Ang Tungkulin ng Crystalline Silica Powder sa Pagmamanupaktura ng Salamin at Semiconductor

Crystalline Silica Powder bilang Mataas na Linis na Hilaw na Materyal para sa Specialty Glass

Bakit Inihahanda ang α-Quartz Powder para sa Fused Quartz at UV-Transmissive Optics

Ang α-quartz powder ang pangunahing materyales sa paggawa ng fused quartz at mga optics na nagpadala ng UV dahil sa napakaperpekto ng its estruktura na kristal, kamangayan sa init, at napakababang antas ng mga dumi. Ang materyales na ito ay nananatig na solid kahit na umaabot sa temperatura na mahigit 1600 degree Celsius, na nagpapayagan ang paglikha ng fused quartz na halos hindi lumawak kapag pinainit. Higit pa rito, karaniwan ay mayroon itong mas mababa sa 50 bahagi bawat milyon ng kabuuang metal contaminants. Ang kontaminasyon ng bakal ay lalong kritikal dahil kahit ang maliit na halaga na mga 5 ppm ay sumipsip ng UV light, na nagpababa ng kahusayan sa pagdadala ng 10 hanggang 15 porsyento batay sa kamakailang pag-aaral ng Optical Materials Society. Ang regular na pagkakaayos ng mga atom sa α-quartz ay nangangahulugan din na ito ay hindi nagiging salamin o nagmumulto sa panahon ng matinding pagpainit, pananatig na malinaw at pare-pare ang optic. Ang amorphous silica naman ay iba ang kalagayan dahil karaniwan ay bumubuo ng maliliit na kristal sa loob nito kapag nakaranas ng init, na nagdulot ng hindi gustong pagkalat ng liwanag.

Epekto ng Distribusyon ng Laki ng Partikulo at Nilalaman ng Metal na Hilo sa Homogeneidad ng Pagkatunaw

Ang pare-parehong pag-uugali sa pagkatunaw sa produksyon ng specialty glass ay nakadepende sa mahigpit na kontroladong pisikal at kemikal na katangian ng crystalline silica powder. Ang mga optimal na espesipikasyon ay kinabibilangan ng:

• Mahigpit na distribusyon ng laki ng partikulo (D90 < 40 μm) para sa pare-parehong pagsipsip ng init
• Spherical Morphology , pinipigilan ang mga butas habang nagtatagpi-tagpi (sintering)
• Nilalamang sub-ppm ng alkali metal , upang maiwasan ang mga pagbabago sa viscosity ng natunaw

Kapag ang mga sukat ng particle ay nag-iba nang higit sa 15% sa mga batch, lumikha ito ng hindi pare-pareho na pagpainit na nagdulot ng mga nakikitang striation at nahulong gas sa panghuling produkto. Kung ang antas ng aluminum ay lumagpas sa 20 parts per million, tumigas ng 12% ang pagtunaw na nakakaapeyo sa proseso. Ang mga dumi ng calcium ay mas masahol dahil nag-udyok ito sa paglago ng mga kristal ng cristobalite, isang bagay na walang gustong mangyari dahil ito ay pumahina sa istraktura ng materyales. Ang karamihan ng seryosong tagagawa ay umaasa sa mga pagsusuri gamit laser diffraction at kasabay nito ang kagamitan ICP-MS upang surin ang lahat ng mga ganitong spec. Ang mga kontrol sa kalidad ay mahalaga upang mapanatik ang pare-pareho ng mga resulta na kinakailangan sa paggawa ng mga eksaktong bahagi para sa semiconductor manufacturing at mahal na mga optical component kung saan ang maliliit na pagkakaiba ay maaaring magdulot ng malaking problema sa susunod.

Crystalline Silica Powder sa Semiconductor Fabrication: Mula sa Thermal Oxidation Feedstock hanggang Etch-Resistant Masks

Controlled Conversion ng Crystalline Silica Powder patungo sa Mataas na Kalidad na SiO₂ Dielectric Layers

Ang pangunahing materyal na ginagamit para sa mga proseso ng thermal oxidation sa produksyon ng semiconductor ay pulbos na crystalline silica. Kapag nailantad sa mga kapaligirang mayaman sa oxygen at temperatura na umaabot sa mahigit 900 degrees Celsius, nagiging napakapare-pareho na SiO2 dielectric layer ang pulbos na ito sa ibabaw ng mga silicon wafer. Upang maayos ang prosesong ito, kailangang magkaroon ang pulbos ng pare-parehong sukat ng particle at napakamababang antas ng mga metal na kontaminasyon (mas mababa sa parts per million). Kahit anumang napakaliit na dumi ay maaaring makapagdulot ng mga elektrikal na problema sa gate oxides, na sa huli ay nakakaapekto sa long-term na pagiging maaasahan ng mga transistor. Ginagamit ng mga modernong pasilidad sa pagmamanupaktura ang real-time gas monitoring system upang mapanatili ang perpektong kondisyon ng oxidation. Ang mga sistemang ito ay tumutulong upang makamit ang uniformity ng kapal na nasa plus o minus 2 porsyento sa kabuuan ng malalaking 300 mm na wafer. Ang ganitong mataas na antas ng kontrol ang dahilan kung bakit lubhang epektibo ang mga logic chip at memory module sa kasalukuyan, at tinitiyak nito ang mataas na production yield ng mga tagagawa.

Gampan sa CMP Slurries at Photomask Substrates para sa Advanced Node Lithography

Ang chemical mechanical planarization, o CMP kung paano ito karaniwang tinatawag, ay umaasa sa mga suspensyon na gawa sa maliit na partikulo ng crystalline silica upang makalikha ng mga ibabaw na sobrang patag sa antas na atomic. Mahalaga ito lalo na sa paggawa ng mga advanced na semiconductor device tulad ng 3D NAND memory chips at mga istrukturang FinFET na mas mababa sa 5 nanometer na madalas nating naririnig. Gumagana nang maayos ang materyal dahil sapat ang katigasan nito para mapag-ukit ngunit may bilog na hugis ito na nag-iwas sa pagkasira sa mga sensitibong layer na pinapakinis. Samantala, ang parehong mataas na kayarian ng silica powder ay ginagamit sa isang mahalagang aplikasyon. Kapag pinagsama-sama, ito ang naging batayang materyal para sa mga photomask sa paggawa ng chip. Kailangang makaipasa halos lahat ng ultraviolet light sa 193 nanometers ang mga maskara habang panatilihin ang kanilang hugis kahit matapos ang paulit-ulit na pag-init at paglamig. Ang kombinasyon ng optical clarity at katatagan ay nangangahulugan na ang mga tagagawa ay nakakapagpanatili ng napakapreskong mga disenyo sa proseso ng extreme ultraviolet lithography, kung saan bawat exposure cycle ay maaaring magdulot ng pagbaluktot sa mikroskopikong mga tampok na sinusubukan nilang likhain.

Balangkas sa Pagpili ng Materyal: Kailan Mas Mainam ang Pulbos na Kristalin Silica kaysa Amorphous na Kapalit

Ang pagpili sa pagitan ng crystalline at amorphous silica ay nakadepende sa uri ng mga katangian na pinakamahalaga para sa isang tiyak na aplikasyon. Isipin ang crystalline silica na pulbos, lalo ang alpha quartz, na nagbibigay ng mas mahusay na pagtantiya sa istraktura kapag mainit ang temperatura. Ito ang dahilan kung bakit ito ay napakahalaga sa mga proseso gaya ng thermal oxidation at paggawa ng specialty glass, kung saan ang uniformity ng mga layer at ang pagkakatiwala sa mga stable phase ay nagdikta sa pagganap ng mga device. Ang regular lattice structure ay nangangahulugan na maipagkakatiwala ang pare-pareho ng pagkatunaw at paglaban sa pagbabalik sa glass form mula sa liquid state. Sa kabilang banda, mas mahusay ang amorphous silica sa pagtanggap ng thermal shocks ngunit hindi nag-aalok ng parehas na maasuradong phase changes o mahigpit na kontrol sa mga contaminant. Kapag ang mga specs ay nangangailangan ng trace metals na wala lalo kaysa 5 parts per million o particle sizes na mas maliit kaysa 10 microns, ang mga crystalline option ay karaniwang mas epektibo dahil mas kaunting mga depekto ay nabuo sa panahon ng mga reaksyon. Sa kabuuan, ang pagpili ng isang materyales kaysa ng isa ay tungkol sa pagtimbang kung gaano kritikal ang eksakto ng pagproseso kumpara sa gaano karaming tensyon ang kailipan ng materyales upang manlaban.

Kaligtasan, Pangangamahalan, at Pagsunod sa Regulasyon para sa Krystalino Silica Pulbos sa mga Industriyal na Setting

OSHA PELs, Engineering Controls, at Real-Time na Pagsubayban sa Alabok sa mga Mataas na Throughput na Pasilidad

Ang pulbos na crystalline silica ay nagdudulot ng malubhang panganib sa kalusugan ng baga, kaya mahigpit itong binabantayan ng mga tagapagregula. Itinakda ng Occupational Safety and Health Administration ang limitasyon sa 50 micrograms bawat cubic meter para sa mga hiningang particle na naglalaman ng crystalline silica, nangangahulugan ito na kailangan ng mga pabrika ng matibay na mga hakbang pangkaligtasan. Karamihan sa mga planta ay nagsisimula sa mga solusyong inhinyeriya. Isipin ang mga malalakas na sistema ng exhaust na nag-aalis ng alikabok palayo sa mga manggagawa, o pananatiling basa ang mga materyales habang pinoproseso upang mapababa ang mga particle sa hangin. Ang mga planta sa pagmamanupaktura ng semiconductor kung saan mabilis tumataba ang alikabok ay umaasa sa mga patuloy na monitoring device na nagbabantay sa bilang ng particle sa totoong oras. Ang mga sistemang ito ay tumutunog kapag lumalapit na ang antas sa babala na 25 micrograms bawat cubic meter. May ilang pasilidad na nag-aaral din kung paano gumagalaw ang hangin sa kanilang lugar, na binabago ang mga proteksyon habang nagbabago ang operasyon sa paglipas ng panahon. Nakakatulong ito na mapababa ang mga kaso ng silicosis habang patuloy na maayos ang produksyon nang walang patuloy na pagkakagambala.