TWI658163B - 靶材貼合製作方法 - Google Patents
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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
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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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℃。
- 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。
- 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。
- 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。
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