靶材制造技术

History Turnover Break Even 250 Million
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濺鍍法之演進
19世紀末利用濺鍍Al在玻璃上形成光反射膜 1930年用於黑膠片之母片製造濺鍍黃金膜 1939年飛利浦研究所發表利用磁石裝置於濺鍍上可以 增加濺鍍效率 1960年開始工業應用
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Sputtering分類
DC二極法 AC二極法 RF二極法 三或四極熱電子電漿法
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常用的靶材材料
應用市場 (Apply Market Field) 光/磁儲存媒體
(Optical-Magnetic Data Storage)
被動元件及微電子元件
(Passive & Micro-electronic Component)
工具/裝飾鍍膜
(Tool & Decorative Coating)
Uniformity 電性與磁性 光學性質
薄膜之化學性質
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濺鍍率
濺鍍率會因下述條件而改變 靶材材質 濺鍍功率 濺鍍參數 靶材物化性質
DVD sprinter: ZnS-SiO2: 120A/s AIST:100A/s Al-Ti:330A/s
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膜均勻度
靶材與基板面積比 電漿密度 基板是否旋轉 靶材磁鐵排列 靶材物化特性
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靶材品質不良對濺鍍製程造成 之影響
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國內靶材未來主要發展方向
高等製程能力建立
高清淨合金融製能量 先進粉末燒結製程開發 高清淨合金檢驗技術
靶材回收再製技術 LCD與半導體靶材研發
大型靶材製作 大面積接合製程研發 高清淨合金靶材 高熔點合金靶材
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國內靶材未來主要發展方向
ODS方面
DVD-R高倍速反射層靶材開發 DVD±RW高倍速靶材研發 藍光光碟用靶材
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磁控法
對向陰極法 離子束濺鍍法 ECR電漿法
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磁控濺鍍法
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靶材種類簡介
依材料別可區分為 金屬類 陶瓷類
依濺鍍方式別可分為 交流濺鍍靶 直流濺鍍靶
依應用之用途可分為
依形狀設計可分為 一體成型靶 接合靶
依製程別可分為 鎔鑄鍛造靶 粉末成型靶
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靶材產品應用領域
(電)被動元件/微電子元件 (E-passive / Micro-electro
平面顯示器鍍膜
(Flat Panel Display)
半導體元件鍍膜
(Semi-Conductive Film)
光學元件鍍膜
(Optical Device)
薄膜工程應用材料
(Thin Film Target Materials)
Ag, Ag alloy, Al, AlTi, AlCr, Cu alloy, Si, ZnS-SiO2, , Phase Change Target….. Variety Ni-Base alloy (Ni, NiCr, NiCu, NiTi, NiV…), Al alloy, Cr, Ta, Sn, In, ……
Al, Ti, TiAl, Cr, Zr, Graphite, Stainless Target
Ag, Ag alloy, Al, Al alloy, Cr, Cu, In, Sn, Zn, ITO,TiO2, Si, SiO2…… Al, AlSi, AlCu, AlSiCu, Cu, NiCr, Ti, Mo……
DVD sprinter
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織構方向對膜厚均勻性的影響
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靶材與濺鍍製程
靶材成分直接影響薄膜的成分 靶材組織影響濺鍍效率與薄膜厚度分布 靶材的缺陷通常會造成局部的放電現象 靶材含氣量會影響電漿的組成,進一步影響薄膜的組成與生 成物 靶材的孔隙率會影響靶材的濺鍍率 靶材的阻值會影響電漿的電壓與電流大小,進一步造成濺鍍 率的改變甚至薄膜成分改變 靶材的形狀設計影響電漿密度分布進一步影響濺鍍率 靶材的壽命與組織,密度及濺鍍率息息相關
Si, SiO2, Ti, TiO2, Zr, ZrO2, Ta, NiCr, Cr……
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16
商用靶材介紹
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靶材的特性參數
化學特性
純度 成分偏差
物理特性
晶粒尺寸 組織特性 缺陷種類 導電性 磁性
機械特性
外觀尺寸 強度剛性
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一般靶材之製程
靶胚 接合 背板
金金屬屬 陶陶瓷瓷
熔煉 鑄造 鍛造
Component)
光學元件薄膜材料 (Photo Device Film)
光/磁儲存媒體材料 (Optical- Magnetic
Digital Storage)
薄膜工程 應用材料
(Application Mat. Of Thin film tech.
平面顯示器薄膜材料 (Plane Display Board)
Monoblock target
加工成形
靶胚與背板 接合
超音波 X-ray檢查
粉末處理 熱壓燒結
Bonding type target
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靶材主要製程分類
熔鑄製程
多用於金屬材質
粉末成型製程
用於非金屬材質或是不易冶煉之金屬
接合製程
針對靶材機械強度不佳或是無法導電之材料
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靶材製程選擇的主要考量因素
♦靶材接合服務: 提供超過100種材料之各式尺寸靶材接合 ♦光學元件薄膜材料:Applied on Photo Device
♦平面顯示器靶材:Applied ed on Semi-con film
2000/E 2001/6 2001/E
♦ Management Road Map
材料特性要求 晶粒尺寸 化學清淨度 成分精準度
原材料來源 塊材 粉末
單價
材質特性 鑄造性 鍛造性 氧化 加工性 物性與化性
製程成本與量產性
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靶材三大製造技術
金屬熔煉技術 粉體燒結技術
銲接技術
高純度金屬 熔鑄鍛技術
粉末製造及 熱壓燒結技術
靶材接合技術
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靶材特性對於薄膜製程之影響
濺鍍率 薄膜之物理性質
工具/裝飾鍍膜材料 (Tool & Color Coating)
半導體鍍膜材料 (Semi. Conductive Film)
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Leybold’s cluster sputtering coater
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Source(DC & RF)
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Mask
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激發電漿
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Coating process
靶材製造技術簡介
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內容
靶材簡介 常見之靶材製程 靶材與濺鍍製程之關係 靶材之未來發展
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靶材產品
CD-R, DVD-R, CD-RW, DVD-RW Targets
Some examples of Bonding Target
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Products Road Map
♦光記錄媒體靶材料: Applied on CD-R, RW; DVD-R,RW, -9 ♦被動元件用靶材料: Applied on Chip-R
00’/03 00’/08 00’/end 01’/03
2002/6
01’/08
2002/E
2003/E
01’/end 02’/08 02’/end
TTMC Start First order of CD-R Target
sale
CSC
Break
management Even ,
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