S brzim razvojem 5G, umjetne inteligencije (AI) i Interneta stvari (IoT), potražnja za visokoperformansnim materijalima u industriji poluprovodnika dramatično se povećala.Cirkonijum tetrahlorid (ZrCl₄), kao važan poluprovodnički materijal, postao je nezamjenjiva sirovina za napredne procesne čipove (kao što su 3nm/2nm) zbog svoje ključne uloge u pripremi high-k filmova.
Cirkonijum tetrahlorid i filmovi sa visokim k faktorom
U proizvodnji poluprovodnika, high-k filmovi su jedan od ključnih materijala za poboljšanje performansi čipova. Kako se proces kontinuiranog skupljanja tradicionalnih dielektričnih materijala za kapije na bazi silicija (kao što je SiO₂), njihova debljina se približava fizičkoj granici, što rezultira povećanim curenjem i značajnim povećanjem potrošnje energije. High-k materijali (kao što su cirkonijum oksid, hafnijum oksid itd.) mogu efikasno povećati fizičku debljinu dielektričnog sloja, smanjiti efekat tuneliranja i time poboljšati stabilnost i performanse elektronskih uređaja.
Cirkonijum tetrahlorid je važan prekursor za pripremu filmova visoke dielektrične konstante. Cirkonijum tetrahlorid se može pretvoriti u filmove cirkonijum oksida visoke čistoće putem procesa kao što su hemijsko taloženje iz pare (CVD) ili taloženje atomskog sloja (ALD). Ovi filmovi imaju odlična dielektrična svojstva i mogu značajno poboljšati performanse i energetsku efikasnost čipova. Na primjer, TSMC je u svom 2nm procesu predstavio niz novih materijala i poboljšanja procesa, uključujući primjenu filmova visoke dielektrične konstante, što je postiglo povećanje gustine tranzistora i smanjenje potrošnje energije.
Dinamika globalnog lanca snabdijevanja
U globalnom lancu snabdijevanja poluprovodnicima, obrazac snabdijevanja i proizvodnjecirkonijum tetrahloridsu ključni za razvoj industrije. Trenutno, zemlje i regije poput Kine, Sjedinjenih Američkih Država i Japana zauzimaju važnu poziciju u proizvodnji cirkonijum tetrahlorida i srodnih materijala s visokom dielektričnom konstantom.
Tehnološki prodori i budući izgledi
Tehnološki prodori su ključni faktori u promociji primjene cirkonijum tetrahlorida u industriji poluprovodnika. Posljednjih godina, optimizacija procesa taloženja atomskog sloja (ALD) postala je žarište istraživanja. ALD proces može precizno kontrolisati debljinu i ujednačenost filma na nanoskali, čime se poboljšava kvalitet filmova sa visokom dielektričnom konstantom. Na primjer, istraživačka grupa Liu Leija sa Univerziteta u Pekingu pripremila je amorfni film sa visokom dielektričnom konstantom vlažnom hemijskom metodom i uspješno ga primijenila na dvodimenzionalne poluprovodničke elektronske uređaje.
Osim toga, kako se procesi proizvodnje poluprovodnika nastavljaju unapređivati prema manjim veličinama, širi se i opseg primjene cirkonijum tetrahlorida. Na primjer, TSMC planira postići masovnu proizvodnju 2nm tehnologije u drugoj polovini 2025. godine, a Samsung također aktivno promovira istraživanje i razvoj svog 2nm procesa. Realizacija ovih naprednih procesa neodvojiva je od podrške filmovima s visokom dielektričnom konstantom, a cirkonijum tetrahlorid, kao ključna sirovina, od očigledne je važnosti.
Ukratko, ključna uloga cirkonijum tetrahlorida u industriji poluprovodnika postaje sve istaknutija. S popularizacijom 5G, umjetne inteligencije i Interneta stvari, potražnja za visokoperformansnim čipovima nastavlja rasti. Cirkonijum tetrahlorid, kao važan prekursor filmova s visokom dielektričnom konstantom, igrat će nezamjenjivu ulogu u promociji razvoja tehnologije čipova sljedeće generacije. U budućnosti, s kontinuiranim napretkom tehnologije i optimizacijom globalnog lanca snabdijevanja, izgledi za primjenu cirkonijum tetrahlorida bit će širi.
Vrijeme objave: 14. april 2025.