Органических растворителей

Обезжиривание изделий проводят в растворах щелочей или в органических растворителях (ацетоне, бензине, спирте, четырех-хлористом углероде, фреоне, спиртобензиновых и спиртофреоно-вых смесях) путем протирки, погружения, распыления, обработки в паровой фазе или в ультразвуковой ванне. Современное оборудование для очистки имеет блочно-модульную конструкцию с программным управлением. Обычно оно снабжается устройствами для регенерации моющих средств и сушки изделий. Эффективным методом сушки является центрифугирование.

Свойства, режимы склеивания и особенности применения наиболее часто встречаемых клеев приводятся в отраслевых стандартах. Технологический процесс склеивания состоит из следующих операций: подготовки поверхности деталей, приготовления клея, склеивания и контроля качества соединения. Перед склеиванием детали тщательно очищают от загрязнений, используя обезжиривание в органических растворителях или механическую обработку (гидроабразивную, шлифование). Отдельные материалы для улучшения адгезии подвергаются специальной химической обработке, например: полиэтилен — в хромовой смеси, фторопласт 4 — в растворе уксусно-кислого калия или в натрийнафталиновом комплексе и др.

Смолы - применяемое в практике, хотя и не вполне строгое научное название обширной группы материалов, характеризующихся как некоторым сходством химической природы (это сложные смеси органических веществ, главным образом высокомолекулярных), так и некоторыми общими для них физическими свойствами. При достаточно низких температурах смолы - это аморфные, стеклообразные массы, более или менее хрупкие. При нагреве смолы (если только они ранее не претерпевают химических изменений) размягчаются, становясь пластичными, а затем жидкими. Применяемые в электроизоляционной технике смолы большей частью не растворимы в воде и мало гигроскопичны, но растворимы в близких по химической природе органических растворителях. Обычно смолы обладают клейкостью и при переходе из жидкого состояния в твердое (при охлаждении расплава или при испарении летучего растворителя из раствора) прочно прилипают к соприкасающимся с ними твердым телам.

ности, но и определять расположение загрязнений и их площадь с достаточной степенью точности. Для удаления органических загрязнений применяют отмывку в органических растворителях или в их парах. Вначале неполярные загрязнения отмывают в неполярных или слабополярных растворителях: бензоле, толуоле, пара- или метаксилоле, четыреххло-ристом углероде, некоторых фреонах; затем полярные - в спиртах, кетонах (ацетоне), трихлорэтилене С2НС13 и др. Иногда целесообразно производить одновременное удаление органических неполярных и полярных загрязнений в смесях полярных и неполярных растворителей. С помощью обработки поверхности в минеральных кислотах можно удалить ионные химические загрязнения за счет перевода их в растворимые в воде соли с последующей отмывкой в деионизован-ной воде (табл. 2.6). Например, за 25 мин в 6 н. растворе хлористоводородной кислоты можно удалить 99% ионов Na+ и почти 100% ионов 1п3 + .

Удаление экспонированных участков негативных резистов производят в органических растворителях, часто в тех же, на основе которых был составлен фоторезист.

Удаление фоторезиста- завершающая операция технологического процесса фотолитографии, которая во многом определяет качество выполнения последующих циклов: диффузии, окисления, металлизации. Удаляют фоторезист деструкцией полимера кипячением в серной кислоте; обработкой в органических растворителях; плазмо-химическим, термическим или фототермическим методами, результатом которых является окислительная деструкция в кислороде или в кислородсодержащих газах. Растворение фоторезиста в серной

Часто стекло получают предварительно в виде мелкодисперсной суспензии или коллоидного раствора в органических растворителях (например, в высших спиртах). Раствор или суспензию наносят на поверхность подложки аэрозольным методом и после оплавления при 600 — 700 °С получают тонкий (до 0,1 мкм) однородный слой. Свинцово-силикатные стекла получают путем окисления предварительно напыленного на поверхность SiO2 слоя свинца с последующей термообработкой системы PbO-SiO2 при 800 °С.

Перед операцией отмывки полупроводников в органических растворителях сначала механическим путем удаляют остатки наклеечных материалов — мастик (пицеин, эпоксидные смолы и др.) с оборотов полупроводникового производства, остающихся на них после резки монокристаллов на станках. Затем полупроводники помещают в «корзины» из нержавеющей стали или фторопласта и погружают в нагретый растворитель. Чем выше его температура, тем больше скорость гетерогенного процесса растворения, которая возрастает также при перемешивании растворителя. Особенно эффективным является вибрационное-перемешивание, осуществляемое с помощью ультразвукового вибратора, присоединенного к содержащей растворитель ванне.

Непременным условием прочности сцепления наносимого слоя с основным1 металлом является чистота поверхности последнего. Поэтому перед электролизом производят тщательное удаление с изделий малейших следов грязи, окислов, жира. Для этого их обезжиривают обычно в горячих растворах щелочей или в органических растворителях — керосине, бензине. Для удаления окислов и грязи изделия подвергают травлению в серной или соляной кислоте, а для получения гладких поверхностей — шлифовке и полировке. Последнюю операцию повторяют и после покрытия, если из декоративных соображений необходимо получить блестящую ПОВбрХНОСТЬ, так как изделия из ванн обычно получаются матовыми.

После механической обработки на поверхности полупроводниковых пластин и кристаллов остаются различные загрязнения, которые можно разделить на органические — сплошные тонкие пленки или отдельные частицы (остатки наклеечных материалов, жидкой фазы алмазных суспензий и паст, жировые и др.) в виде ионов металлов, осаждающихся из воды, щелочей, входящих и состав полирующих суспензий, металлической основы режущих дисков, шлифовальников; механические — частицы абразива и отходов обработки, пыль, волокна полировальников и др. Даже самые незначительные загрязнения на поверхности полупроводниковой подложки могут явиться при-, чиной брака при выполнении последующих технологических операций го формированию схемотехнических элементов. Поэтому пластины после механической обработки подвергаются очистке в моющих средах. Органические загрязнения удаляют в органических растворителях, ионные —• в концентрированных кислотах, механические — в потоке деионизированной воды. Контролируют качество очистки поверхностей пластин прямыми и косвенными физико-химическими методами (масс-спектрометэическими, радиохимическими и др.).

Хлористый сульфурил S02C12, оксихлорид фосфора РОС13, а также растворы двуокиси серы SO2 в органических растворителях, входящих в состав неводных электролитов, восстанавливаются на углеродном электроде аналогично хлористому тионилу.

После механической обработки на поверхности деталей остаются загрязнения, без удаления которых невозможно выполнять дальнейшие технологические операции, в том числе нанесение токопроводящих и защитных покрытий. Качество очистки деталей обеспечивает получение заданных параметров функциональных узлов. Еще более сложными являются вопросы промывки собранных узлов и блоков аппаратуры, удаления остатков паяльных флюсов и других загрязнений, влияющих на надежность аппаратуры. Совершенствование технологии очистки поверхности деталей и промывки узлов идет в последние годы по пути замены взрывоопасных, легковоспламеняющихся и токсичных органических растворителей водными растворами синтетических моющих препаратов и щелочных обезжиривающих растворов, а снижение трудоемкости очистных операций достигается за счет применения конвейерных, карусельных моечных машин, ультразвуковых ванн, центрифуг, установок с механизмами вибрационного качания и др.

После нанесения проводится сушка и вжигание пасты. При сушке (120—200° С) происходит удаление летучих органических растворителей. Лучше использовать инфракрасную сушку. При других методах сушки на поверхности слоя пасты может образоваться корка, препятствующая выходу летучих веществ, вследствие чего после вжигания пленка может быть пористой и содержать раковины.

Свойства анодного оксида зависят также от состава электролита. В качестве электролитов обычно используют составы на основе органических растворителей с минимальным содержанием воды; могут быть использованы высшие спирты, гликоли, глицерин. Для регулирования проводимости электролита вводят HNO3) H3PO4, NaOH, NaNO2 и др. Анионы этих соединений принимают участие в электрохимических процессах в роли окислителей.

Большинство органических растворителей горюче, образует с воздухом взрывоопасные смеси, а некоторые из них токсичны. С этих позиций более предпочтительны фреоны, тетрахлорэтилен и 1,1,1-трихлорэтилен, обладающие мало» токсичностью и взрывобезопасностью, высокой растворяющей и очищающей способностью. Применение, например,. фреона-113 (точка кипения 47,6°С, плотность 1,57 г/см3) обеспечивает такую очистку поверхности полупроводников,. которая позволяет отказаться от последующих операций: химического травления и промывки в деонизированнои воде.

5.18. Схемы устройств для промывки подложек полупроводников в парах органических растворителей (а) и в токе деионизован-ной воды (б):

органических растворителей. Однако при повышенной температуре полиэтилен заметно окисляется на воздухе, что сопровождается повышением tg б и снижением механической прочности. Действие прямой солнечной радиации ускоряет старение полиэтилена. Небольшая добавка сажи ослабляет вредное действие солнечных лучей без заметного влияния на электрические параметры полиэтилена. Старение полиэтилена замедляют добавки некоторых химических соединений, являющихся стабилизаторами. Наличие трех разновидностей полиэтилена и возможность их смешения друг с другом, а также с другими полимерами, например с полипропиленом или полиизобутиленом, позволяет

Однако в большинстве случаев оказывается достаточным обычное обезжиривание в парах органических растворителей: толуола, трихлорэтилена, четыреххлори-стого углерода и т. п. Выбор того или иного растворителя производится исходя из требования максимальной степени очистки при минимальном воздействии паров растворителя на микрорельеф материала подложки.

и называется полиэтилентерефталатом. В СССР этот полимер называется лавсаном, в США — дакроном или майларом, в Великобритании — териленом. Пленки и нити лавсана применяют в производстве конденсаторов и в качестве пазовой изоляции электрических машин, а также для производства синтетических бумаг. Прочность пленок из лавсана в 10 раз выше, чем из полиэтилена (до 290 МПа). Они имеют высокую электрическую прочность (до 180 МВ/м) и повышенную нагревостойкость (длительная рабочая температура 120— — 130 °С). Лавсан отличается стойкостью к подавляющему числу органических растворителей. По диэлектрическим показателям лавсан относится к слабополярным диэлектрикам и отличается высокими диэлектрическими свойствами.

В результате механической обработки на поверхности пластин появляются различного рода загрязнения: абразивные частицы, пыль, жировые покрытия, масляные пленки, остатки клеящих материалов и т. д. Характер загрязнений обусловливает способы очистки пластин. Химическая обработка состоит из следующих основных этапов: обезжиривания, травления, промывки деиони-зированной водой, сушки. Обезжиривание пластин применяют для удаления загрязнений, химически несвязанных с полупроводниковым материалом. Обезжиривание осуществляется с помощью органических растворителей. Наиболее часто используют толуол, ацетон, дихлорэтан, трихлорэтилен, бензол, спирт, четереххло-

Нитроклей АК-20 — раствор нитроцеллюлозы и смолы в смеси органических растворителей и пластификаторов. Применяется главным образом для приклеивания ткани к древесине.

'Клей «Геркулес» — раствор триацетат целлюлозы (кинопленки) в смеси органических растворителей. Применяется для склеивания кожи, бумаги и ткани. • . ' .