โลหะมีค่าในสารกึ่งตัวนำประกอบด้วยโลหะกลุ่มแพลตตินัม เช่น อิริเดียม โรเดียม และรูทีเนียม แม้จะถูกนำมาใช้ในปริมาณเล็กน้อยในชิป แต่มูลค่าของโลหะมีค่านั้นสูงกว่าทองคำมาก ภายในปี พ.ศ. 2568 กระบวนการ 3 นาโนเมตรของ TSMC จะใช้ส่วนประกอบตัวสะท้อนแสงที่ทำจากอิริเดียมมากกว่ากระบวนการ 5 นาโนเมตรถึงสามเท่า โดยชิปหนึ่งตัวจะใช้ผงอิริเดียมมากถึง 0.8 กรัม โลหะมีค่าเหล่านี้ในสารกึ่งตัวนำมีอยู่ในวัสดุเหลือใช้จำนวนมาก บริษัท DONGSHENG Precious Metals Recyclingได้เพิ่มอัตราการนำโลหะมีค่ากลับมาใช้ใหม่จาก 80% เป็น 99.5% ผ่านเทคโนโลยีการชะล้างทางชีวภาพและการถลุงด้วยพลาสมา มีวัสดุเหลือใช้ที่ประกอบด้วยอิริเดียมประมาณ 1.2 ตันต่อชิปขนาด 7 นาโนเมตรหนึ่งล้านชิ้น ซึ่งเป็นแหล่งวัตถุดิบที่มั่นคงสำหรับบริษัทรีไซเคิลแผงวงจรพิมพ์
อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์พึ่งพาโลหะมีค่าหลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะตัวอิริเดียมถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตชิประดับไฮเอนด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะส่วนประกอบในกระจกสะท้อนแสงและสารเคลือบที่ทนอุณหภูมิสูง โรเดียมส่วนใหญ่ใช้ในอิเล็กโทรดและวัสดุเร่งปฏิกิริยา โดย ราคา โรเดียม LME อยู่ที่ประมาณ 18,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อออนซ์รูทีเนียมซึ่งถูกนำมาใช้เป็นทางเลือกแทนสายเชื่อมต่อทองแดง แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่โดดเด่นในกระบวนการขั้นสูง การใช้โลหะมีค่านี้ช่วยลดความจำเป็นในการออกแบบชั้นกั้น ลดขั้นตอนการผลิตลง 15% การใช้โมลิบดีนัมในเซมิคอนดักเตอร์กำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยถูกนำมาใช้ในการออกแบบเส้นเวิร์ดไลน์และโครงสร้างสัมผัส อิริเดียมช่วยลดระยะห่างระหว่างเส้นเวิร์ดไลน์จาก 65 นาโนเมตรเหลือต่ำกว่า 60 นาโนเมตร ช่วยลดพื้นที่เซลล์จัดเก็บลง 18% แม้ว่าจะใช้ในปริมาณเล็กน้อย แต่โลหะมีค่าเหล่านี้ในเซมิคอนดักเตอร์ก็เป็นวัสดุสำคัญที่รับประกันประสิทธิภาพของชิป
ในตลาดต่างประเทศ ราคาโลหะมีค่าในสารกึ่งตัวนำที่ฟื้นตัวได้นั้นมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน ราคาเศษวัสดุเป้าหมายสำหรับสารกึ่งตัวนำ (ความบริสุทธิ์ ≥99.99%) อยู่ที่ 28-35 ดอลลาร์สหรัฐ/กรัม ซึ่งคิดเป็น 80% ของ ราคา ทองคำ เศษตัวเร่งปฏิกิริยามีราคาประมาณ 21-28 ดอลลาร์สหรัฐ/กรัม หักต้นทุนการทำให้บริสุทธิ์แล้ว ขยะอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ตัวกรองสถานีฐาน 5G (ที่มีอิริเดียม 0.5 กรัมต่อหน่วย) มีราคา 17-25 ดอลลาร์สหรัฐ/กรัม ตลาดในภูมิภาคมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก โดยภาษีคาร์บอนของสหภาพยุโรปทำให้ราคาส่งออกเศษวัสดุที่มีอิริเดียมสูงขึ้น ก่อให้เกิดความเชื่อมโยงระหว่างตลาดภายในประเทศและตลาดต่างประเทศ บริษัทที่มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ใช้วิธีการชะล้างทางชีวภาพช่วยลดการใช้พลังงานลง 70% คิดเป็นมูลค่าเพิ่มประมาณ 4.2 ดอลลาร์สหรัฐ/กรัม
(ราคาการรีไซเคิลเหล่านี้เป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น)
หน้าราคาการรีไซเคิลโลหะอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
รูทีเนียมเป็นวัสดุเป้าหมายที่กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ งานวิจัยชี้ให้เห็นว่ารูทีเนียมแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญในฐานะโซลูชันการเคลือบโลหะแบบใหม่ โดยมีค่าความต้านทานต่ำกว่าทังสเตนถึง 40% และไม่จำเป็นต้องออกแบบชั้นกั้น เทคโนโลยีการสะสมแบบวนรอบที่พัฒนาขึ้นโดย Lam Research ช่วยให้สามารถควบคุมขนาดเกรนได้อย่างแม่นยำ ฟิล์มโมลิบดีนัมเกรนขนาดใหญ่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าทังสเตน รูทีเนียม และแม้แต่ทองแดงที่ความหนาต่ำกว่าประมาณ 7 นาโนเมตร ทีมของ Kioxia ค้นพบว่าการใช้เวิร์ดไลน์รูทีเนียมช่วยเพิ่มความหนาแน่นของบิตชิปได้ 16.3% และลดอัตราการกัดเซาะไดอิเล็กทริกลง 92% การทดสอบ DRAM บ่งชี้ว่าการออกแบบอิเล็กโทรดรูทีเนียมช่วยยืดระยะเวลาการเก็บข้อมูลได้ 47% แม้ว่าส่วนประกอบโลหะมีค่าที่ใช้ในเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้จะมีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า แต่ก็มอบประโยชน์ระยะยาวให้กับผู้ผลิตชิปผ่านอัตราผลตอบแทนและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น สถิติการผลิตชิปแสดงให้เห็นว่าการสะสมด้วยความช่วยเหลือของพลาสม่าสามารถเพิ่มความหนาแน่นของฟิล์มรูทีเนียมเป็น 99.2% และลดข้อบกพร่องที่ขอบเกรนลง 43%
แม้ว่าโลหะมีค่าจะมีราคาเพียงเศษเสี้ยวของต้นทุนชิป แต่ก็เป็นวัสดุสำคัญที่ขาดไม่ได้ในเซมิคอนดักเตอร์ ตั้งแต่รูทีเนียมไปจนถึงกระจกอิริเดียม โลหะมีค่าเหล่านี้เป็นตัวกำหนดขีดจำกัดประสิทธิภาพของชิป เมื่อโหนดกระบวนการลดลงอย่างต่อเนื่อง มูลค่าของวัสดุเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้การกู้คืนโลหะมีค่าจากเซมิคอนดักเตอร์เป็นธุรกิจที่ทำกำไรได้สูง
ภาษา
