Kuracja odchudzająca dla smartfonów

Wielkość niektórych struktur używanych przy produkcji dzisiejszych mikroukładów jest mierzona w nanometrach. Procesów nie mogą zakłócać najmniejsze cząstki pyłu, a nawet cząsteczki gazu. Próżnia pełni rolę zapory przed nimi.

Mikroukłady są dziś niemal wszechobecne. Zakres rozwiązań miniaturowych komputerów obejmuje produkty od samochodów i linii produkcyjnych po smartfony, a nawet automaty do kawy. Umożliwiają nam korzystanie z wielu funkcji dostępnych po dotknięciu przycisku lub przeciągnięciu ekranu. Mogą one działać dzięki niezwykłej mocy obliczeniowej nawet małych jednostek. Producenci układów scalonych stosują obecnie technologię 14 nm, co oznaczam że najmniejsze jednostki funkcjonalne mają rozmiar właśnie 14 nm. Dla porównania, średnica łebka szpilki wynosi około milion nanometrów.

Uchwyty i zamknięcia próżniowe

W tych rozmiarach cząstka pyłu działa jak olbrzymi kamień. Dlatego produkcja odbywa się w tak zwanych pomieszczeniach czystych, z filtrowanym powietrzem, do których ludzie i obiekty mogą dostać się tylko po gruntownym oczyszczeniu, przez śluzę powietrzną. W śluzach stosowane są również pompy próżniowe, zapewniające odessanie cząstek z powierzchni dzięki działaniu podciśnienia.

W samym pomieszczeniu czystym panuje niewielkie nadciśnienie, co oznacza, że nic nie może się do nich dostać, nawet w przypadku nieszczelności. Wymagany stały przepływ powietrza jest dostarczany z góry. Odpowiedni zespół wyciągowy znajduje się w podwójnej podłodze pomieszczenia czystego. Krzemowe płytki będące materiałem bazowym, na którym mocowane są układy, są w celu zabezpieczenia na różnych etapach procesu produkcji utrzymywane przez próżniowe urządzenia utrzymujące (uchwyty).

Molekuły i jony

Do tej pory zajmowaliśmy się niskim podciśnieniem. Jednak w przypadku tworzenia struktur o mikroskopowych rozmiarach wymagana jest wysoka próżnia. Dotyczy to na przykład osadzania metalu na krzemowych płytkach. Z jednej strony, stosowane metale osiągają temperaturę wrzenia w stosunkowo niskich temperaturach. Z drugiej — nawet najmniejsze wtrącenia, w tym cząsteczek gazu, pogorszą przewodnictwo cienkich warstw płytki. To samo dotyczy implantacji jonów. W tym procesie jony przyspieszane w polu elektrycznym są kierowane na płytki i umieszczane w sieci krystalicznej.

Bez próżni stosowanie litografii EUV byłoby niemożliwe. W tym relatywnie nowym procesie skrajny ultrafiolet o bardzo małej długości fali jest stosowany do odsłaniania bardzo małych struktur na powierzchni płytki. Promieniowanie EUV ulega całkowitemu pochłonięciu w powietrzu już po przebyciu kilku milimetrów. Bez zakłóceń może rozchodzić się wyłącznie w bardzo wysokiej próżni. Stosowanie tej technologii i podobnych metod jest niezbędne np. w celu ciągłego zmniejszania grubości naszych smartfonów przy nieustannym wzroście wydajności.