专利名称：靶材检测夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种靶材检测夹具。
背景技术：
真空溅射是由电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击溅射基台上的靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉积在基片上成膜，而最终达到对基片表面镀膜的目的。在公开号为CN1109512A(
公开日1995年10月4日)的中国专利文献中还能发
现更多的关于真空溅射的信息。·但是，在真空溅射的工艺中，会出现下列情况(1)真空溅射前，靶材无法精准的安装至溅射基台上；(2)真空溅射后，基片表面镀膜质量不高。
实用新型内容本实用新型解决的问题是靶材在真空溅射前无法精准的安装至溅射基台上，基片在真空溅射后的表面镀膜质量不高。为解决上述问题，本实用新型提供了一种靶材检测夹具，包括底座；定位部，设置于所述底座上，所述定位部具有凹槽，所述凹槽的开口方向与所述底座相背，所述凹槽的侧壁形状与带检测靶材的侧面形状相吻合，在将待检测靶材置于所述凹槽时，所述待检测靶材的部分侧面与所述凹槽侧壁贴合；保护部，包括第一保护部和第二保护部，所述第一保护部设置在所述待检测靶材的溅射面一侧，所述第二保护部设置在与所述待检测靶材溅射面相对的一侧，防止置于所述凹槽的待检测靶材侧倒。可选的，位于所述凹槽底部的定位槽，所述凹槽相对于所述定位槽呈对称分布。可选的，所述定位槽沿待检测靶材厚度方向的宽度小于等于所述凹槽侧壁沿待检测靶材厚度方向的宽度。可选的，所述第一保护部呈板状，与所述定位部固定连接；所述第二保护部呈杆状，所述定位部具有孔，所述杆状的第二保护部的两端穿过所述孔以实现与所述定位部的连接。可选的，所述定位部与所述第一保护部呈一体结构。可选的，所述第一保护部和第二保护部均呈板状，与所述定位部固定连接；或者，所述第一保护部和第二保护部均呈杆状，所述定位部具有孔，所述杆状的第二保护部、第一保护部的两端穿过所述孔以实现与所述定位部的连接。可选的，所述第一保护部与所述第二保护部之间的距离与待检测靶材厚度的差值小于等于Imm0[0016]可选的，所述凹槽侧壁沿待检测靶材厚度方向的宽度大于等于待检测靶材厚度的95%。可选的，在检测夹具上与待检测靶材接触的位置贴有胶带或净化布，防止待检测靶材表面受损。可选的，所述底座呈板状。与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点采用本实用新型的靶材检测夹具，定位部具有的凹槽的侧壁形状与待检测靶材的侧面形状相吻合，因此在将待检测靶材置于该凹槽内时，凹槽可以对待检测靶材起到很好的定位作为，防止待检测靶材出现晃动的现象，这样可以避免了平口钳只固定靶材的局部位置，在用三维坐标仪检测过程中出现的靶材晃动现象，使得测量的安装插销的相关数据 结果精准，不会引起尺寸误差，进而使得靶材在真空溅射前可以精准地安装至溅射基台上；当可以精准的测得安装插销的相关数据时，就不会出现安装插销和基台上的孔之间产生缝隙，影响溅射的真空度，这样就可以提高基片在真空溅射后的表面镀膜质量；再者，使用本实用新型的靶材检测夹具，还可以避免平口钳在上述局部位置用力夹紧造成的夹紧处产生的划伤、裂纹等表面损伤或变形，从而可以提闻基片在真空灘射后的表面锻I吴质量。另外，使用本实用新型的靶材检测夹具，还可以避免操作人员为了减小靶材晃动而进行的多次校正，从而提闻检测效率。
图I是待检测靶材的侧面结构示意图；图2是待检测靶材的俯面示意图；图3是现有技术的靶材检测夹具对靶材进行检测的侧面示意图；图4是本实用新型的一个实施例的靶材检测夹具的立体示意图；图5是图4的靶材检测夹具对靶材进行检测时的沿Y方向的侧面示意图。
具体实施方式
发明人经过认真的研究和分析发现，出现现有技术中的(I) (2)两个问题的原因为请参考图I和图2，靶材10的形状为圆柱体。靶材10包括溅射面11，所述溅射面11为靶材10的上表面、靶材10还包括与溅射面11相对的相对面12、靶材10的溅射面11和与其相对的相对面12之间的侧面13。靶材的侧面13设置有两个安装插销15，所述两个安装插销15与X轴呈中心对称，且互呈180度角，X轴为靶材10的中心对称轴。当靶材10在溅射基台上安装时，主要是通过靶材10上的两个安装插销15插入溅射基台中对应的两个孔洞而实现的。为了可以实现将安装插销15插入溅射基台中对应的两个孔洞，通常需要对安装插销15尺寸进行测量，如果安装插销15尺寸测量不准确，比如安装插销15尺寸偏大，但实际测量出的安装插销15尺寸偏小(该偏小的尺寸与基台上孔洞的尺寸一致)，就会出现无法将安装插销15插入孔洞的问题，从而无法将待检测靶材安装在基台上。如果安装插销15尺寸偏小，但实际测量出的安装插销15尺寸偏大(该偏大的尺寸与基台上孔洞的尺寸一致)，靶材10安装至溅射基台上时，安装插销15和孔洞之间会出现缝隙，该缝隙使溅射环境漏气，造成溅射环境的真空度下降，从而影响真空溅射后基片表面镀膜的质量。发明人进一步进行研究发现现有技术中，请参考图3，用测头不能旋转的三维坐标测量仪对靶材的侧面13的安装插销15进行检测时，需要将靶材10立起来并用平口钳16将立起来的靶材10的底端夹紧，并且使靶材10侧面的其中一个安装插销15处于顶端位置，另一个安装插销15处于底端位置，即，其中一 个安装插销15的方向朝上，另外一个安装插销15的方向朝下，然后再用三维坐标测量仪对方向朝上的安装插销15进行检测，检测完后，转动靶材10，使得另一个安装插销15的方向朝上，然后应用三维坐标测量仪继续检测另一个安装插销15。上述检测方法中，采用平口钳16对靶材10夹紧的固定方式，平口钳16只是固定被立起来的靶材10的底部的局部位置，在用三维坐标仪检测过程中，会出现靶材10晃动的现象，从而使得测量的安装插销15的相关数据结果不够精准，导致在真空溅射前，靶材10无法安装至溅射基台上或者靶材10与溅射基台的安装处出现缝隙的现象。再者，当采用平口钳16夹紧靶材10进行固定时，由于靶材10的材质比较软，平口钳16在上述局部位置用力夹紧会造成靶材10的夹紧处产生划伤、裂纹等表面损伤或变形，影响真空溅射后基片表面镀膜的质量。另外，将靶材10安装至平口钳16，然后进行检测的过程中，为了减小靶材10的晃动，操作人员会不断的进行校正，因此，使用现有的靶材检测夹具操作不方便、造成检测效率低下。为此，发明人经过创造性劳动，获得了一种靶材检测夹具，该检测夹具包括具有凹槽的定位部，该凹槽的侧壁形状与带检测靶材的侧面形状相吻合，因此在将待检测靶材置于该凹槽内时，凹槽可以对待检测靶材起到很好的定位作为，防止待检测靶材出现晃动的现象。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。由于本实用新型重在解释原理，因此，未按比例制图。并且，图中各个部件仅起示意作用，并不对本实用新型中各个部件的结构起到限定作用。图4是本实用新型的一个实施例的靶材检测夹具的立体示意图，图5是图4的靶材检测夹具对靶材进行检测时的沿Y方向的侧面示意图。请结合参考图4和图5，靶材检测夹具20，包括底座21、定位部22和保护部24。其中，底座21用于支撑靶材检测夹具20和待检测靶材10的重量，并且可以使得靶材检测夹具20能够平稳放置。本实施例中，底座21呈板状，在其它实施例中，底座21还可以为正方体、长方体、截面为圆形、椭圆形、三角形、多边形或其它规则或不规则图形的柱状体、也可以为由多条工字钢、方管、圆管、角铁、棒、杆平铺拼接组成的支撑结构。在其它的实施例中，只要能够起到支撑靶材检测夹具20和待检测靶材10的重量，并且可以使得靶材检测夹具20能够平稳放置的作用的其它支撑物都可以当作底座21。定位部22，设置于所述底座21上，所述定位部22具有凹槽23，所述凹槽23的开口方向与所述底座21相背，S卩，凹槽23的开口方向向上。所述凹槽侧壁26形状与带检测靶材的侧面的形状相吻合。例如待检测靶材为圆柱形时，待检测靶材的侧面为圆弧形曲面，则凹槽侧壁26的形状也为圆弧形曲面，并且与待检测靶材的侧面的弧度相同；再如，待检测靶材为等边三角形时，待检测靶材的侧面是两个平面的组合，则凹槽侧壁26的形状也为两个平面的组合，这两个平面之间的夹角等于60度，并且与所述底座的夹角也为60度角。本实用新型中，凹槽侧壁26的形状之所以与所述待检测靶材的侧面形状相吻合，是因为，一方面可以为待检测靶材提供最多的支撑点，以使待检测靶材实现最大化的稳固放置；另一方面，可以避免待检测靶材产生划伤、裂纹等表面损伤或变形。所述凹槽23底部还设置有定位槽25，所述凹槽23相对于所述定位槽25呈对称分布，也就是说，在定位槽25两侧的凹槽23的侧壁部分相对于定位槽25对称分布。定位槽25对待检测靶材10上的安装插销起定位作用。本实施例中，以图I和图2所示的圆柱体待检测靶材为例进行说明，结合参考图I、图2和图3、图4，待检测靶材10为圆柱体，其具有圆弧形侧面13。当待检测靶材10放入凹槽23时(此时的凹槽侧壁26也为圆弧形，且弧度与所述待检测靶材10的侧面13的弧度相同)，所述待检测靶材10的部分侧面13与所述凹槽侧壁26贴合，且凹槽侧壁26沿待检测靶材10厚度方向的宽度hi大于等于待检测靶材10厚度H的95% (请结合参考图I)，以便待检测靶材10能够平稳放置。之所以，所述待检测靶材10的部分侧面13与所述凹槽 侧壁26贴合，是因为没有与凹槽23贴合的靶材10的侧面13暴露在所述凹槽23的方向朝上的开口处，即所述开口处暴露出待检测靶材10的侧面13的一个安装插销15。此安装插销15为待检测靶材10的待检测部位。需要说明的是，开口的另一个作用为将待检测靶材10从开口处放入凹槽侧壁26上。具体的说，在将待检测靶材10置于凹槽23时，需要将其中一个安装插销15放置在所述定位槽25内，以实现待检测靶材10在所述凹槽23上的固定；另一个安装插销通过凹槽的开口暴露在外，供检测。其中，定位槽25的深度h3大于安装插销15至待检测靶材10的侧面13的距离，防止定位槽25的底部对靶材10的安装插销15处造成损伤，例如划伤、刮伤或使其变形。所述定位槽25沿待检测靶材10厚度方向的宽度h2小于等于凹槽侧壁26沿待检测靶材10厚度方向的宽度hi。本实施例中，所述凹槽23相对于所述定位槽呈对称分布，当检测靶材10的侧面13的一个安装插销15处于定位槽25时，待检测靶材10的侧面13的另一个安装插销15处于开口位置的最佳检测位置处，例如，开口位置的中心，以便可以更好的应用三维坐标仪进行检测。检测完后，操作人员从靶材检测夹具20中拿出待检测靶材10并转动待检测靶材10，使得检测过的安装插销15置于定位槽25中，用三维坐标仪继续对置于定位部22开口处的未被检测的安装插销15进行检测。用三维坐标仪进行检测的整个过程中，将待检测靶材10放入靶材检测夹具20的凹槽23处，凹槽的侧壁26形状与待检测靶材10的侧面13形状相吻合，因此在将待检测靶材置于该凹槽23内时，凹槽23可以对待检测靶材10起到很好的定位作为，避免了平口钳只固定待检测靶材10的局部位置，在用三维坐标仪检测过程中出现的靶材晃动现象，使得测量的安装插销的相关数据结果精准，不会引起尺寸误差，进而使得靶材在真空溅射前可以精准地安装至溅射基台上；提高基片在真空溅射后的表面镀膜质量。再者，将待检测靶材10放入靶材检测夹具20的凹槽23处，还可以避免平口钳在上述局部位置用力夹紧造成的夹紧处产生的划伤、裂纹等表面损伤或变形，从而可以提高基片在真空溅射后的表面镀膜质量。另外，使用本实用新型的靶材检测夹具20，可以在最佳检测位置暴露出待检测靶材10的待检测位置，使得三维坐标仪进行检测更容易进行，避免操作人员为了减小靶材晃动而进行的多次校正，从而提高检测效率。本实施例中，当待检测靶材10置于所述凹槽23时，会露出待检测靶材10的溅射面11和溅射面11的相对面12，并且待检测靶材10很容易侧倒。因此，所述靶材检测夹具20还包括保护部24，包括第一保护部241和第二保护部242，所述第一保护部241设置在所述待检测靶材10的溅射面11 一侧，所述第二保护部242设置在与所述待检测靶材10溅射面11相对的一侧，防止置于所述凹槽23的待检测靶材10侧倒。所述第一保护部241呈板状，与所述定位部22固定连接。板状的第一保护部241连接至定位部22上，挡住所述待检测靶材10的溅射面11 一侧，防止待检测靶材10向其待溅射面11 一侧侧倒。在该实施例中，第一保护部与定位部呈一体结构，但实用新型中，第一保护部也可以与定位部不呈一体结构，而是通过其他方式连接，比如焊接。第一保护部可以安装在定位部上除凹槽侧壁26外的其它部位。所述第一保护部可以为方形板、圆形板、环形板、网形板、三角形板或多角形板等规则图形或非规则图形的板状物。本实施例中，所述第二保护部242呈杆状，杆状的第二保护部242设置在待检测靶材10溅射面11的相对面12的一侧，第二保护部和第一保护部相对设置，防止待检测靶材·10向其待溅射面11的相对面12 —侧侧倒。所述定位部22具有孔(图中未标号)，所述杆状的第二保护部242的两端穿过所述孔以实现与所述定位部22的连接。所述第二保护部242可以设置在所述定位部22上除凹槽侧壁26外的其它部位，防止待检测靶材10的侧倒。在该实施例中，定位部具有向凹槽侧壁外延伸的板状结构，用于安装杆状部的第二保护部的孔设置在该延伸的板状结构上。第二保护部242可以为一个，也可以为多个，第二保护部的数量越多，防止待检测靶材10侧倒的效果越好，但是，如果第二保护部的数量过多，会提高靶材检测夹具20的制造成本。本实施例中较佳为2 3根。本实施例中，为了使待检测靶材10能够方便快捷的放入所述靶材检测夹具20中，并且待检测靶材10不被所述靶材检测夹具20划伤，所述第一保护部241与所述第二保护部242之间的距离与待检测靶材10厚度H的差值小于等于1mm。如果第一保护部241与所述第二保护部242之间的距离与待检测靶材10厚度的差值大于1mm，则待检测靶材10容易侧倒，侧倒时对第一保护部241或第二保护部242产生撞击力，从而使得待检测靶材10表面产生划伤、裂纹等表面损伤或变形，进而提高靶材检测夹具20安全系数。其它实施例中，所述第一保护部241和第二保护部242均呈板状，与所述定位部22固定连接；或者，所述第一保护部241和第二保护部242均呈杆状，所述定位部22具有开口，所述杆状的第二保护部242的两端穿过所述开口以实现与所述定位部22的连接。关于第一保护部、第二保护部的形状不做具体限制，实用新型中列举的几个实例仅起到示例作用，只要第一保护部、第二保护部可以起到防止待检测靶材侧倒的目的即可。在其它实施例中，为了进一步防止待检测靶材10表面产生划伤、裂纹等表面损伤或变形，进一步提高靶材检测夹具20的安全系数。在靶材检测夹具20上与待检测靶材10接触的位置贴有胶带或净化布。例如，可以在靶材检测夹具20的定位部上的凹槽侧壁贴有胶带或净化布，可以在靶材检测夹具20的第一保护部贴有胶带或净化布，还可以在靶材检测夹具20的第二保护部等贴有胶带或净化布。所述胶带的材料可以为特氟龙。特氟龙材料的胶带对待检测靶材10表面所起的保护作用最大。需要指出的是，净化布还可以起到清洁待检测靶材10表面的作用。本实用新型也适用于其它形状的靶材的相关尺寸的检测。例如，如果待检测靶材为等边三角形时，此时的凹槽侧面为两个夹角为60度的平面组合而成，并且，所述两个平面与所述底座也呈60度角，即，靶材检测夹具定位部上的凹槽侧壁与所述待检测靶材的侧面相贴合。在其他实施例中，所述待检测靶材还可以截面积为圆环形、椭圆形、多边形等规则图形与不规则图形的柱体，只要满足靶材检测夹具定位部上的凹槽侧壁与上述各种柱体的侧面相贴合的条件就能应用本实用新型的检测夹具对靶材上的安装插销尺寸进行检测。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出 许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型的技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
权利要求1.一种靶材检测夹具，其特征在于，包括 底座； 定位部，设置于所述底座上，所述定位部具有凹槽，所述凹槽的开口方向与所述底座相背，所述凹槽的侧壁形状与带检测靶材的侧面形状相吻合，在将待检测靶材置于所述凹槽时，所述待检测靶材的部分侧面与所述凹槽侧壁贴合； 保护部，包括第一保护部和第二保护部，所述第一保护部设置在所述待检测靶材的溅射面一侧，所述第二保护部设置在与所述待检测靶材溅射面相对的一侧，防止置于所述凹槽的待检测靶材侧倒。
2.如权利要求I所述的靶材检测夹具，其特征在于，还包括位于所述凹槽底部的定位槽，所述凹槽相对于所述定位槽呈对称分布。
3.如权利要求2所述的靶材检测夹具，其特征在于，所述定位槽沿待检测靶材厚度方向的宽度小于等于所述凹槽侧壁沿待检测靶材厚度方向的宽度。
4.如权利要求I所述的靶材检测夹具，其特征在于，所述第一保护部呈板状，与所述定位部固定连接；所述第二保护部呈杆状，所述定位部具有孔，所述杆状的第二保护部的两端穿过所述孔以实现与所述定位部的连接。
5.如权利要求4所述的靶材检测夹具，其特征在于，所述定位部与所述第一保护部呈一体结构。
6.如权利要求I所述的靶材检测夹具，其特征在于，所述第一保护部和第二保护部均呈板状，与所述定位部固定连接；或者，所述第一保护部和第二保护部均呈杆状，所述定位部具有孔，所述杆状的第二保护部、第一保护部的两端穿过所述孔以实现与所述定位部的连接。
7.如权利要求I所述的靶材检测夹具，其特征在于，所述第一保护部与所述第二保护部之间的距离与待检测靶材厚度的差值小于等于1mm。
8.如权利要求I所述的靶材检测夹具，其特征在于，所述凹槽侧壁沿待检测靶材厚度方向的宽度大于等于待检测靶材厚度的95%。
9.如权利要求I所述的靶材检测夹具，其特征在于，在检测夹具上与待检测靶材接触的位置贴有胶带或净化布，防止待检测靶材表面受损。
10.如权利要求I所述的靶材检测夹具，其特征在于，所述底座呈板状。
专利摘要一种靶材检测夹具，包括底座；定位部，设置于所述底座上，所述定位部具有凹槽，所述凹槽的开口方向与所述底座相背，所述凹槽的侧壁形状与带检测靶材的侧面形状相吻合，在将待检测靶材置于所述凹槽时，所述待检测靶材的部分侧面与所述凹槽侧壁贴合；保护部，包括第一保护部和第二保护部，所述第一保护部设置在所述待检测靶材的溅射面一侧，所述第二保护部设置在与所述待检测靶材溅射面相对的一侧，防止置于所述凹槽的待检测靶材侧倒。使用本实用新型的靶材检测夹具可以提高检测效率，而且检测结果精准，进而使得靶材在真空溅射前能够准确安装至溅射基台上和提高基片在真空溅射后的表面镀膜质量。
文档编号G01B21/00GK202793347SQ20122043885
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者姚力军, 相原俊夫, 大岩一彦, 潘杰, 王学泽, 赵波 申请人:宁波江丰电子材料有限公司