|
|
|
Главная --> Справочник терминов Размерами макромолекул Идея второго пути [11.15] заключается в том, чтобы использовать формулу (11.19), предложенную для расчета концентрации напряжения в вершине микротрещины в упругой среде для материала, находящегося в квазихрупком состоянии: под К в этом случае понимают размеры Х*-области микропластической деформации впереди трещины. Размеры этой микрообласти часто связывают с линейными размерами элементов микроструктуры (у металлов — Рассмотрим теоретически возможность образования упорядоченной структуры в полимерах. Понятия ближнего и дальнего порядка определяются соотношением между расстоянием, на которое рэспрострапяется этот порядок, и размерами элементов, укладывающихся в порядок, У низкомолекулярных веществ такрши эле-Мейгами являются молекулы, атомы или ионы, В полимере существует два типа Структурных элементов: звенья и цепи. Поэтому ПРИ рассмотрении ближнего или дальнего порядка следует С точки зрения литографии электронное излучение интересно главным образом тем, что его длина волны на несколько порядков меньше, чем УФ-излучения, поэтому с помощью пучка электронов можно в принципе сформировать изображение на несколько порядков меньшее, чем с помощью света. Электронным пучком легко управлять, его можно сфокусировать в пятно диаметром менее 10 нм. Такая фокусировка необходима для формирования топологического рисунка с субмикронными размерами элементов. Технология сверхбольших интегральных схем с субмикронными размерами элементов не требует обязательного образования субмикронных рельефов во всех слоях интегральной схемы. Принимая во внимание малую скорость переноса изображения пучком электронов, которая ограничивает скорость всего процесса производства микросхемы, целесообразно использовать этот прием для образования рельефа в слое, где требуется создание субмикронных элементов, а для создания микрорельефов в остальных слоях применять фотолитографию. Для такой комбинации литографических приемов используется термин смешанная (гибридная) литография [68]. Комбинация может включать и рентгеновскую литографию с фотолитографией. Основной проблемой смешанной литографии является достижение качественного совмещения. Принципиально эта проблема может быть решена, поэтому смешанная литография является перспективным направлением развития технологии производства микроэлектронных приборов [69]. Однако для получения хорошо воспроизводимых схем с субмикронными размерами элементов каждую пластину обрабатывают в отдельности, используя специальные поточные линии. Разрешение структур не только на поверхности, но и в объеме полупроводниковых пластин достаточно велико. Так, для прецизионной электронолитографии с субмикронными размерами элементов рельефа были разработаны типы электронорезистов, включающих элементорганические соединения с легирующими атомами (яп. заявка 49-34018, 49-34019). Вакуумный электронорезист для полностью сухой литографии [а. с. СССР 1056123] разработан НЕ основе силсесквиоксанов (SiRJs-xSbxO^ (где R = СН = СН2: x = 0,5—1), его разрешающая способность 104 линий/мм, электронная чувствительность 5-10~6 Кл/см2, при отжиге в диффузионной печи (30 мин, 400 °С) глубина диффузии атомов сурьмы составляет 1 мкм. Один из выпускаемых в США позитивных фоторезистов (табл. 5) AZ-I350 подходит для создания рельефов с тонкими линиями в тонких слоях. AZ-I35OH подобен AZ-I35O, но имеет более высокое содержание сухого вещества и дает более толстые слои; пригоден Для создания рельефа с элементами 2,5 мкм, рельеф отличается минимальным подтравли-ваиием. Резист Micro-Image Isofine и растворы для его обработки фильтрованы через поры 0,2 мкм, при проекционной технике — до 2 мкм; имеет хорошую адгезию к 81ОЙ, AI, Сг, Си и другим металлам; устойчив к травителям. Резист Microftne, PR-102 перед иаиесеиием фильтруется через поры 0,25 мкм; пригоден для создания рельефов с размерами элементов 2,5 мкм. Рассмотрим теоретически возможность образования упорядоченной структуры в полимерах. Понятия ближнего и дальнего порядка определяются соотношением между расстоянием, на которое распространяется этот порядок, и размерами элементов, уклады-кающихся в порядок, У низкомолекулярных веществ такими эле-Менгами являются молекулы, атомы или ионы, В полимере существует два типа Структурных элементов: звенья и цепи. Поэтому ПРЧ рассмотрении ближнего или дальнего порядка следует Рассмотрим теоретически возможность образования упорядоченной структуры в полимерах. Понятия ближнего и дальнего порядка определяются соотношением между расстоянием, яа которое распространяется этот порядок, и размерами элементов, уклады-кающихся в порядок, У низкомолекулярных веществ такими эле-Менгами являются молекулы, атомы или ионы, В полимере существует два типа Структурных элементов: звенья и цепи. Поэтому ПРЧ рассмотрении ближнего или дальнего порядка следует При проведении измерений релаксационных свойств на микрообразцах полимеров большое значение приобретает масштабный фактор. Это касается как относительных размеров образца (например, отношения высоты к диаметру при испытании на сжатие), так и соотношения между размерами элементов надмолекулярной структуры и размерами (например, толщиной) самого образца. Последнее особенно важно при испытании пленок. Вязкость растворов полимеров. Хотя растворы полимеров представляют собой молекулярно-дисперсные системы и этим вполне соответствуют условиям истинного растворения, для них характерна исключительно высокая вязкость. Столь высокая вязкость растворов затрудняет их детальное изучение, определение теплот растворения и набухания и величины молекулярного веса полимера. Даже при большом разбавлении (0,25—0,5%) вязкость раствора полимера в 15—$5 раз превосходит вязкость растворителя. Высокая вязкость полимерных растворов обусловлена большими размерами макромолекул и их нитевидным строением. Размеры макромолекул в сотни и тысячи раз превосходят размеры молекул растворителя и обладают значительно меньшей подвижностью. Поэтому макромолекулы оказывают сильное сопротивление движению жидкости (растворителя). Сопротивление движению жидкости возрастает с увеличением длины макромолекулы и степени ее вытянутости. Клубкообраз-ные макромолекулы быстрее перемещаются в растворителе и не. столь сильно затрудняют движение молекул растворителя. Благодаря этому уменьшается коэффициент внутреннего трения, что приводит к снижению вязкости раствора. Вязкость увеличивается и с возрастанием сил межмолекулярного взаимодействия, поскольку затрудняется скольжение цепей относительно друг друга. Осмотическое давление растворов полимеров. Для растворов полимера, заключенных в полупроницаемую ячейку, опущенную в растворитель, характерно явление осмоса, как и для коллоидных растворов. Это свойство связано с большими размерами макромолекул, вследствие чего они, подобно коллоидным частицам, не могут проникать через пористые перегородки. Согласно уравнению Другой точки зрения на природу растворов высокомолекулярных соединений придерживался Штаудингер, считавший, что в разбавленных растворах эти вещества находятся в виде отдельных макромолекул Некоторое сходство в свойствах обычных (мицел-лярных) коллоидных растворов и растворов полимеров, по его мнению, объясняется огромными размерами макромолекул, достигающих величины коллоидных частиц Но вещества, образующие ми-целлярные коллоидные растворы, при перемене растворителя нередко дают нормальные, истинные растворы Например, мыло с водой образует коллоидные системы, а со спиртом — истинные растворы Растворы высокомолекулярных соединений всегда отли- Кинетика набухания и растворения полимеров. Несмотря на известное сходство между смещением обычных жидкостей и растворением высокомолекулярных соединений, существуют и отличия, связанные с огромными размерами макромолекул. При осторожном нанесении на поверхность воды слоя спирта молекулы его будугг проникать в водную фазу, а молекулы воды — в спиртовую до тех пор, пока обе фазы не станут тождественными и не произойдет полное смешение двух жидкостей. Скорость проникновения молекул спирта в воду и молекул воды в спирт приблизительно одинакова, так как эти частицы близки по размерам. Кроме того, вследствие большой скорости диффузии молекул, обусловленной их относительно малой величиной, смешение протекает быстро. В соответствии с этим уравнением dx/dt быстро снижается с уменьшением радиуса частиц г. Если в суспензиях скорость оседания достаточно велика и легко измеряется, то при переходе к более мелким частицам она становится настолько незначительной, что практическое определение ее весьма затруднительно. Частицам, обладающим размерами макромолекул, на такое оседание потребовались бы годы, что практически исключает определение молекулярной массы по скорости седиментации. Тем не менее, если сопротивление среды является единственным фактором', препятствующим оседанию, даже самые мелкие частицы окажутся в конце концов на дне сосуда. Обычно этого не происходит, так как по мере В тех случаях когда неоднородность высокомолекулярных соединений обусловлена не только различием в степени полимеризации молекул, но и другими причинами (см выше), экспериментальное и теоретическое изучение молекулярномассового распределения и фракционирования сильно осложняются, так как раст-ьоримость и другие свойства отдельных фракций определяются не только размерами макромолекул, но и их строением. Другой точки зрения на природу растворов высокомолекулярных соединений придерживался Штаудингер, считавший, что в разбавленных растворах эти вещества находятся в виде отдельных макромолекул Некоторое сходство в свойствах обычных (мицел-лярных) коллоидных растворов и растворов полимеров, по его мнению, объясняется огромными размерами макромолекул, достигающих величины коллоидных частиц Но вещества, образующие ми-целлярные коллоидные растворы, при перемене растворителя нередко дают нормальные, истинные растворы Например, мыло с водой образует коллоидные системы, а со спиртом — истинные растворы Растворы высокомолекулярных соединений всегда отли- Кинетика набухания и растворения полимеров. Несмотря на известное сходство между смещением обычных жидкостей и растворением высокомолекулярных соединений, существуют и отличия, связанные с огромными размерами макромолекул. При осторожном нанесении на поверхность воды слоя спирта молекулы его будугг проникать в водную фазу, а молекулы воды — в спиртовую до тех пор, пока обе фазы не станут тождественными и не произойдет полное смешение двух жидкостей. Скорость проникновения молекул спирта в воду и молекул воды в спирт приблизительно одинакова, так как эти частицы близки по размерам. Кроме того, вследствие большой скорости диффузии молекул, обусловленной их относительно малой величиной, смешение протекает быстро. В соответствии с этим уравнением dx/dt быстро снижается с уменьшением радиуса частиц г. Если в суспензиях скорость оседания достаточно велика и легко измеряется, то при переходе к более мелким частицам она становится настолько незначительной, что практическое определение ее весьма затруднительно. Частицам, обладающим размерами макромолекул, на такое оседание потребовались бы годы, что практически исключает определение молекулярной массы по скорости седиментации. Тем не менее, если сопротивление среды является единственным фактором', препятствующим оседанию, даже самые мелкие частицы окажутся в конце концов на дне сосуда. Обычно этого не происходит, так как по мере В тех случаях когда неоднородность высокомолекулярных соединений обусловлена не только различием в степени полимеризации молекул, но и другими причинами (см выше), экспериментальное и теоретическое изучение молекулярномассового распределения и фракционирования сильно осложняются, так как раст-ьоримость и другие свойства отдельных фракций определяются не только размерами макромолекул, но и их строением. В большинстве опубликованных экспериментальных работ обсуждаются вопросы о конформации адсорбированных молекул, но ни в одной из них не применены какие-либо прямые методы определения конформации. (В принципе такие методы могли бы быть разработаны на основе использования полимеров с мечеными концевыми группами, что позволило бы определять расстояние между концами цепей.) Поэтому все рассуждения о конформации делаются либо на основании значений доли связанных сегментов, либо на основании данных о толщине адсорбционного слоя и сопоставлении этой толщины с размерами макромолекул в растворе. Имеется много работ, в которых различными физическими методами определяется толщина адсорбированного слоя полимера. Среди других методов наиболее широкое применение нашел метод эллипсометрии, по которому можно определить толщину адсорбционного слоя и концентрацию в нем полимера, поскольку адсорбционный слой содержит связанный растворитель.  Разложении комплекса Размешайте стеклянной Размешивании постепенно Размерами макромолекул Расщепление четвертичных Разнообразные заместители Разнообразных органических Разнообразных реагентов Разнообразной биологической |
- |
Навигация