Лекція №6
● чотирихлористий вуглець (tкип=70˚С). CCl4 – майже не токсичний.
● бензин марки „калоша” – вузький спектр. Очистка проводиться ватою або змиванням.
2.1.2 Механічна обробка
2.1.2.1 Шліфування
2.1.2.2 Крацування
Крацування – це обробка металевими щітками що обертаються (щітки латунні)
В результаті крацування:
1) Видаляються продукти хімічної взаємодії.
2) Розвивається мікрогеометрія.
2.1.3 Видалення жирів органічного походження
Для видалення жирів органічного походження здійснюють очистку в лужних розчинах, при цьому має місце реакція очищення в наслідок якої утворюються розчинні в воді колоїдні розчини.
З метою інтенсифікації процесу використовують електрохімічне знежирення, при цьому в якості електроліту використовується – лужний розчин.
2.1.4 Декопіювання
Декопіювання – це легке травлення в слабких розчинах кислоти або хромбіку (K2Cr2O2+H2SO4 або Na2Cr2O7+H2SO4) .
Мета декопіювання:
1) Утворення мікро рельєфу ( травлення по кристалічним границям ).
2) Видалення не металевих з’єднань.
2.1.5 Промивка в дистильованій неіонізованій воді
2.1.6 Сушка
Сушка (в ізопропіловому спирті) – не дає утворюватись окислам.
Всі ці операції необхідні для забезпечення адгезії фоторезисту. В цьому полягає основний недолік фотохімічного способу.
Після всіх цих операцій на плату наносять фоторезист. Якщо фоторезист наносять не спочатку то зберігають ці плати в спеціальних шафах (ексікаторах) терміном не довше однієї доби.
Олеум (концентрована сірчана кислота) – поглинає вологість і залишки кисню.
2.2 Нанесення фоторезисту
Фольгу покривають тонким 2-3 мкм шаром фоторезисту. Фоторезист позитивний або негативний.
Перший фоторезист – альбумім, який під дією ультрафіолетового опромінення утворює кислотостійку плівку.
Потім фоторезист на основі полівінілового спирту (П.В.С.) + біхромат амонію ( (NH4)2Cr2O7, K2Cr2O7, Na2Cr2O7).
П.В.С. – це термопластичний полімер який у воді утворює калоїдний розчин.
Колоїдний розчин – дисперсна система що займає проміжний стан між емульсіями та суспензіями з одного боку та дійсними розчинами з другого боку.
Дисперсна система – система в якій одна речовина(1-ша) подрібнена та розподілена у вигляді менш дрібних частинок в іншій речовині(2-ій).
Дисперсна фаза – 1-ша речовина.
Дисперсне середовище – 2-га речовина.
В якості міри дисперсності часто використовують:
D=1/(2·r);
де r – радіус дисперсної частки.
Для колоїдних розчинів значення D=104...106, що відповідає розміру часток від 0.1мкм до 1нм.
Суспензії та емульсії мають розмір часток >0.1 мкм.
Д
ійсні
розчини мають розмір часток від 1нм до
одиниць атомів (молекул).
В колоїдних розчинах частки дисперсної фази оточені подвійним електричним шаром іонів – ці частки називаються міцелами.
За рахунок вибіркової адсорбції, поверхневого шару іонів міцела має електричний заряд.
Всі міцели мають заряд однакової полярності.
При цьому в колоїдних розчинах сили гравітації менше відштовхуючих електростатичних сил.
ζ – електрокінетичний потенціал (дзета потенціал) – різниця зарядів між подвійним шаром .
Чим > ζ, тим більша агрегативна сталість системи, при цьому дисперсійне середовище не може бути електролітом, тому що відбувається нейтралізація дзета потенціалу.
Для зменшення агрегативної стійкості необхідно понизити ζ , для цього в колоїдний розчин вводять електроліт.
Введення електроліту в кількості більше критичної величини викликає коагуляцію (злипання часток), і золь (колоїдний розчин) переходить в гель. Гель не розчиняється в дисперсійному середовищі.
Дисперсійне середовище фоторезисту – це дистильована та деіонізована вода.
Дисперсійна фаза – полівініловий спирт.
Перед використанням П.В.С. в якості фоторезисту в нього додають електроліт((NH4)2Cr2O7, K2Cr2O7, Na2Cr2O7). Додають електроліт в кількості менше критичної величини. При цьому ζ зменшується і як наслідок збільшується чутливість фоторезисту до опромінення, що прискорює процес коагуляції під дією світла. Чим < λ тим швидше коагуляція.
Таким чином:
Колоїдна частка має заряд який визначається дзета потенціалом. Тому полімер має структуру – золь. При додаванні електроліту утворюється структура – гель. Для отримання фоторезисту на основі П.В.С. в розчин П.В.С. додають електроліт. Кількість електроліту вводять не до повної полімеризації. Існує поняття критична маса електроліту – це мінімальна маса електроліту при якій відбувається повна полімеризація. В П.В.С. електроліт вводять до критичної маси, щоб залишок ζ зняти опроміненням. На практиці П.В.С. розчиняють заздалегідь, а електроліт вводять безпосередньо перед роботою, тому що час життя після введення електроліту в темній посудині (кімнаті) складає не більше 1...2 суток.
Наносять фоторезист різними способами (занурення, розпилення). Сушать в центрифугах (розміщених вертикально).
Товщина фоторезисту 2...3 мкм. Час зберігання після сушки не більше суток
2.3 Експонування
Експонувáння (опромінювання, засвічення) — процес опромінювання світлом фоточутливого матеріалу.
Експонування – здійснюється в спеціальних камерах.
