平板显示在生产过程中有许多薄膜制程,而镀膜用的原材料——靶材就显得非常重要。作为国内第一个专业生产靶材的公司,欧莱集团周纪平博士在第十届中国国际显示大会做了“TFT靶材的生产和绑定技术”主题演讲
欧莱集团周纪平博士
周纪平首先谈到高层钼靶的生产。据介绍,钼是一种灰色的过渡金属,属于难熔金属。钼因具有优良的导电性、热稳定性,且其热胀系数与镀膜玻璃接近,在平板显示(FDP)领域被用作基电极涂层。在电子行业中,钼溅射靶材主要用于平面显示器、薄膜太阳能电池的电极和配线材料以及半导体的阻挡层材料。这些是基于钼的高熔点、高电导率、较低的比阻抗、较好的耐腐蚀性以及良好的环保性能。以前平面显示器的配线材料主要是铬,但随着平面显示器的大型化和高精度化,越来越需要比阻抗小的材料,可使液晶显示器在亮度、对比度、色彩以及寿命方面的性能大大提升。另外,环保也是必须考虑的问题。而钼具有比阻抗和膜应力仅为铬的1 /2的优势,而且不存在环境污染问题,因此成为了平面显示器溅射靶材的首选材料之一。
对于靶材的质量要求,周纪平介绍,“靶材的化学要求是高纯度,因为纯度如果不高的话,镀出来的膜会由于各种杂质的存在影响薄膜的性能。行业认为高纯度钼靶至少得99.95%,甚至更高。靶材除了化学纯度的要求以外,还有致密度的要求,如果致密度不好的话,由于内部孔隙的存在,会造成微粒飞溅。这是靶材致密度高的腐蚀以后轮廓比较明显,而如果靶材致密度不好,腐蚀以后轮廓就比较模糊。”
他也介绍,溅射镀膜的过程中,致密度较小的溅射靶受轰击时,由于靶材内部孔隙内存在的气体突然释放,造成大尺寸的靶材颗粒或微粒飞溅,或成膜之后膜材受二次电子轰击造成微粒飞溅。这些微粒的出现会降低薄膜品质。为了减少靶材固体中的气孔,提高薄膜性能,一般要求溅射靶材具有较高的致密度。对钼溅射靶材而言,其相对密度应该在98%以上。而铝靶也存在质量要求,包括化学纯度、致密度、尺寸公差等方面的数据要求。
周纪平介绍,绑定是钎焊剂将靶材和背板或背管连接起来,这是靶材绑定的质量要求。“欧莱靶材至今为止已经有十几年的历史,是国内第一家专业生产靶材的公司。经过最近四年的艰苦努力,8代液晶面板用大型靶材成功下线。近几年欧莱靶材投资购买了很多用于提高生产能力和质量的各种设备,包括万吨冷等静压机、超高温烧结炉、真空中频熔炼炉、空气锤、热轧机、大型真空热处理炉等。
对于欧莱未来发展定位,周纪平介绍,“欧莱现正在致力于各种TFT行业用靶材的制造国产化工作。提高靶材产品质量、降低用户的靶材使用成本永远是我们的责任。”
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