Polírozószerek ultrahangos diszperziója (CMP)
- A nem egyenletes szemcseméret és az inhomogén szemcseméret-eloszlás súlyos károkat okoz a polírozott felületen a CMP-eljárás során.
- Az ultrahangos diszperzió kiváló technika a nanoméretű polírozó részecskék diszpergálására és deagglomerálására.
- A szonikálással elért egyenletes diszperzió a felületek kiváló CMP-feldolgozását eredményezi, elkerülve a karcolásokat és hibákat a túlméretezett szemek miatt.
Polírozó részecskék ultrahangos diszperziója
A kémiai-mechanikai polírozási/planarizációs (CMP) szuszpenziók csiszoló (nano)részecskéket tartalmaznak a kívánt polírozási tulajdonságok biztosítása érdekében. A gyakran használt csiszoló képességű nanorészecskék közé tartozik a szilícium-dioxid (szilícium-dioxid, SiO2), cérium-oxid (ceria, CeO2), alumínium-oxid (alumínium-oxid, Al2O3), α- és y-Fe203, többek között nanogyémántok. A polírozott felület károsodásának elkerülése érdekében a csiszolószemcséknek egyenletes alakúnak és keskeny szemcseméret-eloszlásúnak kell lenniük. Az átlagos részecskeméret 10 és 100 nanométer között mozog, a CMP formulától és annak felhasználásától függően.
Az ultrahangos diszpergálás jól ismert, hogy egyenletes, hosszú távú stabil diszperziókat eredményez. Ultrahangos Kavitáció és a nyíróerők összekapcsolják a szükséges energiát a felfüggesztéssel, így az agglomerátumok megszakadnak, a Waals-erők legyőzik és a csiszoló nanorészecskék egyenletesen oszlanak el. Szonikálással lehetőség van a részecskeméret pontos csökkentésére a megcélzott szemcseméretre. A hígtrágya egyenletes ultrahangos feldolgozásával kiküszöbölhetők a túlméretes szemek és az egyenetlen méreteloszlás – biztosítja a kívánt CMP eltávolítási sebességet, miközben minimalizálja a karcolások előfordulását.
- Célzott szemcseméret
- nagy egységesség
- alacsony és magas szilárd koncentráció
- nagy megbízhatóság
- Precíz vezérlés
- pontos reprodukálhatóság
- lineáris, zökkenőmentes skálázás

Az ultrahangos diszperzió megbízható és rendkívül hatékony technológia cérium-oxid nanorészecskék előállítására.
CMP ultrahangos formulázása
Az ultrahangos keverést és keverést számos iparágban használják stabil szuszpenziók előállítására, alacsony vagy nagyon magas viszkozitással. Az egyenletes és stabil CMP-iszapok előállítása érdekében a csiszolóanyagok (pl. szilícium-dioxid, ceria nanorészecskék, α- és y-Fe203 stb.), adalékanyagok és vegyszerek (pl. lúgos anyagok, rozsdagátlók, stabilizátorok) diszpergálódnak az alapfolyadékba (pl. tisztított víz).
Ami a minőséget illeti, a nagy teljesítményű polírozó szuszpenziókhoz elengedhetetlen, hogy a szuszpenzió hosszú távú stabilitást és rendkívül egyenletes részecskeeloszlást mutasson.
Az ultrahangos diszpergálás és formulázás biztosítja a szükséges energiát a csiszoló polírozószerek deagglomerálásához és elosztásához. Az ultrahangos feldolgozási paraméterek pontos szabályozhatósága a legjobb eredményeket nyújtja nagy hatékonyság és megbízhatóság mellett.

Ultrahangos diszpergáló UP400St CMP-iszapok laboratóriumi előállításához.
Ultrahangos diszpergáló rendszerek
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos rendszereket szállít nanoméretű anyagok, például szilícium-dioxid, ceria, alumínium-oxid és nanogyémántok diszperziójához. A megbízható ultrahangos processzorok biztosítják a szükséges energiát, a kifinomult ultrahangos reaktorok optimális folyamatfeltételeket teremtenek, és az üzemeltető pontosan ellenőrzi az összes paramétert, így az ultrahangos folyamat eredményei pontosan a kívánt folyamatcélokhoz hangolhatók (például szemcseméret, részecskeeloszlás stb.).
One of the most important process parameters is the ultrasonic amplitude. Hielscher’s ipari ultrahangos rendszerek can reliably deliver very high amplitudes. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation. The capability to run such high amplitudes ensure that even very demanding process goals can be achieved. All our ultrasonic processors can be exactly adjusted to the required process conditions and easily monitored via the built-in software. This ensures highest reliability, consistent quality and reproducible results. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Irodalom? Hivatkozások
- 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.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Kémiai mechanikai síkosítás (CMP)
A kémiai-mechanikai polírozási/planarizációs (CMP) szuszpenziókat a felületek simítására használják. A CMP szuszpenzió kémiai és mechanikai-csiszoló komponensekből áll. Ezáltal a CMP a kémiai maratás és a csiszolópolírozás kombinált módszereként írható le.
A CMP szuszpenziókat széles körben használják a szilícium-oxid, poliszilícium és fémfelületek polírozására és simítására. A CMP-eljárás során a topográfiát eltávolítják az ostya felületéről (pl. félvezetők, napelemes lemezek, elektronikus eszközök alkatrészei).
felületaktív anyagok
A hosszú távú stabil CMP-összetétel elérése érdekében felületaktív anyagokat adnak hozzá, hogy a nanorészecskéket homogén szuszpenzióban tartsák. Az általánosan használt diszpergálószerek lehetnek kationosak, anionosak vagy nem ionosak, és magukban foglalják a nátrium-dodecil-szulfátot (SDS), a cetil-piridinium-kloridot (CPC), a kaprinsav nátriumsóját, a laurinsav nátriumsóját, a decil-nátrium-szulfátot, a hexadecil-nátrium-szulfátot, a hexadecil-trimetil-ammónium-bromidot (C16TAB), dodecil-trimetil-ammónium-bromid (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 és A20.