物理气相沉积(PVD)是在真空条件下,通过低压气体或等离子体,将采用物理方法气化的材料沉积到基体表面形成薄膜的技术。物理气相沉积技术工艺简单、能耗少、无污染,使用此技术制得的薄膜具有硬度高、膜层均匀性好、化学性质稳定、耐腐蚀性好、摩擦系数低、耐磨性好、膜层寿命长等优点,是现阶段先进薄膜沉积技术之一。
物理气相沉积技术可实现微米级镀膜,能够制备金属膜、合金膜、氮化物膜、碳化物膜、氧化物膜等,例如铝膜、钛膜、锆膜、铬膜、氮化钛膜、氮化锆膜、碳化钛膜、碳氮化钛膜、氧化钛膜等。物理气相沉积技术可以在不锈钢、硬质合金、钛合金、陶瓷表面进行镀膜,可广泛应用在车床刀具、ITO膜、光伏薄膜、光学仪器、传感器、集成电路、材料等制造领域。
物理气相沉积技术主要包括真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀膜、离子镀膜、分子束外延镀膜等几大类,其中,真空蒸镀工艺简单,起步最早,发展时间最长。现阶段全球市场中,真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀膜是物理气相沉积技术中应用普及率较高的三种技术,其中,电弧等离子体镀膜成膜均匀性优、离化率高、镀膜速度快、膜层与基体结合性好,是现阶段发展最快的物理气相沉积技术。
根据新思界产业研究中心发布的
《2020-2024年中国物理气相沉积PVD市场可行性研究报告》显示,我国车床、新材料、液晶显示、半导体等产业发展迅速,使得市场对物理气相沉积技术需求不断增长,PVD设备市场规模快速扩大。2015-2019年,我国PVD设备市场规模年均复合增长率达到28%;2019年,我国PVD设备市场规模在5亿元左右;预计2024年,我国PVD设备市场规模将达到15亿元左右。
在全球市场中,PVD设备主要供应商是美国应用材料Applied Materials,其市场份额占比达到80%以上,处于绝对主导地位,其他知名度较高的供应商还有瑞士Evatec、日本爱发科等。我国PVD设备行业中,代表性企业主要是北方华创,其在国内市场中已经获得中芯国际等客户认可,并逐步进入国际供应链体系。
新思界
行业分析人士表示,我国物理气相沉积技术研究与应用起步较晚,与国际巨头相比,国内PVD设备生产企业在技术领域还存在较大差距,在国内市场中占有率低,现阶段尚不足10%。在下游市场需求的推动下,我国国产PVD设备性能与质量正在不断提升,已获得部分国内客户认可,未来我国PVD设备国产化率有望持续攀升。