Введение

В отраслях промышленности, производящих микро и наноэлектронные устройства, используют разнообразные технологические процессы, основанные на воздействии высокоэнергетических частиц на поверхность обрабатываемых деталей – подложки, функциональные слои и т.д.

Изучение кинетики взаимодействия единичной частицы с обрабатываемым материалом не несет прикладного значения, поэтому важно изучать методики исследования и регистрации взаимодействия потока высокоэнергетичных частиц с материалами и между собой. Для этого существует ряд методик, некоторые из которых описаны в данном издании.

Первая лабораторная работа посвящена изучению принципов контроля остаточных газов в вакуумных системах, основанных на масс-спектрометрическом анализе. При помощи квадрупольного масс-спектрометра измеряется кинетика откачки различными типами насосов различных частиц, содержащихся в атмосфере.

Во второй лабораторной работе исследуется метод генерации потока ионизированных частиц при помощи магнетронной распылительной системы (МРС), а также методика контроля генерируемой плазмы по вольт-амперной характеристике блока питания магнетронов. По форме вольт-амперной характеристики можно контролировать состав газовой среды в вакуумной камере.

В третьей лабораторной работе представлены современные методы спектроскопии газовых, водных и твердых сред с применением лазерных источников излучения и генераторов белого света. В лабораторной работе дается описание применения спектрометра AvaSpec-2048 для изучения плазмы в вакуумной камере при магнетронном распылении. Данный метод позволяет с помощью регистрируемого спектра свечения плазмы делать анализ ее состава и обеспечивать процесс контроля формирования тонких пленок различного состава.

Таким образом, в данном лабораторном практикуме охвачены вопросы, связанные с генерацией плазмы, изучением поведения потока заряженных частиц различными методами, такими как: масс-спектроскопия, изучение вольт-амперных характеристик блока питания МРС и спектроскопия.

Указания по технике безопасности при выполнении лабораторных работ

Общие требования безопасности

1.1 К работе с электроизмерительными приборами, вакуумными электроустановками, химреактивами (под руководством преподавателя или ответственного за лабораторию!) допускаются лица, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.

1.2. При выполнении лабораторных работ студенты должны соблюдать правила поведения, расписание учебных занятий, установленные режимы труда и отдыха.

1.3. При работе с электроизмерительными приборами возможно воздействие на работающих следующих опасных факторов:

а) поражение электрическим током при прикосновении к ого-ленным проводам и при работе с приборами, находящимися под напряжением;

б) травмирование рук при использовании неисправного инструмента.

ПОМНИТЕ!

Электрический ток может вызвать ожоги, обморок, судороги, прекращение дыхания, даже смерть.

1.4. При эксплуатации вакуумных электроустановок, напряжение питания которых составляет до 1000 Вольт, возможно воздействие на работающих следующих опасных производственных факторов:

а) поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим частям;

б) неисправности изоляции или заземления;

в) получение механических травм при прикосновении к вращающимся частям установок (привод форвакуумного насоса, подъемное устройство колпака);

г) ожоги при прикосновении к нагретым частям установок (паромасляный насос, нагретая подложка);

1.5. При работе с химреактивами возможно воздействие на работающих следующих опасных факторов:

а) раздражение кожи, ожоги, а в некоторых случаях долго не заживающие раны вызывает попадание на открытые участки тела растворов кислот и щелочей;

б) токсические отравления вызывают многие органические рас-творители.

ЗНАЙТЕ!

К индивидуальным средствам защиты относятся: для глаз – защитные очки; для лица – маски; для рук – диэлектрические перчатки; для дыхательных путей – респиратор. При выполнении лабораторных работ должны использоваться указатели напряжений и инструмент с изолированными ручками.

1.6. В лаборатории для выполнения лабораторных работ должна быть медицинская аптечка с набором необходимых медикаментов и перевязочных средств.

1.7. Студенты обязаны соблюдать правила пожарной безопасности, знать места расположения первичных средств пожаротушения, а также отключающих устройств (рубильников) для снятия напряжения.

1.8. Все химреактивы должны иметь этикетки с указанием их названия.

1.9. Все химреактивы должны находиться в специальных емкостях и вдалеке от нагревательных приборов.

1.10. Обтирочные материалы, бумага и т.п., пропитанные маслами, красками и т.п., должны храниться в металлических ящиках. Не разрешается разбрасывать эти материалы, по окончании работы их следует удалить из помещения.

1.11. При несчастном случае пострадавший или очевидец несчастного случая обязан немедленно сообщить преподавателю или зав. лабораторией, который сообщает об этом администрации ПГТУ. При неисправности электроизмерительных приборов, инструмента прекратить работу и сообщить об этом преподавателю или зав. лабораторией.

1.12. В процессе работы необходимо соблюдать правила ношения спецодежды, пользования индивидуальными и коллективными средствами защиты, соблюдать правила личной гигиены, содержать в чистоте рабочее место.

1.13. Студенты, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по охране труда, привлекаются к дисциплинарной ответственности в соответствии с правилами внутреннего трудового распорядка ПГТУ и подвергаются внеочередной проверке знаний правил охраны труда.

1.14. При проведении лабораторных работ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

а) загромождать рабочее место посторонними предметами;

б) оставлять без надзора приборы, находящиеся под напряжением;

в) работать на неисправном оборудовании;

г) работать при снятых обшивках и кожухах;

д) касаться руками оголенных элементов схемы;

е) останавливать центрифугу руками и различными предметами.