තනි ස්ඵටික ස්වභාවයෙන්ම දුර්ලභ වන අතර, ඒවා සිදු වූ විට පවා, ඒවා සාමාන්යයෙන් ඉතා කුඩා වේ - සාමාන්යයෙන් මිලිමීටර (මි.මී.) පරිමාණයෙන් - සහ ලබා ගැනීමට අපහසු වේ. වාර්තා කරන ලද දියමන්ති, මරකත, අගස්ති යනාදිය සාමාන්යයෙන් වෙළඳපල සංසරණයට ඇතුළු නොවේ, කාර්මික යෙදුම් ගැන සඳහන් නොකර; බොහෝ ඒවා ප්රදර්ශනය සඳහා කෞතුකාගාරවල ප්රදර්ශනය කෙරේ. කෙසේ වෙතත්, සමහර තනි ස්ඵටික සැලකිය යුතු කාර්මික වටිනාකමක් දරයි, එනම් ඒකාබද්ධ පරිපථ කර්මාන්තයේ තනි-ස්ඵටික සිලිකන්, දෘශ්ය කාචවල බහුලව භාවිතා වන නිල් මැණික් සහ තුන්වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායකවල ගම්යතාව ලබා ගනිමින් සිටින සිලිකන් කාබයිඩ් ය. මෙම තනි ස්ඵටික කාර්මිකව මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීමේ හැකියාව කාර්මික හා විද්යාත්මක තාක්ෂණයේ ශක්තිය නියෝජනය කරනවා පමණක් නොව ධනයේ සංකේතයකි. කර්මාන්තයේ තනි ස්ඵටික නිෂ්පාදනය සඳහා මූලික අවශ්යතාවය විශාල ප්රමාණයකි, මන්ද මෙය පිරිවැය වඩාත් ඵලදායී ලෙස අඩු කිරීම සඳහා යතුරයි. වෙළඳපොලේ බහුලව දක්නට ලැබෙන තනි ස්ඵටික කිහිපයක් පහත දැක්වේ:
1. නිල් මැණික් තනි ස්ඵටිකය
නිල් මැණික් තනි ස්ඵටිකයක් යනු ෂඩාස්රාකාර ස්ඵටික පද්ධතියක්, 9 ක Mohs දෘඪතාවක් සහ ස්ථායී රසායනික ගුණ ඇති α-Al₂O₃ යන්නයි. එය ආම්ලික හෝ ක්ෂාරීය විඛාදන ද්රවවල දිය නොවන අතර ඉහළ උෂ්ණත්වයන්ට ප්රතිරෝධී වන අතර විශිෂ්ට ආලෝක සම්ප්රේෂණය, තාප සන්නායකතාවය සහ විද්යුත් පරිවරණය ප්රදර්ශනය කරයි.
ස්ඵටිකයේ ඇති Al අයන Ti සහ Fe අයන මගින් ප්රතිස්ථාපනය කළහොත්, ස්ඵටිකය නිල් පැහැයෙන් දිස්වන අතර එය නිල් මැණික් ලෙස හැඳින්වේ. Cr අයන මගින් ප්රතිස්ථාපනය කළහොත්, එය රතු පැහැයෙන් දිස්වන අතර එය රූබි ලෙස හැඳින්වේ. කෙසේ වෙතත්, කාර්මික නිල් මැණික් යනු පිරිසිදු α-Al₂O₃, අවර්ණ සහ විනිවිද පෙනෙන, අපද්රව්ය නොමැතිව ය.
කාර්මික නිල් මැණික් සාමාන්යයෙන් වේෆර් ස්වරූපයක් ගන්නා අතර, 400–700 μm ඝනකම සහ අඟල් 4–8 ක විෂ්කම්භයක් ඇත. මේවා වේෆර් ලෙස හඳුන්වන අතර ස්ඵටික ඉන්ගෝට් වලින් කපා ඇත. පහත දැක්වෙන්නේ තවමත් ඔප දමා හෝ කපා නොමැති තනි ස්ඵටික උදුනකින් නැවුම්ව ඇද ගන්නා ලද ඉන්ගෝට් එකකි.
2018 දී, අභ්යන්තර මොන්ගෝලියාවේ ජින්ගුයි ඉලෙක්ට්රොනික සමාගම ලොව විශාලතම කිලෝග්රෑම් 450 ක අති විශාල ප්රමාණයේ නිල් මැණික් ස්ඵටිකය සාර්ථකව වගා කළේය. මීට පෙර ලොව විශාලතම නිල් මැණික් ස්ඵටිකය රුසියාවේ නිෂ්පාදනය කරන ලද කිලෝග්රෑම් 350 ක ස්ඵටිකයක් විය. රූපයේ පෙනෙන පරිදි, මෙම ස්ඵටිකය නිත්ය හැඩයක් ඇති අතර, සම්පූර්ණයෙන්ම විනිවිද පෙනෙන අතර, ඉරිතැලීම් සහ ධාන්ය මායිම් වලින් තොර වන අතර බුබුලු කිහිපයක් ඇත.
2. තනි-ස්ඵටික සිලිකන්
වර්තමානයේ, ඒකාබද්ධ පරිපථ චිප සඳහා භාවිතා කරන තනි-ස්ඵටික සිලිකන් වල සංශුද්ධතාවය 99.99999999% සිට 99.9999999999% (9–11 නයින්) දක්වා වන අතර, කිලෝග්රෑම් 420 ක සිලිකන් ඉන්ගෝට් එකක් දියමන්ති වැනි පරිපූර්ණ ව්යුහයක් පවත්වා ගත යුතුය. සොබාදහමේදී, කැරට් එකක (200 mg) දියමන්තියක් පවා සාපේක්ෂව දුර්ලභ ය.
ගෝලීය තනි-ස්ඵටික සිලිකන් ඉන්ගෝට් නිෂ්පාදනය ප්රධාන සමාගම් පහක් විසින් ආධිපත්යය දරයි: ජපානයේ ෂින්-එට්සු (28.0%), ජපානයේ SUMCO (21.9%), තායිවානයේ ග්ලෝබල් වේෆර්ස් (15.1%), දකුණු කොරියාවේ SK සිල්ට්රොන් (11.6%) සහ ජර්මනියේ සිල්ට්රොනික් (11.3%). චීනයේ ප්රධාන භූමියේ විශාලතම අර්ධ සන්නායක වේෆර් නිෂ්පාදකයා වන NSIG පවා වෙළඳපල කොටසෙන් 2.3% ක් පමණ දරයි. කෙසේ වෙතත්, නවකයෙකු ලෙස, එහි විභවය අවතක්සේරු නොකළ යුතුය. 2024 දී, NSIG ඒකාබද්ධ පරිපථ සඳහා මිලිමීටර් 300 සිලිකන් වේෆර් නිෂ්පාදනය වැඩිදියුණු කිරීමේ ව්යාපෘතියක් සඳහා ආයෝජනය කිරීමට සැලසුම් කරයි, ඇස්තමේන්තුගත මුළු ආයෝජනය ¥ බිලියන 13.2 කි.
චිප්ස් සඳහා අමුද්රව්ය ලෙස, අධි-සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් තනි-ස්ඵටික සිලිකන් ඉන්ගෝට් අඟල් 6 සිට අඟල් 12 දක්වා විෂ්කම්භයන් දක්වා පරිණාමය වෙමින් පවතී. TSMC සහ GlobalFoundries වැනි ප්රමුඛ පෙළේ ජාත්යන්තර චිප් කර්මාන්තශාලා, අඟල් 12 සිලිකන් වේෆර් වලින් චිප්ස් ප්රධාන ධාරාවේ වෙළඳපොලට නිපදවන අතර, අඟල් 8 වේෆර් ක්රමයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ. දේශීය ප්රමුඛ SMIC තවමත් ප්රධාන වශයෙන් අඟල් 6 වේෆර් භාවිතා කරයි. වර්තමානයේ, ජපානයේ SUMCO හට පමණක් අධි-සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් අඟල් 12 වේෆර් උපස්ථර නිෂ්පාදනය කළ හැකිය.
3. ගැලියම් ආසනිඩ්
ගැලියම් ආසනයිඩ් (GaAs) වේෆර් යනු වැදගත් අර්ධ සන්නායක ද්රව්යයක් වන අතර, ඒවායේ ප්රමාණය සකස් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී තීරණාත්මක පරාමිතියකි.
වර්තමානයේ, GaAs වේෆර් සාමාන්යයෙන් අඟල් 2, අඟල් 3, අඟල් 4, අඟල් 6, අඟල් 8 සහ අඟල් 12 ප්රමාණවලින් නිෂ්පාදනය කෙරේ. මේ අතරින්, අඟල් 6 වේෆර් වඩාත් බහුලව භාවිතා වන පිරිවිතරයන්ගෙන් එකකි.
තිරස් බ්රිජ්මන් (HB) ක්රමය මඟින් වගා කරන ලද තනි ස්ඵටිකවල උපරිම විෂ්කම්භය සාමාන්යයෙන් අඟල් 3 ක් වන අතර, ද්රව-සංවෘත චොක්රල්ස්කි (LEC) ක්රමය මඟින් විෂ්කම්භය අඟල් 12 ක් දක්වා තනි ස්ඵටික නිපදවිය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, LEC වර්ධනයට ඉහළ උපකරණ පිරිවැයක් අවශ්ය වන අතර ඒකාකාරී නොවන සහ ඉහළ විස්ථාපන ඝනත්වයක් සහිත ස්ඵටික ලබා දෙයි. සිරස් අනුක්රමික කැටි කිරීම (VGF) සහ සිරස් බ්රිජ්මන් (VB) ක්රම මඟින් දැනට සාපේක්ෂව ඒකාකාර ව්යුහයක් සහ අඩු විස්ථාපන ඝනත්වයක් සහිත විෂ්කම්භය අඟල් 8 ක් දක්වා තනි ස්ඵටික නිපදවිය හැකිය.
අඟල් 4 සහ අඟල් 6 අර්ධ පරිවාරක GaAs ඔප දැමූ වේෆර් සඳහා නිෂ්පාදන තාක්ෂණය ප්රධාන වශයෙන් සමාගම් තුනක් විසින් ප්රගුණ කර ඇත: ජපානයේ සුමිටෝමෝ විදුලි කර්මාන්ත, ජර්මනියේ ෆ්රයිබර්ගර් සංයුක්ත ද්රව්ය සහ ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ AXT. 2015 වන විට, අඟල් 6 උපස්ථර දැනටමත් වෙළඳපල කොටසෙන් 90% කට වඩා හිමිකරගෙන තිබුණි.
2019 දී, ගෝලීය GaAs උපස්ථර වෙළඳපොළ Freiberger, Sumitomo සහ Beijing Tongmei විසින් ආධිපත්යය දැරූ අතර, ඒවා පිළිවෙලින් 28%, 21% සහ 13% ක වෙළඳපල කොටස් සමඟින් පැවතුනි. උපදේශන සමාගමක් වන Yole විසින් ඇස්තමේන්තු කර ඇති පරිදි, GaAs උපස්ථරවල ගෝලීය විකුණුම් (අඟල් 2 සමාන බවට පරිවර්තනය කර ඇත) 2019 දී දළ වශයෙන් මිලියන 20 ක් කරා ළඟා වූ අතර 2025 වන විට මිලියන 35 ඉක්මවනු ඇතැයි පුරෝකථනය කර ඇත. ගෝලීය GaAs උපස්ථර වෙළඳපොළ 2019 දී ඩොලර් මිලියන 200 ක් පමණ වූ අතර 2025 වන විට ඩොලර් මිලියන 348 දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරන අතර 2019 සිට 2025 දක්වා 9.67% ක සංයුක්ත වාර්ෂික වර්ධන වේගයක් (CAGR) ඇත.
4. සිලිකන් කාබයිඩ් තනි ස්ඵටික
වර්තමානයේ, වෙළඳපොළට අඟල් 2 සහ අඟල් 3 විෂ්කම්භය සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) තනි ස්ඵටිකවල වර්ධනයට සම්පූර්ණයෙන්ම සහාය විය හැකිය. බොහෝ සමාගම් අඟල් 4H වර්ගයේ SiC තනි ස්ඵටිකවල සාර්ථක වර්ධනයක් වාර්තා කර ඇති අතර, එය SiC ස්ඵටික වර්ධන තාක්ෂණයේ චීනය ලෝක මට්ටමේ මට්ටම් අත්කර ගැනීම සනිටුහන් කරයි. කෙසේ වෙතත්, වාණිජකරණයට පෙර තවමත් සැලකිය යුතු පරතරයක් පවතී.
සාමාන්යයෙන්, ද්රව-අදියර ක්රම මගින් වගා කරන ලද SiC ඉන්ගෝට් සාපේක්ෂව කුඩා වන අතර, සෙන්ටිමීටර මට්ටමේ ඝණකම ඇත. SiC වේෆර්වල අධික මිලට මෙයද හේතුවක් වේ.
XKH, ස්ඵටික වර්ධනයේ සිට නිරවද්ය යන්ත්රෝපකරණ දක්වා සම්පූර්ණ වටිනාකම් දාමය ආවරණය කරමින්, නිල් මැණික්, සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC), සිලිකන් වේෆර් සහ සෙරමික් ඇතුළු මූලික අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන සහ අභිරුචිකරණය කළ සැකසීම සඳහා විශේෂඥතාවයක් දක්වයි. ඒකාබද්ධ කාර්මික හැකියාවන් උපයෝගී කරගනිමින්, අපි ලේසර් පද්ධති, අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය සහ පුනර්ජනනීය බලශක්ති යෙදීම්වල ආන්තික පාරිසරික ඉල්ලීම් සපුරාලීම සඳහා අභිරුචි කැපීම, මතුපිට ආලේපනය සහ සංකීර්ණ ජ්යාමිතික නිෂ්පාදනය වැනි සකස් කළ විසඳුම් මගින් සහාය දක්වන ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත නිල් මැණික් වේෆර්, සිලිකන් කාබයිඩ් උපස්ථර සහ අතිශය ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් සිලිකන් වේෆර් සපයන්නෙමු.
ගුණාත්මක ප්රමිතීන්ට අනුකූලව, අපගේ නිෂ්පාදන මයික්රෝන මට්ටමේ නිරවද්යතාවය, >1500°C තාප ස්ථායිතාව සහ උසස් විඛාදන ප්රතිරෝධයෙන් සමන්විත වන අතර එමඟින් කටුක මෙහෙයුම් තත්වයන් තුළ විශ්වසනීයත්වය සහතික කෙරේ. අතිරේකව, අපි ක්වාර්ට්ස් උපස්ථර, ලෝහ/ලෝහමය නොවන ද්රව්ය සහ අනෙකුත් අර්ධ සන්නායක ශ්රේණියේ සංරචක සපයන අතර, කර්මාන්ත හරහා සේවාදායකයින් සඳහා මූලාකෘතිකරණයේ සිට මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය දක්වා බාධාවකින් තොරව සංක්රමණය වීමට ඉඩ සලසයි.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-29-2025