5G-ի, արհեստական բանականության (AI) և իրերի ինտերնետի (IoT) արագ զարգացման հետ մեկտեղ, կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ բարձր արդյունավետությամբ նյութերի պահանջարկը կտրուկ աճել է։Ցիրկոնիումի տետրաքլորիդ (ZrCl₄)Որպես կարևոր կիսահաղորդչային նյութ, այն դարձել է անփոխարինելի հումք առաջադեմ պրոցեսային չիպերի համար (օրինակ՝ 3 նմ/2 նմ)՝ բարձր k-ով թաղանթների պատրաստման գործում իր հիմնական դերի շնորհիվ։
Ցիրկոնիումի տետրաքլորիդ և բարձր k թաղանթներ
Կիսահաղորդիչների արտադրության մեջ բարձր k-ով թաղանթները չիպի աշխատանքի բարելավման հիմնական նյութերից մեկն են: Քանի որ ավանդական սիլիցիումային հիմքով դարպասային դիէլեկտրիկ նյութերի (օրինակ՝ SiO₂) անընդհատ կծկման գործընթացը շարունակվում է, դրանց հաստությունը մոտենում է ֆիզիկական սահմանին, ինչը հանգեցնում է արտահոսքի աճի և էներգիայի սպառման զգալի աճի: Բարձր k-ով նյութերը (օրինակ՝ ցիրկոնիումի օքսիդ, հաֆնիումի օքսիդ և այլն) կարող են արդյունավետորեն մեծացնել դիէլեկտրիկ շերտի ֆիզիկական հաստությունը, նվազեցնել թունելային էֆեկտը և այդպիսով բարելավել էլեկտրոնային սարքերի կայունությունն ու աշխատանքը:
Ցիրկոնիումի տետրաքլորիդը կարևոր նախորդ է բարձր k-ով թաղանթների պատրաստման համար: Ցիրկոնիումի տետրաքլորիդը կարող է վերածվել բարձր մաքրության ցիրկոնիումի օքսիդային թաղանթների այնպիսի գործընթացների միջոցով, ինչպիսիք են քիմիական գոլորշու նստեցումը (CVD) կամ ատոմային շերտային նստեցումը (ALD): Այս թաղանթներն ունեն գերազանց դիէլեկտրիկ հատկություններ և կարող են զգալիորեն բարելավել չիպերի աշխատանքը և էներգաարդյունավետությունը: Օրինակ, TSMC-ն իր 2 նմ գործընթացում ներդրել է մի շարք նոր նյութեր և գործընթացային բարելավումներ, այդ թվում՝ բարձր դիէլեկտրիկ հաստատունությամբ թաղանթների կիրառումը, որը ապահովել է տրանզիստորի խտության աճ և էներգիայի սպառման կրճատում:
Գլոբալ մատակարարման շղթայի դինամիկա
Համաշխարհային կիսահաղորդչային մատակարարման շղթայում մատակարարման և արտադրության սխեմանցիրկոնիումի տետրաքլորիդկարևոր են արդյունաբերության զարգացման համար: Ներկայումս այնպիսի երկրներ և տարածաշրջաններ, ինչպիսիք են Չինաստանը, ԱՄՆ-ն և Ճապոնիան, կարևոր դիրք են զբաղեցնում ցիրկոնիումի տետրաքլորիդի և դրանց հետ կապված բարձր դիէլեկտրիկ հաստատուն ունեցող նյութերի արտադրության մեջ:
Տեխնոլոգիական առաջընթացներ և ապագայի հեռանկարներ
Տեխնոլոգիական առաջընթացները կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ ցիրկոնիումի տետրաքլորիդի կիրառման խթանման հիմնական գործոններն են: Վերջին տարիներին ատոմային շերտային նստեցման (ALD) գործընթացի օպտիմալացումը դարձել է հետազոտական կենտրոն: ALD գործընթացը կարող է ճշգրիտ վերահսկել թաղանթի հաստությունը և միատարրությունը նանոմասշտաբով, դրանով իսկ բարելավելով բարձր դիէլեկտրիկ հաստատունությամբ թաղանթների որակը: Օրինակ, Պեկինի համալսարանի Լյու Լեյի հետազոտական խումբը թաց քիմիական մեթոդով պատրաստել է բարձր դիէլեկտրիկ հաստատունությամբ ամորֆ թաղանթ և հաջողությամբ կիրառել այն երկչափ կիսահաղորդչային էլեկտրոնային սարքերում:
Բացի այդ, քանի որ կիսահաղորդչային գործընթացները շարունակում են զարգանալ դեպի փոքր չափսեր, ցիրկոնիումի տետրաքլորիդի կիրառման շրջանակը նույնպես ընդլայնվում է: Օրինակ, TSMC-ն նախատեսում է 2 նմ տեխնոլոգիայի զանգվածային արտադրություն իրականացնել 2025 թվականի երկրորդ կեսին, իսկ Samsung-ը նույնպես ակտիվորեն խթանում է իր 2 նմ գործընթացի հետազոտությունն ու զարգացումը: Այս առաջադեմ գործընթացների իրականացումը անբաժանելի է բարձր դիէլեկտրիկ հաստատունով թաղանթների աջակցությունից, և ցիրկոնիումի տետրաքլորիդը, որպես հիմնական հումք, ունի ակնհայտ նշանակություն:
Ամփոփելով՝ ցիրկոնիումի տետրաքլորիդի հիմնական դերը կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ գնալով ավելի ու ավելի ակնառու է դառնում։ 5G-ի, արհեստական բանականության և «իրերի ինտերնետի» տարածման հետ մեկտեղ բարձր արդյունավետությամբ չիպերի պահանջարկը շարունակում է աճել։ Ցիրկոնիումի տետրաքլորիդը, որպես բարձր դիէլեկտրիկ հաստատունով թաղանթների կարևոր նախորդ, անփոխարինելի դեր կխաղա հաջորդ սերնդի չիպային տեխնոլոգիայի զարգացման խթանման գործում։ Ապագայում, տեխնոլոգիայի շարունակական զարգացման և համաշխարհային մատակարարման շղթայի օպտիմալացման հետ մեկտեղ, ցիրկոնիումի տետրաքլորիդի կիրառման հեռանկարները ավելի լայն կլինեն։
Հրապարակման ժամանակը. Ապրիլի 14-2025