Задание №1.
Вопрос №1.3. Методика анализа ПЭБ. Участок диффузии.
Диффузия примесей проводится следующими методами : в открытой трубке в потоке газа-носителя , в ампулах , в вакууме , а также бокс-методом , среди которых наиболее широко применяют первый метод.
Одна из основных опасностей при работе на диффузионных установках обусловлена природой диффузанта , в качестве которого используются высокотоксичные соединения мышьяка , сурьмы , фосфора , бора.
На участке диффузии мышьяка в ампулах проводится ряд операций , при выполнении которых имеет место непосредственный контакт работающего с металлическим мышьяком . В чистом виде мышьяк не вызывает отравления из-за нерастворимости , но в результате окисления или вследствие перехода в растворимые соединения он становится ядовитым.
Подготовку к сборке и непосредственно сборку кварцевой ампулы проводят в скафандре с использованием средств индивидуальной защиты ( защитных очков , резиновых перчаток , респиратора ).
Сама диффузионная электрическая печь также располагается в специальном укрытии , оснащённом вытяжной вентиляцией. При этом в случае разгерметизации ампул с навеской мышьяка в момент загрузки в печь створки шкафа должны быть немедленно закрыты и печь отключена . Выгрузка ампул и замена реактора производится после остывания печи до температуры не более 40 градусов . Вскрытие кварцевых ампул производится в вытяжном шкафу с использованием индивидуальных средств защиты . Для утилизации твёрдых отходов , загрязнённых мышьяком , применяют специальную тару , на которую наносятся предупредительные надписи - "Отходы мышьяка" , "Яд".
В технологии кремниевых ИМС наиболее широкое применение нашёл метод диффузии в открытой трубке с твердым , жидким или газообразным источником примеси. В каждом случае в качестве диффузантов используются вещества , оказывающие токсичное действие на организм человека.
Обращение с указанными веществами требует соблюдения особых мер безопасности на всех этапах работы с ними . Транспортировка и хранение диффузантов производятся в запаянных кварцевых ампулах , помещенных в герметично закрывающийся контейнер , с размещением каждой ампулы в отдельном гнезде с амортизирующими прокладками . Места хранения должны быть недоступны попаданию воды . Вскрытие ампул работающими производится в вытяжном шкафу с использованием промышленного противогаза марки "М" , халата , резиновых нарукавников , анатомических перчаток в присутствии инженерно-технического работника , ответственного за проведение данной работы.
К оборудованию и аппаратуре , предназначенной для работы с жидкими диффузантами , предъявляются особые требования по герметичности .
Остатки трёххлористого фосфора , трёхбромистого бора , ампулы и посуда , бывшие в употреблении , подлежат обязательной нейтрализации .
Работа с гидридами производится в инертной атмосфере в вытяжном шкафу , а для защиты органов дыхания работающих применяются противогазы соответствующих марок. Диффузионная печь оборудуется наряду с местной вытяжной вентиляцией поглотителем продуктов окисления диффузанта , устанавливаемым на выходе газов из печи. При эксплуатации оборудования необходимо тщательно следить за герметичностью , а также за герметичностью коммуникаций и газораспределительной системы . При обнаружении утечек газообразных диффузантов работа с ними должна немедленно прекращаться .
В технологии микроэлектроники широкое применение нашла ионная имплантация , которая применительно к процессу введения примесей в полупроводник называется ионным легированием . Ионизация паров легирующих элементов производится в высокочастотном или дуговом разряде . Исходными материалами для получения ионов бора и фосфора , которые в основном используются при легировании кремния , являются галогениды бора , красный порошкообразный и кристаллический фосфор , Таким образом , эксплуатация установок ионного легирования связана с опасностью поражения электрическим током , воздействием энергии электромагнитного поля высокой частоты , а также воздействием на организм человека токсичных веществ используемых в качестве примесей .