Ultrasonic Dispersion of Polishing Agents (CMP)
- Ukuran partikel yang tidak seragam dan distribusi ukuran partikel yang tidak homogen menyebabkan kerusakan parah pada permukaan yang dipoles selama proses CMP.
- Dispersi ultrasonik adalah teknik unggul untuk membubarkan dan mendeaglomerasi partikel pemoles berukuran nano.
- Dispersi seragam yang dicapai oleh sonikasi menghasilkan pemrosesan CMP permukaan yang unggul menghindari goresan dan cacat karena butiran yang terlalu besar.
Dispersi Ultrasonik Partikel Pemoles
Bubur pemolesan kimia-mekanis / planarisasi (CMP) mengandung partikel abrasif (nano) untuk memberikan sifat pemolesan yang diinginkan. Partikel nano yang umum digunakan dengan abrasif termasuk silika dioksida (silika, SiO2), serium oksida (ceria, CeO2), aluminium oksida (alumina, Al2O3), α- dan y-Fe203, nanodiamonds antara lain. Untuk menghindari kerusakan pada permukaan yang dipoles, partikel abrasif harus memiliki bentuk yang seragam dan distribusi ukuran butir yang sempit. Ukuran partikel rata-rata berkisar antara 10 dan 100 nanometer, tergantung pada formulasi CMP dan penggunaannya.
Dispersi ultrasonik terkenal menghasilkan dispersi stabil jangka panjang yang seragam. Ultrasonik Kavitasi dan gaya geser memasangkan energi yang dibutuhkan ke dalam suspensi sehingga aglomerat rusak, van gaya Waals mengatasi dan nanopartikel abrasif didistribusikan secara merata. Dengan sonikasi dimungkinkan untuk mengurangi ukuran partikel persis ke ukuran butir yang ditargetkan. Dengan pemrosesan ultrasonik yang seragam dari bubur, butiran yang terlalu besar dan distribusi ukuran yang tidak merata dapat dihilangkan – memastikan tingkat penghapusan CMP yang diinginkan sekaligus meminimalkan terjadinya goresan.
- Ukuran partikel yang ditargetkan
- keseragaman yang tinggi
- konsentrasi padat rendah hingga tinggi
- keandalan tinggi
- prngontrolan yang tepat
- Reproduktifitas yang tepat
- Peningkatan skala linier dan mulus

Dispersi ultrasonik adalah teknologi yang andal dan sangat efisien untuk produksi nanopartikel serium oksida.
Perumusan Ultrasonik CMP
Pencampuran dan pencampuran ultrasonik digunakan di banyak industri untuk menghasilkan suspensi yang stabil dengan viskositas rendah hingga sangat tinggi. Untuk menghasilkan bubur CMP yang seragam dan stabil, bahan abrasif (misalnya silika, nanopartikel ceria, α- dan y-Fe203 dll.), aditif dan bahan kimia (misalnya bahan basa, penghambat karat, stabilisator) tersebar ke dalam cairan dasar (misalnya air murni).
Dalam hal kualitas, untuk bubur pemoles berkinerja tinggi, suspensi harus menunjukkan stabilitas jangka panjang dan distribusi partikel yang sangat seragam.
Pendispersi dan formulasi ultrasonik memberikan energi yang dibutuhkan untuk mendeaglomerasi dan mendistribusikan bahan pemoles abrasif. Kemampuan kontrol yang tepat dari parameter pemrosesan ultrasonik memberikan hasil terbaik dengan efisiensi dan keandalan yang tinggi.

Disperser ultrasonik UP400St untuk produksi bubur CMP di laboratorium.
Ultrasonic Dispersing Systems
Hielscher Ultrasonics memasok sistem ultrasonik berdaya tinggi untuk dispersi bahan berukuran nano seperti silika, ceria, alumina, dan nanodiamonds. Prosesor ultrasonik yang andal memberikan energi yang dibutuhkan, reaktor ultrasonik canggih menciptakan kondisi proses yang optimal dan operator memiliki kontrol yang tepat atas semua parameter, sehingga hasil proses ultrasonik dapat disetel persis dengan tujuan proses yang diinginkan (seperti ukuran butir, distribusi partikel, dll.).
Salah satu parameter proses yang paling penting adalah amplitudo ultrasonik. Hielscher ultrasonik untuk sistem industri dapat diandalkan memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dijalankan terus menerus dalam operasi 24/7. Kemampuan untuk menjalankan amplitudo tinggi seperti itu memastikan bahwa tujuan proses yang sangat menuntut pun dapat dicapai. Semua prosesor ultrasonik kami dapat disesuaikan dengan kondisi proses yang diperlukan dan mudah dipantau melalui perangkat lunak bawaan. Ini memastikan keandalan tertinggi, kualitas yang konsisten, dan hasil yang dapat direproduksi. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan pengoperasian 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.
Literatur / Referensi
- 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.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Planarisasi Mekanik Kimia (CMP)
Bubur pemolesan/planarisasi kimia-mekanis (CMP) digunakan untuk menghaluskan permukaan. Bubur CMP terdiri dari komponen kimia dan mekanis-abrasif. Dengan demikian, CMP dapat digambarkan sebagai metode gabungan etsa kimia dan pemolesan abrasif.
Suspensi CMP banyak digunakan untuk memoles dan menghaluskan permukaan silikon oksida, poli silikon dan logam. Semasa proses CMP, topografi dikeluarkan dari permukaan wafer (misalnya semikonduktor, wafer surya, komponen peranti elektronik).
surfaktan
Untuk mendapatkan formulasi CMP stabil jangka panjang, surfaktan ditambahkan untuk menjaga nanopartikel dalam suspensi homogen. Agen pendispersi yang umum digunakan dapat berupa kationik, anionik, atau nonionik dan termasuk natrium dodecyl sulfate (SDS), cetil pyridinium chloride (CPC), garam natrium asam kaprat, garam natrium asam laurat, desil natrium sulfat, heksadesil natrium sulfat, hexadecyltrimethylammonium bromida (C16TAB), dodecyltrimethylammonium bromide (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 dan A20.