Dispersion ultrasonique des agents de polissage (CMP)

• Une taille de particule non uniforme et une distribution inhomogène de la taille des particules causent de graves dommages à la surface polie au cours d'un processus CMP.
• La dispersion par ultrasons est une technique supérieure pour disperser et désagglomérer les particules de polissage de taille nanométrique.
• La dispersion uniforme obtenue par sonication permet un traitement CMP supérieur des surfaces en évitant les rayures et les défauts dus à des grains surdimensionnés.

Dispersion ultrasonique des particules de polissage

Les boues de polissage chimique-mécanique/planarisation (CMP) contiennent des (nano-)particules abrasives afin d'obtenir les propriétés de polissage souhaitées. Les nanoparticules abrasives couramment utilisées comprennent le dioxyde de silicium (silice, SiO₂), l'oxyde de cérium (ceria, CeO₂), l'oxyde d'aluminium (alumine, Al₂O₃), α- et y-Fe₂0₃Les nanodiamants, entre autres, sont des particules abrasives. Afin d'éviter d'endommager la surface polie, les particules abrasives doivent avoir une forme uniforme et une distribution granulométrique étroite. La taille moyenne des particules se situe entre 10 et 100 nanomètres, en fonction de la formulation de la CMP et de son utilisation.
La dispersion par ultrasons est bien connue pour produire des dispersions uniformes et stables à long terme. Les ultrasons cavitation et les forces de cisaillement apportent l'énergie nécessaire à la suspension pour briser les agglomérats, vaincre les forces de Waals et répartir uniformément les nanoparticules abrasives. Grâce à la sonication, il est possible de réduire la taille des particules exactement à la granulométrie souhaitée. Le traitement ultrasonique uniforme de la suspension permet d'éliminer les grains surdimensionnés et la distribution inégale de la taille. – garantissant un taux d'élimination des CMP souhaité tout en minimisant l'apparition de rayures.

La dispersion ultrasonique est une technologie fiable et très efficace pour la production de nanoparticules d'oxyde de cérium.

Formulation ultrasonique de CMP

Le mélange par ultrasons est utilisé dans de nombreuses industries pour produire des suspensions stables avec des viscosités faibles à très élevées. Afin de produire des boues CMP uniformes et stables, les matériaux abrasifs (par exemple la silice, les nanoparticules de cérium, l'α- et l'y-Fe₂0₃ etc.), des additifs et des produits chimiques (par exemple des matières alcalines, des inhibiteurs de rouille, des stabilisateurs) sont dispersés 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 soit stable à long terme et que la distribution des particules soit très uniforme.
La dispersion et la formulation par ultrasons fournissent l'énergie nécessaire pour désagglomérer et distribuer les agents de polissage abrasifs. Le contrôle précis des paramètres de traitement par ultrasons permet d'obtenir les meilleurs résultats avec une efficacité et une fiabilité élevées.

Systèmes de dispersion par ultrasons

Hielscher Ultrasonics fournit des systèmes ultrasoniques de haute puissance pour la dispersion de matériaux de taille nanométrique tels que la silice, le cérium, l'alumine et les nanodiamants. Des processeurs à ultrasons fiables fournissent l'énergie nécessaire, des réacteurs à ultrasons sophistiqués créent des conditions de traitement optimales et l'opérateur dispose d'un contrôle précis sur tous les paramètres, de sorte que les résultats du traitement par ultrasons peuvent être adaptés exactement aux objectifs souhaités (tels que la taille des grains, la distribution des particules, etc.)
L'un des paramètres les plus importants du processus est l'amplitude des ultrasons. La méthode de Hielscher systèmes industriels à ultrasons peut fournir de manière fiable des amplitudes très élevées. Des amplitudes allant jusqu'à 200 µm peuvent être facilement exploitées en continu, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. La possibilité d'utiliser des amplitudes aussi élevées permet d'atteindre des objectifs de processus très exigeants. Tous nos processeurs à ultrasons peuvent être réglés avec précision en fonction des conditions de traitement requises et être facilement contrôlés grâce au logiciel intégré. Cela garantit une fiabilité maximale, une qualité constante et des résultats reproductibles. La robustesse des équipements à ultrasons de Hielscher leur permet de fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des conditions difficiles et dans des environnements exigeants.