Dispersion des ultrasons agents de polissage (CMP)
- taille de particules non uniforme et une distribution de taille de particule non homogène provoque de graves dommages à la surface polie au cours d'un processus CMP.
- La dispersion ultrasonique est une technique supérieure à disperser et désagréger particules de polissage taille nanométrique.
- La dispersion uniforme obtenue par les résultats de la sonification dans le traitement des surfaces supérieure CMP évitant les rayures et les défauts dus à des grains surdimensionnés.
Ultrasons Dispersion de polissage particules
Les boues de polissage/planarisation chimico-mécanique (CMP) contiennent des (nano-)particules abrasives afin de fournir les propriétés de polissage souhaitées. Les nanoparticules abrasives couramment utilisées comprennent le dioxyde de silicium (silice, SiO2), L'oxyde de cérium (oxyde de cérium, CeO2), L'oxyde d'aluminium (alumine, Al2la3), Α- et y-Fe203, Nanodiamants entre autres. Afin d'éviter des dommages sur la surface polie, les particules abrasives doivent avoir une forme uniforme et une distribution étroite de taille de grain. La taille moyenne des particules est comprise entre 10 et 100 nanomètres, en fonction de la formulation CMP et son utilisation.
dispersion à ultrasons est bien connu pour produire des uniformes, des dispersions stables à long terme. Ultrasonique cavitation et les forces de cisaillement coupler l'énergie nécessaire dans la suspension de telle sorte que les agglomérats sont brisés, les van Waals et surmonter les nanoparticules abrasives uniformément réparties. Avec sonication il est possible de réduire la taille des particules exactement à la taille du grain ciblé. Par traitement par ultrasons de la suspension uniforme, des grains surdimensionnés et distribution de taille inégale peuvent être éliminés – assurer un taux d'élimination souhaité CMP, tout en minimisant l'apparition de rayures.
- la taille des particules ciblées
- une grande uniformité
- faible à forte concentration solide
- grande fiabilité
- un contrôle précis
- reproductibilité exacte
- linéaire, mise à l'échelle transparente
Les homogénéisateurs à ultrasons sont utilisés pour disperser et broyer les agents de polissage.
La dispersion par ultrasons est une technologie fiable et très efficace pour la production de nanoparticules d'oxyde de cérium.
Ultrasons de CMP Formulating
mélange et mélange à ultrasons est utilisé dans de nombreuses industries pour produire des suspensions stables à faible viscosité à très élevé. Afin de produire des suspensions CMP uniformes et stables, les matières abrasives (par exemple de la silice, des nanoparticules d'oxyde de cérium, α- et y-Fe203 etc.), des additifs et des produits chimiques (par exemple des matériaux alcalins, des inhibiteurs de rouille, des stabilisants) sont dispersées dans le liquide de base (par exemple de l'eau purifiée).
En termes de qualité, pour les boues de polissage de haute performance, il est essentiel que la suspension présente une stabilité à long terme et une distribution de particules très uniforme.
dispersion à ultrasons et la formulation fournit l'énergie nécessaire pour désagréger et distribuer les agents de polissage abrasifs. contrôlabilité précise des paramètres de traitement à ultrasons donnent les meilleurs résultats à haute efficacité et de fiabilité.
Disperseur à ultrasons UP400St pour la production de boues CMP en laboratoire.
Ultrasons Systèmes Dispersants
Hielscher Ultrasons fournit des systèmes à ultrasons de haute puissance pour la dispersion de matériaux de taille nanométrique tels que la silice, la céramique, l'alumine et les nano-amants. Des processeurs à ultrasons fiables fournissent l'énergie nécessaire, des réacteurs à ultrasons sophistiqués créent des conditions de traitement optimales et l'opérateur a un contrôle précis de tous les paramètres, de sorte que les résultats du processus ultrasonore peuvent être réglés exactement sur les objectifs souhaités (tels que la taille des grains, la distribution des particules, etc.)
L'un des paramètres de processus les plus importants est l'amplitude ultrasonique. Hielscher de systèmes à ultrasons industriels peut fournir de manière fiable des amplitudes très élevées. Amplitudes jusqu'à 200 um peuvent être facilement fonctionner en continu en mode 24/7. La capacité à exécuter de telles amplitudes élevées assurent que peuvent atteindre même les objectifs de processus très exigeants. Tous nos processeurs à ultrasons peuvent être ajustés exactement aux conditions de traitement requises et facilement contrôlés via le logiciel intégré. Cela garantit une fiabilité élevée, une qualité constante et des résultats reproductibles. La robustesse des équipements à ultrasons Hielscher permet un fonctionnement 24/7 à usage intensif et dans des environnements exigeants.
Le MultiSonoReactor MSR-4 est un homogénéisateur industriel en ligne adapté à la production industrielle de boues de forage. La sonication est utilisée pour la dispersion et le broyage des agents de polissage.
Littérature / Références
- 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.
Qu'il faut savoir
Chimique mécanique aplanissement (CMP)
bouillies de polissage chimique-mécanique / planarisation (CMP) sont utilisés sur des surfaces lisses. La suspension CMP est constitué de composants chimiques et mécaniques abrasifs. De ce fait, la CMP peut être décrite comme une méthode combinée d'attaque chimique et polissage abrasif.
suspensions CMP sont largement utilisés pour polir et lisser l'oxyde de silicium, du silicium poly et les surfaces métalliques. Au cours du processus CMP, la topographie est retiré de la surface de la plaquette (par exemple des semi-conducteurs, des tranches solaires, des composants de dispositifs électroniques).
Tensioactifs
Afin d'obtenir une formulation CMP stable à long terme, tensio-actifs sont ajoutés pour maintenir les nanoparticules en suspension homogène. peuvent être cationiques, anioniques, ou non ioniques et comprennent couramment utilisés des agents de dispersion de dodécylsulfate de sodium (SDS), le chlorure de cétyl pyridinium (CPC), le sel de sodium de l'acide caprique, le sel de sodium de l'acide laurique, le sulfate de sodium de décyle, le sulfate de sodium d'hexadécyle, le bromure d'hexadécyltriméthylammonium (C16TAB), le bromure de dodécyltriméthylammonium (C12TAB), Triton X-100, le Tween 20, le Tween 40, le Tween 60, le Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 et A20.