Toimialaketjuanalyysi
erittäin{0}}puhtaat metallit ja laitteet
Tämä osa koskee pääasiassa raaka-aineiden hankintaa ja tuotantolaitteiden valmistusta. Raaka-aineita ovat erityyppiset erittäin-puhtaat metallit, ei--metallit ja yhdisteet. Esimerkkinä korkean -puhtauden metallit, puolijohdeluokan täyttävien kuparikohteiden valmistamiseksi kuparin raaka-aineet on puhdistettava 6N tai jopa korkeampaan puhtauteen, mikä vaatii erittäin korkeaa puhdistustekniikkaa ja prosessilaitteita.
Pääasiallisia metallinpuhdistusmenetelmiä ovat kemiallinen puhdistus ja fysikaalinen puhdistus. Kemiallinen puhdistus jaetaan pääasiassa märkäpuhdistukseen ja palopuhdistukseen. Päämetalli saostetaan elektrolyysin, lämpöhajoamisen ja muiden menetelmien avulla. Fysikaalinen puhdistus on päämetallin puhdistaminen haihdutuskiteytyksellä, sähkömigraatiolla, tyhjiösulatuksella ja muilla vaiheilla.
Maailmanlaajuinen{0}}puhtausmetalliteollisuus on keskittynyt Yhdysvaltoihin, Japaniin ja muihin maihin. Suurin osa erittäin-puhtaista kotimaisten kohteiden raaka-aineista on tuontitavaraa, ja pieni osa kuparista, titaanista ja alumiinista voi olla omavaraisia. Norwegian Hydro on maailman suurin 5N5-luokan -puhtausalumiinin valmistaja. Muutamilla kotimaisilla yrityksillä on alun perin hallussaan kohderaaka-aineiden tuotantotekniikka, ja ne voidaan karkeasti jakaa kahdentyyppisiin yrityksiin: toinen on alkuperäinen metallintuotantoyritys, joka keskittyy korkean -puhtauden metallituotteiden valmistukseen; toinen on kohdeyritys, joka ulottuu alkupään raaka-aineiden valmistukseen lisäarvon lisäämiseksi.
Laitteiston kannalta tärkeimmät laitteet, kuten -tarkkuussulatusuunit, edistyneet jauhemetallurgiset laitteet, tehokkaat sidontalaitteet, ja niiden valmistustekniikka, ovat enimmäkseen kehittyneiden maiden, kuten Euroopan, Yhdysvaltojen ja Japanin, yritysten käsissä. Tämä laitteisto määrää kohdetuotannon tehokkuuden, laadun ja johdonmukaisuuden ja sillä on merkittävä vaikutus keskivirran kohdevalmistusyritysten tuotantokapasiteettiin ja tuotteiden laatuun.
Teknologia{0}}intensiiviset ydinlinkit
Tämä osa on kohdevalmistuslinkki, joka on teknisesti sisällöltään korkein ja monimutkaisin prosessi koko toimialaketjussa. Valmistusprosessi kattaa useita prosesseja, kuten sulatuksen, muovauksen, käsittelyn ja sitomisen.
Sulaminen vaatii tarkkaa lämpötilan, ajan ja ilmakehän säätöä materiaalikomponenttien tasaisuuden ja puhtauden varmistamiseksi; muovausprosessit, kuten jauhemetallurgia, valu jne., sopivat kukin eri materiaaleille ja kohdetyypeille, ja ne on valittava tarkasti tavoitesuorituskykyvaatimusten mukaan; käsittelylinkki vaatii erittäin suurta tarkkuutta ja tavoitekoon tarkkuusvirhettä on säädettävä mikroni- tai jopa nanometritasolla; sidontaprosessi liittyy kohteen ja taustalevyn välisen yhteyden luotettavuuteen, mikä vaikuttaa sputterointiprosessin vakauteen.
Keskiketjun yritysten on investoitava paljon T&K-resursseja jatkuvasti optimoidakseen prosesseja ja parantaakseen tuotteiden laatua ja tuottoastetta täyttääkseen loppupään puolijohdevalmistajien tiukat vaatimukset.
Sputter-pinnoite
Päällystysprosessit ovat fysikaalinen höyrypinnoitus (PVD) ja kemiallinen höyrypinnoitus (CVD). PVD-tekniikka on tällä hetkellä yleisin pinnoitusmenetelmä, ja sputterointiprosessia käytetään laajalti puolijohteissa ja näyttöpaneeleissa. CVD-teknologia tuottaa pääasiassa ohuita kalvoja kemiallisten reaktioiden kautta. Reaktiokammioon syötetään korkeassa lämpötilassa yksi tai useampi kaasufaasiyhdiste tai elementti, joka sisältää ohutkalvoelementtejä, ja substraatin pinnalle suoritetaan kemiallinen reaktio ohuen kalvon muodostamiseksi.
Sputterointipinnoitusprosessin aikana sputterointikohde on asennettava koneeseen ruiskutusreaktion loppuunsaattamiseksi. Sputterointikoneella on vahva spesifisyys ja korkea tarkkuus. Amerikkalaiset ja japanilaiset monikansalliset konsernit ovat monopolisoineet sputteripinnoitemarkkinat pitkään.
Sputterointipinnoitteen käyttö keskittyy pääasiassa puolijohdesirujen valmistukseen, mukaan lukien kiekkojen valmistus, kiekkojen pakkaaminen ja testaus. Kiekkojen valmistuksessa sputterointikohteista muodostetaan keskeisiä rakenteita, kuten metallisen kytkentäkerroksen, sulkukerroksen ja sirun portti, joilla on ratkaiseva rooli sirun suorituskyvyssä, virrankulutuksessa, integraatiossa ja muissa indikaattoreissa. Puolijohdeteollisuuden laajentuessa uusille aloille, kuten tehokkaaseen-laskentaan, tekoälyyn ja 5G-viestintään, sirujen suorituskykyvaatimukset nousevat edelleen, mikä puolestaan lisää korkealaatuisten-sputterointikohteiden kysyntää. Esimerkiksi datakeskusten palvelinsirut lisäävät edelleen sirutransistorien määrää ja integrointia parantaakseen laskentanopeutta ja prosessointiominaisuuksia. Tämä edellyttää tavoitteita tarkemman ohutkalvopinnoituksen saavuttamiseksi pienemmissä prosesseissa, mikä edistää teknologian päivityksiä ja tuoteiteraatioita kohdeteollisuudessa.
