Cleanzone 2015: Nanostruktury vedou ke zpřísnění standardů čistých prostor

Discipliny rostou dohromady: Nejprve se setkávají mechanika a elektronika, nyní se také slévají polovodičové elektronické a optické sestavy. Optoelektronické hybridy kladou ještě vyšší nároky na čisté místnosti. Především je nutné snížit znečištění vzduchu částicemi – dosud až na velikosti řádů 0,1 mikrometru. Kromě toho je třeba také zabránit filmovým kontaminacím. I jediná atomová porucha vrstvy může zabránit nanesení další funkčně důležité vrstvy. V optice může jít například o tzv. T-vrstvu. Ta zabraňuje tomu, aby se objekty přes skleněnou tabuli nebo čočku jevily dvojnásobně. Pokud je pod takovou T-vrstvou (i když velmi tenkou) vrstva uhlovodíku, funkční vrstva se téměř nevyhnutelně po určité době odloupne. Biosenzor, který například má nepřetržitě monitorovat signály lidského těla (například hodnoty tuků v krvi), nesnese žádné kontaminace mezi svými chemickými senzory a následnými aktivátory, detektory a zesilovači.

Přicházející „Nano-norma“

Přechodem od mikrotechnologie k nanotechnologii klade výroba sestav ještě přísnější požadavky na čisté místnosti. Pojem NEMS (nanoelektromechanické systémy) jako protějšek k MEMS je již běžný; NOEMS (nano-opto-elektro-mechanické systémy) jsou na startovní čáře.

Uvažuje se již o strukturách sahajících až k 5 nebo dokonce 3 nanometrům v mikroelektronických sestavách. To odpovídá logickému rozšíření čistětechnických úvah o znečištění vzduchu částicemi na jemnosti pod 0,1 mikrometru. Dosud to představovalo magickou hranici.

Proto by měla být brzy upravena hlavní doporučení VDI 2083 Německého svazu inženýrů. Jak již lze nyní říci: i když „nová“ pravděpodobně nebude obsahovat úplnou fyzikální teorii nanopartikel, odváží se dokonce i do oblastí za hranicemi známých čistých místností třídy ISO 1. Klasifikace se pravděpodobně zpřesní. Výrobci měřicí techniky podle nové „Nano-normy“ přenastaví svá zařízení a možná začlení další techniky. Výsledky však budou těžší na interpretaci než u částic větších než 0,1 mikrometru, protože nanopartikule se neřídí pouze gravitačním působením, ale je třeba vzít v úvahu i Brownovskou molekulární pohyb.

Budoucí téma: vhodný nebo nevhodný

Co by mělo v příštích letech ještě více doprovázet mikroelektroniku, je téma vhodnosti pro čisté místnosti a čištění zařízení jakéhokoliv druhu. Momentálně je dobře sledována čistota vzduchu, přičemž za hlavní zdroj částicových kontaminací je považován člověk. Ale i stroje v (lidsky prázdné) čisté místnosti mohou – zvláště z pohledu ultra přísných požadavků na nanotechnologické optoelektronické sestavy – znečišťovat. To může vést k tomu, že například externí služba čištění se bude bát poškození strojů a raději bude šetřit na čistotě. To je dokonce lidsky pochopitelné. V takovém případě jsou nutné školení jak k přístrojovému uspořádání, tak k metodám čištění: Kde jsou umístěny citlivé sestavy? Jaké prostředky lze použít?

Příležitost k osobní výměně názorů o těchto otázkách, o nanotechnologii a jejích dopadech na čisté místnosti, o inovativní měřicí technice a mnohém dalším nabízí mezinárodní odborná výstava a kongres pro čisté místnosti, Cleanzone ve Frankfurtu nad Mohanem. Koná se již čtvrtým rokem 27. a 28. října 2015. Kromě novinek výrobců se návštěvníci mohou na kongresu informovat o aktuálních aspektech výstavby, plánování a provozu čisté místnosti.