Ultrasonic Spredning af polermidler (CMP)
- Ikke-ensartet partikelstørrelse og uhomogen partikelstørrelsesfordeling forårsager alvorlige skader på den polerede overflade under en CMP proces.
- Ultralydsdispersion er en overlegen teknik til at dispergere og deagglomerere nanostørrelse poleringspartiklerne.
- Den ensartede dispersion opnået ved sonikering resulterer i overlegen CMP behandling af overflader undgå ridser og fejl på grund af overdimensionerede kerner.
Ultrasonic Spredning af Polering Partikler
Almindeligt anvendte nanopartikler med slidende indbefatter Silicum dioxid (silica, SiO2), Ceriumoxid (ceria, CeO2), Aluminiumoxid (alumina, Al2den3), Α- og y-Fe203, Nanodiamanter blandt andre. For at undgå skader på den polerede overflade, skal de slibende partikler har en ensartet form og smal fordeling kornstørrelse. Den gennemsnitlige partikelstørrelse ligger i området mellem 10 og 100 nanometer, afhængigt af CMP formulering og dens anvendelse.
Ultrasonic dispergeringsmiddel er velkendt at fremstille ensartet, langsigtede stabile dispersioner. ultralyd kavitation og forskydningskræfter par den nødvendige energi i suspensionen, således at agglomerater brydes, van de Waals-kræfter overvindes, og de slibende nanopartikler ensartet fordelt. Med lydbehandling er det muligt at reducere partikelstørrelsen nøjagtigt til den målrettede kornstørrelse. Ved ensartet ultralyds behandling af slammet, kan oversize kerner og ujævn fordeling størrelse elimineres – sikre en ønsket CMP fjernelseshastighed samtidig minimere forekomsten af ridser.
Ultrasonic dispersion af silica
Før og efter sonikering: Den grønne kurve viser partikelstørrelsesfordelingen før lydbehandling, den røde kurve er partikelstørrelsesfordelingen af ultrasonisk dispergeret silica.
- målrettet partikelstørrelse
- høj ensartethed
- lav til høj faststofkoncentration
- høj pålidelighed
- præcis kontrol
- eksakt reproducerbarhed
- lineær, sømløs opskalering
Ultrasonic Formulering af CMP
Ultralydsblanding og blanding blandes i mange industrier for at fremstille stabile suspensioner med lave til meget høje viskositeter. For at fremstille ensartede og stabile CMP-opslæmninger kan slibematerialerne (f.eks. Silica, ceria nanopartikler, a- og y-Fe203 etc.), additiver og kemikalier (f.eks. alkaliske materialer, rusthæmmere, stabilisatorer) dispergeres i basisvæsken (f.eks. renset vand).
Med hensyn til kvalitet er det vigtigt for højpræparationspoleringsopslæmninger, at suspensionen viser langsigtet stabilitet og en høj ensartet partikelfordeling.
Ultrasonic forstøvning og formulere leverer den nødvendige energi til at deagglomerere og distribuere de slibende polermidler. Præcis kontrollerbarhed ultralyd procesparametre giver de bedste resultater ved høj effektivitet og pålidelighed.
Industriel ultralyds dispergeringsapparat UIP1500hdT
Ultralyds dispergeringsmidler Systems
Hielscher Ultrasonics leverer High-Power ultralydssystemer til dispersion af Nano-størrelse materialer såsom silica, Ceria, aluminiumoxid og nanodiamanter. Pålidelige ultralyds-processorer levere den nødvendige energi, sofistikerede ultralyds reaktorer skabe optimale procesbetingelser og operatøren har præcis kontrol over alle parametre, således at ultralyds proces resultaterne kan indstilles nøjagtigt til den ønskede proces målene (f. eks. kornstørrelse, partikelfordeling osv.).
En af de vigtigste procesparametre er den ultrasoniske amplitude. Hielscher s industrielle ultralydssystemer kan pålideligt levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 um kan nemt uden stop 24/7 drift. Evnen til at køre så høje amplituder sikre, at selv meget krævende proces mål kan nås. Alle vores ultralyds-processorer kan præcist tilpasset den krævede procesbetingelserne og nemt overvåges via det indbyggede software. Dette sikrer højeste pålidelighed, ensartet kvalitet og reproducerbare resultater. Robustheden af Hielscher s ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer.
Litteratur / Referencer
- Mondragon Cazorla R., Julia E. J. Bolivar, Juan Barba A., Jarque Fonfría J. C. (2012): Karakterisering af silica-vand nanofluids dispergeret med en ultralydsonde: En undersøgelse af deres fysiske egenskaber og stabilitet. Pulver teknologi vol. 224, 2012.
- Pohl M., Schubert H. (2004): Dispersion og deagglomeration af nanopartikler i vandige opløsninger. PARTEC, 2004.
Fakta Værd at vide
Kemisk Mekanisk planering (CMP)
Kemisk-mekanisk polering / planering (CMP) opslæmninger anvendes til glatte overflader. CMP-slammet består af kemiske og mekaniske-slibemidler. Derved kan CMP beskrives som en kombineret fremgangsmåde til kemisk ætsning og slibende polering.
CMP suspensioner er almindeligt anvendt til at polere og glatte siliciumoxid, poly silicium og metaloverflader. Under CMP proces topografien fjernes fra waferoverfladen (fx halvledere, siliciumwafere, komponenter af elektronisk udstyr).
overfladeaktive
For at opnå en langsigtet stabil CMP formulering tilsættes der overfladeaktive midler til at holde nanopartiklerne i homogen suspension. Almindeligt anvendte dispergeringsmidler kan være kationiske, anioniske eller ikke-ioniske og indbefatter natriumdodecylsulfat (SDS), cetylpyridiniumchlorid (CPC), natriumsalt af caprinsyre, natriumsalt af laurinsyre, decyl- natriumsulfat, hexadecyl natriumsulfat, hexadecyltrimethylammoniumbromid (C16TAB), dodecyltrimethylammoniumbromid (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 og A20.