Az egész félvezető-értéklánc (amely a szilíciumlapkák gyártását, a vékonyréteg-leülepedtetést, a magas hőmérsékleten zajló kristálynövesztést, a berendezésalkatrészeket és az előrehaladott csomagolást foglalja magában) rendkívül nagymértékben támaszkodik e két ultra-tisztaságú refraktor fémre, a volfrámra és a molibdénre. Rendkívül magas olvadáspontjuk (volfrám: 3422 °C, molibdén: 2622 °C), valamint alacsony szennyezőanyag-kibocsátásuk, alacsony hőtágulásuk, alacsony ellenállásuk és alacsony gőznyomásuk vákuumkörnyezetben teszi őket ideálissá. A fő termékek öt kategóriába sorolhatók. Az alábbiakban – a világ vezető szilíciumlapka-gyártóinak és jelentős tárolóvállalatoknak a valós gyártási eseteire alapozva – részletes elemzést nyújtunk az egyes termékkategóriák ipari alkalmazásáról és megvalósítási eredményeiről.
1. Ultra-tiszta volfrám/molibdén porlasztó céltáblák
Termékismertetés: A fő termékek az 5N/6N ultra-tisztaságú molibdén céltáblák, volfrám céltáblák, volfrám-titán kompozit céltáblák és molibdén ötvözet céltáblák (8/12 hüvelykes méretekben), amelyeket elsősorban PVD-folyamatokban (fizikai gőzüledékes lemezlezés) használnak fémrétegek szilícium lapkákra történő leülepítésére. A hagyományos 28 nm-es és nagyobb folyamattervezési technológiákban a volfrám céltáblák dominálták a kontaktlyukak és a kapu akadályrétegek kitöltését; míg a 3 nm/7 nm-es fejlett logikai folyamatokban és a 300 vagy több rétegű 3D NAND-ban a molibdén céltáblák gyorsan felváltják a volfrám céltáblákat. Azonos vonalszélesség mellett a molibdén ellenállása 40%-kal alacsonyabb, mint a volfrámé, és a magas arányú rétegzéshez nem szükséges TiN akadályréteg alkalmazása, ami jelentősen javítja a tárolási sűrűséget.
Ipari alkalmazási példák:
SK Hynix 375-rétegű 3D NAND-gyártósor frissítése: Mivel a rétegek száma meghaladta a 300-at, az eredeti 286-rétegű volfrám szó-sorok ellenállása éles növekedést mutatott, a beolvasási/írási késleltetés túlzott mértékű lett, és a blokkoló réteg függőleges területet foglalt el. Ezért az SK Hynix teljes mértékben bevezette a 6N ultra-tisztaságú molibdén célfém anyagokat, speciális ALD-berendezéseket (atomréteg-leülepedés) telepített, és eltávolította a TiN blokkoló réteget. Egyetlen tételbe 100 darab 300 mm-es szilíciumlapot lehet betölteni. A frissítés után a chip egységnyi felülete 18%-kal csökkent, a bit-sűrűség 16,3%-kal nőtt; a kapcsolati ellenállás 56%-kal csökkent, és a beolvasási/írási sebesség 22%-kal nőtt. A leülepedési folyamatok 15%-os csökkentése havi több mint 10 millió jüan költségmegtakarítást eredményez egy gyártóüzemben. Várhatóan 2026 végére Cheongju-i gyárában teljes kapacitással kezd majd működni, és havi molibdén célfém beszerzése meghaladja a 2 tonnát.
Changan Storage Xtacking 3.0 hazai helyettesítés: A Changan Storage 232-rétegű 3D NAND-gyártósorának korábban nagymértékben függetlennek kellett lennie a japán Nishin Metal molibdén céltárgyaitól. A Jin Mo Shares és a Longhua Technology közös erőfeszítései révén sikeresen befejezték a 5N5 ultratisztaságú molibdén céltárgyanyagok hazai tanúsítását, és 12 hüvelykes céltárgyanyagokat szállítottak. A tényleges mérések szerint a hazai céltárgyanyagok szennyeződés-tartalma kevesebb, mint 0,1 ppm, és a rétegvastagság egyenletessége megegyezik az importált termékekével, miközben a berendezés egyes egységeinek fogyóanyag-költsége 32%-kal csökkent. 2025-ben a felek hároméves hosszú távú megállapodást kötöttek, amely évente több mint 120 millió jüan import fogyóanyag-költség megtakarítását eredményezi, így elérve a tárolótechnológiák kulcsfontosságú bevonóanyagainak önálló irányítását.
2. CVD-előfeldolgozó gáz
Termékismertetés: A fő termék nagyon tiszta, molibdénalapú előfeldolgozó gáz, amelyet elsősorban CVD- (kémiai gőzfázisú lemezlerakási) eljárásokban használnak. A PVD (fizikai gőzfázisú lerakás) szóró céltárgyakhoz képest az előfeldolgozó gáz kiválóbb lépcsőfedést és egyenletesebb rétegfeltöltést biztosít a 3D NAND szóvonalak lerakása során, különösen az extrém magas oldalarányú (pl. 375 fölötti rétegszámú) struktúrák esetében, így ez a fő fogyóanyag, amely lehetővé teszi az extrém magas rétegszámú NAND flash memória gyártását.
Ipari alkalmazási példák:
A világvezető tárolóipari cégek 375-rétegű gyártósorának folyamatfrissítése: A számítógépes memóriák (3D NAND) ultra-nagy rétegszámú változatainál a mélyedéses etcholás és a rétegfelvitel nehézsége exponenciálisan növekszik; ennek megfelelően a Samsung és az SK Hynix, mint vezető tárolóipari cégek, a 375-rétegű NAND-gyártósoruk frissítésénél teljes mértékben felszerelték magas hőmérsékletű molibdén-előkezelési gázellátó rendszereiket. Mivel a kiindulási gázokra különösen szigorú követelmények vonatkoznak – például a szennyeződések elleni szigorú ellenőrzés és a magas hőmérsékleten történő elpárologtatás speciális formulációja – a vezető szállítók, mint például a Yaco Technology, sikeresen szállítottak 6N tisztasági fokozatú molibdén-kiindulási anyagot a Samsungnak és az SK Hynixnek, így tökéletesen alkalmazkodtak a legújabb generációs NAND-molibdén szócsatorna CVD-lemezfelviteli folyamathoz. A hosszú távú kereslet robbanásszerűen nőtt a nagy teljesítményű NAND-termelési kapacitás növekedésével együtt.
Magas hőmérsékletű molibdén-volfrám szerkezeti alkatrészek (kristálynövesztés és magas hőmérsékletű hőkezelés ipara)
Termékismertetés: A fő termékek közé tartoznak a molibdénből készült krisztályosító tégelyek, molibdén anyagszállító kocsik, molibdén hővédő pajzsok, TZM molibdén alátámasztó elemek, molibdén fűtőszalagok és volfrám fűtőelemek, amelyek alkalmasak vákuumos/hidrogénes lehűtésre 1000–1800 °C-os hőmérsékleten, kék szafírkristályok növesztésére és szilícium-karbiddal (SiC) borított epitaxiális kemencékbe való használatra stb. extrém körülmények között. A rozsdamentes acél és a nikkelalapú ötvözetek 1000 °C felett hajlamosak a lassú alakváltozásra (kúszásra) és az oxidációs repedésekre, míg a molibdén/volfrám nem oxidálódik és nem bocsát ki szennyező anyagokat inaktív atmoszférában, továbbá a TZM molibdén kúszási ellenállása kétszer akkora, mint a tiszta molibdéné, így hatékonyan megelőzi a szilíciumlapok fémkontaminációját.
Ipari alkalmazási példák:
A Sanan Optoelectronics cég Mini LED kék szafír növesztő kemencéjének fejlesztése: A Sanan Optoelectronics eredetileg importált molibdén tárolóedényeket használt a kék szafír növesztéséhez, amelyek élettartama csupán 90 nap volt. A gyakori kemenceleállások súlyosan korlátozták a termelési kapacitást. A magas tisztaságú Mo-1 molibdén ötvözetből készült vékonyfalú molibdén tárolóedények és a belső falak tükrös felületű polírozása révén egyetlen tárolóedény folyamatos élettartama 280 napra nőtt (3-szoros javulás), a növesztési hozam 82%-ról 91%-ra emelkedett, és a kemence éves alapanyag-termelése 120 000 darabbal nőtt. Miután az országban összesen 200 növesztő kemencét teljesen lecseréltek hazai tárolóedényekre, az éves berendezés- és anyagköltség-megtakarítás meghaladta a 60 millió juant.
IV. Volfrám-réz / molibdén-réz kompozit hőelvezetők (fejlett csomagolás és teljesítményelektronikai ipar)
Termékismertetés: A fő termékek a WCu70/80 volfrám-réz, a MoCu molibdén-réz hőelvezető alapanyagok és a volfrám-réz alapanyagok, amelyeket elsősorban GPU-k, HBM (nagy sávszélességű memória), IGBT-k és teljesítményfélvezetők csomagolására használnak. A folyamatadaptáció azon alapul, hogy a volfrám és a molibdén alacsony hőtágulási együtthatója tökéletesen illeszkedik a szilícium- és gallium-nitrid chiphez, miközben a réz magas hővezetőképessége gyorsan elvezeti a hőt. Ez a kompozit anyag hatékonyan megoldja az AI nagy számítási teljesítményű chipjeinek frekvencia-csökkenését és hő okozta meghibásodását magas hőmérsékleten, így ideális helyettesítője vált a tiszta réz- és alumínium alapanyagoknak.
Ipari alkalmazási példa:
Hőkezelési rendszer frissítése az AI nagy számítási teljesítményű chipekhez: A GPU-k és az HBM-chipek esetében az AI nagy modelljeinek növekvő számítási teljesítmény-igénye miatt a hőáram-sűrűség elérte a határértékét. A hagyományos, kizárólag rézből készült alaplemezek – a hőtágulási együtthatók illeszkedésének hiánya miatt – hosszú távon, magas hőmérsékleten ismétlődő ciklusok hatására hegesztési fáradási hibákra hajlamosak. A MoCu molibdén-réz kompozit hőelvezető alaplemezek használata nemcsak tökéletesen illeszkedik a szilíciumchipek hőtágulási együtthatójához, hanem jelentősen csökkenti a hőellenállást is, így teljes mértékben megoldja az AI-chipek hőhatásos meghibásodását nagyfrekvenciás működés közben, és biztosítja a számítási infrastruktúra hosszú távú, stabil működését.
V. Pontos volfrám-molibdén ötvözetből készült alkatrészek (félvezető gyártóberendezések alkatrészipara)
Termékismertetés: A fő termékek a félvezetőberendezésekhez szükséges, nagy pontosságú volfrám-molibdén alkatrészek, például ionimplantációs gépek védőalkatrészei, MOCVD-fűtőelemek és elektronikus csomagolás hűtőbordáihoz használt anyagok. Ezek az alkatrészek rendkívül magas vákuumban és korróziós környezetben is meg kell hogy őrizzék méretük rendkívül magas pontosságát és fizikai stabilitását, így a félvezetőberendezések pontos folyamatainak „láthatatlan alapkövei”.
Ipari alkalmazási példa:
Félvezető-ionimplantációs gépek kulcsfontosságú alkatrészeinek hazai gyártása: A 3,5. generációs félvezető-ionimplantációs gépekhez szükséges, magas minőségű volfrám-molibdén alkatrészek hosszú távú importfüggőségének problémájára válaszul a Xingyao Xincai és más hazai vállalatok sikeresen fejlesztettek és gyártottak 99,99 %-nál nagyobb tisztaságú, precíziós volfrám-molibdén alkatrészeket. Ezek az alkatrészek rendkívül hosszú élettartammal és stabil teljesítménnyel bírnak hosszú távú, nagy vákuumban zajló ionbombázás mellett, és sikeresen bekerültek hazai és külföldi vevők ellátási láncába, megszüntetve a külföldi cégek monopóliumát, valamint elérve a félvezetőberendezések kulcsfontosságú alkatrészeinek hazai helyettesítését.
EN
Aktuális hírek