ITO薄膜简介与产品介绍幻灯片PPT

低程度結晶
琦 芯 科 技 股 份 有 限 公 司
高程度結晶
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公司簡介
• 2007-12 竹科基地正式啟用
• 琦芯科技設於新竹科學園區-竹南基地的廠房，將於2021 年1月2日正式啟用。
• 2021-12 捲對捲濺鍍設備
• 正式啟用捲對捲濺鍍設備進行ITO Film的生產。
100 W/sq.-1000 W/sq.
抗靜電塗層
100-109 W/sq.
琦
太陽能電池
≦100 W/sq.
芯 科
電致色變元件
≦20 W/sq.
技
有機發光二極體
≦100 W/sq.
股
份 有
•
種類：
限
– 金屬薄膜
公 司
– 金屬氧化物半導體薄膜
光穿透度需求≧85% ≧85 Nhomakorabea ≧85% ≧80% ≧80% ≧85%
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透明導電薄膜的介紹
• 透明導電膜(Transparent conducting oxides films, TCOs)：
– 在可見光的範圍內具有高穿透度：T>85%。 – 低電阻率：＜10-3 W-cm 。
應用領域
片電阻值需求
液晶顯示器
≦100 W/sq.
觸控面板
– 由於 Sn4+ 取代 In3+ ，提供額外的電子。 – 氧空缺 提供兩個額外的電子。 (O2→2Vo¨+2e-)
琦
e-
芯科Absent O
技atom
股
e-
份
有
限
公
司
Sn
In
interstitial
e-
Sn
O
substitutional
Sn+
Sn
透光特性
• ITO薄膜的可見光可穿透
• 能隙寬度約為3.5-4.3 eV，可見光波長範圍對應的能量為 1.7-3.1 eV，缺乏以讓電子在能帶間躍遷而產生光的吸收， 故在可見光的範圍內有很高的穿透度。
Electron scattering
Substrate
amorphous crystalline
• 具結晶型的ITO薄膜之獲得：
– 製程溫度在150 oC以上。 – 對ITO薄膜進行200 oC退火處理。
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初沉積-非結晶結構
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• 離子束濺鍍法(Ion beam sputtering)
琦 芯
•
離子束助鍍法(Ion beam assisted deposition)
科
技
股
份
有
限
公
司
ITO薄膜的結晶性 V.S. 製程參數
• 製程溫度
• 對薄膜電阻、載子遷移率、載子濃度有密切之關聯。
• 提高製程溫度時將使薄膜之結晶性得以提昇，而具有結晶 性的薄膜之可見光穿透度與導電特性有明顯助益。
• 氧分壓
• ITO薄膜之應用原理是利用添加之錫及氧形成之空孔來決
定載子濃度。另一方面，氧空孔的形成會造成結晶學上之
琦 芯
缺陷結構，而使得載子之遷移率下降。
科 技
•
在濺鍍過程中，導入之氧分壓假设增加，會使得薄膜組織
股 份
更接近化學計量比之組成、結晶之缺陷減少、載子之遷移
有 率增加、載子之密度降低，因此假设要兼顧載子之遷移率
• 脈衝雷射鍍法(Pulsed laser deposition)
• 固定脈衝頻率、能量約為40-300 mJ的準分子雷射，將雷
琦 芯
射脈衝轟擊在ITO靶材上，並加上垂直方向的磁場。此種
科 製程下之成膜速率低，非常耗時。
技
股 • 電弧放電離子鍍(Arc discharge ion plating)
份
公司的產品-產品型式
非結晶型-霧面
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結晶型
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非結晶型-亮面
有 • 電弧離子鍍乃是運用電弧放電電漿，將原料進行蒸發與離
限 公
子化，藉由基材通以負偏壓吸引離子加速撞擊並還原沉積
司 於基材外表形成鍍膜的工作方式。在沉積過程中會有微粒
• 反應性蒸鍍(Reactive evaporation)
• 藉著對被蒸鍍物體加熱，利用被蒸鍍物在接近熔點時的高 溫所具備的飽和蒸氣壓，來進行薄膜沉積。在真空中通過 電流加熱、電子束轟擊加熱和鐳射加熱等方法，使薄膜材 料蒸鍍成為原子或分子，它們隨即以較大的自由程作直線 運動，碰撞基片外表而凝結，形成一層薄膜。
PET
Glass
TiO2 film
琦 芯
ITO film
科
技
股
份
有
限
公
司
ITO薄膜的製程介紹
• 磁控濺鍍法(Magnetron sputtering)
• 為目前在諸多製程中和積體電路製程技術相容性較高的技 術，具有可連續生產高品質薄膜的特性，低製程溫度且適 用在大面積的各種基板上，因此磁控濺鍍法是目前使用最 普遍用來沉積ITO薄膜的技術。
• 2021/1S 開始正式量產。
琦 • 2021-01 科專計畫
芯 科
•
計畫為期1年9個月，開始經濟部科專計畫，開發「彩色軟
技 性顯示器」，從「基材」、「濺鍍」、「阻水氣」三方面
股 份
著手，將有助我司技術面的卓越提升，以及與他司的技術
有 限
交流。
公 司
•
2021-11 後結晶產品問世
• 國內第一家生產後結晶ITO Film。
透明導電薄膜的應用範圍
薄膜電晶體
電阻式觸控面板
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電致色變元件
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有機發光二極體
染料敏化太陽電池
非晶矽可撓太陽電池
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導電特性
• ITO薄膜的導電性
– 屬於N型半導體，導電機制有兩種，一種雜質摻雜機制，另一種 則為氧空位機制。
限 公
及密度，必須得到最正确氧分壓之製程參數。
司
沉積具結晶型的ITO薄膜
• 高光學穿透度以及低電阻率。 • ITO薄膜的光穿透度與低電阻率和薄膜的結晶性息息相關。
ITO film Substrate 散射
琦 芯
入射
科 技
Light
股
份
有
限
公 司
反射
吸收
穿透
Light
Electron carrier transport
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大綱
• 透明導電薄膜的介紹與應用 • ITO薄膜的特性及製程介紹 • ITO薄膜的結晶性 V.S. 製程參數 • 公司的簡介與產品介紹