В эпоху глобальной цифровизации, развития искусственного интеллекта (AI), сетей 5G и автономного транспорта, полупроводниковая промышленность предъявляет беспрецедентные требования к чистоте и термической стойкости конструкционных материалов. Графитовый стержень для производства полупроводников является незаменимым элементом технологической оснастки нагревательных узлов, ростовых печей и систем эпитаксиального осаждения.
В полупроводниковом производстве графит используется не в своем обычном промышленном виде, а как специализированный мелкозернистый изостатический материал с экстремальной степенью очистки. Содержание примесей в таком графите не должно превышать единиц ppm (частей на миллион), а в некоторых критических узлах — менее 0.1 ppm. Любое инородное внедрение (например, атомов бора, меди или железа) в кристаллическую решетку выращиваемого кремния может полностью разрушить его полупроводниковые свойства.
Коммерческий рынок полупроводникового графита демонстрирует стабильный ежегодный прирост более чем на 8% CAGR. Это связано с переходом мировых фабрик на пластины большего диаметра (300 мм и перспективные 450 мм), что требует масштабирования термических зон печей Чохральского (CZ). Графитовые стержни большого диаметра выступают в качестве резистивных нагревателей, экранов и силовых электродов, способных работать при температурах свыше 1600°C в атмосфере аргона или в глубоком вакууме.
1. Выращивание монокристаллического кремния (Метод Чохральского): В этом процессе графитовый тигель удерживает кварцевую емкость с расплавом кремния. Нагревательные элементы, изготовленные из прецизионно обработанных графитовых стержней, создают строго контролируемый температурный градиент. Высокая теплопроводность и низкий коэффициент термического расширения графита обеспечивают стабильность геометрии нагревателя в течение сотен часов непрерывной работы печи.
2. Эпитаксиальное осаждение (CVD/MOCVD): При нанесении тонких полупроводниковых пленок на кремниевые или карбидокремниевые (SiC) подложки используются графитовые подставкодержатели (сусцепторы). Они подвергаются воздействию агрессивных газов (силан, хлор, аммиак) при высоких температурах. Для защиты от эрозии графитовые стержни и детали покрывают тонким слоем карбида кремния (SiC методом газофазного осаждения).
3. Ионная имплантация: Графит обладает низким коэффициентом распыления под действием ионной бомбардировки. Детали ионных источников, диафрагмы и ловушки пучка, изготовленные из высокочистого графита, минимизируют перекрестное загрязнение кремниевых пластин тяжелыми металлами в процессе легирования.
Hebei Rubang Carbon Products Co., Ltd. была основана в августе 2014 года с уставным капиталом в 25 миллионов юаней. Расположенная в Чэнъане, городе Ханьдань провинции Хэбэй, известном как «углеродная база Северного Китая», компания занимает площадь в 8000 квадратных метров и в настоящее время насчитывает 95 сотрудников.
Расположенная на стыке провинций Шаньси, Хэбэй, Шаньдун и Хэнань, компания имеет стратегическое расположение рядом с железной дорогой Пекин-Гуанчжоу и скоростной автомагистралью Пекин-Гонконг-Макао на западе. Благодаря обильным запасам углеродного сырья в окрестностях, она может похвастаться отличными географическими преимуществами и удобным транспортным сообщением. С момента своего создания предприятие уделяет приоритетное внимание диверсификации продукции, сохраняя при этом строгие стандарты качества. Постоянно внедряя инновации и развиваясь с учетом требований клиентов, оно превратилось в среднее углеродное предприятие, способное поставлять углеродные материалы и продукты для различных промышленных применений.
С непрерывным развитием технологий наша компания ускорила технологические инновации, укрепила научное управление и придерживалась принципа «клиент прежде всего, репутация превыше всего», неуклонно расширяя свое присутствие на рынке. В 2017 году мы последовательно получили сертификаты системы управления качеством и экологического менеджмента, что позволило еще больше стандартизировать, гуманизировать и модернизировать наше общее управление качеством.
Наша компания использует передовое отечественное производственное оборудование, обладает обширными техническими знаниями и располагает комплексным испытательным оборудованием и методологиями.
В настоящее время наш основной ассортимент продукции включает: графитовые электроды стандартной мощности (75-1200 мм), графитовые электроды высокой мощности (200-700 мм), графитовые электроды сверхвысокой мощности (300-700 мм), электроды для печных головок, прокаленный нефтяной кокс, углеродные добавки, специализированные графитовые изделия и новые углеродные материалы. Компания обладает годовой производственной мощностью 30 000 тонн. Ее продукция продается более чем в двадцати провинциях и регионах страны, а также экспортируется во многие страны и регионы, включая США и Японию. Продукция, изготовленная в строгом соответствии с национальными стандартами, соответствует производственным требованиям с коэффициентом прохождения 99,2%. Годовой объем производства достигает 20 000 тонн, причем графитовые электроды в настоящее время занимают первое место по объему продаж среди всех производимых продуктов.
Графитовые электроды — это высокотемпературные проводящие материалы, изготовленные из нефтяного кокса и асфальтового кокса в качестве заполнителей с каменноугольной смолой в качестве связующего вещества. Процесс производства включает в себя прокаливание сырья, дробление и измельчение, дозирование, смешивание и замешивание, формование, обжиг, пропитку, графитизацию и механическую обработку. В зависимости от качественных характеристик они подразделяются на графитовые электроды стандартной, высокой и сверхвысокой мощности. Нефтяной кокс служит основным сырьем для производства графитовых электродов. Электроды обычной мощности могут содержать небольшую долю асфальтового кокса, при этом содержание серы как в нефтяном, так и в асфальтовом коксе не должно превышать 0,5%. Для производства электродов высокой или сверхвысокой мощности дополнительно требуется добавление игольчатого кокса. Алюминиевые аноды используют нефтяной кокс в качестве основного сырья, при этом содержание серы строго контролируется в пределах от 1,5% до 2%. Как нефтяной, так и асфальтовый кокс должны соответствовать соответствующим национальным стандартам качества. В производстве кальцинированного кокса наша компания использует сырье, поставляемое пятью заводами в Фушуне, соотношение компонентов которого стандартизировано и стабильно. Игольчатый кокс поставляется японской компанией Mitsubishi, строгие требования которой к качеству лучше гарантируют качество продукции.
Каждый графитовый стержень проходит глубокий цикл обработки для достижения физико-химических показателей, соответствующих жестким требованиям полупроводниковых и металлургических производств.
При обработке графитовых электродов в основном используются три метода: метод давления и вибрации, автоматическая формовка с ЧПУ и механическая обработка. Этот процесс характеризуется длительными производственными циклами, относительно высоким энергопотреблением, множеством этапов производства и образованием пыли и вредных газов в процессе изготовления. В связи с этим требуются комплексные меры по защите окружающей среды, включая эффективную вентиляцию для подавления пыли и устранения вредных газов. Кроме того, для производства требуется высококачественное углеродное сырье. Поэтому качество и стабильность как основных, так и вспомогательных материалов играют решающую роль в формировании продукта.
| Серийный номер | Название продукта | Диапазон технических характеристик | Годовое производство / тонны |
|---|---|---|---|
| 1 | Графитовые электроды стандартной мощности (RP) | ø75–1200 мм | 5000 |
| 2 | Графитовые электроды высокой мощности (HP) | ø200–1000 мм | 5000 |
| 3 | Графитовые электроды сверхвысокой мощности (UHP) | ø200–1000 мм | 5000 |
| 4 | Другие углеродные продукты и полупроводниковая оснастка | По чертежам заказчика | 5000 |
Наша продукция изготавливается в строгом соответствии с национальными и международными стандартами, гарантируя стабильность при экстремальных температурах.
Весь основной технический персонал проходит профессиональную подготовку и сертификацию. Каждый сотрудник понимает требования системы управления качеством для обеспечения надежности конечного продукта.
Внедрена система сквозной ответственности за качество. Проверки проводятся на каждом этапе, от входного контроля сырья до финальной отгрузки готовых графитовых стержней.
Производственное и испытательное оборудование закупается у ведущих производителей. Это гарантирует не только соответствие спецификациям клиентов, но и своевременность крупных поставок.
Широкий ассортимент продукции, соответствующий национальным стандартам качества для сложных тепловых узлов.
Комплексное сопровождение клиентов, оперативное решение технических задач и быстрая логистика.
Сертифицированная система менеджмента ISO, оптимизированные внутренние процессы и снижение издержек.
Расположение в углеродном центре Китая гарантирует постоянный доступ к сырью и удобные транспортные пути.
Ознакомьтесь с полным перечнем графитовых электродов и стержней различных классов мощности для промышленного применения.
В последние годы наши продукты демонстрируют постоянное улучшение качества, заслуживая единодушного признания клиентов и неуклонно повышая репутацию нашей компании в отрасли. Мы по-прежнему твердо привержены качеству и технологическому совершенству как нашей основе, своевременно поставляя продукты и услуги высокого стандарта для достижения взаимовыгодных результатов как для нашего предприятия, так и для наших уважаемых клиентов.