[发明专利]一种高精度靶材测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像测量仪器，具体地说一种高精度靶材测量系统及方法。

背景技术

在面板制造领域、太阳能薄膜电池生产领域以及半导体器件生产领域，都需要用到金属镀膜设备，由于其重要的原材料靶材，价格高昂，实际利用率低，一直以来成为生产成本降低的重要研究点。改变靶材形状，改善磁场分布环境，优化设备设计等等技术的提出，在一定程度上提高了靶材的利用率的问题。但如何精确、快捷的得知靶材的实际使用情况以及使用率等信息，一直没有比较便捷的方法。

在实际工业生产中，随着时间的增加，靶材表面会被蚀刻出深浅不一的凹槽，并且现状各不相同。由于靶材的厚度一定，其寿命也被限定，为确保生产安全，需要不定期对靶材表面的凹槽深度以及形态做测量和分析，已达到靶材利用率的最大化。对其凹槽的深度以及表明形态大多通过人工的方式测量，部分采用机械方式测量，其测量误差较大，工作量大，并且测量通常为采样测量，不具有典型性和代表性，并且对于特殊规格和形状的靶材测量难度大或者无法测量。

现有技术中有一些影像测量仪，如中国专利CN102620651A、名称为《影像测量仪》中公布一种影像测量仪，其包括机台计算机、连接计算机的控制装置、装设于机台的承载工件的承载部、第一移动机构、装设于该第一移动机构上且可沿机台的XYZ三维坐标平面移动的第一测量镜头、第二移动机构、装设于该第二移动机构上且可沿机台坐标平面移动的第二测量镜头、第三移动机构及装设于该第三移动机构且可沿机台坐标平面移动的第三测量镜头，在测量过程中，通过计算机调控该控制装置，以操控该第一测量镜头对准待测工件的一个表面、控制第二测量镜头及第三测量镜头移动并可以分别对准待测工件两个不同方位的表面。

该专利中承载部可旋转的装设于该平台上，可带动样品旋转，达到减少多次翻转样品的目的，但是该专利在测量靶材时，如圆柱形靶材，当靶材长度长，无法将其垂直放置，只能将其横放在该平台上，那么这样放置进行检测的时候，圆柱形靶材下面与平台的接触面不论在改平台如何旋转的情况下也是无法测量到的，还是必须进行翻转并且从新设定一次测量，测量的时间将较长并且浪费人力，而且该专利的检测采用的是二维的检测技术，只能获取样品平面的一些的特征，无法获得样品的三维数据，满足不了现在检测的需要。

发明内容

为此，本发明要解决现有技术在检测过程中必须进行翻转补测，并且只能采集二维数据的问题，从而提出一种适用于靶材使用检测领域的可以实现靶材放置后一次测量完成，无需翻转，并且实现3D测量的高精度靶材测量系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下方案：

一种高精度靶材测量系统，包括：

检测平台，用于放置靶材；

光学检测单元，设置在所述检测平台上方，可在三维范围内运动，用于采集所述检测平台上放置的靶材图像;

数据收集处理单元，与所述光学检测单元、检测平台分别连接，采集样品检测参数，并对其进行相应的计算、处理和发送；

控制单元，与光学检测单元、检测平台分别和数据收集处理单元分别连接，接收所述数据收集处理单元处理后的信息并对其他单元进行控制；

所述检测平台中间设置有一中空腔，所述中空腔上设置有可拆卸的活动板，所述活动板可将所述中空腔完全覆盖，所述中空腔内部设置至少一组限位组件，所述限位组件固定靶材并可带动所述靶材旋转，所述限位组件连接驱转装置并由其驱动；

所述光学检测单元包括镜头和光栅投影装置，所述光栅投影装置对靶材进行投影扫描，所述镜头采集所述光栅投影装置投射的光栅投影信息，并发送给所述数据收集处理单元。

一组所述限位组件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件与所述驱转装置联动，所述驱转装置设置至少一个，所述驱转装置连接有转轴，所述转轴穿过所述检测平台伸入所述第一限位件的下侧；所述转轴和所述第一限位件上分别设置有齿轮，所述转轴上的齿轮与所述第一限位件上的齿轮相互齿合，所述驱转装置通过所述转轴与所述第一限位件联动。

一组所述限位组件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件与所述驱转装置联动，所述驱动装置设置一个，所述驱转装置连接有转轴，所述转轴穿过所述检测平台伸入所述第一限位件的水平一侧，所述转轴和所述第一限位件上分别设置有齿轮，所述转轴通过传动带与多个所述第一限位件联动。