靶材行业报告（21页）

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。