CD ZetaProbe应用：CMP抛光液的Zeta电位测量

摘要

CMP抛光液作为化学机械抛光的辅助耗材，起到研磨腐蚀等作用，CMP抛光液的主要成分包括水、研磨颗粒（二氧化硅、金刚石、氧化铈、氧化锆）、氧化剂、分散剂等。不同的工艺步骤和不同的产品对CMP抛光液产品有不同的要求，通过对CMP抛光液原液的Zeta电位监测可以评价CMP抛光液是否符合工艺要求以及在存储运输过程当中的稳定性。测量CMP抛光液在不同pH值下的Zeta电位，可以找到CMP抛光液的等电点IEP（Zeta电位为零时对应的pH), 通过调节抛光液pH值来优化各种抛光化合物的材料去除率，同时也可测量添加不同分散剂或分散剂用量下对应的Zeta电位变化，根据抛光液Zeta电位可以选择最优的pH值和最优的分散剂以及分散剂的用量从而获得稳定的产品。

氧化铈（CeO₂）以其独特的化学机械性质使其成为高效抛光的优选材料，在高端制造业中具有重要应用，尤其是在玻璃和半导体行业。抛光液的稳定性会直接影响抛光效率，而Zeta电位是衡量分散体系稳定性的重要指标。

本文选用了Colloidal Dynamics公司的ZetaProbe电位分析仪测量了不同配方的氧化铈浆料的Zeta电位，测试快速且重复性好。

以下样品为不同配方的4种氧化铈浆料，浓度均为20%wt，颗粒密度7.13g/ml，样品摇匀后直接测试，无其它处理，Zeta电位测试结果如下：

结论

使用CD公司的ZetaProbe高浓浆料Zeta电位分析仪可以快速测量高浓度样品的Zeta电位而无需稀释，直接原液测量且数据重复性好又可靠，对于实际的生产和配方研究具有指导意义。同时也可以通过滴定的方式改变抛光液的pH，可以找到抛光液的等电点（IEP）以及稳定的pH区间，对于配方研究来说，抛光液中分散剂的选择以及加入分散剂的量的控制，都可以通过ZetaProbe来完成。

仪器名称：高浓浆料Zeta电位仪

型号：ZetaProbe

品牌：Colloidal Dynamics

ZetaProbe是一款易上手，操作简单，测量准确的Zeta 电位分析仪。对于高达60% v/v浓度的样品。也无需稀释或样品前处理即可直接测量，甚至对于浆糊、凝胶、水泥以及用其它仪器很难测量的材料都可用ZetaProbe直接进行测量。