Хлористым водородом

Из синтетических жидких диэлектриков наиболее широко применяется хлорированные углеводороды (в частности, совол, со-втол, гексол), кремнийорганические жидкости.

Хлорированные углеводороды получаются из различных углеводородов путем замены в их молекулах некоторых (или даже всех) атомов водорода атомами хлора. Наиболее широкое применение имеют полярные продукты хлорирования дифенила с общим составом С^Нк^пС!,,.

Хлорированные углеводороды можно получить путем хлорирования дифенила С6Н5 — СвН5. При этом можно получать продукты с различной степенью хлорирования: три-, тетра-, пента- и гек-сахлордифенилы. По мере увеличения степени хлорирования растут молекулярная масса, плотность, вязкость, температура застывания и кипения. Вместе с тем возрастает и экологическая опасность, поэтому в конденсаторостроении пентахлордифенил (совтол) был заменен на трихлордифенил, хотя он и имеет повышенную вязкость при низких температурах.

Негорючий полиэтилен содержит в своем составе трехокись сурьмы (Sb2O3) и хлорированные углеводороды (хлорпарафин — С24Н4зС17).

Хлорированные углеводороды (трихлорэтилен, дихлорметан, тетра-хлорэти!ен, четыреххлористый углерод, и др), как правило, не воспламеняются и являются пожаробезопасными. Они быстро и полностью растворяют парафин, смолы, воск, смазки и масла [21, 23].

Сюда принадлежат полярные (дипольные) органические, полужидкие и твердые вещества (масляно-канифольные компаунды, эпоксидные смолы, целлюлоза, некоторые хлорированные углеводороды и т. п.).

Хлорированные углеводороды получаются из различных углеводородов путем замены в их молекулах некоторых (или даже всех) атомов водорода атомами хлора. Наиболее широкое применение имеют полярные продукты хролирования дифенила, имеющие общин состав С12Н]0_П С1,(. .Молекула дифенила С12Н10 (или Н5С5 — С5НВ) состоит из двух фенильных остатков. Чаще всего применяются смеси различных изомеров хлорированных дифеинлов со средней степенью хлорирования п от 3 до 6.

Проявление производят жидкой струйной обработкой при комнатной температуре. В зависимости от органической пленочной основы сухого ФПК для проявления применяют 0,15%-ный раствор NaOH [100] или хлорированные углеводороды (например, метил-хлороформ). При этом вымываются незасвеченные участки и под ними растворяется пленочная основа. Чем тоньше основа, тем слабее краевой эффект—растворение под краем слоя. Для снижения краевого эффекта необходимо контролировать температуру, давление струй растворителя и продолжительность (10—75 с) [101]. Гидравлическое давление остро направленных струй облегчает удаление продуктов растворения из засвеченной зоны.

Электроизоляционные жидкости на основе хлорированных углеводородов. Хлорированные углеводороды, или хлоруглево-дороды, получают в результате реакций взаимодействия соответствующих углеводородов (например, дифенила, бензола) с хлором. При этом происходит замещение части атомов водорода в молекуле углеводорода атомами хлора. Для получения широкого по значениям вязкости и другим хэра:сгеристикам ассортимента жидкостей используют смеси различных хлоруг-леводородов, отличающихся по своим физическим и электрофизическим свойствами.

Важным достоинством хлорированных углеводородов является их высокая стойкость к воспламенению. Некоторые из них используют даже как средства пожаротушения (четыреххлори-стый углерод, гексахлорбутадиен). Хлорированные углеводороды в силу своей полярности отличаются тем, что их электрические характеристики весьма чувствительны к случайным загрязнениям [1].

полостями и отверстиями и крупногабаритных деталей, а также для изделий, не стойких в щелочах. Органические растворители не могут быть применены для обезжиривания деталей, поверхность которых покрыта влагой, шлифовальной пастой, пылью и неорганическими веществами. В качестве растворителей применяют бензин, керосин, ацетон, дихлорэтан, трихлорэтан и другие хлорированные углеводороды.

Газовое травление пластин кремния представляет собой высокотемпературный процесс поверхностной обработки подложек хлористым водородом. На 11-3 показана зависимость скорости травления пластин крем-214

восстановления трихлорсилана SiHCl3. Его получают обработкой измельченного технического кремния сухим хлористым водородом при температуре 300 — 400 °С:

В состав установки входят шкафы газораспределения и управления, две рабочие камеры, скруббер и высокочастотный генератор. В центре установки расположен шкаф газораспределения, нижняя его часть соединяется со шкафом управления. Рабочие камеры, в каждой из которых имеется по одному вертикальному реактору, находятся по обе стороны от центральной части установки. Скруббер, предназначенный для сжигания отходящих газов, и генератор смонтированы как отдельные агрегаты. На установке УНЭС-2П-В можно проводить процессы: травление пла-пластин кремния хлористым водородом, наращивание эпитаксиальных слоев с электропроводностью п- или /7-типа и осаждение защитных пленок двуокиси кремния. Для наращивания эпитаксиальных слоев в установке применяют метод восстановления те-трахлорида кремния водородом. Реакция происходит на поверхности разогретых до температуры 1100—1300 °С кремниевых подложек. Водород участвует в реакции как реагент и как газ-носитель.

6) газовое травление подложек хлористым водородом; по истечении определенного времени прекращают подачу хлористого водорода в газовый поток и проводят продувку реактора водородом;

от ниобия и тантала молибден не подвержен водородному ох-рупчиванию в среде кипящих концентрированных соляной и серной кислот. Молибден и его сплавы применяют в оборудовании, используемом для осуществления реакций хлорирования и иодирования в вакууме и при высоких давлениях и температурах до 320° С (хлорирование) и до 560°С (иодирование). Среды, в которых проводят'реакции хлорирования, содержат обычно такие органические соединения, как спирты и эфиры, смешанные с серной кислотой, водой и хлористым водородом. Применение молибдена в э-тих случаях обусловлено также нечувствительностью молибдена к водородному охрупчив-анию, высоким температурам и агрессивным средам.

Образование трихлорсилана протекает через поверхностные соединения - продукты частичного хлорирования типа SiCln (где п = 1, 2, 3), которые образуются, например, при взаимодействии кремния с хлористым водородом или однохлористой медью [101, 102]. Эти соединения могут длительное время сохраняться на поверхности кремния и затем десорбируются [103].

Образовавшееся поверхностное соединение SiCl2 реагирует затем с хлористым водородом, образуя трихлорсилан SiHCl3, быстро десорби-рующийся с поверхности кремния. Поверхностные соединения типа SiCl2 были обнаружены экспериментально [101].

Образование тетрахлорсилана происходит, вероятно, по реакции взаимодействия трихлорсилана с хлористым водородом, а также при реакции диспропорционирования трихлорсилана: SiHClg + НС1 *± SiCl4 + + Н2; 2SiHCl3 ** SiH2Cl2 + SiCl4. Состав образующихся при гидрохлорировании хлорсиланов иллюстрирует 66 [103].

Роль меди как катализатора процесса можно понять на основании ранее изложенного механизма взаимодействия хлористого водорода и кремния. При взаимодействии с хлором или хлористым водородом медь окисляется с образованием соединения CuCl, которое переносит (является донором) хлор и инициирует образование поверхностных соединений - продуктов частичного хлорирования кремния SiCln.

где dT - диаметр частиц кремния после травления хлористым водородом, м; da - начальный эквивалентный диаметр частиц кремния перед травлением, м; рт - плотность кремния, кг/м3; т - длительность гидрохлорирования, с; W - удельная скорость гидрохлорирования кремния, кг/(ма • с) [по результатам экспериментов колеблется в пределах 1 0~4- 10~5 кг/(м2 • с) в температурном интервале 573-633 К].

Абсорбер - клапанная колонна, орошаемая охлажденным до 223-233 К тетрахлорсиланом. Для восполнения потерь холода имеются два фреоновых теплообменника, в которые поступает жидкий продукт со специальных тарелок абсорбера на охлаждение. Жидкий трихлорси-лан, насыщенный в колонне трихлорсиланом, хлористым водородом и дихлорсиланом, поступает в теплообменник для рекуперации холода, а оттуда в ректификационную колонну. В колонне осуществляется разделение тетрахлорсилана и трихлорсилана. Трихлорсилан, хлористый водород и дихлорсилан концентрируют в верхней части колонны и отбирают, как целевой продукт, а тетрахлорсилан собирается в кубе колонны. Часть паров тетрахлорсилана из куба колонны поступает в холодильник, расположенный на верхней отметке, где они конденсируются, а конденсат самотеком подается в холодильник, где рекуперируется холод тетрахлорсилана, прошедшего через абсорбер, затем