Курсовая работа пук5
1) Магнетронная распылительная система УРМ-026 – используется для нанесения тонких пленок различных материалов методом магнетронного распыления. Это ключевой инструмент для создания металлических и диэлектрических слоев в микроэлектронных устройствах. Данная установка позволяет контролировать толщину и качество пленок, что критически важно для производства интегральных схем и сенсоров;
2) Ионно-плазменная установка УРМ-014 – предназначена для модификации поверхности материалов и нанесения покрытий с использованием ионно-плазменных технологий. Установка позволяет обеспечить высокую степень чистоты и адгезии покрытий, что необходимо для создания надежных микроэлектронных компонентов;
3) Вакуумный термический испаритель УРМ-011 – используется для термического испарения материалов в вакууме с последующим осаждением на подложку. Позволяет получать ультратонкие плёнки с минимальным уровнем дефектов, что важно для оптических и электронных применений;
4) Вакуумная установка – обеспечивает необходимые условия для проведения процессов, требующих вакуумной среды, таких как напыление, травление и анализ. Позволяет снизить влияние атмосферных загрязнений на процессы, повышая точность и воспроизводимость экспериментов;
5) Технологический стеллаж – предназначен для хранения и организации материалов, подложек и инструментов, используемых в технологических процессах;
6) Столы для работы оборудованы местами для проведения измерений, сборки устройств и анализа результатов;
7) Вытяжной шкаф – обеспечивает безопасность при работе с химическими реактивами и летучими веществами, предотвращая их попадание в воздух лаборатории;
8) Муфельные печи – используются для термообработки материалов, отжига и синтеза соединений. Позволяет контролировать кристаллическую структуру материалов, что влияет на их электронные и механические свойства;
9) Раковина – предназначена для мытья инструментов и обработки подложек;
10) Сетевой распределительный щиток – обеспечивает электропитание оборудования и безопасность при работе с высокими напряжениями.
PUFA (полиненасыщенные жирные кислоты) — компоненты липидных мембран клеток легочной ткани, содержащие несколько двойных связей, которые легко окисляются озоном, LOOH (гидроперекиси липидов) — продукты окисления полиненасыщенных жиров, являющиеся индикаторами окислительного повреждения клеточных мембран, MDA (марталдиальдегид) — побочный продукт распада гидроперекисей липидов, используемый как биохимический маркер окислительного стресса.
При электрофоретическом осаждении суспензий образуются аэрозоли с медианным диаметром 50-100 нм, характеризующиеся: высокой пенетрационной способностью (альвеолярная депозиция >60%); усиленной реакционной способностью (поверхностный заряд до 50 мкКл/г); длительным временем седиментации (часы).
Для оценки концентрации вредных веществ в воздухе лаборатории проведем расчеты на основе данных о технологических процессах и используемых химических веществах. Основными источники загрязнения:
А) Летучие органические соединения (ацетон и изопропанол) – при очистке подложек;
Б) Озон (О3) – при плазменной обработке;
В) Фтороводород (HF) – при травлении кремния;
Г) Наночастицы – при электрофоретическом осаждении.
Проведение расчетов тепловыделений от электротехнического оборудования является критически важным этапом для проектирования эффективной системы вентиляции и обеспечения безопасных условий труда в учебно-исследовательской лаборатории тонкопленочных покрытий. В данном разделе представлена методика расчета, основанная на нормативном документе РД 22.18-355-89, с адаптацией для специфики лабораторного оборудования.
При помощи этого метода можно наглядно продемонстрировать процедуру оценивания степени риска, использующую определения значимости (тяжести) и возможности (вероятности) в качестве шкал матрицы. Таким образом, значение, которое получится в результате пересечения «величин» возможности (вероятности) и значимости (тяжести) реализации риска будет определять значение степени риска.
В процессе оценивания последствий событий и вероятности будем учитывать как текущие обстоятельства, так и возможные будущие обстоятельства и изменения, также будем учитывать информацию о прошлых событиях, если таковые имеются. Для проведения анализа по каждой опасности, с помощью матрицы проведём оценку значения последствий (таблица 7) и вероятности (таблица 8) ущерба данной опасности.
Проведение расчетов тепловыделений от электротехнического оборудования является критически важным этапом для проектирования эффективной системы вентиляции и обеспечения безопасных условий труда в учебно-исследовательской лаборатории тонкопленочных покрытий. В данном разделе представлена методика расчета, основанная на нормативном документе РД 22.18-355-89, с адаптацией для специфики лабораторного оборудования.
эффективная система воздухообмена должна обеспечивать не только требуемую кратность, но и равномерное распределение воздушных потоков.
современные исследования (Каракеян, 2019) показывают, что традиционные системы вентиляции часто не обеспечивают должной очистки от специфических загрязнителей, характерных для микроэлектронного производства.
датчик «Компактная портативная метеостанция CX-301A с проводным уличным термодатчиком и гигрометром». Тип датчика – цифровой. Рабочий диапазон температуры от 0С до 50С, погрешность составляет ±1С.
датчик «Детектор углекислого газа Даджет». Тип датчика – цифровой. Рабочий диапазон температур от 0С до 50С, погрешность составляет 10 PPM
«Сигнализатор ПДК озона в воздухе со встроенным датчиком». Тип устройства – встроенный электрохимический датчик. Диапазон измерения 0-2 PPM, оснащен оповещением о превышении, настроен на ПДК озона 0,05 PPM. При возникновении аварийной ситуации утечки озона, срабатывает светозвуковая сигнализация.
Спасибо! Очень помогло
Инфраструктура и условия учебно-исследовательской лаборатории:
А) Системы вентиляции – лаборатория оборудована приточной и приточно-вытяжной вентиляцией, что обеспечивает контроль за чистотой воздуха и удаление вредных веществ. Местная вытяжная вентиляция в вытяжном шкафу дополнительно минимизирует риски при работе с химическими реактивами. Поддержание чистоты воздуха соответствует требованиям для работы с чувствительными микроэлектронными компонентами.
Б) Электропитание – обеспечивается стабильным напряжением 220B и 320B, что необходимо для работы высокотехнологичного оборудования.
В) Водоснабжение и слив – подвод воды и система слива, осуществляющегося в канализацию, позволяет проводить химические и термические процессы с последующей очисткой инструментов и подложек.
Г) Сжатый воздух – сжатый воздух, используемый для продувки оборудования
Д) Интернет - сеть интернет обеспечивает доступ к базам данных и программному обеспечению для управления установками.
Учебно-исследовательская лаборатория тонкопленочных покрытий играет важную роль в подготовке специалистов в области микро- и наноэлектроники. Студенты и исследователи имеют возможность проводить эксперименты по нанесению и анализу тонких пленок, изучать процессы вакуумного напыления и ионно-плазменной обработки, а также разрабатывать и тестировать новые материалы для микроэлектронных устройств.
Данная лаборатория микроэлектроники МИЭТ представляет собой современный комплекс, оснащённый необходимым оборудованием для проведения исследований и обучения. Сочетание технологических установок, систем контроля среды и инфраструктуры делает ее важным элементом научно-образовательного процесса в области микроэлектроники. Дальнейшее развитие лаборатории может быть направлено на внедрение еще более точных методов анализа и автоматизации для повышения эффективности исследований, что в свою очередь требует тщательного контроля соблюдения средств индивидуальной и коллективной защиты.
Лаборатория тонкопленочных покрытий оснащена современным технологическим оборудованием, предназначенным для проведения процессов вакуумного напыления, ионного травления и термической обработки материалов. Каждое из устройств обладает уникальным тепловыделяющими характеристиками, которые необходимо учитывать для обеспечения стабильности технологических процессов и безопасности эксплуатации.
Тепловыделяющие характеристики оборудования лаборатории тонкопленочных покрытий могут влиять на точность и воспроизводимость технологических процессов. Для минимизации негативного влияния нагрева используются системы охлаждения и термостабилизации, эффективная вентиляция. Дальнейшая оптимизация тепловых режимов может быть направлена на внедрение автоматизированного контроля температур.
Современные технологические процессы в микроэлектронике предъявляют повышенные требования к системам вентиляции и параметрам микроклимата. Как отмечают ведущие эксперты в области чистых производств (Рябышенков А.С. 2018), поддержание оптимальных параметров воздушной среды является критическим важным фактором для обеспечения стабильности технологических процессов и качества выпускаемой продукции.
) Высокое напряжение (до 5кВ в установках напыления). Причина потенциальной опасности фактора:
– Риск электротравмы при нарушении изоляции (токи >10 мА могут вызвать фибрилляцию сердца).
2) Ультрафиолетовое излучение (плазма в установках). Причина потенциальной опасности фактора:
– Интенсивность УФ-излучения в плазме достигает 5 – 10 мВт/см² (при ПДК 0.1 мВт/см²);
– Фотохимическое воздействие на роговицу глаза (эффект "сварочной офтальмии") и кожу (риск меланомы).
3) Шум (вакуумные насосы, 75-85 дБ). Причина потенциальной опасности фактора:
– Превышение ПДК (80 дБ для 8-часового воздействия);
– Кумулятивное воздействие на слуховой анализатор – Развитие профессиональной тугоухости, возникновение патологических изменений, когда повышенный шум действует в течении длительного времени, обычно более 5-ти лет.
4) Химические опасные факторы – лабораторные процессы микроэлектронного производства сопряжены с комплексом химических факторов риска, представляющих потенциальную угрозу как для персонала, так и для оборудования. Основную опасность представляют летучие органические соединения, реактивные газы и агрессивные жидкости, используемые на различных технологических этапах.
Процессы очистки подложек сопровождаются интенсивным испарением органических растворителей
При высокотемпературном напылении (T > 800°C) возможен термический расплав полимерных компонентов с образованием: диоксинов (PCDD/Fs), летучих ароматических углеводородов, цианистых соединений. Их образование описывается механизмом цепных реакций с энергией активации 80-120 кДж/моль, а токсичность оценивается коэффициентом опасности (HQ)