Проектирование установки вакуумного напыления пленок КР1095 ПП1

Проектирование установки вакуумного напыления пленок КР1095 ПП1

Чувствительность метода составляет 200-300А. Недостаток заключается в его субъективности - различные люди не наблюдают одного и того же цвета для пленок одинаковой толщины.

Образец, на котором производят измерение толщины пленки, в большинстве случаев непригоден для производства. Поэтому из нескольких одновременно напыляемых в идентичных условиях образцов один служит только для измерения толщины. Его называют «свидетелем». При изготовлении проводящих и резистивных пленок толщину определяют непосредственно в процессе напыления путем измерения продольного электрического сопротивления на «свидетеле», обладающем известными геометрическими размерами. Измерительный прибор (мостовая компенсационная схема) отградуирован в единицах измерения либо поверхностных сопротивлений, либо толщин.

В данном случае под толщиной пленки понимают толщину, которую имел бы слой, если бы удельное сопротивление этого слоя было равно удельному сопротивлению массивного металла. Чувствительность метода 10-50А, предельная толщина измеряемых пленок около 1 мкм. Точность измерения невелика вследствие неопределенности значения р. Для более точного измерения толщины пленок в процессе напыления используют метод кварцевого резонатора, пригодный для любых материалов. Частота колебаний f кварцевого кристалла с массой m линейно меняется с изменением массы осажденного вещества ?m.

Выбор частоты f зависит от диапазона измеряемых толщин пленок. Для тонких пленок и большой чувствительности используют высокие частоты. Чувствительность кварцевого резонатора ?m/?f=10-10 кг/кГц. Применение радиотехнической аппаратуры при f =20Мгц позволяет определить сдвиг ?f=20Гц, что дает возможность измерять приращения массы около 10-8 кг/м2 или 0,1-1А толщины. Практически точность равна 50-100А.

Выпускаемые серийно кварцевые измерители толщин предназначены для измерения толщин тонких металлических, полупроводниковых и диэлектрических пленок в диапазоне толщин от 100А до 5 мкм с точностью +-10%. Приборы позволяют задавать требуемую толщину пленки, после достижения которой подается сигнал на прекращение напыления. Для точного измерения толщины производят градуировку приборов.

Измерение адгезии пленок. В настоящее время не существует доступных промышленных методов точного количественного измерения адгезии тонких пленок с подложками.

Сравнительный контроль адгезии осуществляют путем измерения усилия, которое надо приложить к стальной закругленной игле, для того что бы при движении этой иглы вдоль поверхности пленки вызвать ее отслаивания от подложки. Усилие, при котором пленка отслаивается, характеризует адгезию. Метод примененим для сравнения адгезии пленок постоянной толщины и одного состава. Адгезию металлических пленок с подложкой измеряют по усилию отрыва пленки с напаянным на ее поверхность металлическим цилиндром. В центре свободного торца цилиндра закрепляют гибкий тросик, связанный через рычаг с чашкой весов. Чтобы по усилию отрыва P вычислить адгезию F, нужно точно знать площадь контакта S и исключить перекос цилиндра, вызывающий неравномерное распределение усилия по площади контакта.

F=P/S. (1)

Площадь торца цилиндра составляет около 1мм2. Для получения надежных данных необходимо измерить адгезию несколько раз, каждый раз контролируя, не произошел ли отрыв по месту спая и не растворилась ли пленка в припое.

Контроль и структуры пленок. Изучение структуры тонких пленок сводится к различным методам лабораторного контроля, что позволяет устанавливать связь между физическими свойствами пленок и условиям их осаждения. Наиболее распространенными методами контроля структуры поликристаллических и монокристаллических пленок являются электронная микроскопия, электронография и рентгенография. Эти же методы применяют для исследования аморфных пленок.

Метод электронной микроскопии чаще всего осуществляют с помощью просвечивающий микроскопии, что дает возможность контролировать пленки толщиной 100-1000А. Тонкие пленки получают путем напыления вещества в вакууме на свежий скол кристалла каменной соли. После напыления соль растворяют в воде, а оставшуюся пленку помещают в электронный микроскоп. Наблюдение структуры и дефектов пленки возможны благодаря амплитудному контрасту, который создается главным образом упруго и неупругорассеянными электронами в области углов, лежащих за пределами апертурного угла микроскопа. Электроны, рассеянные на меньшие углы и испытавшие небольшие неупругие потери энергии, образуют светопольное изображение. Темнопольное изображение получают при наклоне конденсорной электромагнитной линзы или путем перемещения апертурной диафрагмы до тех пор, пока дифрагированные пучки электронов не попадут в апертуру микроскопа. Благодаря высокой разрешающей способности (около 10А) и гибкому управлению серийные электронные микроскопы используют для стандартных структурных исследований тонких пленок. В аморфных пленках контролируют сплошность, зернистость, наличие пустот, включений инородных веществ.

Вследствие большого поперечного сечения рассеяния электронов веществом для изучения тонких пленок хорошо подходит электронография. Так как длинна пробегов электронов пучок направляют под очень малым углом к поверхности, по которой он «скользит» и отражается. Отраженные электроны образуют дифракционные картины, на основании которых исследуют строение поверхностных слоев: дефекты, напряжения, наличие чужеродных атомов.

Аморфные пленки создают на электронограммах рассеянный диффузный фон и небольшое число широких колец. Поликристаллические пленки образуют много сравнительно резких концентрических колец, расстояния между которыми удовлетворяют уравнению Вульфа-Брегга:

kл=2d sin ?, (2)

где: ?-угол падения и отражения пучка - угол Брегга;

k_порядок спектра; в практических расчетах k=1;

d=межплоскостное расстояние.

Если часть кольца отсутствует или имеет иную интенсивность, образуя симметричную картину, то поликристаллическая пленка текстурирована; т.е. кристаллики имеют предпочтительную ориентацию в одном или более кристаллографических направлениях и случайную ? ориентацию - в других.

Монокристаллические пленки дают дифракционные картины, состоящие из отдельных рефлексов. Хорошо упорядоченные монокристаллы образуют на электронограммах так называемые кикучи-лучи, получающиеся в результате многократного рассеяния электронов.

По диаметру колец судят о типе рассеивающих атомов, а по ширине интерференционного максимума - о размерах зерен, если они лежат в пределах от единиц до нескольких сотен ангстрем. Задачей рентгеновского структурного анализа является нахождение точных позиций атомов в элементарной ячейки, установление пространственной группы структур, распределение электронной плотности.

Дифракция рентгеновских лучей дополняет дифракцию электронов при определении кристаллической структуры пленки. По величине уширения интерференционных линий можно определить размеры зерен от 50 до 1200А, т.е. почти на порядок больше, чем с помощью электронографии.

Рентгеновская эмиссионная спектроскопия позволяет установить элементарный состав пленок при минимальной толщине около 100А.

2.1.5 Установка магнетронного распыления 01НИ_7-015 «Магна - «2М»

Схема установки «Магна - «2М» показана на рис. 8

Рис. 8 Схема установки «Магна - «2М»

В основе работы установки лежит принцип последовательного нанесения пленок на непрерывно движущееся кремниевые пластины путем распыления мишеней магнетронных распылительных устройств (магратронов) ионами инертного газа.

В установке обрабатываются кремниевые пластины диаметром 76-150 мм.

Установка состоит из установки вакуумной, шкафа управления, шкафа питания, кабелей, соединяющих их между собой.

В установке вакуумной обрабатываются кремниевые пластины, т.е. на них наносится слой металлической пленки (одно-, двух- или трехслойной).

В состав установки вакуумной входит рабочая камера с нагревательными пластинами и магнетронными устройствами распыления, шлюзовые системы нагрузки - выгрузки пластин, агрегат вакуумный с механическим форвакуумным насосом ВНМ_187 и агрегат АВР_50.

Агрегат вакуумный предназначен для откачки рабочей камеры, а агрегат АВР_50 - для откачки шлюзовой системы и фороткачки камеры в период запуска вакуумной системы установки.

Шкаф управления предназначен для управления установкой в наладочном или ручном режимах работы. В состав шкафа управления входят три блока управления магратронами, блок управления конвейером, блок управления нагревом, блок управления натекателем, блок управления вакуумной системой, блоки, входящие в комплект вакуумметров, а также другие элементы.

Шкаф питания предназначен для питания основных устройств обработки пластин в установке вакуумной, а именно магратронов, нагревателя, а также устройства транспортирования пластин.

Шкаф питания является основным связующим звеном между шкафом управления и установкой вакуумной.

Шкаф управления предназначен для управления установкой вакуумной в автоматическом режиме по девяти запрограммированным технологическим процессам.

В состав шкафа управления входят микропроцессор на основе ЭВМ «Электроника_60» и дисплей. Микропроцессор управления конвейером (транспортированием пластин), напуском аргона в зону распыления, нагревом пластин, режимами работы трех магратронов, работой шлюзовой системы загрузки-выгрузки пластин, ведет счет пластин в загружаемой и выгружаемой партии, обеспечивает контроль за работой всех систем и блокировку при отказе какой-либо системы.

Работа установки в автоматическом режиме. Включается механический (пластинчато-роторный) насос кнопками на блоке управления вакуумной системой БУВС и агрегат форвакуумной откачки шлюзов АВР_50. При закрытом затворе паромасляного насоса кнопкой

включается форвакуумная откачка рабочей камеры установки до давления 6,7Па (5·10-2 мм рт ст), не более, с помощью вакуумной системы откачки шлюзов, при этом откачивает через открытые затворы шлюзов загрузки и выгрузки. После получения заданного давления откачка камеры автоматически прекращается и затворы шлюзов закрываются, отсекая шлюзы от рабочей камеры, одновременно закрываются клапаны форвакуумной откачки шлюзов.

После запуска промасляного насоса Н_5К при наличии форвакуума в рабочей камере кнопкой БУВС открывается затвор паромасляного насоса ДУ_400. Рабочая камера откачивается до давления не более 1,3·10-2Па (1·10-4 мм рт ст), т.е. до высокого вакуума.

При открывании затвора ДУ_400 срабатывает блокировка, запрещающая откачку рабочей камеры через затворы шлюзов с помощью агрегата АВР_50 независимо от давления в рабочей камере.

Затвор ДУ_400, клапан фороткачки паромасляного насоса и клапан откачки шлюзов имеют пневматические приводы. Управление каждым приводом производится с помощью двух электропневмоклапанов, работающих поочередно. Включенный клапан подает воздух в свою полость пневмоцелиндра, а отключенный клапан сбрасывает воздух из своей полости пневмоцелиндра в атмосферу. Каждая пара электропневмоклапанов переключается с помощью одного реле.

Пластины из кассеты шлюза загрузки поочередно укладываются на конвейер без разрыва ряда идущих друг за другом пластин. Работа шлюзов возможна только при нажатой кнопке БУВС.

Двигаясь вместе с конвейером пластины нагреваются, проходя под нагревателем (нагрев с тыльной стороны) и с помощью магратронов на пластины напыляется пленка.

Мощность каждого магратрона, следовательно, толщины каждого слоя пленки регулируется отдельно.

Давление аргона для всех трех магратронов одинаково.

После напыления пластины автоматически укладываются в приемную кассету в шлюзе выгрузки. Когда последняя пластина из шлюза загрузки попадает на конвейер, кассета шлюза загрузки автоматически опускается вниз, после чего закрывается затвор шлюза загрузки отсекая шлюз от рабочей камеры.

В шлюз загрузки напускается воздух до атмосферного давления, после чего выдается команда оператору о замене пустой кассеты на кассету с пластинами. На перегрузку кассет, откачку и промывку шлюза аргона необходимо от двух до четырех минут. Во время перегрузки кассет и откачки шлюза конвейер продолжает двигаться с первоначальной скоростью, но пластины на конвейер не поступают. Таким образом на конвейере образуется разрыв ряда движущихся пластин и, когда этот разрыв подойдет к шлюзу выгрузки, то автоматически выдается команда об окончании выгрузки и закроется затвор шлюза выгрузки.

Команда об окончании выгрузки выдается также в том случае, если в кассету выгрузки уложено 25 пластин.

В шлюз выгрузки напускается воздух до атмосферного давления и включается сигнализация к перегрузке. По этому сигналу открывается дверь шлюза, вынимается кассета с пластинами, ставится пустая кассета и закрывается дверь. При этом шлюз через 2 форклапана откачивается до 13,3Па (1·10-1 мм рт ст), затем в течение (10±5) с промывается аргоном, после чего откачивается до 1,3Па (1·10-2 мм рт ст), затем закрываются форклапаны и открывается затвор шлюза. Откачка и промывка шлюза загрузки аргоном протекают так же, как и в шлюзе выгрузки, но, если необходимо откачивать оба шлюза, то срабатывает блокировка, запрещающая откачку шлюза загрузки до тех пор, пока не откатается шлюз выгрузки. Если оператор по каким-либо причинам своевременно не подготовил шлюз выгрузки к приему следующих пластин, то при подходе ряда пластин к закрытому затвору шлюза выгрузки во избежание поломки пластин автоматически отключается конвейер, нагрев пластин и все магратроны.

При отключении микропроцессора или отказа микропроцессора оператор с помощью кнопок блока управления включает ручной режим управления установкой и плавно регулирует скорость конвейера, ток нагрева пластин, мощность магратронов и дает команду шлюзам загрузки и выгрузки на полуавтоматическую работу по загрузке пластин из кассеты на конвейер и выгрузке пластин с конвейера в кассету шлюза выгрузки.

В ручном режиме скорость конвейера, ток нагрева пластин и мощность магратронов регулируется с помощью резисторов блока управления, но не стабилизируется. Давление аргона в зоне распыления регулируется ручкой блока управления натекателем.

Команду об окончании работы шлюза выгрузки оператор подает с помощью кнопки «СТОП» шлюза выгрузки после выгрузки необходимого числа пластин. Кнопкой «СТОП» можно выдать команду об окончании выгрузки.

2.2 Расчетная часть

2.2.1 Техническое обоснование выбора материала катодов

2.2.1.1 Требования к контактам

- Контакт должен быть невыпрямляющим, т.е. его сопротивление не должно зависеть от направления протекающего тока.

- В контакте должны отсутствовать нелинейные явления, т.е. сопротивление не должно зависеть от величины протекающего тока.

- Контакт должен иметь минимальное сопротивление, при этом в направлении, параллельном поверхности, сопротивление также должно быть малым, особенно если вывод присоединен.

- Контакт не должен инжектировать неосновные носители.

- Теплопроводность контакта должна быть высокой, а коэффициент теплового расширения - близким к коэффициентам теплового расширения кремния и материала вывода или корпуса.

- Контакт должен представлять металлически стабильную систему с кремнием и материалом вывода. В случае многослойных контактов это условие относится и к взаимодействию слоев между собой.

- Металл контакта должен обеспечивать достаточно хорошую адгезию к кремнию, а при распространенном контакте и к взаимодействию слоев между собой.

- Металл контакта должен быть термодинамически стабилен по отношению к диэлектрическому покрытию.

- В случае распространенного контакта желательно свести к минимуму влияние на электрические свойства диэлектрического покрытия, например, на подвижность ионов в окисле.

- Металл или система металлов контакта должны позволять проведение фотолитографии.

- Контакт не должен глубоко проникать в кремний. Это требование тоже достаточно серьезно, особенно в СВЧ транзисторах, где глубины диффузионных слоев могут составлять 0,2 - 0,4 мкм.

2.1.1.2 Характеристики Al и Al + Si

Достоинства Al:

Алюминий обладает высокой электропроводимостью. Этот металл легко напыляется и обладает высокой адгезией к окислу. Кроме того, он хорошо травится и обеспечивает высокое разрешение при фотолитографии. Алюминий восстанавливает окисные пленки в контактных окнах.

Алюминий с кремнием образуют стабильную электрическую систему, к алюминиевым пленкам хорошо осуществляется термокомпрессия. Алюминий пригоден для использования в радиоционно-стойких приборах.

Недостатки Al:

Высокая растворимость кремния в алюминии в твердой фазе. Кремний при охлаждении высаживается по границам зерен алюминия, за счет чего нарушается прочность контакта. При температуре 5000 С растворяется до 1% кремния.

Хорошее взаимодействие с двуокисью кремния; свободная энергия образования окисла для алюминия -376Ю7 ккал/мол, для кремния -192, 4 ккал/мол.

Для улучшения проникновения кремния в алюминий при изготовлении контактов можно применять вместо чистого алюминия сплавы алюминия с кремнием. В системе алюминия с кремнием не образуется никаких химических соединений, поэтому на границах раздела алюминия с кремнием, не образуется хрупких соединений, не появляются пустоты. Кремний, находящийся в алюминии в виде твердого раствора, почти не уменьшает его проводимость.

Кремний, рекристаллизующийся из твердого раствора в алюминии, содержит большое количество алюминия, который является акцепторной примесью, поэтому его проводимость достаточно высока.

Контактные площадки на пластине кремния всегда покрыты слоем естественного окисла. Алюминий реагирует с SiО2, поскольку может образовывать окислы с большой (-) отрицательной энергией образования, в результате между кремнием и алюминием создается низкоомный контакт, скорости этой реакции и диффузия кремния в алюминии достаточно велики, так что для получения низкоомного контакта требуется прогреть образец при температуре 500 0С в течение нескольких минут.

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