Roli i Pluhurit të Silicitës Kristalore në Prodhimin e Xhamit dhe i Semicombësuesve

Pluhuri i Silicisë Kristalore si Lënda e Parë me Lartë Pastërti për Xhamin e Specialitetit

Pse Pluhuri i α-Kuarcit është i Parapëlqyer për Kuarcin e Shkrur dhe Optikën e Përkulshme të Rrezatimit UV

Materialet kryesore për prodhimin e kuarcit të shkrirë dhe optikës që transmeton UV janë pluhuri i kuarcit α-kuarc për shkak të strukturës kristalore që është pothuajse tekstbook perfekte, rezistencës së mrekullueshme ndaj nxehtësisë dhe niveleve të pamatshëm të ulëta të papastërtive. Kjo lëndë mbetet e ngurtë madje edhe kur temperaturat arrijnë mbi 1600 gradë Celsius, gjë që bën të mundur krijimin e kuarcit të shkrirë i cili zgjerohet gati aspak kur nxehet. Më tepër, zakonisht ka më pak se 50 pjesë në milion të ndotjeve metalike në total. Ndërsa ndotja me hekur është veçanërisht problematike, pasi madje edhe sasi të vogla rreth 5 ppm do të thithin dritën UV, duke ulur efikasitetin e transmetimit diku nga 10 deri në 15 përqind sipas studimeve të fundit të Shoqërisë së Materialeve Optike. Renditja e rregullt e atomeve në α-kuarcz do të thotë gjithashtu që nuk kalon në gjendje xhami apo ngjyroset gjatë proceseve të forta të nxehtësisë, ruajtje e qartë dhe uniforme të optikës gjatë gjithë kohës. Por, silici amorfe tregon një histori tjetër, sepse tendoset të formojë kristale të vegjël brenda saj kur subjektohet stresit termik, duke shkaktuar shpërndarje të padëshiruar të dritës.

Ndikimi i Shpërndarjes së Madhësisë së Thërrmijave dhe i Lëndës së Metaleve në Homogjenitetin e Shkrimit

Sjellja e qëndrueshme e shkrimit në prodhimin e xhamit special varet nga atributet fizike dhe kimike të kontroluar ngushtësisht të pluhurit të silicisë kristalore. Specifikimet optimale përfshijnë:

• Shpërndarje e ngushtë e madhësisë së thërrmijave (D90 < 40 μm) për thithjen e njejtë të nxehtësisë
• Morfologji e rrumbullakët , duke minimizuar boshllëqet gjatë sinterimit
• Lënda e metaleve alkaline nën-ppm , duke paraprisur lëvizjet e viskozitetit të shkrimit

Kur madhësia e grimcave ndryshon me më shumë se 15% midis partive, kjo krijon modele të papërbartë të ngrohjes që çojnë në striacione të dukshme dhe gazet e bllokuar në produktin përfundimtar. Nëse niveli i aluminumin kalon 20 pjesë në milion, shkrirja bëhet 12% më e trashë, gjë që ndikon në procesim. Përbërësit e kalciumit janë edhe më të keqë sepse i nxisin rritjen e kristeve të kristobalitit, diçka që askuj nuk doja, pasi i dobëson strukturën e materialit. Shumica e prodhuesve të seriozë mbështeten në testet me shpërndarje me laser sëbashku me pajisje ICP-MS për të kontrolluar të gjitha këto specifikime. Këto kontrollime të cilësisë janë esenciale për ruajtjen e rezultateve të qëndrueshme të nevojshme për prodhimin e pjesëve të sakta për prodhimin e mikrogjuhësve dhe komponentëve optikë të shtrenjtë, ku ndryshimet e vogla mund të kthehen në probleme të mëdha më pas.

Pluhuri i Silicitës Kristalore në Prodhimin e Mikrogjuhësve: Nga Lënda e Fillimit për Oksidimin Termik deri te Maskat Rezistente ndaj Etch

Konvertimi i Kontrolluar i Pluhurit të Silicitës Kristalore në Shtresat e Larta të Cilësisë SiO₂ si Dielektrike

Materiali kryesor i përdorur për proceset e oksidimit termik në prodhimimin e indujshmërisë është pluhuri i kristur të dioksidit të silicit. Kur është i ekspozuar në mjedis me oksikë të pasur në temperaturë mbi 900 gradë Celsius, ky pluhur transformohet në shtresa dielektrike shumë të njëtrajtshme të SiO2 në faqet e silicit. Që ky proces të funksionojë si duhet, pluhuri duhet të ketë madhësi të qëndrueshme të grimcave dhe nivele shumë të ulëta të metaleve të trajsh (nën pjesë për milion). Madje sasi të vogla të kontaminimit mund të shkaktojnë probleme elektrike në oksidet e derës, gjë që në fund i ndikon besueshmërisë së tranzistorëve me kalimin e kohës. Fabrikat moderne të prodhimit përdorin sisteme të monitorimit në kohë reale të gazrave për të ruajtur kushtet e sakta të oksidimit. Këto sisteme ndihmojnë të arrihet një matje e njëtrajtshmërisë së trashësisë brenda plus ose minus 2 përqind në tërë ato faqe të mëdha prej 300 mm. Kontroll i tillë i saktë është ajo që bën që çipat e sotme logjike dhe modulat e kujtesës të performojnë kaq mirë dhe garzon që prodhuesit të kenë prodhime të mira nga rrugët e prodhimit të tyre.

Roli në Slurries CMP dhe Nënstratet e Fotomaske për Litografi me Nyje të Avancuara

Planarizimi kimi-mekanik, ose CMP siç quhet zakonisht, bazohet në sospensione të bëra nga grimca të vogla të silicisë kristalore për të krijuar sipërfaqe që janë jashtëzakonisht të rrafshta në nivel atomik. Kjo është veçanërisht e rëndësishme gjatë prodhimit të pajisjeve të avancuara të pajisjeve të përgjithshme si çipat e kujtesës 3D NAND dhe strukturat nën-5 nanometër FinFET për të cilat dëgjojmë shumë. Materiali funksionon mirë sepse është i fortë sa të mund të fshihet, por ka një formë të rrumbullakët që parandalon dëmtimin e shtresave të delikate që po liqenohen. Ndërkohë, po të njëjtën pulë me lartë pastërti e dioksidit të silicit përdoret në një aplikim tjetër të rëndësishëm. Kur është e shkruar, bëhet materiali bazë për masakat e fotove në prodhimin e çipave. Këto maska duhet t'i lejojnë të kalojnë pothmjesë tërë dritën ultravjollcë në 193 nanometër, duke mbajtur formën e tyre madje pas cikleve të përsëritura të ngrohjes dhe ftohjes. Kjo kombim e qartësisë optike dhe stabilitetit do treguar që prodhuesit mund të ruajnë motive jashtëzakonisht të sakta gjatë proceseve të litografitë ultravjollcë ekstreme, ku secili cikël i ekspozimit do të rrezikonte të shtrembëzojë veçoritë mikroskopike që po përpiqen të krijojnë.

Korniza e Zgjedhjes së Materialit: Kur Pluhuri i Silicitës Kristalore Performon Më Mirë se Alternativat Amorfë

Zgjedhja midis silicisë kristalore dhe amorfike varet në fakt nga vetitë që janë më të rëndësishme për një aplikim të caktuar. Merrni për shembull pluhurin e silicisë kristalore, veçanërisht kuarcin alfa, i cili ofron një parashikueshmëri strukturore shumë më të mirë kur gjërat ngrihen në temperaturë të lartë. Kjo është arsyeja pse është kaq e rëndësishme për procese si oksidimi termik dhe prodhimi i qelqesh speciale, ku shtresat e njëtrajtshme dhe fazat e qëndrueshme bëjnë tërë dallimin në performimin e pajisjeve. Struktura e rregullt e kafazit do t'i lejojë të pritet një sjellje e qëndrueshme gjatë shkrirjes dhe rezistencë kundër transformimit mbrapsht në qelq nga gjëndja e lëngshme. Nga ana tjetër, silici amorfik i përballoj më mirë goditjet termike, por nuk ofron të njëjtat ndryshime të parashikueshme të fazës apo kontroll të ngushtë mbi ndotësit. Kur specifikat kërkojnë metale të trazit nën 5 pjesë për milion ose madhësi të grimcave më të vogla se 10 mikron, alternimet kristalore tendencojnë të funtsojnë më mirë, sepse prodhojnë më pak defekte gjatë reaksioneve. Në fund të ditës, zgjedhja e një materiali në vend të tjetrit ka të bëjë me vlerësimin e rëndësisë së procesimit të saktë kundrejt sasisë së stresit që materiali duhet ta përballojë.

Siguria, Përdorimi dhe Përshtjellja me Rregulloret për Pluhurin e Silicitës Kristalore në Vendet e Punës Industriale

OSHA PELs, Kontrollime Inxhinierike dhe Monitorimi i Rehësishëm i Pluhurit në Fshegtoret me Kapacitet të Lartë

Pluhuri i silikatit kristalor paraqet rreziqe të rënda për shëndetin e mushkërive, prandaj rregullatorët e mbikëqyrin aq ngushtë. Administrata e Sigurisë dhe Shëndetit në Vendin e Puna vendos një kufi prej 50 mikrogramësh në metër kub për grimcat e frymëmarrjes që përmbajnë silikat kristalor, gjë që do të thotë se fabrikat kanë nevojë për masa të forta sigurie. Shumica e fabrikave fillojnë me zgjidhje inxhinierike. Mendoni për gjëra si sisteme të fuqishme daljeje që terheqin pluhurin larg punonjësve, ose mbajtjen e materialeve të lagura gjatë përpunimit për të minimizuar grimcat në ajër. Fabrikat e prodhimit të komponentëve gjysmëpërçues, ku pluhuri grumbullohet shpejt, mbështeten në pajisje vazhdimë monitoringu që kontrollojnë numrin e grimcave në kohë reale. Këto sisteme do të sinjalizojnë kur nivelet të afrohen shumë te shenja paralajmëruese prej 25 mikrogramësh në metër kub. Disa objekte analizojnë gjithashtu se si lëviz ajri nëpër hapësirat e tyre, duke rregulluar mbrojtjet në mënyrë që operacionet të ndryshojnë me kalimin e kohës. Kjo ndihmon në uljen e rasteve të silikozës, ndërkohë që produksioni vazhdon pa pengesa të vazhdueshme.