术领域，具体涉及一种靶材喷砂工装。

背景技术：

自20世纪90年代以来，中国电子设备市场便有着高的速发展，在高纯溅射靶材的需求量日益增大的同时靶材的市场规模也在不断地扩大，半导体行业的快速发展使靶材行业的发展呈现高速增长的势头。随着我国溅射靶材生产技术的成熟，尤其是国产溅射靶材具备较高的性价比优势，并且符合溅射靶材国产化的政策导向，我国溅射靶材的市场规模在进一步扩大，并且在全球市场中已经获得了更多客户的认可，市场份额也在不断地提高，总体来说，靶材行业前景十分广阔。因此到目前位置，靶材的使用量十分庞大，而喷砂工序是大多数靶材的重要工序之一，因此喷砂十分重要。

而在靶材加工生产的过程中，喷砂工序中存在着许许多多的问题。随着半导体行业的进步，客户对靶材质量的要求也越来越高。因为靶材喷砂区在靶材溅射中起着吸附的作用，从而直接影响着硅片的质量。所以靶材对喷砂区的要求也越来越高，直接体现在对靶材喷砂区的粗糙度数值上。随着喷砂区粗糙度要求的提高，一些喷砂工装也逐渐达不到要求。部分喷砂工装因为喷枪角度受到了限制，因此在压力在达到最大的时候，喷砂区粗糙度仍然达不到要求。而喷砂区粗糙度相对较低的时候便会引起以下问题：

靶材喷砂区粗糙度较低，在靶材溅射的过程中，吸附能力相对来说比较弱，因此对靶材反溅射层的杂质粒子吸附的不够完全,没有被吸附的杂质粒子便落在了硅片上，轻者影响硅片质量及寿命，严重的话便造成硅片颗粒指数超标，导致硅片不合格。

还有一些传统工装，为了增大压力，通过改变了压圈的结构调整了喷枪对靶材侧面的角度。这种工装虽然增大了压力，但由于喷砂上盖扣在靶面的上平面上，而且由于喷枪角度的调整，压力的增大，从而导致砂粒更容易在上盖与靶面的缝隙中钻进盖子内部，落在靶面上，对靶材溅射面造成划伤。靶面的划伤会导致靶材的不合格。所以，对喷砂工艺过程中所用到的整套喷砂进行相应的改进还是十分有必要的。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种靶材喷砂工装，可在提高喷砂效果的同时避免靶面损伤。

一种靶材喷砂工装，包括：喷砂上盖、喷砂压圈和喷砂底座，其特征在于：喷砂上盖扣在靶面上，设置有支撑在靶材溅射面上的支撑脚架与贴在靶面侧面夹紧脚架，靶材坐在喷砂底座上，喷砂压圈压在靶材法兰面以及喷砂底座的上平面上，喷砂底座与喷砂压圈之间通过固定装置连接。喷砂上盖包括握把、平板、排气孔、支撑脚架和夹紧脚架五个部分，支撑脚架支撑在靶面上平面且底部有圆角，夹紧脚架夹紧在靶材侧面且底部有圆角。压圈包括压板和安装孔两个部分，底座分为支撑板、安装孔和U型槽三个部分，安装孔和安装孔轴心共线。还设置有喉箍，其包括钢圈和调节螺钉两个部分，钢圈套在夹紧脚架的外侧。

本实用新型的有益效果为：

1、实现了靶材喷砂区较高的粗糙度要求。

2、该工装可反复多次利用，且参数不变的情况下每次喷砂完成后，喷砂区的外观，粗糙度等状态均为一致。

3、该工装操作简单、效率明显，工人上手操作比较容易，借助工装，可以避免误差；

4、该工装在增大了喷枪压力的同时，通过喷砂上盖的结构的改变，避免了砂粒进入盖子内部对靶面造成划伤。

5、该工装直接提高了靶材靶材喷砂区粗糙度的同时、也直接避免了靶面的划伤、提高了靶材的外观质量。

附图说明

图1是本实用新型靶材喷砂工装的喷砂配合示意图，图中黑色实体部分为靶材，其余为工装。

图2-1是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂上盖的俯视图。

图2-2是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂上盖的剖面示意图。

图3是本实用新型靶材喷砂工装中喉箍的示意图。

图4-1是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂压圈的俯视图。

图4-2是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂压圈的剖面示意图。

图5-1是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂底座的俯视图。

图5-2是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂底座的剖面示意图。

图6是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂上盖中的支撑脚架与夹紧脚架的放大示意图。

图7是本实用新型靶材喷砂工装中喷砂压圈斜面处的放大示意图。

图中：1-喷砂上盖、2-喉箍、3-喷砂压圈、4-喷砂底座、5-靶材、101-握把、102-平板、103-排气孔、104-支撑脚架、105-夹紧脚架、201-钢圈、202-调节螺钉、301-压板、302-安装孔、401-支撑板、402安装孔、403-弹U型槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做进一步的说明：

本实用新型提供一种靶材喷砂工装，包括：喷砂上盖、喉箍、喷砂压圈和喷砂底座，其中喷砂上盖为尼龙材质，包括平面、加紧脚架、支撑脚架、排气孔和握把五个部分。支撑脚架支撑在靶面上，夹紧脚架加紧在靶材侧面。喉箍绑在夹紧脚架外圈，并卡在定位台阶上，通过调整螺钉可以调整喉箍的直径，使夹紧脚架可以适当的卡紧在靶材侧面。靶材坐在喷上底座上，喷砂压圈盖在靶材法兰上面，通过定位孔与喷砂底座连接在一起，漏出靶材需要喷砂的区域。喷砂压圈的压板设有斜面，斜面角度可使喷枪调整角度的范围更大。

如图1至图5所示的靶材坐在喷砂底座4上，喷砂压圈3压在靶材法兰面以及喷砂底座4的上平面上，喷砂底座4的安装孔402与喷砂压圈3的安装孔302的中心在同一条轴线上。喷砂上盖1扣在靶材的溅射面上，支撑脚架104支撑在靶面上。喉箍4套在喷砂上盖的夹紧脚架105外面。

如图2和图6所示的喷砂上盖1，所有结构由一体构成。握把101方便在操作过程中的拿放，喷砂上盖1中间存在一个排气孔103，当喷砂上盖1扣在靶面上时，方便喷砂上盖1和靶面中间的气体排出。直径不易过大，避免砂粒进入划伤靶面。支撑脚架104支撑在靶材溅射面上，夹紧脚架105贴在靶面侧面，支撑脚架104与夹紧脚架105底部倒有圆角，喷砂上盖1为尼龙材质，避免喷砂上盖1与靶材接触对靶材造成划伤。

如图3所示喉箍2由钢圈201和调节螺钉202组成，钢圈201套在夹紧脚架105的外侧，通过调节螺钉202改变缩小钢圈201的直径，最终使夹紧脚架105紧密的贴合在靶材的侧面。

如图5所示喷砂底座4，支撑板401厚度要有足够的强度可以承担靶材的重量，安装孔402为了把底座和压圈紧固在一起，数量为8个，使喷砂压圈3和喷砂底座4接触面充分贴合，避免砂粒进入划伤法兰面。安装孔402下方设有U型槽403，方便对安装螺母的操作。中心位置设为镂空，可以放置泡沫将靶材垫起。

该靶材配套聚焦环的喷砂工装，包括：喷砂上盖1、喉箍2、喷砂压圈3和喷砂底座4，其中喷砂上盖1、喷砂压圈3和喷砂底座4、为均为尼龙材质，尼龙材质可以避免对靶表面的划伤。喉箍2为不锈钢材质，具有一定的强度且可以通过调节螺钉调节喉箍的直径，因此保证上盖紧贴靶材侧面。喷砂上盖1主要包括握把101、平板102、排气孔103、支撑脚架104和夹紧脚架105五个部分。支撑脚架104支撑在靶面上平面且底部有圆角，夹紧脚架夹105紧在靶材侧面且底部有圆角。喉箍2包括钢圈201和调节螺钉202两个部分。压圈3包括压板301和安装孔302两个部分。底座4分为支撑板401、安装孔402和U型槽403三个部分。安装孔302和安装孔402轴心共线。喷砂上盖1、喷砂压圈3和喷砂底座4均为一体工装。喷砂时四者相互配合，完成一个喷砂过程。所述喷砂压圈3在喷砂底座4的上方，喷砂上盖1盖在靶面上。所述支撑脚架104和夹紧脚架105底面边缘倒有圆角。所述喷砂上盖1中的支撑脚架104与夹紧脚架105的高度差等于喷砂区距离靶面的高度，公差为±0.2mm。支撑脚架104宽度8-12mm，高度15-20mm，并存在定位台阶。夹紧脚架厚度1-2mm，距离底面5mm处设置台阶，用来定位喉箍2。中心位置设置排气孔，直径8-12mm，用来排除靶材与喷砂上盖1中间的空气。握把根据手握的舒适程度设计尺寸。平板10220-30mm厚，用来保证强度。支撑脚架104内直径为靶面的百分之九十。夹紧脚架105内直径尺寸比靶材靶面外直径尺寸大1mm，公差±0.2mm。所述喷砂压圈3压板301内直径为靶材喷砂区的外直径，公差±0.1mm，厚度5-6mm。安装孔直径与底座安装孔直径一致。所述喷砂底座4支撑板401内径为靶材背板直径的百分之六十，为保证强度厚度尺寸为50mm左右安装孔402直径比靶材背板外直径大50mm以保证壁厚和强度，安装孔402个数为八个。安装孔402位置开U型槽403，用来方便松紧螺钉。底座边缘下部设置台阶，在保证强度的基础下方便喷砂底座4的抬起。

本喷砂工装实施例在工作过程中，首先将喷砂底座4放置在喷砂转盘上，在镂空位置放置一块泡沫，将靶材放在泡沫上，慢慢抬起喷砂底座4，使靶材刚好坐落在喷砂底座4内部，喷砂底座4为尼龙材质，可避免划伤。撤走泡沫，将喷砂底座4再次放置在喷砂转盘上。将喷砂压圈3缓慢的放在喷砂底座4之上，压在靶材的法兰面上，保证喷砂底座4的安装孔402和喷砂压圈3的安装孔302对齐。用螺栓穿过喷砂底座4和喷砂压圈3的安装孔并将其锁紧。将喷砂上盖1扣在靶材的靶面上，调节喉箍2的调节螺钉202，使钢圈201直径缩小，从而使夹紧脚架105紧密的贴合在靶材侧面。然后进行喷砂，喷砂完成后通过喉箍2的调节螺钉202使夹紧脚架104脱离靶材侧面，取下喷砂上盖1，松开喷砂压圈3和喷砂底座4之间的链接螺栓，取下喷砂压圈3，抬起喷砂底座4和靶材，放在泡沫上，取下靶材，完成一次喷砂。