Vừa qua, Phòng Khoa học Công nghệ và Công nghệ Thông tin Khu Công nghệ cao Đất hiếm đã tiến hành triển khai ứng dụng Dự án “Kế hoạch hành động 1 + 1” cho Doanh nghiệp Thanh niên Đổi mới Khoa học Công nghệ. 

Sau khi xem xét, cuối cùng đã xác định rằng Viện Nghiên cứu Đất hiếm Baotou và Công ty TNHH Vật liệu đánh bóng Baotou Zhongke Yuhang (7 doanh nghiệp và đơn vị bao gồm Zhongke Yuhang sẽ hỗ trợ dự án vào đầu năm nay, Zhongke Yuhang thông báo rằng Công ty đã xây dựng một dây chuyền sản xuất với sản lượng 6,000 tấn bột đánh bóng đất hiếm hàng năm, phá vỡ thế độc quyền của các công ty nước ngoài trên thị trường bột đánh bóng cao cấp trong một sớm một chiều.

vật liệu đánh bóng của đất nước tôi cần gấp phải trở thành vật liệu cao cấp

Trong những năm gần đây, khi ngành công nghiệp màn hình LCD tiếp tục phát triển, bột đánh bóng màn hình LCD hiệu suất cao đã phát triển nhanh chóng. Hong Guangyan, một chuyên gia đất hiếm nổi tiếng ở nước tôi và là giáo sư tại Học viện Khoa học Trung Quốc, nói rằng vật liệu đánh bóng đất hiếm chiếm tỷ lệ cao trong việc tiêu thụ đất hiếm ở các nước phát triển công nghiệp và đã được sử dụng rộng rãi trong đánh bóng thủy tinh quang học, thủy tinh tinh thể lỏng và tấm phủ thủy tinh màn hình cảm ứng.

Đánh bóng là việc sử dụng các phương pháp cơ học, hóa học hoặc điện hóa để giảm độ nhám bề mặt của phôi để có được bề mặt sáng và mịn. Đánh bóng cơ học và hóa học hiện được công nhận là một công nghệ lý tưởng để giải quyết vấn đề làm phẳng bề mặt.

Theo Zhang Hailong, Tổng giám đốc Yuhang Zhongke, lượng bột đánh bóng sử dụng trong nước hiện nay đã tăng từ dưới 40 tấn vào những năm 1980 lên hơn 20,000 tấn.

“Hiện nay, các công ty sản xuất bột đánh bóng ở Nhật Bản và Hàn Quốc mua bột đánh bóng cấp thấp và trung bình từ Trung Quốc làm nguyên liệu, sau đó sử dụng công nghệ của họ để sản xuất bột đánh bóng cao cấp, xuất khẩu sang Trung Quốc, Châu Âu và Hoa Kỳ. và các nước khác, thu lợi nhuận cao. Hầu hết các loại bột đánh bóng cao cấp được sử dụng ở Trung Quốc được nhập khẩu từ Nhật Bản và Hàn Quốc. ”Wang Hongyan, Giám đốc Phòng R & D của Yuhang, nói với các phóng viên.

Để thay đổi tình trạng lạc hậu của vật liệu làm bóng đất hiếm, đất nước tôi đã biên soạn “Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp đất hiếm (2016 - 2020)” (gọi tắt là “Quy hoạch”). "Kế hoạch" chỉ rõ: "Cần phát triển bột đánh bóng đất hiếm và chất lỏng đánh bóng đất hiếm hiệu suất cao, sản phẩm đạt hoặc tiếp cận trình độ tiên tiến quốc tế, đáp ứng các yêu cầu ứng dụng của tinh thể lỏng, tấm silicon, đánh bóng bề mặt thủy tinh cao cấp và các ứng dụng khác. "

Định hướng chính sách là rất rõ ràng, nhưng tình hình phát triển của vật liệu đánh bóng ở nước tôi không khả quan. Hong Guangyan giới thiệu, hầu hết các doanh nghiệp sản xuất bột đánh bóng đất hiếm của nước tôi đều có quy trình đơn giản, lạc hậu, trang thiết bị tương đối đơn giản, phương pháp sản xuất khác nhau nên khó đáp ứng nhu cầu vật liệu đánh bóng đất hiếm hiệu suất cao trong nước.

"Bị ảnh hưởng bởi sự tụt hậu trong quy trình sản xuất bột đánh bóng đất hiếm ở nước tôi, sự phát triển của bột đánh bóng đất hiếm ở Trung Quốc đang bị tụt hậu nghiêm trọng trong lĩnh vực cao cấp, và sự phát triển của ngành công nghiệp bột đánh bóng đất hiếm và hạ nguồn. các ngành công nghiệp cũng bị hạn chế. " Hong Guangyan cho rằng nhìn chung, việc sản xuất vật liệu đánh bóng đất hiếm Dạng đa dạng trong nước cần được tăng cường hơn nữa.

Vai trò của vật liệu đánh bóng

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp bán dẫn, kích thước của các thiết bị điện tử ngày càng nhỏ, yêu cầu về độ phẳng bề mặt của tấm wafer nguyên liệu bán dẫn cũng ngày càng cao, đạt mức nanomet.

Các kỹ thuật phẳng truyền thống cho wafer xử lý bề mặt bao gồm phương pháp dòng nhiệt, phương pháp kính quay, phương pháp khắc ngược, lắng đọng chọn lọc, v.v., nhưng những phương pháp này chỉ có thể đạt được độ phẳng cục bộ và không thể đạt được độ phẳng toàn cầu.

Đánh bóng cơ học hóa học (CMP) không chỉ có thể thực hiện xử lý cục bộ trên bề mặt của tấm silicon mà còn làm phẳng toàn bộ bề mặt của tấm silicon. Nó hiện là công nghệ duy nhất có thể tính đến cả quá trình phẳng hóa bề mặt toàn cầu và cục bộ.

Nó có thể làm phẳng các khu vực không bằng phẳng trên bề mặt wafer. Đây là công nghệ kết hợp tác động hóa học và cơ học, cho phép các nhà sản xuất chip tiếp tục giảm diện tích mạch và mở rộng hiệu suất của các công cụ in thạch bản. Việc sản xuất mỗi tấm wafer đòi hỏi phải thực hiện nhiều lần đánh bóng CMP của tấm wafer.

Tình trạng thị trường của vật liệu đánh bóng CMP

Kể từ khi IBM áp dụng đánh bóng cơ học hóa học (CMP) vào sản xuất chip 4MDRAM vào năm 1988, các quy trình sản xuất mạch tích hợp đã dần dần dựa vào công nghệ CMP, chủ yếu là do việc thu nhỏ kích thước tính năng của thiết bị (CD). Và hệ thống dây điện nhiều lớp được giới thiệu bởi sự nâng cấp công nghệ và sự xuất hiện của một số vật liệu mới.

Theo dữ liệu của SEMI, từ năm 2014 đến năm 2020, thị trường vật liệu đánh bóng CMP toàn cầu đã tăng từ 1.57 tỷ USD lên 2.48 tỷ USD, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) xấp xỉ 8%. Trong số đó, thị trường vật liệu đánh bóng CMP trong nước sẽ vào khoảng 3.2 tỷ nhân dân tệ vào năm 2020, và tốc độ tăng trưởng kép trong 10 năm qua sẽ duy trì ở mức khoảng XNUMX%.

Sơ đồ đánh bóng cơ học hóa học điển hình:

Chuỗi công nghiệp vật liệu CMP

Vật liệu đánh bóng CMP nằm ở thượng nguồn của dây chuyền công nghiệp, ở giữa là xử lý tấm wafer và sản xuất chip, và hạ nguồn là các ứng dụng đầu cuối như máy tính, truyền thông, điện tử ô tô và điều khiển công nghiệp y tế.

Các thiết bị và vật tư tiêu hao được sử dụng trong quy trình CMP bao gồm: máy đánh bóng, chất lỏng đánh bóng, tấm đánh bóng, thiết bị làm sạch sau CMP, thiết bị kiểm soát quá trình và phát hiện điểm cuối đánh bóng, thiết bị phát hiện và xử lý chất thải, v.v.

Trong số đó, chất lỏng đánh bóng và tấm đánh bóng là nguyên liệu cốt lõi của quy trình CMP, và giá trị của chúng lần lượt chiếm 49% và 33%, và mức tiêu thụ của chúng tăng lên khi sản lượng wafer tăng và số bước quy trình CMP.

Với sự tiến bộ của các nút công nghệ, quy trình CMP sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức khó khăn hơn ở quy trình 14nm, 10nm, 7nm, 5nm và các nút quy trình tiên tiến hơn khác, và các yêu cầu kỹ thuật cao hơn sẽ được đặt ra đối với vật liệu đánh bóng, đặc biệt là chất lỏng đánh bóng.

Chất lỏng đánh bóng: yếu tố quyết định của công nghệ CMP

Thị trường chất lỏng đánh bóng chiếm 3 đến 4% của toàn bộ vật liệu bán dẫn.

Chất lỏng đánh bóng là một chất đánh bóng hòa tan trong nước, không có bất kỳ phụ gia lưu huỳnh, phốt pho và clo, chủ yếu đóng vai trò đánh bóng, bôi trơn và làm mát. Nó là một trong những yếu tố quyết định trong công nghệ CMP, và hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt của phôi gia công và hiệu quả của quá trình xử lý đánh bóng.

Từ góc độ cấu trúc thị trường toàn cầu của chất lỏng đánh bóng, chủ yếu có 7-8 nhà cung cấp lớn trên toàn cầu.

Trong một thời gian dài, thị trường chất lỏng đánh bóng cơ khí hóa học toàn cầu đã được độc quyền bởi các công ty Mỹ và Nhật Bản. TOP 3 của thị trường chất lỏng đánh bóng toàn cầu là: Cabot chiếm 33% thị phần, Hitachi chiếm 13% thị phần và Fujimei chiếm 10% thị phần. Trong số đó, Cabot chiếm thị phần cao nhất trên thị trường dung dịch đánh bóng toàn cầu nhưng đã giảm từ khoảng 80% năm 2000 xuống còn khoảng 36% vào năm 2019, cho thấy thị trường dung dịch đánh bóng toàn cầu đang phát triển theo hướng đa dạng và tương tự khu vực. -tỷ lệ hiệu quả ngày càng tăng.

Hiện tỷ trọng nội địa hóa chưa đến 10%, nhu cầu nội địa hóa chất lỏng đánh bóng là rất lớn. Hiện nay, có hàng chục doanh nghiệp trong nước dựa trên ngành sản xuất chất lỏng đánh bóng, nhưng hầu hết đều sản xuất các sản phẩm cấp thấp và hầu hết vẫn ở giai đoạn sản xuất chất lỏng đánh bóng 4 inch và 6 inch.

Anji Microelectronics là nhà cung cấp trong nước duy nhất có thể cung cấp chất lỏng đánh bóng vi mạch 12 inch. Sản phẩm của công ty gần đạt mức cao nhất trên thế giới, và là sản phẩm đầu tiên phá vỡ các rào cản kỹ thuật của nước ngoài. Năm khách hàng hàng đầu của công ty là SMIC, TSMC, Yangtze River Storage, China Resources Microelectronics và Hua Hong Grace đều là những nhà sản xuất vi mạch tích hợp hàng đầu trong nước hoặc toàn cầu.

Cabot dự đoán rằng doanh số thị trường chất lỏng đánh bóng của Trung Quốc sẽ tăng từ 1 tỷ nhân dân tệ hiện tại lên 2.9 tỷ nhân dân tệ vào năm 2025. Thị trường chất lỏng đánh bóng trong nước sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 16%, cao hơn nhiều so với mức trung bình toàn cầu là 6 đến 7%. . .

Đổi mới công nghệ để tạo ra vật liệu đánh bóng chất lượng cao

Với tốc độ phát triển nhanh chóng của nền kinh tế toàn cầu, ngành công nghiệp đất hiếm của nước tôi cũng phát triển nhanh chóng, nhưng việc ứng dụng Lantan và Xeri, là những nguyên tố chính của các mỏ đất hiếm nhẹ phía Bắc, vẫn chưa đạt được bước tiến đột phá, và giá của Lantan và các sản phẩm xeri dao động ở mức thấp.

"Hiện tại, các lĩnh vực ứng dụng chính của các sản phẩm lantan và xeri ở nước ngoài vẫn là trong ngành công nghiệp mài thủy tinh, có thể được chia thành mài công nghiệp và mài dân dụng về mặt chia nhỏ." Wang Hongyan nói.

"Phát triển các ứng dụng công nghệ hạ nguồn của đất hiếm lantan và xeri, mở rộng các lĩnh vực ứng dụng cao cấp của đất hiếm, và thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn và thông tin của đất nước tôi là mục tiêu của chúng tôi." Zhang Hailong nói.

Để đạt được mục tiêu này, Nội Mông đã thành lập một dự án phát triển và công nghiệp hóa vật liệu đánh bóng đất hiếm, xác định phương pháp cơ bản để chuẩn bị vật liệu đánh bóng ôxít xeri hiệu suất cao sử dụng cacbonat đất hiếm làm nguyên liệu thô, và bổ sung các vật liệu phụ thích hợp để cải thiện vật liệu đánh bóng trong quy trình Các đặc tính bề mặt và độ cầu của, cộng với các phương pháp xử lý sau xử lý và sửa đổi bề mặt thích hợp để chuẩn bị một vật liệu đánh bóng xeri oxit hiệu suất cao mới với hiệu suất đánh bóng tuyệt vời.

Wang Hongyan giới thiệu rằng họ đã đảm nhận và hoàn thành dự án này, lần đầu tiên sử dụng công nghệ hình cầu chọn lọc bột tiền thân để kiểm soát điện thế bề mặt của các hạt và cải thiện hình thái cũng như độ phân tán của bột. Họ sử dụng trực tiếp nước và xeri cacbonat làm nguyên liệu thô, biến đổi chúng bằng phản ứng cơ học và thêm muối trơ để điều chế vật liệu mài mòn hiệu suất cao 20-50 nanomet, có chi phí thấp, dễ vận hành và có triển vọng công nghiệp hóa rộng rãi.

Hiện tại, giai đoạn 120 của dự án có vốn đầu tư 40 triệu nhân dân tệ, trên diện tích 6,000 mẫu Anh, công suất sản xuất hàng năm là 180 tấn bột đánh bóng cho hai dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động. Người ta ước tính rằng giá trị sản lượng sẽ vượt quá 6 triệu nhân dân tệ và lợi nhuận sẽ vượt quá XNUMX triệu nhân dân tệ. "Điều này cũng đánh dấu sự gia nhập chính thức của vật liệu đánh bóng đất hiếm cao cấp của đất nước tôi vào thị trường quốc tế, và khu vực bán hàng đã mở rộng sang Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Ai Cập, Malaysia và các quốc gia khác." Zhang Haijun nói.

Liên kết đến bài viết này ： Vật liệu đánh bóng của đất nước tôi đang cần cấp bách về chất lượng cao, đổi mới công nghệ là vua

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tô, hàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.