Со брзиот развој на 5G, вештачката интелигенција (AI) и Интернетот на нештата (IoT), побарувачката за високо-перформансни материјали во полупроводничката индустрија драматично се зголеми.Циркониум тетрахлорид (ZrCl₄), како важен полупроводнички материјал, стана неопходна суровина за напредни процесни чипови (како што се 3nm/2nm) поради неговата клучна улога во подготовката на филмови со висок k.
Циркониум тетрахлорид и филмови со висок k
Во производството на полупроводници, филмовите со висок k се еден од клучните материјали за подобрување на перформансите на чиповите. Како што процесот на континуирано собирање на традиционалните диелектрични материјали за порти на база на силициум (како што е SiO₂), нивната дебелина се приближува до физичката граница, што резултира со зголемено истекување и значително зголемување на потрошувачката на енергија. Материјалите со висок k (како што се циркониум оксид, хафниум оксид итн.) можат ефикасно да ја зголемат физичката дебелина на диелектричниот слој, да го намалат ефектот на тунелирање и со тоа да ја подобрат стабилноста и перформансите на електронските уреди.
Циркониум тетрахлоридот е важен прекурсор за подготовка на филмови со висок k. Циркониум тетрахлоридот може да се претвори во филмови од циркониум оксид со висока чистота преку процеси како што се хемиско таложење на пареа (CVD) или таложење на атомски слој (ALD). Овие филмови имаат одлични диелектрични својства и можат значително да ги подобрат перформансите и енергетската ефикасност на чиповите. На пример, TSMC воведе различни нови материјали и подобрувања на процесот во својот 2nm процес, вклучително и примена на филмови со висока диелектрична константа, со што се постигна зголемување на густината на транзисторите и намалување на потрошувачката на енергија.
Глобална динамика на синџирот на снабдување
Во глобалниот синџир на снабдување со полупроводници, шемата на снабдување и производство нациркониум тетрахлоридсе клучни за развојот на индустријата. Во моментов, земји и региони како Кина, САД и Јапонија заземаат важна позиција во производството на циркониум тетрахлорид и сродни материјали со висока диелектрична константа.
Технолошки откритија и идни перспективи
Технолошките откритија се клучни фактори за промовирање на примената на циркониум тетрахлорид во полупроводничката индустрија. Во последниве години, оптимизацијата на процесот на атомско слојно таложење (ALD) стана жариште на истражување. ALD процесот може прецизно да ја контролира дебелината и униформноста на филмот на наноскала, со што се подобрува квалитетот на филмовите со висока диелектрична константа. На пример, истражувачката група на Лиу Леи од Универзитетот во Пекинг подготви аморфен филм со висока диелектрична константа со влажен хемиски метод и успешно го примени на дводимензионални полупроводнички електронски уреди.
Покрај тоа, како што полупроводничките процеси продолжуваат да напредуваат кон помали димензии, така се проширува и опсегот на примена на циркониум тетрахлорид. На пример, TSMC планира да постигне масовно производство на 2nm технологија во втората половина на 2025 година, а Samsung исто така активно го промовира истражувањето и развојот на својот 2nm процес. Реализацијата на овие напредни процеси е неразделна од поддршката на филмови со висока диелектрична константа, а циркониум тетрахлоридот, како клучна суровина, е од само по себе очигледна важност.
Накратко, клучната улога на циркониум тетрахлоридот во полупроводничката индустрија станува сè позначајна. Со популаризацијата на 5G, вештачката интелигенција и Интернетот на нештата, побарувачката за високо-перформансни чипови продолжува да се зголемува. Циркониум тетрахлоридот, како важен претходник на филмови со висока диелектрична константа, ќе игра незаменлива улога во промовирањето на развојот на технологијата за чипови од следната генерација. Во иднина, со континуираниот напредок на технологијата и оптимизацијата на глобалниот синџир на снабдување, перспективите за примена на циркониум тетрахлоридот ќе бидат пошироки.
Време на објавување: 14 април 2025 година