Carga molecular, microtecnología, nuevos materiales: Sala limpia en la microtecnología ante grandes desafíos

La reducción de las estructuras y las crecientes exigencias en la seguridad de los productos conducen a que en la fabricación de semiconductores en salas limpias se apliquen reglas cada vez más estrictas y que deban ser vigiladas. Desafíos especiales para la producción pura plantean también tecnologías futuras como OLEDs o MEMS. Ponentes de alto nivel de Infineon, Merck y Bosch analizan estos aspectos en el Congreso Cleanzone los días 21 y 22 de octubre en Frankfurt am Main. Además, el congreso abarca toda la gama de los temas principales actuales en la sala limpia, desde la planificación y construcción hasta la operación, y se dirige a todos los sectores que producen en condiciones controladas.

Contaminación molecular en el aire

Siguen vigentes en la industria de semiconductores la Ley de Moore, que postula una duplicación del rendimiento de los ordenadores cada dos años. La condición previa para ello es una reducción constante de los componentes. Para la producción en salas limpias, esto significa regulaciones más estrictas en cuanto a la pureza del aire, ya que cada vez se deben filtrar más partículas y partículas más pequeñas.

Además de las partículas, en la fabricación de semiconductores juegan un papel cada vez más importante las contaminaciones a nivel molecular, conocidas como Contaminación Molecular en el Aire (AMC). Entre ellas se incluyen, por ejemplo, vapores de ácidos, bases, disolventes o silicona. Estos moléculas no son detectadas por los contadores de partículas tradicionales, pero pueden ser perjudiciales para los componentes microelectrónicos, por ejemplo, mediante corrosión, como en el caso de ácidos y bases, o al interrumpir el circuito eléctrico como en el caso de las siliconas, que actúan como aislantes. Cómo debería ser un sistema de monitoreo para AMC, lo explica Christoph Hocke, Ingeniero Senior de Infineon, en su ponencia en el Congreso Cleanzone titulada «Sala limpia – Monitoreo bajo las condiciones de una fabricación de semiconductores altamente automatizada». Aquí ofrece una primera visión general del tema: «El conocimiento cualitativo y cuantitativo del contenido de partículas y, especialmente, de AMC en el aire de la sala limpia es importante para dominar los desafíos tecnológicos en la fabricación de estructuras de chips cada vez más pequeñas. Últimamente, el enfoque se ha desplazado cada vez más hacia la AMC, ya que las contaminaciones particuladas ahora se pueden detectar y controlar bastante bien. La variedad de AMC también conduce a diferentes efectos en la fabricación de semiconductores, por ejemplo, cambios en las capas fotográficas o efectos de corrosión en capas metálicas. Algunas AMC tienen un impacto directo en el éxito de la producción y, por lo tanto, son parámetros de calidad que deben ser monitoreados continuamente. Solo así se pueden detectar a tiempo efectos negativos en la calidad del producto. Dependiendo del caso de uso, es necesario elegir una estrategia de monitoreo óptima, considerando, por ejemplo, métodos de medición, número de puntos de medición, cantidad de mediciones por punto, costos de inversión y operación, etc.»

Sensores inteligentes y nuevos materiales

La industria de semiconductores también apuesta por aplicaciones innovadoras, nuevos materiales y una diferenciación tecnológica. Ejemplos son los chips inteligentes, que contienen tanto los sensores como los circuitos de procesamiento de señal asociados. Uno de los fabricantes líderes mundiales en estos semiconductores es Bosch, proveedor de componentes para automoción. Sobre los desafíos en la fabricación, el Dr. Kilian Bilger, Director de Tecnologías de Microsistemas en Bosch, habla en su ponencia en el Congreso Cleanzone titulada «MEMS - Sensores para el Internet de las cosas». Describe las altas expectativas puestas en los MEMS de la siguiente manera: «La historia de éxito de la sensores MEMS puede esquematizarse en tres oleadas: inicialmente, Bosch desarrolló MEMS desde 1995 para el sector automotriz, aplicándolos en sistemas de airbags, ESP y en la gestión del motor. La segunda oleada comenzó en 2005 con sensores para aplicaciones de consumo y actualmente ha asumido un papel de liderazgo en el desarrollo de nuevas tecnologías en microsistemas. Los criterios de éxito aquí son principalmente costos, tamaño y consumo de energía. Los futuros sistemas de sensores serán inteligentes y estarán conectados a través de Internet. Los sistemas de sensores inteligentes son un componente clave para nuevas aplicaciones en el Internet de las cosas y los servicios». Además, la industria de semiconductores tiene grandes expectativas en nuevos materiales, especialmente en lo que respecta a mejorar la eficiencia energética. En el Congreso Cleanzone, el Dr. Manfred Weigand, Director de Marketing Estratégico de OLED en Merck, en su ponencia «OLED – Tecnología del futuro», analiza los grandes desafíos que presenta la fabricación de fuentes de luz hechas de compuestos de carbono orgánico en salas limpias.

En la feria internacional especializada con congreso Cleanzone, que se celebrará los días 21 y 22 de octubre de 2014 en Frankfurt am Main, se reúnen usuarios y fabricantes de tecnología para salas limpias. Este encuentro internacional está dirigido a todas las industrias que producen en salas limpias y cubre el espectro de productos desde la planificación y construcción hasta la operación de una sala limpia.