Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Introduzione alla microtecnologia/L'ambiente: la camera pulita: differenze tra le versioni
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Per le camere pulite sterili usate nella fabbricazione di farmaci, la classificazione e' ancora diversa e si parla di grado A,B,C,D.
== Altri servizi in camera pulita ==
Oltre al trattamento dell'aria, la camera pulita fornisce vari altri servizi necessari al funzionamento degli impianti e all'esecuzione dei processi:
* acqua o liquidi di raffreddamento per pompe da vuoto, forni, impianti per film sottili. Generalmente il fluido refrigerante scorre in un circuito chiuso.
* cappe chimiche in cui eseguire i vari processi. Le cappe aspirano i vapori prodotti dai vari reagenti chimici in cui vengono immersi i campioni e permettono di lavorare in sicurezza. Inoltre sono provviste di sistemi per il corretto smaltimento dei rifiuti chimici (chemical disposal).
* acqua deionizzata, ovvero privata di sali e ioni in modo che raggiunga un resistività maggiore di 18 MΩ cm, ovvero vicina a quella dell'acqua pura. Viene usata per il risciacquo e la pulizia dei campioni nel corso del processo, ed è prodotta a partire da acqua corrente con stadi di filtraggio successivi: l'ultimo stadio elimina le particelle di diametro maggiore di 0.2 μm.
*aria compressa per far funzionare valvole pneumatiche. L'aria deve essere abbastanza secca e priva di residui oleosi per non danneggiare gli impianti, cosa che viene ottenuta con filtri speciali.
*azoto secco a pressione, quando i sistemi pneumatici hanno bisogno di un gas compresso particolarmente "pulito" ed economico. Inoltre si usa azoto per raffreddare parti di impianti con un flusso continuo di gas pulito.
*energia elettrica per alimentare i vari impianti.
*gas speciali per i vari processi. Si utilizzano molte specie diverse di gas, come argon, ossigeno, azoto, elio, composti del cloro e del fluoro, metano, silano, fosfina etc., ad elevato grado di purezza. I gas sono compressi a circa 200 Atm in bombole, contenute in appositi armadi di sicurezza. Le linee che collegano le bombole agli impianti devono essere di tipo particolare, tipicamente acciaio inox con interno elettrolucidato, per non inquinare i gas che vi passano attraverso.
*vuoto, generalmente a livello di vuoto di rotativa (10<sup>-2</sup> - 10<sup>-3</sup> mBar), utilizzato per compiti accessori, ad esempio per fissare un substrato al piatto dello spinner durante la stesura del resist.
== I substrati ==
I dispositivi microfabbricati usano in grandissima parte come substrato il silicio di grado elettronico. Per ottenerlo, si porta della silice (un tipo di sabbia fatta di SiO2) al punto di fusione (1400 °C); un seme di cristallo di Si è sospeso nel bagno di silicio fuso e viene fatto ruotare sul suo asse, mentre contemporaneamente lo si estrae verso l’alto (metodo Czochralski-CZ). In questo modo si estrae un lingotto che viene poi tagliato a fette sottili(wafer), in seguito planarizzate e lucidate (polishing). Per perfezionare il procedimento, si puo' usare il metodo FZ (floating zone): una bobina a radiofrequenza viene fatta scorrere lungo l'asse del lingotto, producendo un riscaldamento locale che favorisce l'eliminazione delle imperfezioni.
Oggi l'industria usa wafer di silicio con diametro fino a 12 pollici (300 mm) e spessore di 0.3-0.7 mm. Il bordo dei wafer può avere delle particolari intacche o delle sezioni diritte ("flat")che, secondo una precisa convenzione, permettono una facile identificazione dei piani reticolari.
Si usano anche:
* wafer epitassiali, in cui lo strato di superficie è un singolo cristallo
* wafer SOI (silicon on insulator), composti da silicio, strato di isolante, strato sottile di singolo cristallo di silicio
* wafer di altri semiconduttori, quali germanio e composti di materiali III-V (InGaAs, InAs, etc.)
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