Giovani ricercatrici scoprono la microtecnica

Le studentesse Kantisch analizzen un substrato di vetro scheggiato.

Sul wafer di silicio rivestito viene spruzzata la vernice fotografica.

I wafer vengono preparati con cura per l'esposizione.

Dopo l'esposizione, i wafer vengono immersi in diverse soluzioni acide in vari passaggi del processo.

Per un pomeriggio, le studentesse hanno potuto lavorare con i dispositivi high-tech nel campus di Buchs.

Infine, viene effettuato un breve controllo di qualità.

Il progresso tecnologico avviene oggi spesso in particelle piccolissime: nel cleanroom del campus di Buchs della OST – Fachhochschule Ostschweiz, le studentesse di Kantis sono potute entrare nel mondo della microtecnica e realizzare un proprio wafer. Il workshop si è svolto in collaborazione con il programma di sostegno «Swiss TecLadies» dell'Accademia Svizzera delle Scienze Tecniche SATW.

Al campus di Buchs, tre studentesse di Kantis hanno approfondito i processi di produzione per la costruzione di microchip. Nell'ambito del programma di mentoring «Swiss TecLadies», sono state nel cleanroom e, sotto la guida di esperti, di una giovane laboratorista di fisica e di un apprendista, hanno strutturato la superficie di un wafer di silicio. Un wafer è una sottile lastra di materiale semiconduttore, che serve come base per la produzione di circuiti integrati e microchip.

Nel cleanroom, la OST ricerca e sviluppa la miniaturizzazione, che rende regolatori, sensori e circuiti sempre più piccoli, efficienti e potenti. Così piccoli che anche le particelle di polvere possono compromettere il funzionamento di queste microstrutture. Le stanze in cui tali parti vengono prodotte e lavorate sono quindi particolarmente pulite; l'aria viene filtrata, e la temperatura, l'umidità e la pressione dell'aria sono strettamente controllate. Il primo passo nel mondo della microtecnica ha portato le studentesse nell'area di spogliatoio, dove vengono distribuiti tute sintetiche, maschere, cuffie e occhiali. Solo con questo abbigliamento protettivo hanno potuto entrare nel cleanroom e iniziare a lavorare sulla loro superficie di silicio, che in poche ore si è trasformata in un wafer personalizzato con scritte.

Mostrare la varietà della tecnologia

Il workshop alla OST è stato organizzato da Kerstin Kern, responsabile di progetto e responsabile tecnico del reparto di verifica dei materiali presso l'IMP – Istituto di Microtecnica e Fotonica. È alla terza esperienza come mentore con Swiss TecLadies e accompagna una mentee nel mondo della tecnologia. «L'obiettivo è entusiasmare le giovani donne per le professioni tecniche e mostrare loro la varietà della tecnologia», dice Kern. Troppo spesso, anche oggi, le ragazze hanno un’immagine molto unilaterale della tecnologia nella testa. «Dalla mia esperienza, le paure di avvicinarsi si possono superare meglio con workshop come quello nel cleanroom. Inoltre, il contatto personale con ricercatrici è fonte di ispirazione per le studentesse. Come mentori, seguiamo le giovani donne in modo 1:1 e siamo il loro punto di riferimento diretto per sette mesi», spiega Kern. Come si svolge concretamente il mentoring dipende dagli interessi delle mentee.

Strutturare sottilissime stratificazioni

Kerstin Kern ha accompagnato le ragazze nel cleanroom. Insieme a Marco Cucinelli, responsabile del cleanroom, e Urs Lippuner, formatore professionale alla OST, il gruppo ha attraversato le diverse fasi del processo necessarie per strutturare la superficie del wafer. Sono stati depositati strati sottilissimi con dimensioni nell'ordine dei nanometri. In punti specifici, questi sono stati strutturati tramite fotolitografia e processi di incisione. Le giovani donne hanno imparato il processo di evaporazione e sputtering, che applica uno strato sottile di alluminio sulla lastra di silicio, hanno esposto i wafer, immersi in acidi, puliti e asciugati più volte.

Per un pomeriggio, hanno vissuto come ingegneri e ingegneri della OST producono le parti più piccole per l'industria e hanno potuto lavorare direttamente sulle apparecchiature high-tech.