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技术文章
金属靶材分类
上海矽诺国际贸易有限公司2020-04-28点击2979次
用于制作薄膜晶体管液晶显示面板的金属靶材,以铝靶、铜靶、钼靶和钼铌合金靶为主,部分平板显示企业也会用到钛靶、钽靶、铌靶、铬靶以及银靶等。但由于各家企业所采用的溅射工艺不同,其所选的溅射靶材也有区别,例如,京东方用铜靶、铝靶、钼靶和钼铌靶,韩国三星用钽靶、钛靶,但不用钼铌靶,中电熊猫用钛靶,但不用钼靶、钽靶等。本文主要以铝靶、铜靶、钼靶以及钼铌合金靶为主要研究讨论对象,具体如图2 所示。
供应格局
( 1) 铝靶: 目前国内液晶显示行业用铝靶材主要被日资企业主导。
外企方面: 爱发科电子材料( 苏州) 有限公司大约占据国内50%左右的市场份额。其次,住友化学也占有一部分市场份额。国产方面: 江丰电子从2013 年左右开始介入铝靶材,目前已大批量供货,是国产化铝靶材的龙头企业。另外,南山铝业、新疆众和等企业也具备高纯铝的生产能力。
( 2) 铜靶: 从溅射工艺的发展趋势上来讲,对铜靶材的需求比例一直在逐步增加,加之,近几年国内液晶显示行业的市场规模一直在不断扩大,因此,平板显示行业对铜靶材的需求量将继续呈上升趋势。外企方面: 爱发科电子材料( 苏州) 有限公司几乎垄断着国内铜靶材市场,市场占有率在80% 以上,且该公司近几年营收的增加额,主要来自于铜靶材销量的增加。
国产方面: 有研新材具备高纯铜原料生产能力,但没有液晶显示行业用的条形靶材生产线,目前主要致力于半导体行业用圆形靶材生产; 洛铜集团具备高纯铜生产能力但不生产靶材,且高纯铜原料价格和进口原料相比,在价格方面无明显竞争优势; 江丰电子引进海外高端人才,致力于开发高纯铜原料和铜靶材,即将批量生产。
( 3) 钼靶: 钼靶具体又分为条靶、宽靶和管靶3种,其中,4. 5 代、5. 5 代和6 代线一般使用宽幅钼靶,而8. 5 代及以上世代线用使用组合条靶或管靶。
组合条靶:外企方面: 国外的奥地利攀时、德国世泰科、日本爱发科等企业已基本退出了这部分市场。国产方面: 国内钼靶材企业主要集中在洛阳地区,其中,隆华节能下属的洛阳高新四丰电子材料有限公司占据了国内60% 多的市场份额,另外,洛阳高科钼钨材料有限公司占据了国内大约10% 左右的市场份额。
宽幅钼靶:外企方面: 国外的攀石、世泰科等企业基本垄断着国内宽幅钼靶材市场。
国产方面: 截止2017 年底,国产化的宽幅钼靶材尚未在液晶显示面板生产中获得实际应用。但国内多家企业正在积极试制和验证,预计2018 年应该能够实现国产化应用。
其中,洛阳高新四丰电子材料有限公司已于2017 年3 月31 日召开宽靶技术鉴定会,但尚未在下游企业取得正式批量应用; 西安格美金属材料有限公司也在积极研制宽幅靶材,并大力拓展下游企业应用; 阿石创和金钼股份这两家上市公司利用各自在宽幅靶材轧制和靶材加工及销售方面的优势,开展紧密合作,金钼股份向阿石创销售宽幅钼靶坯和条形钼靶坯( 条形靶坯由宽幅靶坯切割而成) ,阿石创负责后续绑定等工序和成品销售工作。
钼管靶:8. 5 代线[4]用的钼管靶,每套包含12 根,每根单重约为300 kg,每套重量约为3600 kg。由于钼管靶的实际利用率约为70%,因此,每套钼管靶的成膜重量约为2500 kg。每条8. 5 代线对钼管靶的需求量约为30 × 103 kg /年。
另外,钼管靶的供应商,除了要通过其面板生产企业的认证外,还要通过钼管靶溅射设备生产商美国AKT 公司的认证,并且要被收取钼管靶售价约5%的认证费。目前,国内采用管靶溅射设备的生产线只有1 条,而且业内普遍认为钼管靶的发展空间
并不大。
( 4) 钼铌10 合金靶:钼铌10 合金作为薄膜晶体管的扩散阻隔层钼-铝-钼的重要替代材料,市场需求前景较好。但由于钼原子与铌原子的互扩散系数差别很大,通过高温烧结后铌颗粒的位置会产生大孔洞,烧结致密度难以提高,此外,钼原子与铌原子充分扩散后会形成很强的固溶强化,导致其压延性能恶化。西部金属材料股份有限公司下属西安瑞福莱钨钼有限公司,和爱发科电子材料( 苏州) 有限公司合作,经多次试验攻关,已于2017 年成功轧制出了氧含量小于1000 × 10 - 6,致密度达99. 3%的Mo-Nb 合金靶坯。