Cleanzone 2015: Componenti nanometrici portano a standard di ambiente sterile più rigorosi

Le discipline crescono insieme: prima si incontrano meccanica ed elettronica, ora si fondono anche i moduli elettronici a semiconduttore e ottici. Gli ibridi optoelettronici pongono ancora requisiti più elevati per la tecnologia delle camere bianche. Per questo, innanzitutto, bisogna ridurre l'inquinamento dell'aria causato da particelle — finora fino a dimensioni di 0,1 micrometri. Oltre a ciò, devono essere evitati anche contaminazioni filmiche. Infatti, anche uno strato di disturbo atomico può impedire l'applicazione del successivo strato funzionalmente importante. In ottica, può trattarsi ad esempio di uno strato chiamato T. Esso impedisce di vedere doppi oggetti attraverso una lastra di vetro o una lente. Se sotto uno strato T si trova uno strato di idrocarburi (per quanto sottile), lo strato funzionale si staccherà quasi inevitabilmente dopo un certo tempo. Anche un biosensore, che ad esempio monitora continuamente segnali del corpo umano (ad esempio i valori di lipidi nel sangue), non tollera contaminazioni tra i suoi sensori chimici e gli attuatori, rilevatori e amplificatori collegati successivamente.

La prossima “Nano-Norma”

Con il passaggio dalla microtecnica alla nanotecnologia, la produzione di moduli richiede requisiti ancora più severi per la tecnologia delle camere bianche. Il termine NEMS (nanoelettromeccanico) come equivalente di MEMS è già diffuso; le NOEMS ( sistemi nano-opto-elettro-meccanici) sono in fase di avvio.

Si discute già di strutture fino a 5 o addirittura 3 nanometri all’interno di moduli microelettronici. Ciò corrisponde logicamente a un ampliamento della considerazione della qualità dell’aria nelle camere bianche, con particelle di dimensioni inferiori a 0,1 micrometri. Finora, questa rappresentava una soglia magica.

Per questo motivo, si prevede che la raccomandazione fondamentale VDI 2083 dell’Associazione degli Ingegneri Tedeschi subirà a breve una modifica. Finora si può già affermare: anche se la “nuova” norma potrebbe non contenere una teoria fisica completa sui nanoparticelle, si spingerà addirittura oltre le camere bianche conosciute di classe ISO 1. La classificazione potrebbe diventare più dettagliata. I produttori di tecnologie di misurazione, secondo la nuova “Nano-Norma”, ricalibreranno i loro strumenti, integrando possibilmente tecniche aggiuntive. Tuttavia, i risultati saranno più difficili da interpretare rispetto alle particelle di dimensioni superiori a 0,1 micrometri, poiché i nanoparticelle non si comportano solo secondo la gravità, ma si deve anche considerare il moto browniano molecolare.

Argomento futuro: idoneo o non idoneo

Ciò che la microelettronica dovrebbe accompagnare sempre più nei prossimi anni è il tema della compatibilità con le camere bianche e della pulizia delle apparecchiature di ogni tipo. Attualmente si monitora attentamente la purezza dell’aria, considerando sempre l’uomo come la principale fonte di contaminazione da particelle. Ma anche le macchine nelle camere bianche (vuote di persone) possono — soprattutto considerando le esigenze ultra-stringenti delle strutture optoelettroniche nanotecnologiche — inquinare. Ciò può portare, ad esempio, il servizio di pulizia esterno a temere di danneggiare le macchine e preferire “risparmiare” sulla purezza. Questo è anche comprensibile a livello umano. In questo caso, sono necessarie formazioni sia sulla struttura degli apparecchi che sui metodi di pulizia: dove sono posizionati i moduli sensibili? Quali strumenti possono essere usati?

Un’opportunità di scambio personale su queste questioni, sulla nanotecnologia e le sue implicazioni per la tecnologia delle camere bianche, nonché su tecnologie di misurazione innovative e molto altro, è offerta dalla fiera e congresso internazionale sulla tecnologia delle camere bianche, Cleanzone, a Francoforte sul Meno. Si svolgerà per la quarta volta il 27 e 28 ottobre 2015. Oltre alle novità dei produttori, i visitatori potranno informarsi sugli aspetti attuali riguardanti la costruzione, la pianificazione e l’operatività di una camera bianca.