Ultrasone dispersie van polijstmiddelen (CMP)

• Een niet-uniforme deeltjesgrootte en inhomogene deeltjesgrootteverdeling veroorzaakt ernstige schade aan het gepolijste oppervlak tijdens een CMP-proces.
• Ultrasone dispersie is een superieure techniek om polijstdeeltjes van nanogrootte te dispergeren en te deagglomereren.
• De uniforme dispersie die bereikt wordt door sonicatie resulteert in superieure CMP bewerking van oppervlakken waarbij krassen en gebreken door te grote korrels vermeden worden.

Ultrasone dispersie van polijstdeeltjes

Chemisch-mechanisch polijsten/planariseren (CMP) slurries bevatten schurende (nano-)deeltjes om de gewenste polijst-eigenschappen te verkrijgen. Veel gebruikte nanodeeltjes met abrasieve eigenschappen zijn silicumdioxide (silica, SiO₂), ceriumoxide (ceria, CeO₂), aluminiumoxide (aluminiumoxide, Al₂O₃), α- en y-Fe₂0₃onder andere nanodiamanten. Om schade aan het gepolijste oppervlak te voorkomen, moeten de slijpdeeltjes een uniforme vorm en smalle korrelgrootteverdeling hebben. De gemiddelde deeltjesgrootte varieert tussen 10 en 100 nanometer, afhankelijk van de CMP formulering en het gebruik.
Ultrasoon dispergeren staat bekend om het produceren van uniforme, langdurig stabiele dispersies. Ultrasoon cavitatie en schuifkrachten brengen de benodigde energie in de suspensie zodat agglomeraten worden gebroken, van de Waals krachten worden overwonnen en de schurende nanodeeltjes gelijkmatig worden verdeeld. Met sonicatie is het mogelijk om de deeltjesgrootte exact te reduceren tot de beoogde korrelgrootte. Door de slurry gelijkmatig ultrasoon te bewerken, kunnen te grote korrels en ongelijkmatige korrelgrootteverdeling worden geëlimineerd. – zorgen voor een gewenste CMP-verwijderingssnelheid en minimaliseren het optreden van krassen.

Ultrasone dispersie is een betrouwbare en zeer efficiënte technologie voor de productie van nanodeeltjes van ceriumoxide.

Ultrasoon formuleren van CMP

Ultrasoon mengen wordt in veel industrieën gebruikt om stabiele suspensies met lage tot zeer hoge viscositeiten te produceren. Om uniforme en stabiele CMP-suspensies te produceren, moeten de schurende materialen (bijv. silica, ceria nanodeeltjes, α- en y-Fe₂0₃ enz.), additieven en chemicaliën (bijv. alkalische stoffen, roestwerende middelen, stabilisatoren) worden gedispergeerd in de basisvloeistof (bijv. gezuiverd water).
In termen van kwaliteit is het voor hoogwaardige polijstslurries essentieel dat de suspensie langdurige stabiliteit en een zeer uniforme deeltjesverdeling vertoont.
Ultrasoon dispergeren en formuleren levert de vereiste energie om de abrasieve polijstmiddelen te deagglomereren en te verdelen. Nauwkeurige controleerbaarheid van de ultrasone verwerkingsparameters geven de beste resultaten met een hoge efficiëntie en betrouwbaarheid.

Ultrasone dispergeersystemen

Hielscher Ultrasonics levert krachtige ultrasone systemen voor de dispersie van nanomaterialen zoals silica, ceria, aluminiumoxide en nanodiamanten. Betrouwbare ultrasone processoren leveren de vereiste energie, geavanceerde ultrasone reactoren creëren optimale procesomstandigheden en de operator heeft nauwkeurige controle over alle parameters, zodat de ultrasone procesresultaten precies kunnen worden afgestemd op de gewenste procesdoelen (zoals korrelgrootte, deeltjesverdeling enz.).
One of the most important process parameters is the ultrasonic amplitude. Hielscher’s industriële ultrasone systemen 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.