Me zhvillimin e shpejtë të 5G-së, inteligjencës artificiale (IA) dhe Internetit të Gjërave (IoT), kërkesa për materiale me performancë të lartë në industrinë e gjysmëpërçuesve është rritur ndjeshëm.Tetrakloridi i zirkoniumit (ZrCl₄), si një material gjysmëpërçues i rëndësishëm, është bërë një lëndë e parë e domosdoshme për çipat e procesit të avancuar (siç janë 3nm/2nm) për shkak të rolit të tij kyç në përgatitjen e filmave me k të lartë.
Tetrakloridi i zirkonit dhe filmat me k të lartë
Në prodhimin e gjysmëpërçuesve, filmat me k të lartë janë një nga materialet kryesore për përmirësimin e performancës së çipave. Ndërsa procesi i tkurrjes së vazhdueshme të materialeve tradicionale dielektrike të portës me bazë silikoni (siç është SiO₂), trashësia e tyre i afrohet limitit fizik, duke rezultuar në rritje të rrjedhjeve dhe një rritje të konsiderueshme të konsumit të energjisë. Materialet me k të lartë (siç janë oksidi i zirkonit, oksidi i hafniumit, etj.) mund të rrisin në mënyrë efektive trashësinë fizike të shtresës dielektrike, të zvogëlojnë efektin e tunelimit dhe kështu të përmirësojnë stabilitetin dhe performancën e pajisjeve elektronike.
Tetrakloridi i zirkonit është një pararendës i rëndësishëm për përgatitjen e filmave me k të lartë. Tetrakloridi i zirkonit mund të shndërrohet në filma oksidi të zirkonit me pastërti të lartë përmes proceseve të tilla si depozitimi kimik i avullit (CVD) ose depozitimi i shtresës atomike (ALD). Këto filma kanë veti të shkëlqyera dielektrike dhe mund të përmirësojnë ndjeshëm performancën dhe efikasitetin energjetik të çipave. Për shembull, TSMC prezantoi një sërë materialesh të reja dhe përmirësimesh të procesit në procesin e saj 2nm, duke përfshirë aplikimin e filmave me konstante të lartë dielektrike, të cilat arritën një rritje në dendësinë e transistorit dhe një ulje të konsumit të energjisë.
Dinamika e Zinxhirit Global të Furnizimit
Në zinxhirin global të furnizimit me gjysmëpërçues, modeli i furnizimit dhe prodhimit tëtetraklorur zirkoniumijanë thelbësore për zhvillimin e industrisë. Aktualisht, vende dhe rajone të tilla si Kina, Shtetet e Bashkuara dhe Japonia zënë një pozicion të rëndësishëm në prodhimin e tetraklorurit të zirkonit dhe materialeve të ngjashme me konstante të lartë dielektrike.
Përparimet teknologjike dhe perspektivat e ardhshme
Përparimet teknologjike janë faktorët kryesorë në promovimin e aplikimit të tetraklorurit të zirkonit në industrinë e gjysmëpërçuesve. Në vitet e fundit, optimizimi i procesit të depozitimit të shtresave atomike (ALD) është bërë një pikë e nxehtë kërkimore. Procesi ALD mund të kontrollojë me saktësi trashësinë dhe uniformitetin e filmit në nanoshkalë, duke përmirësuar kështu cilësinë e filmave me konstante të lartë dielektrike. Për shembull, grupi kërkimor i Liu Lei i Universitetit të Pekinit përgatiti një film amorf me konstante të lartë dielektrike me anë të metodës kimike të lagësht dhe e aplikoi me sukses atë në pajisjet elektronike gjysmëpërçuese dy-dimensionale.
Përveç kësaj, ndërsa proceset gjysmëpërçuese vazhdojnë të përparojnë në madhësi më të vogla, fusha e aplikimit të tetraklorurit të zirkonit po zgjerohet gjithashtu. Për shembull, TSMC planifikon të arrijë prodhimin masiv të teknologjisë 2nm në gjysmën e dytë të vitit 2025, dhe Samsung gjithashtu po promovon në mënyrë aktive kërkimin dhe zhvillimin e procesit të saj 2nm. Realizimi i këtyre proceseve të përparuara është i pandashëm nga mbështetja e filmave me konstante të lartë dielektrike, dhe tetrakloruri i zirkonit, si një lëndë e parë kryesore, është me rëndësi të vetëkuptueshme.
Si përmbledhje, roli kyç i tetraklorurit të zirkonit në industrinë e gjysmëpërçuesve po bëhet gjithnjë e më i spikatur. Me popullarizimin e 5G-së, inteligjencës artificiale dhe internetit të gjërave, kërkesa për çipa me performancë të lartë vazhdon të rritet. Tetrakloridi i zirkonit, si një pararendës i rëndësishëm i filmave me konstante të lartë dielektrike, do të luajë një rol të pazëvendësueshëm në promovimin e zhvillimit të teknologjisë së çipave të gjeneratës së ardhshme. Në të ardhmen, me përparimin e vazhdueshëm të teknologjisë dhe optimizimin e zinxhirit global të furnizimit, perspektivat e aplikimit të tetraklorurit të zirkonit do të jenë më të gjera.
Koha e postimit: 14 Prill 2025