Применахафнијум тетрахлорид(HfCl₄) у производњи полупроводника је углавном концентрисан у припреми материјала са високом диелектричном константом (high-k) и процесима хемијског таложења из парне фазе (CVD). Следеће су његове специфичне примене:
Припрема материјала са високом диелектричном константом
Позадина: Са развојем полупроводничке технологије, величина транзистора се наставља смањивати, а традиционални слој изолације капије од силицијум-диоксида (SiO₂) постепено није у стању да задовољи потребе високоперформансних полупроводничких уређаја због проблема са цурењем. Материјали са високом диелектричном константом могу значајно повећати густину капацитивности транзистора, чиме се побољшавају перформансе уређаја.
Примена: Хафнијум тетрахлорид је важан прекурсор за припрему материјала са високим к (као што је хафнијум диоксид, HfO₂). Током процеса припреме, хафнијум тетрахлорид се хемијским реакцијама претвара у филмове хафнијум диоксида. Ови филмови имају одлична диелектрична својства и могу се користити као слојеви изолације капија транзистора. На пример, приликом таложења диелектрика капије HfO₂ MOSFET-а (метал-оксид-полупроводнички транзистор са ефектом поља), хафнијум тетрахлорид се може користити као уводни гас хафнијума.
Процес хемијског таложења из парне фазе (CVD)
Позадина: Хемијско наношење из парне фазе је технологија наношења танких филмова која се широко користи у производњи полупроводника, а која формира једноличан танак филм на површини подлоге путем хемијских реакција.
Примена: Хафнијум тетрахлорид се користи као прекурсор у CVD процесу за наношење металних филмова хафнијума или хафнијумових једињења. Ови филмови имају разноврсну употребу у полупроводничким уређајима, као што је производња високоперформансних транзистора, меморије итд. На пример, у неким напредним процесима производње полупроводника, хафнијум тетрахлорид се наноси на површину силицијумских плочица путем CVD процеса да би се формирали висококвалитетни филмови на бази хафнијума, који се користе за побољшање електричних перформанси уређаја.
Значај технологије пречишћавања
Позадина: У производњи полупроводника, чистоћа материјала има кључни утицај на перформансе уређаја. Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може да обезбеди квалитет и перформансе наталоженог филма.
Примена: Да би се испунили захтеви производње врхунских чипова, чистоћа хафнијум тетрахлорида обично мора да достигне више од 99,999%. На пример, компанија Jiangsu Nanda Optoelectronic Materials Co., Ltd. је добила патент за припрему хафнијум тетрахлорида полупроводничког квалитета, који користи процес сублимације декомпресијом под високим вакуумом за пречишћавање чврстог хафнијум тетрахлорида како би се осигурало да чистоћа сакупљеног хафнијум тетрахлорида достигне више од 99,999%. Овај хафнијум тетрахлорид високе чистоће може добро да испуни захтеве 14нм процесне технологије.
Примена хафнијум тетрахлорида у производњи полупроводника не само да промовише побољшање перформанси полупроводничких уређаја, већ и пружа важну материјалну основу за развој напредније полупроводничке технологије у будућности. Са континуираним напретком технологије производње полупроводника, захтеви за чистоћом и квалитетом хафнијум тетрахлорида постајаће све већи и већи, што ће додатно подстаћи развој сродне технологије пречишћавања.
| Назив производа | Хафнијум тетрахлорид |
| ЦАС | 13499-05-3 |
| Формула једињења | HfCl4 |
| Молекуларна тежина | 320,3 |
| Изглед | Бели прах |
Како чистоћа хафнијум тетрахлорида утиче на полупроводничке уређаје?
Чистоћа хафнијум тетрахлорида (HfCl₄) има изузетно важан утицај на перформансе и поузданост полупроводничких уређаја. У производњи полупроводника, хафнијум тетрахлорид високе чистоће један је од кључних фактора за обезбеђивање перформанси и квалитета уређаја. Следећи су специфични ефекти чистоће хафнијум тетрахлорида на полупроводничке уређаје:
1. Утицај на квалитет и перформансе танких филмова
Уједначеност и густина танких филмова: Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може формирати уједначене и густе филмове током хемијског таложења из паре (CVD). Ако хафнијум тетрахлорид садржи нечистоће, те нечистоће могу формирати дефекте или рупе током процеса таложења, што доводи до смањења уједначености и густине филма. На пример, нечистоће могу проузроковати неравномерну дебљину филма, што утиче на електричне перформансе уређаја.
Диелектрична својства танких филмова: Приликом припреме материјала са високом диелектричном константом (као што је хафнијум-диоксид, HfO₂), чистоћа хафнијум-тетрахлорида директно утиче на диелектрична својства филма. Хафнијум-тетрахлорид високе чистоће може осигурати да наталожени филм хафнијум-диоксида има високу диелектричну константу, ниску струју цурења и добра изолациона својства. Ако хафнијум-тетрахлорид садржи металне нечистоће или друге нечистоће, може доћи до увођења додатних замки наелектрисања, повећања струје цурења и смањења диелектричних својстава филма.
2. Утицај на електрична својства уређаја
Струја цурења: Што је већа чистоћа хафнијум тетрахлорида, то је чистији наталожени филм и мања је струја цурења. Величина струје цурења директно утиче на потрошњу енергије и перформансе полупроводничких уређаја. Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може значајно смањити струју цурења, чиме се побољшава енергетска ефикасност и перформансе уређаја.
Пробојни напон: Присуство нечистоћа може смањити пробојни напон филма, што доводи до лакшег оштећења уређаја под високим напоном. Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може повећати пробојни напон филма и побољшати поузданост уређаја.
3. Утицај на поузданост и век трајања уређаја
Термичка стабилност: Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може одржати добру термичку стабилност у окружењу са високом температуром, избегавајући термичко разлагање или промену фазе узроковану нечистоћама. Ово помаже у побољшању стабилности и века трајања уређаја у условима рада на високој температури.
Хемијска стабилност: Нечистоће могу хемијски реаговати са околним материјалима, што доводи до смањења хемијске стабилности уређаја. Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може смањити појаву ове хемијске реакције, чиме се побољшава поузданост и век трајања уређаја.
4. Утицај на производни принос уређаја
Смањење дефеката: Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може смањити дефекате у процесу таложења и побољшати квалитет филма. Ово помаже у побољшању приноса производње полупроводничких уређаја и смањењу трошкова производње.
Побољшајте конзистентност: Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може осигурати да различите серије филмова имају конзистентне перформансе, што је кључно за производњу полупроводничких уређаја великих размера.
5. Утицај на напредне процесе
Испуните захтеве напредних процеса: Како се процеси производње полупроводника настављају развијати ка мањим процесима, захтеви за чистоћом материјала такође постају све већи и већи. На пример, полупроводнички уређаји са процесом од 14 nm и мање обично захтевају чистоћу хафнијум тетрахлорида већу од 99,999%. Хафнијум тетрахлорид високе чистоће може да испуни строге захтеве за материјале ових напредних процеса и да обезбеди перформансе уређаја у смислу високих перформанси, мале потрошње енергије и високе поузданости.
Промовисање технолошког напретка: Хафнијум тетрахлорид високе чистоће не само да може задовољити тренутне потребе производње полупроводника, већ и пружити важну материјалну основу за развој напредније полупроводничке технологије у будућности.
Чистоћа хафнијум тетрахлорида има пресудан утицај на перформансе, поузданост и век трајања полупроводничких уређаја. Високочисти хафнијум тетрахлорид може осигурати квалитет и перформансе филма, смањити струју цурења, повећати пробојни напон, побољшати термичку стабилност и хемијску стабилност, чиме се побољшавају укупне перформансе и поузданост полупроводничких уређаја. Са континуираним напретком технологије производње полупроводника, захтеви за чистоћом хафнијум тетрахлорида постајаће све већи и већи, што ће додатно подстаћи развој сродних технологија пречишћавања.
Време објаве: 22. април 2025.