Ганц талстууд нь байгальд ховор тохиолддог бөгөөд тэдгээр нь тохиолдсон ч ихэвчлэн маш жижиг хэмжээтэй байдаг - ихэвчлэн миллиметр (мм) масштабтай байдаг бөгөөд олж авахад хэцүү байдаг. Тайлбарласан алмаз, маргад эрдэнийн чулуу, оникс зэрэг нь ерөнхийдөө зах зээлийн эргэлтэд ордоггүй, тэр дундаа аж үйлдвэрийн хэрэглээ; Ихэнх нь музейд үзэсгэлэнд тавигддаг. Гэсэн хэдий ч зарим нэг талстууд нь нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлд нэг талст цахиур, оптик линзэнд түгээмэл хэрэглэгддэг индранил, гурав дахь үеийн хагас дамжуулагчдад хүчээ авч буй цахиурын карбид зэрэг үйлдвэрлэлийн чухал ач холбогдолтой юм. Эдгээр нэг талстыг үйлдвэрлэлийн аргаар олноор нь үйлдвэрлэх чадвар нь аж үйлдвэр, шинжлэх ухааны технологийн хүч чадлыг илэрхийлээд зогсохгүй эд баялгийн бэлгэдэл юм. Салбар дахь дан болор үйлдвэрлэлийн үндсэн шаардлага нь том хэмжээтэй байх бөгөөд энэ нь зардлыг илүү үр дүнтэй бууруулах гол түлхүүр юм. Зах зээл дээр түгээмэл тохиолддог зарим нэг талстыг доор харуулав.
1. Sapphire Single Crystal
Индранил дан болор нь α-Al₂O₃-г хэлдэг бөгөөд энэ нь зургаан өнцөгт талст системтэй, Mohs хатуулаг нь 9, химийн тогтвортой шинж чанартай байдаг. Энэ нь хүчиллэг эсвэл шүлтлэг идэмхий шингэнд уусдаггүй, өндөр температурт тэсвэртэй, маш сайн гэрэл дамжуулалт, дулаан дамжуулалт, цахилгаан тусгаарлагч шинж чанартай байдаг.
Хэрэв талст дахь Al ионууд нь Ti, Fe ионуудаар солигдвол талст цэнхэр өнгөтэй болж, индранил гэж нэрлэгддэг. Хэрэв Cr ионоор солигдвол улаан өнгөтэй харагдах ба бадмаараг гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн индранил нь цэвэр α-Al₂O₃, өнгөгүй, ил тод, хольцгүй байдаг.
Үйлдвэрлэлийн индранил нь ихэвчлэн 400-700 мкм зузаан, 4-8 инч диаметртэй вафель хэлбэртэй байдаг. Эдгээрийг вафель гэж нэрлэдэг бөгөөд болор ембүүнээс хайчилж авдаг. Доорх нь нэг болор зуухнаас шинээр татаж авсан ембүүг хараахан өнгөлж, огтолж амжаагүй байна.
2018 онд Өвөр Монголын Жинхуй электрон компани дэлхийн хамгийн том 450 кг жинтэй индранил болорыг амжилттай ургуулжээ. Дэлхийн хамгийн том индранил болор бол Орос улсад үйлдвэрлэсэн 350 кг жинтэй болор байв. Зурган дээрээс харахад энэ болор нь хэвийн хэлбэртэй, бүрэн тунгалаг, хагарал, ширхэгийн хил хязгааргүй, цөөн тооны бөмбөлөгтэй.
2. Нэг талст цахиур
Одоогийн байдлаар нэгдсэн хэлхээний чипэнд ашигладаг нэг талст цахиурын цэвэршилт нь 99.999999% -аас 99.999999999% (9-11 ес) хүртэл байдаг бөгөөд 420 кг цахиурын ембүү нь алмааз шиг төгс бүтцийг хадгалах ёстой. Байгальд нэг каратын (200 мг) алмаз ч гэсэн харьцангуй ховор байдаг.
Нэг болор цахиурын ембүүний дэлхийн үйлдвэрлэлд Японы Shin-Etsu (28.0%), Японы SUMCO (21.9%), Тайваний GlobalWafers (15.1%), Өмнөд Солонгосын SK Siltron (11.6%), Германы Siltronic (11.3%) гэсэн таван том компани зонхилдог. Эх газрын Хятад дахь хамгийн том хагас дамжуулагч хавтан үйлдвэрлэгч NSIG хүртэл зах зээлийн ердөө 2.3 хувийг эзэмшдэг. Гэсэн хэдий ч шинээр ирсэн хүний хувьд түүний боломжийг дутуу үнэлж болохгүй. 2024 онд NSIG нь нэгдсэн хэлхээнд зориулсан 300 мм-ийн цахиур хавтан үйлдвэрлэлийг шинэчлэх төсөлд хөрөнгө оруулалт хийхээр төлөвлөж байгаа бөгөөд нийт хөрөнгө оруулалт нь 13.2 тэрбум ¥ болно.
Чипсийн түүхий эд болох өндөр цэвэршилттэй нэг талст цахиурын ембүү нь 6 инчээс 12 инчийн диаметртэй болж хөгжиж байна. TSMC, GlobalFoundries зэрэг олон улсын тэргүүлэгч чип цутгах үйлдвэрүүд зах зээлд 12 инчийн цахиурын хавтанцараас чипс хийж байгаа бол 8 инчийн вафель нь аажмаар татгалзаж байна. Дотоодын тэргүүлэгч SMIC нь үндсэндээ 6 инчийн вафель ашигладаг хэвээр байна. Одоогийн байдлаар зөвхөн Японы SUMCO компани өндөр цэвэршилттэй 12 инчийн вафель материал үйлдвэрлэх боломжтой.
3. Галийн арсенид
Галлийн арсенид (GaAs) хавтан нь чухал хагас дамжуулагч материал бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ нь бэлтгэх явцад чухал параметр юм.
Одоогийн байдлаар GaAs өргүүрийг ихэвчлэн 2 инч, 3 инч, 4 инч, 6 инч, 8 инч, 12 инч хэмжээтэй үйлдвэрлэдэг. Эдгээрийн дотроос 6 инчийн хавтан нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг техникийн үзүүлэлтүүдийн нэг юм.
Horizontal Bridgman (HB) аргаар ургуулсан дан талстуудын хамгийн их диаметр нь ерөнхийдөө 3 инч байдаг бол Шингэнээр бүрхэгдсэн Czochralski (LEC) арга нь 12 инч хүртэл диаметртэй дан талстыг гаргаж чаддаг. Гэсэн хэдий ч LEC-ийн өсөлт нь тоног төхөөрөмжийн өндөр зардал шаарддаг бөгөөд жигд бус, өндөр нягтралтай талстуудыг өгдөг. Vertical Gradient Freeze (VGF) болон Vertical Bridgman (VB) аргууд нь одоогоор 8 инч хүртэл диаметртэй, харьцангуй жигд бүтэцтэй, бага мултрах нягттай дан талстыг гаргаж авах боломжтой.
4 ба 6 инчийн хагас дулаалгатай GaAs өнгөлсөн вафель үйлдвэрлэх технологийг Японы Sumitomo Electric Industries, Германы Freiberger Compound Materials, АНУ-ын AXT гэсэн гурван компани үндсэндээ эзэмшдэг. 2015 он гэхэд 6 инчийн субстрат нь зах зээлийн 90 гаруй хувийг эзэлжээ.
2019 онд дэлхийн GaAs субстратын зах зээлд Freiberger, Sumitomo, Beijing Tongmei нар 28%, 21%, 13% тус тус зах зээлд ноёрхож байв. Yole зөвлөх фирмийн тооцоолсноор GaAs субстратын дэлхийн борлуулалт (2 инчийн эквивалент болгон хувиргасан) 2019 онд ойролцоогоор 20 сая ширхэг хүрч, 2025 он гэхэд 35 сая ширхэгээс давах төлөвтэй байна. 2019 онд дэлхийн GaAs субстратын зах зээл 200 сая доллараар үнэлэгдэж, жил бүр 20 сая доллараар өсөх төлөвтэй байна. (CAGR) 2019-2025 он хүртэл 9.67% байна.
4. Цахиурын карбидын нэг талст
Одоогийн байдлаар зах зээл нь 2 ба 3 инчийн диаметртэй цахиурын карбидын (SiC) дан талстуудын өсөлтийг бүрэн дэмжиж чадна. Олон компаниуд 4 инчийн 4H төрлийн SiC дан талстыг амжилттай өсгөж буйгаа мэдээлсэн нь Хятад улс SiC талст ургалтын технологид дэлхийн жишигт хүрсэн амжилтыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч худалдаанд гаргахаас өмнө нэлээдгүй зай байгаа хэвээр байна.
Ерөнхийдөө шингэн фазын аргаар ургуулсан SiC ембүү нь харьцангуй бага, зузаан нь см-ийн түвшинд байдаг. Энэ нь мөн SiC өрлөгийн өртөг өндөр байх шалтгаан юм.
XKH нь болорын өсөлтөөс эхлээд нарийн боловсруулалт хүртэлх өртгийн гинжин хэлхээг бүхэлд нь хамарсан индранил, цахиурын карбид (SiC), цахиурын хавтан, керамик зэрэг үндсэн хагас дамжуулагч материалыг R&D, захиалгаар боловсруулах чиглэлээр мэргэшсэн. Аж үйлдвэрийн нэгдсэн чадавхийг ашиглан бид лазерын эрчим хүчний систем, хагас дамжуулагчийн хэрэглээ, дахин дамжуулагчийн байгаль орчны онцгой эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд тусгай зүсэлт, гадаргууг бүрэх, нарийн төвөгтэй геометрийн үйлдвэрлэл зэрэг тусгай шийдлээр дэмжигдсэн өндөр хүчин чадалтай индранил хавтан, цахиурын карбидын субстрат, хэт өндөр цэвэршилттэй цахиур ялтсуудыг нийлүүлдэг.
Чанарын стандартыг дагаж мөрдсөн манай бүтээгдэхүүнүүд нь микроны түвшний нарийвчлал, >1500°C дулааны тогтвортой байдал, зэврэлтээс хамгаалах өндөр чадвартай бөгөөд хүнд хэцүү нөхцөлд найдвартай байдлыг хангадаг. Нэмж дурдахад бид кварцын субстрат, металл/металл бус материал болон бусад хагас дамжуулагчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нийлүүлж, бүх салбар дахь үйлчлүүлэгчдэд загварчлалаас масс үйлдвэрлэл рүү саадгүй шилжих боломжийг олгодог.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 8-р сарын 29-ний хооронд