Sparčiai vystantis 5G, dirbtiniam intelektui (DI) ir daiktų internetui (DI), puslaidininkių pramonėje labai išaugo didelio našumo medžiagų paklausa.Cirkonio tetrachloridas (ZrCl₄), kaip svarbi puslaidininkinė medžiaga, tapo nepakeičiama žaliava pažangiems technologiniams lustams (pvz., 3 nm / 2 nm) dėl savo pagrindinio vaidmens gaminant didelės k vertės plėveles.
Cirkonio tetrachloridas ir didelės k vertės plėvelės
Puslaidininkių gamyboje didelės k vertės plėvelės yra viena iš pagrindinių medžiagų, gerinančių lustų našumą. Tradicinėms silicio pagrindu pagamintoms užtūrų dielektrinėms medžiagoms (pvz., SiO₂) nuolat traukiantis, jų storis artėja prie fizinės ribos, todėl padidėja nuotėkis ir žymiai padidėja energijos suvartojimas. Didelės k vertės medžiagos (pvz., cirkonio oksidas, hafnio oksidas ir kt.) gali efektyviai padidinti dielektrinio sluoksnio fizinį storį, sumažinti tuneliavimo efektą ir taip pagerinti elektroninių prietaisų stabilumą bei našumą.
Cirkonio tetrachloridas yra svarbus pirmtakas gaminant didelio k koeficiento plėveles. Cirkonio tetrachloridas gali būti paverstas didelio grynumo cirkonio oksido plėvelėmis tokiais procesais kaip cheminis garų nusodinimas (CVD) arba atominio sluoksnio nusodinimas (ALD). Šios plėvelės pasižymi puikiomis dielektrinėmis savybėmis ir gali žymiai pagerinti lustų našumą bei energijos vartojimo efektyvumą. Pavyzdžiui, TSMC savo 2 nm procese pristatė įvairių naujų medžiagų ir procesų patobulinimų, įskaitant didelio dielektrinio konstantos plėvelių taikymą, kurios padidino tranzistorių tankį ir sumažino energijos suvartojimą.
Pasaulinė tiekimo grandinės dinamika
Pasaulinėje puslaidininkių tiekimo grandinėje tiekimo ir gamybos modeliscirkonio tetrachloridasyra labai svarbūs pramonės plėtrai. Šiuo metu tokios šalys ir regionai kaip Kinija, Jungtinės Valstijos ir Japonija užima svarbią vietą cirkonio tetrachlorido ir susijusių didelės dielektrinės konstantos medžiagų gamyboje.
Technologiniai proveržiai ir ateities perspektyvos
Technologiniai proveržiai yra pagrindiniai veiksniai, skatinantys cirkonio tetrachlorido taikymą puslaidininkių pramonėje. Pastaraisiais metais atominio sluoksnio nusodinimo (ALD) proceso optimizavimas tapo tyrimų centru. ALD procesas gali tiksliai kontroliuoti plėvelės storį ir vienodumą nanoskalėje, taip pagerinant didelės dielektrinės konstantos plėvelių kokybę. Pavyzdžiui, Pekino universiteto Liu Lei tyrimų grupė šlapiuoju cheminiu metodu paruošė didelės dielektrinės konstantos amorfinę plėvelę ir sėkmingai pritaikė ją dvimatėse puslaidininkinėse elektronikos priemonėse.
Be to, puslaidininkių procesams vis labiau mažėjant dydžiui, plečiasi ir cirkonio tetrachlorido taikymo sritis. Pavyzdžiui, TSMC planuoja pasiekti masinę 2 nm technologijos gamybą 2025 m. antroje pusėje, o „Samsung“ taip pat aktyviai skatina savo 2 nm proceso tyrimus ir plėtrą. Šių pažangių procesų įgyvendinimas yra neatsiejamas nuo didelio dielektrinio konstantos plėvelių palaikymo, o cirkonio tetrachloridas, kaip pagrindinė žaliava, yra savaime suprantama svarba.
Apibendrinant galima teigti, kad cirkonio tetrachlorido vaidmuo puslaidininkių pramonėje tampa vis ryškesnis. Populiarėjant 5G, dirbtiniam intelektui ir daiktų internetui, didelio našumo lustų paklausa toliau auga. Cirkonio tetrachloridas, kaip svarbus didelės dielektrinės konstantos plėvelių pirmtakas, atliks nepakeičiamą vaidmenį skatinant naujos kartos lustų technologijų plėtrą. Ateityje, nuolat tobulėjant technologijoms ir optimizuojant pasaulinę tiekimo grandinę, cirkonio tetrachlorido taikymo perspektyvos bus platesnės.
Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 14 d.