Напыление омических контактов

2.3.2.40. Извлечь рабочие  пластины и пластины-пробники  из гнезда

2.3.2.41. Повернуть колпак  против часовой стрелки до  упора

2.3.2.42. Нажать и удерживать  кнопку «вниз», до полного опускания  колпака

2.3.2.43. Отжать кнопку вниз

2.3.2.44. Перекрыть все натекатели VF1             , VF2

2.3.2.45. Включить форвакуумный насос NL1, нажав на мнемосхеме кнопку

2.3.2.46. Открыть вентиль VE2

2.3.2.47. Включить азотную  ловушку BL1, нажав на мнемосхеме кнопку            подключить её к сосуду Дьюара

2.3.2.48. Открыть вентиль VE1

2.3.2.49. Откачку вести до 10^-1 Па, в течении 20-30 минут

Примечание:  если степень  вакуума не достигла требуемой, то продолжить откачку до тех пор, пока не будет  достигнуто требуемое значение.

2.3.2.50. Контролировать степень  вакуума по вакуумметру РТ1

2.3.2.51. Перекрыть вентиль VE1

2.3.2.52. Отключить азотную ловушку  BL2,нажав на мнемосхеме кнопку          , отключить сосуд Дьюара

2.3.2.53. Перекрыть вентиль VE2

2.3.2.54. Отключить насос NL1, отжав на мнемосхеме кнопку

2.3.2.55. Напустить атмосферу  через натекатель VF2

2.3.2.56. Закрыть вентили  подачи воды

2.3.2.57. Заполнить сопроводительный  лист по установленной форме  и передать на следующую операцию

2.3.2.58. Записать в рабочий  журнал дату, тип прибора, количество  пластин

2.3.2.59. Передать пластины  на следующую операцию

Настоящая технологическая  операция проводится для напыления  алюминия для создания омических  контактов.

2.3.3. Меры безопасности:

2.3.3.1.Меры по пожаробезопасности.

2.3.3.2. Меры при работе  со сжиженными газами.

2.3.3.3. Меры при работе  на электроустановках.

Рисунок 2.3. Схема электронно-лучевого испарения. Схема вакуумная.

 

2.4. Описание видов  и причин возникновения брака  на технологической операции  электронно-лучевого испарения,  меры их устранения.

 

Виды и причины возникновения  брака на данной технологической  операции представлены в таблице.

Виды брака	Причины брака	Меры устранения
Неравномерность распределения  рельефа на поверхности подложки	Собственные загрязнения  подложек, не качественная операция подложек	Для обеспечения равномерности  покрытия повышают температуру подложки до 3000С, также оптимизируют ориентацию подложек относительно источника.
Сопротивление плёнки не соответствует  нужному значению	Температура подложки не соответствует  заданной. Чистота рабочей камеры.	Выставить требуемую температуру. Произвести тщательный контроль очистки  камеры.
Толщина плёнки не соответствует  заданной	Превышено время проведения процесса.	Выставить нужное время процесса.
Адгезия плёнки не соответствует  требуемой.	Жировые загрязнения подложек парами масла из насоса	Заменить азотную ловушку. Проверить, открыт ли вентиль азота.

 

 

 

2.5 Параметры процесса электронно-лучевого испарения, методика контроля плёнок металлизации.

Для контроля толщины скорости напыления плёнок разработаны различные  методы:

а) метод интерферометрии – служит для определения толщины плёнки после напыления. Схематическое изображение метода представлено на рисунке 2.4 а. суть метода заключается в том, что при напылении закрывается часть пластины, чтобы получить резкую границу плёнка – подложка. Затем пластины кладут на стол микроинтерферометра. На границу раздела плёнка – подложка направляют луч с длиной волны λ. На границе раздела наблюдается интерферометрическая картина, представляющие собой темные и светлые полосы. На подложке произойдет смещение интерферометрических полос на расстояние l. Замерив с помощью микроскопа расстояние между двумя темными полосами и сдвиг интерферометрических полос, затем определяем толщину пленки, по формуле (2.1)

                                                                                             (2.1)

где λ – длина волны, мк;

       l – расстояние между полосами интерференции, мк;

       L – расстояние между темными полосами, мк.

б) метод качественной оценки адгезии с помощью царапанья  плёнки иглой в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Если плёнка промялась, то адгезия хорошая, если содралась  – плохая.

в) количественный анализ проводят по отрывному усилию. К плёнки с помощью клея приклеивают металлический цилиндр, соединяющийся с тягой и граммометром. С помощью тягового устройства цилиндр тянут до тех пор, пока он оторвет плёнку от подложки. Данную величину фиксируют по шкале граммометра и по специальной таблице определяют адгезию (г/мм²).

г) определения сопротивления  плёнки после напыления четырёх зондовым методом. Для этого на поверхность исследуемой пластины опускается 4 зонда, со строго фиксируемым расстоянием между ними, к ним подсоединяют милливольтметр, который измеряет падение напряжения. Затем снимают необходимые показания и рассчитывают сопротивление плёнки, по формуле (2.2)

                                                                                  (2.2)

где С – коэффициент расстояния между зондами, С=4,53;

       U – напряжение, В;

        I – ток, А.

Схематическое изображение представлено на рисунке 2.4б.

Рисунок 2.4 Методы контроля плёнок после напыления: а)метод интерферометрии; б)метод четырёх зондовый.

Определение сопротивления  во время проведения процесса осуществляется резистивным методом. Данный метод  основан на непосредственном измерении  сопротивления контрольного образца  – «свидетеля», помещенного в  вакуумную камеру на карусель подложек. Напыление производится на рабочие  подложки и на «свидетель». Контактные площадки «свидетеля» соединяются с помощью пружинных контактов к омметру с соответствующим диапазоном измерения. Ток через «свидетель» не должен превышать предельного значения, выше которого условия формирования контролируемой плёнки меняются. Если удельное сопротивление плёнки в процессе напыления остаются неизменными, то сопротивление плёнки вычисляется по формуле (2.3):

                                                                                         (2.3)

Где p – удельное сопротивление материала плёнки, Ом*мк;

       l и b – длина и ширина плёнки на контрольном образце, мк;

        h – толщина плёнки, мк.

Определяя, таким образом, сопротивление «свидетеля», можно  определить толщину и скорость роста  плёнки.

Фотометрический метод позволяет  выполнять контроль не только в вакууме, но и в плазме газового разряда. Метод  основан на использовании явления интерференции света, отраженного от системы «прозрачная плёнка – поглощающая подложка». Лазерный луч зондирует поверхность растущей плёнки. На границах рабочая среда – плёнка, или плёнка – подложка луч отражается. Вследствие интерференции коэффициент отражения зависит от толщины плёнки и изменяется с её ростом. Изменения коэффициента отражения от растущей плёнки регистрируется фотоприёмником. Усиленный сигнал фотоприёмника преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов напряжения, число которых соответствует толщине плёнки. При достижении заданной толщины сигнал поступает на исполнительное устройство, прекращающее процесс роста плёнки. Данный метод является бесконтактным, он неограничен временем работы датчиков, температурой, составом среды в рабочей камере.

2.6 Охрана труда  и техника безопасности на  рабочем месте при выполнении  технологической операции электронно-лучевого  испарения.

Инструкция по охране труда  для работников с электрооборудованием.

Настоящая инструкция устанавливает  правила по электробезопасности  при работе на оборудовании, где  применяется электрическое напряжение.

2.6.1.1 Общие требования:

2.6.1.1.1 При нарушении требований безопасности по обслуживанию оборудования, где потребляется электрическая энергия, может возникнуть опасность поражения людей электрическим током.

2.6.1.1.2  Все ремонтные работы электрической части оборудования должны производиться электриками, т.е. лицами, специально обученными и допущенными к работе.

2.6.1.1.3 Наибольшую область  поражения электрическим током  представляет прикосновение к  открытым токоведущим частям, поэтому  все токоведущие части должны  быть ограждены.

2.6.1.1.4 При обнаружении неисправности в электрической части необходимо оборудование немедленно отключить и сообщить руководителю работ для устранения неисправностей.

2.6.1.1.5 Для обеспечения личной электробезопасности необходимо постоянно следить за исправным состоянием электрической проводки, органов управления, защитного заземления. Нарушенная изоляция проводов, отсутствие защитного заземления, неисправность вспомогательных устройств – частая причина электромагнетизма.

2.6.1.2 Действие электрического  тока на организм человека:

2.6.1.2.1 Действие электрического  тока на организм человека  проявляется в разнообразных  формах и может привести как  легкому, так и тяжелому исходу, включая смерть.

2.6.1.2.2 Имеются два вида поражения организма электрическим током:

• Электрические травмы, вызывающие местное поражение организма в виде электрических ожогов, металлизации кожи, ранения при падении с высоты, вызванном действием электрического тока, поражение глаз излучением электрической дуги
• Электрические удары вызывают поражение внутренних органов преимущественно сердечно – сосудистой и нервной системы и по своим последствиям являются особо опасными.

2.6.1.2.3 Наиболее опасным является прикосновение человека к двум различным фазам. В этом случае человек оказывается включенным под полное линейное напряжение.

2.6.1.2.4 Степень поражения  электрическим током зависит  от:

• Сопротивления кожного покрова (при увлажнении сопротивление резко уменьшается);
• Величины площади контакта с токоведущими частями;
• Приложенного напряжения и силы тока;
• Временем нахождения человека под действием электрического тока;
• Факторов внешней среды (температура, влажность, токопроводящая пыль усугубляет степень поражения);
• Пути  прохождения тока через организм;
• Индивидуальных свойств человека (болезнь сердца, нервной системы, алкогольное опьянение, повышенная потливость)

2.6.1.3 Классификация помещений:

2.6.1.3.1 В вопросах электробезопасности главное значение имеет применяемое напряжение и состояние помещения.

2.6.1.3.2 По условиям электробезопасности электроустановки подразделяются напряжением до 1000 В и свыше 1000 В.

2.6.1.3.3 В отношении поражения людей электрическим током различаются:

• Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием сырости и токопроводящих полов (металлических, бетонных, земляных, кирпичных) наличия заземлённых конструкций, повышенной температуры;
• Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием особой сырости, активной химической среды, токопроводящей пыли, высокой температуры, одновременное наличие двух или более условий опасности.

Признаком особой сырости  является влажность воздуха близкая  к 100% (моечные, химические и др. лаборатории).

Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют  условия создающие «повышенную  опасность» и «особую опасность» (конструкторские, бытовые помещения, конторы).

2.6.1.3.4 В помещениях с повышенной опасностью для переносных светильников и ручного электрифицированного инструмента должно применяться напряжение не выше 42 В.

2.6.1.3.5 При наличии особо неблагоприятных условий должно применяться напряжение не выше 12,6 В.

2.6.1.3.6 Для получения безопасного напряжения 12 и 42 В применяются понижающие трансформаторы, при этом его вторичная обмотка и корпус должны быть заземлены.

2.6.1.3.7 В помещениях без повышенной опасности для питания переносных светильников используется напряжение не выше 220 В.

2.6.1.3.8 Правила безопасной  работы с переносными светильниками  и электрическим инструментом  изложены в отдельных инструкциях,  действующих на предприятии.

2.6.1.4 Защита от поражения  электрическим током:

2.6.1.4.1 Поражения электрическим  током может произойти не только  при непосредственном контакте  с токоведущими частями оборудования, но и при касании кожухов, каркасов, корпусов и станин оборудования, которые в нормальном состоянии не находятся под напряжением, но в результате повреждения изоляции оказались под напряжением.

2.6.1.4.2 В качестве защиты от появления опасного напряжения на корпусе применяют защитное заземление.

2.6.1.4.3 Медные и стальные  голые заземляющие провода прокладывают, открыто для удобства их систематического  осмотра.

2.6.1.4.4 Заземляющий проводник  одним концом надежно присоединяется  к корпусу оборудования при  помощи болта, а другой –  к заземлению.