Līdz ar 5G, mākslīgā intelekta (MI) un lietu interneta (IoT) straujo attīstību pusvadītāju nozarē ir ievērojami pieaudzis pieprasījums pēc augstas veiktspējas materiāliem.Cirkonija tetrahlorīds (ZrCl₄), kā svarīgs pusvadītāju materiāls, ir kļuvis par neaizstājamu izejvielu progresīvām procesu mikroshēmām (piemēram, 3 nm/2 nm), pateicoties tā galvenajai lomai augstas k plēvju sagatavošanā.
Cirkonija tetrahlorīds un augstas k plēves
Pusvadītāju ražošanā augstas k plēves ir viens no galvenajiem materiāliem mikroshēmu veiktspējas uzlabošanai. Tradicionālajiem uz silīcija bāzes veidotajiem vārtu dielektriskajiem materiāliem (piemēram, SiO₂) nepārtraukti saraujoties, to biezums tuvojas fiziskajai robežai, kā rezultātā palielinās noplūde un ievērojami palielinās enerģijas patēriņš. Augstas k plēves (piemēram, cirkonija oksīds, hafnija oksīds utt.) var efektīvi palielināt dielektriskā slāņa fizisko biezumu, samazināt tunelēšanas efektu un tādējādi uzlabot elektronisko ierīču stabilitāti un veiktspēju.
Cirkonija tetrahlorīds ir svarīgs prekursors augstas k plēvju izgatavošanai. Cirkonija tetrahlorīdu var pārveidot par augstas tīrības pakāpes cirkonija oksīda plēvēm, izmantojot tādus procesus kā ķīmiskā tvaiku pārklāšana (CVD) vai atomu slāņa pārklāšana (ALD). Šīm plēvēm ir lieliskas dielektriskās īpašības, un tās var ievērojami uzlabot mikroshēmu veiktspēju un energoefektivitāti. Piemēram, TSMC savā 2 nm procesā ieviesa dažādus jaunus materiālus un procesu uzlabojumus, tostarp augstas dielektriskās konstantes plēvju pielietošanu, kas panāca tranzistora blīvuma palielināšanos un enerģijas patēriņa samazināšanos.
Globālā piegādes ķēdes dinamika
Globālajā pusvadītāju piegādes ķēdē piegādes un ražošanas modeliscirkonija tetrahlorīdsir izšķiroši svarīgi nozares attīstībai. Pašlaik tādas valstis un reģioni kā Ķīna, Amerikas Savienotās Valstis un Japāna ieņem nozīmīgu vietu cirkonija tetrahlorīda un saistīto materiālu ar augstu dielektrisko konstanti ražošanā.
Tehnoloģiskie sasniegumi un nākotnes perspektīvas
Tehnoloģiskie sasniegumi ir galvenie faktori, kas veicina cirkonija tetrahlorīda pielietojumu pusvadītāju rūpniecībā. Pēdējos gados atomu slāņošanas uzklāšanas (ALD) procesa optimizācija ir kļuvusi par pētniecības centru. ALD process var precīzi kontrolēt plēves biezumu un vienmērīgumu nanoskalā, tādējādi uzlabojot augstas dielektriskās konstantes plēvju kvalitāti. Piemēram, Pekinas Universitātes Liu Lei pētnieku grupa ar mitro ķīmisko metodi sagatavoja augstas dielektriskās konstantes amorfu plēvi un veiksmīgi to pielietoja divdimensiju pusvadītāju elektroniskās ierīcēs.
Turklāt, pusvadītāju procesiem turpinot attīstīties uz mazākiem izmēriem, paplašinās arī cirkonija tetrahlorīda pielietojuma joma. Piemēram, TSMC plāno sasniegt 2 nm tehnoloģijas masveida ražošanu 2025. gada otrajā pusē, un arī Samsung aktīvi veicina sava 2 nm procesa izpēti un attīstību. Šo progresīvo procesu realizācija ir neatdalāma no augstas dielektriskās konstantes plēvju atbalsta, un cirkonija tetrahlorīdam kā galvenajai izejvielai ir pašsaprotama nozīme.
Rezumējot, cirkonija tetrahlorīda galvenā loma pusvadītāju rūpniecībā kļūst arvien nozīmīgāka. Līdz ar 5G, mākslīgā intelekta un lietu interneta popularizēšanu pieprasījums pēc augstas veiktspējas mikroshēmām turpina pieaugt. Cirkonija tetrahlorīds kā svarīgs augstas dielektriskās konstantes plēvju priekštecis spēlēs neaizstājamu lomu nākamās paaudzes mikroshēmu tehnoloģiju attīstības veicināšanā. Nākotnē, nepārtraukti attīstoties tehnoloģijām un optimizējot globālo piegādes ķēdi, cirkonija tetrahlorīda pielietojuma perspektīvas paplašināsies.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 14. aprīlis