Растворы и их применение в технологии эс.

Растворы – это однородные смеси молекул, двух или более веществ, между которыми имеются физические и не редко химические взаимодействия.

Компоненты раствора – это простейшие составляющие части раствора, которые могут быть выделены в чистом виде, и смешением которых можно получать растворы любого состава.

Деление компонентов на растворитель и растворимые вещества условно. Обычно компонент находящийся в избытке по сравнению с другим называют растворителем, а остальные растворенными веществами. Если один компонент жидкость, а остальные газы или твердые вещества, то растворитель жидкость.

Основные параметры раствора Р, Т, С; С – это относительное количество компонента в растворе.

В технологии ЭВС производят очистку, полировку и травление поверхностей различной физико-химической природы и структуры (аморфные, монокристаллические). Обработке растворами подвергают – металлы, диэлектрики и полупроводники.

Механизмы взаимодействия этих материалов с реагентами различен, но есть общие закономерности, значения которых имеют большое значение для анализа и рациональной организации многих технологических операций в технологии ЭВС.

Установлено что большинство физико-химических процессов на поверхности это сложные превращения, в которых решающую роль играют активные короткоживущие частицы (свободные радикалы, ионы, комплексы). Они возникают в результате взаимодействия молекул твердого тела и растворителя, поэтому их образование и дальнейшее поведение связано со строением этих молекул.

При растворении твердых тел с их поверхности отделяются агрегаты частиц, распадающиеся до молекул или атомов в глубине раствора. Ход процесса определяется случайным характером агрегатирования частиц твердого тела. Строение моно-поли-кристаллических и аморфных тел различно. Механизм растворения зависит от структуры тела.

В технологических процесса связанных с травлением существующая поверхность целенаправленно разрушается с целью получения более совершенной поверхности (необходимой для проведения дальнейших операций) либо для удаления материала с раствором из данной области (создание рисунка маски, канавок, зон и т.д.).

Механизм растворения определяется химической природой твердого тела и растворителя. Растворители могут иметь неорганическую природу (углеводы, спирты). Они различаются по химическому составу и концентрации. Скорость растворения обрабатываемой поверхности определяется этими факторами и температурой.

По современной теории существует 3 класса растворов, подчиняющихся определенным закономерностям: электролиты, неэлектролиты и металлические расплавы.

Электролиты обладают высокой электропроводностью , высокой диэлектрической проницаемостью . Молекулы компонентов растворов полярны. Свойственна электролитическая диссоциация молекул на ионы.

К электролитам относятся: практически все водные растворы солей, кислот, щелочей, а также расплавы солей.

Неэлектролиты обладают низкой электропроводностью , низкой теплопроводностью и низкой диэлектрической проницаемостью . Молекулы компонентов раствора нейтральны или незначительно полярны.

К неэлектролитам относят: большинство углеводородов и их производных.

Металлические расплавы обладают высокой электропроводностью, высокой теплопроводностью. Отсутствует электролитическая диссоциация молекул.

Растворы могут быть жидкие, твердые и газообразные.

Газообразные растворы называют смесями.

Каждый класс растворов хорошо растворяет вещества, принадлежащие к данному классу, и плохо растворяет вещества других классов. Например: углеводороды, растворяя большинство неэлектролитов, практически не растворяют водные растворы и металлы, а если растворяют то, как правило, в результате химического взаимодействия компонентов раствора с растворяемым веществом.