Tubos tantalum utilizados en el campo de semiconductores

Shaanxi Zhongheng Weichuang Metal Materials Co., Ltd. supplies high-quality rare metals, mainly including niobium hafnium alloy 103, tungsten, tantalum, niobium, hafnium, titanium, zirconium, nickel, vanadium and alloys of conventional processed profiles such as plates, strips, coils, rods, wires, pipes, as well como productos procesados ​​profundos, como barcos, crisoles, objetivos de pulverización, objetivos de recubrimiento, piezas mecanizadas, pantallas de aislamiento de horno de alta temperatura, elementos de calefacción, cuerpos de horno (hornos de calefacción, hornos de recocido), equipos resistentes a la corrosión, etc.

Como fabricante, proveedor y exportador de Tantalum, proporcionamos productos especializados de alta pureza, resistentes a la alta temperatura, resistente a la corrosión, aeroespacial, de defensa, militar y marina. El servicio al cliente siempre está en línea, por lo que no tiene preocupaciones.
 

Características y características

 

Alto punto de fusión y buena conductividad

Tantalum tiene un punto de fusión de hasta 2996 grados C, lo que le permite funcionar de manera estable en entornos de alta temperatura. Tantalum tiene una excelente conductividad y es adecuada para varias aplicaciones conductoras de alta temperatura en la fabricación de semiconductores.

Estabilidad química y baja tasa de evaporación

Tantalum tiene una excelente estabilidad química a altas temperaturas y no es fácilmente reactivo con la mayoría de los gases y líquidos, lo que lo hace adecuado para ambientes corrosivos. Tantalum tiene una tasa de evaporación extremadamente baja a altas temperaturas y es adecuado para su uso en entornos de vacío o baja presión.

Alta pureza y resistencia mecánica

La fabricación de semiconductores requiere una pureza de material extremadamente alta, y los tubos tantálios generalmente están altamente purificados para evitar impurezas que afectan el rendimiento de los dispositivos semiconductores. Tantalum tiene una alta resistencia mecánica y puede soportar el estrés mecánico a altas temperaturas.

En la fabricación de chips de semiconductores, los tubos tantalum se convierten en el sustrato central de los objetivos de pulverización después del mecanizado de precisión. El blanco de tántalo de grado 5N5 (Purity 99.9995%) en blanco de gran tamaño producido por la industria de Dongfang Tantalum se ha aplicado a la deposición de una capa de barrera de interconexión de cobre en un proceso de 7 nm, con un tamaño de grano controlado dentro de 20 μm, logiendo un nivel inicial de la uniformidad del espesor de la película de ± 3%. Un caso típico muestra que un fabricante de oblea doméstico de 12 pulgadas que usa este tipo de material objetivo aumentó el rendimiento de la chip en un 12%, y la vida útil del material objetivo se extendió a 2.3 veces mayor que los de los objetivos tradicionales de titanio. Esta ventaja de rendimiento proviene de la estructura cristalina única de Tantalum: su red cúbica centrada en el cuerpo puede suprimir efectivamente la difusión del átomo de cobre y evitar circuitos cortos de circuito.

El condensador tantalum de 0.15 mm utilizado en teléfonos plegables requiere su tubo de plomo interno para soportar 100000 pruebas de flexión. El tubo de tántalo ultrafino (diámetro 0.8 mm, espesor de la pared 0.05 mm) desarrollado por Baoji yixintai se ha sometido a un proceso de pulido electrolítico de rodamiento en frío, reduciendo la rugosidad de la superficie a RA0.1 μ my reduciendo la ESR (resistencia de serie equivalente) del condensador a menos de 5 m Ω. Según los datos de prueba reales de la serie Huawei P70, esta tecnología mejora la eficiencia de carga rápida en un 18%, y la tasa de descomposición de la capacidad es inferior al 2% por mil horas en un entorno de alta temperatura de 85 grados

La función de trabajo electrónica de Tantalum (4.25 eV) es significativamente más alta que la de cobre (4.0 eV) y titanio (4.1 eV), y se puede producir una estructura de película delgada más densa durante el proceso de PVD. Los datos experimentales muestran que la densidad de corriente de fuga de la capa de barrera tantalum es 1-2 órdenes de magnitud más baja que la del nitruro de titanio, que es crucial para el aislamiento entre capas de la memoria NAND 3D, la demanda anual global de tantalum de grado semiconductor es aproximadamente 800 toneladas, pero el ore tantalum de explotación económica solo puede cumplir con el 60%.

Con el avance de los nodos de proceso de semiconductores por debajo de 3 nm, la aplicación de tubos tantalum se extiende desde materiales de capa de barrera tradicionales hasta campos de vanguardia, como la administración térmica integrada tridimensional y los sustratos de dispositivos cuánticos. A nivel técnico, el desarrollo de tubos tantálios nanoporosos (porosidad 70% -90%) ha ingresado a la etapa piloto, con un área superficial específica de 200-300 m ²/g, lo que puede mejorar significativamente la tasa de utilización precursora del proceso de deposición de la capa atómica (ALD). Los pronósticos del mercado muestran que la demanda global de tubos tantálios para los semiconductores se expandirá a una tasa de crecimiento anual compuesta del 11.8% de 2025 a 2030, con un envasado integrado heterogéneo que representa más del 40%.

Vale la pena señalar que la última lista de minerales clave publicada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) ha enumerado Tantalum como un "material extremadamente importante", y su valor estratégico está remodelando el panorama global de la cadena de suministro. Se espera que China alcance una tasa de sustitución interna del 70% para 2027 a través de la integración de los recursos y avances de mineral de Yichun Tantalum en la tecnología de purificación de nivel 6N.

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