Dengan pesatnya perkembangan 5G, kecerdasan buatan (AI), dan Internet of Things (IoT), permintaan akan material berkinerja tinggi dalam industri semikonduktor telah meningkat secara dramatis.Zirkonium tetraklorida (ZrCl₄), sebagai bahan semikonduktor penting, telah menjadi bahan baku yang sangat diperlukan untuk chip proses canggih (seperti 3nm/2nm) karena peran utamanya dalam persiapan film k tinggi.
Zirkonium tetraklorida dan film k tinggi
Dalam pembuatan semikonduktor, film high-k merupakan salah satu material utama untuk meningkatkan kinerja chip. Karena proses penyusutan berkelanjutan dari material dielektrik gerbang berbasis silikon tradisional (seperti SiO₂), ketebalannya mendekati batas fisik, yang mengakibatkan peningkatan kebocoran dan peningkatan konsumsi daya yang signifikan. Material high-k (seperti zirkonium oksida, hafnium oksida, dll.) secara efektif dapat meningkatkan ketebalan fisik lapisan dielektrik, mengurangi efek tunneling, dan dengan demikian meningkatkan stabilitas dan kinerja perangkat elektronik.
Zirkonium tetraklorida merupakan prekursor penting untuk pembuatan film high-k. Zirkonium tetraklorida dapat diubah menjadi film zirkonium oksida dengan kemurnian tinggi melalui proses seperti chemical vapor deposition (CVD) atau atomic layer deposition (ALD). Film-film ini memiliki sifat dielektrik yang sangat baik dan dapat meningkatkan kinerja dan efisiensi energi chip secara signifikan. Misalnya, TSMC memperkenalkan berbagai material baru dan perbaikan proses dalam proses 2nm-nya, termasuk penerapan film dengan konstanta dielektrik tinggi, yang menghasilkan peningkatan kepadatan transistor dan pengurangan konsumsi daya.
Dinamika Rantai Pasokan Global
Dalam rantai pasokan semikonduktor global, pola pasokan dan produksizirkonium tetrakloridasangat penting bagi perkembangan industri. Saat ini, negara dan kawasan seperti Tiongkok, Amerika Serikat, dan Jepang menempati posisi penting dalam produksi zirkonium tetraklorida dan material terkait dengan konstanta dielektrik tinggi.
Terobosan teknologi dan prospek masa depan
Terobosan teknologi merupakan faktor kunci dalam mendorong penerapan zirkonium tetraklorida dalam industri semikonduktor. Dalam beberapa tahun terakhir, optimalisasi proses pengendapan lapisan atom (ALD) telah menjadi pusat penelitian. Proses ALD dapat secara akurat mengendalikan ketebalan dan keseragaman film pada skala nano, sehingga meningkatkan kualitas film dengan konstanta dielektrik tinggi. Misalnya, kelompok penelitian Liu Lei dari Universitas Peking menyiapkan film amorf dengan konstanta dielektrik tinggi dengan metode kimia basah dan berhasil menerapkannya pada perangkat elektronik semikonduktor dua dimensi.
Selain itu, seiring dengan terus berkembangnya proses semikonduktor ke ukuran yang lebih kecil, cakupan aplikasi zirkonium tetraklorida juga semakin meluas. Misalnya, TSMC berencana untuk mencapai produksi massal teknologi 2nm pada paruh kedua tahun 2025, dan Samsung juga secara aktif mempromosikan penelitian dan pengembangan proses 2nm-nya. Realisasi proses canggih ini tidak dapat dipisahkan dari dukungan film dengan konstanta dielektrik tinggi, dan zirkonium tetraklorida, sebagai bahan baku utama, memiliki kepentingan yang jelas.
Singkatnya, peran utama zirkonium tetraklorida dalam industri semikonduktor menjadi semakin menonjol. Dengan semakin populernya 5G, AI, dan Internet of Things, permintaan akan chip berkinerja tinggi terus meningkat. Zirkonium tetraklorida, sebagai prekursor penting film dengan konstanta dielektrik tinggi, akan memainkan peran yang tak tergantikan dalam mendorong pengembangan teknologi chip generasi berikutnya. Di masa mendatang, dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan dan optimalisasi rantai pasokan global, prospek penerapan zirkonium tetraklorida akan semakin luas.
Waktu posting: 14-Apr-2025