國內濺射靶材行業發展現狀

聶鵬

摘 要：濺射鍍膜是指物體被離子撞擊時，被濺射飛散出，因被濺射飛散的物體附著于目標基板上而制成薄膜的過程。濺射靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標材料。濺射靶材的質量對濺射薄膜的品質具有重要影響，針對這個問題，本文主要介紹國內磁控濺射靶材的行業發展狀況。

關鍵詞：濺射；靶材；行業發展；競爭格局

一、國內靶材行業發展現狀概述

受到發展歷史和技術限制的影響，濺射靶材行業在國內起步較晚，目前仍然屬于一個較新的行業。與國際知名企業生產的濺射靶材相比，國內濺射靶材研發生產技術還存在一定差距，市場影響力相對有限，尤其在半導體芯片、平板顯示器、太陽能電池等領域，全球高純濺射靶材市場依然被美國、日本的濺射靶材生產廠商所控制或壟斷。隨著濺射靶材朝著更高純度、更大尺寸的方向發展，國內濺射靶材生產企業只有不斷進行研發創新，具備較強的產品開發能力，研制出適用不同應用領域的濺射靶材產品，才能在全球濺射靶材市場中占得一席之地。

半導體芯片、平板顯示器、太陽能電池等下游工業對產品的品質和穩定性等方面有較高的要求，為了嚴格控制產品質量，下游客戶尤其是全球知名廠商在選擇供應商時，供應商資格認證壁壘較高，且認證周期較長。國內高純濺射靶材企業要進入國際市場，首先要通過部分國際組織和行業協會為高純濺射靶材設置的行業性質量管理體系標準。下游客戶往往還會根據自身的質量管理要求再對供應商進行合格供應商認證。認證過程主要包括技術評審、產品報價、樣品檢測、小批量試用、批量生產等幾個階段，認證過程相當苛刻，從新產品開發到實現大批量供貨，整個過程一般需要2-3年時間。為了降低供應商開發與維護成本，保證產品質量的持續性，濺射靶材供應商在通過下游客戶的資格認證后，下游客戶會與濺射靶材供應商保持長期穩定的合作關系，不會輕易更換供應商，并在技術合作、供貨份額等方面向優質供應商傾斜。

近年來，受益于國家從戰略高度持續地支持電子材料行業的發展及應用推廣，我國國內開始出現少量專業從事高純濺射靶材研發和生產的企業，并成功開發出一批能適應高端應用領域的濺射靶材，為高純濺射靶材大規模產業化提供了良好的研發基礎和市場化條件。通過將濺射靶材研發成果產業化，積極參與濺射靶材的國際化市場競爭，我國濺射靶材生產企業在技術和市場方面都取得了長足的進步，改變了高純濺射靶材長期依賴進口的不利局面。

二、行業技術水平及特點

1、技術水平及特點

先進技術是保證行業快速發展的重要條件。高純濺射靶材制造是一個多學科知識綜合運用、先進技術和手段融合的高科技行業，涉及金屬提純、材料科學、信息技術等領域融合應用，技術含量豐富。半導體芯片是高純濺射靶材的主要應用領域之一，對濺射靶材的技術要求苛刻。

近年來，隨著信息技術的飛速發展，對高純濺射靶材提出了新的技術挑戰，濺射靶材中的晶粒、晶向對濺射薄膜的制備和性能有很大的影響，濺射靶材的晶粒、晶向主要通過反復的塑性變形、熱處理工藝進行調整和控制[1]，為了保證薄膜質量及參數的一致性，必須對濺射靶材加工過程進行精細控制，保證同一靶材微觀結構的均質性以及不同批次靶材之間質量的穩定性。

2、技術發展趨勢

（1）提高濺射靶材利用率

由于濺射離子不規則的作用關系，濺射靶材在濺射過程中容易產生不均勻的沖蝕現象，從而造成濺射靶材的利用率普遍偏低。近年來，通過改善濺射機臺和加強產品研發，使得濺射靶材的利用率有所提高，但仍然有很大的提升空間。

（2）精確控制濺射靶材晶粒晶向

當濺射靶材受到高速度能的離子束流轟擊時，由于濺射靶材內部空隙內存在的氣體突然釋放，造成大尺寸的濺射靶材微粒飛濺，這些微粒的出現會降低濺射薄膜的品質甚至導致產品報廢。在濺射過程中，濺射靶材中的原子容易沿著特定的方向濺射出來，而濺射靶材的晶向能夠對濺射速率和濺射薄膜的均勻性產生影響，終決定產品的品質，因此，獲得一定晶向的靶材結構至關重要。

（3）濺射靶材大尺寸、高純度化發展

濺射靶材的技術發展趨勢與下游應用領域的技術革新息息相關。在下游應用領域中，半導體產業對濺射靶材和濺射薄膜的品質要求高，隨著更大尺寸的硅晶圓片制造出來，相應地要求濺射靶材也朝著大尺寸方向發展。濺射薄膜的純度與濺射靶材的純度密切相關，為了滿足半導體更高精度、更細小微米工藝的需求，所需要的濺射靶材純度不斷攀升，甚至達到99.9999%（6N）純度以上。

三、行業競爭格局

跨國公司競爭優勢明顯，隨著半導體工業技術創新的不斷深化，以美國、日本為代表的半導體廠商需要加強對上游原材料的創新力度，從而大限度地保證半導體產品的技術先進性，因此，美國、日本的半導體工業相繼催生了一批高純濺射靶材生產廠商，并于當前居于全球市場的主導地位[2]。以美國、日本為代表的高純濺射靶材生產企業便對核心技術執行嚴格的保密措施，導致濺射靶材行業在全球范圍內呈現明顯的區域集聚特征，生產企業主要集中在美國和日本。全球范圍內，霍尼韋爾、日礦金屬、東曹、普萊克斯、住友化學、愛發科等資金實力雄厚、技術水平領先、產業經驗豐富的跨國公司居于全球高純濺射靶材行業的領導地位，主導著全球濺射靶材產業的發展，推動行業技術的進步。

國內專業廠商興起，與跨國公司的差距逐步縮小。國內市場中，高純濺射靶材產業起步較晚。受到技術、資金和人才的限制，國內專業從事高純濺射靶材的生產廠商數量仍然偏少，企業規模和技術水平參差不齊，市場尚處于開拓初期，主要集中在低端產品領域進行競爭，在半導體芯片、液晶顯示器和太陽能電池等市場還無法與國際巨頭全面抗衡，但是依靠產業政策導向、產品價格優勢已經在國內市場占有一定的市場份額，并逐步在個別產品或領域擠占國際廠商的市場空間。目前，國內高純濺射靶材生產企業已經逐漸突破關鍵技術門檻，擁有了部分產品的規模化生產能力，形成了以江豐電子、有研新材等為代表的專業從事高純濺射靶材的生產商，正在經歷高速發展時期，上升勢頭較快，打破了濺射靶材核心技術由國外壟斷、產品供應完全需要進口的不利局面，不斷彌補國內同類產品的技術缺陷，進一步完善濺射靶材產業發展鏈條，并積極參與國際技術交流和市場競爭。

參考文獻：

[1]金永中，劉東亮，陳建.濺射靶材的制備及應用研究[J].四川理工學院學報，2005（03）：26-28.

[2]張青來，賀繼弘.濺射靶材綜述[J].上海鋼研，2002（04）：31-42.