靶材行业报告（21页）

行业报告下载 2021年02月24日 05:23 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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