Siêu âm phân tán các đại lý đánh bóng (CMP)
- Kích thước hạt không đồng nhất và phân bố kích thước hạt không đồng nhất gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho bề mặt được đánh bóng trong quá trình CMP.
- Siêu âm phân tán là một kỹ thuật vượt trội để phân tán và deagglomerate các hạt đánh bóng kích thước nano.
- Sự phân tán đồng đều đạt được bằng cách sonication dẫn đến xử lý CMP vượt trội của các bề mặt, tránh trầy xước và sai sót do các hạt quá khổ.
Siêu âm phân tán các hạt đánh bóng
Bùn đánh bóng / bào hóa cơ học hóa học (CMP) chứa các hạt mài mòn (nano) để cung cấp các đặc tính đánh bóng mong muốn. Các hạt nano thường được sử dụng có tính mài mòn bao gồm silicum dioxide (silica, SiO2), ôxít xeri (xeria, CeO2), oxit nhôm (alumina, Al2O3), α- và y-Fe203, kim cương nano trong số những người khác. Để tránh thiệt hại trên bề mặt được đánh bóng, các hạt mài mòn phải có hình dạng đồng nhất và phân bố kích thước hạt hẹp. Kích thước hạt trung bình nằm trong khoảng từ 10 đến 100 nanomet, tùy thuộc vào công thức CMP và cách sử dụng nó.
Siêu âm phân tán nổi tiếng để sản xuất phân tán đồng đều, ổn định lâu dài. Siêu âm Cavitation và lực cắt kết hợp năng lượng cần thiết vào huyền phù để các khối kết tụ bị phá vỡ, lực Waals vượt qua và các hạt nano mài mòn phân bố đồng đều. Với sonication, có thể giảm kích thước hạt chính xác đến kích thước hạt được nhắm mục tiêu. Bằng cách xử lý siêu âm đồng nhất của bùn, hạt quá khổ và phân phối kích thước không đồng đều có thể được loại bỏ – đảm bảo tỷ lệ loại bỏ CMP mong muốn đồng thời giảm thiểu sự xuất hiện của các vết trầy xước.
- Kích thước hạt mục tiêu
- tính đồng nhất cao
- nồng độ rắn thấp đến cao
- độ tin cậy cao
- Điều khiển chính xác
- Khả năng tái tạo chính xác
- Mở rộng quy mô tuyến tính, liền mạch
Siêu âm homogenizers được sử dụng để phân tán và mill đại lý đánh bóng
Siêu âm phân tán là một công nghệ đáng tin cậy và hiệu quả cao để sản xuất các hạt nano oxit xeri.
Công thức siêu âm của CMP
Siêu âm trộn và pha trộn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp để sản xuất huyền phù ổn định với độ nhớt thấp đến rất cao. Để sản xuất bùn CMP đồng đều và ổn định, các vật liệu mài mòn (ví dụ silica, hạt nano ceria, α và y-Fe203 v.v.), các chất phụ gia và hóa chất (ví dụ: vật liệu kiềm, chất ức chế rỉ sét, chất ổn định) được phân tán vào chất lỏng cơ bản (ví dụ: nước tinh khiết).
Về chất lượng, đối với bùn đánh bóng hiệu suất cao, điều cần thiết là hệ thống treo cho thấy sự ổn định lâu dài và phân bố hạt đồng đều cao.
Siêu âm phân tán và xây dựng cung cấp năng lượng cần thiết để deagglomerate và phân phối các chất đánh bóng mài mòn. Khả năng kiểm soát chính xác của các thông số xử lý siêu âm cho kết quả tốt nhất với hiệu quả và độ tin cậy cao.
Máy phân tán siêu âm UP400St để sản xuất bùn CMP trong phòng thí nghiệm.
Hệ thống phân tán siêu âm
Hielscher Ultrasonics cung cấp hệ thống siêu âm công suất cao để phân tán các vật liệu có kích thước nano như silica, ceria, alumina và nanodiamonds. Bộ vi xử lý siêu âm đáng tin cậy cung cấp năng lượng cần thiết, lò phản ứng siêu âm tinh vi tạo điều kiện quá trình tối ưu và người vận hành có quyền kiểm soát chính xác tất cả các thông số, để kết quả quá trình siêu âm có thể được điều chỉnh chính xác theo mục tiêu quá trình mong muốn (như kích thước hạt, phân phối hạt, v.v.).
Một trong những thông số quá trình quan trọng nhất là biên độ siêu âm. Của Hielscher Hệ thống siêu âm công nghiệp có thể cung cấp biên độ rất cao một cách đáng tin cậy. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Khả năng chạy biên độ cao như vậy đảm bảo rằng ngay cả những mục tiêu quy trình rất khắt khe cũng có thể đạt được. Tất cả các bộ vi xử lý siêu âm của chúng tôi có thể được điều chỉnh chính xác theo các điều kiện quá trình yêu cầu và dễ dàng theo dõi thông qua phần mềm tích hợp. Điều này đảm bảo độ tin cậy cao nhất, chất lượng nhất quán và kết quả có thể tái tạo. Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi khắt khe.
MultiSonoReactor MSR-4 là một bộ đồng nhất nội tuyến công nghiệp phù hợp cho sản xuất công nghiệp bùn khoan. Sonication được sử dụng để phân tán và phay các chất đánh bóng.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- 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.
Sự thật đáng biết
Kế hoạch hóa học cơ học (CMP)
Bùn đánh bóng / bào hóa cơ học hóa học (CMP) được sử dụng để làm mịn bề mặt. Bùn CMP bao gồm các thành phần hóa học và cơ học-mài mòn. Qua đó, CMP có thể được mô tả như một phương pháp kết hợp khắc hóa học và đánh bóng mài mòn.
Hệ thống treo CMP được sử dụng rộng rãi để đánh bóng và làm mịn các bề mặt silicon oxit, poly silicon và kim loại. Trong quá trình CMP, địa hình được loại bỏ khỏi bề mặt wafer (ví dụ: chất bán dẫn, tấm wafer năng lượng mặt trời, các thành phần của thiết bị điện tử).
Chất hoạt động bề mặt
Để có được một công thức CMP ổn định lâu dài, các chất hoạt động bề mặt được thêm vào để giữ cho các hạt nano ở trạng thái lơ lửng đồng nhất. Các chất phân tán thường được sử dụng có thể là cation, anionic hoặc nonionic và bao gồm natri dodecyl sulfate (SDS), cetyl pyridinium chloride (CPC), muối natri của axit capric, muối natri của axit lauric, decyl natri sunfat, hexadecyl natri sulfat, hexadecyltrimethylammonium bromide (C16TAB), dodecyltrimethylammonium bromua (C12TAB), Triton X-100, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, Symperonic A4, A7, A11 và A20.