TW201925505A - 靶材貼合製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種靶材貼合製作方法，其包含分別取一靶材與一背板進行遮護作業、於靶材與背板上塗佈一第一焊料、疊置靶材於背板上、塑形第一焊料、填塞第二焊料片、熱熔第二焊料片、及成品等步驟。藉由上述方法於靶材與背板間設有相異熔點之第一、二焊料，避免靶材於後濺鍍製程中，不會因溫度讓熱熔之第一焊料溢出，而導致製程停擺等缺失。

Description

靶材貼合製作方法

本發明係有關於靶材貼合工藝相關之技術領域，尤其是指用一種靶材貼合製作方法。

濺鍍工藝(sputtering)係指一種用來形成金屬薄膜的物理氣相沉積(PVD)方法，此方法能夠應用於液晶顯示面板、電漿顯示面板或是半導體的微型電路的製程中。

所謂的濺鍍，是利用磁場或電場使得電漿中之離子轟擊濺鍍材(target)，以造成濺鍍材表面(正面)之原子濺出，並且飛向靶材(被濺鍍物)。之後，飛向靶材的濺鍍材原子會附著於靶材表面，以在靶材表面上形成一層金屬層，當靶材不斷受到高能量的離子轟擊時，會使得靶材溫度持續升高，再加上高階產品需搭配高膜厚，因此濺鍍時間會倍增，靶材溫度也會再提高。

為使靶材在上述濺鍍製程中，其溫度能得以控制，多會配合一背板設置，藉由背板本身設置之熱交換系統(例如，液冷管)，以降低靶材之溫度，然而仍會有因溫度累積之影響，致使連接靶材與背板之焊材形成熱熔，導致焊材溢出的缺失。

習知靶材貼合技術為解決上述問題，曾有前案提出教示，例如我國專利公告第I553140號等前案所揭露者，大致 係使用焊料將濺鍍靶與背板接合之濺鍍靶-背板接合體，其特徵在於：以熔點為600~3500℃，軸向剖面形狀為圓形、橢圓形或矩形之線狀材料將濺鍍靶與背板間之焊料的外緣覆蓋。

雖說習知前案可以避免焊料露出，但仍有諸多缺失仍未完善，例如：

1.習知前案係利用高熔點之線材塞設於濺鍍靶與背板間之間隙，然而線材能塞入間隙必然小於該間隙，導致線材無法確實塞滿該間隙。

2.該間隙之大小係由焊料所形成，故不可能呈現穩定大小之間隙，故如欲以硬迫方式將線材塞入該間隙，明顯存有難度。

3.再者，以硬迫方式將線材塞入間隙，反造成對濺鍍靶與背板形成分離的推力，待焊料熱熔時反增加濺鍍靶與背板分離的分量。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本發明之主要目的，就是在於利用不同熔點之焊材作為粘劑，讓靶材於高膜厚(應用於高解析度面板)的濺鍍過程中，可因應高溫度作業環境之需求。

根據本發明上述目的，提出一種靶材貼合製作方法，其包含分別取一靶材與一背板進行遮護作業、於靶材與背板上塗佈一第一焊料、疊置靶材於背板上、塑形第一焊料、填塞第二焊料片、熱熔第二焊料片、及成品等步驟。藉由上述方法於靶材與背板間設有相異熔點之第一、二焊料，避免靶材於後濺鍍製程中，不會因溫度讓熱熔之第一焊料溢出，而導致製 程停擺等缺失。

100~700‧‧‧步驟

10‧‧‧靶材

12‧‧‧貼合面

121‧‧‧包覆區域

221‧‧‧包覆區域

22‧‧‧貼合面

20‧‧‧背板

30‧‧‧第一焊料

40‧‧‧第二焊料

H‧‧‧加熱平台

第1圖 係本發明靶材貼合製作方法示意圖。

第2圖 係本發明實施例示意圖(一)。

第3圖 係本發明實施例示意圖(二)。

第4圖 係本發明實施例示意圖(三)。

第5圖 係本發明實施例示意圖(四)。

第6圖 係本發明實施例示意圖(五)。

第7圖 係本發明實施例示意圖(六)。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明靶材貼合製作方法實施例，為便於理解本發明實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至7圖所示，本發明之靶材貼合製作方法，其包含以下步驟：

步驟100：分別取一靶材與一背板進行遮護作業；請參閱第2圖所示，針對靶材10貼合面12外之各端面，利用膠帶進行防護包覆。另針對背板20貼合面22之局部，利用膠帶進行防護包覆。實施時，靶材10係選自鉬、鋁、或無氧銅其中之一或其組合。而背板20則選自無氧銅。另外，膠帶係選自聚亞醯胺膜(Polymide)膠帶且針對靶材10貼合面12及背板20貼合面22之包覆區域121、221，以貼合面12、22外圍10~30mm 之區域為佳。又靶材10貼合面12及背板20貼合面22大小相匹配。

步驟200：於靶材與背板上塗佈第一焊料；請參閱第3圖所示，將靶材10與背板20以貼合面12、22朝上方式，放置於一加熱平台H上進行第一次預熱，當靶材10與背板20到達第一次預熱溫度時，透過超音波震盪機(圖中未示)將第一焊料30塗佈於靶材10與背板20之貼合面12、22(未防護包覆之處)。實施時，第一焊料30係選自純度99.99的銦。又上述第一次預熱時靶材10與背板20表面溫度約大於180~190℃，包覆之膠帶主要的功能僅是防護之用，避免第一焊料30與包覆區域121、221接觸。

步驟300：疊置靶材於背板上；請參閱第4圖所示，先將包覆區域121、221之膠帶移除，再將靶材10貼合面12對合於背板20之貼合面22疊設，並調整靶材10相對背板20至預定位置。

步驟400：塑形第一焊料；請參閱第5圖所示，取一厚度約0.25mm的刮板(圖中未示)，沿著靶材10與背板20間的第一焊料30外周側深入約5~15mm，將此區域之第一焊料30局部刮除，而形成一凹陷間隙32。實施時，刮板可選自紙板。

步驟500：填塞第二焊料片；請參閱第6圖所示，取一厚度界於0.1mm~0.5mm之第二焊料片40，沿著靶材10與背板20間之凹陷間隙32進行填補，以消除靶材10與背板20間之凹陷間隙32。實施時，可配合矽膠片輕推第二焊料40至靶材10與背板20間之凹陷間隙32，並使凹陷間隙32被填滿。另外，第二焊料片40係選自比例Sn：Zn=9：1的錫鋅合金。

步驟600：熱熔第二焊料片；請參閱第7圖所示， 繼續進行第二次預熱，讓第二焊料片40形成熱熔，最終第二焊料40、第一焊料30、靶材10與背板20彼此因金屬間作用力於冷卻後形成合金(如第7圖所示)，進而達到焊合目的。實施時，第二焊料片40形成熱融過程中，可搭配矽膠片塑形圍堵使其停留在間隙32內，第二次預熱溫度界於190~200℃。

步驟700：成品；加熱平台H降溫並使置於其上之第一、二焊料30、40、靶材10及背板20冷卻至室溫後即完成。

藉由上述貼合步驟形成之靶材應用於高膜厚(高解析度面板)的濺鍍製程時，緃使製程環境溫度上升導致第一焊料30被熔化時，由於濺鍍過程中累積溫度不會高於第二焊料片40之熱熔溫度，故第二焊料片40則對熱熔之第一焊料30形成了圍堵，避免溢出迫使製程的中斷，更可維持靶材10與背板20之連結力，避免靶材10變形或脫離背板40。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

Claims (10)

1. 一種靶材貼合製作方法，其包括：(a)分別取一靶材與一背板進行遮護作業；利用膠帶分別針對靶材貼合面外之各端面，及背板對貼合面之局部進行防護包覆；(b)於靶材與背板上塗佈一第一焊料；將靶材與背板以貼合面朝上方式，放置於一加熱平台上進行第一次預熱，並於靶材與背板之貼合面、上塗佈第一焊料使其形成熱熔狀；(c)疊置靶材於背板上；移除膠帶後以靶材貼合面對合疊置於背板貼合面上，並調整靶材相對背板預定位置；(d)塑形第一焊料；取一刮板沿靶材與背板間之第一焊料外周側局部刮除，以形成一凹陷間隙；(e)填塞第二焊料片；取至少一熔點高於第一焊料之第二焊料片，沿著靶材與背板間之凹陷間隙填補，以消除靶材與背板間之凹陷間隙；(f)熱熔第二焊料片；進行第二次預熱讓第二焊料片形成熱融，最終第二焊料、第一焊料、靶材與背板彼此因金屬間作用力於冷卻後形成合金；(g)成品；加熱平台H降溫並使其上之第一、二焊料、靶材及背板冷卻至室溫後即完成貼合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之靶材貼合製作方法，其中凹陷間隙之深度約5mm~15mm。
3. 如申請專利範圍第2項所述之靶材貼合製作方法，其中第二焊料片之厚度界於0.1mm~0.5mm。
4. 如申請專利範圍第3項所述之靶材貼合製作方法，其中該第一焊料係透過一超音波震盪機進行塗佈。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之靶材貼合製作方法，其中刮板係選自厚度約0.25mm之紙板。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之靶材靶材貼合方法，其中第一焊料係選自純度99.99的銦，而第二焊料片係選自比例Sn：Zn=9：1的錫鋅合金。
7. 如申請專利範圍第6項所述之靶材靶材貼合方法，其中第一次預熱溫度大於180~190℃，而第二次預熱溫度界於190~200℃。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之靶材貼合製作方法，其中靶材係選自鉬、鋁、或無氧銅其中之一或其組合。
9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之靶材靶材貼合方法，其中背板係選自無氧銅。
10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之靶材靶材貼合方法，其中第二焊料熔過程中，可選擇性搭配矽膠片塑形圍堵使其停留在間隙內。