Laboratoř o rozloze sto dvacet čtverečních metrů je umístěna v historickém areálu Přírodovědecké fakulty a bude sloužit pro výuku studentů fyziky a mikroelektroniky ve speciálních čistých prostorách. „Laboratoř má uvnitř velmi čisté prostředí, které umožňuje vytvářet bezchybně fungující mikroelektronické součástky na bázi křemíku – to je její základní poslání. Studenti by měli vytvářet vlastníma rukama fungující součástky, které budou v našem případě cvičné. Celý svět okolo nás je obklopen křemíkovou technologií – počítače, mobilní telefony, to všechno jsou věci, které závisí na přítomnosti mikroelektronických křemíkových struktur,“ shrnul prof. Josef Humlíček, vedoucí Ústavu fyziky kondenzovaných látek PřF MU, pod nějž laboratoře spadají.
Tyto čisté prostory i zařízení a technologie, které se v nich používají, jsou dnes standardem ve vysoce vyspělých odvětvích zabývajících se polovodičovou výrobou, mikroelektronikou, optikou nebo farmacií. Studentům pak umožní získat praktické zkušenosti z funkčních čistých prostor a připraví je tak na jejich budoucí práci v oboru.
Projekt laboratoře je součástí dlouhodobé spolupráce mezi Ústavem fyziky kondenzovaných látek Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity a společností ON Semiconductor ve výzkumu fyzikálních vlastností křemíku jako základního prvku v mikroelektronice. Součástí vzájemné spolupráce s firmou je také účast odborníků společnosti na speciálních přednáškách z polovodičové mikroelektroniky pro studenty fyziky a poskytování stipendií společnosti pregraduálním a doktorským studentům.
Vstup do laboratoře
„Vstup do laboratoře probíhá skrze dvě šatny – takzvanou černou šatnu, kde si studenti vysvléknou oblečení, které mají zvenku. Pak vstoupí do čisté šatny, kde si obléknou speciální kombinézy, poté přijdou na řadu speciální návleky a na ruce si dají rukavice. Takto oblečeni, mohou jít do čistých prostorů. Největším zdrojem nečistot na takovémto pracovišti je totiž člověk, a to jak se z něj práší. Čistota je důležitá hlavně proto, že při dnešní miniaturizaci všech součástek jsou ty naše srovnatelné s velikostí prachových zrn a jakákoli nečistota v takovém křemíkovém čipu by jej mohla úplně znehodnotit,“ dodává odborný pracovník Ústavu fyziky kondenzovaných látek RNDr. Petr Mikulík, Ph.D.
Masarykova univerzita investovala do vybudování laboratoře v rámci rekonstrukce areálu přírodovědecké fakulty dvacet milionů korun. Další investice ve výši pět milionů korun pokryla společnost ON Semiconductor.
Speciální čisté prostory laboratoře
Klimatizace v zázemí laboratoře umožní dodržet přesně definované parametry teploty, vlhkosti, a zejména bezprašnosti v čistých prostorách. Bezprašnost, čistota a používání speciálních přípravků a vysoce čistých médií jsou nezbytné při přípravě obvodů či systémů o mikrometrových rozměrech, kde případná přítomnost prachových částic či jiné kontaminace má fatální důsledky pro funkčnost vyrobených systémů. Instalovaná zařízení pro fotolitografii, difuzi, naprašování a další chemické procesy umožní výrobu jednoduchých čipů, například polovodičové diody či solárního článku, na křemíkových deskách o průměru 100 mm.