用于溅射靶材平面度的测量治具的制作方法

1.本实用新型属于半导体溅射靶材制备的技术领域，涉及一种用于溅射靶材的测量治具。


背景技术：

2.磁控溅射技术广泛应用于材料表面装饰、材料表面改性，光学器件制造、电子等多种领域，其具有溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好，以及优异的金属镀膜均匀性和可控性强等优势。然而，使用磁控溅射设备进行镀膜时，靶芯(磁铁部分)相对于靶材转动，靶材到磁铁之间的距离一般为1
±
0.5mm，当靶材与磁铁之间的间距过大，会影响沉积的膜厚度以及成膜的均匀性较差；当靶材与磁铁之间的间距过小，则会导致磁铁在旋转过程中与靶材摩擦而影响磁铁的寿命以及靶材的使用寿命。
3.如图1所示，传统的测量方法将拆卸的靶材在面向磁铁的一面上放置一个水平横杆102，然后使用卡尺200测量不同点位处水平横杆102到靶材的距离，观察是否超过最佳公知方法 (best-known method，bkm)设置的范围，这样将靶材装载到位之后可以确定靶材与磁铁之间的间距是否超出设定值。由于卡尺和水平横杆是分立件，并且卡尺的端面与水平横杆近似于线接触，会大大引入测量的误差，从而无法可靠地判断靶材与磁铁的间距是否超出设定值。
4.因此，提供一种用于测量溅射靶材的平面度的测量治具，以便确定靶材与磁铁之间的间距。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种溅射靶材平面度的测量治具，用于解决现有技术中靶材与磁铁的间距超出设定值导致的成膜不均匀、以及靶材的使用寿命问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供了一种用于溅射靶材平面度的测量治具，所述测量治具包括：
7.支承盘，所述支承盘呈中空结构，且所述支承盘的底面与待测靶材面向磁铁的一主面接触；
8.三个或更多个径向横杆，交汇于所述支承盘的中心，每个径向横杆于所述支承盘的中心与主体部延伸，且每个径向横杆上设置有沿径向延伸的贯通槽，所述贯通槽具有一宽度以在卡尺竖直抵靠所述径向横杆表面进行测量时允许所述卡尺的深度尺竖直穿过所述贯通槽，所述贯通槽经配置以引导所述卡尺的深度尺在所述贯通槽的延伸方向滑动。
9.可选地，所述径向横杆固定连接至所述支承盘。
10.可选地，所述径向横杆为具有中心孔的一体成型件，所述径向横杆呈周向等角度间隔分布。
11.可选地，所述径向横杆围绕所述中心孔成对设置。
12.可选地，所述支承盘的底面与所述径向横杆的底面处于同一水平面。
13.可选地，所述支承盘整体形成为圆环状，所述支承盘包括内侧壁和外侧壁，所述支承盘的外侧壁具有520mm以上的直径，所述支承盘的内侧壁具有460mm以上的直径。
14.可选地，每个径向横杆跨所述支承盘的中心与内侧壁设置。
15.可选地，每个径向横杆具有20mm-40mm的宽度，所述贯通槽具有4mm-8mm的宽度。
16.可选地，所述卡尺包括游标卡尺、带表卡尺或数显卡尺。
17.如上所述，本实用新型提供的用于溅射靶材平面度的测量治具，通过将卡尺放置于径向横杆的贯通槽内沿贯通槽的延伸方向移动卡尺，于不同位点进行间距测量，可以为卡尺提供放置平台以及更为灵活的滑动测量方式，可以极大程度地降低测量过程中产生的人为误差，所述测量治具通过确定溅射靶材的平面度，可以判断靶材与磁铁的间距是否超出设定值，有利于提高靶材和磁铁的使用寿命，节省了保养成本，具有高度产业利用价值。
附图说明
18.图1显示为现有技术的溅射靶材平面度的测量示意图。
19.图2显示为本实用新型中用于溅射靶材平面度的测量治具的等距图。
20.图3a-3c显示为使用图2所示的测量治具实施测量的示意图，其中图3b和图3c分别为图3a所示的测量的左视图和主视图。
21.元件标号说明
22.100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
测量治具
23.102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
水平横杆
24.110
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
支承盘
25.112
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主体部
26.114
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外侧壁
27.116
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内侧壁
28.120
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
径向横杆
29.140
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中心孔
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
31.请参阅图2和图3a～图3c。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
32.参见图2，其显示出本实用新型中用于溅射靶材平面度的测量治具的示意图。本实施例提供一种用于溅射靶材平面度的测量治具，测量治具100包括：支承盘110和径向横杆120，该支承盘呈中空结构。支承盘110的底面与待测靶材面向磁铁的一主面接触；较佳地，
支承盘110可以具有与待测靶材相同的轮廓且形成为环状，例如具有圆环状的主体部，以确保该支承盘与靶材之间的充分接触。
33.具体地，如图3a所示，圆环状的支承盘可以具有内侧壁116和外侧壁114，内侧壁116 的直径d3(d3＝2r3)在460mm以上，并且外侧壁114的直径d1在520mm以上。可以设置三个或更多个的径向横杆120，即径向横杆的数量可以为三个以上、四个以上或六个以上。所述三个或更多个的径向横杆120交汇于支承盘110的中心，每个径向横杆120于该支承盘的中心与主体部112之间延伸。举例而言，径向横杆120可以具有210mm以上的长度。
34.作为示例，每个径向横杆120可以与支承盘110固定连接，例如，支承盘110和径向横杆120均可以采用耐腐蚀性的金属材料制成，两者可以通过焊接方式连接，所述耐腐蚀性的金属材料包括铁镍合金或其他不锈钢。
35.在一些示例中，径向横杆120可以与支承盘的主体部112一体成型。
36.具体地，支承盘110的底面与径向横杆120的底面处于同一水平面，使得支承盘底面所处的平面与靶材上不同位点之间的间距可以通过深度尺测量的径向横杆到靶材的距离确定。
37.作为示例，每个径向横杆120可以跨所述支承盘的中心与内侧壁设置，且具有20mm-40 mm的宽度，以将卡尺的整个端面放置和抵靠于径向横杆120上，使得在卡尺的端面与该径向横杆的表面形成面接触，有利于平稳地放置卡尺且由此得到更为准确的测量结果。
38.具体地，径向横杆120可以为具有中心孔140的一体成型件，在进行测量时可以将该中心孔与靶材的中心对准，以准确衡量靶材相对于磁铁转动时两者的间距变化，径向横杆120 呈周向等角度间隔分布。
39.作为示例，径向横杆120围绕该中心孔成对设置，以四个径向横杆围绕该中心孔设置为例，径向横杆呈周向等角度间隔分布，且夹角接近90
°
。
40.每个径向横杆120上设置有沿径向延伸的贯通槽，贯通槽经配置以在卡尺的端面放置于径向横杆时允许卡尺的深度尺穿过贯通槽，并且引导卡尺的移动方向。该贯通槽具有一宽度以在卡尺200竖直抵靠该径向横杆的表面进行测量时允许所述卡尺的深度尺竖直穿过所述贯通槽，同时卡尺的主尺保持于径向横杆之上；较佳地，贯通槽具有4mm-8mm的宽度w2，特别地具有4mm的宽度。卡尺的主尺宽度范围在等于或大于10mm，贯通槽的尺寸可以经配置以引导卡尺200的深度尺沿径向方向滑动。
41.需要说明的是，贯通槽的尺寸和/或形貌可以根据需要加以调整，只要能够起到引导卡尺的深度尺在其延伸方向上滑动即可。
42.在本实施例中，卡尺包括游标卡尺、带表卡尺或数显卡尺。
43.参见图3a至图3c，用于测量溅射靶材平面度的测量治具的测量过程描述如下：在测量之前先将卡尺调零；将测量治具放置于待测靶材面向磁铁的一面上，若测量治具存在中心孔，可以将该中心孔与靶材的中心对准；将卡尺竖直抵靠径向横杆，通过将卡尺滑动到径向横杆不同点位，于不同位点处利用深度尺测量径向横杆的表面到靶材的距离；在图示的四个径向横杆上使用卡尺分别测量径向横杆的表面到靶材的距离；将各径向横杆不同点位测量的距离与bkm设置的范围内进行比较以确定该靶材的平面度是否超出设定的范围。
44.综上所述，本实用新型的用于测量溅射靶材平面度的测量治具通过于径向横杆上
设置用于导向的贯通槽，使卡尺竖直抵靠于径向横杆上，深度尺可以穿过该贯通槽，可以于径向不同位点的滑动测量，实现对溅射靶材的平面度测量；基于获取的测量治具到靶材的间距，可以确定靶材与磁铁之间的间距，可以极大程度地降低测量过程中产生的人为误差，所述测量治具通过确定溅射靶材的平面度，可以及时、可靠地判断靶材和磁铁的间距是否超出设定值，有利于提高靶材和磁铁的使用寿命，有利于节省磁控溅射设备的维持成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
45.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。