Ολόκληρη η αλυσίδα αξίας των ημιαγωγών (που καλύπτει την κατασκευή πλακών, την εναπόθεση λεπτών φιλμ, την ανάπτυξη κρυστάλλων υψηλής θερμοκρασίας, τα εξαρτήματα εξοπλισμού και την προηγμένη συσκευασία) εξαρτάται εξαιρετικά από αυτά τα δύο υπερκαθαρά ανθεκτικά μέταλλα, το βολφράμιο και το μολυβδαίνιο. Με τα εξαιρετικά υψηλά σημεία τήξης τους (3422°C για το βολφράμιο και 2622°C για το μολυβδαίνιο) και τις ιδιότητές τους, όπως η χαμηλή απελευθέρωση ακαθαρσιών, ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής, η χαμηλή αντίσταση και η χαμηλή τάση ατμών σε περιβάλλον κενού, τα βασικά προϊόντα ταξινομούνται σε πέντε κατηγορίες. Το ακόλουθο, με βάση πραγματικές περιπτώσεις παραγωγής από παγκοσμίως κορυφαίες εργαστηριακές εγκαταστάσεις πλακών και κύριες εταιρείες αποθήκευσης, παρέχει λεπτομερή ανάλυση της εφαρμογής στη βιομηχανία και των αποτελεσμάτων εφαρμογής κάθε κατηγορίας προϊόντων.
1. Στόχοι Απόθεσης Υψηλής Καθαρότητας από Βολφράμιο/Μολυβδαίνιο
Περιγραφή Προϊόντος: Τα βασικά προϊόντα είναι υψίστης καθαρότητας στόχοι μολυβδένιου 5N/6N, στόχοι βολφραμίου, σύνθετοι στόχοι βολφραμίου-τιτανίου και στόχοι κράματος μολυβδένιου (διαστάσεων 8/12 ιντσών), οι οποίοι χρησιμοποιούνται κυρίως σε διαδικασίες PVD (Φυσικής Ατμοποίησης) για την εναπόθεση μεταλλικών λεπτών υμενίων σε πλακίδια πυριτίου. Στις παραδοσιακές τεχνολογίες διαδικασίας 28 nm και ανώτερες, οι στόχοι βολφραμίου κυριαρχούσαν στην πλήρωση οπών επαφής και στρωμάτων φραγμού πύλης· ενώ στις προηγμένες λογικές διαδικασίες 3 nm/7 nm και στην 3D NAND με 300 ή περισσότερα στρώματα, οι στόχοι μολυβδένιου επιταχύνουν την αντικατάσταση των στόχων βολφραμίου. Για το ίδιο πλάτος γραμμής, η ειδική αντίσταση του μολυβδένιου είναι 40% χαμηλότερη από εκείνη του βολφραμίου, ενώ η στοίβαξη με υψηλό λόγο ύψους προς πλάτος δεν απαιτεί τη χρήση στρωμάτων φραγμού TiN, βελτιώνοντας σημαντικά την πυκνότητα αποθήκευσης.
Περιπτώσεις εφαρμογής στη βιομηχανία:
Αναβάθμιση της γραμμής παραγωγής 3D NAND 375 στρωμάτων της SK Hynix: Καθώς ο αριθμός των στρωμάτων υπερέβη τα 300, οι αρχικές γραμμές λέξεων βολφραμίου 286 στρωμάτων αντιμετώπισαν αισθητή αύξηση της αντίστασης, υπερβολική καθυστέρηση ανάγνωσης/εγγραφής και το στρώμα φραγμού κατέλαβε κατακόρυφο χώρο. Ως εκ τούτου, η SK Hynix εισήγαγε πλήρως υλικά στόχων μολυβδαινίου υψηλής καθαρότητας 6N, εξοπλισμένα με ειδικούς κλιβάνους ALD (Atomic Layer Deposition), και εξάλειψε το στρώμα φραγμού TiN. Ένας μόνο κύκλος μπορούσε να φορτώσει 100 πλακίδια διαμέτρου 300 mm. Μετά την αναβάθμιση, η επιφάνεια της μονάδας του τσιπ μειώθηκε κατά 18%, η πυκνότητα bit αυξήθηκε κατά 16,3%, η αντίσταση επαφής μειώθηκε κατά 56% και η ταχύτητα ανάγνωσης/εγγραφής αυξήθηκε κατά 22%. Η μείωση των διαδικασιών εναπόθεσης κατά 15% επέτρεψε ετήσια εξοικονόμηση κόστους πάνω από 10 εκατ. RMB ανά εργοστάσιο. Αναμένεται ότι μέχρι το τέλος του 2026, το εργοστάσιό της στο Cheongju θα επιτύχει πλήρη παραγωγή, με μηνιαία προμήθεια στόχων μολυβδαινίου που θα υπερβαίνει τους 2 τόνους.
Εγχώρια αντικατάσταση της τεχνολογίας Xtacking 3.0 της Changan Storage: Η παραγωγική γραμμή 3D NAND με 232 στρώματα της Changan Storage εξαρτιόταν προηγουμένως σε μεγάλο βαθμό από τους στόχους μολυβδαινίου της ιαπωνικής εταιρείας Nishin Metal. Η Jin Mo Shares, σε συνεργασία με την Longhua Technology, ολοκλήρωσε επιτυχώς την εγχώρια πιστοποίηση υλικών στόχων μολυβδαινίου υψηλής καθαρότητας 5N5 και προμηθεύει στόχους διαμέτρου 12 ιντσών. Οι πραγματικές μετρήσεις έδειξαν ότι η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες των εγχώριων στόχων ήταν κατώτερη των 0,1 ppm, ενώ η ομοιογένεια του πλεγματικού στρώματος ήταν ίδια με αυτή των εισαγόμενων προϊόντων, με μείωση 32% στο κόστος καταναλωσίμων ανά σύνολο εξοπλισμού. Το 2025, οι δύο εταιρείες υπέγραψαν τριετές μακροπρόθεσμο συμφωνητικό, με αποτέλεσμα τη μείωση των δαπανών για εισαγόμενα καταναλώσιμα κατά περισσότερο από 120 εκατ. RMB ετησίως, επιτυγχάνοντας τον αυτόνομο έλεγχο των βασικών υλικών επικάλυψης για αποθήκευση.
2. Αέριο προ-επεξεργασίας CVD
Περιγραφή προϊόντος: Το βασικό προϊόν είναι αέριο προ-επεξεργασίας με βάση το μολυβδαίνιο υψηλής καθαρότητας, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως σε διαδικασίες CVD (Χημική Απόθεση Ατμών). Σε σύγκριση με τους στόχους απόθεσης με PVD, το αέριο προ-επεξεργασίας επιτυγχάνει καλύτερη κάλυψη βημάτων και πιο ομοιόμορφη πλήρωση των λεπτών υμενίων κατά την απόθεση γραμμών λέξεων 3D NAND με εξαιρετικά υψηλό λόγο ύψους προς πλάτος (όπως πάνω από 375 στρώματα), αποτελώντας το βασικό καταναλωσιμό υλικό που υποστηρίζει την υλοποίηση μνήμης flash NAND με εξαιρετικά υψηλό αριθμό στρωμάτων.
Περιπτώσεις εφαρμογής στη βιομηχανία:
Εκσυγχρονισμός της παραγωγικής γραμμής 375 στρωμάτων από παγκόσμιους κολοσσούς αποθήκευσης: Αντιμέτωποι με την εκθετική αύξηση της δυσκολίας στην επεξεργασία αυλακιών και την εναπόθεση λεπτών υμενίων για την παραγωγή 3D NAND υψηλότατου αριθμού στρωμάτων, οι παγκόσμιοι κολοσσοί αποθήκευσης, όπως η Samsung και η SK Hynix, στις εκσυγχρονισμένες παραγωγικές γραμμές NAND 375 στρωμάτων, εξοπλίζονται πλήρως με συστήματα προ-επεξεργασίας αερίων μολυβδαινίου υψηλής θερμοκρασίας. Λόγω των εξαιρετικά αυστηρών απαιτήσεων για τα αέρια πρόδρομα όσον αφορά τον έλεγχο των προσμείξεων και τις φόρμουλες εξάτμισης υψηλής θερμοκρασίας, οι κορυφαίοι προμηθευτές, όπως η Yaco Technology, έχουν επιτύχει την προμήθεια της Samsung και της SK Hynix με τεχνολογία πρόδρομων ουσιών μολυβδαινίου βαθμού 6N, προσαρμοσμένη τέλεια στη νέα γενιά διαδικασιών CVD εναπόθεσης μολυβδαινίου για τις γραμμές λέξεων NAND. Η μακροπρόθεσμη ζήτηση έχει εκραγεί ταυτόχρονα με την αύξηση της παραγωγικής ικανότητας των προηγμένων NAND.
Υψηλής θερμοκρασίας δομικά στοιχεία μολυβδαινίου-τουνγστένιου (βιομηχανία ανάπτυξης κρυστάλλων και θερμικής επεξεργασίας υψηλής θερμοκρασίας)
Περιγραφή προϊόντος: Τα βασικά προϊόντα περιλαμβάνουν κρητίδες μολυβδένιου, αμαξάκια υλικού μολυβδένιου, θερμομονωτικά καλύμματα μολυβδένιου, στηρικτικά εξαρτήματα μολυβδένιου TZM, θερμαινόμενες ταινίες μολυβδένιου και στοιχεία θέρμανσης βολφραμίου, κατάλληλα για επεξεργασία σε κενό/υδρογόνο σε θερμοκρασίες 1000–1800°C, ανάπτυξη κρυστάλλων σαπφείρου μπλε και φούρνους επιταξικής ανάπτυξης καρβιδίου πυριτίου, κ.λπ., υπό ακραίες συνθήκες. Το ανοξείδωτο χάλυβα και οι κράματα βασισμένα σε νικέλιο είναι ευάλωτα σε πλαστική παραμόρφωση (creep) και ρωγμές οξείδωσης σε θερμοκρασίες πάνω των 1000°C, ενώ το μολυβδένιο/βολφράμιο δεν οξειδώνεται ούτε απελευθερώνει προσμείξεις σε ανενεργό ατμόσφαιρα, ενώ η αντοχή στην πλαστική παραμόρφωση (creep resistance) του μολυβδένιου TZM είναι διπλάσια από αυτήν του καθαρού μολυβδένιου, αποτρέποντας αποτελεσματικά τη μεταλλική μόλυνση των πλακών.
Περιπτώσεις εφαρμογής στη βιομηχανία:
Αναβάθμιση του φούρνου ανάπτυξης μικρο-LED με μπλε σαφείρι στην εταιρεία Sanan Optoelectronics: Η Sanan Optoelectronics χρησιμοποιούσε αρχικά εισαγόμενα κρεμαστά δοχεία από μολυβδένιο για την ανάπτυξη μπλε σαφειριού, με διάρκεια ζωής μόνο 90 ημερών. Οι συχνές διακοπές λειτουργίας του φούρνου περιόριζαν σοβαρά την παραγωγική ικανότητα. Με τη χρήση λεπτοτοίχων δοχείων από μολυβδένιο κατασκευασμένων από υψηλής καθαρότητας μπαρέτες Mo-1 μολυβδενίου και την πολύριζη επεξεργασία των εσωτερικών τοίχων σε επίπεδο καθρέφτη, η συνεχής διάρκεια ζωής ενός μοναδικού δοχείου αυξήθηκε σε 280 ημέρες (βελτίωση κατά 3 φορές), η απόδοση ανάπτυξης αυξήθηκε από 82% σε 91% και η ετήσια παραγωγή υποστρωμάτων ανά φούρνο αυξήθηκε κατά 120.000 τεμάχια. Μετά την πλήρη αντικατάσταση 200 φούρνων ανάπτυξης σε όλη την επικράτεια με εγχώρια δοχεία, οι ετήσιες εξοικονομήσεις σε εξοπλισμό και υλικά υπερέβησαν τα 60 εκατ. RMB.
IV. Σύνθετα αντλητικά θερμότητας τουνγστένιου-χαλκού/μολυβδενίου-χαλκού (βιομηχανία προηγμένης συσκευασίας και ηλεκτρονικών ισχύος)
Περιγραφή προϊόντος: Τα βασικά προϊόντα είναι οι υποστρώσεις WCu70/80 (βολφραμίου-χαλκού), MoCu (μολυβδαινίου-χαλκού) για ψυγεία και οι υποστρώσεις βολφραμίου-χαλκού, οι οποίες χρησιμοποιούνται κυρίως για τη συσκευασία GPU, HBM (μνήμης υψηλού εύρους ζώνης), IGBT και ημιαγωγών ισχύος. Η προσαρμογή της διαδικασίας έγκειται στο γεγονός ότι οι χαμηλοί συντελεστές θερμικής διαστολής του βολφραμίου και της μολυβδαινίου ταιριάζουν απόλυτα με τις πλακέτες πυριτίου και νιτριδίου γαλλίου, ενώ η υψηλή θερμική αγωγιμότητα του χαλκού επιτρέπει τη γρήγορη απαγωγή της θερμότητας. Αυτό το σύνθετο υλικό επιλύει αποτελεσματικά το πρόβλημα της μείωσης της συχνότητας και της θερμικής αποτυχίας των τσιπ υψηλής υπολογιστικής ισχύος τεχνητής νοημοσύνης σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το ιδανικό υποκατάστατο των υποστρωμάτων από καθαρό χαλκό και αλουμίνιο.
Περίπτωση εφαρμογής στη βιομηχανία:
Βελτίωση της διαχείρισης θερμότητας για τις επεξεργαστικές μονάδες υψηλής απόδοσης με τεχνητή νοημοσύνη: Με την αυξανόμενη ζήτηση υπολογιστικής ισχύος για τα μεγάλα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης σε GPU και HBM chips, η πυκνότητα ροής θερμότητας έχει φτάσει στο όριό της. Οι παραδοσιακές υποστρώσεις από καθαρό χαλκό, λόγω της αντίστοιχης αντιστοιχίας των συντελεστών θερμικής διαστολής, είναι ευάλωτες σε κόπωση συγκόλλησης υπό συνθήκες μακροχρόνιας κυκλικής θερμικής φόρτισης. Η χρήση υποστρωμάτων ψύξης από σύνθετο υλικό MoCu (μολυβδένιο-χαλκός) επιτυγχάνει όχι μόνο τέλεια αντιστοιχία θερμικής διαστολής με τα πυριτιούχα chips, αλλά μειώνει επίσης σημαντικά τη θερμική αντίσταση, επιλύοντας πλήρως το πρόβλημα θερμικής αποτυχίας των chips τεχνητής νοημοσύνης κατά τη λειτουργία τους με υψηλή συχνότητα, διασφαλίζοντας έτσι τη μακροχρόνια σταθερή λειτουργία των υποδομών υπολογισμού.
V. Ακριβείς συνιστώσες από κράματα βολφραμίου-μολυβδενίου (βιομηχανία συστατικών εξοπλισμού ημιαγωγών)
Περιγραφή προϊόντος: Τα βασικά προϊόντα είναι ακριβή εξαρτήματα από βολφράμιο και μολυβδένιο για εξοπλισμό ημιαγωγών, όπως εξαρτήματα θωράκισης για μηχανήματα ενσωμάτωσης ιόντων, θερμαντικά στοιχεία MOCVD και υλικά απορροφητήρων θερμότητας για ηλεκτρονική συσκευασία. Αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να διατηρούν εξαιρετικά υψηλή διαστασιακή ακρίβεια και φυσική σταθερότητα σε εξαιρετικά υψηλό κενό και διαβρωτικά περιβάλλοντα, αποτελώντας την «αόρατη βάση» για την επίτευξη ακριβών διαδικασιών από τον εξοπλισμό ημιαγωγών.
Περίπτωση εφαρμογής στη βιομηχανία:
Εγχώρια παραγωγή βασικών εξαρτημάτων μηχανημάτων ενσωμάτωσης ιόντων για ημιαγωγούς: Σε ανταπόκριση στο πρόβλημα της μακροχρόνιας εξάρτησης από εισαγωγές υψηλής ποιότητας εξαρτημάτων βολφραμίου-μολυβδαινίου για μηχανήματα ενσωμάτωσης ιόντων ημιαγωγών της 3,5ης γενιάς, εγχώριες επιχειρήσεις όπως η Xingyao Xincai έχουν επιτύχει την ανάπτυξη και παραγωγή ακριβών εξαρτημάτων βολφραμίου-μολυβδαινίου με καθαρότητα άνω του 99,99%. Τα εξαρτήματα αυτά παρουσιάζουν εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής και σταθερή απόδοση υπό συνθήκες μακροχρόνιας υψηλής κενότητας και βομβαρδισμού με ιόντα, έχοντας εισέλθει επιτυχώς στις αλυσίδες εφοδιασμού εγχώριων και ξένων πελατών, καταργώντας το μονοπώλιο των ξένων εταιρειών και επιτυγχάνοντας εγχώρια αντικατάσταση κρίσιμων εξαρτημάτων εξοπλισμού ημιαγωγών.
EN
Επικαιρότητα