При получении мелкодисперсных порошков на дробильно-размолочном оборудовании могут возникать шум, запыленность, а также опасность движущихся механизмов и электрооборудования. Поэтому оборудование должно быть обеспечено шумопоглотителями, герметизирующими приспособлениями, оградительными устройствами и защитой от поражения электрическим током.
Получение резистивных сплавов на основе кремния и хрома производят в индукционных печах, поэтому необходимо соблюдать требования безопасности при работе с индукционнымипечами.
При легировании германия мышьяком в печи зонной плавки воздушная среда загрязняется мышьяковистым водородом, а при легировании германия сурьмой - сурьмянистым водородом, которые являются токсическими. Во время ручной очистки внутренней поверхности печей от осаждающего германия или кремния и их» соединений может возникать большая запыленность воздуха рабочей зоны. Во избежание профотравлений печи зонной плавки должны быть герметическими и оборудованы надежно действующей приточно-вытяжной вентиляцией с эффективными пылеуловителями.
Проверка ориентации монокристаллических слитков германия и кремния выполняется методом рентгенографии, основанном на отражении и дифракции рентгеновских излучений, опасных для работающих. Степень радиационной опасности при работе с источниками рентгеновских излучений определяется экспозиционной дозой, энергией излучения и характером облучения работающих.
Мощность дозы рентгеновского излучения в любой доступной точке установки на расстоянии 5 см от ее поверхности не должна превышать 25 мР/ч. Во избежание электротравматизма эксплуатация установок рентгенографии должна вестись согласно ПТЭ и ПТБ.
При резке слитков и шлифовке пластин могут быть механические травмы, запыленность воздуха рабочей зоны. Для создания безопасных и безвредных условий труда резка слитков производится на станках типа «Алмаз», оборудованных защитными кожухами с окнами из оргстекла. Слитки полупроводниковых материалов при резке увлажняются водой (эмульсией), при этом образовавшиеся микрочастицы материала и алмазного инструмента смываются в отстойники.
Мокрая шлифовка пластин производится на станках типа МШ-259.
В процессе диффузии опасными и вредными факторами являются высокая температура и диффузанты (соединения бора, фосфора, мышьяка и др.). Фосфор, мышьяк обладают большей токсичностью.
В целях безопасности на диффузионных печах устанавливаются загрузочные и выгрузочные скафандры с местной вытяжной вентиляцией.
Процессы эпитаксиального наращивания слоев кремния n- и р- типа с необходимой концентрацией примесей проводятся на установках УНЭС-2П-ВМ при температуре 1250—1300° С в потоке водорода. Соединения фосфина с водородом, арсина с водородом и хлористый водород находятся в баллонах под давлением 600 кПа. При ведении технологического процесса возникают опасные и вредные факторы: взрыв водорода, отравление примесями, ожоги, поражение электрическим током и облучение ЭМП.
При замене баллонов с гидросодержащими смесями или испарителя с тетрахлоридом кремния необходимо отключать электропитание и подачу водорода на установку. Заполнять реактор водородом и его соединениями без предварительной продувки инертным газом категорически запрещается. Проверку герметичности вентилей и натекателей на линии хлористого водорода и хлоридной линии, по которой одновременно пропускается хлористый водород или парагазовая смесь и водород, производится раствором аммиака или лакмусовой бумажки (наличие белого дымка и покраснение лакмусовой бумажки указывают на нарушение герметичности системы).
Во избежание отравлений и ожогов работающие должны обеспечиваться СИЗ (противогаз, резиновые перчатки, защитные очки и т. п.), а установки должны иметь местную вытяжную вентиляцию. Для снижения уровня ЭМП высокочастотный генератор должен быть заэкранирован запрещается работать при открытом индукторе.
В процесс фотолитографии входят операции: нанесение фоторезиста; термообработка, совмещение и экспонирование; проявление фоторезиста; травление и снятие фоторезиста и др. При этих операциях работающие могут подвергаться воздействию различных опасных и вредных факторов: токсическое воздействие фоторезистов и органических растворителей, поражение электрическим током, ожог при термообработке; взрыв лампы типа ДРШ от перегрева и ультрафиолетовое излучение при работе лампы; ожог щелочами и травителями на основе концентрированных кислот (плавиковая, серная и др.).
Для устранения указанных опасных и вредных факторов и их воздействия применяются соответствующие мероприятия по охране труда.
Травление пластин производится в химшкафах герметического исполнения, облицованных внутри кислотостойкими материалами (винипласт, фторопласт) и оборудованных бортовыми отсосами со скоростью движения воздуха 8-10 м/с. Травильные ванны и технологическая оснастка изготовляются из фторопласта. Работающие на этой операции обеспечиваются СИЗ, (халаты кислотостойкие хирургические и хлопчатобумажные перчатки, полиэтиленовые фартуки и нарукавники, защитные очки).
Для снижения опасности производственных процессов и их сложности химическое травление заменяется плазмохимическим травлением (ПХТ) на установках типа «Плазма». Установки работают при напряжении 1200 В в ВЧ диапазоне.
Разделение пластин на кристаллы производится алмазами и алмазными дисками на специальных установках. Опасные и вредные факторы такие же, как при резке полупроводниковых слитков на пластины.
Многие операции, например, фотолитография, сборка, визуальный контроль, измерения, требуют значительного напряжения зрения и являются монотонными, что приводит к быстрому утомлению. Поэтому необходимо поддерживать оптимальные параметры микроклимата согласно ГОСТ 12.1.005-76, нормируемые СНиП П-4-79 значения освещения, эргономические требования и организации рабочего места, а также к режиму труда и отдыха.
Контроль микросхем на электрические параметры (измерение обратного тока, прямого падения напряжения, емкости, ВАХ, коэффициента усиления и др.) производится на специальных установках («Интеграл», «Волна» и др.), основным опасным фактором которых является поражение электрическим током.
Испытания на вибропрочность сопровождаются шумом и вибрацией. Виброустановки должны иметь шумо- и вибропоглотители, а работающие должны пользоваться СИЗ.
Испытания на срок службы производятся на специальных стендах. При обслуживании этих стендов необходимо соблюдать требования безопасности к электроустановкам и радиоэлектронному оборудованию.
Совершенствование технологических процессов и оборудования, выполнение требований охраны труда позволяет создать безопасные и безвредные условия труда.
2.6 Изготовление электровакуумных приборов
Для большинства электровакуумных приборов (ЭВП) основным материалом внешней оболочки является стекло - газонепроницаемый и вакуумно-плотный материал, обеспечивающий возможность создания и поддержания в ЭВП вакуума.
Первичная обработка стекла. Процесс подготовки включает в себя сушку, дробление, размол, просеивание и смешивание отдельных компонентов материалов в требуемых количествах. При составлении шихты образуется пыль, которая неблагоприятно воздействует на организм работающих, может вызвать силикоз, так как основным компонентом шихты (55-80% массовой доли) является кварцевый песок, представляющий собой почти 100%-иую кристаллическую двуокись кремния (SiО2). В состав некоторых видов шихты (стекло ЗС-4) могут вводиться такие токсические вещества, как трехокись мышьяка (до 0,1% массовой доли) и свинцовый сурик (до 30% массовой доли), которые могут вызвать отравление. К числу неблагоприятных факторов можно отнести сушку компонентов шихты, при которой выделяются мелкодисперсные частицы размером менее 1 мкм, и варку стекла, при которой выделяются окислы SiО2, ВаО3 и другие, которые в процессе химического взаимодействия могут образовывать соли, загрязняющие воздушную среду.
Ряд компонентов шихты и в первую очередь сода обладают значительной щелочностью и выраженными раздражающими свойствами. Длительный непосредственный контакт с содой (поташ) и другими компонентами может оказать неблагоприятное воздействие на кожу и слизистую оболочку, в результате чего появляется конъюнктивит и поражаются слизистые оболочки верхних дыхательных путей.
В цехах (отделениях, участках) стекольного производства санитарно-гигиенические мероприятия в первую очередь должны быть направлены на обеспыливание. Цех (отделение, участок) располагается в отдельном, изолированном от других помещении.
Все оборудование (дробилки, дезинтеграторы, бегуны, мельницы, барабаны-смесители, питатели бункера и др.) герметизировано и подключено к вытяжной вентиляции.
Выбрасываемый в атмосферу воздух подвергается двухступенчатой очистке. В качестве первой ступени применяются циклоны, в качестве второй - матерчатые фильтры любой конструкции или электроциклоны.
Необходимо уделять особое внимание безопасности работ с применением мышьяковистого ангидрида и свинцового сурика. Начальные операции с этими веществами (раскупорка тары, приготовление навесок и др.) производятся в изолированном помещении, где полы и столы приспособлены для промывки и систематической влажной протирки.
Взвешивание мышьяковистого ангидрида и свинцового сурика проводится в вытяжных шкафах. Взвешенную порцию мышьяковистого ангидрида необходимо сразу же вводить в шихту в составе с каким-нибудь основным компонентом.