中国是世界28纳米芯片和液晶显示屏**盛产大国，以中芯国际、海光信息、北方华创、寒武纪-U、韦尔股份、中微公司、澜起科技、华宏公司、长电科技、华润微芯片生产公司及以和辉光电、维信诺、深圳天马、华映科技、惠科集团、TCL华星、京东方、群创光电、友达光电、拓普微、国显光电、三星-LG、SK海力士等一批具有超强实力的集团公司，投资动辄几十亿或上百亿生产各种通讯、医疗、航空、汽车等工业领域不同功能的芯片和显示屏，产值超万亿，是国家重点关注的重大国计民生的基柱项目。

静电卡盘在光刻机、蚀刻机工艺腔和电子显示器行业，被专属用于半导体芯片光刻、蚀刻和显示屏离子注等加工工序中，根据其器件尺寸大小和引力产生机理不同，静电卡盘的材质、结构有所不同。国定液晶玻璃初始尺寸直至10.5带线，都是由特殊的高强航空铝板为基材，表层经粗化熔射氧化铝，然后平铺金属钨作为导电层，在钨层上再涂覆氧化铝形成绝缘层，由此产生静电引力对液晶玻璃进行刻蚀加工，生成各个领域需要具有特殊功能的半导体显示器。

半导体专用氧化铝热喷涂粉，其性能跟普通氧化铝有着本质的区别，表现在首先，涂层具有极高的抗电强度，其抗电高达6KV以上；其次，涂层的维氏硬度大于HV800以上；第三，涂层的附着力大于12MPa；第四，熔射上粉率大于12um；第五，涂层封孔后没有色差，第六，涂层白度大于90，且无斑点；第七，涂层粗糙度小于4um；第八，涂层孔隙率低于3%；第九，涂层通电工作后，无打火、漏气现象；第十，涂层使用周期不低于六个月；十一，投放市场的显示屏无蓝屏和宕机现象；十二，要求氧化铝涂层具有高度独特的η相，其占比大于75%，余相为α相，这一指标只有我们和日本福吉米公司能做到。

中国生产氧化铝喷涂粉有几十家，但是能用在以京东方等十几家大型上市集团的上游代工企业没有一家，具体表现在涂层的粗糙度偏高、阻抗较小、通电后出现打火、漏气及涂层提前脱落现象、孔隙率较大、封胶后色差明显、附着力低下、空隙率偏高、无η相及显示器会出现蓝屏及宕机现象。

半导体集成电路极距迭代的摩尔定律同样出现在静电卡盘应用中。为了增加带线的几何尺寸，降低加工成本，需要加大静电卡盘的静电引力，对氧化铝喷涂粉提出更高的要求：一、粉体粒径趋向于小尺寸化的同时，便于增加涂层的内聚力和附着力，降低涂层的孔隙率和表层粗糙度，从而增加涂层的耐蚀功能，延长使用寿命；二、小尺寸化同时，需要粉体微粒之间具有更小的剪切力和较小的堆积角，动态下具有较高的流动性，克服法拉第笼效应，增加熔射的沉积效率，降低涂覆成本；三、在小于常规热喷涂粉通用粒径，直至1微米以下亚纳米状态，要求粉体松比处于高额极限数值，这样，不但可以减少未熔颗粒占比、增加粉体上粉率、熔射效率、涂层内聚力及抗蚀力。

半导体专用氧化铝热喷涂粉，日本福吉米指标如下：中卫粒径28-32um，松比1.7-1.8g/cm3，休止角小于30度，包括杜绝蓝屏和宕机的隐性指标。这些都是日本福吉米几十年研发效应积累，是氧化铝热喷涂粉天花板级的技术指南。同样是等离子体熔射工艺（SPS），我们国内氧化铝喷涂粉要么粒径偏高、要么松比偏小、要么流动性较差，或者三者据其二，有的还有黑点，多个指标互相制衡，更不用提及涂层打火、漏气、及显示器蓝屏宕机的缺陷隐患。

本团队采用特制的原料和工艺，制成的氧化铝热喷涂粉涂层，经深圳惠科股份有限公司使用后，损坏周期超半年以上（静电卡盘，档案号：H4-MCM-DE4180031*****-210401-03，惠科四厂；档案号：H5-MCM-DE-425003100001-200515-02），达到日本福吉米同行标准。优化后的小粒径粉体经熔射后涂层性能与物理气相沉积（EBPVD）相近，在调试过程中捕捉了氧化铝η相产生的缘由、机理及调节方向，运用独特的制粉工艺及表面改性，使得η相产生的“铁锤”效应非常明显，它与剩余α相交相映辉，协同形成内聚力极强的陶瓷涂层，其附着力达到20MPa以上、涂层致密度达到99%以上、硬度达到HV980，其工艺技术展示涂层的“鸡尾酒效应”显著。

虽然EBPVD涂层的孔隙率在0.2-0.5%，致密度、附着力、耐蚀力参数较好，但是，要形成10um厚的陶瓷膜层，要经过40小时以上的淀积时间，平均厚度40Å‌/min，不但要购置昂贵被卡脖子的进口镀膜设备、设立很窄的工艺参数，原料靶材同样源于进口，其生产效率极其低下，在8带线以上需求静电卡盘的外型尺寸（长x宽）：3000x3000，巨大的制品无法上机，更不上说在其苛刻的工艺环境下进行加工；而SPS等离子体熔射工艺仅需涂覆两次，加工时间不超过10分钟。喷涂粉参数的改变，使得等离子体熔射工艺的普及、使用深度得到了长足发展，其膜层性能接近EBPVD工艺。

氧化铝热喷涂粉，适合等离子体熔射参数除高纯外，必须具有匹配的粒径、松装密度及流动性，且粉体均一无斑点，这四个项目是熔射（coating）硬性指标。在其它参数不变时，粉体粒径越小，其沉积效率和剥离强度越高，在此影射下的涂层空隙、表层硬度、耐蚀性及使用寿命均等趋好。在传统工艺下，当粉体粒径小于30um时，松比不变，其流动性呈下降趋势，熔射时会出现卡粉、断射现象，造成涂层厚度不均匀。为了减小粉体粒径，增加松比和流动性，本团队进行无数次试验，终于发现了符合热喷涂粉**性征的加工途径及工艺原理：当粉体制浆粒径变小时，同样的烧结温度，粉体的松比上升，当提高烧结温度时，粉体的流动性下降，呈现“西红柿”效应（朝阳易红、背阴呈青），温场中的粉体由于存在辐射或传导温差，其团聚体内部因温度施加的能量差异导致相邻微粒出现点阵排列不同，宏观方面的几何形状微变产生局部偏重，使得微粒间的摩擦力变大，导致粉体流动性随温度升高呈反比例下降；制浆粒度较小时，温度升高，松装密度增大（二氧化硅除外），高温对流动性影响比较明显；制浆粒度较大时，中温以上粉体的流动性下降明显。由此，温度决定了粉体的流动性和松装密度。无数次试验，氧化铝原粉的表面能反映下的晶相种类、粒径大小及生产工艺，对热喷涂粉制作影响不大，跟后期制粉工序和表面改性及热处理方式有关；同样，氧化钇热喷涂粉，不但高度关注粉体的侵蚀势垒，同时防止粉体因高能等离子浆自由基侵蚀，使熔射后低能晶体释氧产生晶格缺陷，使得涂层内聚力下降，导致涂层在刻蚀气体缓慢化学腐蚀下提前脱落。粉体的粒径、松比及流动性仍是关注重心。

氧化钇涂层的物理色度控制，和硅酸钇（防黑）、铝酸钇（防红）掺锆氧化钇（防黄），国内暂无公司能做，而这些细分领域品种，是光刻机、蚀刻机芯片印刷电路其工艺腔，对于不同卤素包括氟化氩等离子气源防氟侵蚀必不可少的专用涂层材料。

本团队通过新工艺，克服了粉体因粒径减小增加团聚体之间内聚力对体积力的影响；克服了热场温差“西红柿”效应对粉体团聚体单体微粒集中度改变产生的偏重；克服了粉体颗粒触点及剪切力对粉体流动性影响，将SPS工艺涂层性能做到新高度，媲美EBPVD；在相同加工对象上，对标日本福吉米公司氧化铝和日本新越公司氧化钇热喷涂粉功能，堪称二号光刻胶，其技术难度和隐性参数同样鲜为人知。氧化铝、氧化锆、氧化钇及其复合物，通过相通原理，自制出符合半导体、新能源所需的新型功能涂层，包括氧化铝导热粉和热障涂层氧化锆，具有划时代意义！

以球型氧化铝为主及其球型氮化硼、金刚石导热粉，是电子元器件热控管理必不可少、制造散热片、油脂布、相变片、散热胶、散热板等融合助剂，广泛应用于热界面材料、电子封装材料、新能源汽车、5G通信、低空经济、储能系统、LED照明、导热基板、金属陶瓷领域及研磨抛光材料等，其应用领域广泛，市场体量大，有着明显的社会效应和经济效益。

导热粉，顾名思义要求粉体热导系数趋高，其技术考量集中在热导效率上。在制成长晶距趋于单晶体工艺方向上，不但要克服粉体晶粒长大因原粉团聚体残留对声子行程缩短的影响，同时还要克服等离子体瞬时熔融速冷结晶，带来表胀内缩不同步形成的球型空壳储层气体，产生热散射降低热导率的品质隐患。这是国内热衷于等离子体主流生产工艺，该工艺球型较好，但因空心热导较小。本团队通过改变升降温速率、热场停留时间和受热方式等热工制度，达到致密度高的球型热沉材料和下游导热胶片、导热胶板、硅胶片的界面材料。

半导体用防腐（防氟）热喷涂粉，以氧化钇及其复合物（掺锆氧化钇、掺铝氧化钇、掺硅氧化钇）为主，它主要用于光刻机、蚀刻机暴露的电子元器件和金属、陶瓷部件，包括刻蚀腔体的壁板、支架、运输盘、手臂、导轨、垫圈、上部电极、静电吸盘、加热盘、喷嘴、分散盘等表层涂覆；液晶显示屏用（行业通称面板）氧化铝热喷涂粉，主要用在下部电极（静电卡板）上做绝缘涂层产生静电引力，稳固液晶显示屏进行离子注等工序，是液晶显示器加工过程必不可少高阻抗的优良界面材料。

市场情况：2023年，中国热喷涂材料市场规模超过110亿人民币，以半导体、新能源及汽车和低空经济等新兴市场，高端氧化铝、氧化钇、氧化锆、碳化钨及其复合物热喷涂粉，其市场容量超过30亿，该类热喷涂材料主要以进口为主，国内生产较少；导热粉中国市场规模超过16亿，中低端产品居多，轻质低热阻仍依靠进口来满足高端市场需求，其价格差距较大。

经济效益及投资规模：以氧化钇、氧化铝、氧化锆及其复合物为主，其生产成本分别在15万、12万、18万以下，进口价分别为90万、40万、60万以上。固定资产投资3000万（生产厂房5千平米，生产设备1800万，流动资金800万）左右，设计年产100吨氧化钇、100吨氧化铝、50吨氧化锆和中端热喷涂粉及中高端导热粉600吨，年产值约8千万，平均毛利率40%，扣除建设期外，当年投产当年收回投资，上述品种处于市场不卷有名有利，属于赛道趋势上的稀有项目。

优势：组合团队，了解同行，对客户使用具体参数、使用过程比较了解，同步跟踪13年，知道客户需求状况和行业发展趋势；第二，组合团队有20年以上热喷涂粉和导热粉的生产与市场同步研发的生产经验、技术沉淀和市场信息积累，有着丰富实效的行业资源；第三，组合团队，在设备采购、工艺复制和改进，有着深层次认知和成熟技术储备，设备和工艺的配套创新，生产出国内**、撬动市场替代进口细分领域品种（如氟氧化钇、氟化钇、YAG、SP粉及亚微米氧化铝、氧化钇及其复合材料）是组合团队的闪光点；在生产程序上，对原料采购、材料分析测试有配套的专业技师和成熟的技术参数及隐形供应商可循，生产系统组合完善；第四，组合团队有直接的营销人员有待参与，与日本、韩国、美国有直接的销售渠道，生产后可形成供、产、销闭环营运。

总结：本项目工程在品种上，可以增添黑色氧化铝造粒粉及其它工艺相通的粉体材料。本团队技能拥有扩展到氧氯化锆、碳酸锆、硫酸锆、四氟化锆等各种锆盐和各种氧化锆生产工艺和上百家锆盐、锆粉用户信息；本项目工程与下游半导体企业配套，其生产场景美观把看；对环境友好，没有废水、废气、废渣，其品种归类于稀土、稀有金属化合物性能改版升级，提升其附加值。特别是氧化铝，经过特殊差异化工艺处理，物尽其能，不但替代进口，而且取得较好的经济效益，属于国家积极鼓励的冷僻门项目，与大公司大平台内涵匹配。

在项目延伸方面，向下可以做SPS等离子喷涂和特殊PVB溅射镀膜、清洗，直接和半导体厂商衔接，向上可以开发合成水热法复合氧化锆、氧化铝、高纯氮化铝、氮化硼、氮化硅、金刚石粉体，在系统运行上，招聘资深陶瓷工程师，研制半导体热门零部件项目：静电卡盘、陶瓷加热盘及多种类综合氧化铝、碳化硅陶瓷。只有接触半导体终端才能介入到庞大的半导体市场。

本项目及项目系统，需要强大的资本支持，小打小闹滚雪球的方式不但难成气候，在企业包装和硬件配备上远远不够，具体表现在：客户参观时，需要高端的化学组分ICP测试仪、晶相检测仪XRD和扫描电镜SEM和与用户同等使用的检测粉体性能的等离子体机器；做氧化铝产品时，还必须采购专属氧化铝溶解仪器来支撑工艺实施的规范运行；在批量生产上，采购与日本相同特殊的配套设备，多次试好的产品经用户使用后效果优良，而国内还没出现类同的产品及其性能，于此，我们优先于同行、做到人无我有。上述都不是一般企业具有能够实现并完善的经济能力和技术及信息储备。