Með hraðri þróun 5G, gervigreindar (AI) og internetsins hlutanna (IoT) hefur eftirspurn eftir afkastamiklum efnum í hálfleiðaraiðnaðinum aukist gríðarlega.Sirkoníumtetraklóríð (ZrCl₄), sem mikilvægt hálfleiðaraefni, hefur orðið ómissandi hráefni fyrir háþróaða vinnsluflögur (eins og 3nm/2nm) vegna lykilhlutverks þess í framleiðslu á há-k filmum.
Sirkoníumtetraklóríð og filmur með háu k-innihaldi
Í framleiðslu hálfleiðara eru filmur með háu k-gildi eitt af lykilefnunum til að bæta afköst örgjörva. Þegar hefðbundin kísill-byggð rafskautsefni (eins og SiO₂) minnka stöðugt, nálgast þykkt þeirra efnisleg mörk, sem leiðir til aukins leka og verulegrar aukningar á orkunotkun. Efni með háu k-gildi (eins og sirkonoxíð, hafníumoxíð o.s.frv.) geta á áhrifaríkan hátt aukið þykkt rafskautslagsins, dregið úr göngumyndunaráhrifum og þannig bætt stöðugleika og afköst rafeindatækja.
Sirkoníumtetraklóríð er mikilvægur undanfari fyrir framleiðslu á há-k filmum. Sirkoníumtetraklóríð er hægt að breyta í hágæða sirkonoxíðfilmur með ferlum eins og efnagufuútfellingu (CVD) eða atómlagsútfellingu (ALD). Þessar filmur hafa framúrskarandi rafsvörunareiginleika og geta bætt verulega afköst og orkunýtni örgjörva. Til dæmis kynnti TSMC fjölbreytt ný efni og ferlisbætur í 2nm ferli sínu, þar á meðal notkun filmu með háum rafsvörunarstuðli, sem náði fram aukningu á smáraþéttleika og minnkun á orkunotkun.
Alþjóðleg framboðskeðja
Í alþjóðlegri framboðskeðju hálfleiðara, framboðs- og framleiðslumynstursirkon tetraklóríðeru lykilatriði fyrir þróun iðnaðarins. Eins og er gegna lönd og svæði eins og Kína, Bandaríkin og Japan mikilvægu hlutverki í framleiðslu á sirkontetraklóríði og skyldum efnum með háan rafsvörunarstuðul.
Tæknibylting og framtíðarhorfur
Tækniframfarir eru lykilþættir í að efla notkun sirkontetraklóríðs í hálfleiðaraiðnaðinum. Á undanförnum árum hefur hagræðing á atómlagsútfellingu (ALD) orðið að rannsóknarefni. ALD-ferlið getur stjórnað þykkt og einsleitni filmunnar á nanóskala nákvæmlega og þar með bætt gæði filmna með háum rafsvörunarstuðli. Til dæmis bjó rannsóknarhópur Liu Lei frá Peking-háskóla til ókristölluð filma með háum rafsvörunarstuðli með blautefnafræðilegri aðferð og notaði hana með góðum árangri á tvívíddar rafeindabúnaði hálfleiðara.
Þar að auki, þar sem hálfleiðaraferli halda áfram að þróast í smærri stærðir, er notkunarsvið sirkontetraklóríðs einnig að stækka. Til dæmis hyggst TSMC ná fjöldaframleiðslu á 2nm tækni á seinni hluta ársins 2025, og Samsung er einnig virkur að efla rannsóknir og þróun á 2nm ferli sínu. Framkvæmd þessara háþróuðu ferla er óaðskiljanleg frá stuðningi við filmur með háan rafsvörunarstuðul, og sirkontetraklóríð, sem lykilhráefni, er augljóslega mikilvægt.
Í stuttu máli má segja að lykilhlutverk sirkontetraklóríðs í hálfleiðaraiðnaðinum sé að verða sífellt áberandi. Með aukinni vinsældum 5G, gervigreindar og internetsins hlutanna heldur eftirspurn eftir afkastamiklum örgjörvum áfram að aukast. Sirkontetraklóríð, sem mikilvægur forveri kvikmynda með háa rafsvörunarstuðul, mun gegna ómissandi hlutverki í að efla þróun næstu kynslóðar örgjörvatækni. Í framtíðinni, með sífelldum tækniframförum og hagræðingu á alþjóðlegri framboðskeðju, munu notkunarmöguleikar sirkontetraklóríðs verða víðtækari.
Birtingartími: 14. apríl 2025