| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | CMP용 콜로이달 실리카의 합성과 특성(Preparation and characterization of colloidal silica for CMP aplication) |
| 초록 | 콜로이달 실리카는 고형의 비정질 실리카 입자가 침전되지 않는 상태로 안정하게 물이나 유기 용매에 분산되어 있는 소재이다. 기본적으로 5nm ~ 수 마이크로 까지 다양한 크기의 구형 형태를 띄어 비표면적이 넓고 분산성이 뛰어나 바인더, 반도체 웨이퍼 연마제, 촉매, 코팅 첨가제, 세라믹 재료, 배터리, 단열재의 결합제 등 산업적으로 다양한 용도로 사용되고 있다. 콜로이달 실리카는 이온 교환법, 산화 및 중화 법, 해교법, 가수분해 및 축합반응, 전기 투석법 등 여러 가지 방법으로 제조 된다. 본 연구에서는 콜로이달 실리카 제조 시 잘 알려진 방법으로 가수분해 및 축합반응을 이용한 방법인 Stöber방법을 이용하여 30nm ~ 100nm 크기의 콜로이달 실리카를 합성하였다. 콜로이달 실리카 합성에서 EtOH, H2O, 촉매 혼합용액에 실리콘 알콕사이드로 Tetraethyl orthosilicate(TEOS)를 사용하였다. TEOS를 사용하여 합성한 실리카 입자 크기는 EtOH, H2O, 촉매의 종류와 농도에 의해 크게 결정된다. 촉매의 종류와 농도를 주요 변수로 두어 입자크기와 형상(응집도)를 제어하였다. 이렇게 합성된 콜로이달 실리카는 TEM을 통해 입자의 크기와 형상(응집도) 확인, 비표면적기로 BET 비표면적을 측정하여 환산한 BET diameter 확인, PSA를 이용하여 입도 분포 측정 및 응집도를 분석하였다. 이렇게 Stöber방법으로 합성한 콜로이달 실리카를 CMP(Chemical mechanical polishing)슬러리 즉, 연마재로 사용할 때 실리카의 입자에 따른 연마율을 확인하였다. |
| 저자 | 김승윤1, 김동현2, 최용성2, 김문성2, 이승호3, 김대성4, 이승훈5, 임형미1 |
| 소속 | 1한국세라믹기술원 융합기술사업단 세라믹섬유ㆍ항공소재센터, 2에이스나노켐, 3한국소재기술협동조합, 4한국세라믹기술원 에너지환경본부 에너지효율소재센터, 5경북대 |
| 키워드 | <P>Colloidal silica; silica sol; TEOS; CMP slurry; abrasive</P> |
