Материаловедение в микроэлектронике
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 127 128 129 130 131 132 133... 140 141 142
|
|
|
|
В реальных даже очень чистых полимерах содержатся дефекты структуры и аномалии молекулярного строения, которые обладают хромофорными свойствами. К таким дефектам и аномалиям относятся двойные связи на концах макромолекулы, карбонильные группы, возникающие при окислении, и т. п. Наличие таких дефектных хромофоров приводит к тому, что многие технические полимерные материалы поглощают излучение с Хф^ЗОО нм. Поэтому они оказываются в сфере фотохимического воздействия солнечной радиации, достигшей поверхности Земли. Ультрафиолетовое облучение вызывает два основных эффекта, которые необходимо учитывать. Первый из них, связанный с облучением радиацией с Яф300 нм, состоит в разрушении химической связи между атомами макромолекулы. Второй, важный с практической точки зрения эффект заключается в активации фотоокислительных реакций при засветке излучением с А.ф300 нм. Максимальное разрушающее воздействие на некоторые полимеры оказывает свет с длиной волны А,ф= —300 нм для полиэтилена, Яф=370 нм для полипропилена, А,ф=310'нм для ПВХ, Яф=318нмполистирола и т.п. Энергия, выделяющаяся при поглощении кванта, если она не расходуется на отрыв валентного электрона, может передаваться соседним атомам или расходоваться в различных превращениях, имеющих физическую и химическую природу. Переход электрона после поглощения кванта в основное состояние может происходить с испусканием кванта (явление флюоресценции и фосфоресценции). Возможен также безызлучательный переход в основное состояние. В этом случае энергия передается соседним атомам и рассеивается тепловым движением молекулы. В общем случае все реакции деструкции или сшивания начинаются с фотовозбуждения молекулы и разрушения химической связи. В результате разрыва связей образуются активные в химическом отношении радикалы. Наличие подобных радикалов стимулирует последовательность "темновых" элементарных реакций, которые интенсивно протекают даже после прекращения облучения. Поскольку каждая молекула находится в окружении других молекул, для устойчивого существования радикалов после обрыва связи недостаточно кванта с энергией, равной пороговому значению разрыва связи Ёп. Если энергия кванта расходуется на разрыв связи полностью, оба радикала, зажатые окружающими молекулами, не смогут разойтись достаточно далеко друг от друга. В этом случае вероятность быстрой их рекомбинации с восстановлением связи достаточно велика. Из-за наличия такого "клеточного" эффекта для устойчивого образования большого количества свободных радикалов требуется энергия Еф, существенно превосходящая пороговую [126]. Энергия, равная разности энергий Еф—Еп, расходуется на выталкивание радикалов за пределы молекулярной клетки, в которой произошел разрыв связи [126]. Кроме прямых фотохимических реакций, когда полимер поглощает свет и участвует во вторичных фотохимических превращениях, могут иметь место также сенсибилизированные фотохимические реакции. В этих реакциях поглощение света происходит в специально введенной примеси — сенсибилизаторе. Энергия от сенсибилизатора передается полимерной молекуле и стимулирует протекание вторичных превращений. Фотодеструкция может дать начало различным реакциям: статистического распада макроцепи или сшивания. Сшивание, или структурирование, полимеров представляет собой процесс образования поперечных химических связей между боковыми структурными комплексами макромолекул. Возникшая в результате сшивания трехмерная сетка делает полимер более устойчивым к внешним воздействиям и, в частности, снижает его растворимость. При наличии достаточно разветвленной и плотной сетки полимер становится практически нерастворимым. При образовании поперечных связей расширяется температурный интервал термостойкости и растет хрупкость. Склонность к сшиванию обусловлена специфическими особенностями строения макромолекулы. В качестве фоторезистов используются растворы поливинилцянна-мата, содержащие молекулы с молекулярной массой до 200000. Строение молекулы поливинилциннамата имеет линейную цепочку, состоящую из структурных комплексов, соединенных друг с другом группами СН2 (рис. 8-19). В экспонированном и высушенном фоторезисте происходит структурирование, сшивание боковых цепей по
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 127 128 129 130 131 132 133... 140 141 142
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
