کل زنجیره ارزش نیمههادیها (شامل تولید وفر، رسوبدهی لایههای نازک، رشد بلوری در دمای بالا، قطعات تجهیزات و بستهبندی پیشرفته) به شدت به این دو فلز مقاوم حرارتی فوقالعاده خالص، یعنی تنگستن و مolibdenum وابسته است. با نقطه ذوب بسیار بالای آنها (۳۴۲۲ درجه سانتیگراد برای تنگستن و ۲۶۲۲ درجه سانتیگراد برای مolibdenum) و ویژگیهایی مانند آزادسازی کم ناخالصیها، انبساط حرارتی کم، مقاومت الکتریکی کم و فشار بخار کم در محیط خلأ، محصولات اصلی در پنج دسته طبقهبندی میشوند. در ادامه، بر اساس موارد واقعی تولید از کارخانههای پیشرو جهانی وفر و شرکتهای بزرگ ذخیرهسازی، تحلیل دقیقی از کاربردهای صنعتی و نتایج اجرایی هر یک از این دستهها ارائه میشود.
۱. هدفهای پاششی فوقالعاده خالص تنگستن/مولیبدن
توضیحات محصول: محصولات اصلی شامل هدفهای مولیبدن فوق خالص با درجه خلوص ۵N/۶N، هدفهای تنگستن، هدفهای ترکیبی تنگستن-تیتانیوم و هدفهای آلیاژی مولیبدن (با ابعاد ۸ و ۱۲ اینچ) هستند که عمدتاً در فرآیندهای PVD (ترشح بخار فیزیکی) برای رسوبدهی لایههای فلزی روی وافرهای سیلیکونی استفاده میشوند. در فناوریهای فرآیندی سنتی ۲۸ نانومتر و بالاتر، هدفهای تنگستن نقش اصلی را در پرکردن سوراخهای تماس و لایههای مانع گیت ایفا میکردند؛ در حالی که در فناوریهای منطقی پیشرفته ۳ نانومتر/۷ نانومتر و حافظههای ۳D NAND با بیش از ۳۰۰ لایه، هدفهای مولیبدن جایگزینی سریعتر تنگستن را آغاز کردهاند. مقاومت ویژه مولیبدن در عرض خط مشابه ۴۰ درصد کمتر از تنگستن است و برای انباشت لایهها با نسبت ارتفاع به عرض بالا، نیازی به استفاده از لایههای مانع TiN نیست که این امر چگالی ذخیرهسازی را بهطور قابلتوجهی افزایش میدهد.
موارد اجرایی در صنعت:
بهروزرسانی خط تولید ناند سهبعدی ۳۷۵ لایهای شرکت اسکی هاینیکس: با افزایش تعداد لایههای استک به بیش از ۳۰۰ لایه، خطوط واژهای تنگستن ۲۸۶ لایهای اصلی با افزایش توجهبرانگیز مقاومت، تأخیر زیاد در عملیات خواندن/نوشتن و اشغال فضای عمودی توسط لایه مسدودکننده مواجه شدند. بنابراین، اسکی هاینیکس بهطور کامل از مواد هدف مولیبدن فوقالعاده خالص با دقت ۶N استفاده کرد، کورههای اختصاصی رسوبدهی لایهای اتمی (ALD) را بهکار گرفت و لایه مسدودکننده نیتروژن تیتانیوم (TiN) را حذف نمود. هر بار تولید قادر به بارگذاری ۱۰۰ وفر ۳۰۰ میلیمتری بود. پس از انجام این بهروزرسانی، مساحت واحد تراشه ۱۸ درصد کاهش یافت، چگالی بیت ۱۶٫۳ درصد افزایش پیدا کرد، مقاومت تماس ۵۶ درصد کاهش یافت و سرعت خواندن/نوشتن ۲۲ درصد افزایش یافت. کاهش ۱۵ درصدی فرآیندهای رسوبدهی منجر به صرفهجویی ماهانه بیش از ۱۰ میلیون یوان چینی در هر کارخانه شد. پیشبینی میشود تا پایان سال ۲۰۲۶، کارخانه چئونگجوی این شرکت به تولید انبوه کامل برسد و خرید ماهانه مواد هدف مولیبدن از این کارخانه از ۲ تن فراتر رود.
جایگزینی داخلی فناوری انبارسازی شانگآن Xtacking 3.0: خط تولید نانودیسکهای سهبعدی NAND با ۲۳۲ لایهٔ شانگآن در گذشته بهطور بسیار بالایی به اهداف مولیبدن شرکت ژاپنی نیشین متال وابسته بود. سهام جین مو بههمراه فناوری لونگهوآ با موفقیت گواهینامهٔ داخلی مواد هدف مولیبدن فوقخالص با درجه خلوص ۵N5 را اخذ کردند و مواد هدف برای صفحات ۱۲ اینچی را تأمین نمودند. اندازهگیریهای عملی نشان داد که میزان ناخالصی در مواد هدف داخلی کمتر از ۰٫۱ قسمت در میلیون (ppm) است و یکنواختی لایهنشانی آن معادل محصولات وارداتی است، درنتیجه هزینه مصرفکنندههای تجهیزات در هر مجموعه ۳۲٪ کاهش یافته است. در سال ۲۰۲۵، طرفین توافقنامهای بلندمدت سهساله امضا کردند که منجر به کاهش سالانهٔ هزینههای مصرفکنندههای وارداتی به میزان بیش از ۱۲۰ میلیون یوان چینی میشود و کنترل مستقل مواد پوششی اصلی برای ذخیرهسازی را محقق میسازد.
۲. گاز پیشپردازش CVD
توضیحات محصول: محصول اصلی، گاز پیشپردازش مولیبدنمحور با خلوص بالا است که عمدتاً در فرآیندهای تهیض بخار شیمیایی (CVD) استفاده میشود. در مقایسه با اهداف پاشش فیزیکی (PVD)، گاز پیشپردازش قادر به دستیابی به پوششدهی گامی عالیتر و پرکردن یکنواختتر لایهها در فرآیند نهادینهسازی خطوط واژهای حافظه NAND سهبعدی با نسبت ارتفاع به عرض بسیار بالا (مانند بیش از ۳۷۵ لایه) است و بهعنوان مصرفکننده اصلی، پیادهسازی حافظه فلش NAND با تعداد لایههای فوقالعاده زیاد را پشتیبانی میکند.
موارد اجرایی در صنعت:
ارتقای فرآیند خط تولید ۳۷۵ لایهای غولهای جهانی ذخیرهسازی: با مواجهه با افزایش تصاعدی در دشواری اچینگ شیار و رسوبدهی لایهها برای ناند سهبعدی با تعداد لایه بسیار بالا، شرکتهای غولپیکر ذخیرهسازی مانند سامسونگ و اسکی هاینیکس در ارتقای خط تولید ناند ۳۷۵ لایهای خود، سیستمهای تأمین گاز پیشپردازشی مولیبدن با دمای بالا را بهطور کامل بهکار گرفتهاند. با توجه به الزامات بسیار سختگیرانه در زمینه کنترل ناخالصیها و فرمولاسیونهای تبخیر در دمای بالا برای گازهای پیشماده، تأمینکنندگان پیشرو مانند فناوری یاکو با موفقیت فناوری پیشماده مولیبدن درجه ۶N را به سامسونگ و اسکی هاینیکس عرضه کردهاند که بهطور کامل با فرآیند رسوبدهی CVD خطوط کلمه مولیبدن نسل جدید ناند سازگار است. تقاضای بلندمدت همزمان با ظرفیت تولید ناند پیشرفته بهطور چشمگیری افزایش یافته است.
اجزای ساختاری مولیبدن-تنگستن با مقاومت در برابر دمای بالا (صنایع رشد بلور و عملیات حرارتی در دمای بالا)
توضیحات محصول: محصولات اصلی شامل بوتههای مولیبدن، سبدهای حمل مواد مولیبدنی، سپرهای حرارتی مولیبدنی، قطعات نگهدارنده مولیبدنی TZM، نوارهای گرمکننده مولیبدنی و عناصر گرمکننده تنگستنی میباشند که برای عملیات تنشزدایی در خلأ یا هیدروژن در دمای ۱۰۰۰ تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد، رشد بلورهای سنگ زمرد آبی، و کورههای اپیتاکسی کاربید سیلیکون و سایر کاربردها در شرایط بسیار سخت مناسب هستند. فولاد ضدزنگ و آلیاژهای پایه نیکل در دمای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد مستعد تغییر شکل خزشی و ترکخوردگی ناشی از اکسیداسیون میباشند، در حالی که مولیبدن و تنگستن در جو بیاثر اکسید نمیشوند و ناخالصیای آزاد نمیکنند؛ همچنین مقاومت خزشی مولیبدن TZM دو برابر مولیبدن خالص است و بهطور مؤثری از آلودگی فلزی وافرها جلوگیری میکند.
موارد اجرایی در صنعت:
بهروزرسانی کوره رشد مینی LED یاقوت آبی در شرکت سانان اپتوالکترونیکس: شرکت سانان اپتوالکترونیکس در ابتدا از بوتههای مولیبدنی وارداتی برای رشد یاقوت آبی استفاده میکرد که عمر مفید آنها تنها ۹۰ روز بود. توقفهای مکرر کوره بهطور جدی ظرفیت تولید را محدود میکرد. با استفاده از بوتههای مولیبدنی با دیواره نازک ساختهشده از میلههای مولیبدنی خالص درجه Mo-1 و صیقلدهی سطح داخلی آنها تا سطح آینهای، عمر مفید پیوسته هر بوته به ۲۸۰ روز افزایش یافت (سه برابر شدن عملکرد)، بازده رشد از ۸۲٪ به ۹۱٪ ارتقا پیدا کرد و تولید سالانه زیرلایهها در هر کوره ۱۲۰۰۰۰ قطعه افزایش یافت. پس از جایگزینی کامل ۲۰۰ کوره رشد در سراسر کشور با بوتههای داخلی، صرفهجویی سالانه در هزینههای تجهیزات و مواد از ۶۰ میلیون یوان چینی فراتر رفت.
IV. سینکهای حرارتی ترکیبی تنگستن-مس/مولیبدن-مس (صنعت بستهبندی پیشرفته و قطعات توان)
توضیحات محصول: محصولات اصلی شامل زیرلایههای سیلیکون-مس تنگستن (WCu70/80)، زیرلایههای سیلیکون-مس مولیبدن (MoCu) و زیرلایههای تنگستن-مس هستند که عمدتاً برای بستهبندی پردازندههای گرافیکی (GPU)، حافظه پهنای باند بالا (HBM)، ترانزیستورهای دو قطبی با گیت عایقی (IGBT) و نیمههادیهای قدرتی استفاده میشوند. انطباق فرآیندی این مواد در این واقعیت نهفته است که ضریب انبساط حرارتی پایین تنگستن و مولیبدن بهطور عالی با تراشههای سیلیکونی و نیترید گالیوم هماهنگ است، در حالی که رسانایی حرارتی بالای مس امکان دفع سریع گرما را فراهم میکند. این ماده ترکیبی بهطور مؤثر مشکل کاهش فرکانس و خرابی حرارتی تراشههای پرقدرت هوش مصنوعی در دماهای بالا را حل میکند و جایگزین ایدهآلی برای زیرلایههای مسی و آلومینیومی خالص محسوب میشود.
نمونههای اجرایی در صنعت:
بهروزرسانی مدیریت حرارتی برای تراشههای پرقدرت محاسباتی هوش مصنوعی: با افزایش نیازهای محاسباتی مدلهای بزرگ هوش مصنوعی روی تراشههای GPU و HBM، چگالی شار حرارتی به حداکثر خود رسیده است. زیرلایههای مس خالص سنتی به دلیل عدم تطابق ضرایب انبساط حرارتی، در دورههای طولانی عملیات در دمای بالا مستعد شکست خستگی جوشها هستند. استفاده از زیرلایههای دفع حرارتی ترکیبی مولیبدن-مس (MoCu) نهتنها تطابق کاملی با ضریب انبساط حرارتی تراشههای سیلیکونی ایجاد میکند، بلکه مقاومت حرارتی را بهطور قابلتوجهی کاهش داده و بهطور کامل مشکل شکست حرارتی تراشههای هوش مصنوعی در حالت عملیات با فرکانس بالا را حل میکند و از عملکرد پایدار بلندمدت زیرساختهای محاسباتی اطمینان حاصل مینماید.
و. قطعات دقیق آلیاژ تنگستن-مولیبدن (صنعت قطعات تجهیزات نیمههادی)
توضیحات محصول: محصولات اصلی، قطعات دقیق تنگستن-مولیبدن برای تجهیزات نیمههادی هستند؛ مانند قطعات محافظ دستگاههای تزریق یون، گرمکنندههای MOCVD و مواد سینکهای حرارتی بستهبندی الکترونیکی. این قطعات باید در شرایط خلأ بسیار بالا و محیطهای خورنده، دقت ابعادی بسیار بالا و پایداری فیزیکی را حفظ کنند و بهعنوان «سنگ بنای نامرئی» برای دستیابی تجهیزات نیمههادی به فرآیندهای دقیق عمل میکنند.
نمونههای اجرایی در صنعت:
بومیسازی اجزای اصلی دستگاههای تزریق یون نیمههادی: در پاسخ به چالش وابستگی بلندمدت به واردات قطعات تنگستن-مولیبدن پیشرفته برای دستگاههای تزریق یون نیمههادی نسل ۳٫۵، شرکتهای داخلی مانند شینگیائو شینتسای با موفقیت قطعات دقیق تنگستن-مولیبدن با خلوص بیش از ۹۹٫۹۹٪ توسعه و تولید کردهاند. این قطعات عمر بسیار طولانی و عملکرد پایداری را در شرایط تابش یونی بلندمدت در خلأ بالا نشان میدهند و با موفقیت وارد زنجیره تأمین مشتریان داخلی و خارجی شدهاند، انحصار شرکتهای خارجی را شکسته و جایگزینی بومی اجزای کلیدی تجهیزات نیمههادی را محقق ساختهاند.
EN
اخبار داغ