Umsókn umhafníumtetraklóríð(HfCl₄) í hálfleiðaraframleiðslu er aðallega einbeitt að framleiðslu efna með háum rafsvörunarstuðli (hátt k) og efnafræðilegri gufuútfellingu (CVD). Eftirfarandi eru sérstök notkunarsvið þess:
Undirbúningur efna með háan rafsvörunarstuðul
Bakgrunnur: Með þróun hálfleiðaratækni heldur stærð smára áfram að minnka og hefðbundið kísildíoxíð (SiO₂) hliðeinangrunarlag er smám saman ófært um að uppfylla þarfir afkastamikilla hálfleiðara vegna lekavandamála. Efni með háan rafsvörunarstuðul geta aukið rafrýmdarþéttleika smára verulega og þar með bætt afköst tækja.
Notkun: Hafníumtetraklóríð er mikilvægur undanfari við framleiðslu á efnum með háu k-gildi (eins og hafníumdíoxíði, HfO₂). Við framleiðsluferlið er hafníumtetraklóríð breytt í hafníumdíoxíðfilmur með efnahvörfum. Þessar filmur hafa framúrskarandi rafsvörunareiginleika og er hægt að nota sem einangrunarlög fyrir hlið smára. Til dæmis, við útfellingu HfO₂ með háu k-gildi í MOSFET (málmoxíð-hálfleiðari sviðsáhrifa smára), er hægt að nota hafníumtetraklóríð sem inngangsgas fyrir hafníum.
Efnafræðileg gufuútfellingarferli (CVD)
Bakgrunnur: Efnagufúguútfelling er þunnfilmuútfellingartækni sem er mikið notuð í framleiðslu hálfleiðara, þar sem hún myndar einsleita þunna filmu á yfirborði undirlagsins með efnahvörfum.
Notkun: Hafníumtetraklóríð er notað sem forveri í CVD ferlinu til að setja málmhafníum eða hafníumsambönd á filmur. Þessar filmur eru notaðar á margvíslegan hátt í hálfleiðaratækjum, svo sem í framleiðslu á háþróuðum smárum, minni o.s.frv. Til dæmis, í sumum háþróuðum framleiðsluferlum á hálfleiðurum er hafníumtetraklóríð sett á yfirborð kísillskífa með CVD ferlinu til að mynda hágæða hafníum-byggðar filmur, sem eru notaðar til að bæta rafmagn tækisins.
Mikilvægi hreinsunartækni
Bakgrunnur: Í framleiðslu hálfleiðara hefur hreinleiki efnisins mikilvæg áhrif á afköst tækisins. Háhreint hafníumtetraklóríð getur tryggt gæði og afköst filmunnar sem sett er á.
Notkun: Til að uppfylla kröfur um framleiðslu á háþróaðri örgjörva þarf hreinleiki hafníumtetraklóríðs venjulega að ná meira en 99,999%. Til dæmis hefur Jiangsu Nanda Optoelectronic Materials Co., Ltd. fengið einkaleyfi á framleiðslu á hafníumtetraklóríði í hálfleiðaraflokki, sem notar háþrýstiþrýstingssublimunarferli til að hreinsa fast hafníumtetraklóríð til að tryggja að hreinleiki safnaðs hafníumtetraklóríðs nái meira en 99,999%. Þetta háhreina hafníumtetraklóríð getur vel uppfyllt kröfur 14nm ferlistækninnar.
Notkun hafníumtetraklóríðs í framleiðslu hálfleiðara stuðlar ekki aðeins að bættum afköstum hálfleiðara heldur veitir einnig mikilvægan efnislegan grunn fyrir þróun háþróaðri hálfleiðaratækni í framtíðinni. Með sífelldum framförum í framleiðslutækni hálfleiðara munu kröfur um hreinleika og gæði hafníumtetraklóríðs verða hærri og hærri, sem mun enn frekar stuðla að þróun skyldrar hreinsunartækni.
| Vöruheiti | Hafníumtetraklóríð |
| CAS | 13499-05-3 |
| Samsett formúla | HfCl4 |
| Mólþungi | 320,3 |
| Útlit | Hvítt duft |
Hvernig hefur hreinleiki hafníumtetraklóríðs áhrif á hálfleiðara?
Hreinleiki hafníumtetraklóríðs (HfCl₄) hefur afar mikilvæg áhrif á afköst og áreiðanleika hálfleiðara. Í framleiðslu hálfleiðara er hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika einn af lykilþáttunum til að tryggja afköst og gæði tækja. Eftirfarandi eru sérstök áhrif hafníumtetraklóríðs hreinleika á hálfleiðara:
1. Áhrif á gæði og afköst þunnfilma
Einsleitni og þéttleiki þunnra filma: Hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika getur myndað einsleitar og þéttar filmur við efnagufuútfellingu (CVD). Ef hafníumtetraklóríð inniheldur óhreinindi geta þessi óhreinindi myndað galla eða göt við útfellingarferlið, sem leiðir til minnkaðrar einsleitni og þéttleika filmunnar. Til dæmis geta óhreinindi valdið ójafnri þykkt filmunnar, sem hefur áhrif á rafafköst tækisins.
Rafleiðandi eiginleikar þunnfilma: Þegar efni með háan rafleiðandi stuðull (eins og hafníumdíoxíð, HfO₂) eru búin til hefur hreinleiki hafníumtetraklóríðs bein áhrif á rafleiðandi eiginleika filmunnar. Hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika getur tryggt að hafníumdíoxíðfilman sem sett er niður hafi háan rafleiðandi stuðull, lágan lekastraum og góða einangrunareiginleika. Ef hafníumtetraklóríð inniheldur málmóhreinindi eða önnur óhreinindi getur það valdið viðbótarhleðslugildrum, aukið lekastraum og dregið úr rafleiðandi eiginleikum filmunnar.
2. Áhrif á rafmagnseiginleika tækisins
Lekastraumur: Því meiri hreinleiki hafníumtetraklóríðs sem er, því hreinni er filman sem myndast og því minni er lekastraumurinn. Stærð lekastraumsins hefur bein áhrif á orkunotkun og afköst hálfleiðara. Háhreint hafníumtetraklóríð getur dregið verulega úr lekastraumnum og þar með bætt orkunýtni og afköst tækisins.
Bilunarspenna: Óhreinindi geta dregið úr bilunarspennu filmunnar, sem veldur því að tækið skemmist auðveldlega við háspennu. Háhreint hafníumtetraklóríð getur aukið bilunarspennu filmunnar og aukið áreiðanleika tækisins.
3. Áhrif á áreiðanleika og líftíma tækisins
Hitastöðugleiki: Hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika getur viðhaldið góðum hitastöðugleika í umhverfi með miklum hita og komið í veg fyrir hitauppbrot eða fasabreytingar af völdum óhreininda. Þetta hjálpar til við að bæta stöðugleika og endingu tækisins við vinnuskilyrði við hátt hitastig.
Efnafræðilegur stöðugleiki: Óhreinindi geta brugðist efnafræðilega við nærliggjandi efni, sem leiðir til minnkaðs efnafræðilegs stöðugleika tækisins. Háhreint hafníumtetraklóríð getur dregið úr líkum á þessum efnahvörfum og þar með aukið áreiðanleika og endingartíma tækisins.
4. Áhrif á framleiðslugetu tækisins
Minnka galla: Hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika getur dregið úr göllum í útfellingarferlinu og bætt gæði filmunnar. Þetta hjálpar til við að bæta framleiðslugetu hálfleiðara og lækka framleiðslukostnað.
Bæta samræmi: Hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika getur tryggt að mismunandi framleiðslulotur filmu hafi samræmda frammistöðu, sem er mikilvægt fyrir stórfellda framleiðslu á hálfleiðurum.
5. Áhrif á háþróaða ferla
Uppfylla kröfur háþróaðra ferla: Þar sem framleiðsluferli hálfleiðara halda áfram að þróast í átt að smærri ferlum, eru hreinleikakröfur efna einnig að hækka og hækka. Til dæmis þurfa hálfleiðaratæki með ferli 14nm og lægra venjulega meira en 99,999% hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika. Háhreint hafníumtetraklóríð getur uppfyllt strangar efniskröfur þessara háþróuðu ferla og tryggt afköst tækja hvað varðar mikla afköst, litla orkunotkun og mikla áreiðanleika.
Að efla tækniframfarir: Hafníumtetraklóríð með mikilli hreinleika getur ekki aðeins uppfyllt núverandi þarfir hálfleiðaraframleiðslu, heldur einnig veitt mikilvægan efnislegan grunn fyrir þróun háþróaðri hálfleiðaratækni í framtíðinni.
Hreinleiki hafníumtetraklóríðs hefur mikilvæg áhrif á afköst, áreiðanleika og líftíma hálfleiðara. Háhreint hafníumtetraklóríð getur tryggt gæði og afköst filmunnar, dregið úr lekastraumi, aukið bilunarspennu, aukið hitastöðugleika og efnafræðilegan stöðugleika og þar með bætt heildarafköst og áreiðanleika hálfleiðara. Með sífelldum framförum í framleiðslutækni hálfleiðara munu kröfur um hreinleika hafníumtetraklóríðs verða hærri og hærri, sem mun enn frekar stuðla að þróun skyldrar hreinsunartækni.
Birtingartími: 22. apríl 2025