RU2475219C1 - Ophthalmic microsurgical blade - Google Patents

Ophthalmic microsurgical blade Download PDF

Info

Publication number
RU2475219C1
RU2475219C1 RU2011139237/14A RU2011139237A RU2475219C1 RU 2475219 C1 RU2475219 C1 RU 2475219C1 RU 2011139237/14 A RU2011139237/14 A RU 2011139237/14A RU 2011139237 A RU2011139237 A RU 2011139237A RU 2475219 C1 RU2475219 C1 RU 2475219C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
silicon dioxide
thickness
crystal silicon
cutting edge
Prior art date
Application number
RU2011139237/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Христо Периклович Тахчиди
Александр Александрович Караваев
Анатолий Никитич Бессарабов
Константин Иванович Баринов
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" filed Critical Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи"
Priority to RU2011139237/14A priority Critical patent/RU2475219C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2475219C1 publication Critical patent/RU2475219C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to surgical cutting instruments and may be used for microsurgical operations in ophthalmology. An ophthalmic microsurgical blade comprises a body with a single-crystal silicon base and a cutting edge. The body base and the V-shaped cutting edge are coated with layers of thermally grown silicon dioxide of the thickness of (700÷1200) E and silicon nitride of the thickness of (100÷1200) E.
EFFECT: improved strength and hardness.
3 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к хирургическим режущим инструментам, для создания которых используются достижения современных нанотехнологий, и может быть использовано для проведения микрохирургических операций в офтальмологии.The invention relates to surgical cutting tools, the creation of which uses the achievements of modern nanotechnology, and can be used for microsurgical operations in ophthalmology.

Известно лезвие медицинское по патенту Российской Федерации №2331377, которое содержит корпус с крепежной частью и режущую кромку. Отличительной особенностью указанного технического решения является то, что все поверхности, ограничивающие лезвие медицинское, покрыты слоем аморфного диоксида кремния толщиной не менее 0,7 мкм (7000 Å), а основание корпуса и клинообразная режущая кромка выполнены из пластины монокристаллического кремния.Known medical blade according to the patent of the Russian Federation No. 2331377, which contains a housing with a mounting part and a cutting edge. A distinctive feature of this technical solution is that all surfaces limiting the medical blade are coated with a layer of amorphous silicon dioxide with a thickness of at least 0.7 μm (7000 Å), and the base of the body and the wedge-shaped cutting edge are made of a single-crystal silicon plate.

Однако приведенное выше техническое решение обладает рядом существенных недостатков: недостаточной прочностью и недостаточной твердостью.However, the above technical solution has a number of significant drawbacks: insufficient strength and insufficient hardness.

Технический результат: повышение прочности и повышение твердости.Effect: increase strength and increase hardness.

Технический результат достигается тем, что в лезвии офтальмомикрохирургическом, содержащем корпус с основанием из монокристаллического кремния и режущую кромку, основание корпуса и клинообразная режущая кромка покрыты слоями термически выращенного диоксида кремния толщиной (700÷1200) Å и нитрида кремния толщиной (100÷1200) Å.The technical result is achieved by the fact that in an ophthalmic microsurgical blade containing a body with a single crystal silicon base and a cutting edge, the body base and a wedge-shaped cutting edge are covered with layers of thermally grown silicon dioxide (700 ÷ 1200) Å thick and silicon nitride (100 ÷ 1200) Å thick .

Разработанная авторами в результате многолетних исследований совокупность существенных отличительных признаков является необходимой и достаточной для однозначного достижения заявленного технического результата.The set of significant distinguishing features developed by the authors as a result of many years of research is necessary and sufficient to unambiguously achieve the claimed technical result.

Изобретение поясняется чертежом, представленном на фигуре 1.The invention is illustrated by the drawing shown in figure 1.

На фигуре 1 обозначено:In figure 1 is indicated:

1 - основание корпуса;1 - housing base;

2 - клинообразная режущая кромка;2 - wedge-shaped cutting edge;

3 - аморфная пленка диоксида кремния,3 - amorphous film of silicon dioxide,

4 - аморфная пленка нитрида кремния.4 - amorphous silicon nitride film.

Предложенное изобретение выполнено следующим образом. Лезвие офтальмомикрохирургическое содержит основание 1 и клинообразную режущую кромку 2, конструктивно выполненные как единое целое из пластины монокристаллического кремния. При этом режущая кромка 2 представляет собой линию пересечения кристаллографических плоскостей (100) и (111) пластины монокристаллического кремния. Основание и кристаллографические плоскости, линия пересечения которых образует клинообразную режущую кромку 2, покрыты первым аморфным слоем 3 термически выращенного диоксида кремния толщиной (700÷1200) Å, на поверхности которого сформирован второй слой 4, выполненный из нитрида кремния толщиной (100÷1200) Å, представляющий собой аморфную структуру.The proposed invention is made as follows. The ophthalmic microsurgical blade contains a base 1 and a wedge-shaped cutting edge 2, structurally made as a single unit of a single-crystal silicon plate. In this case, the cutting edge 2 is the intersection line of the crystallographic planes (100) and (111) of the single crystal silicon wafer. The base and crystallographic planes, the intersection line of which forms a wedge-shaped cutting edge 2, are covered with the first amorphous layer 3 of thermally grown silicon dioxide with a thickness of (700 ÷ 1200) Å, on the surface of which a second layer 4 is formed, made of silicon nitride with a thickness of (100 ÷ 1200) Å representing an amorphous structure.

Авторы провели многочисленные технические и технологические испытания, которые показали следующее. Толщина слоя 3 аморфного диоксида кремния не может быть менее чем 700 Å, так как при меньших значениях толщин пленок диоксида кремния значительно уменьшается адгезия, что приводит к снижению механической прочности лезвия офтальмомикрохирургического. Кроме того, при значениях толщин пленок диоксида кремния менее 700 Å в термически выращенных пленках диоксида кремния наблюдается сравнительно большая плотность дефектов более 0,5 дефекта на квадратный сантиметр поверхности, что связано с островковым механизмом роста пленок диоксида кремния. При толщинах пленок диоксида кремния менее 700 Å в физической структуре лезвия монокристаллический кремний - пленка аморфного диоксида кремния - пленка аморфного нитрида кремния наблюдаются сравнительно высокие значения механических напряжений, приводящие к нарушению целостности покрытия, сформированного на основе слоев нитрида кремния в силу разницы величин коэффициентов линейного теплового расширения (КЛТР), так, для монокристаллического кремния ά=2,33×10-6 К-1, для пленок диоксида кремния ά=5,0×10-7 К-1, а для пленок нитрида кремния ά=4,8×10-6 К-1, где К-1 - величина обратная температуре по шкале Кельвина.The authors conducted numerous technical and technological tests, which showed the following. The thickness of layer 3 of amorphous silicon dioxide cannot be less than 700 Å, since adhesion is significantly reduced at lower values of the thickness of the silicon dioxide films, which leads to a decrease in the mechanical strength of the ophthalmic microsurgical blade. In addition, when the thickness of the silicon dioxide films is less than 700 Å, thermally grown silicon dioxide films exhibit a relatively large defect density of more than 0.5 defects per square centimeter of surface, which is associated with the island mechanism of growth of silicon dioxide films. When the thickness of the silicon dioxide films is less than 700 Å in the physical structure of the blade, monocrystalline silicon - an amorphous silicon dioxide film - an amorphous silicon nitride film, relatively high values of mechanical stresses are observed, leading to a violation of the integrity of the coating formed on the basis of silicon nitride layers due to the difference in the values of the linear thermal coefficients expansion coefficient (CTE), for example, for single-crystal silicon ά = 2.33 × 10 -6 K -1 , for silicon dioxide films ά = 5.0 × 10 -7 K -1 , and for silicon nitride films ά = 4.8 × 10 -6 K -1 , where K -1 is the reciprocal of the temperature on the Kelvin scale.

Толщина слоя аморфного диоксида кремния не может быть более чем 1200 Å, так как увеличение толщины пленок диоксида кремния, сформированных на кристаллографических плоскостях (111) и (100) пластины монокристаллического кремния, линия пересечения которых образует клинообразную режущую кромку лезвия, приводит к увеличению радиуса округления режущей кромки, что является причиной ухудшения режущих свойств лезвия офтальмомикрохирургического. При этом величина радиуса скругления режущей кромки тем больше, чем больше величина толщины пленки диоксида кремния.The thickness of the layer of amorphous silicon dioxide cannot be more than 1200 Å, since an increase in the thickness of silicon dioxide films formed on the crystallographic planes (111) and (100) of a single-crystal silicon wafer, the intersection of which forms a wedge-shaped cutting edge of the blade, increases the rounding radius cutting edge, which is the reason for the deterioration of the cutting properties of the ophthalmic microsurgical blade. In this case, the value of the radius of rounding of the cutting edge is the larger, the greater the value of the thickness of the film of silicon dioxide.

Толщина слоя 4 нитрида кремния, имеющего аморфную структуру, не может быть менее 100 Å, так как при меньшей величине толщины пленки нитрида кремния наблюдается резкое уменьшение твердости лезвия офтальмомикрохирургического из-за нарушения сплошности покрытия, которое в предложенном техническом решении выполняет функции наружного армирующего покрытия, формирующего каркас прочности лезвия офтальмомикрохирургического.The thickness of the layer 4 of silicon nitride having an amorphous structure cannot be less than 100 Å, since with a smaller thickness of the silicon nitride film there is a sharp decrease in the hardness of the blade of the ophthalmic microsurgical due to violation of the continuity of the coating, which in the proposed technical solution serves as an external reinforcing coating, ophthalmic microsurgical blade-forming strength framework.

Толщина слоя аморфного нитрида кремния не может быть более 1200 Å, так как при больших толщинах пленок нитрида кремния в физической структуре, состоящей из монокристаллического кремния, покрытого аморфными слоями диоксида кремния и нитрида кремния, возникают большие по величине механические напряжения, приводящие к резкому снижению механической прочности лезвия офтальмомикрохирургического, а также к уменьшению величины адгезии пленок диоксида кремния. В некоторых случаях практического использования наблюдалось отслоение указанных покрытий от поверхности монокристаллического кремния. И, кроме того, увеличение толщины покрытия на основе пленок нитрида кремния приводит к увеличению радиуса скругления клинообразной режущей кромки, что отрицательно влияет на остроту режущих кромок лезвия офтальмомикрохирургического.The thickness of the layer of amorphous silicon nitride cannot be more than 1200 Å, since at large thicknesses of silicon nitride films in the physical structure consisting of single-crystal silicon coated with amorphous layers of silicon dioxide and silicon nitride, large mechanical stresses arise, leading to a sharp decrease in mechanical the strength of the blade of the ophthalmic microsurgical, as well as to reduce the adhesion of the films of silicon dioxide. In some cases of practical use, peeling of these coatings from the surface of single-crystal silicon was observed. And, in addition, an increase in the thickness of the coating based on silicon nitride films leads to an increase in the radius of rounding of the wedge-shaped cutting edge, which negatively affects the sharpness of the cutting edges of the ophthalmic microsurgical blade.

Изобретение выполнено следующим образом.The invention is as follows.

На пластине монокристаллического кремния групповыми методами, применяемыми в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем с использованием методов термического окисления пластин монокристаллического кремния в реакторе системы однозонной диффузионной, фотолитографической обработки с применением установок пошагового совмещения и экспонирования и оборудования фотохимической обработки пластин полупроводникового материала, травления пластин монокристаллического кремния в реакционных камерах оборудования линии химической обработки пластин полупроводникового материала, а также с использованием методов газофазного осаждения слоев нитрида кремния в реакторах пониженного давления установки осаждения диэлектрических слоев формируются физические структуры микролезвий в количестве до 100 шт. на одной пластине диаметром 100 мм.On a single-crystal silicon wafer, by group methods used in the manufacture of semiconductor devices and integrated circuits using methods of thermal oxidation of single-crystal silicon wafers in a reactor of a single-zone diffusion, photolithographic processing system using step-by-step alignment and exposure units and photochemical processing equipment for wafers of semiconductor material, etching wafers of single-crystal silicon in the reaction chambers of the equipment In chemical processing of semiconductor material plates, as well as using gas-phase deposition of silicon nitride layers in reduced pressure reactors of the deposition of dielectric layers, physical structures of micro blades are formed in an amount of up to 100 pcs. on one plate with a diameter of 100 mm.

Клинообразные режущие кромки лезвий образованы линиями пересечения кристаллографических плоскостей (111) и (100) пластины монокристаллического кремния. При этом величина угла наклона кристаллографических плоскостей (111) к основанию пластины монокристаллического кремния, представляющему в предлагаемом изобретении кристаллографическую плоскость (100), определяется строением элементарной кристаллической решетки монокристаллического материала. При использовании в качестве основания пластины монокристаллического кремния, ориентированной в кристаллической плоскости (100), этот угол наклона является строго фиксированным и составляет примерно 54°. Ширина режущей кромки такого лезвия напрямую зависит от величины постоянной элементарной решетки. Для монокристаллического кремния эта величина обычно изменяется в пределах от 20 до 50 значений постоянной решетки, которая в научно-технической литературе обозначается как а=5,431 Å. Конструкция лезвия на основе твердой пластины монокристаллического кремния характеризуется наибольшей остротой режущей кромки, которая не может быть достигнута ни одним из известных в настоящее время способов обработки, так как в этом случае величина радиуса скругления режущей кромки ограничена всего несколькими постоянными элементарной решетки а=5,431 Å.The wedge-shaped cutting edges of the blades are formed by the intersection lines of the crystallographic planes (111) and (100) of the single-crystal silicon wafer. Moreover, the angle of inclination of the crystallographic planes (111) to the base of the single-crystal silicon wafer, which represents the crystallographic plane (100) in the present invention, is determined by the structure of the elementary crystal lattice of the single-crystal material. When single crystal silicon oriented in the (100) crystal plane is used as the base, this tilt angle is strictly fixed and is approximately 54 °. The width of the cutting edge of such a blade directly depends on the magnitude of the elementary lattice constant. For single-crystal silicon, this value usually varies from 20 to 50 values of the lattice constant, which in the scientific and technical literature is denoted as a = 5.431 Å. The design of a blade based on a solid plate of single-crystal silicon is characterized by the greatest sharpness of the cutting edge, which cannot be achieved by any of the currently known processing methods, since in this case the value of the radius of rounding of the cutting edge is limited to only a few elementary lattice constants a = 5.431 Å.

Поверхности, ограничивающие основание и клинообразную режущую кромку, образованную линией пересечения кристаллографических плоскостей (100) и (111) пластины монокристаллического кремния, покрыты слоями термически выращенного при температуре порядка 1000°C диоксида кремния толщиной (700÷1200) Å, которые выполняют функции демпфирующего элемента конструкции, позволяющего уменьшить величину механических напряжений, возникающих в физической структуре лезвия аморфная пленка нитрида кремния - пластина монокристаллического кремния.The surfaces bounding the base and the wedge-shaped cutting edge formed by the intersection line of the crystallographic planes (100) and (111) of the single-crystal silicon wafer are coated with layers of silicon dioxide thermally grown at a temperature of the order of 1000 ° C (700 ÷ 1200) Å thick, which act as a damping element design, allowing to reduce the magnitude of mechanical stresses arising in the physical structure of the blade amorphous film of silicon nitride - a plate of single-crystal silicon.

В связи с тем, что величины КЛТР пленок нитрида кремния и монокристаллического кремния отличаются более чем в два раза в предлагаемой физической структуре лезвия, возникает необходимость использования дополнительного технологического слоя, выполняющего функции демпфирующего элемента конструкции (или как принято в современной технической литературе - спейсера), обеспечивающего хорошую адгезию армирующего покрытия, обеспечивающего создание каркаса прочности, сформированного на основе аморфных пленок нитрида кремния, к поверхностям монокристаллического кремния. В качестве материала этого слоя был выбран термически выращенный при температуре порядка 1000°C на поверхности монокристаллического кремния слой диоксида кремния толщиной (700÷1200) Å. При этом величины КЛТР монокристаллического кремния и пленки диоксида кремния очень хорошо согласованы, что при наличии аморфной структуры термически выращенного слоя диоксида кремния позволяет в значительной мере снизить величину механических напряжений в физической структуре лезвия офтальмомикрохирургического.Due to the fact that the CTE values of the films of silicon nitride and single-crystal silicon differ more than two times in the proposed physical structure of the blade, it becomes necessary to use an additional technological layer that acts as a damping structural element (or, as is customary in modern technical literature, a spacer), providing good adhesion of the reinforcing coating, providing a framework of strength formed on the basis of amorphous films of silicon nitride to the surfaces of m onocrystalline silicon. As the material of this layer, a layer of silicon dioxide thermally grown at a temperature of the order of 1000 ° C on the surface of single-crystal silicon was chosen (700–1200 Å thick). Moreover, the CTE values of single-crystal silicon and silicon dioxide films are very well agreed, which, in the presence of an amorphous structure of a thermally grown silicon dioxide layer, can significantly reduce the value of mechanical stresses in the physical structure of an ophthalmic microsurgical blade.

Кремний как активный химический элемент при взаимодействии с кислородом атмосферы образует на поверхности монокристаллического кремния пленку естественного диоксида кремния толщиной (30÷120) Å, реакция образования пленки естественного диоксида кремния протекает в течение 3÷24 часов при нормальной влажности и нормальном атмосферном давлении. Но в силу отсутствия контроля качества поверхности исходного материала, а именно монокристаллического кремния указанная пленка естественного диоксида кремния обладает большим количеством пор и других дефектов, связанных с протеканием химических реакций образования пленок диоксида кремния. Поэтому для создания оптимальных условий, обеспечивающих сопряжение двух материалов монокристаллического кремния и аморфных пленок нитрида кремния по величинам КЛТР, используют пленки диоксида кремния, выращенные методом термического окисления пластин монокристаллического кремния в кварцевых или реакторах из поликристаллического кремния в строго контролируемых условиях, отвечающих требованием электровакуумной гигиены (ЭВГ) при температуре порядка 1000°C толщиной (700÷1200) Å. Пленки диоксида кремния, полученные методами термического прокисления поверхности пластин монокристаллического кремния, обладают высокой механической прочностью с минимальной плотностью дефектов в виде пор и отличной адгезией к поверхности монокристаллического кремния, так как в процессе протекания химической реакции, приводящей к образованию пленок диоксида кремния, происходит «съедание» некоторого количества исходного материала, а именно монокристаллического кремния. Соотношение, связывающее объем исходного монокристаллического кремния, затраченного на образование пленки диоксида кремния выглядит следующим образом:Silicon as an active chemical element, when interacting with atmospheric oxygen, forms a natural silicon dioxide film (30 ÷ 120) Å thick on the surface of monocrystalline silicon, and the formation of a natural silicon dioxide film takes 3 to 24 hours at normal humidity and normal atmospheric pressure. But due to the lack of quality control of the surface of the starting material, namely, single-crystal silicon, said natural silicon dioxide film has a large number of pores and other defects associated with chemical reactions of the formation of silicon dioxide films. Therefore, to create optimal conditions for the conjugation of two materials of single-crystal silicon and amorphous silicon nitride films according to the CTE values, silicon dioxide films grown by thermal oxidation of single-crystal silicon wafers in quartz or polycrystalline silicon reactors under strictly controlled conditions that meet the requirements of electro-vacuum hygiene are used ( EVG) at a temperature of the order of 1000 ° C with a thickness of (700 ÷ 1200) Å. Silicon dioxide films obtained by thermal acidification of the surface of single-crystal silicon wafers have high mechanical strength with a minimum density of defects in the form of pores and excellent adhesion to the surface of single-crystal silicon, since during the course of the chemical reaction leading to the formation of silicon dioxide films, “eating” "A certain amount of starting material, namely, single-crystal silicon. The ratio that relates the volume of the original single-crystal silicon spent on the formation of a film of silicon dioxide is as follows:

H(Si)=1,44 H(SiO2)H (Si) = 1.44 H (SiO 2 )

гдеWhere

H(SiO2) - толщина аморфной пленки диоксида кремния (SiO2);H (SiO 2 ) is the thickness of the amorphous film of silicon dioxide (SiO 2 );

H(Si) - толщина слоя монокристаллического кремния (Si), затраченного для образования аморфного слоя диоксида кремния (SiO2) толщиной H(SiO2).H (Si) is the thickness of the single crystal silicon (Si) layer expended to form an amorphous layer of silicon dioxide (SiO 2 ) with a thickness of H (SiO 2 ).

Аморфные пленки нитрида кремния, полученные методами газофазного осаждения из газообразного аммиака и газообразного моносилана в реакторах пониженного давления установок осаждения диэлектрических слоев при температуре порядка (630÷680)°C, обладая повышенной твердостью по отношению к аморфным пленкам диоксида кремния и пластине монокристаллического кремния, создают сплошное прочное покрытие на поверхности подстилающего слоя диоксида кремния, обеспечивающее формирование внешнего армирующего покрытия, позволяющего создать каркас прочности лезвий офтальмомикрохирургических.Amorphous films of silicon nitride obtained by gas-phase deposition from gaseous ammonia and gaseous monosilane in low pressure reactors of the deposition of dielectric layers at a temperature of the order of (630 ÷ 680) ° C, having increased hardness with respect to amorphous films of silicon dioxide and a single-crystal silicon wafer, continuous solid coating on the surface of the underlying layer of silicon dioxide, providing the formation of an external reinforcing coating that allows you to create a frame nostrils of ophthalmic microsurgical blades.

Предложенная авторами конструкция позволяет:The design proposed by the authors allows:

Повысить механическую прочность лезвий офтальмомикрохирургических примерно в 3÷6 раз за счет уменьшения величины механических напряжений, возникающих в физической структуре лезвия пластина монокристаллического кремний - пленка нитрида кремния за счет использования технологического подслоя, выполненного на основе аморфных пленок диоксида кремния, исполняющего функции демпфирующего слоя толщиной от 700 Å до 1200 Å, а также за счет формирования внешнего армирующего покрытия, обеспечивающего создание каркаса прочности лезвия, выполненного из слоев нитрида кремния, обладающих аморфной структурой.To increase the mechanical strength of ophthalmic microsurgical blades by about 3–6 times due to a decrease in the mechanical stresses arising in the physical structure of the blade; a single-crystal silicon wafer is a silicon nitride film due to the use of a technological sublayer based on amorphous silicon dioxide films acting as a damping layer with a thickness from 700 Å to 1200 Å, and also due to the formation of an external reinforcing coating, providing the creation of a frame of strength of the blade, made layers of silicon nitride having an amorphous structure.

Повысить твердость лезвий офтальмомикрохирургических за счет использования покрытий на основе аморфных пленок нитрида кремния, с твердостью 8,9÷9,5 единиц по Моосу, выполняющего функции внешнего армирующего покрытия, обеспечивающих формирование каркаса прочности лезвий.To increase the hardness of ophthalmic microsurgical blades through the use of coatings based on amorphous films of silicon nitride, with a hardness of 8.9 ÷ 9.5 units according to Mohs, which acts as an external reinforcing coating, providing the formation of a framework for the strength of the blades.

Сочетание сформированных на поверхностях режущих кромок аморфных пленок диоксида кремния и нитрида кремния обеспечивает получение физической структуры лезвий офтальмомикрохирургических с минимальной величиной механических напряжений, что наряду с регулирующим отжигом готовых структур практически полностью исключает вероятность механического повреждения лезвий.The combination of amorphous silicon dioxide and silicon nitride films formed on the surfaces of the cutting edges provides the physical structure of ophthalmic microsurgical blades with a minimum value of mechanical stresses, which, along with the regulatory annealing of finished structures, almost completely eliminates the possibility of mechanical damage to the blades.

В связи с повышенной твердостью использованного материала покрытия микролезвий, а именно пленок нитрида кремния, созданы условия для уменьшения величины хирургического реза с 2,2 мм до 1,75 мм и даже при совершенствовании конструкции лезвия микрохирургического до 1,25 мм при высоте режущей части лезвия микрохирургического на уровне 100 мкм.Due to the increased hardness of the used coating material of micro blades, namely silicon nitride films, conditions have been created for reducing the size of the surgical cut from 2.2 mm to 1.75 mm and even while improving the design of the microsurgical blade to 1.25 mm at a height of the cutting part of the blade microsurgical at 100 microns.

Использование предложенного авторами изобретения однозначно позволяет обеспечить повышение прочности и твердости офтальмомикрохирургических лезвий за счет использования нанотехнологий.The use of the proposed invention by the authors clearly allows to increase the strength and hardness of ophthalmic microsurgical blades through the use of nanotechnology.

Пример 1.Example 1

Применили групповые методы производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем на пластине монокристаллического кремния. Использовали методы термического окисления пластин монокристаллического кремния в реакторе системы однозонной диффузионной, фотолитографической обработки. Применили установку пошагового совмещения и экспонирования. Использовали оборудование фотохимической обработки пластин полупроводникового материала. Использовали оборудование травления пластин монокристаллического кремния в реакционных камерах. Использовали оборудование линии химической обработки пластин полупроводникового материала. Использовали методы газофазного осаждения слоев нитрида кремния в реакторах пониженного давления установки осаждения диэлектрических слоев. Сформировали физическую структуру микролезвия на одной пластине. Клинообразные режущие кромки лезвий образованы линиями пересечения кристаллографических плоскостей пластины монокристаллического кремния. Поверхности, ограничивающие основание и клинообразную режущую кромку, покрыты слоями термически выращенного при температуре 1000°C диоксида кремния.We applied group methods for the production of semiconductor devices and integrated circuits on a single-crystal silicon wafer. We used methods of thermal oxidation of single-crystal silicon wafers in a reactor of a single-zone diffusion, photolithographic processing system. We used the installation of step-by-step combination and exposure. Used equipment for the photochemical processing of wafers of semiconductor material. Used equipment for etching wafers of single-crystal silicon in the reaction chambers. Used equipment line chemical processing of wafers of semiconductor material. The methods used were gas-phase deposition of silicon nitride layers in low pressure reactors of a dielectric layer deposition apparatus. The physical structure of the microblade was formed on one plate. The wedge-shaped cutting edges of the blades are formed by lines of intersection of the crystallographic planes of a single-crystal silicon wafer. The surfaces bounding the base and the wedge-shaped cutting edge are coated with layers of silicon dioxide thermally grown at a temperature of 1000 ° C.

Создано офтальмомикрохирургическое лезвие с клинообразной режущей кромкой, покрытой слоями термически выращенного диоксида кремния толщиной 700 Å и нитрида кремния толщиной 100 Å.An ophthalmic microsurgical blade with a wedge-shaped cutting edge coated with layers of thermally grown silicon dioxide with a thickness of 700 Å and silicon nitride with a thickness of 100 Å was created.

Пример 2.Example 2

Применили групповые методы производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем на пластине монокристаллического кремния. Использовали методы термического окисления пластин монокристаллического кремния в реакторе системы однозонной диффузионной, фотолитографической обработки. Применили установку пошагового совмещения и экспонирования. Использовали оборудование фотохимической обработки пластин полупроводникового материала. Использовали оборудование травления пластин монокристаллического кремния в реакционных камерах. Использовали оборудование линии химической обработки пластин полупроводникового материала. Использовали методы газофазного осаждения слоев нитрида кремния в реакторах пониженного давления установки осаждения диэлектрических слоев. Сформировали физическую структуру микролезвия на одной пластине. Клинообразные режущие кромки лезвий образованы линиями пересечения кристаллографических плоскостей пластины монокристаллического кремния. Поверхности, ограничивающие основание и клинообразную режущую кромку, покрыты слоями термически выращенного при температуре 1000°C диоксида кремния.We applied group methods for the production of semiconductor devices and integrated circuits on a single-crystal silicon wafer. We used methods of thermal oxidation of single-crystal silicon wafers in a reactor of a single-zone diffusion, photolithographic processing system. We used the installation of step-by-step combination and exposure. Used equipment for the photochemical processing of wafers of semiconductor material. Used equipment for etching wafers of single-crystal silicon in the reaction chambers. Used equipment line chemical processing of wafers of semiconductor material. The methods used were gas-phase deposition of silicon nitride layers in low pressure reactors of a dielectric layer deposition apparatus. The physical structure of the microblade was formed on one plate. The wedge-shaped cutting edges of the blades are formed by lines of intersection of the crystallographic planes of a single-crystal silicon wafer. The surfaces bounding the base and the wedge-shaped cutting edge are coated with layers of silicon dioxide thermally grown at a temperature of 1000 ° C.

Создано офтальмомикрохирургическое лезвие с клинообразной режущей кромкой, покрытой слоями термически выращенного диоксида кремния толщиной 1200 Å и нитрида кремния толщиной 1200 Å.An ophthalmic microsurgical blade with a wedge-shaped cutting edge coated with layers of thermally grown silicon dioxide with a thickness of 1200 Å and silicon nitride with a thickness of 1200 Å was created.

Пример 3.Example 3

Применили групповые методы производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем на пластине монокристаллического кремния. Использовали методы термического окисления пластин монокристаллического кремния в реакторе системы однозонной диффузионной, фотолитографической обработки. Применили установку пошагового совмещения и экспонирования. Использовали оборудование фотохимической обработки пластин полупроводникового материала. Использовали оборудование травления пластин монокристаллического кремния в реакционных камерах. Использовали оборудование линии химической обработки пластин полупроводникового материала. Использовали методы газофазного осаждения слоев нитрида кремния в реакторах пониженного давления установки осаждения диэлектрических слоев. Сформировали физическую структуру микролезвия на одной пластине. Клинообразные режущие кромки лезвий образованы линиями пересечения кристаллографических плоскостей пластины монокристаллического кремния. Поверхности, ограничивающие основание и клинообразную режущую кромку, покрыты слоями термически выращенного при температуре 1000°C диоксида кремния.We applied group methods for the production of semiconductor devices and integrated circuits on a single-crystal silicon wafer. We used methods of thermal oxidation of single-crystal silicon wafers in a reactor of a single-zone diffusion, photolithographic processing system. We used the installation of step-by-step combination and exposure. Used equipment for the photochemical processing of wafers of semiconductor material. Used equipment for etching wafers of single-crystal silicon in the reaction chambers. Used equipment line chemical processing of wafers of semiconductor material. The methods used were gas-phase deposition of silicon nitride layers in low pressure reactors of a dielectric layer deposition apparatus. The physical structure of the microblade was formed on one plate. The wedge-shaped cutting edges of the blades are formed by lines of intersection of the crystallographic planes of a single-crystal silicon wafer. The surfaces bounding the base and the wedge-shaped cutting edge are coated with layers of silicon dioxide thermally grown at a temperature of 1000 ° C.

Создано офтальмомикрохирургическое лезвие с клинообразной режущей кромкой, покрытой слоями термически выращенного диоксида кремния толщиной 950 Å и нитрида кремния толщиной 650 Å.An ophthalmic microsurgical blade with a wedge-shaped cutting edge coated with layers of thermally grown silicon dioxide with a thickness of 950 Å and silicon nitride with a thickness of 650 Å was created.

Claims (1)

Лезвие офтальмомикрохирургическое, содержащее корпус с основанием из монокристаллического кремния и режущую кромку, отличающееся тем, что основание корпуса и клинообразная режущая кромка покрыты слоями термически выращенного диоксида кремния толщиной 700÷1200 Å и нитрида кремния толщиной 100÷1200 Å. An ophthalmic microsurgical blade containing a body with a single-crystal silicon base and a cutting edge, characterized in that the base of the body and the wedge-shaped cutting edge are coated with layers of thermally grown silicon dioxide with a thickness of 700 ÷ 1200 Å and silicon nitride with a thickness of 100 ÷ 1200 Å.
RU2011139237/14A 2011-09-27 2011-09-27 Ophthalmic microsurgical blade RU2475219C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011139237/14A RU2475219C1 (en) 2011-09-27 2011-09-27 Ophthalmic microsurgical blade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011139237/14A RU2475219C1 (en) 2011-09-27 2011-09-27 Ophthalmic microsurgical blade

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2475219C1 true RU2475219C1 (en) 2013-02-20

Family

ID=49120856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011139237/14A RU2475219C1 (en) 2011-09-27 2011-09-27 Ophthalmic microsurgical blade

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2475219C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0139169A2 (en) * 1983-08-26 1985-05-02 Donald W. Henderson Cutting implement and method of making same
SU1463253A1 (en) * 1986-12-30 1989-03-07 Ереванский филиал Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР Microsurgical scalpel
RU2331377C1 (en) * 2007-02-13 2008-08-20 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Microsurgical blade
RU2346800C2 (en) * 2007-03-21 2009-02-20 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for production of microsurgical blades
US20090131961A1 (en) * 2005-12-01 2009-05-21 Christopher Guild Keller Micro surgical cutting instruments

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0139169A2 (en) * 1983-08-26 1985-05-02 Donald W. Henderson Cutting implement and method of making same
SU1463253A1 (en) * 1986-12-30 1989-03-07 Ереванский филиал Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР Microsurgical scalpel
US20090131961A1 (en) * 2005-12-01 2009-05-21 Christopher Guild Keller Micro surgical cutting instruments
RU2331377C1 (en) * 2007-02-13 2008-08-20 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Microsurgical blade
RU2346800C2 (en) * 2007-03-21 2009-02-20 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for production of microsurgical blades

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4946202B2 (en) A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor epitaxial substrate.
JP5218047B2 (en) Method for producing gallium nitride crystal and gallium nitride wafer
US20080217745A1 (en) Nitride Semiconductor Wafer
TW200422446A (en) Single crystal diamond
US20130181230A1 (en) Semiconductor substrate and semiconductor substrate manufacturing method
TWI779073B (en) Protective film and method for producing the protective film
CN108713075A (en) The manufacturing method of aluminum-nitride single crystal substrate
TW200300465A (en) Method for producing silicon wafer, silicon wafer, and SOI wafer
US20130022773A1 (en) Single-crystal substrate,single-crystal substrate having crystalline film,crystalline film,method for producing single-crystal substrate having crystalline film,method for producing crystlline substrate,and method for producing element
Fu et al. Toward Φ56 mm Al-polar AlN single crystals grown by the homoepitaxial PVT method
EP0020455A1 (en) Arrangement with radiation window or mask structure.
Lau et al. Epitaxial growth of the nickel disilicide phase
RU2475219C1 (en) Ophthalmic microsurgical blade
Österlund et al. Metalorganic chemical vapor deposition of aluminum nitride on vertical surfaces
RU2484781C1 (en) Ophthalmosurgical blade
RU2475220C1 (en) Ophthalmic microsurgical blade
CN105575770A (en) Substrate with silicon carbide film, method for producing substrate with silicon carbide film, and semiconductor device
RU2483684C1 (en) Ophthalmosurgical blade
JP2023099220A (en) Pellicle Intermediate and Pellicle
JP2000260711A (en) Manufacture of semiconductor substrate
US20180190774A1 (en) Diamond substrate and method for producing the same
Astrova et al. Strains and crystal lattice defects arising in macroporous silicon under oxidation
JPH0461490B2 (en)
WO2012157670A1 (en) Silicon carbide substrate
WO2022176833A1 (en) Pellicle, and method for manufacturing pellicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130928