Учебное пособие 800594

ɤɚɩɥɚɫɬɢɧɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬɫɹɢɧɞɢɜɢɞɭɚɥɶɧɨɛɟɡɜɵɧɨɫɚɢɯɜ ɚɬɦɨ ɫɮɟɪɭ ȼ ɬɚɤɢɯ ɤɥɚɫɬɟɪɚɯ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬɫɹ ɩɨɲɬɭɱɧɚɹ ɨɛɪɚɛɨɬɤɚ ɩɥɚ ɫɬɢɧ ɛɟɡ ɢɯ ɢɡɜɥɟɱɟɧɢɹ ɧɚ ɚɬɦɨɫɮɟɪɭ ȼ ɩɪɟɞɟɥɚɯ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɝɨ ɦɢɤɪɨɰɢɤɥɚ ɚɜɬɨɦɚɬɢɱɟɫɤɢ ɫɨɡɞɚɟɬɫɹ ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɨɟ ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɨ ɜɧɭɬɪɢ ɡɚɦɤɧɭɬɵɯ ɜɚɤɭɭɦɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɨɛɴɟɦɨɜ ɥɢɛɨ ɨɛɴɟɦɚɯ ɫ ɡɚ ɞɚɧɧɨɣ ɝɚɡɨɜɨɣ ɫɪɟɞɨɣ Ʉɚɤ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɱɢɫɥɚ ɨɩɟɪɚ ɰɢɣɩɨɬɪɚɧɫɩɨɪɬɢɪɨɜɤɟ ɩɥɚɫɬɢɧɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨɫɨɤɪɚɳɚɟɬɫɹɜɪɟɦɹ ɦɟɠɨɩɟɪɚɰɢɨɧɧɨɝɨ ɯɪɚɧɟɧɢɹ ɢɫɤɥɸɱɚɟɬɫɹ ɜɥɢɹɧɢɟ ɜɧɟɲɧɢɯ ɡɚ ɝɪɹɡɧɹɸɳɢɯ ɮɚɤɬɨɪɨɜ ɢ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɜɵɯɨɞ ɝɨɞɧɵɯɢɡɞɟɥɢɣ ɨɩ ɬɢɦɢɡɢɪɭɟɬɫɹ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɜɫɟɝɨ ɰɢɤɥɚ ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ

Ⱦɥɹ ɤɥɚɫɬɟɪɧɨɝɨ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɚ ɨɬɤɪɵɬɚɹ ɚɪɯɢ ɬɟɤɬɭɪɚɱɬɨɞɚɟɬɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶɢɡɦɟɧɹɬɶɟɝɨ ɫɨɫɬɚɜɢɨɩɬɢɦɢɡɢɪɨ ɜɚɬɶ ɟɝɨ ɩɨɞ ɤɨɧɤɪɟɬɧɵɟ ɡɚɞɚɱɢ ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ Ʉɥɚɫɬɟɪɧɵɟ ɭɫɬɚɧɨɜ ɤɢ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɸɬ ɫɨɛɨɣ ɩɨɥɧɨɫɬɶɸ ɚɜɬɨɦɚɬɢɡɢɪɨɜɚɧɧɵɟ ɫɢɫɬɟɦɵ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɨɡɦɨɠɧɨ ɫɨɡɞɚɧɢɟ ɩɨɥɧɨɫɬɶɸ ɚɜɬɨɦɚɬɢɡɢɪɨ ɜɚɧɧɵɯɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɌɚɤɢɦɨɛɪɚɡɨɦɢɫɤɥɸɱɚɟɬɫɹɜɥɢɹɧɢɟɫɭɛɴɟɤ ɬɢɜɧɵɯ ɮɚɤɬɨɪɨɜ ɜ ɬɨɦ ɱɢɫɥɟ ɜɥɢɹɧɢɟ ɨɩɟɪɚɬɨɪɚ ɭɫɬɚɧɨɜɤɢ > @

ȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɩɪɢɦɟɪɚ ɦɨɠɧɨ ɩɪɢɜɟɫɬɢ ɤɥɚɫɬɟɪɧɭɸ ɫɢɫɬɟɦɭ 6866$&6 *HQ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶ ± 6866 0LFUR7HFK Ƚɟɪɦɚɧɢɹ > @ 6866$&6 *HQ ± ɷɬɨ ɤɥɚɫɬɟɪɧɚɹ ɫɢɫɬɟɦɚ ɦɨɞɭɥɶɧɨɝɨ ɬɢ ɩɚ ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɧɚɹ ɞɥɹ ɧɚɧɟɫɟɧɢɹ ɢ ɩɪɨɹɜɥɟɧɢɹ ɮɨɬɨɪɟɡɢɫɬɚ ɪɢɫ

Ɋɢɫ ɋɢɫɬɟɦɚ 6866$&6 *HQ

Система обеспечивает возможность применения пластин диаметром от 200 до 300 мм без необходимости перестройки механической части оборудования. Кроме того, предусматривается использование квадратных подложек.

Характеристика оборудования:

–высокопроизводительная и гибкая кластерная система удовлетворяющая требованиям крупносерийного производства;

–параллельная обработка пластин диаметром 200 и 300 мм без механической замены;

–расширяемая и модернизируемая на месте архитектура;

–технология нанесения резиста с закрытой крышкой Gyrset;

–обеспечивает обработку края пластины от резиста; комбинацией точности удаления материала и высокотехнологичного современного дизайна держателя и чаши достигается лучшие среди моделей данного класса качество обработки;

–индивидуальные решения для обработки стандартных и нестандартных подложек (такая необходимость возникает при работе с пакетированными или искривленными пластинами);

–для перемещения различных подложек, включая кассетные решения, применен 6-осевой робот;

–интерфейс для установки совмещения Field Proximity Mask Aligner MA300 Gen2.

Оборудование подобного типа разрабатывается и производится в России. Для примера рассмотрим кластерную линию фотолитографии производства ОАО «НИИПМ» (г. Воронеж).

Кластерная линия представляет собой набор технологических модулей, осуществляющих различные виды фотолитографиче-

ской обработки (рис. 2, 3). Преимуществом линии является размещение модулей в контролируемой воздушной среде. Модули размещены на общей несущей раме замкнутой конфигурации и объединены единым транспортным устройством в виде специализированного робота. Робот размещен на линейном транспортере и обеспечивает перемещения кремниевых пластин от модуля к модулю.

Точность позиционирования пластин 0,1 мм.

Кластерная линия фотолитографии предназначена для работы с пластинами диаметром 150, 200 мм.

201

производства ГНПК ТМ «Планар» (Беларусь, г. Минск), или с любыми степперами зарубежных фирм.

Функциональные и технологические возможности кластерной линии для работы со «степпером»:

–кассетная загрузка пластин на линию;

–выгрузка пластин из загрузочной кассеты;

–мегазвуковая отмывка пластин;

–обработка пластин в парах ГМДС при повышенной темпе-

ратуре;

–термостабилизация температуры пластин перед нанесением фоторезиста;

–нанесение фоторезиста на поверхность пластин;

–нанесение антиотражающего покрытия;

–сушка фоторезиста;

–термостабилизация температуры пластин после сушки;

–выгрузка пластин на «степпер»;

–прием пластин со «степпера»;

–проявление фоторезиста;

–задубливание фоторезиста;

–термостабилизация температуры пластин загрузка пластин

вприемную кассету.

Многоуровневая система управления линией проводит непрерывный мониторинг технологических параметров и осуществляет диагностику состояний механизмов и систем.

Литература

1.Зеленцов С.В., Зеленцова Н.В. Современная фотолитография [Текст]: учебно-методический материал / С.В. Зеленцов. – Нижний Новгород, 2006. – 56 с.

2.Щука А.А. Электроника [Текст] / А.А. Щука. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 752 с.

3.http://www.tbs-semi.ru/equipment/nanesenie-_proyavlenie_i_ sushka/suss_acs300_gen2/.

ОАО «Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения», г. Воронеж

*Воронежский государственный технический университет

203

УДК 621.372

Д.А. Мохов, А.В. Сидоров

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ГАЗОАНАЛИЗАТОРА

Выполнена работа по исследованию и разработке программного обеспечения в средах программирования Arduino IDE. Исследованы датчики серии MQ с микроконтроллером. В средах программирования решена задача по адаптации выделенной информации с получаемого датчика в логический алгоритм работы.

Существуют датчики определения концентрации для широкого диапазона газов: метан, пропан, кислород, углекислый газ, пары бензина, алкоголя. В устройствах калибровки датчиков имеются модули измерения концентрации газов с микропроцессором для обработки данных, а чувствительные элементы изготовлены на основе оксида олова с использованием поверхностных эффектов мелкозернистой структуры датчика. По новой технологии созданы датчики с более низким напряжением питания и уменьшенной потребляемой мощностью нагревательного элемента и простой схемой подключения. Чувствительным материалом датчика газа является SnO2, обладающий более низкой проводимостью в чистом воздухе. Когда существует горючий газ, у датчика увеличивается проводимость вместе с ростом концентрации газа. Можно преобразовать изменение проводимости в выходной сигнал, пропорциональный концентрации газа через простые цепи. Датчик обладает хорошей чувствительностью к метану в широком диапазоне и имеет такие преимущества, как длительный срок службы, низкая стоимость.

Для датчика требуется два входа напряжения: напряжение нагревателя (VH) и напряжение цепи (VC). Для подачи рабочей температуры на датчик может использоваться мощность постоянного или переменного тока, тогда как VRL – это постоянное напряжение на сопротивление нагрузки RL, которое включено последовательно с датчиком (рисунок).

204

Строение датчика серии MQ

Системный код Arduino IDE

#include <SPI.h> #include <Wire.h>

#include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #define OLED_RESET 4

int TIME_UNTIL_WARMUP = 900; unsigned long time;

int analogPin = 0; int val = 0;

Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET); void setup() {

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); display.clearDisplay();}

void loop() { delay(100); val = readAlcohol(); printTitle();

205

printWarming(); time = millis()/1000;

if(time<=TIME_UNTIL_WARMUP)

{time = map(time, 0, TIME_UNTIL_WARMUP, 0, 100); display.drawRect(10, 50, 110, 10, WHITE); //Empty Bar display.fillRect(10, 50, time,10,WHITE); }else

{printTitle();

printAlcohol(val); printAlcoholLevel(val); } display.display();}

void printTitle()

{display.clearDisplay();

display.setTextSize(1);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(22,0); display.println("Breath Analyzer")} void printWarming()

{display.setTextSize(2);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(0,20); display.println("Warming up")} void printAlcohol(int value) {display.setTextSize(2); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(45,25); display.println(val);}

void printAlcoholLevel(int value) {display.setTextSize(1); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(10,55); if(value<200)

{display.println("You are sober.");} if (value>=200 && value<280)

{display.println("You had a beer."); } if (value>=280 && value<350)

206

{display.println("Two or more beers."); } if (value>=350 && value <450) {display.println("I smell Oyzo!");} if(value>450)

{display.println("You are drunk!");}}

int readAlcohol() { int val = 0;

int val1; int val2; int val3;

display.clearDisplay();

val1 = analogRead(analogPin); delay(10);

val2 = analogRead(analogPin); delay(10);

val = (val1+val2+val3)/3; return val; }

Таким образом, программирование Arduino IDE позволяет использовать эту систему для обеспечения работы датчика газов.

Литература

1.Patil V.L. Gas sensing properties of 3D mesoporousnanostructured ZnO thin films [Текст] / V.L. Patil, S.S. Kumbhar, S.A. Vanalakar, et al. // New Journal of Chemistry. – 2018. – V. 42 (5). – № 1. – Р. 13573

–13580.

2.Строгонов А.В. Цифровая обработка сигналов в базисе

программируемых логических интегральных схем [Текст]: учеб. пособие [Электронный ресурс] / А.В. Строгонов. – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – электрон. опт. диск.

Воронежский государственный технический университет

207

Поздравляем с Юбилеем!

Заведующий кафедрой ППЭНЭ ВГТУ, доктор физико-математических наук, профессор

Рембеза Станислав Иванович в 2019 году отмечает юбилей!

Поздравляем юбиляра и желаем ему прекрасного здоровья, долгих лет жизни, творческих успехов и благополучия в семье!

Коллектив кафедры полупроводниковой электроники и наноэлектроники факультета радиотехники и электроники ВГТУ

209