Проектирование установки вакуумного напыления пленок КР1095 ПП1

Алюминий медленно диффундирует в кремний, поэтому при производстве приборов нежелательных эффектов не возникает. Алюминий хорошо растворяется в твердом кремнии и образует в нем мелкие акцепторные уровни.

Поэтому для снижения уровня вышеописанных отказов предлагается применять сплавы алюминия с кремнием, вместо чистого алюминия.

Можно применять в качестве распыляемого материала мишени марки АК 1,0, имеющие иной состав по сравнению с алюминием А 99,5.

Сравнительный анализ состава мишений из Al и Al + Si дан в таблице 2

Табл. 2 Сравнительный анализ состава мишений

2.3 Экспериментальная часть

2.3.1 Постановка задачи

Постановка задачи заключается в выборе распыляемого материала, обработке его по существующему маршруту для проведения опробования.

Отечественной промышленностью выпускаются мишени на основе чистого алюминия марки «А» и алюминий с кремнием марки «АК - 1,0» по Яео. 021.127ТУ.

Предприятие АО «Восход» работает на алюминии марки «А». (табл. 3)

Табл. 3 Состава мишени марки «А»

Предлагается применять марку «АК - 1,0» (табл. 4)

Табл. 4 Состава мишени марки «АК - 1,0»

Предприятие получает заготовки мишеней, затем из них по чертежам изготавливают мишени, химически обрабатывают в растворе щелочи КОН, нейтрализуют соляной кислотой, промывают в деионизированной воде и устанавливают в магратроны установки, где их одновременно применяют в количестве трех штук. Затем мишени тренируют в течении 40 - 70 минут и по толщине пленок подбирают технологический режим.

2.3.2 Методика проведения эксперимента

Три партии пластин изделий КР1095ПП1 были разделены на четные и нечетные пластины.

На четных пластинах напыляем чистый алюминий марки «А», на нечетных - алюминий с кремнием марки «АК - 1,0». Далее пластины были пропущены по существующему маршруту и переданы на контроль электрических параметров.

2.3.3 Анализ результатов эксперимента

1. При изменении сопротивления шар-шар (Rш-ш) контакты на нечетных и четных пластинах ведут себя по-разному.

а) на четных (с чистым алюминием) пластинах сопротивление нестабильно на одном и том же кристалле и изменяется от значений 5,4 до 0,8 Ом (при одновременном замере);

б) на нечетных пластинах (с металлизацией «Al+Si») сопротивление не изменяется в процессе его измерения. Все значения сопротивления шар-шар (Rш-ш) на пластине и на одном и том же кристалле стабильны, хотя средний уровень замеров на пластине и от пластины к пластине, несколько выше минимального значения по сравнению с Rш-ш на пластинах с чистым алюминием, и составляет приблизительно 1,17 Ом, а Rш-а имеет значение 4,7 Ом.

2. Результаты 100% контроля по электрическим параметрам сведены в таблицу 5.

Табл. 5 Таблица результатов эксперимента

Рис. 9 Результаты эксперимента

2.4 Выводы, рекомендации производству

Опробование алюминиевых мишеней марки «АК - 1,0» вместо «А» дало положительный результат, что выражается:

а) в повышении процента выхода годных кристаллов

б) в обеспечении хорошего омического контакта

в) в улучшении адгезии слоя металла к поверхности пластины; к снижению эффекта «мерцания» при замере Rш-ш и Rш-а, т.е. стабилизации данного параметра, несмотря на некоторое увеличение среднего значения Rк, что дает повышение надежности.

3 Организационная часть

3.1 Организация работы оператора элионных процессов

Одним из важнейших вопросов научной организации труда является рациональная организация рабочего места оператора, направленная на обеспечение высокого качества выполнения работ при минимальных затратах рабочего времени и материальных средств.

Рабочее место - это закрепленный участок производственной площади, оснащенный в соответствии с требованиями определенного процесса оборудованиям, инструментом, приспособлениями. Рабочее место оператора прецизионного травления находится в чистой комнате, имеющей один вход-выход, соответствующей требованиям электронно-вакуумной гигиены и техники безопасности.

К эстетическим требованиям участка напыления относится внешнее оформление комнаты рабочих мест, а также одежда работающих на данном участке. Рациональная планировка рабочего места устраняет потери на лишние хождения, лишние движения. При планировке рабочих мест необходимо, чтобы у рабочего находились под рукой средства оперативной работы.

Организация рабочего места и его обслуживание имеют важное значение в борьбе с производственным травматизмом. Рабочее место должно быть оборудовано так, чтобы при минимальном расходе энергии работник безопасно мог достигнуть наилучших технико-экономических показателей. Организация рабочего места в общем случае включает его планировку, компоновку оборудования, выбор инструмента, приспособлений, а также дополнительных устройств, обеспечивающих безопасность труда. Несоблюдение требований организации рабочего места приводит к быстрой утомляемости работающих, потере внимания и как следствие этого приводит к неправильным или ошибочным действиям.

При планировке рабочих мест необходимо учитывать удобное размещение используемого оборудования, приборов, инструмента и т.д.

Рабочие места должны удовлетворять следующим требованиям:

1. На рабочем месте должна располагаться лишь та аппаратура, инструменты и приспособления, которые необходимы для выполнения работы и постоянно нужны рабочему.

2. Применяемая аппаратура, инструменты и приспособления должны быть надежными.

3. Измерительная аппаратура и электрический инструмент должны проверяться в установленные сроки, и они должны иметь паспорт, в который вносят даты проверок на соответствие техническим требованиям.

4. Для снижения трудоемкости измерительная аппаратура должна иметь минимальное количество ручек настройки.

5. Выполнять требования техники безопасности.

6. Рабочее место должно быть частью общего технологического цикла и расположено так, чтобы не было излишних перемещений, чтобы рабочий работал обеими руками, и чтобы приборы и инструменты не мешали движению рук.

7. Все должно находиться на столе по возможности, чтобы выполняющий работу не ходил по помещению, не вставал с рабочего места, не наклонялся и т.д.

8. После работы, рабочий должен выключить оборудование, все приборы и положить все на свои места.

Тип производства - массовое. Вид производства - основное.

Классификационные признаки рабочего места: количество одновременно работающих исполнителей - 1; количество обслуживаемого одним исполнителем оборудования - 1; уровень механизации - механизированное; уровень специализации - специализированное; характер расположения стационарное на участке. Режим работы - прерывный. Количество рабочих смен в сутки - 2. Класс чистоты производственного помещения 100000 (3500 ч/м3). Требования к исполнителям: а) профессия - оператор элионных процессов травления, прошедший аттестацию на значение данной операции; б) квалификационный разряд - 5; в) возраст не моложе 18 лет; г) образовательный уровень 10 классов; д) половой ценз - отсутствует; е) психофизические данные - нормальная память, концентрация и переключение внимания, отсутствие нервно-психических и глазных болезней.

В табл. 6. описано оснащение рабочего места.

Табл. 6. Оснащение рабочего места

Необходимо содержать в чистоте рабочее место и оборудование. Держать на рабочем месте технологическую документацию и сопроводительные листы в полиэтиленовых пакетах, рабочий журнал - обернутым в полиэтиленовую пленку. Все приборы должны быть аттестованы указанием даты следующей аттестации. Оборудование к работе должен готовить, включать и выключать наладчик.

Условия труда на рабочем месте:

1) Санитарно-гигиенические требования: температура воздуха - (18-22) °С, относительная влажность воздуха - (40-60)%, освещенность рабочей зоны - 1120 лк, рабочая поза - стоя.

2) Цветовое оформление рабочего места: оформление рабочего места согласованно с общим интерьером участка, лицевые панели и поверхность установки - светлые.

3) Форма организации труда - индивидуальная.

4) Система оплаты труда - сдельно-премиальная.

Правильная организация работы и рабочего места должна способствовать: повышению производительности труда рабочего, максимальному уплотнению рабочего времени, созданию удобства для выполнения работы, экономии производственной площади, удобству обслуживания рабочего места, обеспечению здоровья и безопасности условий работы.

4 Экономическая часть

4.1 Расчет экономического эффекта от усовершенствования операции

В начале рассчитаем себестоимость одного изделия до внедрения новых режимов технологического процесса.

Себестоимость изделия рассчитываем с учетом всех затрат на его производство. Для упрощения расчетов некоторые затраты группируются по исходным статьям. Затраты на материалы (основные, покупные, вспомогательные) приводятся в таблице 7.

Полная стоимость материалов Смат=45,81 руб.

Транспортные расходы в размере 15% заложены в стоимость материалов и отдельной стоимости не проходят. Заработная плата основных рабочих составляет (в расчете на 1 изделие): Зпл=3,12 руб.

Таблица №7. Перечень затрат

Социальное страхование составляет 38,5 от заработной платы основных рабочих:

Сс=Зпл*38,5/100%=3.12*38,/100=1,2 руб.

Общецеховые расходы составляют 2000% от заработанной платы основных рабочих:

Со.ц=Зпл*2000/100%=3,12*2000/100=64,4.

Общезаводские расходы составляют 500% от заработной платы основных рабочих мест:

Со. Зпл*500/100%=3,12*500/100=15,6 руб.

Внепроизводственные расходы составляют 0,5 от заработной платы основных рабочих:

Св.п.=Зпл*0,5/100%=3,12*0,5/100=0,0156 руб.

Полная себестоимость изделия равна:

Сст.пл+Сс+Со.ц+Со.з+Св.п+Смат=128,5 руб.

Процент выхода годных составляет 57%. При введении новых режимов процент выхода годных изделий увеличился и составил 59,5.

Таким образом, использование новых режимов взамен существующих позволили повысить процент выхода годных изделий на 2,5.

Процент выхода годных изделий 60%.

При введении новых режимов процент увеличился на 2,5 и составил 62,5.

План выпуска цеха ситаловых модулей ТБ_100/Б составляет 10.000 изделий необходимо запустит З=16667, согласно расчетам:

10.000-60% X=10.000*100 изделий З=1666.

x_100%

С учетом нового процента выхода:

1000-62,5 x=100*100=1600

X 100

Экономический эффект от внедрения новых режимов составит.

Э=Сст*А=128,15 (1666-1600)=8543 руб./мес.

5. Мероприятия по технике безопасности и пожарной безопасности

5.1 Требования по ТБ при работе на установках вакуумного напыления

Установка вакуумного напыления пленок работает при разрежении воздуха в объеме рабочей камеры порядка до 10-7 мм. рт. ст.

Электропитание установки ведется от сети с напряжением, равным 380 В. Для питания катода узла напыления применяется напряжение свыше 1000 В.

Все виды насосов для получения вакуума (механические, диффузионные) в процессе эксплуатации должны удовлетворять следующим требованиям:

· размещаться в оборудовании или за его пределами так, чтобы обеспечивать их безопасное и удобное обслуживание;

· вращающиеся части насоса должны быть ограждены металлической сеткой или кожухом;

· выхлоп откачной системы оборудования должен быть направлен за пределы помещения.

К обслуживанию и самостоятельной работе на установках допускаются лица:

· достигшие восемнадцатилетнего возраста;

· прошедшие медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по результатам медицинского осмотра для работы с электрорадиоэлектронным оборудованием;

· прошедшие инструктаж по безопасности труда на рабочем месте;

· прошедшие проверку знаний по охране труда при управлении установкой вакуумного напыления и имеющие квалификационную группу по безопасности труда.

При обслуживании установки возможны следующие виды опасности:

· электроопасность;

· пожароопасность;

· термоопасность;

· травмирование;

· ожог жидким азотом.

· Источником электроопасности являются неисправная электропроводка и отсутствие надежного заземления установки, открытые токоведущие части, неисправная блокировка.

· Источником пожароопасности являются этиловый спирт при наличии искры или огня на рабочем месте.

· Источником термоопасности являются нагреватели паромасляного насоса, горячие детали рабочих камер.

· Источником травмирования являются приводы вращения карусели и механических насосов, съемные крышки рабочих камер.

· Источником ожогов являются жидкий азот. Температура кипения жидкого азота равна минус 1960С, поэтому он может вызвать обморожение кожи и поражение слизистой оболочки глаз.

· Во избежание электроопасности необходимо соблюдать следующие требования:

· все операции по загрузке (выгрузке) изделий выполнять только после снятия напряжения с токоведущих частей рабочей камеры;

· включение и отключение установки проводить отжатием кнопки выключение сети, размещенных на пультах управления установкой.

Во избежание термоопасности не касаться незащищенными руками нагретых узлов установки (нагревателей паромасляных насосов, нагретых деталей рабочей камеры).

Во избежание травмирования не касаться привода вращения карусели. Привод механического насоса должен быть закрыт кожухом.

Приемы освобождения пострадавшего от электрического тока до 1000 В.

Отключить установку с помощью отжатия кнопки выключение сети или с помощью ближайшего штепсельного разъема выключателя (рубильника).

В случае отдаленности выключателя перерубить или перерезать провод (каждый в отдельности) топором или другим режущим инструментом с сухой рукояткой из изолирующего материала.

При невозможности быстрого разрыва электрической цепи оттолкнуть пострадавшего от провода за концы одежды или отбросить сухой палкой.

При этом обязательно принять меры предосторожности:

· одеть резиновые перчатки или обернуть руки сухой тряпкой;

· положить под ноги себе изолирующий предмет (сухая доска, резиновый коврик, свернутая сухая одежда);

· при отделении пострадавшего от токоведущих частей действовать одной рукой;

· в случае опасности, грозящей аварией или несчастным случаем, работающий обязан уведомить администрацию (мастера, начальника цеха, технолога);

· при получении травмы работу прекратить, оказать помощь пострадавшему;

· меры первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током и порядок обращения за медицинской помощью:

· сообщить в медпункт и быстро определить состояние пострадавшего;

· уложить пострадавшего на спину или на твердую поверхность и расстегнуть стесняющую дыхание одежду;

· проверить по подъему грудной клетки сохранилось ли у пострадавшего дыхание;

· проверить наличие пульса (на лучевой артерии у запястья или на сонной артерии на передне-боковой поверхности шеи);

· проверить состояние зрачков (узкий или широкий), широкий не подвижный зрачок указывает на отсутствие кровообращения мозга;

· если пострадавший в сознании уложить его удобное положение и до прибытия врача обеспечить полный покой, наблюдая за дыханием и пульсом.

· если пострадавший потерял сознание, но у него сохранилось устойчивое дыхание и пульс, обеспечит приток свежего воздуха и полный покой. Давать пострадавшему нюхать нашатырный спирт и обрызгивать водой.

· если пострадавший плохо дышит (редко, судорожно, всхлипыванием), необходимо приступить к искусственному массажу сердца.

Перед началом работы проверить исправность действия защитных устройств (блокировок, механических заземлителей) рабочей камеры. Исправность их действия определяется не менее чем по двум признакам:

· по показаниям измерительных приборов;

· по сигнальным лампам.

· Рабочее место необходимо содержать в чистоте и порядке. На рабочем месте не должно быть лишних предметов. Разрешается иметь только тот инструмент, приборы, расходный материал, которые необходимы для работы.

· Приборы на рабочем месте должны быть установлены так, чтобы провода не пересекали проводов.

· Проходы к щитам электропитания, к пульту управления установкой должны быть свободны.

· На панелях и пультах управления должна быть световая сигнализация, а также соответствующие надписи всех органов управления.

· На всех розетках должна быть указана величина питающего напряжения.

· При неисправностях на установке (о чем свидетельствует запись наладчика в рабочем журнале на установку) к работе не приступать, сообщить мастеру участка.

· Требования безопасности при аварийных ситуациях:

· При аварийных ситуациях, связанных с поражением электрического током необходимо принять меры по освобождению пострадавшего от электрического тока.

· сообщить мастеру.

· В зависимости от состояния пострадавшего обратиться к врачу.

5.2 Пожарная безопасность

На предприятиях электронной промышленности применяется большое количество легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ. Все виды работ с легковоспламеняющихся веществами должны вестись в отдельных помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцыей, в металлических вытяжных шкафах. В этих помещениях запрещается иметь ЛВЖ, ГЖ, горючие материалы, а также курить. На видных местах должны быть вывешены плакаты типа: «Не зажигать огня,» «Взрывоопасно,» «Не ударять.» Причины пожара могут быть неэлектрического и электрического характера.

Неэлектрического - к ним относятся неправильное устройство и эксплуатация котельных, печей, отопительных приборов, неосторожное обращение с огнем, самовозгарание. Чтобы исключить эти причины, обучать персонал, правильно эксплуатировать машины, оборудование.

Электрического - к ним относятся короткое замыкание, перегрузка, большое переходное сопротивление, статическое электричество. Для предупреждения этих причин нужно правильно подобрать марку и сечение проводов, изоляцию, проводить профилактические ремонты и осмотр оборудования.

В случае возникновения пожара необходимо немедленно отключить вентиляцию, нагревательные приборы, оборудование; убрать стоящие вблизи пламени ЛВЖ и ГЖ; применять наиболее эффективные для данного случая средства пожаротушения (накрыть пламя кошмой или асбестовым одеялом, применить огнетушители); сообщить о пожаре в пожарную часть (01).

Список литературы

1. Панфилов Ю.В., Рябов В.Т., Цветков Ю.Б. Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные работы. - М.: Радио и связь, 1988.

2. Малышева И.А. Технология производства интегральных микросхем. - М.: Радио и связь, 1991.

3. Курносов А.И. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. - М.: Высшая школа, 1980.

4. Николаев И.М. Оборудование и технология производства полупроводниковых приборов. - М.: Высшая школа, 1977.

5. Парфенов О.Д. Технология микросхем. - М.: Высшая школа, 1986.

6. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых

приборов и интегральных микросхем. - М.: Высшая школа, 1986.

7. Минайчев В.Е. Нанесение пленок в вакууме. - М.: Высшая школа, 1989.

8. Чернышёв А.А. Основы надежности полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. - М.: Радио и связь, 1988.

9. Готра З.Ю., Николаев И.М. Контроль качества и надежности микросхем. - М.: Радио и связь, 1989.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5