Cilalama vasitələrinin ultrasəslə dispersiyası (CMP)

Hissəcik ölçülərinin qeyri-bərabər olması və hissəcik ölçülərinin qeyri-həmcins paylanması CMP prosesi zamanı cilalanan səthə ciddi zərər vurur.
Ultrasəs dispersiyası nanoölçülü cilalama hissəciklərini dispersləşdirmək və deaqlomerasiya etmək üçün üstün bir üsuldur.
Ultrasəslə emal nəticəsində əldə edilən bərabər dispersiya həddindən artıq iri dənəciklərin yaratdığı cızıqların və qüsurların qarşısını alaraq səthlərin CMP ilə daha üstün emalını təmin edir.

Cilalama hissəciklərinin ultrasəslə dispersiyası

Kimyəvi-mexaniki cilalama / planarizasiya (CMP) üçün qatı suspenziyalar arzu olunan cilalama xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün abraziv (nano-)hissəciklər ehtiva edir. Geniş istifadə olunan abraziv nanohissəciklərə silisium dioksid (silika, SiO₂), serium oksid (seriya, CeO₂), alüminium oksid (alümina, Al₂O₃), α- və y-Fe₂0₃, nanoalmazlar və digərləri daxildir. Cilalanan səthin zədələnməsinin qarşısını almaq üçün abraziv hissəciklər vahid formaya və dar dənəcik ölçüsü paylanmasına malik olmalıdır. Orta hissəcik ölçüsü CMP tərkibindən və onun istifadəsindən asılı olaraq 10 ilə 100 nanometr arasında dəyişir.
Ultrasəslə dispersləşdirmə bərabər və uzunmüddətli sabit dispersiyalar yaratması ilə yaxşı tanınır. Ultrasəs kavitasiyası və kəsilmə qüvvələri tələb olunan enerjini suspenziyaya ötürür; nəticədə aqlomeratlar parçalanır, van der Vaals qüvvələri dəf edilir və abraziv nanohissəciklər bərabər paylanır. Ultrasəslə emal vasitəsilə hissəcik ölçüsünü dəqiq olaraq hədəflənən dənəcik ölçüsünə qədər azaltmaq mümkündür. Qatı suspenziyanın bərabər ultrasəs emalı ilə həddindən artıq iri dənəcikləri və qeyri-bərabər ölçü paylanmasını aradan qaldırmaq olar – bu, cızıqların yaranmasını minimuma endirərkən CMP zamanı arzu olunan material çıxarılma sürətini təmin edir.

Ultrasəslə hazırlanmış CMP dispersiyalarının üstünlükləri

hədəflənən hissəcik ölçüsü
yüksək bərabərlik
aşağıdan yüksəyə qədər bərk maddə konsentrasiyası
yüksək etibarlılıq
dəqiq nəzarət
nəticələrin dəqiq təkrarlana bilməsi
miqyasın xətti və fasiləsiz böyüdülməsi

Cilalama hissəciklərinin CMP qatı suspenziyalarında və suspenziyalarda ultrasəslə dispersiyası.

Ultrasəs homogenizatorları cilalama vasitələrini dispersləşdirmək və üyütmək üçün istifadə olunur

Pirogen silisium dioksidin ultrasəslə dispersləşdirilməsi: Hielscher UP400S ultrasəs homogenizatoru silisium dioksid tozunu sürətlə və səmərəli şəkildə ayrı-ayrı nanohissəciklərə qədər dispersləşdirir.

Serik oksid, serik dioksid, seriya, serium oksid və ya serium dioksid kimi də tanınan serium(IV) oksid ultrasəslə səmərəli və bərabər şəkildə üyüdülə və dispersləşdirilə bilər. Ultrasəs disperseri serium oksid hissəciklərini, məsələn, cilalama materialı kimi istifadə etmək üçün mikro və nanoölçülərə qədər kiçildir.

Ultrasəs dispersiyası serium oksid nanohissəciklərinin istehsalı üçün etibarlı və yüksək səmərəli texnologiyadır.

CMP tərkiblərinin ultrasəslə hazırlanması

Ultrasəslə qarışdırma və qarışıq hazırlama bir çox sənaye sahəsində aşağıdan çox yüksəyə qədər özlülüyə malik sabit suspenziyalar istehsal etmək üçün istifadə olunur. Bərabər və sabit CMP qatı suspenziyaları hazırlamaq üçün abraziv materiallar (məsələn, silika, seriya nanohissəcikləri, α- və y-Fe₂0₃ və s.), əlavələr və kimyəvi maddələr (məsələn, qələvi materiallar, pas inhibitorları, stabilizatorlar) əsas mayedə (məsələn, təmizlənmiş suda) dispersləşdirilir.
Keyfiyyət baxımından yüksək performanslı cilalama suspenziyaları üçün suspenziyanın uzunmüddətli sabitliyə və yüksək dərəcədə bərabər hissəcik paylanmasına malik olması vacibdir.
Ultrasəslə dispersləşdirmə və tərkib hazırlama abraziv cilalama vasitələrini deaqlomerasiya etmək və paylamaq üçün tələb olunan enerjini təmin edir. Ultrasəs emalı parametrlərinin dəqiq idarə oluna bilməsi yüksək səmərəlilik və etibarlılıqla ən yaxşı nəticələri verir.

Ultrasəs dispersiyası abraziv cilalama vasitələrinin CMP qatı suspenziyalarında dispersləşdirilməsi üçün yüksək səmərəliliyə malikdir.

UP400St ultrasəs disperseri laboratoriyada CMP qatı suspenziyalarının istehsalı üçün.

Ultrasəslə dispersləşdirmə sistemləri

Hielscher Ultrasonics silika, seriya, alümina və nanoalmazlar kimi nanoölçülü materialların dispersiyası üçün yüksək güclü ultrasəs sistemləri təchiz edir. Etibarlı ultrasəs prosessorları tələb olunan enerjini təmin edir, təkmil ultrasəs reaktorları optimal proses şəraiti yaradır və operator bütün parametrlərə dəqiq nəzarət edir; beləliklə, ultrasəs prosesinin nəticələrini arzu olunan proses hədəflərinə (məsələn, dənəcik ölçüsü, hissəcik paylanması və s.) tam uyğunlaşdırmaq mümkündür.
Ən mühüm proses parametrlərindən biri ultrasəs amplitudasıdır. Hielscher şirkətinin sənaye ultrasəs sistemləri çox yüksək amplitudaları etibarlı şəkildə təmin edə bilir. 200µm-ə qədər amplitudalarda 24/7 rejimində fasiləsiz işləmək asanlıqla mümkündür. Belə yüksək amplitudalarda işləmək imkanı hətta çox yüksək tələblər qoyan proses hədəflərinə də nail olmağı təmin edir. Bütün ultrasəs prosessorlarımız tələb olunan proses şəraitinə dəqiq uyğunlaşdırıla və daxili proqram təminatı vasitəsilə asanlıqla izlənilə bilər. Bu, ən yüksək etibarlılığı, sabit keyfiyyəti və təkrarlana bilən nəticələri təmin edir. Hielscher şirkətinin ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş rejimində və çətin mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir.

Cilalama vasitələrinin səmərəli dispersiyası və üyüdülməsi üçün sənaye ultrasəs homogenizatoru.

MultiSonoReactor MSR-4 qazma məhlullarının sənaye istehsalı üçün uyğun olan, axın xəttində işləyən sənaye homogenizatorudur. Ultrasəslə emal cilalama vasitələrinin dispersiyası və üyüdülməsi üçün istifadə olunur.

Əlaqəli mövzular

Ədəbiyyat / İstinadlar

Mondragón Cazorla R., Juliá Bolívar J. E.,Barba Juan A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Characterization of silica–water nanofluids dispersed with an ultrasound probe: A study of their physical properties and stability. Powder Technology Vol. 224, 2012.
Pohl M., Schubert H. (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions. Partec, 2004.
Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
Aharon Gedanken (2003): Sonochemistry and its application to nanochemistry. Current Science Vol. 85, No. 12 (25 December 2003), pp. 1720-1722.

Bilməyə dəyər faktlar

Kimyəvi-mexaniki planarizasiya (CMP)

Kimyəvi-mexaniki cilalama/planarizasiya (CMP) üçün qatı suspenziyalar səthləri hamarlamaq üçün istifadə olunur. CMP qatı suspenziyası kimyəvi və mexaniki-abraziv komponentlərdən ibarətdir. Buna görə CMP kimyəvi aşındırma və abraziv cilalamanı birləşdirən üsul kimi təsvir edilə bilər.
CMP suspenziyaları silisium oksid, polisilisium və metal səthləri cilalamaq və hamarlamaq üçün geniş istifadə olunur. CMP prosesi zamanı lövhə səthinin relyefi aradan qaldırılır (məsələn, yarımkeçiricilər, günəş elementləri üçün lövhələr, elektron cihazların komponentləri).

Səthi aktiv maddələr

Uzunmüddətli sabit CMP tərkibi əldə etmək üçün nanohissəcikləri həmcins suspenziyada saxlamaq məqsədilə səthi aktiv maddələr əlavə olunur. Geniş istifadə olunan dispersləşdirici maddələr kationik, anionik və ya qeyri-ionik ola bilər və bunlara natrium dodesil sulfat (SDS), setilpiridinium xlorid (CPC), kaprin turşusunun natrium duzu, laurin turşusunun natrium duzu, natrium desil sulfat, natrium heksadesil sulfat, heksadesiltrimetilammonium bromid (C₁₆TAB), dodesiltrimetilammonium bromid (C₁₂TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 və A20 daxildir.