薄膜沉積技術(shù)是半導(dǎo)體、光伏等行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵工藝。薄膜沉積技術(shù)是指將在真空下用各種方法獲得的氣相原子或分子在基體材料表面沉積以獲得離層被膜的技術(shù)。它既適合于制備超硬、耐蝕、耐熱、抗氧化的機(jī)械薄膜，又適合于制備磁記錄，信息存儲、光敏、熱敏、超導(dǎo)、光電轉(zhuǎn)換等功能薄膜；此外，還可用于制備裝飾性鍍膜。近20年來，薄膜沉積技術(shù)得到了飛速發(fā)展，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、裝飾等領(lǐng)域。薄膜沉積技術(shù)根據(jù)成膜機(jī)理的不同，主要分為物理、化學(xué)、外延三大工藝。

● CVD設(shè)備種類繁多，當(dāng)前PECVD為主流技術(shù)，未來有望進(jìn)一步提升。CVD是指利用氣態(tài)或蒸汽態(tài)的物質(zhì)在氣相或氣固界面上發(fā)生反應(yīng)生成固態(tài)沉積物的過程，是近幾十年發(fā)展起來的制備無機(jī)材料的新技術(shù)?；瘜W(xué)氣相淀積法已經(jīng)廣泛用于提純物質(zhì)、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)無機(jī)薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物，而且它們的物理功能可以通過氣相摻雜的淀積過程精確控制。CVD鍍膜重復(fù)性和臺階覆蓋性較好，可用于SiO2、Si3N4、PSG、BPSG、TEOS等介質(zhì)薄膜，以及半導(dǎo)體、金屬（W）、各類金屬有機(jī)化合物薄膜沉積。CVD種類繁多，根據(jù)腔室壓力、外部能量等不同，可大致分為 APCVD、LPCVD、SACVD、 PECVD、MOCVD等類別。CVD設(shè)備反應(yīng)源容易獲得、鍍膜成分多樣、設(shè)備相對簡單、特別適用于在形狀復(fù)雜的零件表面和內(nèi)孔鍍膜。

● PVD設(shè)備沉積速度快、沉積溫度低、物理手段對環(huán)境友好、更適應(yīng)硬質(zhì)合金精密復(fù)雜刀具的涂層。PVD是指在真空條件下利用高溫蒸發(fā)或高能粒子等物理方法轟擊靶材，使靶材表面原子“蒸發(fā)"并沉積在襯底表面，沉積速率高，一般適用于各類金屬、非金屬、化合物膜層的平面沉積。按照沉積時物理機(jī)制的差別，物理氣相沉積一般分為真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)、真空濺射鍍膜、離子鍍膜和分子束外延等。近年來，薄膜技術(shù)和薄膜材料的發(fā)展突飛猛進(jìn)、成果顯著，在原有基礎(chǔ)上，相繼出現(xiàn)了離子束增強(qiáng)沉積技術(shù)、電火花沉積技術(shù)、電子束物理氣相沉積技術(shù)和多層噴射沉積技術(shù)等。

● 半導(dǎo)體制程精進(jìn)&光伏新技術(shù)推進(jìn)，國產(chǎn)薄膜沉積設(shè)備迎來發(fā)展契機(jī)。觀研報(bào)告網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模將從2019年的155億美元增長到2025年的340億美元，2019-2025年預(yù)計(jì)復(fù)合增長率近14%。根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)2019年數(shù)據(jù)顯示，PECVD設(shè)備在總設(shè)備中為33%、濺射PVD為19%、ALD和管式CVD均為11%；SACVD是較新興的設(shè)備類型，屬其他薄膜沉積設(shè)備類目下，占比較小。整體而言，PECVD正成為化學(xué)氣相沉積的主流技術(shù)，未來水平有望進(jìn)一步提升。

薄膜沉積技術(shù)是指將在真空下用各種方法獲得的氣相原子或分子在基體材料表面沉積以獲得離層被膜的技術(shù)。它既適合于制備超硬、耐蝕、耐熱、抗氧化的機(jī)械薄膜，又適合于制備磁記錄，信息存儲、光敏、熱敏、超導(dǎo)、光電轉(zhuǎn)換等功能薄膜；此外，還可用于制備裝飾性鍍膜。近20年來，薄膜沉積技術(shù)得到了飛速發(fā)展，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、裝飾等領(lǐng)域。

薄膜沉積技術(shù)根據(jù)成膜機(jī)理的不同，主要分為物理、化學(xué)、外延三大工藝。①物理氣相沉積：利用熱蒸發(fā)或受到粒子轟擊時物質(zhì)表面原子的濺射等物理過程，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)原子從源物質(zhì)到襯底材料表面的轉(zhuǎn)移；②化學(xué)氣相沉積：通過混合化學(xué)氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在襯底表面沉積薄膜，較PVD臺階覆蓋率更好、沉積溫度更低、薄膜成分和厚度更容易控制；③外延工藝：在晶片等單晶襯底上按照單晶襯底晶向生長單晶薄膜的工藝過程。

 1 化學(xué)氣相沉積（CVD）

化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition 簡稱CVD) 是利用氣態(tài)或蒸汽態(tài)的物質(zhì)在氣相或氣固界面上發(fā)生反應(yīng)生成固態(tài)沉積物的過程。化學(xué)氣相淀積是近幾十年發(fā)展起來的制備無機(jī)材料的新技術(shù)。化學(xué)氣相淀積法已經(jīng)廣泛用于提純物質(zhì)、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)無機(jī)薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物，而且它們的物理功能可以通過氣相摻雜的淀積過程精確控制。

化學(xué)氣相沉積過程分為三個重要階段：反應(yīng)氣體向基體表面擴(kuò)散、反應(yīng)氣體吸附于基體表面、在基體表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物及產(chǎn)生的氣相副產(chǎn)物脫離基體表面。見的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)有:熱分解反應(yīng)、化學(xué)合成反應(yīng)和化學(xué)傳輸反應(yīng)等。

化學(xué)氣相沉積（CVD）特點(diǎn)：

（1）沉積物種類多: 可以沉積金屬薄膜、非金屬薄膜，也可以按要求制備多組分合金的薄膜，以及陶瓷或化合物層；（2）CVD反應(yīng)在常壓或低真空進(jìn)行，鍍膜的繞射性好，對于形狀復(fù)雜的表面或工件的深孔、細(xì)孔都能均勻鍍覆；（3）能得到純度高、致密性好、殘余應(yīng)力小、結(jié)晶良好的薄膜鍍層；（4）由于薄膜生長的溫度比膜材料的熔點(diǎn)低得多，由此可以得到純度高、結(jié)晶的膜層，這是有些半導(dǎo)體膜層所必須的；（5）利用調(diào)節(jié)沉積的參數(shù)，可以有效地控制覆層的化學(xué)成分、形貌、晶體結(jié)構(gòu)和晶粒度等；（6）設(shè)備簡單、操作維修方便；（7）反應(yīng)溫度太高，一般要850-1100℃下進(jìn)行，許多基體材料都耐受不住CVD的高溫。采用等離子或激光輔助技術(shù)可以降低沉積溫度。

CVD設(shè)備種類及其特點(diǎn)

化學(xué)氣相沉積的方法很多，如常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、超高真空化學(xué)氣相沉積(UHVCVD)、激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積(LCVD)、金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)，等離子體化學(xué)氣相沉積（PECVD）等。

? 低壓化學(xué)氣相沉積（Low pressure CVD，LPCVD）

低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)的設(shè)計(jì)就是將反應(yīng)氣體在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行沉積反應(yīng)時的操作壓力，降低到大約133Pa以下的一種CVD反應(yīng)。

LPCVD設(shè)備特點(diǎn)：LPCVD低壓高熱環(huán)境提高了反應(yīng)室內(nèi)氣體擴(kuò)散系數(shù)和平均自由程，極大提高了薄膜均勻性、電阻率均勻性和溝槽覆蓋填充能力。另外低壓環(huán)境下氣體物質(zhì)傳輸速率較快，襯底擴(kuò)散出的雜質(zhì)和反應(yīng)副產(chǎn)物可迅速通過邊界層被帶出反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)氣體則可迅速通過邊界層到達(dá)襯底表面進(jìn)行反應(yīng)，因此在有效抑制自摻雜同時還可提高生產(chǎn)效率。再者LPCVD并不需要載子氣體，因此大大降低了顆粒污染源，被廣泛地應(yīng)用在高附加價(jià)值的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，用作薄膜的沉積。

LPCVD設(shè)備新的研發(fā)方向：低應(yīng)力、多功能。對于很多微機(jī)械加工的常用材料，如氮化硅、多晶硅等，應(yīng)力是不可避免的，在一些精密的MEMS工藝中需要較低的薄膜應(yīng)力，以保證較小的器件形變。

（1）通過獨(dú)特的氣路、腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配合相應(yīng)的工藝配方，成功實(shí)現(xiàn)了薄膜應(yīng)力在較大范圍內(nèi)可控制，解決了由于薄膜應(yīng)力存在，引起的變形、光學(xué)和力學(xué)性能改變的問題。

（2）滿足客戶對TEOS低壓熱解法工藝需求，對不同成膜速率多晶硅工藝需求并保證成膜均勻性和硅片翹曲度要求。

（3）多功能LPCVD設(shè)備與傳統(tǒng)方式對比具有獨(dú)特的技術(shù)，包括良好的薄膜工藝均勻性和重復(fù)性、獨(dú)特的過濾系統(tǒng)保證腔室和器件具有良好的潔凈度并易于維護(hù)、的顆粒控制技術(shù)、高精度溫度場控制及良好的溫度重復(fù)性、完整的工廠自動化接口、高速的數(shù)據(jù)采集算法等，同時具有豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和成熟的配套工藝可滿足客戶對LPCVD設(shè)備需求。

主要出售的廠商國內(nèi)有合肥科晶、Tokyo Electron、北方華創(chuàng)等。

?等離子體化學(xué)氣相沉積（Plasma enhanced CVD，PECVD）

PECVD是在等離子體過程中，氣態(tài)前驅(qū)物在等離子體作用下發(fā)生離子化，形成激發(fā)態(tài)的活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)通過擴(kuò)散到達(dá)襯底表面，進(jìn)而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，完成薄膜生長。

PECVD設(shè)備的性能指標(biāo)主要包括：生長薄膜的均勻性，致密性，以及設(shè)備產(chǎn)能。要保證生長薄膜的質(zhì)量，除了要保證設(shè)備的穩(wěn)定性外，還必須掌握和精通其工藝原理及影響薄膜質(zhì)量的各種因素，影響PECVD工藝質(zhì)量的因素主要有以下幾個方面：（1）極板間距和反應(yīng)室尺寸。起輝電壓：間距的選擇應(yīng)使起輝電壓盡量低，以降低等離子電位，減少對襯底的損傷。極板間距和腔體氣壓：極板間距較大時，對襯底的損傷較小，但間距不宜過大，否則會加重電場的邊緣效應(yīng)，影響淀積的均勻性。反應(yīng)腔體的尺寸可以增加生產(chǎn)率，但是也會對厚度的均勻性產(chǎn)生影響。（2）射頻電源的工作頻率。射頻PECVD通常采用50kHz-13.56MHz頻段射頻電源，頻率高，等離子體中離子的轟擊作用強(qiáng)，淀積的薄膜更加致密，但對襯底的損傷也比較大。高頻淀積的薄膜，其均勻性明顯好于低頻，這時因?yàn)楫?dāng)射頻電源頻率較低時，靠近極板邊緣的電場較弱，其淀積速度會低于極板中心區(qū)域，而頻率高時則邊緣和中心區(qū)域的差別會變小。（3）射頻功率。射頻的功率越大離子的轟擊能量就越大，有利于淀積膜質(zhì)量的改善。因?yàn)楣β实脑黾訒鰪?qiáng)氣體中自由基的濃度，使淀積速率隨功率直線上升，當(dāng)功率增加到一定程度，反應(yīng)氣體電離，自由基達(dá)到飽和，淀積速率則趨于穩(wěn)定。（4）氣壓。形成等離子體時，氣體壓力過大，單位內(nèi)的反應(yīng)氣體增加，因此速率增大，但同時氣壓過高，平均自由程減少，不利于淀積膜對臺階的覆蓋。氣壓太低會影響薄膜的淀積機(jī)理，導(dǎo)致薄膜的致密度下降，容易形成針狀態(tài)缺陷；氣壓過高時，等離子體的聚合反應(yīng)明顯增強(qiáng)，導(dǎo)致生長網(wǎng)絡(luò)規(guī)則度下降，缺陷也會增加。（5）襯底溫度。襯底溫度對薄膜質(zhì)量的影響主要在于局域態(tài)密度、電子遷移率以及膜的光學(xué)性能，襯底溫度的提高有利于薄膜表面懸掛鍵的補(bǔ)償，使薄膜的缺陷密度下降。襯底溫度對淀積速率的影響小，但對薄膜的質(zhì)量影響很大。溫度越高，淀積膜的致密性越大，高溫增強(qiáng)了表面反應(yīng)，改善了膜的成分。

高產(chǎn)能管式PECVD市場需求強(qiáng)勁。晶硅電池市場上對高產(chǎn)能管式PECVD設(shè)備的需求量巨大且迫切，高產(chǎn)能管式PECVD順勢產(chǎn)生。它即將為晶硅電池制造商降低綜合成本起到重要作用，為晶硅電池太陽能電池的更快發(fā)展創(chuàng)造更大的內(nèi)生動力。

高產(chǎn)能管式PECVD設(shè)備，單臺設(shè)備可容納5個工藝管，單管產(chǎn)能已達(dá)到400片，幾乎不需增加工藝時間，能適用于156-162mm規(guī)格的硅片，單臺產(chǎn)能可滿足110MW以上的生產(chǎn)線，成膜均勻性良好。

主要出售的廠商有Oxford Instruments（牛津儀器）、Lam research（柯林研發(fā)）、Applied Materials（應(yīng)用材料）、北方華創(chuàng)、沈陽拓荊等。

? 原子層化學(xué)氣相沉積（ALCVD）

ALD是一種可以將物質(zhì)以單原子膜形式一層一層的鍍在基底表面的方法。原子層沉積與普通的化學(xué)沉積有相似之處。但在原子層沉積過程中，新一層原子膜的化學(xué)反應(yīng)是直接與之前一層相關(guān)聯(lián)的，這種方式使每次反應(yīng)只沉積一層原子。

原子層化學(xué)氣相沉積的自限制性和互補(bǔ)性致使該技術(shù)對薄膜的成份和厚度具有出色的控制能力，所制備的薄膜保形性好、純度高且均勻。成膜影響因素有：（1）ALD過程通常存在初始沉積和后續(xù)生長兩個不同的沉積階段，薄膜的生長模式分別表現(xiàn)為島狀生長和層狀生長，其中初始沉積階段對薄膜形態(tài)有著不可忽略的影響。（2）改變工藝條件結(jié)果表明薄膜的粗糙度受前驅(qū)體溫度、反應(yīng)室真空度、基片溫度等多種因素的影響 。其中基片溫度對初始沉積時間和生長速率的影響顯著。在溫度窗口內(nèi)，基片溫度越低，薄膜生長越緩慢，初始沉積時間越長，表面粗糙度增加；隨著基片溫度的升高，初始沉積過程越短暫，薄膜很快封閉，溫度越高，生長速率越趨近于單分子層循環(huán)，表面粗糙度也越小。

主要出售的廠商有First Nano（德國韋氏納米）、Applied Materials（應(yīng)用材料）、Tokyo Electron（東京電子）等。

CVD設(shè)備主要應(yīng)用領(lǐng)域

CVD設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在制備保護(hù)層、晶體薄膜、微電子材料層、光學(xué)材料等領(lǐng)域處于的地位。

 2 物理氣相沉積（PVD）

物理氣相沉積（PVD）指的是利用某種物理的過程，如物質(zhì)的熱蒸發(fā)或在受到粒子束轟擊時物質(zhì)表面原子的濺射等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)從源物質(zhì)到薄膜的可控的原于轉(zhuǎn)移過程。

PVD技術(shù)出現(xiàn)于二十世紀(jì)七十年代末，制備的薄膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)、很好的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。最初在高速鋼刀具領(lǐng)域的成功應(yīng)用引起了世界各國制造業(yè)的高度重視，人們在開發(fā)高性能、高可靠性涂層設(shè)備的同時，也在硬質(zhì)合金、陶瓷類刀具中進(jìn)行了更加深入的涂層應(yīng)用研究。

物理氣相沉積技術(shù)基本原理可分三個工藝步驟：(1)鍍料的氣化：即使鍍料蒸發(fā)，升華或被濺射，也就是通過鍍料的氣化源；(2)鍍料原子、分子或離子的遷移：由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過碰撞后，產(chǎn)生多種反應(yīng)；(3)鍍料原子、分子或離子在基體上沉積。

PVD設(shè)備種類及特點(diǎn)

按照沉積時物理機(jī)制的差別，物理氣相沉積一般分為真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)、真空濺射鍍膜、離子鍍膜和分子束外延等。近年來，薄膜技術(shù)和薄膜材料的發(fā)展突飛猛進(jìn)、成果顯著，在原有基礎(chǔ)上，相繼出現(xiàn)了離子束增強(qiáng)沉積技術(shù)、電火花沉積技術(shù)、電子束物理氣相沉積技術(shù)和多層噴射沉積技術(shù)等。

? 真空蒸鍍及濺射鍍膜

真空蒸發(fā)鍍膜法(簡稱真空蒸鍍)是在真空室中，加熱蒸發(fā)容器中待形成薄膜的原材料使其原子或分子從表面氣化逸出，形成蒸汽流，入射到固體(稱為襯底或基片)表面，凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的方法。

濺射鍍膜是指在真空條件下，利用獲得功能的粒子轟擊靶材料表面，使靶材表面原子獲得足夠的能量而逃逸的過程稱為濺射。被濺射的靶材沉積到基材表面，就稱作濺射鍍膜。濺射鍍膜中的入射離子，一般采用輝光放電獲得，在10-2Pa～10Pa范圍，所以濺射出來的粒子在飛向基體過程中，易和真空室中的氣體分子發(fā)生碰撞，使運(yùn)動方向隨機(jī)，沉積的膜易于均勻。發(fā)展起來的規(guī)模性磁控濺射鍍膜，沉積速率較高，工藝重復(fù)性好，便于自動化，已適當(dāng)于進(jìn)行大型建筑裝飾鍍膜，及工業(yè)材料的功能性鍍膜，及TGN-JR型用多弧或磁控濺射在卷材的泡沫塑料及纖維織物表面鍍鎳Ni及銀Ag。

? 離子束增強(qiáng)沉積技術(shù)(IBED)

離子束增強(qiáng)沉積技術(shù)是一種將離子注入與薄膜沉積融為一體的材料表面改性新技術(shù)。它是指在氣相沉積鍍膜的同時，采用一定能量的離子束進(jìn)行轟擊混合，從而形成單質(zhì)或化合物膜層。它除了保留離子注入的優(yōu)點(diǎn)外，還可在較低的轟擊能量下連續(xù)生長任意厚度的膜層，并能在室溫或近室溫下合成具有理想化學(xué)配比的化合物膜層(包括常溫常壓無法獲得的新型膜層)。該技術(shù)具有工藝溫度低(＜200℃)，對所有襯底結(jié)合力強(qiáng)，可在室溫得到高溫相、亞穩(wěn)相及非晶態(tài)合金，化學(xué)組成便于控制，方便控制生長過程等優(yōu)點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是離子束具有直射性，因此處理形狀復(fù)雜的表面比較困難。

? 電火花沉積技術(shù)(ESD)

電火花沉積技術(shù)是將電源存儲的高能量電能，在金屬電極(陽極)與金屬母材(陰極)間瞬時高頻釋放，通過電極材料與母材間的空氣電離，形成通道，使母材表面產(chǎn)生瞬時高溫、高壓微區(qū)。同時離子態(tài)的電極材料在微電場的作用下融滲到母材基體，形成冶金結(jié)合。電火花沉積工藝是介于焊接與噴濺或元素滲入之間的工藝，經(jīng)過電火花沉積技術(shù)處理的金屬沉積層具有較高硬度及較好的耐高溫性、耐腐蝕性和耐磨性，而且設(shè)備簡單、用途廣泛、沉積層與基體的結(jié)合非常牢固，一般不會發(fā)生脫落，處理后工件不會退火或變形，沉積層厚度容易控制，操作方法容易掌握。主要缺點(diǎn)是缺少理論支持，操作尚未實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。

? 電子束物理氣相沉積技術(shù)(EB-PVD)

電子束物理氣相沉積技術(shù)是以高能密度的電子束直接加熱蒸發(fā)材料，蒸發(fā)材料在較低溫度下沉積在基體表面的技術(shù)。該技術(shù)具有沉積速率高(10kg/h～15kg/h的蒸發(fā)速率)、涂層致密、化學(xué)成分易于精確控制、可得到柱狀晶組織、無污染以及熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴，加工成本高。目前，該技術(shù)已經(jīng)成為各國研究的熱點(diǎn)。

? 多層噴射沉積技術(shù)(MLSD)

傳統(tǒng)的噴射沉積技術(shù)相比，多層噴射沉積的一個重要特點(diǎn)是可調(diào)節(jié)接收器系統(tǒng)和坩堝系統(tǒng)的運(yùn)動，使沉積過程為勻速且軌跡不重復(fù)，從而得到平整的沉積表面。其主要特點(diǎn)是：沉積過程中的冷卻速度比傳統(tǒng)噴射沉積要高，冷卻效果較好；可制備大尺寸工件，且冷卻速度不受影響；工藝操作簡單，易于制備尺寸精度較高、表面均勻平整的工件；液滴沉積率高；材料顯微組織均勻細(xì)小，無明顯界面反應(yīng)，材料性能較好。

PVD設(shè)備主要應(yīng)用領(lǐng)域

? 制備刀具、模具鍍層

應(yīng)用于模具和刀具中。通過沉積TiC鍍層，可以有效延長模具的壽命；在高速鋼刀具中沉積鍍膜，可提高刀具的抗磨損性、抗粘屑性和刀具的切削速度，同時經(jīng)鍍膜的刀具還具有高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高韌性、低摩擦系數(shù)等特點(diǎn)。

? 制備建筑裝飾材料

因物理氣相沉積技術(shù)具有沉積過程易于操作，膜層的成分易于控制，不存在廢水、廢氣、廢渣的污染等特點(diǎn)，目前，這一技術(shù)在建筑裝飾中得到廣泛應(yīng)用。

? 制備特殊薄膜材料

霧化沉積技術(shù)可以顯著地?cái)U(kuò)大合金元素固溶度，獲得細(xì)小均勻的等軸晶組織，減小合金元素的宏觀偏析，增加第二相的體積分?jǐn)?shù)，細(xì)化第二相粒子，從而避免了傳統(tǒng)冶金工藝中由于冷卻速度低而導(dǎo)致的化學(xué)成分宏觀偏析以及組織粗大等諸多弊端，可實(shí)現(xiàn)大尺寸快速凝固材料的一次成型，目前多應(yīng)用于顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的制備，如用霧化沉積技術(shù)制備MMCs等。另外，利用脈沖激光弧沉積技術(shù)制備類金剛石薄膜的方法國內(nèi)已經(jīng)開展了研究。

? 制備電學(xué)及醫(yī)學(xué)薄膜

具有鐵電性且厚度尺寸在數(shù)十納米到數(shù)微米的鐵電薄膜具有良好的介電、電光、聲光、光折變、非線性光學(xué)和壓電性能，主要被應(yīng)用于隨機(jī)存儲器、電容器、紅外探測器等領(lǐng)域，其制備方法主要有濺射法、脈沖激光沉積法等。羥基磷灰石(HA)屬于磷酸鹽無機(jī)非金屬材料，它的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)與脊椎動物的骨及牙齒的礦物成分非常相近，且與生物組織有良好的相容性，目前在種植牙和人工骨等方面有著廣泛的應(yīng)用，羥基磷灰石薄膜同樣可以采用物理氣相沉積技術(shù)制備。

? 制備耐腐蝕涂層

通過PVD技術(shù)使腐蝕介質(zhì)很難穿透涂層到達(dá)基底，使腐蝕介質(zhì)與基底材料有效隔絕，達(dá)到抗腐蝕保護(hù)基底的目的。

 3 CVD和PVD設(shè)備對比分析 

 4 薄膜沉積設(shè)備市場空間和主要廠商 

從范圍來看，薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模穩(wěn)步增長。觀研報(bào)告網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模將從2019年的155億美元增長到2025年的340億美元，2019-2025年預(yù)計(jì)復(fù)合增長率近14%。

不同制造工藝需要不同的薄膜沉積設(shè)備，具體包括PECVD、濺射PVD、ALD、LPCVD等。根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)2019年數(shù)據(jù)顯示，PECVD設(shè)備在總設(shè)備中為33%、濺射PVD為19%、ALD和管式CVD均為11%；SACVD是較新興的設(shè)備類型，屬其他薄膜沉積設(shè)備類目下，占比較小。整體而言，PECVD正成為化學(xué)氣相沉積的主流技術(shù)，未來水平有望進(jìn)一步提升。

 5 風(fēng)險(xiǎn)提示 

1）光伏新增裝機(jī)規(guī)模不及預(yù)期。如果未來國內(nèi)外疫情反復(fù)，則可能會影響光伏新增裝機(jī)需求，進(jìn)而影響薄膜沉積設(shè)備的需求；

2）HJT、TOPcon等新型光伏技術(shù)推進(jìn)不及預(yù)期。若HJT、TOPcon等新型光伏技術(shù)推進(jìn)或降本提質(zhì)不及預(yù)期，將會影響鍍膜設(shè)備的市場需求；

3）半導(dǎo)體行業(yè)資本開支下滑風(fēng)險(xiǎn)。如果半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)能投資強(qiáng)度降低，可能會面臨市場需求下降的情況，將會對薄膜沉積設(shè)備行業(yè)產(chǎn)生不利影響；

4）薄膜沉積設(shè)備國產(chǎn)化不及預(yù)期。目前多種型號的薄膜沉積設(shè)備尚處于研發(fā)和客戶端驗(yàn)證，研發(fā)存在失敗、驗(yàn)證存在一定的不確定性。倘若未來驗(yàn)證結(jié)果不及預(yù)期或不適合鍍膜行業(yè)的發(fā)展需求，則可能對薄膜沉積行業(yè)產(chǎn)生不利影響。