Česká republika
Média

Superčistota v praxi

V bezprašných laboratořích BASF se na čistotu testují chemikálie pro výrobu polovodičové elektroniky. Bez takových prostor by v současnosti nebyla možná výroba mikročipů, které nalezneme v téměř každém elektronickém zařízení, od počítačů po jednočočkové zrcadlovky.

Melanie Bauerová je oblečena do světlé kombinézy, na obličeji má ochranné brýle a vlasy pečlivě ukryté pod čepcem. Mohla by být považována za chirurga připraveného k operaci. Ve skutečnosti se její práce v BASF odehrává ve velmi citlivém prostředí: v bezprašné laboratoři Competence Center Analytics. Specializovaní analytici zde úzce spolupracují s jednotkou BASF zaměřující se na elektronické materiály. Právě zde podstupují vzorky vysoce čištěných chemických látek závěrečné testování před uvedením na trh po celém světě.

Předtím, než Melanie vstoupí na své pracoviště, prochází přechodovou komorou a asi 30 sekund stojí pod vzduchovou sprchou, která odstraní i ty nejmenší možné zdroje znečištění z jejích šatů a rukou. Zcela běžné věci, které ostatní považují za samozřejmost, jako když si chce dopřát šálek kávy nebo návštěvu toalety, jsou pro Melanii v práci mnohem komplikovanější. Pokaždé se musí znovu převléct a zopakovat celou vstupní proceduru – ale laboratorní asistentka tento aspekt nevnímá jako problém: „Už je to pro mě rutina.“

Stejně jako její podobně odění kolegové i ona si je dobře vědoma významných aspektů své práce. Úkolem pracovníků v bezprašné laboratoři je analyzovat speciální chemikálie potřebné při mravenčím procesu výroby mikročipu. Pokračující zmenšování elektronických součástek v posledních letech klade zvýšené nároky na chemické látky nezbytné pro jejich výrobu. Rychlé tempo vývoje v elektronickém průmyslu vyžaduje stále větší kontrolu kvality. Díky přispění chemie se počítače vyvíjejí rychleji než kdy předtím a vznikají čím dál „chytřejší“ mobilní telefony, které dokážou, na co jen si vzpomenete.

Aby se z obyčejného křemenného písku staly milimetrové plátky, které pak vstupují do výroby komplexních mikročipů, je třeba stovky výrobních fází. A ani potom nejsou funkční, nejsou-li během výrobního procesu dodrženy nejpřísnější normy čistoty. Plocha sotva jednoho čtverečního centimetru se hemží přibližně miliardou tranzistorů, a proto by i ty nejmenší nečistoty, které by byly pro lidské oko neviditelné, mohly mít katastrofální následky a případně vyústit v nutnost likvidace celé výroby.

Jakékoliv nerovnosti na povrchu mikroelektronických součástek nesmí v nejhorším překročit toleranci několika nanometrů. Nanometr je oproti normálnímu metru tak malý, jako fotbalový míč v porovnání s planetou Zemí. „Nevěřili byste, jak nepatrné úrovně kontaminace zde dokážeme detekovat,“ říká Natalie, zatímco si sedá k laminárnímu boxu, aby připravila vzorek hydroxidu amonného. Laminární box je laboratorní pracovní místo, které vypadá jako akvárium s otevřenou spodní částí a splňuje přísné požadavky bezprašných prostor. Zabudovaný filtrační systém nasává okolní vzduch, odstraňuje z něj prachové částice a vrací ho zpět do místnosti ve formě vysoce koncentrovaného čerstvého vzduchu.

„Přesnost měření se v důsledku neustálého zdokonalování metod a zařízení neustále zlepšuje,“ říká Alexander Honacker, který v laboratoři pracuje už od jejího otevření před 15 lety. Chceme-li získat představu o míře přesnosti, které zde při kontrole obsahu vzorku z hlediska souladu s platnými limity pracovníci dosahují, má pro nás Alexander příklad: „Dokázali bychom odhalit kostku cukru v horském jezeře.“

Kromě rychlého pokroku v analytických zařízeních a programech hraje důležitou úlohu také lidský faktor. Dovednosti přibližně tuctu členů laboratoře a péče, kterou svým úkolům věnují, jsou pro kvalitu naměřených hodnot naprosto zásadní. Například pro specifické chemické látky se používá přesně navržené zařízení a vzorky se odebírají pomocí speciálně vyčištěné pipety. Rukavice na rukou zaměstnanců jsou zcela běžné. Standardy čistoty z laboratoře někdy výzkuníci přejímají i do každodenního života. „Už jsem si vyvinul velmi zvláštní pohled na hygienu,“ přiznává Honacker, „po vyprázdnění myčky někdy opláchuju nádobí ještě jednou.“

Pro vice informací navštivte stránku:

Související obsah

Nanoelektronika – Princip miniaturizace

Laboratory with two persons dressed in blue

Výzkumníci BASF si podmaňují modré světlo