पूरी अर्धचालक मूल्य श्रृंखला (जिसमें वेफर निर्माण, पतली फिल्म अवसादन, उच्च-तापमान क्रिस्टल वृद्धि, उपकरण घटकों और उन्नत पैकेजिंग शामिल हैं) इन दो अत्यधिक शुद्ध अग्निरोधी धातुओं—टंगस्टन और मॉलिब्डेनम—पर अत्यधिक निर्भर करती है। इनके अत्यधिक उच्च गलनांक (टंगस्टन के लिए 3422°C और मॉलिब्डेनम के लिए 2622°C) तथा कम अशुद्धि उत्सर्जन, कम थर्मल प्रसार, कम प्रतिरोधकता और निर्वात वातावरण में कम वाष्प दाब जैसी विशेषताओं के कारण, मुख्य उत्पादों को पाँच श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है। निम्नलिखित विश्लेषण वैश्विक प्रमुख वेफर कारखानों और प्रमुख भंडारण कंपनियों के वास्तविक उत्पादन मामलों के आधार पर प्रत्येक उत्पाद श्रेणी के उद्योग अनुप्रयोग और कार्यान्वयन परिणामों का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
1. अत्यधिक शुद्ध टंगस्टन/मॉलिब्डेनम स्पटरिंग टारगेट
उत्पाद विवरण: मुख्य उत्पाद 5N/6N अति-शुद्ध मॉलिब्डेनम टारगेट, टंगस्टन टारगेट, टंगस्टन-टाइटेनियम संयोजित टारगेट और मॉलिब्डेनम मिश्र धातु टारगेट (आकार 8/12 इंच तक) हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से सिलिकॉन वेफर पर धातु फिल्मों के जमाव के लिए PVD (भौतिक वाष्पीकरण निक्षेपण) प्रक्रियाओं में किया जाता है। पारंपरिक 28 नैनोमीटर और उससे ऊपर की प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों में, टंगस्टन टारगेट का उपयोग संपर्क छिद्रों और गेट बैरियर परतों की भराव के लिए प्रमुख रूप से किया जाता था; जबकि 3 नैनोमीटर/7 नैनोमीटर उन्नत लॉजिक प्रक्रिया और 300 परतों या अधिक की 3D NAND में, मॉलिब्डेनम टारगेट टंगस्टन टारगेट के स्थान पर तेजी से प्रतिस्थापित हो रहे हैं। समान लाइन चौड़ाई पर, मॉलिब्डेनम की प्रतिरोधकता टंगस्टन की तुलना में 40% कम होती है, और उच्च अनुपात वाले स्टैकिंग के लिए TiN बैरियर परतों की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे भंडारण घनत्व में काफी सुधार होता है।
उद्योग में कार्यान्वयन के मामले:
एसके हाइनिक्स 375-परतीय 3डी एनएंडी उत्पादन लाइन अपग्रेड: जब स्टैक परतों की संख्या 300 से अधिक हो गई, तो मूल 286-परतीय टंगस्टन वर्ड लाइन्स का प्रतिरोध तेज़ी से बढ़ गया, पठन/लेखन विलंबता अत्यधिक हो गई और अवरोधक परत ऊर्ध्वाधर स्थान घेरने लगी। अतः एसके हाइनिक्स ने पूर्ण रूप से 6एन अति-शुद्ध मॉलिब्डेनम टार्गेट सामग्री का उपयोग शुरू किया, जिसमें समर्पित एएलडी (परमाणु परत अवसादन) भट्टियाँ स्थापित की गईं और टाइटेनियम नाइट्राइड (टीआईएन) अवरोधक परत को समाप्त कर दिया गया। एकल बैच में 100 वाफर्स (300 मिमी) को लोड किया जा सकता है। अपग्रेड के बाद चिप के एकक क्षेत्रफल में 18% की कमी आई, बिट घनत्व में 16.3% की वृद्धि हुई; संपर्क प्रतिरोध में 56% की कमी आई और पठन/लेखन गति में 22% की वृद्धि हुई। अवसादन प्रक्रियाओं में 15% की कमी से प्रति कारखाना मासिक लागत में 10 मिलियन आरएमबी से अधिक की बचत संभव हो गई। यह अपेक्षित है कि 2026 के अंत तक इसका चियोंगजू कारखाना पूर्ण पैमाने पर उत्पादन शुरू कर देगा, जिसमें मासिक मॉलिब्डेनम टार्गेट की खरीद 2 टन से अधिक होगी।
चांगान स्टोरेज एक्सटैकिंग 3.0 घरेलू प्रतिस्थापन: चांगान स्टोरेज की 232-परत 3डी एनएंडी उत्पादन लाइन पहले जापानी कंपनी निशिन मेटल के मॉलिब्डेनम टार्गेट पर अत्यधिक निर्भर थी। जिन मो शेयर्स ने लॉन्गहुआ टेक्नोलॉजी के साथ मिलकर 5एन5 अति-शुद्ध मॉलिब्डेनम टार्गेट सामग्री का घरेलू प्रमाणन सफलतापूर्वक पूरा किया और 12-इंच के टार्गेट सामग्री की आपूर्ति की। वास्तविक मापन से पता चला कि घरेलू टार्गेट सामग्री की अशुद्धि सामग्री 0.1 पीपीएम से कम थी, और फिल्म की एकसमानता आयातित उत्पादों के समान थी, जिससे एकल सेट उपकरण के खपत की लागत में 32% की कमी आई। वर्ष 2025 में, दोनों पक्षों ने 3 वर्ष के लंबे समय तक के अनुबंध पर हस्ताक्षर किए, जिससे आयातित खपत सामग्री पर वार्षिक व्यय में 12 करोड़ युआन से अधिक की कमी आई और भंडारण के लिए मुख्य कोटिंग सामग्री के स्वदेशी नियंत्रण को प्राप्त किया गया।
2. सीवीडी पूर्व-प्रसंस्करण गैस
उत्पाद विवरण: मुख्य उत्पाद उच्च शुद्धता वाली मॉलिब्डेनम-आधारित पूर्व-प्रसंस्करण गैस है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से CVD (रासायनिक वाष्प अवक्षेपण) प्रक्रियाओं में किया जाता है। PVD स्पटरिंग टारगेट की तुलना में, पूर्व-प्रसंस्करण गैस 3D NAND वर्ड लाइनों के अवक्षेपण में अत्यधिक आकार अनुपात (जैसे 375 से अधिक परतों) वाले साथ अधिक उत्कृष्ट स्टेप कवरेज और अधिक समान फिल्म भरण प्राप्त करने में सक्षम है, जो अति-उच्च परत संख्या वाली NAND फ्लैश मेमोरी के कार्यान्वयन के लिए मुख्य उपभोग्य सामग्री है।
उद्योग में कार्यान्वयन के मामले:
वैश्विक भंडारण दिग्गजों की 375-परत उत्पादन लाइन प्रक्रिया अद्यतन: अति-उच्च परत संख्या वाले 3D NAND के लिए ट्रेंच एटिंग और फिल्म निक्षेपण में कठिनाई के चरम रूप से बढ़ने का सामना करते हुए, सैमसंग और SK हाइनिक्स जैसे भंडारण दिग्गजों ने 375-परत NAND उत्पादन लाइन अद्यतन में उच्च-तापमान मॉलिब्डेनम पूर्व-प्रसंस्करण गैस आपूर्ति प्रणालियों को पूर्ण रूप से सुसज्जित किया है। पूर्ववर्ती गैसों के लिए अशुद्धि नियंत्रण और उच्च-तापमान वाष्पीकरण सूत्रीकरण की अत्यधिक कठोर आवश्यकताओं के कारण, याको टेक्नोलॉजी जैसे प्रमुख आपूर्तिकर्ताओं ने सैमसंग और SK हाइनिक्स को 6N ग्रेड मॉलिब्डेनम पूर्ववर्ती प्रौद्योगिकी की आपूर्ति सफलतापूर्वक कर दी है, जो नए पीढ़ी के NAND मॉलिब्डेनम वर्ड लाइन CVD निक्षेपण प्रक्रिया के लिए पूर्णतः अनुकूलित है। उच्च-स्तरीय NAND की उत्पादन क्षमता के साथ-साथ दीर्घकालिक मांग में भी विस्फोटक वृद्धि हुई है।
उच्च-तापमान मॉलिब्डेनम-टंगस्टन संरचनात्मक घटक (क्रिस्टल वृद्धि और उच्च-तापमान ऊष्मा उपचार उद्योग)
उत्पाद विवरण: मुख्य उत्पादों में मॉलिब्डेनम क्रूसिबल, मॉलिब्डेनम सामग्री कार्ट, मॉलिब्डेनम ताप रक्षक, TZM मॉलिब्डेनम सहायक घटक, मॉलिब्डेनम तापन पट्टिकाएँ और टंगस्टन तापन तत्व शामिल हैं, जो 1000–1800°C पर निर्वात/हाइड्रोजन ऐनीलिंग, नीले सैफायर क्रिस्टल के विकास और सिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल भट्टियों आदि चरम परिस्थितियों के लिए उपयुक्त हैं। 1000°C से ऊपर स्टेनलेस स्टील और निकल-आधारित मिश्र धातुएँ रिप (creep) विकृति और ऑक्सीकरण विखंडन के प्रति संवेदनशील होती हैं, जबकि मॉलिब्डेनम/टंगस्टन निष्क्रिय वातावरण में ऑक्सीकृत नहीं होते हैं या अशुद्धियाँ नहीं छोड़ते हैं, और TZM मॉलिब्डेनम की रिप प्रतिरोधकता शुद्ध मॉलिब्डेनम की तुलना में दोगुनी होती है, जिससे वेफर पर धातु दूषण को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है।
उद्योग में कार्यान्वयन के मामले:
सानान ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में मिनी एलईडी नीले सैफायर के विकास भट्टी का अद्यतन: सानान ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स मूल रूप से नीले सैफायर के विकास के लिए आयातित मॉलिब्डेनम क्रूसिबल का उपयोग करता था, जिनकी जीवन अवधि केवल 90 दिन थी। भट्टी के बार-बार बंद होने से उत्पादन क्षमता गंभीर रूप से सीमित हो गई थी। उच्च शुद्धता वाले Mo-1 मॉलिब्डेनम इंगॉट से बने पतली दीवार वाले मॉलिब्डेनम क्रूसिबल का उपयोग करने और उनकी आंतरिक दीवारों को दर्पण के समान चमकदार सतह पर पॉलिश करने से, एकल क्रूसिबल के लगातार उपयोग की अवधि 280 दिन तक बढ़ गई (3 गुना सुधार), विकास उपज 82% से बढ़कर 91% हो गई, और प्रति भट्टी वार्षिक सब्सट्रेट उत्पादन 1,20,000 टुकड़ों में वृद्धि हुई। देश भर में 200 विकास भट्टियों में घरेलू क्रूसिबल के साथ पूर्ण प्रतिस्थापन के बाद, वार्षिक उपकरण और सामग्री लागत में बचत 60 मिलियन आरएमबी से अधिक हुई।
चतुर्थ। टंगस्टन-तांबा/मॉलिब्डेनम-तांबा संयुक्त हीट सिंक (उन्नत पैकेजिंग और पावर डिवाइस उद्योग)
उत्पाद विवरण: मुख्य उत्पाद WCu70/80 टंगस्टन तांबा, MoCu मॉलिब्डेनम तांबा ऊष्मा अवशोषक सब्सट्रेट्स और टंगस्टन तांबा सब्सट्रेट्स हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से GPU, HBM (उच्च-बैंडविड्थ मेमोरी), IGBT और पावर सेमीकंडक्टर्स के पैकेजिंग के लिए किया जाता है। प्रक्रिया अनुकूलन इस तथ्य पर आधारित है कि टंगस्टन और मॉलिब्डेनम के कम ऊष्मीय प्रसार गुणांक सिलिकॉन और गैलियम नाइट्राइड चिप्स के साथ पूर्णतः मेल खाते हैं, जबकि तांबे की उच्च ऊष्मा चालकता ऊष्मा को त्वरित रूप से स्थानांतरित कर सकती है। यह संयोजित सामग्री AI के बड़े कंप्यूटिंग पावर चिप्स के उच्च तापमान के तहत आवृत्ति कम करने और ऊष्मीय विफलता की समस्या को प्रभावी ढंग से हल करती है, जिससे यह शुद्ध तांबे और एल्यूमीनियम सब्सट्रेट्स के लिए एक आदर्श विकल्प बन जाती है।
उद्योग का कार्यान्वयन उदाहरण:
AI बड़े कंप्यूटिंग पावर चिप्स के लिए थर्मल प्रबंधन में उन्नयन: GPU और HBM चिप्स पर AI बड़े मॉडल्स की कंप्यूटिंग पावर की आवश्यकताओं में वृद्धि के साथ, तापीय प्रवाह घनत्व अपनी सीमा तक पहुँच गया है। पारंपरिक शुद्ध तांबे के सब्सट्रेट्स, जो उनके असंगत तापीय प्रसार गुणांक के कारण, लंबे समय तक उच्च-तापमान चक्र के दौरान वेल्ड थकान विफलता के लिए प्रवण होते हैं। MoCu मॉलिब्डेनम-तांबा संयोजित हीट सिंक सब्सट्रेट्स का उपयोग करने से न केवल सिलिकॉन चिप्स के साथ आदर्श तापीय प्रसार मिलान प्राप्त किया जा सकता है, बल्कि तापीय प्रतिरोध में भी काफी कमी आती है, जिससे AI चिप्स की उच्च-आवृत्ति संचालन के तहत तापीय विफलता की समस्या पूरी तरह से हल हो जाती है और कंप्यूटिंग अवसंरचना के लंबे समय तक स्थिर संचालन को सुनिश्चित किया जाता है।
वी. उच्च परिशुद्धता टंगस्टन-मॉलिब्डेनम मिश्र धातु घटक (अर्धचालक उपकरण घटक उद्योग)
उत्पाद विवरण: मुख्य उत्पाद सेमीकंडक्टर उपकरणों के लिए प्रिसिजन टंगस्टन-मॉलिब्डेनम घटक हैं, जैसे आयन इम्प्लांटेशन मशीन के शील्डिंग घटक, MOCVD हीटर और इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग हीट सिंक सामग्री। इन घटकों को अत्यधिक उच्च निर्वात और संक्षारक वातावरण में अत्यधिक उच्च आयामी शुद्धता और भौतिक स्थिरता बनाए रखने की आवश्यकता होती है, जो सेमीकंडक्टर उपकरणों द्वारा सटीक प्रक्रियाओं को प्राप्त करने के लिए "अदृश्य आधारशिला" हैं।
उद्योग का कार्यान्वयन उदाहरण:
सेमीकंडक्टर आयन इम्प्लांटेशन मशीनों के मुख्य घटकों का देशीकरण: 3.5-पीढ़ी की सेमीकंडक्टर आयन इम्प्लांटेशन मशीनों के उच्च-स्तरीय टंगस्टन-मॉलिब्डेनम घटकों पर लंबे समय तक आयात पर निर्भरता की समस्या के उत्तर में, जैसे कि ज़िंगयाओ ज़िनकै जैसी घरेलू उद्यमों ने 99.99% से अधिक शुद्धता वाले सटीक टंगस्टन-मॉलिब्डेनम घटकों का सफलतापूर्वक विकास और उत्पादन किया है। ये घटक लंबे समय तक उच्च निर्वात आयन बमबारी के तहत अत्यधिक लंबे जीवनकाल और स्थिर प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं, जिससे वे घरेलू और विदेशी ग्राहकों की आपूर्ति श्रृंखलाओं में सफलतापूर्वक प्रवेश कर गए हैं, विदेशी कंपनियों के एकाधिकार को तोड़ दिया है और सेमीकंडक्टर उपकरणों के प्रमुख घटकों के लिए देशी प्रतिस्थापन की प्राप्ति की है।
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