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靶材行业报告(21页)

行业报告下载 2021年02月24日 05:23 1 管理员

靶材是在溅射过程中被高速金属等离子体流轰击的目标材料,是制备功能薄膜的原 材料,又称“溅射靶材”,纯度为99.95%以上,更换不同靶材可得到不同的膜系,实现 导电或阻挡等功能。当前靶材发展趋势是高溅射率、晶粒晶向控制、大尺寸、以及高 纯金属。靶材纯度要求高,其中薄膜太阳能电池与平板显示器要求纯度为4N,集成电路芯片要 求纯度为6N。金属提纯的主要方式有化学提纯与物理提纯,化学提纯主要分为湿法提 纯与火法提纯,通过电解、热分解等方式析出主金属。物理提纯则是通过蒸发结晶、 电迁移、真空熔融法等步骤提纯得到主金属。再经过焊接、机械加工、清洗干燥、真空包装等工序。靶材制造涉及的工序 精细繁多,技术门槛高、设备投资大,具有规模化生产能力的企业数量相对较少。 制造方法主要有熔炼法与粉末冶金法:熔炼法主要有真空感应熔炼、真空电弧熔炼、 真空电子束熔炼等方法,通过机械加工将熔炼后的铸锭制备成靶材,该方法得到的靶 材杂质含量低、密度高、可大型化、内部无气孔,但若两种合金熔点、密度差异较大 则无法形成均匀合金靶材。

粉末冶金法主要有热等静压法、热压法、冷压-烧结法三 种方法,通过将各种原料粉混合再烧结成形的方式得到靶材,该方法优点是靶材成分 较为均匀、机械性能好,缺点为含氧量较高。在溅射镀膜过程中,溅射靶材需要安装在机台中完成溅射反应。溅射机台专用性强、 精密度高,市场长期被美国、日本跨国集团垄断。 就镀膜而言,主要工艺有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。1)PVD 技术 是目前主流镀膜方法,其中的溅射工艺在半导体、显示面板应用广泛。PVD 技术分为 真空蒸镀法、溅镀法和离子镀法。三种方法各有优劣势:真空蒸镀法对于基板材质没 有限制;溅镀法薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜好;离子镀法的绕镀能力强,清洗 过程简化,但在高功率下影响镀膜质量。不同方法的选择主要取决于产品用途与应用 场景。2)CVD 技术主要通过化学反应生成薄膜。在高温下把含有薄膜元素的一种或 几种气相化合物或单质引入反应室,在衬底表面上进行化学反应生成薄膜。

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