Čipy jsou podle Radka Václavíka, šéfa firmy onsemi vyrábějící polovodiče, v současnosti nedostatkovým zbožím. A právě jeho firma už čtyři roky podporuje praktickou výuku na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií (FEKT) brněnského VUT.
Studenti magisterského programu Mikroelektronika se učí v největším tuzemském nanocentru nekomerčních čistých prostor, vybaveném špičkovými technologiemi. Ty jsou místěné v prostorách několikanásobně čistších než operační sál. Speciální prostředí zabraňuje znehodnocení drobných čipů, které se tam budoucí magistři učí vyrábět.
„Tranzistor hi-tech čipu má velikost několika nanometrů, což je desettisíckrát méně než tloušťka lidského vlasu. Spadne-li na něj částice prachu, může se poškodit část obvodu nebo pokazit atmosféra v peci a je nutné vyhodit nejen daný čip, ale třeba i celou dávku. Výroba je drahá a ztráty jsou pak obrovské,“ vysvětlil výzkumník Jan Prášek z CEITEC VUT.
Tam jsou dva typy čistých prostor. Zatímco laboratoře pro analýzu nanostruktur mají oproti běžnému prostředí desetkrát nižší koncentraci prachových částic, laboratoře pro výrobu čipů obsahují až desettisíckrát nižší koncentraci. Přístupné jsou proto jen ve speciálních overalech.
„Vysokoškoláci dostanou v první hodině školení, jak nekontaminovat laboratoře. Před vstupem do ultračistých prostor si musí nasadit rukavice, čepici, overal a speciální obuv. Nezbytný je také druhý pár rukavic a vzduchová sprcha, která odstraní nečistoty,“ dodal výzkumník.
Po úvodním zaškolení dostane každý student svou křemíkovou desku, na které se čipy vyrábí. Praktická výuka dává studentům elektrotechniky a komunikačních technologií výhodu oproti absolventům jiných fakult, kteří se o výrobě čipů dozvídají jen z teorie či exkurzí.
„Studenti získají zkušenost k nezaplacení. Osahají si práci ve špičkových výzkumných prostorách a naučí se manipulovat s křehkými křemíkovými deskami, ovládat zařízení pro nanášení fotocitlivých laků nebo zařízení pro osvětlování laků přes fotomasky. Vyzkouší si nanášení tenkých metalických vrstev o tloušťkách desítek až stovek nanometrů pomocí vakuového napařování či naprašování,“ vypočítal Jiří Háze z Ústavu mikroelektroniky FEKT.
Podle něj si studenti osobně osahají celý proces výroby polovodičového čipu. „Každý si vyrobí svůj integrovaný čip, na kterém v dalším semestru dělá další testy,“ zdůraznil Háze.
„Svět je hladový po polovodičových čipech a tento trend bude v následujících desetiletích růst. Čipů je stále víc – starají se o naši bezpečnost, pohodlí a přispívají i k tomu, že je planeta zelenější. Proto pomáháme vychovat další generaci odborníků, bez kterých nebudou jezdit elektromobily a bude horší účinnost solárních elektráren,“ dodal Radek Václavík.
