Dengan perkembangan pesat 5G, kecerdasan buatan (AI) dan Internet of Things (IoT), permintaan untuk bahan berprestasi tinggi dalam industri semikonduktor telah meningkat secara mendadak.Zirkonium tetraklorida (ZrCl₄), sebagai bahan semikonduktor yang penting, telah menjadi bahan mentah yang sangat diperlukan untuk cip proses lanjutan (seperti 3nm/2nm) kerana peranan utamanya dalam penyediaan filem high-k.
Zirkonium tetraklorida dan filem berk tinggi
Dalam pembuatan semikonduktor, filem high-k adalah salah satu bahan utama untuk meningkatkan prestasi cip. Memandangkan proses pengecutan berterusan bahan dielektrik gerbang berasaskan silikon tradisional (seperti SiO₂), ketebalannya menghampiri had fizikal, mengakibatkan peningkatan kebocoran dan peningkatan ketara dalam penggunaan kuasa. Bahan berk tinggi (seperti zirkonium oksida, hafnium oksida, dll.) boleh meningkatkan ketebalan fizikal lapisan dielektrik secara berkesan, mengurangkan kesan terowong, dan dengan itu meningkatkan kestabilan dan prestasi peranti elektronik.
Zirkonium tetraklorida ialah pelopor penting untuk penyediaan filem berk tinggi. Zirkonium tetraklorida boleh ditukar kepada filem zirkonium oksida ketulenan tinggi melalui proses seperti pemendapan wap kimia (CVD) atau pemendapan lapisan atom (ALD). Filem ini mempunyai sifat dielektrik yang sangat baik dan boleh meningkatkan prestasi dan kecekapan tenaga dengan ketara. Sebagai contoh, TSMC memperkenalkan pelbagai bahan baharu dan penambahbaikan proses dalam proses 2nmnya, termasuk penggunaan filem pemalar dielektrik tinggi, yang mencapai peningkatan ketumpatan transistor dan pengurangan penggunaan kuasa.
Dinamik Rantaian Bekalan Global
Dalam rantaian bekalan semikonduktor global, corak bekalan dan pengeluaranzirkonium tetrakloridaadalah penting kepada pembangunan industri. Pada masa ini, negara dan wilayah seperti China, Amerika Syarikat dan Jepun menduduki kedudukan penting dalam pengeluaran zirkonium tetraklorida dan bahan pemalar dielektrik tinggi yang berkaitan.
Kejayaan teknologi dan prospek masa depan
Kejayaan teknologi adalah faktor utama dalam menggalakkan penggunaan zirkonium tetraklorida dalam industri semikonduktor. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengoptimuman proses pemendapan lapisan atom (ALD) telah menjadi tempat tumpuan penyelidikan. Proses ALD boleh mengawal ketebalan dan keseragaman filem dengan tepat pada skala nano, dengan itu meningkatkan kualiti filem pemalar dielektrik tinggi. Sebagai contoh, kumpulan penyelidik Liu Lei dari Universiti Peking menyediakan filem amorfus pemalar dielektrik tinggi dengan kaedah kimia basah dan berjaya mengaplikasikannya pada peranti elektronik semikonduktor dua dimensi.
Di samping itu, apabila proses semikonduktor terus berkembang kepada saiz yang lebih kecil, skop penggunaan zirkonium tetraklorida juga semakin berkembang. Sebagai contoh, TSMC merancang untuk mencapai pengeluaran besar-besaran teknologi 2nm pada separuh kedua 2025, dan Samsung juga secara aktif mempromosikan penyelidikan dan pembangunan proses 2nmnya. Realisasi proses lanjutan ini tidak dapat dipisahkan daripada sokongan filem pemalar dielektrik tinggi, dan zirkonium tetraklorida, sebagai bahan mentah utama, adalah kepentingan yang jelas.
Ringkasnya, peranan utama zirkonium tetraklorida dalam industri semikonduktor menjadi semakin menonjol. Dengan pempopularan 5G, AI dan Internet of Things, permintaan untuk cip berprestasi tinggi terus meningkat. Zirkonium tetraklorida, sebagai pendahulu penting filem pemalar dielektrik tinggi, akan memainkan peranan yang tidak boleh diganti dalam menggalakkan pembangunan teknologi cip generasi akan datang. Pada masa hadapan, dengan kemajuan teknologi yang berterusan dan pengoptimuman rantaian bekalan global, prospek penggunaan zirkonium tetraklorida akan menjadi lebih luas.
Masa siaran: Apr-14-2025