鍍膜的主要工藝有物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)。(1)PVD 技術是目 前主流鍍膜方法,其中的濺射工藝在半導體、顯示面板應用廣泛。PVD 技術分為真空蒸鍍法、 濺鍍法和離子鍍法。三種方法各有優劣勢:真空蒸鍍法對於基板材質沒有限制;濺鍍法薄膜 的性質、均勻度都比蒸鍍薄膜好;離子鍍法的繞鍍能力強,清洗過程簡化,但在高功率下影 響鍍膜質量。不同方法的選擇主要取決於產品用途與應用場景。(2)CVD 技術主要通過化 學反應生成薄膜。在高溫下把含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質引入反應室,在 襯底表面上進行化學反應生成薄膜。製造加工:塑性變形、熱處理、控制晶粒取向:需要根據下游應用領域的性能需 求進行工藝設計,然後進行反覆的塑性變形、熱處理,需要精確地控制晶粒、晶向等關鍵指 標,再經過焊接、機械加工、清洗乾燥、真空包裝等工序。靶材製造涉及的工序精細繁多, 技術門檻高、設備投資大,具有規模化生產能力的企業數量相對較少。靶材製造的方法主要 有熔煉法與粉末冶金法。熔煉法主要有真空感應熔煉、真空電弧熔煉、真空電子束熔煉等方 法,通過機械加工將熔煉后的鑄錠製備成靶材,該方法得到的靶材雜質含量低、密度高、可 大型化、內部無氣孔,但若兩種合金熔點、密度差異較大則無法形成均勻合金靶材。

粉末冶 金法主要有熱等靜壓法、熱壓法、冷壓-燒結法三種方法,通過將各種原料粉混合再燒結成形 的方式得到靶材,該方法優點是靶材成分較為均勻、機械性能好,缺點為含氧量較高。終端應用:1)半導體晶元:單元器件中的介質層、導體層與保護層需要鉭、鎢、 銅、鋁、鈦等金屬。2)平板顯示器件:為了保證大面積膜層的均勻性,提高生產率和降低 成本,濺射技術鍍膜需要鉬、鋁、ITO 等材料;3)薄膜太陽能電池——第三代,濺射鍍膜 工藝是被優先選用的製備方法,靶材是不可或缺的原材料;4)計算機儲存器:磁信息存儲、 磁光信息存儲和全光信息存儲等。在光碟、機械硬碟等記錄媒體,需要用鉻基、鈷基合金等 金屬材料。銅、鋁、鉬、ITO 是應用最廣的靶材。(1)根據形狀分類,主要有長靶、方靶與圓靶。 (2)按化學成分分類,主要有單質金屬靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材。(3)按應用領 域分類,主要有半導體用靶材、平板顯示用靶材、太陽能電池用靶材等。 高純濺射靶材集中應用於平板顯示、信息存儲、太陽能電池、晶元四個領域,合計佔比 達 94%。晶元認證對靶材要求最為嚴格。(1)晶元靶材是製造集成電路的關鍵原材料,也是 技術要求最高的靶材。從技術要求來看,半導體靶材要求超高純度金屬、高精密尺寸、高集 成度等,往往選取高純銅、高純鋁、高純鈦、高純鉭、銅錳合金等,集成電路晶元通常要求 鋁靶純度在 5N5 以上。(2)平板顯示靶材的原材料有高純度鋁、銅、鉬等,還有摻錫氧化 銦(ITO),主要用於高清電視、筆記本電腦等。平板顯示靶材技術要求高,它要求材料高純 度、面積大、均勻性好。平板顯示靶材通常要求鋁靶純度在 5N 以上。(3)信息存儲靶材具 備高存儲密度、高傳輸速度等特性。(4)工具改性靶材的原材料有純金屬鉻、鉻鋁合金等, 主要用工具、模具等表面強化,性能要求較高、使用壽命延長。

靶材行業報告:濺射靶材(85頁)

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