தகவல் மற்றும் ஒளியியல் மின்னணுவியல் துறைகளில் ஏற்பட்டுள்ள விரைவான வளர்ச்சி, வேதியியல் இயந்திர மெருகூட்டல் (CMP) தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான புதுப்பித்தலை ஊக்குவித்துள்ளது. உபகரணங்கள் மற்றும் பொருட்களுக்கு மேலாக, மிக உயர் துல்லியமான மேற்பரப்புகளைப் பெறுவது என்பது, உயர் செயல்திறன் கொண்ட சிராய்ப்புத் துகள்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் தொழில்துறை உற்பத்தி, அத்துடன் அதற்கேற்ற மெருகூட்டும் கூழ்மத்தைத் தயாரித்தல் ஆகியவற்றைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. மேலும், மேற்பரப்புச் செயலாக்கத்தின் துல்லியம் மற்றும் செயல்திறன் தேவைகளின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றத்துடன், உயர் செயல்திறன் கொண்ட மெருகூட்டும் பொருட்களுக்கான தேவைகளும் மேலும் மேலும் அதிகரித்து வருகின்றன. நுண்ணிய மின்னணு சாதனங்கள் மற்றும் துல்லியமான ஒளியியல் கூறுகளின் மேற்பரப்புத் துல்லியமான இயந்திர வேலைப்பாடுகளில் சீரியம் டை ஆக்சைடு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது.
சீரியம் ஆக்சைடு பாலிஷிங் பவுடர் (VK-Ce01) ஆனது, வலுவான வெட்டும் திறன், அதிக பாலிஷிங் செயல்திறன், உயர் பாலிஷிங் துல்லியம், நல்ல பாலிஷிங் தரம், தூய்மையான இயக்கச் சூழல், குறைந்த மாசுபாடு, நீண்ட ஆயுட்காலம் போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. மேலும், இது ஆப்டிகல் துல்லிய பாலிஷிங் மற்றும் CMP போன்ற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு, மிகவும் முக்கிய இடத்தைப் பிடித்துள்ளது.
சீரியம் ஆக்சைடின் அடிப்படைப் பண்புகள்:
செரியா, செரியம் ஆக்சைடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது செரியத்தின் ஒரு ஆக்சைடு ஆகும். தற்போதைய நிலையில், செரியத்தின் இணைதிறன் +4 ஆகும், மற்றும் அதன் வேதியியல் சூத்திரம் CeO2 ஆகும். தூய தயாரிப்பு வெள்ளை நிற கனமான தூள் அல்லது கனசதுரப் படிகமாக இருக்கும், மற்றும் கலப்படம் செய்யப்பட்ட தயாரிப்பு வெளிர் மஞ்சள் அல்லது இளஞ்சிவப்பு முதல் செம்பழுப்பு நிறத் தூளாக இருக்கும் (ஏனெனில் அதில் மிகச் சிறிய அளவில் லாந்தனம், பிரசியோடைமியம் போன்றவை உள்ளன). அறை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில், செரியா ஒரு நிலையான செரியம் ஆக்சைடு ஆகும். செரியம் +3 இணைதிறன் கொண்ட Ce2O3-ஐயும் உருவாக்க முடியும், இது நிலையற்றது மற்றும் O2 உடன் இணைந்து நிலையான CeO2-ஐ உருவாக்கும். செரியம் ஆக்சைடு நீர், காரம் மற்றும் அமிலத்தில் சிறிதளவு கரையும். இதன் அடர்த்தி 7.132 கி/செ.மீ³, உருகுநிலை 2600℃, மற்றும் கொதிநிலை 3500℃ ஆகும்.
சீரியம் ஆக்சைடின் மெருகூட்டும் செயல்முறை
CeO2 துகள்களின் கடினத்தன்மை அதிகமாக இல்லை. கீழே உள்ள அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சீரியம் ஆக்சைடின் கடினத்தன்மை, வைரம் மற்றும் அலுமினியம் ஆக்சைடை விடவும், மேலும் சிர்கோனியம் ஆக்சைடு மற்றும் ஃபெரிக் ஆக்சைடுக்கு இணையான சிலிக்கான் ஆக்சைடை விடவும் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. எனவே, இயந்திரவியல் கண்ணோட்டத்தில் மட்டும், சிலிக்கேட் கண்ணாடி, குவார்ட்ஸ் கண்ணாடி போன்ற சிலிக்கான் ஆக்சைடு அடிப்படையிலான பொருட்களை, குறைந்த கடினத்தன்மை கொண்ட சீரியம் ஆக்சைடைக் கொண்டு மெருகற்றுவது தொழில்நுட்ப ரீதியாக சாத்தியமற்றது. இருப்பினும், சிலிக்கான் ஆக்சைடு அடிப்படையிலான பொருட்கள் அல்லது சிலிக்கான் நைட்ரைடு பொருட்களை மெருகேற்றுவதற்கு, சீரியம் ஆக்சைடு தற்போது விரும்பப்படும் மெருகேற்றும் தூளாக உள்ளது. சீரியம் ஆக்சைடு மெருகேற்றுதல், இயந்திரவியல் விளைவுகளைத் தவிர வேறு விளைவுகளையும் கொண்டுள்ளது என்பதை அறியலாம். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் அரைத்தல் மற்றும் மெருகேற்றும் பொருளான வைரத்தின் கடினத்தன்மையில், CeO2 படிக அமைப்பில் பொதுவாக ஆக்சிஜன் வெற்றிடங்கள் உள்ளன. இது அதன் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை மாற்றி, மெருகேற்றும் பண்புகளில் ஒரு குறிப்பிட்ட தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சீரியம் ஆக்சைடு மெருகேற்றும் தூள்களில், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மற்ற அரிய மண் ஆக்சைடுகளும் உள்ளன. பிரசியோடைமியம் ஆக்சைடு (Pr6O11) முக-மைய கனசதுர பின்னல் அமைப்பையும் கொண்டுள்ளது, இது மெருகூட்டுவதற்கு ஏற்றது. ஆனால் மற்ற லந்தனைடு அரிய மண் ஆக்சைடுகளுக்கு மெருகூட்டும் திறன் இல்லை. CeO2-இன் படிக அமைப்பை மாற்றாமல், ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குள் அதனுடன் ஒரு திடக் கரைசலை உருவாக்க முடியும். உயர்-தூய்மை நானோ-செரியம் ஆக்சைடு மெருகூட்டும் தூளைப் (VK-Ce01) பொறுத்தவரை, செரியம் ஆக்சைடின் (VK-Ce01) தூய்மை அதிகமாக இருக்க, மெருகூட்டும் திறனும் ஆயுட்காலமும் அதிகமாக இருக்கும். குறிப்பாக, கடினமான கண்ணாடி மற்றும் குவார்ட்ஸ் ஒளியியல் வில்லைகளுக்கு இது நீண்ட காலத்திற்குப் பொருந்தும். சுழற்சி முறையில் மெருகூட்டும்போது, உயர்-தூய்மை செரியம் ஆக்சைடு மெருகூட்டும் தூளை (VK-Ce01) பயன்படுத்துவது அறிவுறுத்தப்படுகிறது.
சீரியம் ஆக்சைடு மெருகூட்டும் தூளின் பயன்பாடு:
சீரியம் ஆக்சைடு மெருகூட்டும் தூள் (VK-Ce01), முக்கியமாக கண்ணாடிப் பொருட்களை மெருகூட்டப் பயன்படுகிறது, இது பின்வரும் துறைகளில் முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:
1. கண்ணாடிகள், கண்ணாடி வில்லைகளை மெருகேற்றுதல்;
2. ஒளியியல் வில்லை, ஒளியியல் கண்ணாடி, வில்லை போன்றவை;
3. கைபேசித் திரைக் கண்ணாடி, கைக்கடிகாரத்தின் மேற்பரப்பு (கடிகாரக் கதவு) போன்றவை;
4. எல்சிடி மானிட்டர் அனைத்து வகையான எல்சிடி திரைகளையும் உள்ளடக்கியது;
5. ரைன்ஸ்டோன்கள், பளபளக்கும் வைரங்கள் (சீட்டுக்கட்டுகள், ஜீன்ஸில் பதிக்கப்பட்ட வைரங்கள்), ஒளிரும் பந்துகள் (பெரிய கூடத்தில் உள்ள ஆடம்பர சரவிளக்குகள்);
6. படிகக் கைவினைப் பொருட்கள்;
7. ஜேடை பகுதியளவு மெருகூட்டுதல்
தற்போதைய சீரியம் ஆக்சைடு மெருகூட்டும் வழிப்பொருட்கள்:
ஒளியியல் கண்ணாடியை மெருகேற்றும் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துவதற்காக, சீரியம் ஆக்சைடின் மேற்பரப்பில் அலுமினியம் கலக்கப்படுகிறது.
அர்பன்மைன்ஸ் டெக். லிமிடெட்டின் தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுத் துறை, CMP பாலிஷிங்கின் செயல்திறனையும் துல்லியத்தையும் மேம்படுத்துவதற்கு, பாலிஷிங் துகள்களின் கலவையாக்கம் மற்றும் மேற்பரப்பு மாற்றியமைத்தல் ஆகியவையே முக்கிய முறைகள் மற்றும் அணுகுமுறைகள் என்று முன்மொழிந்துள்ளது. ஏனெனில், பல-கூறு தனிமங்களின் கலவையாக்கத்தின் மூலம் துகள்களின் பண்புகளைச் சரிசெய்ய முடியும், மேலும் மேற்பரப்பு மாற்றியமைத்தல் மூலம் பாலிஷிங் கூழின் பரவல் நிலைத்தன்மை மற்றும் பாலிஷிங் செயல்திறனை மேம்படுத்த முடியும். TiO2 கலக்கப்பட்ட CeO2 தூளின் தயாரிப்பு மற்றும் பாலிஷிங் செயல்திறன், பாலிஷிங் செயல்திறனை 50%-க்கும் மேலாக மேம்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில், மேற்பரப்புக் குறைபாடுகளும் 80% குறைக்கப்படுகின்றன. CeO2, ZrO2 மற்றும் SiO2 2CeO2 கலப்பு ஆக்சைடுகளின் ஒருங்கிணைந்த பாலிஷிங் விளைவு; எனவே, கலக்கப்பட்ட செரியா மைக்ரோ-நானோ கலப்பு ஆக்சைடுகளின் தயாரிப்புத் தொழில்நுட்பம், புதிய பாலிஷிங் பொருட்களின் வளர்ச்சிக்கும் பாலிஷிங் பொறிமுறையின் விவாதத்திற்கும் பெரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. கலப்பு அளவைத் தவிர, தொகுக்கப்பட்ட துகள்களில் உள்ள கலப்புப் பொருளின் நிலை மற்றும் பரவலும் அவற்றின் மேற்பரப்புப் பண்புகளையும் பாலிஷிங் செயல்திறனையும் பெரிதும் பாதிக்கிறது.
அவற்றுள், உறை அமைப்புடன் கூடிய மெருகூட்டும் துகள்களின் தொகுப்பு மிகவும் கவர்ச்சிகரமானது. எனவே, தொகுப்பு முறைகளையும் நிபந்தனைகளையும் தேர்ந்தெடுப்பதும் மிகவும் முக்கியமானது, குறிப்பாக எளிமையான மற்றும் செலவு குறைந்த முறைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம். நீரேற்றப்பட்ட சீரியம் கார்பனேட்டை முக்கிய மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தி, ஈரமான திட-கட்ட இயந்திர-வேதியியல் முறையில் அலுமினியம் கலந்த சீரியம் ஆக்சைடு மெருகூட்டும் துகள்கள் தொகுக்கப்பட்டன. இயந்திர விசையின் செயல்பாட்டின் கீழ், நீரேற்றப்பட்ட சீரியம் கார்பனேட்டின் பெரிய துகள்கள் நுண்ணிய துகள்களாகப் பிளக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் அலுமினியம் நைட்ரேட் அம்மோனியா நீருடன் வினைபுரிந்து உருவமற்ற கூழ்மத் துகள்களை உருவாக்குகிறது. இந்தக் கூழ்மத் துகள்கள் சீரியம் கார்பனேட் துகள்களுடன் எளிதில் ஒட்டிக்கொள்கின்றன, மேலும் உலர்த்துதல் மற்றும் வெப்பமூட்டலுக்குப் பிறகு, சீரியம் ஆக்சைடின் மேற்பரப்பில் அலுமினியம் கலப்படம் செய்யப்படுகிறது. இந்த முறையானது வெவ்வேறு அளவுகளில் அலுமினியம் கலப்படம் செய்யப்பட்ட சீரியம் ஆக்சைடு துகள்களைத் தொகுக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் அவற்றின் மெருகூட்டும் செயல்திறன் பண்புப்படுத்தப்பட்டது. சீரியம் ஆக்சைடு துகள்களின் மேற்பரப்பில் பொருத்தமான அளவு அலுமினியம் சேர்க்கப்பட்ட பிறகு, மேற்பரப்பு மின்னழுத்தத்தின் எதிர்மறை மதிப்பு அதிகரிக்கும். இது, சிராய்ப்புத் துகள்களுக்கு இடையேயான இடைவெளியில் வலுவான நிலைமின்னியல் விலக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது சிராய்ப்புத் தொங்கல் நிலைத்தன்மையின் மேம்பாட்டை ஊக்குவிக்கிறது. அதே நேரத்தில், கூலும் ஈர்ப்பு மூலம் சிராய்ப்புத் துகள்களுக்கும் நேர்மின் சுமை கொண்ட மென் அடுக்குக்கும் இடையேயான பரஸ்பர ஈர்ப்பும் வலுப்படுத்தப்படும். இது, மெருகூட்டப்பட்ட கண்ணாடியின் மேற்பரப்பில் சிராய்ப்புக்கும் மென் அடுக்குக்கும் இடையேயான பரஸ்பர தொடர்புக்கு நன்மை பயப்பதோடு, மெருகூட்டும் வீதத்தின் மேம்பாட்டையும் ஊக்குவிக்கிறது.