Spodrināšanas līdzekļu ultraskaņas dispersija (CMP)
- Neviendabīga daļiņu izmēra un neviendabīgas daļiņu lieluma izkliede CMP procesa laikā rada nopietnus bojājumus pulētā virsmā.
- Ultraskaņas dispersija ir teicamu tehniku, lai izkliedēt un deaglomerēt Nano-sized spodrināšanas daļiņas.
- Vienmērīgā izkliede, ko panāk ar ultraskaņu, rada izcilu CMP virsmu apstrādi, izvairoties no skrāpējumiem un trūkumiem negabarīta graudu dēļ.
Ultraskaņas izkliede pulēšanas daļiņas
Ķīmiski mehāniskās pulēšanas / planarizācijas (CMP) vircas satur abrazīvas (nano)daļiņas, lai nodrošinātu vēlamās pulēšanas īpašības. Bieži izmantotās nanodaļiņas ar abrazīvību ietver silīcija dioksīdu (silīcija dioksīdu, SiO2), cerija oksīds (ceria, CeO2), alumīnija oksīds (Alumina, Al2O3), α-un y-FE203, nanodimantus citu starpā. Lai no pulētās virsmas izvairītos no bojājumiem, abrazīvo daļiņu formai jābūt vienādai un ar šauru graudu izmēru sadalījumu. Vidējais daļiņu lielums svārstās no 10 līdz 100 nanometriem atkarībā no CMP preparāta un tā lietošanas.
Ultraskaņas izkliešana ir labi pazīstama, lai radītu vienotas ilgtermiņa stabilas dispersijas. Ultraskaņas kavitācija un bīdes spēki pāris nepieciešamo enerģiju apturēšanu, lai aglomerāti ir sadalīti, van Waals spēki pārvarēt un abrazīvo nanodaļiņas vienmērīgi sadalīti. Ar ultraskaņas ultraskaņu ir iespējams samazināt daļiņu izmēru tieši mērķa graudu izmēram. Ar vienotu ultraskaņas apstrādi vircu, oversize graudi un nelīdzenas izmēra sadalījumu var novērst – lai nodrošinātu vēlamo CMP noņemšanas ātrumu, vienlaikus līdz minimumam samazinot skrāpējumu rašanos.
- mērķa daļiņu izmērs
- augsts Viendabīgums
- zema līdz augsta cietā koncentrācija
- augsta uzticamība
- precīza kontrole
- precīza reproducējamība
- lineāra, vienmērīga mērogošanai
Ultraskaņas homogenizatori tiek izmantoti, lai izkliedētu un dzirnavu pulēšanas līdzekļus
Ultraskaņas dispersija ir uzticama un ļoti efektīva tehnoloģija cērija oksīda nanodaļiņu ražošanai.
Ultraskaņas formulēšana CMP
Ultraskaņas sajaukšana un samaisīšana daudzās nozarēs tiek izmantota, lai radītu stabilu suspensiju ar zemu un ļoti augstu viskozitāti. Lai izveidotu viendabīgas un stabilas CMP spraugas, abrazīvie materiāli (piemēram, silīcija dioksīds, ceria nanodaļiņas, α-un y-FE203 u.c.), piedevas un ķīmiskās vielas (piemēram, sārma materiāli, rūsas inhibitori, stabilizatori) ir izkliedētas bāzes šķidrumā (piemēram, attīrīts ūdens).
Kvalitātes ziņā augstas veiktspējas pulēšanai ir svarīgi, lai balstiekārta būtu ilglaicīga stabilitāte un ļoti viendabīga daļiņu sadale.
Ultraskaņas izkliedēšana un formulēšana nodrošina nepieciešamo enerģiju, lai deaglomerētu un izplatītu abrazīvo pulēšanas aģentu. Ultraskaņas apstrādes parametru precīza kontrolējamība nodrošina labākos rezultātus ar augstu efektivitāti un uzticamību.
Ultraskaņas izkliedētājs UP400St CMP vircas ražošanai laboratorijā.
Ultraskaņas Izkliešanas sistēmas
Hielscher Ultrasonics piegādā augstas jaudas ultraskaņas sistēmas Nano izmēra materiālu, piemēram, silīcija dioksīda, cerija, alumīnija oksīda un nanodimantu dispersijai. Uzticami ultraskaņas procesori piegādā nepieciešamo enerģiju, izsmalcināti ultraskaņas reaktori rada optimālus procesa apstākļus, un operatoram ir precīza kontrole pār visiem parametriem, lai ultraskaņas procesa rezultātus varētu precīzi noregulēt vēlamajā procesa mērķi (piemēram, graudu izmērs, daļiņu sadale utt.).
Viens no svarīgākajiem procesa parametriem ir ultraskaņas amplitūda. Hielscher rūpnieciskās ultraskaņas sistēmas var droši nodrošināt ļoti augstu amplitūdas. Amplitudes līdz 200 μm var viegli nepārtraukti palaist 24/7 darbību. Spēja darboties tik augstas amplitūdas nodrošina, ka pat ļoti stingras procesa mērķus var sasniegt. Visus mūsu ultraskaņas procesorus var precīzi pielāgot nepieciešamajiem procesa nosacījumiem un viegli pārraudzīt, izmantojot iebūvēto programmatūru. Tas nodrošina visaugstāko uzticamību, konsekventu kvalitāti un reproducēt rezultātus. Hielscher ultraskaņas iekārtu robustums pieļauj 24/7 darbību ar lieljaudas un sarežģītos apstākļos.
MultiSonoReactor MSR-4 ir rūpniecisks inline homogenizators, kas piemērots urbšanas dubļu rūpnieciskai ražošanai. Ultraskaņas apstrāde tiek izmantota pulēšanas līdzekļu izkliedēšanai un frēzēšanai.
Literatūra/atsauces
- 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.
Fakti ir vērts zināt
Ķīmiskā mehāniska Planarizācija (CMP)
Ķīmiskā-mehāniskā pulēšanas/planarizācija (CMP) gļotās tiek izmantoti, lai gludas virsmas. CMP vircu veido ķīmiski un mehāniski abrazīvi komponenti. Tādējādi CMP var raksturot kā kombinētu metodi ķīmisko kodināšanas un abrazīvo pulēšana.
CMP suspensijas plaši izmanto, lai poļu un vienmērīgu silīcija oksīds, poli silīcija un metāla virsmām. CMP procesa laikā topogrāfija tiek noņemta no vaņveida virsmas (piemēram, pusvadītāji, saules vaseri, elektronisko ierīču sastāvdaļas).
Virsmaktīvās vielas
Lai iegūtu stabilus ilgtermiņa CMP formulēšanas līdzekļus, tiek pievienotas virsmaktīvās vielas, lai nanodaļiņas noturētu homogēnās suspensijā. Parasti izmantotie disperģēšanas aģenti var būt katjoniski, anjonu vai nejonu, un tajos ietilpst Nātrija dodecilsulfāts (SDS), cetilpiridīnija hlorīds (MPK), kapeskābes nātrija sāls, laurīnskābes nātrija sāls, decilnātrija sulfāts, hexadecyl nātrija sulfāts, hexadecyltrimethylammonium bromīds (C16TAB), dodeciltrimetilamonija bromīds (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic a4, A7, A11 un A20.