Hela halvledarvärdekedjan (som omfattar tillverkning av vaferskivor, tunnfilmsdeposition, kristalltillväxt vid höga temperaturer, utrustningskomponenter och avancerad förpackning) är extremt beroende av dessa två ultrarena refraktära metaller, volfram och molybden. Med sina extremt höga smältpunkter (3422 °C för volfram och 2622 °C för molybden) samt egenskaper som låg frigivning av föroreningar, låg termisk expansion, låg resistivitet och lågt ångtryck i vakuummiljö klassificeras kärnprodukterna i fem kategorier. Nedan ges, baserat på verkliga produktionsfall från globala ledande vafertillverkare och stora lagringsföretag, en detaljerad analys av industriell användning och implementeringsresultat för varje produktkategori.
1. Ultrarena volfram/molybden-sprutningsmål
Produktbeskrivning: De kärnprodukterna är 5N/6N ultrarena molybdenmål, volframmål, volfram-titan-sammansatta mål och molybdenlegeringsmål (storlekar från 8/12 tum), främst använda i PVD-processer (fysisk ångdeponering) för att deponera metallfilmer på kiselvävlar. I traditionella process-teknologier på 28 nm och större dominerade volframmål fyllningen av kontakt-hål och spärrskikt för portar; medan molybdenmål snabbt ersätter volframmål i avancerade logikprocesser på 3 nm/7 nm samt i 3D NAND med 300 lager eller fler. Vid samma linjebredd är resistiviteten hos molybden 40 % lägre än hos volfram, och vid stapling med hög aspektförhållande krävs inga TiN-spärrskikt, vilket avsevärt förbättrar lagertätheten.
Branschimplementeringsfall:
Uppgradering av SK Hynix 375-lagers 3D NAND-produktionslinje: Eftersom antalet lager överskred 300 steg motståndet i de ursprungliga 286-lagers volframordraderna kraftigt, vilket ledde till för hög läs-/skrivlatens och att spärrlagret upptog vertikalt utrymme. Därför införde SK Hynix fullständigt 6N ultra-ren molybdenmålmaterial, utrustat med specialdesignade ALD-(Atomic Layer Deposition-)ugnar och eliminerade TiN-spärrlagret. En enda batch kunde laddas med 100 st 300 mm-wafer. Efter uppgraderingen minskades chipens enhetsyta med 18 % och bitdensiteten ökade med 16,3 %; kontaktmotståndet minskade med 56 % och läs-/skrivhastigheten ökade med 22 %. Genom att minska 15 % av deponeringsprocesserna uppnåddes en månatlig kostnadsbesparing på över 10 miljoner RMB per fabrik. Det förväntas att fabriken i Cheongju kommer att nå fullskalig produktion vid slutet av 2026, med en månatlig inköpsvolym av molybdenmålmaterial som överstiger 2 ton.
Changan Storage Xtacking 3.0 – inhemska ersättningsmaterial: Changan Storage:s produktionslinje för 3D NAND med 232 lager var tidigare starkt beroende av molybdenmålmaterial från det japanska företaget Nishin Metal. Jin Mo Shares, tillsammans med Longhua Technology, har framgångsrikt slutfört den inhemska certifieringen av ultrarena molybdenmålmaterial med renhetsgraden 5N5 och levererar nu målmaterial för 12-tumsplattor. Mätningar visade att halt av orenheter i de inhemska målmaterialen var lägre än 0,1 ppm, och filmens enhetlighet motsvarade den hos importerade produkter, med en minskning av förbrukningskostnaderna per utrustningsset med 32 %. År 2025 undertecknade båda parterna ett treårigt långsiktigt avtal, vilket minskar kostnaderna för importerade förbrukningsmaterial med mer än 120 miljoner RMB per år och möjliggör självständig kontroll över kärnmaterialet för beläggning i lagringsutrustning.
2. CVD-förbehandlingsgas
Produktbeskrivning: Den centrala produkten är en högpur molybdenbaserad förbehandlingsgas, främst använd för CVD-processer (Chemical Vapor Deposition). Jämfört med PVD-sprutningsmål kan förbehandlingsgasen uppnå bättre stegöverdrag och mer enhetlig filmfyllning vid avsättning av 3D NAND-ordlinjer med extremt höga aspektförhållanden (t.ex. över 375 lager), vilket gör den till den centrala förbrukningsprodukten som stödjer implementeringen av NAND-flashminnen med extremt hög lagerantal.
Branschimplementeringsfall:
Uppgradering av produktionslinjeprocessen med 375 lager hos globala lagringsjättar: I samband med den exponentiella ökningen av svårighetsgraden vid gravering av spår och filmdeponering för ultra-höglagrig 3D NAND har lagringsjättar som Samsung och SK Hynix vid uppdateringen av sina 375-lagers NAND-produktionslinjer fullt utrustat högtemperatur-molybdenförbehandlingsgasförsörjningssystem. På grund av de extremt höga kraven på förgångsproduktsgaserna vad gäller renhetskontroll och formuleringsmetoder för högtemperaturångbildning har ledande leverantörer som Yaco Technology lyckats leverera molybdenförgångsprodukter av 6N-kvalitet till Samsung och SK Hynix, vilket perfekt anpassar sig till den nya generationens CVD-deponeringsprocess för molybdenordrad i NAND. Den långsiktiga efterfrågan har exploderat samtidigt som produktionskapaciteten för högpresterande NAND ökat.
Högtemperatur-molybden-tungsten-strukturkomponenter (kristalltillväxt och högtemperaturvärmebehandling)
Produktbeskrivning: De centrala produkterna omfattar molypdenkrukor, molypdenmaterialvagnar, molypdenvärmesköldar, TZM-molypdenstödkomponenter, molypdenuppvärmningsband och volframuppvärmningselement, lämpliga för vakuum-/väteglödgning vid 1000–1800 °C, blå safirkristalltillväxt samt siliciumkarbid-epitaxialugnar m.m. under extrema förhållanden. Rostfritt stål och nickelbaserade legeringar är benägna att deformeras genom krypning och oxideras med sprickbildning vid temperaturer över 1000 °C, medan molypden/volfram inte oxideras eller frigör föroreningar i en inerts atmosfär, och kryphållfastheten hos TZM-molypden är dubbelt så hög som hos ren molypden, vilket effektivt undviker metallkontaminering av vafers.
Branschimplementeringsfall:
Uppgradering av Mini-LED-blå safirväxtugn hos Sanan Optoelectronics: Sanan Optoelectronics använde ursprungligen importerade molypdenkärl för blå safirväxt, med en livslängd på endast 90 dagar. Frekventa ugnstopp begränsade allvarligt produktionskapaciteten. Genom att använda tunnväggiga molypdenkärl tillverkade av högpur molypdenbräm Mo-1 och slipa de inre väggarna till spegelyta ökades den kontinuerliga livslängden för ett enda kärl till 280 dagar (en tre gånger längre livslängd), växtytan ökade från 82 % till 91 % och den årliga substratproduktionen per ugn ökade med 120 000 stycken. Efter att 200 växtugnar landet över fullständigt ersatts med inhemska kärl överskred de årliga kostnadsbesparingarna för utrustning och material 60 miljoner RMB.
IV. Kompositkylplattor av volfram-koppar/molybden-koppar (avancerad förpackning och kraftkomponentindustri)
Produktbeskrivning: De centrala produkterna är WCu70/80 volfram-koppar, MoCu-molybden-koppar värmeavledande underlag samt volfram-koppar underlag, främst avsedda för förpackning av GPU:er, HBM (högbandbreddminne), IGBT:er och krafthalvledare. Processanpassningen ligger i att volfram och molybdens låga värmeutvidgningskoefficienter passar perfekt till kisel- och galliumnitridchip, medan kopparns höga värmeledningsförmåga snabbt kan leda bort värme. Denna sammansatta materiallösning löser effektivt problemet med frekvensminskning och termisk felaktighet hos AI-chip med hög beräkningskapacitet vid höga temperaturer och utgör därför ett idealiskt alternativ till rena koppar- och aluminiumunderlag.
Industrifall:
Uppgradering av värmehantering för AI:s stora beräkningskraftschips: Med den ökande beräkningskraftsbehovet för AI:s stora modeller på GPU- och HBM-chips har värmeflödestätheten nått sin gräns. Traditionella rena kopparunderlag är på grund av deras omatchade termiska expansionskoefficienter benägna att utveckla svetsutmattningsskador vid långvarig högtemperaturcykling. Genom att använda MoCu-molybden-koppar kompositvärmeavledningsunderlag uppnås inte bara perfekt termisk expansionsanpassning till kiselchips, utan även en betydlig minskning av termisk motstånd, vilket helt löser problemet med termisk felaktighet hos AI-chips vid högfrekvent drift och säkerställer långsiktig stabil drift av beräkningsinfrastrukturen.
V. Precisionstungsten-molybdenlegeringskomponenter (komponentindustrin för halvledarutrustning)
Produktbeskrivning: Kärnprodukterna är precisionskomponenter av volfram och molybden för halvledarutrustning, till exempel skärmskikt för jonimplanteringsmaskiner, uppvärmningselement för MOCVD-utrustning och material för kylfinsystem i elektronisk förpackning. Dessa komponenter måste bibehålla extremt hög dimensionsnoggrannhet och fysisk stabilitet i extremt högt vakuum och korrosiva miljöer och utgör den "osynliga grundstenen" som gör att halvledarutrustning kan utföra exakta processer.
Industrifall:
Inhemsk tillverkning av kärnkomponenter för halvledarjonimplanteringsmaskiner: Som svar på problemet med långsiktig beroende av import för högkvalitativa volfram-molybdenkomponenter för halvledarjonimplanteringsmaskiner av 3,5:e generationen har inhemska företag som Xingyao Xincai framgående utvecklat och tillverkat precisionsvolfram-molybdenkomponenter med en renhet på över 99,99 %. Dessa komponenter uppvisar extremt långa livslängder och stabil prestanda under långvarig jonbombardemang i högvakuum och har lyckat integreras i leveranskedjorna för både inhemska och utländska kunder, vilket har brutit monopolställningen för utländska företag och möjliggjort inhemska ersättningar för nyckelkomponenter i halvledarutrustning.
EN
Senaste nyheterna