Zeštíhlování chytrých telefonů

K výrobě dnešních mikročipů se používají některé struktury, jejichž rozměry se pohybují v rozmezí nanometrů. Do takových struktur nesmí proniknout nejmenší prachové částice a dokonce ani molekuly plynů. K zabránění jejich průniku se používá vakuum.

V dnešní době (téměř) nic nefunguje bez mikročipů. Od aut a výrobních závodů až po chytré telefony, dokonce i v automatech na kávu – tyto malinkaté počítače jsou instalovány všude. Právě ony umožňují spoustu funkcí, které jsou nám dnes k dispozici pouhým stisknutím tlačítka nebo přejetím po displeji. Za tím vším se ale skrývá obrovský výpočetní výkon ve stále menších jednotkách. Výrobci čipů v současné době používají 14nm technologii, což znamená, že nejmenší funkční jednotky mají velikost jen 14 nanometrů. Pro srovnání, průměr špendlíkové hlavičky je asi jeden milion nanometrů..

Sklíčidla a vakuové zámky

U těchto velikostí působí prachová částice jako obrovský kamínek. Výroba proto probíhá v čistých prostorách s filtrovaným vzduchem, do kterých lidé a zboží vstupují pouze po důkladném vyčištění a přes vzduchovou uzávěru. Vakuové vývěvy se používají také pro tyto účely odsávání prachových částic z povrchů pomocí podtlaku.

V samotném čistém prostoru je mírný přetlak, což znamená, že se do něj nic nedostane - ani v případě úniku. Stálé proudění vzduchu, které je zde zapotřebí, je přiváděno shora. Příslušná odsávací jednotka je umístěna ve dvojité podlaze čistého prostoru. Křemíkové destičky, které slouží jako základní materiál pro čipy, se v různých výrobních krocích upevňují pomocí vakuového upínacího zařízení (sklíčidla), aby byl materiál chráněn.

Molekuly a ionty

Dosud jsme se zabývali hrubým vakuem. Pokud se ale dostáváme k tvorbě mikroskopicky malých struktur, je potřebné vysoké vakuum. To platí například pro nanášení kovu na křemíkové destičky. Na jedné straně dosahují použité kovy bodu varu při relativně nízkých teplotách. Na druhé straně by i ty nejmenší částice, dokonce i molekuly vzduchu, zhoršily vodivost tenkých vrstev destiček. To stejné platí i pro implantaci iontů. Tam jsou ionty urychleny v elektrickém poli, nasměrovány na destičky a umístěny do krystalové mřížky.

EUV litografie by bez vakua nebyla možná. Tento relativně nový proces využívá extrémně ultrafialové světlo s velmi krátkou vlnovou délkou k odhalení zvláště malých struktur na povrchu destičky. Světlo EUV by bylo zcela pohlceno vzduchem již po několika milimetrech. Takové světlo se může bez překážek šířit jen ve vakuu o velmi vysoké úrovni. Tato technologie a podobné metody tvoří předpoklady např. k tomu, aby naše chytré telefony byly stále tenčí a tenčí a přitom nabízely stále vyšší výkon.