Hele halvleder-værdikæden (dækker wafer-fremstilling, tyndfilmdeponering, krystalvækst ved høj temperatur, udstyrskomponenter og avanceret emballage) er ekstremt afhængig af disse to ultra-rene refraktære metaller, wolfram og molybdæn. Med deres ekstremt høje smeltepunkter (3422 °C for wolfram og 2622 °C for molybdæn) samt egenskaber som lav frigivelse af urenheder, lav termisk udvidelse, lav resistivitet og lav damptryk i vakuummiljø klassificeres de centrale produkter i fem kategorier. Nedenstående giver, baseret på reelle produktionscases fra globale ledende waferfabrikker og store lagerfirmaer, en detaljeret analyse af industrianvendelsen og implementeringsresultaterne for hver produktkategori.
1. Ultra-rene wolfram/molybdæn-sputtertargets
Produktbeskrivelse: De centrale produkter er 5N/6N ultra-renne molybdentargets, wolframtargets, wolfram-titanium-sammensatte targets og molybdenlegeringstargets (størrelser fra 8/12 tommer), der primært anvendes i PVD-processer (fysisk dampaflejring) til aflejring af metalfilm på siliciumwafer. I traditionelle 28 nm- og større processteknologier dominerede wolframtargets udfyldningen af kontakt huller og gate-barrierelag; mens molybdentargets accelererer erstatningen af wolframtargets i avancerede logikprocesser på 3 nm/7 nm og i 3D NAND med 300 lag eller mere. Ved samme liniebredde er resistiviteten af molybden 40 % lavere end den af wolfram, og ved stakning med høj aspektforhold er det ikke nødvendigt at bruge TiN-barrierelag, hvilket betydeligt forbedrer lagerdensiteten.
Industrivirksomheders implementeringscases:
SK Hynix' opgradering af produktionslinjen for 375-lags 3D NAND: Da antallet af lag oversteg 300, steg modstanden betydeligt i de oprindelige 286-lags wolfram-ordlinjer, hvilket resulterede i forøget læse-/skriveventetid og en blokeringslag, der optog vertikal plads. Derfor introducerede SK Hynix fuldt ud 6N ultra-ren molybdentargetmaterialer, udstyret med dedikerede ALD-(Atomic Layer Deposition-)ovne, og fjernede TiN-blokeringslaget. En enkelt batch kunne indeholde 100 wafer på 300 mm. Efter opgraderingen blev chipens enhedsareal reduceret med 18 %, bitdensiteten øget med 16,3 %; kontaktmodstanden reduceret med 56 %, og læse-/skrivehastigheden øget med 22 %. Ved at reducere 15 % af aflejningsprocesserne opnås en månedlig besparelse på over 10 millioner RMB pr. fabrik. Det forventes, at fabrikken i Cheongju vil opnå fuldskala-produktion inden udgangen af 2026, hvor den månedlige indkøb af molybdentarget vil overstige 2 tons.
Changan Storage Xtacking 3.0 – national erstatning: Changan Storage’s produktionslinje til 3D NAND med 232 lag var tidligere stærkt afhængig af molybdentargets fra det japanske virksomhed Nishin Metal. Jin Mo Shares i samarbejde med Longhua Technology har succesfuldt gennemført den nationale certificering af ultra-ren molybdentargetmaterialer med renhedsgraden 5N5 og leverer nu targetmaterialer til 12-tommers wafer. Målinger viste, at indholdet af urenheder i de nationale targetmaterialer var under 0,1 ppm, og filmens ensartethed var identisk med de importerede produkter, hvilket resulterede i en reduktion på 32 % af forbruget af forbrugsmaterialer pr. udstyrsenhed. I 2025 indgik begge parter en treårig langtidsaftale, der reducerer udgifterne til importerede forbrugsmaterialer med over 120 millioner RMB om året og sikrer selvstændig kontrol over de centrale belægningsmaterialer til lagerløsninger.
2. CVD-forudbehandlingsgas
Produktbeskrivelse: Kerneproduktet er en højrenhedsmolybdænbaseret forbehandlingsgas, der primært anvendes i CVD-processer (Chemical Vapor Deposition). I forhold til PVD-sputtermål kan forbehandlingsgas opnå en langt bedre trin-dækning og mere ensartet filmfyldning ved aflejring af 3D NAND-ordlinjer med ekstremt høje aspektforhold (f.eks. over 375 lag) og er dermed det centrale forbrugsprodukt, der understøtter implementeringen af NAND-flashhukommelse med ekstremt høje lagantals.
Industrivirksomheders implementeringscases:
Global lagringstalents 375-lags produktionslinjeprocesopgradering: I lyset af den eksponentielle stigning i sværhedsgraden ved gravering af kanaler og filmdeposition for ultra-højt lagtal 3D NAND har lagringstalenter som Samsung og SK Hynix i deres 375-lags NAND-produktionslinjeopgraderinger fuldt ud udstyret med højtemperatur-molybdæn-præbehandlingsgasforsyningssystemer. På grund af de ekstremt høje krav til præcursorgasser med hensyn til urenhedskontrol og højtemperaturfordampningsformuleringer har ledende leverandører som Yaco Technology succesfuldt leveret 6N-kvalitets-molybdænpræcursor-teknologi til Samsung og SK Hynix, hvilket perfekt tilpasser sig den nye generation af NAND-molybdæn-ordlinje-CVD-depositionprocessen. Den langsigtede efterspørgsel er steget kraftigt i takt med produktionskapaciteten for high-end NAND.
Højtemperatur-molybdæn-tungsten-strukturkomponenter (krystalvækst og højtemperatur-varmebehandlingindustrien)
Produktbeskrivelse: De centrale produkter omfatter molybdenkrukker, molybdenmaterialevogne, molybdenvarmeskærme, TZM-molybdensupportkomponenter, molybdenopvarmningsbånd og wolframopvarmningselementer, der er velegnede til vakuum-/hydrogenanlæg ved 1000–1800 °C, blå safirkristalvækst samt siliciumcarbid-epitaxiofurnacer osv. under ekstreme forhold. Rustfrit stål og nikkelbaserede legeringer er sårbare over for krybdannelse og oxidationssprækker ved temperaturer over 1000 °C, mens molybden/wolfram ikke oxideres eller frigiver urenheder i en inaktiv atmosfære, og krybhældigheden for TZM-molybden er dobbelt så stor som for ren molybden, hvilket effektivt undgår metalkontaminering af wafer.
Industrivirksomheders implementeringscases:
Opgradering af Mini LED-blå safirvækstovn hos Sanan Optoelectronics: Sanan Optoelectronics brugte oprindeligt importerede molybdæncrucibler til vækst af blå safir, med en levetid på kun 90 dage. Hyppige ovnstop begrænsede alvorligt produktionskapaciteten. Ved at anvende tyndvæggede molybdæncrucibler fremstillet af højrenhed Mo-1-molybdæningotter og polere de indre vægge til spejlniveau øgedes den kontinuerlige levetid for én enkelt crucibel til 280 dage (en trefoldig forbedring), vækstudbyttet steg fra 82 % til 91 %, og den årlige substratproduktion pr. ovn steg med 120.000 styk. Efter at 200 vækstovne landtværende fuldstændigt blev udskiftet med indenlandske crucibler, oversteg de årlige besparelser på udstyr og materialer 60 millioner RMB.
IV. Wolfram-kobber/molybdæn-kobber sammensatte køleplader (avanceret emballage og strømkomponentindustri)
Produktbeskrivelse: De centrale produkter er WCu70/80 wolfram-kobber, MoCu-molybdæn-kobber køleplader og wolfram-kobber substrater, der primært anvendes til emballage af GPU’er, HBM (høj-båndbredde hukommelse), IGBT’er og effekthalvledere. Processens tilpasning ligger i, at wolframs og molybdæns lave termiske udvidelseskoefficienter passer perfekt til silicium- og galliumnitrid-chips, mens kobbers høje termiske ledningsevne kan lede varme hurtigt bort. Dette sammensatte materiale løser effektivt problemet med frekvensreduktion og termisk svigt hos AI-chips med stor beregningskraft ved høje temperaturer og er dermed et ideelt alternativ til rene kobber- og aluminiumsubstrater.
Industrisag eksempel:
Opgradering af termisk styring til AI-chips med stor beregningskraft: Med den stigende krav til beregningskraft for store AI-modeller på GPU'er og HBM-chips er varmestrømstætheden nået sin grænse. Traditionelle rene kobbersubstrater er på grund af deres uoverensstemmende termiske udvidelseskoefficienter sårbare over for svejseudmattelsesskader under langvarig cyklisk drift ved høj temperatur. Ved at anvende MoCu-molybdæn-kobber sammensatte kølesubstrater opnås ikke kun en perfekt termisk udvidelsesmatch med siliciumchips, men også en betydelig reduktion af termisk modstand, hvilket fuldstændigt løser problemet med termisk svigt for AI-chips under højfrekvent drift og sikrer langvarig stabil drift af beregningsinfrastrukturen.
V. Præcisionskomponenter af wolfram-molybdæn-legering (halvlederudstyrsindustrien)
Produktbeskrivelse: Kerneprodukterne er præcisionskomponenter af wolfram og molybdæn til halvlederudstyr, såsom afskærmningskomponenter til ionimplanteringsmaskiner, MOCVD-varmelegemer og materialer til køleplader til elektronisk emballage. Disse komponenter skal opretholde ekstremt høj dimensionsnøjagtighed og fysisk stabilitet i ekstremt højt vakuum og korrosive miljøer og udgør dermed den "usynlige fundamentale støtte" for halvlederudstyr, der skal udføre præcise processer.
Industrisag eksempel:
Lokal fremstilling af kernekomponenter til halvleder-ionimplanteringsmaskiner: Som svar på den udfordring, at der i lang tid har været en stærk afhængighed af importerede højtydende wolfram-molybdæn-komponenter til halvleder-ionimplanteringsmaskiner af 3,5. generation, har indenlandske virksomheder som Xingyao Xincai succesfuldt udviklet og produceret præcisionswolfram-molybdæn-komponenter med en renhed på over 99,99 %. Disse komponenter viser en ekstremt lang levetid og stabil ydeevne under langvarig ionbombardering i højt vakuum og er nu integreret i leveringskæderne for både indenlandske og udenlandske kunder, hvilket bryder monopolstillingen for udenlandske virksomheder og muliggør lokal substitution af nøglekomponenter til halvlederudstyr.
EN
Seneste nyheder