无论是在新的CMP泥浆或协议的开发中，还是在现有协议的改进中，了解所涉及的化学和表面相互作用都是重要的。在这篇文章中，我们展示了一个来自工业用户的案例，该用户希望分析陶瓷表面和不同浆液添加剂之间的相互作用，以及评估通过用水冲洗将它们从表面去除的容易程度。
QSense QCM-D(石英晶体微天平耗散监测)是一种表面敏感技术，可用于分子-表面相互作用分析和CMP相关工艺的优化。测量是基于对两个参数Δ的监测f和ΔD，分别反映了基质的质量变化和粘弹性。QCM-D数据可用于量化该层的质量、厚度和粘弹性性质，并表征加性-表面相互作用。
在这里，我们将展示如何使用QSense技术来研究与电子工业相关的浆液添加剂与表面材料的相互作用。该实例演示了如何使用这种分析来提取纳米级样品-表面相互作用的信息，以支持泥浆的开发。
涂有陶瓷的qsensor分别暴露在添加剂a、添加剂B或混合物(a + B)中。
QCM-D实验共5次，重复3次，每次包括以下3个步骤
将采集到的QCM-D原始数据用QSense分析软件Dfind进行分析，提取量化质量，如图1所示。观察添加剂A、B及其混合物的质量吸收，可以注意到，当暴露在陶瓷表面时，这些组分的相互作用表现出非常不同的行为。
图1所示。添加剂与陶瓷表面相互作用的QCM-D分析。时间分辨质量变化的代表图，显示了添加剂A、添加剂B和混合物A + B的表面质量吸收，以及冲洗步骤中的去除。
添加剂A的插入导致了本体位移的特征QCM-D特征，即在冲洗时可逆的位移。可逆位移表明添加剂A与陶瓷表面的相互作用不明显，冲洗后没有添加剂残留在陶瓷表面。
添加剂B在与表面相互作用时显示出很大的质量吸收，如图1所示，在冲洗步骤中，部分质量被去除。它遵循典型的Langmuir吸附剖面和快速解吸动力学与去离子水冲洗。这种快速的解吸行为结合在一起ΔD值(未显示)表明，添加剂B吸附并形成与表面强烈相互作用的层。在这个强粘附层的顶部，还有其他松散结合的分子，这些分子在冲洗步骤中被去除，只留下冲洗后强烈相互作用的分子的质量。
当添加剂A和B混合成混合物时，有趣的事情发生了。QSense分析显示，混合物的表面相互作用动力学与添加剂B相似，但更重要的是，分析还显示，如果两种添加剂以与它们作为单独成分暴露在表面时相同的方式与表面相互作用，则质量摄取的幅度要比预期的大得多。即，A+B混合物的质量吸收大于添加剂A和B的单独质量吸收之和。因此，分析表明，这两种成分在混合成混合物时相互作用，形成的配合物在陶瓷表面形成了比单独添加剂A或B更厚的整体层。
QSense QCM-D能够分析时间分辨的过程，例如泥浆添加剂与表面之间的相互作用。在这项研究中，工业用户想要分析陶瓷表面与不同浆料添加剂、研磨颗粒(详见下面的案例研究)及其组合之间的相互作用，以及用去离子水冲洗将它们从表面去除的容易程度。利用QSense技术评估了一组不同浆料组分与陶瓷表面的亲和性。分析揭示了不同的泥浆添加剂、添加剂成分及其混合物如何与目标表面相互作用。时间解析的infor
Mation提供了对表面分子相互作用的详细了解。在探索和优化CMP泥浆、工艺和协议时，这种新的详细见解可能是有价值的。
下载案例研究，以了解更多的实验细节和结论
