ඉහළ මට්ටමේ නිරවද්‍ය ඔප දැමීමේදී සර්කෝනියා කුඩු යෙදීම පිළිබඳ පර්යේෂණ
ඉලෙක්ට්‍රොනික හා තොරතුරු තාක්‍ෂණය, දෘශ්‍ය නිෂ්පාදනය, අර්ධ සන්නායක සහ උසස් පිඟන් මැටි වැනි අධි තාක්ෂණික කර්මාන්තවල වේගවත් සංවර්ධනයත් සමඟ, ද්‍රව්‍ය මතුපිට සැකසීමේ ගුණාත්මකභාවය සඳහා ඉහළ අවශ්‍යතා ඉදිරිපත් කෙරේ. විශේෂයෙන්, නිල් මැණික් උපස්ථර, දෘශ්‍ය වීදුරු සහ දෘඪ තැටි වැනි ප්‍රධාන සංරචකවල අතිශය නිරවද්‍ය යන්ත්‍රෝපකරණ වලදී, ඔප දැමීමේ ද්‍රව්‍යයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යන්ත්‍රෝපකරණ කාර්යක්ෂමතාව සහ අවසාන මතුපිට ගුණාත්මකභාවය කෙලින්ම තීරණය කරයි.සර්කෝනියා කුඩු (ZrO₂)ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත අකාබනික ද්‍රව්‍යයක් වන , එහි විශිෂ්ට දෘඪතාව, තාප ස්ථායිතාව, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ ඔප දැමීමේ ගුණාංග හේතුවෙන් ඉහළ මට්ටමේ නිරවද්‍ය ඔප දැමීමේ ක්ෂේත්‍රයේ ක්‍රමයෙන් මතුවෙමින් පවතින අතර, සීරියම් ඔක්සයිඩ් සහ ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් වලින් පසු ඊළඟ පරම්පරාවේ ඔප දැමීමේ ද්‍රව්‍යවල නියෝජිතයෙකු බවට පත්වේ.
I. ද්‍රව්‍යමය ගුණාංගසර්කෝනියා කුඩු
සර්කෝනියා යනු ඉහළ ද්‍රවාංකයක් (ආසන්න වශයෙන් 2700°C) සහ මොනොක්ලිනික්, ටෙට්‍රාගෝනල් සහ ඝන අවධි ඇතුළු විවිධ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් සහිත සුදු කුඩු වර්ගයකි. ස්ථායීකාරක (යිට්‍රියම් ඔක්සයිඩ් සහ කැල්සියම් ඔක්සයිඩ් වැනි) සුදුසු ප්‍රමාණයන් එකතු කිරීමෙන් ස්ථායී හෝ අර්ධ වශයෙන් ස්ථායී කරන ලද සර්කෝනියා කුඩු ලබා ගත හැකි අතර, එමඟින් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී පවා විශිෂ්ට අවධි ස්ථායිතාව සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග පවත්වා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
සර්කෝනියා කුඩුහි කැපී පෙනෙන වාසි ප්‍රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් අංශවලින් පිළිබිඹු වේ:
ඉහළ දෘඪතාව සහ විශිෂ්ට ඔප දැමීමේ හැකියාව: 8.5 හෝ ඊට වැඩි Mohs දෘඪතාවක් සහිතව, එය විවිධ ඉහළ දෘඪතාව සහිත ද්‍රව්‍යවල අවසාන ඔප දැමීම සඳහා සුදුසු වේ.
ශක්තිමත් රසායනික ස්ථායිතාව: එය ආම්ලික හෝ තරමක් ක්ෂාරීය පරිසරවල ස්ථායීව පවතින අතර රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වලට ගොදුරු නොවේ.
විශිෂ්ට විසරණය: වෙනස් කරන ලද නැනෝ හෝ උප මයික්‍රෝන ප්‍රමාණයේසර්කෝනියා කුඩුවිශිෂ්ට අත්හිටුවීම සහ ප්‍රවාහ හැකියාව පෙන්නුම් කරයි, ඒකාකාර ඔප දැමීම පහසු කරයි.
අඩු තාප සන්නායකතාවය සහ අඩු ඝර්ෂණ හානිය: ඔප දැමීමේදී ජනනය වන තාපය අවම වන අතර, තාප ආතතිය සහ සැකසූ මතුපිට ක්ෂුද්‍ර ඉරිතැලීම් අවදානම ඵලදායී ලෙස අඩු කරයි.
II. නිරවද්‍ය ඔප දැමීමේදී සර්කෝනියා කුඩු වල සාමාන්‍ය යෙදුම්
1. නිල් මැණික් උපස්ථර ඔප දැමීම
නිල් මැණික් ස්ඵටික, ඒවායේ ඉහළ දෘඪතාව සහ විශිෂ්ට දෘශ්‍ය ගුණාංග නිසා, LED චිප්, ඔරලෝසු කාච සහ දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල බහුලව භාවිතා වේ. සමාන දෘඪතාව සහ අඩු හානි අනුපාතයක් ඇති සර්කෝනියා කුඩු, නිල් මැණික් රසායනික යාන්ත්‍රික ඔප දැමීම (CMP) සඳහා කදිම ද්‍රව්‍යයකි. සාම්ප්‍රදායික හා සසඳන විටඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් ඔප දැමීමේ කුඩු, සර්කෝනියා ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමේ අනුපාත පවත්වා ගනිමින්, සීරීම් සහ ක්ෂුද්‍ර ඉරිතැලීම් අඩු කරමින්, මතුපිට සමතලා බව සහ දර්පණ නිමාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.
2. දෘශ්‍ය වීදුරු ඔප දැමීම
ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් කාච, ප්‍රිස්ම සහ දෘශ්‍ය තන්තු අන්ත මුහුණු වැනි දෘශ්‍ය සංරචක සැකසීමේදී, ඔප දැමීමේ ද්‍රව්‍ය අතිශයින්ම ඉහළ පිරිසිදුකම සහ සියුම් බව අවශ්‍යතා සපුරාලිය යුතුය. ඉහළ සංශුද්ධතාවය භාවිතා කිරීමසර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩුඅවසාන ඔප දැමීමේ කාරකයක් ලෙස 0.3-0.8 μm පාලිත අංශු ප්‍රමාණයකින් යුත් එය අතිශය අඩු මතුපිට රළුබවක් (Ra ≤ 1 nm) ලබා ගන්නා අතර දෘශ්‍ය උපාංගවල දැඩි "දෝෂ රහිත" අවශ්‍යතා සපුරාලයි.
3. දෘඪ තැටි තැටිය සහ සිලිකන් වේෆර් සැකසීම
දත්ත ගබඩා ඝනත්වය අඛණ්ඩව වැඩිවීමත් සමඟ, දෘඪ තැටි තැටියේ මතුපිට සමතලාභාවය සඳහා වන අවශ්‍යතා වඩ වඩාත් දැඩි වෙමින් පවතී.සර්කෝනියා කුඩු, දෘඪ තැටි තැටි මතුපිට සියුම් ඔප දැමීමේ අදියරේදී භාවිතා කරයි, සැකසුම් දෝෂ ඵලදායී ලෙස පාලනය කරයි, තැටි ලිවීමේ කාර්යක්ෂමතාව සහ සේවා කාලය වැඩි දියුණු කරයි. තවද, සිලිකන් වේෆර්වල අතිශය නිරවද්‍ය ඔප දැමීමේදී, සර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් විශිෂ්ට මතුපිට අනුකූලතාවයක් සහ අඩු පාඩු ගුණාංග ප්‍රදර්ශනය කරයි, එය සීරියා සඳහා වර්ධනය වන විකල්පයක් බවට පත් කරයි.
Ⅲ. ඔප දැමීමේ ප්‍රතිඵල මත අංශු ප්‍රමාණය සහ විසරණ පාලනයේ බලපෑම
සර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩු වල ඔප දැමීමේ කාර්ය සාධනය එහි භෞතික දෘඪතාව සහ ස්ඵටික ව්‍යුහයට සමීපව සම්බන්ධ වනවා පමණක් නොව, එහි අංශු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය සහ විසරණය මගින් ද සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි.
අංශු ප්‍රමාණය පාලනය: අධික ලෙස විශාල අංශු ප්‍රමාණයන් පහසුවෙන් මතුපිට සීරීම් ඇති කළ හැකි අතර, ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයන් ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමේ අනුපාත අඩු කළ හැකිය.එබැවින්, විවිධ සැකසුම් අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා 0.2 සිට 1.0 μm දක්වා D50 පරාසයක් සහිත ක්ෂුද්‍ර කුඩු හෝ නැනෝ කුඩු බොහෝ විට භාවිතා වේ.
විසරණ කාර්ය සාධනය: හොඳ විසරණය අංශු සමුච්චය වීම වළක්වයි, ඔප දැමීමේ ද්‍රාවණයේ ස්ථායිතාව සහතික කරයි, සහ සැකසුම් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි. මතුපිට වෙනස් කිරීමෙන් පසු සමහර ඉහළ මට්ටමේ සර්කෝනියා කුඩු, ජලීය හෝ දුර්වල ආම්ලික ද්‍රාවණවල විශිෂ්ට අත්හිටුවීමේ ගුණාංග ප්‍රදර්ශනය කරයි, පැය දුසිම් ගණනකට වඩා ස්ථාවර ක්‍රියාකාරිත්වයක් පවත්වා ගනී.
IV. සංවර්ධන ප්‍රවණතා සහ අනාගත දැක්ම
නැනෝ පිරිසැකසුම් තාක්ෂණයේ අඛණ්ඩ දියුණුවත් සමඟ,සර්කෝනියා කුඩුඉහළ සංශුද්ධතාවය, පටු අංශු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය සහ වැඩිදියුණු කළ විසරණය කරා වැඩිදියුණු වෙමින් පවතී. අනාගතයේදී පහත සඳහන් ක්ෂේත්‍ර කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ යුතුය:
1. නැනෝ පරිමාණයේ මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සහ පිරිවැය ප්‍රශස්තකරණයසර්කෝනියා කුඩු
අධි-සංශුද්ධතා කුඩු සකස් කිරීමේ අධික පිරිවැය සහ සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියට මුහුණ දීම ඒවායේ පුළුල් භාවිතය ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා ප්‍රධාන වේ.
2. සංයුක්ත ඔප දැමීමේ ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය
ඇලුමිනා සහ සිලිකා වැනි ද්‍රව්‍ය සමඟ සර්කෝනියා ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් ඉවත් කිරීමේ අනුපාත සහ මතුපිට පාලන හැකියාවන් වැඩි දියුණු වේ.
3. හරිත හා පරිසර හිතකාමී ඔප දැමීමේ තරල පද්ධතිය
පරිසර හිතකාමී බව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා විෂ නොවන, ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි විසරණ මාධ්‍ය සහ ආකලන සංවර්ධනය කිරීම.
V. නිගමනය
සර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩු, එහි විශිෂ්ට ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග සමඟින්, ඉහළ මට්ටමේ නිරවද්‍ය ඔප දැමීමේදී වඩ වඩාත් වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. නිෂ්පාදන තාක්ෂණයේ අඛණ්ඩ දියුණුව සහ ඉහළ යන කර්මාන්ත ඉල්ලුම සමඟ, යෙදීමසර්කෝනියම් ඔක්සයිඩ් කුඩුවඩාත් පුළුල් වනු ඇති අතර, එය ඊළඟ පරම්පරාවේ ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ඔප දැමීමේ ද්‍රව්‍ය සඳහා මූලික ආධාරකයක් බවට පත්වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. අදාළ සමාගම් සඳහා, ද්‍රව්‍ය උත්ශ්‍රේණි කිරීමේ ප්‍රවණතා සමඟ වේගයෙන් ගමන් කිරීම සහ ඔප දැමීමේ ක්ෂේත්‍රයේ ඉහළ මට්ටමේ යෙදුම් පුළුල් කිරීම නිෂ්පාදන වෙනස සහ තාක්ෂණික නායකත්වය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ප්‍රධාන මාර්ගයක් වනු ඇත.