5G, хиймэл оюун ухаан (AI) болон зүйлсийн интернет (IoT) хурдацтай хөгжихийн хэрээр хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн өндөр хүчин чадалтай материалын эрэлт хэрэгцээ эрс нэмэгдсэн.Цирконийн тетрахлорид (ZrCl₄), чухал хагас дамжуулагч материалын хувьд өндөр k-ийн хальс бэлтгэхэд гол үүрэг гүйцэтгэснээр дэвшилтэт процессын чипс (3нм/2нм гэх мэт) зайлшгүй түүхий эд болсон.
Цирконийн тетрахлорид ба өндөр к-тай хальс
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд өндөр-k хальс нь чипийн гүйцэтгэлийг сайжруулах гол материалуудын нэг юм. Уламжлалт цахиурт суурилсан диэлектрик материалыг (SiO₂ гэх мэт) тасралтгүй агшаах процессын явцад тэдгээрийн зузаан нь физик хязгаарт ойртож, улмаар алдагдлыг нэмэгдүүлж, эрчим хүчний хэрэглээ мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Өндөр k материал (цирконийн исэл, гафний исэл гэх мэт) нь диэлектрик давхаргын физик зузааныг үр дүнтэй нэмэгдүүлж, хонгилын нөлөөг бууруулж, улмаар электрон төхөөрөмжийн тогтвортой байдал, гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.
Цирконийн тетрахлорид нь өндөр k-ийн хальс бэлтгэхэд чухал ач холбогдолтой. Цирконийн тетрахлорид нь химийн уурын хуримтлал (CVD) эсвэл атомын давхаргын хуримтлал (ALD) зэрэг процессоор өндөр цэвэршилттэй цирконы ислийн хальс болгон хувиргаж болно. Эдгээр хальснууд нь маш сайн диэлектрик шинж чанартай бөгөөд чипүүдийн гүйцэтгэл, эрчим хүчний үр ашгийг эрс сайжруулдаг. Жишээлбэл, TSMC нь 2 нм процесст олон төрлийн шинэ материал, үйл явцын сайжруулалтыг нэвтрүүлсэн бөгөөд үүнд өндөр диэлектрик тогтмол хальс ашиглах нь транзисторын нягтралыг нэмэгдүүлж, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулсан.
Дэлхийн нийлүүлэлтийн сүлжээний динамик
Дэлхийн хагас дамжуулагчийн нийлүүлэлтийн сүлжээнд нийлүүлэлт, үйлдвэрлэлийн хэв маягийнциркони тетрахлоридаж үйлдвэрийн хөгжилд чухал ач холбогдолтой. Одоогийн байдлаар Хятад, АНУ, Япон зэрэг улс орон, бүс нутгууд цирконы тетрахлорид болон холбогдох өндөр диэлектрик тогтмол материалын үйлдвэрлэлд чухал байр суурийг эзэлдэг.
Технологийн нээлт, ирээдүйн хэтийн төлөв
Технологийн ололт нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд циркони тетрахлоридын хэрэглээг дэмжих гол хүчин зүйл юм. Сүүлийн жилүүдэд атомын давхаргын хуримтлал (ALD) үйл явцыг оновчтой болгох нь судалгааны халуун цэг болсон. ALD процесс нь нано хэмжээст хальсны зузаан, жигд байдлыг нарийн хянах боломжтой бөгөөд ингэснээр өндөр диэлектрик тогтмол хальсны чанарыг сайжруулдаг. Тухайлбал, Бээжингийн их сургуулийн Лю Лэйгийн судалгааны баг нойтон химийн аргаар өндөр диэлектрик тогтмол аморф хальс бэлтгэж, хоёр хэмжээст хагас дамжуулагч электрон төхөөрөмжид амжилттай ашигласан байна.
Нэмж дурдахад, хагас дамжуулагчийн процесс улам бүр жижиг хэмжээтэй болохын хэрээр циркони тетрахлоридын хэрэглээний цар хүрээ өргөжиж байна. Жишээлбэл, TSMC 2025 оны хоёрдугаар хагаст 2 нм технологийг олноор үйлдвэрлэхээр төлөвлөж байгаа бөгөөд Samsung нь 2 нм технологийн процессын судалгаа, хөгжлийг идэвхтэй дэмжиж байна. Эдгээр дэвшилтэт процессуудыг хэрэгжүүлэх нь өндөр диэлектрик тогтмол хальсыг дэмжихээс салшгүй бөгөөд гол түүхий эд болох циркони тетрахлорид нь өөрөө тодорхой ач холбогдолтой юм.
Дүгнэж хэлэхэд, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд циркони тетрахлоридын гол үүрэг улам бүр нэмэгдэж байна. 5G, хиймэл оюун ухаан, эд зүйлсийн интернет түгээмэл болсноор өндөр хүчин чадалтай чипний эрэлт нэмэгдсээр байна. Цирконий тетрахлорид нь өндөр диэлектрик тогтмол хальсны чухал урьдал материал болохын хувьд дараагийн үеийн чип технологийг хөгжүүлэхэд орлуулашгүй үүрэг гүйцэтгэнэ. Ирээдүйд технологийн тасралтгүй дэвшил, дэлхийн нийлүүлэлтийн сүлжээг оновчтой болгосноор циркони тетрахлоридын хэрэглээний хэтийн төлөв илүү өргөн болно.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 4-р сарын 14