PVD镀膜材料

2017年PVD镀膜材料行业分析报告 2017年11月

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目录

1PVD镀膜两大主流：溅射镀膜和真空蒸发镀膜.........5 1.1溅射镀膜和溅射靶材....................5 1.2真空蒸发镀膜和蒸镀材料.....................10 2溅射靶材市场容量巨大，景气度不断增加..........14 2.1市场容量分析..............................14 2.2半导体行业：发展迅猛，需求旺盛...............15 2.3平板显示行业：稳定增长，前景广阔...............19 2.4太阳能行业：高速发展，井喷增长...............22 2.5光学元器件行业：多元驱动，稳步发展............24 3PVD镀膜行业竞争格局：美、日垄断，中国崛起.........27 3.1溅射靶材被美、日、德跨国企业垄断...............27 3.2大陆OLED产线如雨后春笋，蒸镀设备一机难求......29 3.3政策利好国内厂商，有望松动垄断格局..

PVD真空镀膜机作业指导书

一．开机

1. 检查水路是否畅通，确定冷却塔、激进泵是否正常工作（水压需达到0.4Mpa以上）。

2. 检查气路是否畅通，确定空压机是否正常工作（气压需达到0.5Mpa）。

3．开启电源开关，打开《开机》、《维持泵》开关，待真空计的热偶计读数在10pa以下时，打开《扩散泵温控仪1、2》，《扩散泵1、2》四个开关。即扩散泵升温（大约1小时左右）。

4. 距加热时间约10分钟左右，开启低温捕集器，待6分钟冷却时间过后，按《F1》启动低温捕集器。待温控仪上的设定温度达到时，即可正常生产操作。

二．生产操作

1. 确定真空室内膜料、离子源灯丝、工件架已按要求放置完毕。

2. 开启《粗抽泵》，将抽气手自动档切换至自动档，打开《自动抽气》开关，待真空室大门吸合即可。

3. 当罗茨泵自动开启时，按低温捕集器《F2》，开启捕集器制冷功能。

4. 此操作应工艺的不同而有较大的变化，此处不一一详述，即为口述。

5. 工艺完成后，关闭电子枪、离子源（必须先归零灯丝电

流，再关电源）等开关，打开《自动充气》开关，待精抽阀闭合后，将抽气手自动档切换至手动档（此处必需注意除维持泵、扩散泵、粗抽泵、开机这四个开关是按下去的外，其他开关都不可按下，以免操作失误造成扩

氧化物蒸发镀膜材料材料名称 三氧化二铝 化学符号 Al2O3 纯度 99.99% 熔点 (oC) 2045 1620 820 2600 2600 2435 1326 2812 1565 1565 2350 密度 透明波段 (g/ cm3) 4 8.9 7.3 7.3 5.2 6.3 9.7 7.1 5.24 7.4 折射率 规格 半透明颗粒(1-3mm, 3-6mm),压片 (Dia10mm) 颗粒，粉末，压片 白色颗粒，压片 (Dia10mm) 黄色颗粒，压片(直径30或10mm) 浅棕色颗粒，压片(直径30或10mm) 性能 适于电子枪蒸发，形成光滑致 密膜层，抗化学腐蚀。 用于镀制透明导电膜。 -用热蒸发或溅射较好。蒸气有 毒。 适于电子枪蒸发或钨舟。 0.17-9um n=1.6-1.65 -0.4um0.4611um 0.4611um -n=2.5 n=2.2 n=2.2 氧化锡掺氧化 (Sb:SnO2)(AT 99.90% 锑 O) 钛酸钡 BaTiO3 99.99% 三氧化二铋 二氧化铈 二氧化铈 三氧化二铬 氧化铜 氧化镝 氧化铒 氧化铕 氧化钆 二氧化铪 氧化钬 三氧化二铟 氧化铟掺氧化 锡 三氧化二铁 四氧化三铁 氧化钆

Pvd工艺流程

涂层技术及工艺流程涂层技术及工艺流程涂层技术及工艺流程涂层技术及工艺流程 1.真空涂层技术的发展 真空涂层技术起步时间不长，国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。由于 该技术需在高温下进行(工艺温度高于 1000oC)，涂层种类单一，局限性很大，因此，其发展初期未免差强人意。 到了上世纪七十年代末，开始出现 PVD(物理气相沉积) 技术，为真空涂层开创了一个充满灿烂前景的新天地，之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展，究其原因，是因为其在真空密封的腔体内成膜，几乎无任何环境污染问题，有利于环保;因为其能得到光亮、华贵的表面，在颜色上，成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色，可谓五彩缤纷，能够满足装饰性的各种需要;又由于 PVD 技术，可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层，应用在工装、模具上面，可以使寿命成倍提高，较好地实现了低成本、高收益的效果;此外， PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点，几乎可以在任何基材上成膜，因此，应用范围十分广阔，其发展神速也就不足为奇。 真空涂层技术

1、在膜系中，光学厚度为四分之一长中心波长的膜层，对中心波长的反射率没有影响。 这个膜层称为虚设层。

2、测量薄膜器件的反射率、透过率等光谱特性曲线的常用仪器为分光光度计。

3、任何一个复杂的薄膜系统，其反射率的计算问题都可以通过其等效界面对应的等效光学 导纳进行计算。

4、偏振中性分束棱镜的设计原理，利用的是光束倾斜入射时的偏振效应。

5、在截止滤光片中，通常把抑制短波区，透射长波区的滤光片称为长波通滤光片。 6、在截止滤光片中，通常把抑制长波区，透射短波区的滤光片称为短波通滤光片。 7、光学真空镀膜机大多数是热蒸发真空镀膜设备，主要由三大鄱分组成：真空系统、热蒸 发系统、膜厚控制系统。

8、光学真空镀膜机的膜厚控制系统通常包括光学膜厚控制仪、石英晶体振荡膜厚控制仪。 9、光学膜厚控制系统对膜厚的监控是根据光学信号的极值点来判断膜层厚度。

10、石英晶体振荡膜厚控制系统监控膜厚主要是利用了石英晶体的压电效应和质量负荷效 应。

11、光学薄膜制备过程中常用的热蒸发方式为电阻蒸发、电子枪蒸发。

12、光学真空镀膜机中用于测量真空度的仪器是真空计，包括电偶真空计和电离真空计两种。 13、影响薄膜器件光学性能的膜层光学参数是膜层的折射率

ITO镀膜教材

第一章

第二章

第三章

第四章

第五章 ITO玻璃教育訓練教材

ＬＣＤ簡介 ＩＴＯ玻璃

２〃１ ＩＴＯ玻璃簡介

２〃２ ＩＴＯ玻璃製造流程 ２〃３ ＩＴＯ玻璃生產管理

切割及裂片作業說明

３〃１ 製程簡介

３〃２ 治具規格說明

３〃３ 製程操作說明及製程條件設定 ３〃４ 機台故障排除ˋ停電處理程序 ３〃５ 品質自主檢查 ３〃６ 其它注意事項

磨邊及倒角作業說明

４〃１ 製程簡介

４〃２ 治具規格說明 ４〃３ 製程條件

４〃４ 機台操作及故障排除 ４〃５ 品質自主檢查 ４〃６ 其它注意事項

清洗作業說明

５〃１ 製程簡介

５〃２ 洗淨配藥方法 ５〃３ 製程條件

５〃４ 機台操作及故障排除 ５〃５ 品質自主檢查 ５〃６ 其它意事項

ITO镀膜教材

第六章 拋光作業說明 2.1拋光玻璃作業流程簡介 2.2拋光原理

2.3拋光玻璃之規格

第七章 機台簡介與製程條件設定 2.1拋光機台簡介 2.2製程條件設說明

第八章 拋光五大控制因素 3.1 P.P的管理 3.2 Pad的管理

3.3 template的管理 3.4研磨劑的管理 3.5振幅的管理

第九章 機台操作與拋光作業注意事項 4.1作業前之確認事項 4.2機台操作

4.3拋光作業注意事項 4.4破片處理程序

第十章 研磨劑測量及Pad

专业实验（1）

干涉法测厚实验

一、 实验目的

薄膜厚度对薄膜的各种性质有着较大的影响。测量薄膜厚度的方法有许多种，如称重法、石英晶体振荡法、台阶仪法等。

本实验的目的是用干涉显微镜测量膜厚。通过本门实验，要求学生掌握如下几点：①对干涉显微镜结构有较系统的了解；②了解干涉显微镜各组件的功能；③掌握麦克尔逊干涉仪工作原理；④掌握光学显微镜放大、测量机制；⑤掌握干涉法测量膜厚基本原理；⑥掌握干涉显微镜的基本操作。

二、预习要求

要求学生在实验之前，认真学习干涉法测厚实验讲义，在任课教师讲述之前，对干涉显微镜结构、原理以及用干涉显微镜测量薄膜厚度的操作规程有初步的了解。

三、实验所需仪器设备

实验主要使用的仪器为6JA型干涉显微镜，以下为其用途及结构介绍： 1. 用途

干涉显微镜是用来测量精密加工零件表面(平面、圆柱等外表面)光洁度的仪器。也可以用来测量零件表面刻线、刻槽镀层(透明)等深度。

仪器配以各种附件，还能测量粒状、加工纹路混乱的表面以及低反射率的工件表面。同时还能将仪器安置在工件上，对大型工件表面进行测量。

仪器测量表面不平深度范围为1~0.03微米，用测微目镜和照相方法来评定▽10~▽14光洁度的表面。

本仪器适用于厂矿企业计量室，

专业实验（1）

干涉法测厚实验

一、 实验目的

薄膜厚度对薄膜的各种性质有着较大的影响。测量薄膜厚度的方法有许多种，如称重法、石英晶体振荡法、台阶仪法等。

本实验的目的是用干涉显微镜测量膜厚。通过本门实验，要求学生掌握如下几点：①对干涉显微镜结构有较系统的了解；②了解干涉显微镜各组件的功能；③掌握麦克尔逊干涉仪工作原理；④掌握光学显微镜放大、测量机制；⑤掌握干涉法测量膜厚基本原理；⑥掌握干涉显微镜的基本操作。

二、预习要求

要求学生在实验之前，认真学习干涉法测厚实验讲义，在任课教师讲述之前，对干涉显微镜结构、原理以及用干涉显微镜测量薄膜厚度的操作规程有初步的了解。

三、实验所需仪器设备

实验主要使用的仪器为6JA型干涉显微镜，以下为其用途及结构介绍： 1. 用途

干涉显微镜是用来测量精密加工零件表面(平面、圆柱等外表面)光洁度的仪器。也可以用来测量零件表面刻线、刻槽镀层(透明)等深度。

仪器配以各种附件，还能测量粒状、加工纹路混乱的表面以及低反射率的工件表面。同时还能将仪器安置在工件上，对大型工件表面进行测量。

仪器测量表面不平深度范围为1~0.03微米，用测微目镜和照相方法来评定▽10~▽14光洁度的表面。

本仪器适用于厂矿企业计量室，

PVD 金属化工艺

引 言

本文主要结合在线金属化工艺，讲述了PVD的工作原理、工艺条件以及工艺参数，并结合实际生产过程中一些常见问题及解决方法。讲述了金属化材料的一些特性及其在实际中的应用。

1 概述

1.1 薄膜沉积技术

薄膜沉积技术已发展为二个主要方向：（1）化学气相沉积 （ Chemical Vapor Deposition），简称为CVD（2）物理气相沉积 （ Physical Vapor Deposition），简称为PVD。PVD沉积技术有蒸镀（Evaporation Deposition） 和溅镀（Sputtering Deposition）二种，前者通过被蒸镀物体加热，利用被蒸镀物在高温（接近其熔点）时的饱和蒸气压，来进行薄膜沉积的；后者是利用等离子体中的离子，对被溅镀物体电极（即：靶材）轰击，使靶面原子脱离靶材运动到圆片表面沉积成膜。

2．溅射工艺的优点

用高能粒子对某种物质表面轰击出原子的物理过程叫溅射。在大规 模IC的生产过程中，溅射法与蒸镀法相比有如下优点：

（1）解决了大园片上沉积薄膜厚度均匀性问题。 （2）溅射形成的膜与衬底之间黏附性好。

大面积磁控溅射工艺

1、介绍

在玻璃或卷材上制备的用于建筑、汽车、显示器和太阳能应用的光学多层膜是利用反应磁控溅射以具有可重复的稳定的高沉积率进行生产的。在整个基底宽度上的良好膜厚均匀性和适当的工艺长期稳定性是为了满足生产要求所必须的。动态沉积率（镀膜机的生产率），膜的化学成分和工艺稳定性（包括膜厚分布的临界参数和起弧行为）都需要使用对于大面积光学镀膜的先进的工艺稳定技术。这意味着对于研制的高要求存在于大面积反应磁控溅射工艺。对于把在实验室条件下开发的工艺转移到大规模工业镀膜机这个过程存在着很大的风险性。为了克服这个升级问题，研制生产安装了一台工业规模试验型设备。该设备可以处理的基底宽达到3.2m。

除了对于反应溅射的工艺稳定性方面的简单的介绍外，本文还包括了一个对于我们这台用于磁控溅射研究和开发的工业规模实验型镀膜机的介绍。这将使用关于在该设备中获得的氧化锌和二氧化钛工艺的改善的结果来进行说明。

2、反应溅射的工艺稳定性

反应溅射工艺是以滞后现象作为表征的。自稳定工作点只存在于金属模式和反应模式。存在的自稳定范围必须扩大到过渡范围以保证工业镀膜设备的生产运作。下面将介绍等离子体发射控制器的在这方面的使用。