Փայլեցնող նյութերի ուլտրաձայնային ցրում (CMP)
- Մասնիկների ոչ միատեսակ չափը և մասնիկների չափի անհամասեռ բաշխումը CMP գործընթացի ընթացքում լուրջ վնաս է հասցնում փայլեցված մակերեսին:
- Ուլտրաձայնային ցրումը նանո չափի փայլեցնող մասնիկները ցրելու և ապագլոմերացնելու համար գերազանց տեխնիկա է:
- Ձայնի միջոցով ձեռք բերված միատեսակ ցրումը հանգեցնում է մակերևույթների CMP-ի բարձրակարգ մշակման՝ խուսափելով քերծվածքներից և թերություններից՝ չափից դուրս մեծ հատիկների պատճառով:
Փայլեցնող մասնիկների ուլտրաձայնային ցրում
Քիմիական-մեխանիկական փայլեցման/պլանարիզացիայի (CMP) խառնուրդները պարունակում են հղկող (նանո) մասնիկներ՝ ցանկալի փայլեցնող հատկություններ ապահովելու համար: Սովորաբար օգտագործվող նանո-մասնիկները հղկողությամբ ներառում են սիլիցիումի երկօքսիդ (սիլիկ, SiO)2), ցերիումի օքսիդ (ceria, CeO2), ալյումինի օքսիդ (կավահող, Ալ2Օ3), α- և y-Fe203, նանոադամանդներ, ի թիվս այլոց: Հղկված մակերեսի վրա վնասներից խուսափելու համար հղկող մասնիկները պետք է ունենան միատեսակ ձև և հատիկի չափի նեղ բաշխում: Միջին մասնիկների չափը տատանվում է 10-ից 100 նանոմետրերի միջև՝ կախված CMP ձևակերպումից և դրա կիրառությունից:
Ուլտրաձայնային ցրումը հայտնի է որպես միասնական, երկարաժամկետ կայուն դիսպերսիաներ արտադրելու համար: Ուլտրաձայնային կավիտացիա և կտրող ուժերը միացնում են պահանջվող էներգիան կախոցի մեջ, որպեսզի ագլոմերատները կոտրվեն, Վաալսի ուժերը հաղթահարվեն և հղկող նանոմասնիկները հավասարաչափ բաշխվեն: Sonication-ով հնարավոր է մասնիկների չափը կրճատել հենց նպատակային հատիկի չափին: Կաղապարի միատեսակ ուլտրաձայնային մշակման միջոցով կարելի է վերացնել մեծածավալ հատիկներն ու չափերի անհավասար բաշխումը – ապահովելով CMP-ի հեռացման ցանկալի արագությունը՝ միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով քերծվածքների առաջացումը:
- նպատակային մասնիկների չափը
- բարձր միատեսակություն
- ցածրից բարձր պինդ կոնցենտրացիան
- բարձր հուսալիություն
- ճշգրիտ վերահսկողություն
- ճշգրիտ վերարտադրելիություն
- գծային, անխափան մեծացում
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները օգտագործվում են փայլեցնող նյութերը ցրելու և աղալու համար
Ուլտրաձայնային դիսպերսիան հուսալի և բարձր արդյունավետ տեխնոլոգիա է ցերիումի օքսիդի նանոմասնիկների արտադրության համար:
CMP-ի ուլտրաձայնային ձևավորում
Ուլտրաձայնային խառնուրդը և խառնուրդը օգտագործվում է բազմաթիվ արդյունաբերություններում՝ ցածրից շատ բարձր մածուցիկությամբ կայուն կախոցներ արտադրելու համար: Հղկող նյութերը (օրինակ՝ սիլիցիումի, ցերիայի նանոմասնիկներ, α- և y-Fe) միատեսակ և կայուն CMP խառնուրդներ արտադրելու համար203 և այլն), հավելումները և քիմիական նյութերը (օրինակ՝ ալկալային նյութեր, ժանգի արգելիչներ, կայունացուցիչներ) ցրվում են բազային հեղուկի մեջ (օրինակ՝ մաքրված ջուր):
Որակի առումով, բարձր արդյունավետությամբ փայլեցնող լուծույթների համար կարևոր է, որ կախոցը ցույց տա երկարաժամկետ կայունություն և մասնիկների խիստ միատեսակ բաշխում:
Ուլտրաձայնային ցրումը և ձևավորումը ապահովում են անհրաժեշտ էներգիա՝ հղկող փայլեցնող նյութերը ապաագլոմերացնելու և տարածելու համար: Ուլտրաձայնային մշակման պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկելիությունը լավագույն արդյունքներն է տալիս բարձր արդյունավետությամբ և հուսալիությամբ:
Ուլտրաձայնային դիսպերսեր UP400St լաբորատորիայում CMP sluries-ի արտադրության համար:
Ուլտրաձայնային ցրման համակարգեր
Hielscher Ultrasonics-ը մատակարարում է բարձր հզորության ուլտրաձայնային համակարգեր՝ նանո չափի նյութերի ցրման համար, ինչպիսիք են սիլիցիումը, ցերիան, ալյումինը և նանոադամանդները: Հուսալի ուլտրաձայնային պրոցեսորները տրամադրում են պահանջվող էներգիան, բարդ ուլտրաձայնային ռեակտորները ստեղծում են օպտիմալ գործընթացի պայմաններ, և օպերատորը ճշգրիտ վերահսկում է բոլոր պարամետրերը, որպեսզի ուլտրաձայնային գործընթացի արդյունքները կարողանան ճշգրտորեն կարգավորվել գործընթացի ցանկալի նպատակներին (օրինակ՝ հատիկի չափը, մասնիկների բաշխումը և այլն): )
One of the most important process parameters is the ultrasonic amplitude. Hielscher’s Արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգեր 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.
MultiSonoReactor MSR-4-ը արդյունաբերական ներկառուցված հոմոգենիզատոր է, որը հարմար է հորատման ցեխերի արդյունաբերական արտադրության համար: Sonication-ը օգտագործվում է փայլեցնող նյութերի ցրման և ֆրեզման համար:
Գրականություն? Հղումներ
- 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.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Քիմիական մեխանիկական պլանավորում (CMP)
Քիմիական-մեխանիկական փայլեցման/պլանարացման (CMP) խառնուրդները օգտագործվում են մակերեսները հարթելու համար: CMP-ի փոշին բաղկացած է քիմիական և մեխանիկական-հղկող բաղադրիչներից: Այսպիսով, CMP-ը կարելի է բնութագրել որպես քիմիական փորագրման և հղկող փայլեցման համակցված մեթոդ:
CMP կախոցները լայնորեն օգտագործվում են սիլիցիումի օքսիդի, պոլիսիլիկոնի և մետաղական մակերեսները փայլեցնելու և հարթելու համար: CMP գործընթացի ընթացքում տեղագրությունը հեռացվում է վաֆլի մակերեսից (օրինակ՝ կիսահաղորդիչներ, արևային վաֆլիներ, էլեկտրոնային սարքերի բաղադրիչներ):
մակերեսային ակտիվ նյութեր
Երկարատև կայուն CMP ձևակերպում ստանալու համար մակերեսային ակտիվ նյութեր են ավելացվում՝ նանոմասնիկները միատարր կասեցման մեջ պահելու համար: Սովորաբար օգտագործվող ցրող նյութերը կարող են լինել կատիոնային, անիոնային կամ ոչ իոնային և ներառում են նատրիումի դոդեցիլ սուլֆատ (SDS), ցետիլպիրիդինիումի քլորիդ (CPC), կապրաթթվի նատրիումի աղ, լաուրինաթթվի նատրիումի աղ, նատրիումի նատրիումի աղ, դեցիլ նատրիումի սուլֆատ, հեքսադեցիլ նատրիումի սուլֆատ, հեքսադեցիլ նատրիումի սուլֆատ։ (C16TAB), դոդեցիլտրիմեթիլամոնիումի բրոմիդ (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 և A20: