ដំណើរការចម្រាញ់ និងបន្សុទ្ធស្ពាន់ធ័រដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ខ្លាំង 6N ជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រលម្អិត

ការផលិតស្ពាន់ធ័រ 6N (ភាពបរិសុទ្ធ ≥99.9999%) តម្រូវឱ្យមានការចម្រាញ់ច្រើនដំណាក់កាល ការស្រូបយកជ្រៅ និងការច្រោះស្អាតបំផុត ដើម្បីលុបបំបាត់លោហធាតុដាន ភាពមិនបរិសុទ្ធសរីរាង្គ និងភាគល្អិត។ ខាងក្រោមនេះគឺជាដំណើរការទ្រង់ទ្រាយឧស្សាហកម្មដែលរួមបញ្ចូលការចម្រាញ់ក្នុងសុញ្ញកាស ការបន្សុទ្ធដោយមានជំនួយពីមីក្រូវ៉េវ និងបច្ចេកវិទ្យាក្រោយការព្យាបាលដ៏ជាក់លាក់។

I. ការព្យាបាលវត្ថុធាតុដើមជាមុន និងការដកយកភាពមិនបរិសុទ្ធចេញ

១. ការជ្រើសរើសវត្ថុធាតុដើម និងការព្យាបាលជាមុន

• ​តម្រូវការ‌: ភាពបរិសុទ្ធស្ពាន់ធ័រដំបូង ≥99.9% (ថ្នាក់ 3N) ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហៈសរុប ≤500 ppm មាតិកាកាបូនសរីរាង្គ ≤0.1%។
• ​ការរលាយដោយមានជំនួយពីមីក្រូវ៉េវ​៖
  ស្ពាន់ធ័រឆៅត្រូវបានកែច្នៃនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រមីក្រូវ៉េវ (ប្រេកង់ 2.45 GHz ថាមពល 10–15 kW) នៅសីតុណ្ហភាព 140–150°C។ ការបង្វិលឌីប៉ូលដែលបង្កឡើងដោយមីក្រូវ៉េវធានានូវការរលាយយ៉ាងឆាប់រហ័ស ខណៈពេលដែលរលួយសារធាតុសរីរាង្គមិនបរិសុទ្ធ (ឧទាហរណ៍ សមាសធាតុជ័រ)។ ពេលវេលារលាយ៖ 30–45 នាទី; ជម្រៅជ្រៀតចូលមីក្រូវ៉េវ៖ 10–15 សង់ទីម៉ែត្រ
• ​ការលាងសម្អាតទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ូដ​៖
  ស្ពាន់ធ័ររលាយត្រូវបានលាយជាមួយទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុង (ភាពធន់ ≥18 MΩ·cm2) ក្នុងសមាមាត្រម៉ាស់ 1:0.3 នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដែលបានកូរ (120°C, សម្ពាធ 2 bar) រយៈពេល 1 ម៉ោង ដើម្បីយកអំបិលរលាយក្នុងទឹកចេញ (ឧទាហរណ៍ អាម៉ូញ៉ូមស៊ុលហ្វាត សូដ្យូមក្លរួ)។ ដំណាក់កាលទឹកត្រូវបានចម្រាញ់ចេញ ហើយប្រើឡើងវិញរយៈពេល 2–3 វដ្តរហូតដល់ចរន្តអគ្គិសនី ≤5 μS/cm2។

២. ការស្រូបយក និងការច្រោះច្រើនដំណាក់កាល

• ​ការស្រូបយកដីឌីអាតូម/កាបូនដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម​៖
  ដីឌីអាតូម (0.5–1%) និងកាបូនដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម (0.2–0.5%) ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងស្ពាន់ធ័ររលាយក្រោមការការពារអាសូត (130°C, កូររយៈពេល 2 ម៉ោង) ដើម្បីស្រូបយកស្មុគស្មាញលោហៈ និងសារធាតុសរីរាង្គដែលនៅសេសសល់។
• ​ការច្រោះដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់​៖
  ការច្រោះពីរដំណាក់កាលដោយប្រើតម្រងស៊ីនទ័រទីតានីញ៉ូម (ទំហំរន្ធ 0.1 μm) នៅសម្ពាធប្រព័ន្ធ ≤0.5 MPa។ ចំនួនភាគល្អិតក្រោយការច្រោះ៖ ≤10 ភាគល្អិត/លីត្រ (ទំហំ >0.5 μm)។

II. ដំណើរការចម្រាញ់ដោយម៉ាស៊ីនបូមធូលីច្រើនដំណាក់កាល

១. ការចម្រាញ់បឋម (ការដកយកភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហៈចេញ)

• ​ឧបករណ៍‌៖ ជួរឈរចម្រាញ់រ៉ែថ្មខៀវភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធវេចខ្ចប់ដែកអ៊ីណុក 316L (បន្ទះទ្រឹស្តី ≥15) សម្ពាធក្នុងសុញ្ញកាស ≤1 kPa។
• ​ប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រតិបត្តិការ​៖
• ​សីតុណ្ហភាពចំណី២៥០–២៨០°C (ស្ពាន់ធ័រពុះនៅសីតុណ្ហភាព ៤៤៤,៦°C ក្រោមសម្ពាធបរិយាកាស; សម្ពាធក្នុងសុញ្ញកាសកាត់បន្ថយចំណុចពុះមកត្រឹម ២៦០–៣០០°C)។
• ​សមាមាត្រ​នៃ​ការ​ហូរ​ត្រឡប់​មក​វិញ‌: ៥:១–៨:១; ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពផ្នែកខាងលើនៃជួរឈរ ≤ ± ០.៥°C។
• ​ផលិតផល‌: ភាពបរិសុទ្ធនៃស្ពាន់ធ័រខាប់ ≥99.99% (ថ្នាក់ 4N) ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហៈសរុប (Fe, Cu, Ni) ≤1 ppm។

២. ការចម្រាញ់ម៉ូលេគុលបន្ទាប់បន្សំ (ការដកយកសារធាតុមិនបរិសុទ្ធសរីរាង្គចេញ)

• ​ឧបករណ៍‌៖ ម៉ាស៊ីនចម្រាញ់ម៉ូលេគុលផ្លូវខ្លី ដែលមានគម្លាតហួត-បង្រួម 10–20 ម.ម សីតុណ្ហភាពហួត 300–320°C សម្ពាធក្នុងសុញ្ញកាស ≤0.1 Pa។
• ​ការបំបែកភាពមិនបរិសុទ្ធ​៖
  សារធាតុសរីរាង្គដែលមានចំណុចរំពុះទាប (ឧទាហរណ៍ ធីអូអេធើរ ធីអូហ្វេន) ត្រូវបានហួត និងបញ្ចេញចេញ ខណៈដែលសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដែលមានចំណុចរំពុះខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ ប៉ូលីអារ៉ូម៉ាទិក) នៅតែស្ថិតក្នុងសំណល់ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃផ្លូវសេរីម៉ូលេគុល។
• ​ផលិតផល‌: ភាពបរិសុទ្ធនៃស្ពាន់ធ័រ ≥99.999% (ថ្នាក់ 5N) កាបូនសរីរាង្គ ≤0.001% អត្រាសំណល់ <0.3%។

៣. ការចម្រាញ់តំបន់ទីបី (សម្រេចបានភាពបរិសុទ្ធ 6N)

• ​ឧបករណ៍‌៖ ម៉ាស៊ីនចម្រាញ់​តំបន់​ផ្ដេក ជាមួយ​នឹង​ការគ្រប់គ្រង​សីតុណ្ហភាព​ច្រើន​តំបន់ (±0.1°C) ល្បឿន​ធ្វើដំណើរ​តំបន់ 1–3 ម.ម/ម៉ោង។
• ​ការបែងចែក​៖
  ការប្រើប្រាស់មេគុណបំបែក (K=Csolid/Cliquid)K=Cរឹង/Cរាវ) តំបន់ 20–30 ឆ្លងកាត់លោហធាតុប្រមូលផ្តុំ (As, Sb) នៅចុងដុំដែក។ ដុំស្ពាន់ធ័រចុងក្រោយ 10–15% ត្រូវបានបោះចោល។

III. ក្រោយការព្យាបាល និងការបង្កើតដ៏ស្អាតបំផុត

១. ការស្រង់ចេញសារធាតុរំលាយដ៏បរិសុទ្ធបំផុត

• ​ការស្រង់ចេញអេធើរ/កាបូនតេត្រាក្លរីត​៖
  ស្ពាន់ធ័រត្រូវបានលាយជាមួយអេធើរថ្នាក់ក្រូម៉ាតូក្រាហ្វី (សមាមាត្របរិមាណ 1:0.5) ក្រោមជំនួយអ៊ុលត្រាសោន (40 kHz, 40°C) រយៈពេល 30 នាទី ដើម្បីយកសារធាតុសរីរាង្គប៉ូលចេញជាដាន។
• ​ការស្ដារឡើងវិញនូវសារធាតុរំលាយ​៖
  ការស្រូបយកសំណាញ់ម៉ូលេគុល និងការចម្រាញ់ដោយសុញ្ញากาศកាត់បន្ថយសំណល់សារធាតុរំលាយមកត្រឹម ≤0.1 ppm។

២. ការច្រោះដោយអ៊ុលត្រាហ្វ្លាយ និងការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង

• ​ការច្រោះភ្នាស PTFE កម្រិតខ្ពស់​៖
  ស្ពាន់ធ័ររលាយត្រូវបានត្រងតាមភ្នាស PTFE កម្រាស់ 0.02 μm នៅសីតុណ្ហភាព 160–180°C និងសម្ពាធ ≤0.2 MPa។
• ​ជ័រ​ផ្លាស់ប្តូរ​អ៊ីយ៉ុង​៖
  ជ័រ​ឆេឡាទីង (ឧ. Amberlite IRC-748) យក​អ៊ីយ៉ុង​លោហៈ​កម្រិត ppb (Cu²⁺, Fe³⁺) ចេញ​ក្នុង​អត្រា​លំហូរ 1–2 BV/ម៉ោង។

៣. ការបង្កើតបរិស្ថានស្អាតបំផុត

• ​អាតូមិចឧស្ម័នអសកម្ម​៖
  នៅក្នុងបន្ទប់ស្អាតថ្នាក់ទី 10 ស្ពាន់ធ័ររលាយត្រូវបានបំប្លែងជាមួយអាសូត (សម្ពាធ 0.8–1.2 MPa) ទៅជាគ្រាប់ស្វ៊ែរទំហំ 0.5–1 ម.ម (សំណើម <0.001%)។
• ​ការវេចខ្ចប់ដោយម៉ាស៊ីនបូមធូលី​៖
  ផលិតផលចុងក្រោយត្រូវបានផ្សាភ្ជាប់ក្នុងសុញ្ញាកាសក្នុងខ្សែភាពយន្តសមាសធាតុអាលុយមីញ៉ូមក្រោមឧស្ម័នអារហ្គុងសុទ្ធខ្លាំង (ភាពបរិសុទ្ធ ≥99.9999%) ដើម្បីការពារអុកស៊ីតកម្ម។

IV. ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការសំខាន់ៗ

V. ការត្រួតពិនិត្យគុណភាព និងការធ្វើតេស្ត

1. ​ការវិភាគភាពមិនបរិសុទ្ធតាមដាន​៖

• ​GD-MS (ស្ពិចត្រូម៉ែត្រីម៉ាសបញ្ចេញពន្លឺ)‌: រកឃើញលោហធាតុនៅ ≤0.01 ppb។
• ​ឧបករណ៍វិភាគ TOCវាស់កាបូនសរីរាង្គ ≤0.001 ppm។

1. ​ការគ្រប់គ្រងទំហំភាគល្អិត​៖
   ការ​ឌីផ្រាក់ស្យុង​ឡាស៊ែរ (Mastersizer 3000) ធានា​បាន​នូវ​គម្លាត D50 ≤±0.05 ម.ម។
2. ​អនាម័យផ្ទៃ​៖
   XPS (វិសាលគមអេឡិចត្រុងហ្វូតូរិចទ័រកាំរស្មីអ៊ិច) បញ្ជាក់ពីកម្រាស់អុកស៊ីដផ្ទៃ ≤1 nm។

VI. ការរចនាសុវត្ថិភាព និងបរិស្ថាន

1. ​ការបង្ការការផ្ទុះ​៖
   ឧបករណ៍ចាប់អណ្តាតភ្លើងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងប្រព័ន្ធជន់លិចអាសូតរក្សាកម្រិតអុកស៊ីសែន <3%
2. ​ការគ្រប់គ្រងការបំភាយឧស្ម័ន​៖

• ​ឧស្ម័នអាស៊ីតការដុសខាត់ NaOH ពីរដំណាក់កាល (20% + 10%) លុបបំបាត់ H₂S/SO₂ ≥99.9%។
• ​សារធាតុ VOC‌: រ៉ូទ័រហ្សេអូលីត + RTO (850°C) កាត់បន្ថយអ៊ីដ្រូកាបូនមិនមែនមេតានមកត្រឹម ≤10 mg/m³។

1. ​ការកែច្នៃកាកសំណល់​៖
   ការកាត់បន្ថយសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (១២០០°C) ទាញយកលោហធាតុមកវិញ; មាតិកាស្ពាន់ធ័រដែលនៅសល់ <០.១%។

VII. រង្វាស់​បច្ចេកវិទ្យា-សេដ្ឋកិច្ច

• ​ការប្រើប្រាស់ថាមពលអគ្គិសនី ៨០០–១២០០ គីឡូវ៉ាត់ម៉ោង និងចំហាយទឹក ២–៣ តោន ក្នុង​មួយ​តោន​នៃ​ស្ពាន់ធ័រ 6N។
• ​ទិន្នផល‌: ការ​ស្តារ​ស្ពាន់ធ័រ ≥85% អត្រា​សំណល់ <1.5%។
• ​តម្លៃថ្លៃដើមផលិតកម្ម ~១២០,០០០–១៨០,០០០ យ័ន/តោន; តម្លៃទីផ្សារ ២៥០,០០០–៣៥០,០០០ យ័ន/តោន (ថ្នាក់ស៊ីមីកុងដុកទ័រ)។

ដំណើរការនេះផលិតស្ពាន់ធ័រ 6N សម្រាប់សារធាតុ photoresists ស៊ីមីកុងដុកទ័រ ស្រទាប់ខាងក្រោមសមាសធាតុ III-V និងកម្មវិធីកម្រិតខ្ពស់ផ្សេងទៀត។ ការត្រួតពិនិត្យពេលវេលាជាក់ស្តែង (ឧទាហរណ៍ ការវិភាគធាតុ LIBS) និងការក្រិតតាមខ្នាតបន្ទប់ស្អាត ISO Class 1 ធានានូវគុណភាពដែលស៊ីសង្វាក់គ្នា។

លេខយោង

1. ឯកសារយោងទី 2: ស្តង់ដារបន្សុទ្ធស្ពាន់ធ័រឧស្សាហកម្ម
2. ឯកសារយោងទី 3: បច្ចេកទេសច្រោះកម្រិតខ្ពស់ក្នុងវិស្វកម្មគីមី
3. ឯកសារយោងទី 6: សៀវភៅណែនាំអំពីដំណើរការសម្ភារៈដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់
4. ឯកសារយោងទី 8: ពិធីសារផលិតកម្មគីមីថ្នាក់ស៊ីមីកុងដុកទ័រ
5. ឯកសារយោងទី 5: ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការចម្រាញ់ដោយម៉ាស៊ីនបូមធូលី