Природа процессов травления

Природа процессов травления. Травление полупроводников можно рассматривать как частный случай коррозии материалов. Поэтому для объяснения процессов травления используются положения теории коррозии. Теории, объясняющей с единой точки зрения разнообразные виды травления, до сих пор нет. Взгляды, которые объединяются под названием химической, электрохимической, молекулярно-кинетической и другой теорий обычно описывают или какую-то группу процессов, или рассматривают какие-то стороны процесса, абстрагируясь от других. [c.276]

При одностороннем анодном вытравливании рисунка печатных плат в нейтральных растворах существует опасность нарушения электрического контакта токоподвода с вытравливаемыми участками в конце процесса травления следствием этого является неполное удаление металла с инертной подложки платы. Это затруднение может быть преодолено при использовании для анодного травления раствора с окислителями, реагирующими с вытравливаемым металлом. В этом случае процесс травления металла будет протекать параллельно за счет как анодного, так и химического процессов. В конечный период процесса вытравливание небольших оставшихся участков металла на плате, потерявших электрический контакт с токоподводом, пройдет путем их взаимодействия с раствором. Подобный смешанный метод травления позволяет интенсифицировать процесс, так как химическое травление, имеющее электрохимическую природу, протекает с катодным контролем, обладая большими резервами по анодной стадии. [c.254]

Жидкие растворы играют громадную роль в жизнедеятельности организмов. Они находят самое различное применение в практике в технологии получения полупроводников и полупроводниковых приборов, в очистке веществ, в гальванических процессах получения и очистки металлов, в работе химических источников тока, в процессах травления металлов и полупроводников и т. д. Для нас особое значение будут иметь водные растворы электролитов. Но и неводные растворы играют большую роль в теории и практике. Неводные растворители применяют для обезжиривания и для удаления всяких органических загрязнений с поверхности полупроводников и металлов перед их травлением, перед осаждением покрытий и т. д. Такими растворителями являются спирты, ацетон, трихлорэтилен и др. В природе, в лабораториях, в заводской практике постоянно приходится иметь дело с растворами. Чистые вещества встречаются гораздо реже. Громадное число реакций протекает в жидких растворах. [c.148]

Процесс удаления окислов с поверхности металлов путем обработки изделий в растворах кислот, щелочей или солей называется травлением. Необходимость удаления окислов перед нанесением покрытий очевидна, так как в процессе технологической обработки металлов, при сварке, в промежутках между отдельными этапами производства металл покрывается окислами. Состав и состояние окислов и окалины на металлах существенно отличаются в зависимости от природы металла, способов его предварительной обработки и дальнейшей обработки. [c.125]

Зависимость между составом травильного раствора, температурой, продолжительностью обработки и природой пластмассы всегда крайне сложная, поэтому оптимальные режимы травления и состав раствора для данной пластмассы могут быть установлены только на основе многочисленных опытов и испытаний. В процессе травления пластмассы требуется периодически или непрерывно регулировать состав раствора, а иногда и изменять режим травления. Отсюда понятна необходимость обеспечения заданных режимов травления, как одной из важнейших стадий, в частности, в технологии гальванической металлизации пластмасс. [c.37]

Важной проблемой при применении в качестве травильного раствора хромовой смеси является его регенерация. В процессе травления шестивалентный хром восстанавливается до трехвалентного, который уже не обладает травильным действием, т. е. эффективность обработки постепенно снижается. Следовательно, концентрация шестивалентного хрома в травильном растворе имеет свои верхний и нижний пределы и оптимальное значение, которое зависит — при данной температуре и продолжительности обработки — от концентрации серной кислоты, природы пластмассы, метода и режима переработки. [c.145]

Помимо концентрации фторида, большое значение в процессах травления имеет природа применяемой кислоты. Наибольшие скорость травления и потери металла наблюдаются в солянокислой ванне, наименьшие — в ванне с азотной кислотой. [c.136]

Процесс травления окалины на титане является электрохимическим по своей природе и хорошо укладывается в представление о действии микроэлементов типа пленка — пора. [c.144]

При травлении поверхности кристаллов в реакцию вступают не только атомы вещества кристалла, но и примеси, которые присутствуют на поверхности и переходят в раствор в виде молекул различных соединений. Кинетика реакций растворения и природа образующихся соединений могут зависеть от целого ряда факторов, например от концентрации кислорода, растворенного в водном растворе, температуры раствора, освещения поверхности кристалла и т. п. Это говорит о том, что кинетика процессов травления может быть чрезвычайно сложной и трудной для изучения. [c.401]

При кислотном травлении возможно параллельное течение различных по своей природе процессов а) химическое и электрохимическое растворение самой окалины б) химическое и электрохимическое растворение металла, находящегося на дне не-сплошности окисного слоя в I, II периодах и на всей поверхности образца в III, IV периодах в) механический отрыв окалины водородом, выделяющимся при травлении. [c.74]

Так, например, в химической теории обсуждается природа процессов взаимодействия поверхности полупроводника с жидкими неэлектролитами или сухими газами в условиях, когда жидкость (влага) на поверхности не конденсируется. Травление сухими газами получило название газового травления. [c.276]

На энергию активации влияют дислокации и другие дефекты кристаллической структуры, обладающие избыточной упругой энергией деформации. Они снижают энергию активации. Эти дефекты структуры часто являются местами скопления примесей. Основной процесс травления осложняется дополнительными взаимодействиями из-за образования локальных гальванических пар, в которых роль микроэлектродов могут играть скопления примесных атомов. Таким образом, скорость реакции травления сильно зависит от состояния поверхности, температуры, концентрации реагентов и природы реагирующих веществ. [c.281]

В практике борьбы с коррозией замедлители находят широкое применение главным образом в системах, работающих с постоянным или мало обновляемым объемом раствора, например в некоторых химических аппаратах, системах охлаждения, паровых котлах и т. п. Особенно большое применение находят замедлители в процессах травления металлов с целью удаления с поверхности окалины или ржавчины. В этих случаях правильно составленные растворы для травления (кислота с добавлением замедлителя), хорошо растворяя ржавчину или окалину, почти не действуют на металл. Это обстоятельство может считаться косвенным указанием на электрохимическую природу действия большинства замедлителей, т. е. тормозящее их действие на катодные и анодные процессы при растворении металла и сравнительно малое влияние их на химический процесс растворения окалины. [c.270]

Значительное влияние на защитное действие ингибиторов могут оказывать и другие окислители [81, с. 91 . Известно, что в травильных процессах, накопление трехвалентного железа приводит к снижению эффективности большинства ингибиторов травления. В табл. 15 показано влияние ионов Fe + и нитробензола на эффективность ингибиторов различной природы (катионного, анионного, молекулярного типов). [c.55]

Таким образом, механизм травления поверхности кристаллов ИАГ при выращивании кристаллов в условиях вакуума подтверждает предположение об эвтектической природе соединений, протравливающих бороздки на поверхности кристаллов. Это позволило предложить способ травления кристаллов ИАГ в расплавах смеси оксидов иттрия и алюминия. Определены оптимальные составы и режимы обработки для селективного травления кристаллов ИАГ. Показано, что разработанный способ травления позволяет получать большую информацию о процессе кристаллизации ИАГ по сравнению с известными методами селективного травления этого кристалла. [c.225]

В книге изложены результаты работ авторов, а также литературные данные по реакциям эмульсионной полимеризации, гемолитического цепного и ферментативного окисления углеводородов, а также эмульсионного травления клише с точки зрения влияния природы эмульсий, наличия поверхностно-активных стабилизаторов на кинетику протекания процессов. [c.2]

В несколько другом аспекте следует рассматривать химические реакции, протекающие в эмульсионных системах с участием твердой фазы, как это было показано в главе V на примере реакции эмульсионного травления клише. В подобных системах важную роль играет подвижность адсорбционных слоев ПАВ или их мицелл на поверхности твердой фазы. К сожалению, в настоящее время почти не исследована роль солюбилизации углеводородов в этих процессах. Между тем выяснение влияния солюбилизации на процесс эмульсионного травления клише и другие подобные процессы, протекающие с участием твердой фазы (а оно несомненно существует), приведет к дальнейшему расширению наших познаний их природы и механизма, что, в свою очередь, повлечет за собой более рациональный подход к управлению ими. [c.140]

Приведенная диаграмма убедительно подтверждает наше предположение о катодной природе снижения пластичности стали при ее травлении и в электролите или при других коррозионных процессах, проходящих без приложения электрического напряжения извне. [c.84]

Наряду с микроскопическим исследованием травленых шлифов наблюдение самого процесса охлаждения сплава дает представление о природе происходящих при остывании сплава изменений и, следовательно, V о характере получающихся при за- [c.610]

Детально разработан метод оценки совершенства монокристаллов кремния путем травления [74]. Документированы фотографиями типичные ямки и особенности травления, обусловленные дислокациями, малоугловыми и большеугловыми границами зерен, скольжением, двойниками, поликристаллической природой материала. Описаны в деталях травители, порядок их приготовления, процесс травления и способы обработки результатов. [c.46]

Наибольшее практическое значение приобрело травление в гальванической металлизации пластмасс. Эта операция в значительной степени определяет качество получаемых покрытий и эффективность всего процесса металлизации. Особенно важно правильно подобрать состав травильного раствора в зависимости от природы и структуры пластмассы. Травление должно обеспечивать прочное сцепление пластмассы с осажденным слоем металла. В ряде случаев применяют травление в органических реактивах, особенно растворителях, неравномерно протравливающих поверхность пластмассы. [c.35]

Возникновение электрохимии полупроводников как новой главы теоретической электрохимии обусловлено двумя основными причинами. Во-первых, многие электрохимические процессы, протекающие на границе электрод — электролит, совершаются фактически на поверхности, обладающей полупроводниковыми свойствами, со всеми особенностями, присущими такого рода материалам. Проводимость этих поверхностных слоев — окислов металлов, их гидридов, интерметаллических соединений и т. п.— по своей величине лежит между проводимостью металлов и диэлектриков. Она чувствительна к внедрению в основной слой следов примесей и в противоположность металлам увеличивается с температурой. Прохождение тока через полупроводники в общем случае осуществляется электронами (п-проводимость) или дырками, т. е. вакансиями, оставшимися после ухода электронов в другую энергетическую зону (р-проводимость). В отличие от металлов, в полупроводниках вблизи их поверхности раздела с другими фазами имеется широкая область объемного заряда, что значительно усложняет картину двойного электрического слоя. Выяснение кинетики многих электрохимических реакций (процессы в химических источниках тока, анодное растворение металлов и т. п.) становится поэтому невозможным без разработки электрохимии полупроводников. Во-вторых, в самой технологии получения полупроводниковых материалов, идущих на изготовление радиотехнических приборов, солнечных батарей и т. п., важную роль играют процессы, являющиеся по своей природе электрохимическими. К ним относятся, например, анодное и обычное травление полупроводников, осаждение тонких слоев металла на поверхность полупроводников и др. [c.491]

Экспериментальное подтверждение электрохимической природы процесса травления титана было получено на модели микроэлемента Ме — травильный раствор — окалина, где при помощи электрохимических данных (сила тока, потенциал) можно составить представление о работе микропары. Конструкция экспериментальной установки для этих исследований была заимствована из исследований Г. В. Акимова [8]. [c.134]

Из данных табл. 3 также следует, что добавка 1ЯаС слабо влияет на эффективную эь ергию активации растворения стали 1Х18Н9Т в И 2804 и резко снижает энергию активации процесса травления образцов этой стали с окалиной. Это позволяет предположить, что в первом случае реакции, определяющие скорость процесса, не меняют своей природы, в то время как при травлении окалины химическая поляризация переходит в концентрационную, которой соответствуют низкие значения энергии активации. [c.99]

ПОЛИВИНИЛОВОГО спирта и бихромата. Эмульситон отличается от других смол по своей гидрофильной природе, что и обеспечивает хорошую адгезию защитного покрытия к поверхности SiOj, а это в свою очередь увеличивает продолжительность процесса травления. [c.591]

В книге изложены основы химии полупроводников, включая представления о зонах валентной, проводимости, природе химической связи, нарушении стехиометрического состава и фазовых свойствах полупроводников, а также физико-химический анализ полупроводниковых систем. Описаны методы получения поли- и монокристаллов полупроводниковых материалов, их химические, физико-химические, зласгрические и оптические свойства. Наряду с элементарными по гу-проводш1ками (германием, кремнием и др.) подробно исследуются многочисленные бинарные полупроводниковые соединения, а такж некристаллические полупроводники (стеклообразные и жидкие). 05-суждены современные методы очистки и контроля чистоты полупроводниковых материалов, а также рассмотрены- процессы травления полупроводников. [c.2]

Внешний вид поверхности после травления определяется агрессивностью среды, режимом травления и природой подвергаемой травлению поверхности. При погружении кристалла в растворяющую жидкость разрушение его поверхности начинается одновременно во многих точках. Если травитель действует сильно, кристалл растворяется быстро, грани его как бы смываются онвекционнымн потоками жидкости. Это используется в процессе полирования. [c.290]

Травление поверхности (обычно предварительно обезжиренной) производят для удаления с нее слоя окалины, ржавчины и др. продуктов коррозии. Выбор состава для травления зависит от природы металла и удаляемых продуктов. С углеродистых сталей окалину удаляют в 20%-ном р-ре H2SO4 при 70—80 °С или 18—20%-НОМ р-ре НС1 при 30—40 °С. Продолжительность процесса в обоих случаях 10—30 мин. Во избежание образования на поверхности металла травильных раковин в р-р вводят 1—3% ингибитора кислотной коррозии. По окончании процесса поверхность нейтрализуют 3—5%-ным р-ром Naj Oa и промывают водой. Травление проводят обычно в ваннах, стенки и днище к-рых защищены кислотостойким материалом (свинцом, винипластом и др.). При использовании струйных агрегатов скорость травления увеличивается в 3—5 раз. Имеются составы для одновременного обезжиривания и травления стальных деталей. [c.6]

Дополнительные сведения удается получить, изучая распределение элементов в поверхностных слоях образца, формирующихся в процессе избирательного растворения. Для этого образец подвергают равномерному послойному травлению с последующим селективным анализом растворов. Селективны анализ основан на измерении спектра излучения, причем по энергии излучения рудят о природе, а по интенсивности - о количестве определяемого элемента. [c.202]

В процессе изучения внутренней морфологии синтетического кварца методами травления и термодекорирования в различных пирамидах роста кристаллов были обнаружены линейные дефекты, во многом сходные с так называемыми голубыми лучами , встречающимися довольно часто в кристаллах горного хрусталя. В дальнейшем были выяснены условия образования подобных дефектов в синтетических кристаллах и поставлены специальные ростовые опыты с целью воспроизведения линейных дефектов в контролируемых условиях. На основании полученных данных задолго до применения рентгенотопографических методов выявления структурных несовершенств синтетического кварца был сделан вывод о дислокационной природе линейных дефектов в синтетических и природных кварцах, подтвержденный в дальнейшем результатами систематических рентгеноскопических определений. [c.163]

Эффективность металлизации и качество металлизированных изделий в основном зависят от эффективности травления. Травление — это химический процесс, протекающий на поверхности пластмассы, сопровождаемый изменением ее структуры и физико-химических свойств появляются микроуглубления и микропоры -размером в несколько микрометров, увеличивается твердость поверхностного слоя возрастает количество полярных групп (до 10 —10 м ). Травление по своей природе родственно таким процессам, как коррозия, выщелачивание, выветривание, и подчиняется 7ем же общим закономерностям топохимических реакций с массоперенссом. [c.42]

При очистке металлических поверхностей для травления обычно применяется ваниа, состоящая из водного раствора кислоты, приче.м природа и концентрация кислоты определяются природой обрабатываемого металла и желательным эффектом. Добавка окислителя к ванне может служить самым различным целям так, окислитель может способствовать образованию и 1 металле более блестящей или слабее окисляемой пленки, возможно за счет того или иного пассквирующего действия, или же повысить скорость или эффективность операции травления, например за счет деполяризующего действия (стр. 496). В различных операциях травления и снятия слоя металла, применяемых, например, в металлургических лабораториях, можно использовать перекись водорода и перекнсные соединения [72]. С применением ванн для травления близко соприкасаются различные процессы глянцевого травления для сообщения повышенной гладкости и увеличения отражательной способности поверхностей металлов. Такого рода ванны обычно представляют собой растворы кислот, часто содержащие окислитель, иапример перекисное соединение. Выпущены различные технические бюллетени, в которых приводятся более подробные данные об обработке поверхностей металлов и даются необходимые ссылки на литературу ]73]. [c.495]

Эффективные энергии активации травления окалины и растворения стали в 8 о-ной Нг504 довольно высоки и близки друг к другу. Это указывает на то, что имеет место химическая поляризация и контролирующие стадии процесса не меняют своей природы. [c.99]

Травление — процесс удаления продуктов коррозии и оксидных соединений с поверхности металла путем растворения их в кислотах или растворах щелочей. Обычно пленка оксидных соединений или других продуктов коррозии образуется на поверхности металлов под воздействием окружающей среды. В зависимости от природы металла это могут быть соединения железа, меди, цинка, алюминия и др. Оксидная пленка может появляться также в результате предварительной обработки металла, например, поверхность стали после термической обработки покрывается толстым слоем окалины, которая состоит из смеси оксидов FeO, РегОз, Рез04. [c.159]

По результатам 10-летних испытаний соединений металлов на эпоксидных клеях можно заключить [13], что способ подготовки металла влияет на атмосферостойкость больше, чем тип клея. Лучшие результаты как для алюминия, так и для стали дает травление в серной кислоте с хромпиком (пиклинг-процесс). Плакирование алюминия снижает атмосферостойкость. Скорость расслаивания клеевого шва в случае неплакированных сплавов составляет 0,425 мм/год, а для плакированных сплавов—1,3 мм/год и пропорциональна корню квадратному из времени [35]. По результатам испытаний соединений различных алюминиевых сплавов иногда считают [35], что расслаивание клеевых швов имеет электрохимическую природу. Для стали может быть использовано фосфа-тирование (табл. 7.3). [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология