Młode badaczki odkrywają technologię mikro

Kantischülerinnen analysieren ein beschichtetes Glassubstrat.

Na pokrytej powłoką wafla krzemowego nanoszona jest fotorezysta.

Wafers werden sorgfältig für die Belichtung vorbereitet.

Po naświetlaniu wafle są zanurzane w różnych kwasach w kilku etapach procesu.

Przez cały popołudnie uczennice mogły pracować na nowoczesnych urządzeniach na kampusie Buchs.

Na końcu następuje krótka kontrola jakości.

Postęp technologiczny dzisiaj często odbywa się na najmniejszych cząstkach: W czystej strefie na kampusie Buchs OST – Ostschweizer Fachhochschule uczennice z Kantonu zgłębiały świat mikrotechnologii i samodzielnie wyprodukowały własny wafer. Warsztaty odbyły się we współpracy z programem wsparcia «Swiss TecLadies» Szwajcarskiej Akademii Nauk Technicznych SATW.

Na kampusie Buchs trzy uczennice z Kantonu zgłębiały procesy produkcyjne związane z budową mikroczipów. W ramach programu mentoringowego «Swiss TecLadies» były w czystej strefie i pod okiem ekspertów, młodej fizykolaborantki i ucznia, strukturyzowały powierzchnię krzemowego wafla. Wafer to cienka płytka z materiału półprzewodnikowego, służąca jako podstawa do produkcji układów scalonych i mikroczipów.

W czystej strefie OST prowadzi badania i rozwój nad miniaturyzacją, która sprawia, że regulatory, czujniki i układy scalone stają się coraz mniejsze, bardziej wydajne i mocniejsze. Tak małe, że nawet cząsteczki kurzu mogą zakłócić działanie tych mikrostruktur. Pomieszczenia, w których takie elementy są wytwarzane i przetwarzane, są dlatego szczególnie czyste; powietrze jest filtrowane, a temperatura, wilgotność i ciśnienie powietrza są ściśle kontrolowane. Pierwszym krokiem w świat mikrotechnologii było wejście uczennic do przebieralni, gdzie rozdawano sztuczne kombinezony, maski, czepki i okulary. Dopiero w tych środkach ochronnych mogły wejść do czystej strefy, aby rozpocząć pracę nad swoją płaską krzemową płytką, która w ciągu kilku godzin zamieniła się w spersonalizowany wafer.

Pokazać różnorodność technologii

Warsztaty na OST zorganizowała Kerstin Kern, kierowniczka projektu i odpowiedzialna za badania nad materiałami w IMP – Instytucie Mikrotechnologii i Fotoniki. Jest to jej trzecia rola mentorki w ramach Swiss TecLadies, a ona towarzyszy młodej kobiecie w świecie technologii. „Celem jest zainspirowanie młodych kobiet do technicznych zawodów i pokazanie im różnorodności technologii,” mówi Kern. Zbyt często dziewczęta wciąż mają bardzo jednostronne wyobrażenie o technice. „Z mojego doświadczenia, lęk przed kontaktem z techniką można najlepiej pokonać podczas warsztatów, takich jak w czystej strefie. Dodatkowo, osobisty kontakt z badaczkami jest dla uczennic inspirujący. Jako mentorki opiekujemy się młodymi kobietami indywidualnie i przez siedem miesięcy jesteśmy ich bezpośrednim kontaktem,” mówi Kern. Jak dokładnie wygląda mentoring, zależy od zainteresowań mentees.

Strukturyzacja cienkich warstw

Kerstin Kern towarzyszyła dziewczętom w czystej strefie. Wspólnie z Marco Cucinellim, kierownikiem czystej strefy, i Ursem Lippunerem, instruktorem zawodowym w OST, grupa przechodziła przez różne etapy procesu, które są potrzebne do strukturyzacji powierzchni wafla. Nakładano najcieńsze warstwy o wymiarach w nanometrach. W odpowiednich miejscach strukturyzowano je za pomocą fotolitografii i procesów etowania. Młode kobiety poznały procesy naparowywania i sputterowania, które nakładają cienką warstwę aluminium na krzemową płytkę, naświetlały swoje wafle, zanurzały je w kwasach, czyściły i wielokrotnie suszyły.

Przez jeden popołudniowy czas doświadczyły, jak inżynierowie i inżynierki w OST produkują najmniejsze części dla przemysłu i same mogły pracować na zaawansowanych urządzeniach high-tech.