Întreaga lanță de valoare a semiconductorilor (care acoperă fabricarea suporturilor, depunerea filmelor subțiri, creșterea cristalină la temperaturi înalte, componente pentru echipamente și ambalare avansată) se bazează în mod extrem pe aceste două metale refractare ultra-pure: wolframul și molibdenul. Datorită punctelor lor foarte ridicate de topire (3422°C pentru wolfram și 2622°C pentru molibden), precum și caracteristicilor lor, cum ar fi eliberarea scăzută de impurități, dilatarea termică redusă, rezistivitatea scăzută și presiunea de vapori scăzută în mediu vidat, produsele principale sunt clasificate în cinci categorii. Mai jos, pe baza cazurilor reale de producție din uzinele globale de top pentru suporturi și din principalele companii de stocare, se oferă o analiză detaliată a aplicațiilor industriale și a rezultatelor obținute în implementarea fiecărei categorii de produse.
1. Ținte pentru pulverizare catodică din wolfram/molibden ultra-pur
Descriere produs: Produsele principale sunt ţinte din molibden ultra-pur de grad 5N/6N, ţinte din tungsten, ţinte compozite din tungsten-titan și ţinte din aliaje de molibden (dimensiuni între 8 și 12 inch), utilizate în principal în procesele PVD (Depunere fizică din fază vaporizată) pentru depunerea de filme metalice pe suporturi de siliciu. În tehnologiile tradiționale de procesare de 28 nm și mai mari, ţintele din tungsten au dominat umplerea găurilor de contact și a straturilor barieră ale porților; în schimb, în tehnologiile avansate de logică la 3 nm/7 nm și în dispozitivele NAND 3D cu 300 de straturi sau mai multe, ţintele din molibden înlocuiesc în mod accelerat ţintele din tungsten. La aceeași lățime de linie, rezistivitatea molibdenului este cu 40 % mai mică decât cea a tungstenului, iar stivuirea cu raport înalt de aspect nu necesită utilizarea straturilor barieră din TiN, ceea ce îmbunătățește semnificativ densitatea de stocare.
Cazuri de implementare în industrie:
Actualizarea liniei de producție SK Hynix pentru NAND 3D cu 375 de straturi: Deoarece numărul de straturi suprapuse a depășit 300, liniile de cuvinte din tungsten cu 286 de straturi inițiale au întâmpinat o creștere bruscă a rezistenței, o latență excesivă la citire/scriere și un strat blocant care ocupa spațiu vertical. Prin urmare, SK Hynix a introdus în mod integral materiale țintă din molibden ultra-pur de calitate 6N, echipându-se cu furnale dedicate ALD (Depunere în Strat Atomic) și eliminând stratul blocant din TiN. Un singur lot putea încărca 100 de suporturi (wafer) de 300 mm. După actualizare, suprafața pe unitate de cip s-a redus cu 18%, densitatea de biți a crescut cu 16,3 %, rezistența de contact s-a redus cu 56 %, iar viteza de citire/scriere a crescut cu 22 %. Reducerea cu 15 % a proceselor de depunere a permis economisirea lunară a peste 10 milioane RMB pe fabrică. Se estimează că, până la sfârșitul anului 2026, fabrica Cheongju va atinge producția completă, iar achizițiile lunare de ținte din molibden vor depăși 2 tone.
Înlocuire internă a stocării Changan cu tehnologia Xtacking 3.0: Linia de producție a memoriei NAND 3D cu 232 de straturi a Changan Storage depindea anterior în mare măsură de ținte de molibden furnizate de compania japoneză Nishin Metal. Jin Mo Shares, împreună cu Longhua Technology, au reușit să finalizeze certificarea internă a materialelor ultra-pure de țintă din molibden de grad 5N5 și au livrat ținte de 12 inch. Măsurătorile efectuate au arătat că conținutul de impurități al țintelor produse intern este sub 0,1 ppm, iar uniformitatea stratului este identică cu cea a produselor importate, reducând costurile consumabilelor pentru un singur set de echipamente cu 32%. În 2025, cele două părți au semnat un acord pe termen lung de trei ani, reducând cheltuielile anuale privind consumabilele importate cu peste 120 de milioane RMB, realizând astfel controlul independent asupra materialelor esențiale de acoperire pentru stocare.
2. Gaz pentru prelucrarea preliminară CVD
Descriere produs: Produsul de bază este un gaz de prelucrare bazat pe molibden de înaltă puritate, utilizat în principal în procesele CVD (Depunere chimică din fază vaporizată). Comparativ cu ţintele de pulverizare PVD, gazul de prelucrare poate asigura o acoperire mai excelentă a treptelor și o umplere mai uniformă a filmului în depunerea liniilor de cuvinte 3D NAND cu raporturi de aspect extrem de ridicate (de exemplu, peste 375 de straturi), fiind consumabilul esențial care susține implementarea memoriei flash NAND cu număr extrem de mare de straturi.
Cazuri de implementare în industrie:
Actualizarea procesului de producție pe linia de fabricație cu 375 de straturi a marilor producători globali de stocare: În fața creșterii exponențiale a dificultății etanțării în șanț și a depunerii filmelor pentru NAND 3D cu un număr extrem de mare de straturi, marii producători de stocare, precum Samsung și SK Hynix, au modernizat liniile lor de producție NAND cu 375 de straturi prin echiparea integrală cu sisteme de alimentare cu gaz în pre-procesare din molibden, concepute pentru temperaturi ridicate. Datorită cerințelor extrem de riguroase privind gazele precursor în ceea ce privește controlul impurităților și formulările de vaporizare la temperaturi ridicate, furnizorii de top, precum Yaco Technology, au reușit să livreze tehnologia de precursori din molibden de calitate 6N către Samsung și SK Hynix, adaptându-se perfect procesului nou de depunere CVD pentru liniile de cuvinte din molibden în NAND. Cererea pe termen lung a crescut exponențial, în tandem cu capacitatea de producție a NAND de înaltă performanță.
Componente structurale din molibden și wolfram rezistente la temperaturi ridicate (industria creșterii cristalinului și a tratamentului termic la temperaturi ridicate)
Descriere produs: Produsele principale includ creuzete din molibden, carucioare din material de molibden, scuturi termice din molibden, componente de susținere din molibden TZM, benzi încălzitoare din molibden și elemente încălzitoare din tungsten, potrivite pentru recoacere în vid/hidrogen la temperaturi de 1000–1800°C, creșterea cristalelor de safir albastru și cuptoarele epitaxiale pentru carbura de siliciu, etc., în condiții extreme. Oțelul inoxidabil și aliajele pe bază de nichel sunt predispuse la deformare prin fluaj și fisurare prin oxidare la temperaturi peste 1000°C, în timp ce molibdenul/tungstenul nu se oxidează și nu eliberează impurități într-o atmosferă inertă, iar rezistența la fluaj a molibdenului TZM este de două ori mai mare decât cea a molibdenului pur, evitând astfel în mod eficient contaminarea wafer-elor cu metale.
Cazuri de implementare în industrie:
Modernizarea cuptorului de creștere a safirului albastru cu tehnologie Mini LED la Sanan Optoelectronics: Inițial, Sanan Optoelectronics folosea crucibile din molibden importate pentru creșterea safirului albastru, care aveau o durată de viață de doar 90 de zile. Oprirea frecventă a cuptoarelor a restricționat în mod sever capacitatea de producție. Prin utilizarea crucibilelor din molibden cu pereți subțiri, fabricate din lingouri de molibden de înaltă puritate Mo-1 și prin lustruirea pereților interiori până la un nivel de suprafață speculară, durata de funcționare continuă a unui singur crucibel a crescut la 280 de zile (o îmbunătățire de trei ori), randamentul de creștere a crescut de la 82% la 91%, iar producția anuală de sustrate pe cuptor a crescut cu 120.000 de bucăți. După înlocuirea completă, la nivel național, a celor 200 de cuptoare de creștere cu crucibile produse intern, economiile anuale privind echipamentele și materialele au depășit 60 de milioane RMB.
IV. Sisteme de răcire compozite din tungsten-cupru/molibden-cupru (industria ambalajelor avansate și a dispozitivelor de putere)
Descriere produs: Produsele principale sunt substraturile din tungsten-cupru WCu70/80 și MoCu (molibden-cupru) pentru dissipatori de căldură, precum și substraturile din tungsten-cupru, utilizate în principal pentru ambalarea unităților GPU, HBM (memorie cu lățime de bandă mare), IGBT și semiconductoare de putere. Adaptarea procesului constă în faptul că coeficienții scăzuți de dilatare termică ai tungstenului și molibdenului se potrivesc perfect cu cipurile din siliciu și nitrid de galium, în timp ce conductivitatea termică ridicată a cuprului permite o evacuare rapidă a căldurii. Acest material compozit rezolvă eficient problema reducerii frecvenței și a defectării termice a cipurilor AI cu putere de calcul ridicată în condiții de temperaturi mari, devenind un substituent ideal pentru substraturile din cupru pur și aluminiu.
Caz de implementare în industrie:
Modernizarea managementului termic pentru cipurile AI cu putere de calcul mare: În contextul creșterii cerințelor de putere de calcul pentru modelele mari AI pe cipuri GPU și HBM, densitatea fluxului termic a atins limita maximă. Substratele tradiționale din cupru pur, datorită coeficienților neconformi de dilatare termică, sunt predispuse la fisurare prin oboseală la sudură în condiții de ciclare termică intensă pe termen lung. Utilizarea substraturilor compozite pentru radiatoare din aliaj de molibden-cupru (MoCu) nu doar asigură o potrivire perfectă a dilatării termice cu cipurile de siliciu, ci reduce și semnificativ rezistența termică, rezolvând în totalitate problema eșecurilor termice ale cipurilor AI în regim de funcționare la frecvență înaltă, garantând astfel funcționarea stabilă pe termen lung a infrastructurii de calcul.
V. Componente precise din aliaje de tungsten și molibden (industria componentelor pentru echipamente semiconductoare)
Descriere produs: Produsele principale sunt componente precise din tungsten și molibden destinate echipamentelor pentru semiconductori, cum ar fi componente de protecție pentru mașinile de implantare ionica, încălzitoare MOCVD și materiale pentru dissipatoare de căldură în ambalajul electronic. Aceste componente trebuie să mențină o precizie dimensională extrem de ridicată și o stabilitate fizică excelentă în condiții de vid extrem de înalt și medii corozive, reprezentând astfel „fundamentul invizibil” care permite echipamentelor pentru semiconductori să realizeze procese precise.
Caz de implementare în industrie:
Domestificarea componentelor esențiale ale mașinilor de implantare ionica pentru semiconductori: În răspuns la problema cronică a dependenței de importuri pentru componente avansate din tungsten și molibden destinate mașinilor de implantare ionica pentru semiconductori de generația 3,5, întreprinderi naționale precum Xingyao Xincai au reușit să dezvolte și să producă componente de precizie din tungsten și molibden, cu o puritate superioară lui 99,99%. Aceste componente prezintă durate de viață extrem de lungi și performanțe stabile în condiții de bombardament ionizat pe termen lung în vid înalt, intrând cu succes în lanțurile de aprovizionare ale clienților naționali și străini, spargând monopolul companiilor străine și realizând înlocuirea internă a componentelor cheie ale echipamentelor pentru semiconductori.
EN
Știri recente