CN104338802B - 靶材矫正装置 - Google Patents

Abstract

一种靶材矫正装置，包括：机架，所述机架具有悬挂梁、与所述悬挂梁相对设置的支撑台，连接所述悬挂梁和所述支撑台的支撑杆，所述悬挂梁和所述支撑台之间具有间隔，所述支撑台用于放置靶材；液压缸或气压缸，悬挂于所述悬挂梁，可沿所述悬挂梁移动，所述液压缸或气压缸的活塞杆的移动方向垂直于所述悬挂梁，所述活塞杆用于对所述靶材表面施加压力；可控制所述活塞杆移动的压力站，与所述液压缸或气压缸连接。采用本发明的装置提高了矫正效率，而且节省了操作人员的体力。

Description

靶材矫正装置

技术领域

本发明涉及一种机械领域，尤其涉及一种靶材矫正装置。

背景技术

靶材是制造半导体芯片所必需的一种材料，应用于物理气相沉积技术（PVD），具体为：用高压加速气态离子轰击靶材，使靶材的原子被溅射出，以薄膜的形式沉积到硅片上，最终形成半导体芯片中复杂的配线结构。

现有技术中，许多大型靶材是由若干个小型靶材或中型靶材焊接而成，焊接形成的大型靶材会变形，大型靶材的变形处的表面会向上拱起，平整度不符合溅射工艺的要求。因此，现有技术中，参考图1，焊接形成大型靶材后，操作人员会用C型钳将大型靶材的变形处夹平，以矫正大型靶材的不平整度，从而使大型靶材的平整度符合溅射要求。

操作人员采用C型钳矫正大型靶材变形处的方法效率低下，而且，操作人员的体力消耗比较大。

发明内容

本发明解决的问题是：现有技术中，采用C型钳矫正大型靶材变形处的方法效率低下，而且，操作人员的体力消耗比较大。

为解决上述问题，本发明提供了一种靶材矫正装置，包括：

机架，所述机架具有悬挂梁、与所述悬挂梁相对设置的支撑台，连接所述悬挂梁和所述支撑台的支撑杆，所述悬挂梁和所述支撑台之间具有间隔，所述支撑台用于放置靶材；

液压缸或气压缸，悬挂于所述悬挂梁，可沿所述悬挂梁移动，所述液压缸或气压缸的活塞杆的移动方向垂直于所述悬挂梁，所述活塞杆用于对所述靶材表面施加压力；

可控制所述活塞杆移动的压力站，与所述液压缸或气压缸连接。

可选的，所述压力站包括：储液罐或储气罐；

所述储液罐通过管道与所述液压缸连接；所述储气罐通过管道与所述气压缸连接；

所述压力站还包括：与所述储液罐或储气罐连接的操作杆，通过操作所述操作杆以控制所述储液罐或储气罐中的气压。

可选的，所述液压缸为油顶。

可选的，所述气压缸为气压顶。

可选的，所述靶材矫正装置还包括：套设于所述悬挂梁上的第一方形框和第二方形框，所述第一方形框和第二方形框平行且具有间隔；

所述液压缸或气压缸位于所述间隔，通过所述第一方形框、第二方形框悬挂于所述悬挂梁；

所述悬挂梁在长度方向的两侧具有轨道，所述轨道上设置有滚轮，且所述滚轮位于所述第一方形框、第二方形框和悬挂梁之间，所述滚轮和所述第一方形框、第二方形框可转动连接，所述滚轮和所述悬挂梁可转动连接。

可选的，所述液压缸或气压缸包括缸筒、与所述缸筒底部连接的连接部，所述连接部在垂直于活塞杆方向延伸出缸筒筒壁；

所述连接部一侧卡设于所述悬挂梁的底面和第一方形框之间，所述连接部的另一侧卡设于所述悬挂梁的底面和第二方形框之间。

可选的，所述机架还包括底座，所述支撑杆、悬挂梁和支撑台位于所述底座上，所述底座底部具有滚轮。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

采用靶材矫正装置对放置在支撑台上的靶材的变形处进行矫正时，操作人员只需要用较小的力气控制压力站，压力站控制活塞杆对靶材的变形处施加压力，以实现对靶材变形处的矫正。而且靶材矫正装置的活塞杆对靶材的变形处施加的压力较大，在不破坏靶材的前提下，使靶材的变形处变平整，而且变平整处的回弹性较小，从而减少了矫正靶材变形的次数，减少了矫正靶材变形的时间，提高了矫正效率。而且，操作人员不需要长时间的手握C型钳、长时间的施力来矫正靶材的变形处，因此，靶材矫正装置节省了操作人员的体力。

另外，本技术方案的靶材矫正装置部件组成简单，容易操作。

附图说明

图1是现有技术中C型钳对大型靶材变进行矫正时的立体示意图；

图2是本发明的具体实施例的靶材矫正装置的立体示意图；

图3是本发明的具体实施例的靶材矫正装置矫正靶材时的立体示意图；

图4是槽钢的立体示意图；

图5是图3中的靶材矫正装置矫正较小变形处时的局部放大示意图；

图6是图3中的靶材矫正装置矫正较大变形处时的局部放大示意图。

具体实施方式

参考图1，现有技术中，操作人员采用C型钳矫正大型靶材变形处的方法效率低下，而且，操作人员的体力消耗比较大的原因为：

C型钳10由相对的两钳头11、与所述两钳头11对应连接的两握柄12组成，所述钳头11呈字母“C”形状。采用C型钳对大型靶材13的变形处进行矫正时，先将两个相对的钳头11夹持大型靶材的变形处，然后，操作人员用双手或单手握住握柄12并对握柄12施力，此时钳头11对大型靶材的变形处也会施力进行矫正。但是矫正力度比较小，进行一次矫正后，大型靶材的变形处回弹度较高，所述回弹度是指：对变形处进行矫正后，恢复变形的几率。因此，需要多次矫正，并且每次矫正需要用时较长，才能使大型靶材的平整度符合溅射要求。这样，操作人员采用C型钳矫正大型靶材的变形处时，整体耗时较长，矫正效率低下，对操作人员来说，在矫正过程中需要长时间的手握C型钳10的握柄12并长时间的施力，体力消耗较大。

为此，本发明提供了一种靶材矫正装置。下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。由于本发明重在解释原理，因此，未按比例制图。并且，图中各个部件仅起示意作用，并不对本发明中各个部件的结构起到限定作用。

图2是本发明的具体实施例的靶材矫正装置的立体示意图；图3是本发明的具体实施例的靶材矫正装置矫正靶材时的立体示意图。请结合参考图2和图3，靶材矫正装置20包括：

机架21，所述机架21具有悬挂梁211，与所述悬挂梁211相对设置的支撑台213，连接所述悬挂梁211和所述支撑台213的支撑杆212，悬挂梁211和支撑台213之间具有间隔，支撑台213用于放置靶材24。

液压缸22，悬挂于所述悬挂梁211，可沿所述悬挂梁211移动，所述液压缸22的活塞杆221的移动方向垂直于所述悬挂梁211，所述活塞杆221用于对所述靶材24表面施加压力。

可控制活塞杆221移动的压力站23，与所述液压缸连接。

参考图3，将靶材24放置在支撑台213后，移动悬挂于悬挂梁211的液压缸，使液压缸正对靶材24的变形处，接着，操作人员控制压力站23，压力站23控制活塞杆221对靶材24表面的变形处施加压力，从而对靶材24的变形处进行矫正。

因此，采用靶材矫正装置20对放置在支撑台213上的靶材24的变形处进行矫正时，操作人员只需要用较小的力气控制压力站23，压力站23控制活塞杆221对靶材24的变形处施加压力，以实现对靶材变形处的矫正。而且靶材矫正装置的活塞杆221对靶材24的变形处施加的压力较大，在不破坏靶材24的前提下，使靶材24的变形处变平整，而且变平整处的回弹性较小，从而减少了矫正靶材24变形的次数，减少了矫正靶材24变形的时间，提高了矫正效率。而且，操作人员不需要长时间的手握C型钳、长时间的施力来矫正靶材的变形处，因此，靶材矫正装置20节省了操作人员的体力。另外，本实施例的靶材矫正装置部件组成简单，容易操作。

本实施例中，机架21为方框架。两个相对的支撑杆212、相对的悬挂梁211和支撑台213组成了方框架的四条边。方框架由多条槽钢组装而成。参考图4，槽钢40由底面41、与底面41垂直的两侧壁42组成，两侧壁42相对，在底面41的同一面。

结合参考图3和图4，将两条较长的槽钢40平行且垂直于水平面放置分别作为两个支撑杆212，该槽钢40的长度为支撑杆212的高度。悬挂梁211的两端分别与两个支撑杆212连接。本实施例中，悬挂梁211是由两条长度相等的、底面相背且平行设置的槽钢40组成，其中一条槽钢40的底面的两端固定安装在两个支撑杆212的同一侧的侧壁，另外一条槽钢40的底面的两端固定安装在两个支撑杆212的另一侧的侧壁。

支撑台213的作用为放置靶材24，其两端与支撑杆212连接，与悬挂梁211的位置相对并有间隔，支撑台213与悬挂梁211的结构相同，都是由两条槽钢40组成，具体请参考悬挂梁的结构。

参考图3，本实施例中，支撑台213位于悬挂梁211的下面，并且与悬挂梁211有间隔，该间隔为第一预定距离h1，以预留出液压缸的空间，并且，预留出液压缸中的活塞杆221对靶材24的变形处施加压力的空间。本实施例中，靶材24为长条形，所以两条槽钢40组成的支撑台为长条形，可以将靶材24放置平稳。其他实施例中，如果靶材为圆形，也可以将多个槽钢组成“米”字形的支撑台，相应的，支撑杆的数量也会增加，用来固定组成“米”字形的槽钢。

参考图3和图5，靶材矫正装置20还包括套设于所述悬挂梁211上的第一方形框25和第二方形框26，第一方形框25和第二方形框26平行且具有间隔。液压缸22位于所述间隔，通过所述第一方形框25、第二方形框26悬挂于悬挂梁211，并可沿悬挂梁211移动。具体为：

液压缸22包括缸筒222、与所述缸筒222底部连接的连接部223，连接部223在垂直于活塞杆221方向延伸出缸筒222筒壁。连接部223一侧卡设于所述悬挂梁211的底面和第一方形框25之间，连接部223的另一侧卡设于所述悬挂梁211的底面和第二方形框26之间。

悬挂梁211在长度方向的两侧具有轨道，该轨道是组成悬挂梁211的槽钢40位置靠下的侧壁42，轨道上设置有滚轮27，且该滚轮27还位于所述第一方形框25和悬挂梁211、第二方形框26和悬挂梁211之间，滚轮27和第一方形框25可转动连接、滚轮27和第二方形框26可转动连接。本实施例中，以第一方形框25和滚轮27可转动连接为例进行说明可转动连接为：第一方形框25的侧壁具有第一通孔，与第一方形框25连接的滚轮27的圆心处具有第二通孔，采用螺栓穿过第一通孔和第二通孔以实现第一方形框25和滚轮27可转动连接。另外，滚轮27与悬挂梁211也是可转动连接的。滚轮与悬挂梁可转动连接既可以保证滚轮27在轨道上移动，又可以防止第一方形框25和第二方形框26脱离与悬挂梁211的原有位置，从而使得液压缸22的连接部无法卡设于第一方形框25与第二方形框26之间的间隙，容易使得液压缸22脱落。滚轮27在轨道上进行滚动可以实现液压缸沿悬挂梁211移动。

液压缸22的缸筒222内部具有沿缸筒222移动的活塞（图未示）、与活塞相连的活塞杆221。活塞用于密封液压缸22内的液体。活塞杆221为矫正靶材24的变形处的施力杆，活塞杆221的移动方向垂直于所述悬挂梁211。

其他实施例中，可以在活塞杆对靶材变形处的施力端也就是杆头位置设置另一个活塞，在对靶材的变形处进行矫正时，以增大矫正装置与靶材之间的接触面积，从而可以使靶材矫正装置更容易对靶材的变形处进行矫正，从而进一步提高靶材的矫正效率。

本实施例中，液压缸22内流动的流体为油时，液压缸22可以为油顶。

本实施例中，压力站23为液压站，压力站23具有储液罐（图未示），管道232将储液罐与液压缸22连接，本实施例中，管道232为输液管。当储液罐中的液体通过管道232流入液压缸22时，需要压力站23提供动力，同时，液压缸22内的液体通过管道232流入储液罐时，也需要压力站23提供动力。上述过程可以实现活塞杆221的上下移动。压力站还具有操作杆231，操作杆231与储液罐连接，通过抬起和放下操作杆231，可以实现控制储液罐中的气压，进而控制活塞杆的上下移动。具体过程如下:

当操作人员抬起操作杆231时，操作杆231控制储液罐中的气压，使其升高，该升高的气压使储液罐中的液体通过管道232进入液压缸22，进入液压缸22的液体产生较大的压强，该压强会推动活塞，活塞带动活塞杆221向下移动，当抬起操作杆231的高度逐渐增加时，储液罐中的气压也会增加，使得流入液压缸22的液体产生更大的压强，该更大的压强会使得活塞杆221露出液压缸22直至靶材24的变形处，接着对靶材24的变形处施加压力，从而起到矫正靶材的作用。

当放下操作杆231时，操作杆控制储液罐中气压，使其减小，这样，液压缸22中的液体会倒吸并流入储液罐，产生的倒吸力使活塞向上移动，从而带动活塞杆221向上移动。当操作杆231回复至原处时，储液罐中的气压为零，储液罐中的液体完全流出液压缸22，从而使得活塞杆221进入液压缸内部至回复原处。

需要说明的是，参考图5，靶材24变形处的面积小于活塞杆221的径向截面积时，活塞杆221对靶材24的变形处施加压力时，活塞杆221会与靶材24表面垂直，液压缸22的连接部223水平的卡设在第一方形框25和第二方形框26之间的间隔处，也就是说，连接部223与水平面的夹角为0度。

参考图6，靶材24变形处的面积大于活塞杆221的径向截面积时，活塞杆221只能对靶材24的部分变形处施加压力，活塞杆221的顶部会与靶材24的部分变形表面贴合，此时，活塞杆221与水平面会有一个角度a，整个液压缸22也与水平面会有一个角度a，此时，连接部223并不能水平的卡设在第一方形框25和第二方形框26之间的间隔处，而是与水平面具有一个角度a，也就是说液压缸22的连接部223会翘起，翘起的角度为a。

需要继续说明的是，第一方形框25和悬挂梁211之间、第二方形框26和悬挂梁211之间具有第二预定距离h2，以第二预定距离h2为高度的空间是液压缸22的连接部223翘起的预留空间，因此，液压缸22的连接部223可在上述空间内活动。更进一步，随着靶材24变形程度的不同，活塞杆221可以在靶材的最佳矫正位置处进行矫正，从而提高矫正效率。

其他实施例中，如果第一方形框与悬挂梁之间、第二方形框与悬挂梁之间没有设定第二预定距离，也能实现本发明，只是连接部与第一方形框、第二方形框会固定死，活塞杆的活动范围变小，当靶材的变形处大于活塞杆的径向截面积时，活塞杆自动调节范围变小，与靶材变形处的最佳矫正位置的契合度变小，对靶材变形处的矫正效率低于本发明。

本发明中，液压缸也可以替换为气压缸，相应的，压力站为气压站，此时，压力站具有储气罐，管道为输气管，悬挂于悬挂梁的为气压顶。

本实施例中，在支撑杆212的底部还具有底座210，也就是说，支撑杆212、悬挂梁211和支撑台213位于所述底座210上。底座210由工字钢组成。在底座210的底部安装滚轮，可以实现机架21的移动，当机架与待矫正靶材之间的距离比较远时，可以不必搬动待矫正的大型靶材，直接将机架21推至待矫正的大型靶材处，然后将待矫正靶材放置支撑台213上。因此，本实施例的机架21可以更进一步节省人力。

在其他实施例中，靶材矫正装置不限于对大型靶材的矫正，也适用于小型或中型的靶材的矫正。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明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发明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，凡是未脱离本发明的技术方案的内容，依据本发明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，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种靶材矫正装置，其特征在于，包括：

机架，所述机架具有悬挂梁、与所述悬挂梁相对设置的支撑台，连接所述悬挂梁和所述支撑台的支撑杆，所述悬挂梁和所述支撑台之间具有间隔，所述支撑台用于放置靶材；

液压缸或气压缸，悬挂于所述悬挂梁，可沿所述悬挂梁移动与倾斜，所述液压缸或气压缸的活塞杆的移动方向垂直于所述悬挂梁，所述液压缸或气压缸的活塞杆的倾斜角度相对于所述悬挂梁的底面所在平面，所述活塞杆用于对所述靶材表面施加压力；

可控制所述活塞杆移动的压力站，与所述液压缸或气压缸连接。

2.如权利要求1所述的靶材矫正装置，其特征在于，所述压力站包括：储液罐或储气罐；

所述储液罐通过管道与所述液压缸连接；所述储气罐通过管道与所述气压缸连接；

所述压力站还包括：与所述储液罐或储气罐连接的操作杆，通过操作所述操作杆以控制所述储液罐中的液压或储气罐中的气压。

3.如权利要求1所述的靶材矫正装置，其特征在于，所述液压缸为油顶。

4.如权利要求1所述的靶材矫正装置，其特征在于，所述气压缸为气压顶。

5.如权利要求1所述的靶材矫正装置，其特征在于，还包括：套设于所述悬挂梁上的第一方形框和第二方形框，所述第一方形框和第二方形框平行且具有间隔；

所述液压缸或气压缸位于所述间隔，通过所述第一方形框、第二方形框悬挂于所述悬挂梁；

所述悬挂梁在长度方向的两侧具有轨道，所述轨道上设置有滚轮，且所述滚轮位于所述第一方形框、第二方形框和悬挂梁之间，所述滚轮和所述第一方形框、第二方形框可转动连接，所述滚轮和所述悬挂梁可转动连接。

6.如权利要求5所述的靶材矫正装置，其特征在于，所述液压缸或气压缸包括缸筒、与所述缸筒底部连接的连接部，所述连接部在垂直于活塞杆方向延伸出缸筒筒壁；

所述连接部一侧卡设于所述悬挂梁的底面和第一方形框之间，所述连接部的另一侧卡设于所述悬挂梁的底面和第二方形框之间。

7.如权利要求1所述的靶材矫正装置，其特征在于，所述机架还包括底座，所述支撑杆、悬挂梁和支撑台位于所述底座上，所述底座底部具有滚轮。