Ultralydsdispersion af poleringsmidler (CMP)

• Uensartet partikelstørrelse og inhomogen partikelstørrelsesfordeling forårsager alvorlige skader på den polerede overflade under en CMP-proces.
• Ultralydsdispersion er en overlegen teknik til at dispergere og deagglomerere poleringspartikler i nanostørrelse.
• Den ensartede dispersion opnået ved sonikering resulterer i overlegen CMP-behandling af overflader og undgår ridser og mangler på grund af overdimensionerede korn.

Ultralydsdispersion af poleringspartikler

Kemisk-mekanisk polering / planarisering (CMP) opslæmninger indeholder slibende (nano-) partikler for at give de ønskede poleringsegenskaber. Almindeligt anvendte nanopartikler med slibeevne omfatter silicumdioxid (silica, SiO₂), ceriumoxid (ceria, CeO₂), aluminiumoxid (aluminiumoxid, Al₂O₃), α- og y-Fe₂0₃, nanodiamanter blandt andre. For at undgå skader på den polerede overflade skal slibepartiklerne have en ensartet form og en smal kornstørrelsesfordeling. Den gennemsnitlige partikelstørrelse varierer mellem 10 og 100 nanometer, afhængigt af CMP-formuleringen og dens anvendelse.
Ultralydsdispergering er velkendt for at producere ensartede, langsigtede stabile dispersioner. Ultralyd Kavitation og forskydningskræfter kobler den nødvendige energi ind i suspensionen, så agglomerater brydes, van Waals-kræfterne overvindes og de slibende nanopartikler fordeles ensartet. Med sonikering er det muligt at reducere partikelstørrelsen nøjagtigt til den målrettede kornstørrelse. Ved ensartet ultralydsbehandling af gyllen kan overdimensionerede korn og ujævn størrelsesfordeling elimineres – sikrer en ønsket CMP-fjernelseshastighed, samtidig med at forekomsten af ridser minimeres.

Ultralydsdispersion er en pålidelig og yderst effektiv teknologi til produktion af ceriumoxid nanopartikler.

Ultralydsformulering af CMP

Ultralydsblanding og blanding bruges i mange industrier til at producere stabile suspensioner med lave til meget høje viskositeter. For at producere ensartede og stabile CMP-opslæmninger skal de slibende materialer (f.eks. silica, ceria-nanopartikler, α- og y-Fe₂0₃ osv.), dispergeres tilsætningsstoffer og kemikalier (f.eks. alkaliske materialer, rusthæmmere, stabilisatorer) i basisvæsken (f.eks. renset vand).
Med hensyn til kvalitet er det vigtigt for højtydende poleropslæmninger, at suspensionen viser langsigtet stabilitet og en meget ensartet partikelfordeling.
Ultralydsdispergering og formulering leverer den nødvendige energi til at deagglomerere og distribuere de slibende poleringsmidler. Præcis kontrollerbarhed af ultralydsbehandlingsparametrene giver de bedste resultater ved høj effektivitet og pålidelighed.

Ultralyd dispergeringssystemer

Hielscher Ultrasonics leverer ultralydssystemer med høj effekt til spredning af materialer i nanostørrelse såsom silica, ceria, aluminiumoxid og nanodiamanter. Pålidelige ultralydsprocessorer leverer den nødvendige energi, sofistikerede ultralydsreaktorer skaber optimale procesforhold, og operatøren har præcis kontrol over alle parametre, så ultralydsprocesresultaterne kan indstilles nøjagtigt til de ønskede procesmål (såsom kornstørrelse, partikelfordeling osv.).
En af de vigtigste procesparametre er ultralydsamplituden. Hielscher's Industrielle ultralydssystemer pålideligt levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift. Evnen til at køre så høje amplituder sikrer, at selv meget krævende procesmål kan nås. Alle vores ultralydsprocessorer kan justeres nøjagtigt til de krævede procesforhold og nemt overvåges via den indbyggede software. Dette sikrer højeste pålidelighed, ensartet kvalitet og reproducerbare resultater. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer.