研磨剤（CMP）の超音波分散

• 不均一な粒子径と不均一な粒度分布は、CMPプロセス中に研磨面に深刻な損傷を引き起こします。
• 超音波分散は、ナノサイズの研磨粒子を分散・解凝集するための優れた技術です。
• 超音波処理によって得られる均一な分散により、過大な粒子に起因する傷や欠陥を防ぎ、表面の優れたCMP加工を実現します。

研磨粒子の超音波分散

化学機械研磨／平坦化（CMP）スラリーは、求められる研磨特性を得るために、研磨性のある（ナノ）粒子を含んでいます。一般的に使用される研磨性ナノ粒子には、二酸化ケイ素（シリカ、SiO₂）、酸化セリウム（セリア、CeO₂）、酸化アルミニウム（アルミナ、Al₂O₃）、α-およびy-Fe₂0₃、ナノダイヤモンドなどがあります。研磨面の損傷を防ぐには、研磨粒子の形状が均一で、粒度分布が狭い必要があります。平均粒子径は、CMPの配合と用途に応じて10–100ナノメートルの範囲にあります。
超音波分散は、均一で長期安定性のある分散液を生成することが広く知られています。超音波による キャビテーション とせん断力が必要なエネルギーを懸濁液に結合させることで、凝集体が破壊され、ファンデルワールス力が克服され、研磨性ナノ粒子が均一に分散します。超音波処理により、粒子径を目標の粒径まで正確に小さくすることが可能です。スラリーを均一に超音波処理することで、過大な粒子と不均一な粒度分布を除去できます – これにより、傷の発生を最小限に抑えながら、求められるCMP除去速度を確保します。

超音波分散は、酸化セリウムナノ粒子の製造において、信頼性が高く、非常に効率的な技術です。

超音波によるCMPの配合

超音波による混合・混和は、低粘度から非常に高い粘度までの安定した懸濁液を製造するために、多くの産業で使用されています。均一で安定したCMPスラリーを製造するために、研磨材（例えば、シリカ、セリアナノ粒子、α-およびy-Fe₂0₃ など）、添加剤および化学薬品（例えば、アルカリ性物質、防錆剤、安定剤）をベース液（例えば、精製水）に分散させます。
品質の観点から、高性能な研磨スラリーには、懸濁液の長期安定性と非常に均一な粒子分布が不可欠です。
超音波による分散と配合は、研磨性のある研磨剤を解凝集し、分散させるために必要なエネルギーを供給します。超音波処理パラメーターを精密に制御できるため、高い効率と信頼性で最良の結果が得られます。

超音波分散システム

Hielscher Ultrasonicsは、シリカ、セリア、アルミナ、ナノダイヤモンドなどのナノサイズ材料を分散するための高出力超音波システムを提供しています。信頼性の高い超音波プロセッサーが必要なエネルギーを供給し、高度な超音波リアクターが最適なプロセス条件を作り出し、操作者がすべてのパラメーターを精密に制御できるため、超音波プロセスの結果を、求められるプロセス目標（粒径、粒子分布など）に正確に合わせて調整できます。
最も重要なプロセスパラメーターの一つは、超音波の振幅です。Hielscherの 産業用超音波システム は、非常に高い振幅を確実に提供できます。最大200µmの振幅で、24/7の連続運転を容易に行えます。このような高い振幅で運転できるため、非常に厳しいプロセス目標も達成できます。当社のすべての超音波プロセッサーは、必要なプロセス条件に正確に合わせて調整でき、内蔵ソフトウェアで容易に監視できます。これにより、最高の信頼性、一貫した品質、再現可能な結果が確保されます。Hielscherの超音波装置は堅牢なため、高負荷条件や厳しい環境でも24/7の運転が可能です。