RU2190628C2 - Способ нанесения тонких полимерных слоев на поверхность твердых тел - Google Patents
Способ нанесения тонких полимерных слоев на поверхность твердых тел Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190628C2 RU2190628C2 RU2000115378/04A RU2000115378A RU2190628C2 RU 2190628 C2 RU2190628 C2 RU 2190628C2 RU 2000115378/04 A RU2000115378/04 A RU 2000115378/04A RU 2000115378 A RU2000115378 A RU 2000115378A RU 2190628 C2 RU2190628 C2 RU 2190628C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electron beam
- monomer
- torr
- kev
- solids
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии нанесения полимерных покрытий и может быть использовано в электронной технике для нанесения диэлектрических и защитных слоев, межслойной изоляции, резистов, в оптике, медицинской технике и т.д. Способ состоит в том, что полимер пленки формируется непосредственно из мономера путем его полимеризации из паровой фазы под действием пучка электронов. Процесс проводят при давлениях паров мономеров 1-30 Торр, энергиях электронов в пучке 5-100 кэВ, токах в пучке 0,5-20 мкА. Скорости роста пленок повышаются и составляют при этом 1-103 нм/мин при коэффициенте полезного использования энергии излучения 1-5%. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области химии полимеров и может быть использовано в электронной технике, например, для нанесения диэлектрических и защитных слоев, межслойной изоляции, резистов и т.п.
Известны способы нанесения тонких полимерных пленок на твердые субстраты путем полимеризации мономеров под действием УФ-света (A.N.Wright. US Patent 3635750, 1972. A.N.Wright and R.C.Merrill. US Patent 3743532, 1973).
Однако при использовании этих методов: 1) средний коэффициент полезного использования энергии излучения очень мал и не превышает 0,1%; 2) при интенсивностях света, обеспечивающих приемлемые скорости роста пленок (≥10 нм/мин), имеет место сильный (на 150-200oС) разогрев субстратов, что требует их специального охлаждения.
Наиболее близким к заявляемому является (I.Haller and P. White. J. Phys. Chem, v. 67, p.1784, 1963) способ нанесения тонкого слоя полибутадиена под действием пучка электронов с энергией 250 эВ в условиях, когда пары мономера находятся в той же камере, что и катод-эмиттер электронов, в связи с чем давление паров мономера не превышало 3,10-4 Торр.
Однако известный способ (прототип) имеет серьезные недостатки, поскольку скорости роста полимерной пленки ничтожно малы и не превышают 0,1 нм/мин, в связи с чем упомянутый способ не представляет технологического интереса.
Технической задачей заявляемого способа является значительное повышение скорости роста наносимых полимерных пленок при приемлемых коэффициентах полезного использования энергии излучения (1-5%).
Поставленная техническая задача достигается тем, что субстрат, на который наносится полимерная пленка, помещается в рабочую камеру с парами мономера, отделенную от камеры с эмиттером электронов специальной мембраной, через которую вводится пучок электронов, инициирующий полимеризацию мономера на поверхности субстрата. При этом давление паров мономера в рабочей камере составляет от 10-2 до 10 Торр, энергия пучка электронов 1-1000 кэВ, плотность тока электронного пучка, падающего на поверхность субстрата, 0,1-1000 мкА/см2. При этом скорость роста полимерных пленок составляет 1-104 нм/мин, а средний коэффициент полезного использования энергии электронного пучка 1-5%.
Предпочтительно, процесс ведут при давлении паров мономера 1-100 Торр, энергии пучка электронов 1-100 кэВ, плотности тока электронного пучка, падающего на поверхность твердого тела, 1-1000 мкА/см2.
Предлагаемый способ нанесения тонких полимерных слоев реализован следующим образом.
1. Внутрь металлической вакуумной ячейки с тонкой мембраной размером 2х2 мм на расстоянии 5 мм от мембраны помещается твердый субстрат в виде пластины монокристаллического кремния или той же пластины с поверхностным слоем диоксида кремния, или алюминиевой фольги, или слоя золота, напыленного на кремний, и т.п. Ячейка вакуумируется при комнатной температуре, после чего в нее вводят пары метилметакрилата при давлении 10 Торр и пучок электронов с энергией 40 кэВ, сфокусированный на всю площадь мембраны, при токе в пучке 1 мкА. После облучения в течение 23 мин на поверхности пластины формируется однородная пленка из полиметилметакрилата диаметром около 4 мм. Центральная часть пятна диаметром около 3 мм имеет толщину около 0,15 мкм, причем толщина пятна слабо зависит от природы субстрата. Скорость роста пленки в ее центральной части (w) составила около 6 нм/мин, средний коэффициент полезного использования энергии излучения (k) - около 1%.
2. В ту же, что и в примере 1, вакуумную ячейку с мембраной с помещенным в нее субстратом (из перечисленных в примере 1) вводят пары тетрафторэтилена при давлении 5 Торр и сфокусированный на мембрану пучок электронов с энергией 20 кэВ при токе в пучке 6 мкА. Время облучения составило 25 мин. Получено однородное пятно политетрафторэталена толщиной в центральной части около 0,3 мкм, w=12 нм/мин, k≈5%.
3. В качестве мономера использовали стирол. При давлении паров 5 Торр, энергии электронов 40 кэВ, токе в пучке 6 мкА, времени облучения 40 мин получена полимерная пленка толщиной 2 мкм. w=50 нм/мин и k≈1%.
4. В качестве мономера использовали метилакрилат. При давлении паров 8 Торр, энергии электронов 20 кэВ, токе в пучке 6 мкА, времени облучения 12 мин получена полимерная пленка толщиной 1 мкм, w=80 нм/мин и k≈5%.
5. В качестве мономера использовали метилакрилат. При давлении паров 25 Торр, энергии электронов 40 кэВ, токе в пучке 6 мкА, времени облучения 20 мин получена полимерная пленка толщиной 10 мкм, w=500 нм/мин, k≈30%.
Использование предлагаемого способа позволяет получать однородные полимерные пленки различной толщины непосредственно из мономера в одну стадию без использования каких-либо растворителей при достаточно высоких скоростях роста пленок (до 104 нм/мин) и приемлемых значениях коэффициента полезного использования энергия излучения (до 5%).
Claims (2)
1. Способ нанесения тонких полимерных слоев на поверхность твердых тел путем формирования пленки непосредственно из мономера при его полимеризации из паровой фазы под действием пучка электронов, отличающийся тем, что процесс проводят в рабочей камере, отделенной от источника электронов, при давлениях паров мономера 10-2-103 Торр, энергии пучка электронов 0,1-1000 кэВ, плотности тока электронного пучка, падающего на поверхность твердого тела, 0,1-1000 мкА/см2.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при давлении паров мономера 1-100 Торр, энергии пучка электронов 1-100 кэВ, плотности тока электронного пучка, падающего на поверхность твердого тела, 1-1000 мкА/см2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000115378/04A RU2190628C2 (ru) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | Способ нанесения тонких полимерных слоев на поверхность твердых тел |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000115378/04A RU2190628C2 (ru) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | Способ нанесения тонких полимерных слоев на поверхность твердых тел |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000115378A RU2000115378A (ru) | 2002-07-10 |
RU2190628C2 true RU2190628C2 (ru) | 2002-10-10 |
Family
ID=20236209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000115378/04A RU2190628C2 (ru) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | Способ нанесения тонких полимерных слоев на поверхность твердых тел |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2190628C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725494C1 (ru) * | 2019-09-18 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Спеченная лигатура из порошковых материалов для легирования алюминиевых сплавов |
-
2000
- 2000-06-19 RU RU2000115378/04A patent/RU2190628C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
HALLER J. AND WHITE P. J. Phys. Chem. - 1963, v.67, p. 1784. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725494C1 (ru) * | 2019-09-18 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Спеченная лигатура из порошковых материалов для легирования алюминиевых сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5965629A (en) | Process for modifying surfaces of materials, and materials having surfaces modified thereby | |
KR100324619B1 (ko) | 금속 표면의 개질방법 및 이에 의해 표면개질된금속 | |
JPS59211230A (ja) | ドライプロセス装置 | |
JP2597352B2 (ja) | 金属−有機基板間の接着力を改善する方法 | |
TW201507023A (zh) | 形成圖案之方法 | |
JPS6353211B2 (ru) | ||
Kondyurin et al. | Plasma immersion ion implantation of polyethylene | |
RU2190628C2 (ru) | Способ нанесения тонких полимерных слоев на поверхность твердых тел | |
US4861408A (en) | Modification of polymeric surface for improved adhesion via electron beam exposure | |
JP3124508B2 (ja) | 窒化物表面の改質方法及びその方法により表面改質された窒化物 | |
JPH0456761A (ja) | 薄膜形成装置 | |
US6162513A (en) | Method for modifying metal surface | |
JPS6340201B2 (ru) | ||
JP3408311B2 (ja) | デジタルエッチング方法及び装置 | |
RU2304588C2 (ru) | Способ нанесения на поверхность твердых тел тонких пленок из политетрафторэтилена с высокой термостабильностью | |
RU2247127C2 (ru) | Способ нанесения на поверхность твердых тел высокоразрешающего изображения функциональных слоев на основе тонких полимерных пленок | |
JPH01259162A (ja) | 薄膜製造装置 | |
US3945112A (en) | Technique for fabrication of foil electret | |
JPH09199487A (ja) | プラズマ処理方法及び装置 | |
JPS6176662A (ja) | 薄膜形成方法および装置 | |
EP1063691A2 (en) | A dry-etching method and an equipment for dry-etching | |
JPS58225637A (ja) | イオンビ−ム装置 | |
Cheeks et al. | The Effect of Hydrogen Ion Bombardment on Fluorocarbon Polymers | |
Pao et al. | Solution to the E-beam Gate Resist Blistering Problem of 0.15 micron PHEMTs | |
US5523166A (en) | Process for forming thin film having excellent insulating property and metallic substrate coated with insulating material formed by said process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050620 |