阅读说明：本技术 靶材移动装置及使用方法 (Target moving device and using method ) 是由 姚力军 潘杰 王学泽 丁向前 于 2018-08-08 设计创作，主要内容包括：一种靶材移动装置及使用方法,靶材移动装置包括：主导轨支架,所述主导轨支架内具有凹部；主工作台,设置于所述主导轨支架上,适于沿所述主导轨支架作前后移动；主丝杠,所述主丝杠位于所述主导轨支架的凹部内,且与所述主工作台连接；旋转电机,位于所述主工作台上；主移动电机,设置于所述主导轨支架上,适于驱动所述主丝杠运动。所述靶材移动装置有助于提高靶材移动及旋转操作的安全性,并有利于提高作业效率。(A target material moving device and a using method thereof are provided, the target material moving device comprises: a main guide rail bracket having a recess therein; the main workbench is arranged on the main guide rail bracket and is suitable for moving back and forth along the main guide rail bracket; the main lead screw is positioned in the concave part of the main guide rail bracket and is connected with the main workbench; a rotating motor located on the main worktable; and the main moving motor is arranged on the main guide rail bracket and is suitable for driving the main lead screw to move. The target moving device is beneficial to improving the safety of target moving and rotating operation and is beneficial to improving the working efficiency.)

靶材移动装置及使用方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种靶材移动装置及使用方法。

背景技术

溅射镀膜属于物理气相沉积方法制备薄膜的工艺之一，具体是指利用高能粒子轰击靶材表面，使得靶材原子或分子获得足够的能量逸出，并沉积在基材或工件表面，从而形成薄膜。

靶材的晶粒度大小影响靶材的溅射性能。为使得靶材的晶粒度符合生产需求，需要对靶材进行锻打。在锻打工艺中，通过锻锤的锤击，靶材发生塑性变形，靶材材料中的原有晶粒受到冲击而使得晶粒细化。此外，在锻打过程中，靶材材料内产生大量的、必要的金属微缺陷，有利于在后续热处理工艺中重塑靶材的微观结构。

目前对靶材进行的锻打工艺过程中，采用人工手动控制夹持有靶材的靶材夹具，从而使靶材在锻锤下进行前后移动及翻转运动。采用人工手动控制靶材夹具，作业效率低，且操作安全性差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材移动装置，有助于提高靶材移动及旋转操作的安全性，并有利于提高作业效率。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材移动装置，包括：主导轨支架，所述主导轨支架内具有凹部；主工作台，设置于所述主导轨支架上，适于沿所述主导轨支架作前后移动；主丝杠，所述主丝杠位于所述主导轨支架的凹部内，且与所述主工作台连接；旋转电机，位于所述主工作台上；主移动电机，设置于所述主导轨支架上，适于驱动所述主丝杠运动。

可选的，所述旋转电机还包括电机轴，所述电机轴的前端从所述主工作台的边沿伸出。

可选的，所述靶材移动装置还包括：夹持件，位于所述旋转电机的电机轴前端且连接所述电机轴。

可选的，所述夹持件包括底板及位于底板上的夹板，所述夹板的数量至少为两个。

可选的，所述底板上还包括：副导轨支架，所述副导轨支架内具有凹槽；副工作台，设置于所述副导轨支架上，适于沿所述副导轨支架作前后移动，所述夹板固定设置于所述副工作台上；副丝杠，所述副丝杠位于所述副导轨支架的凹槽内，且与所述副工作台连接；副移动电机，设置于所述副导轨支架上，适于驱动所述副丝杠运动。

可选的，所述副导轨支架的数量至少为一个，所述副丝杠的数量与所述副导轨支架数量匹配。

可选的，所述靶材移动装置还包括：副套筒，所述副套筒套设于所述副丝杠上。

可选的，所述主导轨支架的数量至少为一个，所述主丝杠的数量与所述主导轨支架数量匹配。

可选的，还包括：主套筒，所述主套筒套设于所述主丝杠上。

相应的，本发明还提供一种靶材移动装置的使用方法，包括：开启所述主移动电机，所述主移动电机驱动所述主丝杠运动，所述主丝杠带动所述主工作台及所述旋转电机移动；在将靶材移动至预定位置后，关闭所述主移动电机。

可选的，所述使用方法还包括：关闭所述主移动电机后，开启所述旋转电机，所述旋转电机带动所述夹持件及靶材旋转，以改变靶材的受锤击面；在达到预设时间后，所述旋转电机关闭，所述主移动电机开启，将靶材移动至预定位置后，关闭所述主移动电机。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述靶材移动装置包括主工作台，所述主工作台设置于所述主导轨支架上，适于沿所述主导轨支架作前后移动。由主丝杠带动所述主工作台移动，所述主丝杠位于所述主导轨支架的凹部内，且与所述主工作台连接。主移动电机作为所述主丝杠的驱动装置，驱动所述主丝杠运动，带动所述主工作台前后移动，进而可实现采用机械方式完成靶材的前后移动。此外，位于所述主工作台上的旋转电机可带动靶材旋转，从而可实现采用机械方式完成靶材的翻转运动。在锻打靶材工艺中，相较于人工手动控制靶材夹具，利用所述靶材移动装置进行靶材移动及旋转操作的安全性高，且有利于提高作业效率。

可选方案中，所述旋转电机还包括电机轴，所述电机轴的前端从所述主工作台的边沿伸出，从而为所述夹持件旋转提供空间。

可选方案中，所述底板上还包括副导轨支架、副工作台、副丝杠及副移动电机，所述副移动电机设置于所述副导轨支架上，适于驱动所述副丝杠运动，所述副丝杠运动带动所述副工作台沿所述副导轨支架作前后移动。所述夹板固定设置于所述副工作台上，因此所述夹板与所述副工作台一同作前后移动，从而调节所述夹板的间距，保证所述夹板牢固地将待锤击靶材夹紧。

附图说明

图1是本发明具体实施例的靶材移动装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图1，一种靶材移动装置100，包括：主导轨支架(图中未显示)、主工作台210、主丝杠220、旋转电机230、主移动电机240及夹持件300。所述主导轨支架内具有凹部(图中未显示)，所述主丝杠220位于所述主导轨支架的凹部内，所述主移动电机240设置于所述主导轨支架上，适于驱动所述主丝杠220运动。所述主工作台210设置于所述主导轨支架上，适于沿所述主导轨支架作前后移动，所述主工作台210与所述主丝杠220连接。所述旋转电机230位于所述主工作台210上。所述夹持件300位于所述旋转电机230的电机轴前端。

本实施例中，所述主导轨支架呈长方体状，所述凹部位于所述主导轨支架的顶部表面，且所述凹部沿所述主导轨支架的长度方向延伸。所述主导轨支架顶部表面还具有主电机槽(图中未显示)，所述主电机槽靠近所述凹部的端部。所述主电机槽与所述凹部侧壁间具有通孔(图中未显示)。

所述主导轨支架的数量至少为一个。本实施例中，所述主导轨支架的数量为两个。

所述主丝杠220沿所述凹部延伸方向放置，所述主丝杠220的一端穿过所述通孔。

所述主丝杠220的数量与所述主导轨支架数量匹配。本实施例中，所述主丝杠220的数量为两个。

所述主丝杠220的数量为两个，能够减轻单个所述主丝杠220的承重，有利于延长所述主丝杠220的使用寿命。

所述主移动电机240作为所述主丝杠220运动的动力装置。

本实施例中，所述主移动电机240驱动所述主丝杠220转动。

所述主移动电机240设置于所述电机槽内，且与从所述通孔穿出的所述主丝杠220相连接。

本实施例中，所述靶材移动装置100还包括：主套筒250，所述主套筒250套设于所述主丝杠220上。

所述主套筒250的数量与所述主丝杠220的数量匹配。本实施例中，所述主套筒250的数量为两个。

本实施例中，所述主套筒250与所述主丝杠220固定连接。在所述主丝杠220转动的同时，所述主套筒250跟随所述主丝杠220沿所述凹部延伸方向作直线运动。

本实施例中，所述主工作台210位于两个所述主套筒250上，所述主工作台210通过所述主套筒250设置于所述主导轨支架上。

所述主工作台210与所述主套筒250采用螺接、焊接或粘接方式固定连接。

在所述主移动电机240的驱动下，所述主工作台210与所述主套筒250一同沿所述凹部延伸方向作直线运动。

本实施例中，所述主工作台210包括第一主工作台211及位于所述第一主工作台211顶部的第二主工作台212。所述第一主工作台211呈平板状，与两个所述主套筒250相连接。所述第二主工作台212呈长方体状，用于放置所述旋转电机230。

所述旋转电机230固定设置于所述主工作台210上。本实施例中，所述旋转电机230与所述主工作台210采用螺接方式固定连接。

所述旋转电机230适于驱动所述夹持件300旋转，以实现采用机械方式完成靶材的翻转运动。此外，所述旋转电机230跟随所述主工作台210沿所述主导轨支架作前后移动，从而带动所述夹持件300前后移动，进而可实现采用机械方式完成靶材的前后移动。

所述靶材移动装置100能够通过机械化的方式控制靶材进行前后移动及翻转运动，相较于人工手动控制靶材夹具，所述靶材移动装置100的操作安全性高，且有利于提高作业效率。

所述旋转电机230的电机轴的前端从所述主工作台210的边沿伸出，从而为所述夹持件300旋转提供空间。本实施例中，所述旋转电机230的电机轴的前端从所述第二主工作台212的边沿伸出。

所述夹持件300用于作为夹持待锤击靶材的靶材夹具。

所述夹持件300包括底板310及位于底板310上的夹板320，所述底板310与所述旋转电机230的电机轴固定连接，所述夹板320与所述旋转电机230位于所述底板310相对的两侧。

所述夹板320的数量至少为两个。本实施例中，所述夹板320的数量为两个，两个所述夹板320的板面相对，以夹紧待移动靶材。

所述夹板320的板面的形状与待移动靶材的形状有关。本实施例中，所述夹板320的板面的形状为矩形，适于移动矩形靶材。在其他实施例中，所述夹板的板面还可以为凹陷状的曲面，适于移动圆形靶材。

所述夹板320在所述底板310上可朝向或背离另一所述夹板320移动，以调节两个所述夹板320的间距。

具体的，本实施例中，所述底板310上还包括：副导轨支架(图中未显示)，所述副导轨支架内具有凹槽(图中未显示)；副工作台(图中未显示)，设置于所述副导轨支架上，适于沿所述副导轨支架作前后移动，所述夹板320固定设置于所述副工作台上；副丝杠420，所述副丝杠420位于所述副导轨支架的凹槽内，且与所述副工作台连接；副移动电机440，设置于所述副导轨支架上，适于驱动所述副丝杠420运动。

本实施例中，所述副导轨支架呈长方体状，所述凹槽位于所述副导轨支架的侧壁表面，且所述凹槽沿所述副导轨支架的长度方向延伸。所述副导轨支架侧壁表面还具有副电机槽(图中未显示)，所述副电机槽靠近所述凹槽的端部。所述副电机槽与所述凹槽侧壁间具有相连通的孔洞(图中未显示)。

所述副导轨支架的数量为至少为一个。本实施例中，与单一所述夹板320相匹配的所述副导轨支架的数量为两个。

所述副丝杠420沿所述凹槽延伸方向放置，所述副丝杠420的一端穿过所述孔洞。

所述副丝杠420的数量与所述副导轨支架数量匹配。本实施例中，控制单一所述夹板320移动的所述副丝杠420的数量为两个。

所述副移动电机440设置于所述副电机槽内，且与从所述孔洞穿出的所述副丝杠420相连接。

本实施例中，所述靶材移动装置100，还包括：副套筒450，所述副套筒450套设于所述副丝杠420上。

所述副工作台用于放置所述夹板320。本实施例中，所述副工作台位于两个所述副套筒450上，所述副工作台通过所述副套筒450设置于所述副导轨支架上。

在其他实施例中，所述夹板320还可以直接设置于所述副套筒450上。

在所述副移动电机440的驱动下，所述副工作台与所述夹板320一同沿所述凹槽延伸方向作直线运动，以调节两个所述夹板320的间距。

参照图1，本发明还提供一种上述靶材移动装置100的使用方法，包括：开启所述主移动电机240，所述主移动电机240驱动所述主丝杠220运动，所述主丝杠220带动所述主工作台210及所述旋转电机230移动；在将靶材移动至预定位置后，关闭所述主移动电机240。

在锻打靶材工艺过程中，将所述靶材移动装置100放置于锻锤的下方，且所述锻锤靠近所述主导轨支架的一端。初始状态下，所述主工作台210位于所述主导轨支架的另一端。操作人员将待锤击靶材放置于两个所述夹板320之间，通过所述副移动电机440驱动所述副丝杠420运动，以减小两个所述夹板320的间距，从而牢固地夹紧所述靶材。

所述主移动电机240开启后，所述主丝杠220带动所述主工作台210朝靠近所述锻锤的方向移动，所述旋转电机230、夹持有靶材的所述夹持件300与所述主工作台210一同移动。在将所述靶材移动至锻锤的正下方时，所述主移动电机240关闭。锻锤上下移动，对处于正下方的靶材进行锤击。

所述使用方法还包括：关闭所述主移动电机240后，开启所述旋转电机230，所述旋转电机230带动所述夹持件300及靶材旋转，以改变靶材的受锤击面；在达到预设时间后，所述旋转电机230关闭，所述主移动电机240开启，将靶材移动至预定位置后，关闭所述主移动电机240。

本实施例中，关闭所述主移动电机240后，且靶材受到锻锤预设次数锤击后，所述旋转电机230开启，所述靶材跟随所述夹持件300旋转。在靶材翻转至一定角度后，所述旋转电机230关闭，锻锤继续锤击处于正下方的靶材。在靶材受到锻锤预设次数锤击后，所述旋转电机230重新开启，以改变靶材的受锤击面。所述旋转电机230反复开启关闭直至所述靶材的全部待锤击面均受到充分的锤击。

在所述靶材受到锻锤充分的锤击后，所述旋转电机230关闭，所述主移动电机240开启，所述主丝杠220带动所述主工作台210朝远离所述锻锤的方向移动，所述旋转电机230、夹持有靶材的所述夹持件300与所述主工作台210一同移动。在将靶材移动至所述主导轨支架远离锻锤的一端时，所述主移动电机240关闭，从而完成所述靶材的捶打工艺。然后，通过所述副移动电机440驱动所述副丝杠420运动，以增大两个所述夹板320的间距，操作人员将锻打好的靶材从所述夹持件300内取出。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。