Sovraccarico molecolare, microtecnica, nuovi materiali: ambiente sterile nella microtecnica di fronte a grandi sfide

La riduzione delle strutture e le crescenti esigenze di sicurezza dei prodotti portano a regole sempre più severe e alla loro sorveglianza nella produzione di semiconduttori in ambienti puliti. Le tecnologie future come OLED o MEMS pongono anche sfide particolari alla produzione pura. Relatori di alto livello di Infineon, Merck e Bosch analizzeranno questi aspetti al congresso Cleanzone il 21 e 22 ottobre a Francoforte sul Meno. Inoltre, il congresso copre l'intera gamma degli attuali temi principali negli ambienti puliti, dalla pianificazione e costruzione all'operatività, rivolgendosi a tutti i settori che producono in condizioni controllate.

Contaminazione Molecolare Aerotrasportata

Ancora oggi, nella industria dei semiconduttori, si applica la legge di Moore, che postula un raddoppio delle prestazioni dei computer ogni due anni. La condizione per questo è una costante miniaturizzazione dei componenti. Per la produzione in ambienti puliti, ciò significa normative più severe riguardo alla qualità dell'aria, poiché sempre più particelle di dimensioni più piccole devono essere filtrate.

Oltre alle particelle, nella produzione di semiconduttori assumono un ruolo sempre più importante le contaminazioni a livello molecolare, chiamate Contaminazioni Molecolari Aerotrasportate (AMC). Queste includono, ad esempio, vapori di acidi, basi, solventi o silicio. Queste molecole non vengono rilevate dai tradizionali contatori di particelle, ma possono causare danni ai componenti microelettronici, come corrosione nel caso di acidi e basi, o interrompere il circuito come nel caso dei silici, che agiscono come isolanti. Christoph Hocke, Staff Engineer di Infineon, spiega come dovrebbe essere un sistema di monitoraggio per le AMC nel suo intervento "Ambiente di produzione – Monitoraggio nelle condizioni di una produzione di semiconduttori altamente automatizzata" al congresso Cleanzone. Qui fornisce una prima panoramica: «La conoscenza qualitativa e quantitativa del contenuto di particelle e, in particolare, delle AMC nell'aria dell'ambiente di produzione, è fondamentale per affrontare le sfide tecnologiche di una produzione di strutture di chip sempre più piccole. Recentemente, l'attenzione si è spostata sempre più sulle AMC, poiché le contaminazioni particellari sono ormai abbastanza riconosciute e controllate. La varietà di AMC porta anche a effetti diversi nella produzione di semiconduttori, ad esempio modifiche alle pellicole fotosensibili o effetti di corrosione sui livelli metallizzati. Alcune AMC influenzano direttamente il successo produttivo e sono quindi parametri di qualità da monitorare continuamente. Solo così si possono individuare precocemente effetti negativi sulla qualità del prodotto. A seconda dell'applicazione, è necessario scegliere una strategia di monitoraggio ottimale, considerando ad esempio metodi di misurazione, numero di punti di misurazione, numero di misurazioni per punto, costi di investimento e di esercizio, ecc.».

Sensori intelligenti e nuovi materiali

Il settore dei semiconduttori si orienta anche verso applicazioni innovative, nuovi materiali e una differenziazione tecnologica. Esempi sono i chip intelligenti, che contengono sia i sensori sia i circuiti di elaborazione del segnale associati. Uno dei principali produttori mondiali di tali semiconduttori è Bosch, fornitore di componenti per l'automotive. Dr. Kilian Bilger, Director Microsystem Technologies di Bosch, parlerà delle sfide della produzione nel suo intervento "MEMS - Sensori per l'Internet delle cose" al congresso Cleanzone. Descrive le alte aspettative nei confronti dei MEMS come segue: «La storia di successo dei sensori MEMS può essere suddivisa in tre onde: inizialmente, i MEMS sono stati sviluppati da Bosch dal 1995 per il settore automobilistico e sono stati utilizzati in sistemi di airbag, ESP e nel controllo motore. La seconda ondata è iniziata nel 2005 con sensori per applicazioni consumer e ora svolge un ruolo trainante nello sviluppo di nuove tecnologie in microtecnologia. I criteri di successo sono principalmente costi, dimensioni e consumo energetico. In futuro, i sistemi di sensori saranno intelligenti e connessi tramite Internet. I sistemi di sensori intelligenti sono una componente chiave per nuove applicazioni nell'Internet delle cose e dei servizi.» Inoltre, il settore dei semiconduttori ripone grandi speranze in nuovi materiali, anche per migliorare l'efficienza energetica. Al congresso Cleanzone, Dr. Manfred Weigand, Head OLED Strategic Marketing Lighting di Merck, analizzerà le grandi sfide poste dalla produzione di fonti di luce a base di composti organici nel suo intervento "OLED – Tecnologia del futuro".

All'evento internazionale con congresso Cleanzone, che si terrà il 21 e 22 ottobre 2014 a Francoforte sul Meno, si incontrano utenti e produttori di tecnologie per ambienti puliti. L'incontro internazionale è rivolto a tutte le industrie che producono in ambienti controllati e copre l'intero spettro dalla pianificazione e costruzione alla gestione di ambienti puliti.