Са брзим развојем 5G, вештачке интелигенције (AI) и Интернета ствари (IoT), потражња за високоперформансним материјалима у полупроводничкој индустрији драматично је порасла.Цирконијум тетрахлорид (ZrCl₄), као важан полупроводнички материјал, постао је неопходна сировина за напредне процесне чипове (као што су 3nm/2nm) због своје кључне улоге у припреми high-k филмова.
Цирконијум тетрахлорид и филмови са високим k фактором
У производњи полупроводника, филмови са високим k фактором су један од кључних материјала за побољшање перформанси чипова. Како се процес континуираног скупљања традиционалних диелектричних материјала за капије на бази силицијума (као што је SiO₂), њихова дебљина се приближава физичкој граници, што доводи до повећаног цурења и значајног повећања потрошње енергије. Материјали са високим k фактором (као што су цирконијум оксид, хафнијум оксид итд.) могу ефикасно повећати физичку дебљину диелектричног слоја, смањити ефекат тунеловања и тиме побољшати стабилност и перформансе електронских уређаја.
Цирконијум тетрахлорид је важан прекурсор за припрему филмова са високом диелектричном константом. Цирконијум тетрахлорид се може претворити у филмове цирконијум оксида високе чистоће кроз процесе као што су хемијско таложење из паре (CVD) или атомско слојевито таложење (ALD). Ови филмови имају одлична диелектрична својства и могу значајно побољшати перформансе и енергетску ефикасност чипова. На пример, TSMC је у свом 2nm процесу представио низ нових материјала и побољшања процеса, укључујући примену филмова са високом диелектричном константом, што је постигло повећање густине транзистора и смањење потрошње енергије.
Динамика глобалног ланца снабдевања
У глобалном ланцу снабдевања полупроводницима, образац снабдевања и производњецирконијум тетрахлоридсу кључни за развој индустрије. Тренутно, земље и региони попут Кине, Сједињених Држава и Јапана заузимају важну позицију у производњи цирконијум тетрахлорида и сродних материјала са високом диелектричном константом.
Технолошки продори и будући изгледи
Технолошки продори су кључни фактори у промоцији примене цирконијум тетрахлорида у полупроводничкој индустрији. Последњих година, оптимизација процеса атомског слојевог таложења (ALD) постала је истраживачка жаришта. ALD процес може прецизно контролисати дебљину и једноликост филма на наноскали, чиме се побољшава квалитет филмова са високом диелектричном константом. На пример, истраживачка група Лиу Леија са Универзитета у Пекингу припремила је аморфни филм са високом диелектричном константом влажном хемијском методом и успешно га применила на дводимензионалне полупроводничке електронске уређаје.
Поред тога, како се полупроводнички процеси настављају развијати ка мањим величинама, тако се шири и обим примене цирконијум тетрахлорида. На пример, TSMC планира да постигне масовну производњу 2nm технологије у другој половини 2025. године, а Samsung такође активно промовише истраживање и развој свог 2nm процеса. Реализација ових напредних процеса је неодвојива од подршке филмовима са високом диелектричном константом, а цирконијум тетрахлорид, као кључна сировина, је од очигледног значаја.
Укратко, кључна улога цирконијум тетрахлорида у полупроводничкој индустрији постаје све истакнутија. Са популаризацијом 5G, вештачке интелигенције и Интернета ствари, потражња за високоперформансним чиповима наставља да расте. Цирконијум тетрахлорид, као важан прекурсор филмова са високом диелектричном константом, играће незаменљиву улогу у промоцији развоја технологије чипова следеће генерације. У будућности, са континуираним напретком технологије и оптимизацијом глобалног ланца снабдевања, изгледи за примену цирконијум тетрахлорида биће шири.
Време објаве: 14. април 2025.