STMicroelectronics zaprosiło swoich ambasadorów z Polski (tak nas nazywa STMicroelectronics), czyli blogerów i youtuberów do swoich dwóch siedzib we Włoszech. Wizyta trwała 2 dni, pierwszego dnia byliśmy w Agrate, zaś następnego Casteletto. Poniżej przedstawię przebieg naszej wizyty oraz opowiem o zagadnieniach, jakie zostały podczas niej poruszone.

Zaproszenia

Polski oddział STMicroelekctronics organizuje cykliczne spotkania dla blogerów i youtuberów z Polski w celu przedstawienia ciekawostek ze świata ST oraz nowych produktów. Podczas jednego z naszych spotkań padł pomysł wizyty w siedzibie STMicroelectronics we Włoszech i został bardzo entuzjastycznie przyjęty. Wielkie podziękowania należą się Karolowi Płocha, Field Sales Engineer w STMicroelectronics, który był jednym z odpowiedzialnych za przygotowanie wyjazdu.

Wśród zaproszonych znaleźli się również Maciej Gajdzica, Mateusz Salamon, Mikołaj Andrzejewski i Piotr Czaplicki.

Uczestnicy wyjazdu do fabryki STMicroelectronics we Włoszech

Wizyta w Agrate

Agragate to główny włoski oddział ST, który zatrudnia ponad 5 tysięcy osób. Jest jednym z kluczowych front-endowych zakładów produkcyjnych firmy, a także centrum projektowo-badawczym, ze szczególnym naciskiem na technologie MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) oraz smart power w tym BCD (Bipolar-CMOS-DMOS). W Agregate działa linia produkująca układy scalone na płytkach krzemowych o średnicy 200 mm, jak i 300 mm.

Prezentacje działalności polskich Ambasadorów ST

Po oficjalnym rozpoczęciu wydarzenia przeszliśmy do prezentacji działalności polskich ambasadorów ST. Na sali znajdowało się wiele osób z ST, zarówno z oddziału włoskiego, jak i polskiego.

Podczas swojej prezentacji przedstawiłem autorów naszego bloga oraz przybliżyłem zakres ich działalności na blogu i poza nim. Opisałem najciekawsze wpisy i projekty związane z produktami ST. Podzieliłem się też naszymi planami na przyszłość pod kątem bloga i firmy.

Prezentacja działalności DMBP

Osoby z ST bardzo miło nas przyjęły, zadawały pytania podczas prezentacji i po niej. Potem, zarówno pierwszego, jak i drugiego często odnosiły się do naszej działalności.

Powstawanie półprzewodników

Prezentacja – przedstawiona przez Krzysztofa Smolko z polskiego oddziału STMicroelectronics – przedstawiała kolejne kroki powstawania układów półprzewodnikowych, front-end, a później back-end:

• rośnięcie kryształu krzemu metodą Czochralskiego (kryształ osiąga wymiary o średnicy około 40 cm i długość około 2 m), wyrośnięty kryształ nazywany jest się ingotem.
• cięcie kryształu na płytki krzemowe,
• nałożenie tlenku krzemu,
• fotolitografia – naniesienie fotorezystu, potem naświetlanie kolejnych masek w celu odbicia obwodów na całej powierzchni.
• trawienie – usuniecie miejsc nieosłoniętych fotorezystem,
• domieszkowanie, czyli naniesienie odpowiednich metali na części odsłoniętego krzemu,
• powtarzanie powyższych procesów na kolejnych warstwach,
  metalizacja po stworzeniu wszystkich warstw, co oznacza odpowiednie połączenie powstałych struktur,
• testowanie funkcjonalności płytki krzemowej oraz wstępne starzenie,
• transport do fabryk back-end.

Krzysztof Smolko opowiedział nam ciekawostkę dotyczącą budowania fabryk produkujących półprzewodniki. Jak wiemy, produkcja półprzewodników wymaga bardzo dużej precyzji, dlatego też fabryki budowane są w specjalny sposób. Tak, aby wszelkie drgania terenu, pochodzące od samochodów, morza czy wulkanów, nie wpływały na proces produkcji. Prezentacja była świetnym wstępem do zwiedzania fabryki.

Wycieczka po fabryce ST

Nie weszliśmy bezpośrednio do clean room’ów, lecz widzieliśmy wszystko doskonale z otaczających je korytarzy.

W trakcie przechodzenia z budynku do budynku…

Fabryka, produkująca półprzewodniki na płytkach o średnicy 200 mm, nie jest w całości zautomatyzowana. Pracują tam ludzie ubrani są w specjalne kombinezony w celu zapewnienia strerylności clean room’ów. Z ciekawostek – w clean roomach jest nawet do 1000 razy czyściej niż na salach operacyjnych. Umieszczone są one w środku budynku, a pod i nad nimi działają systemy wentylacji, które to wymieniają powietrze 10 razy na minutę, ponieważ tyle razy statystycznie oddycha człowiek.

Na poniższej grafice przedstawione są fundamenty odpowiedzialne za stabilność budynku. Opiera się on na wbitych w ziemię palach o długości kilkudziesięciu metrów.

Przekrój fabryki produkującej półprzewodniki

W nowej fabryce, gdzie produkcja realizowana jest na płytkach o średnicy 300 mm, zobaczyliśmy jedynie kilka osób. Byli to automatycy z utrzymania ruchu, ponieważ cały transport realizowany jest poprzez transportery poruszające się po swoich torach umieszczonych na suficie. Wszystkie maszyny mają wsady od góry, aby umożliwić transporterom bezpośredni dostęp do maszyn. W nowej fabryce są niższe warunki czystości w clean roomach, dlatego, że transportery przenoszą kapsuły, w których są kasety z płytkami,. To w tych kapsułach jest najwyższa czystość.

Transporter w fabrykach układów scalonych

Przed siedzibą ST w Agregate

Wizyta w Casteletto

Jest to historyczna placówka ST, skupiona głównie na działalności działu R&D oraz testowaniu układów MEMS. Casteletto było jednym z miejsc, gdzie opracowano procesy BCD. W tym miejscu znajduje się linia testująca MEMS-y, nie jest to wielko wolumenowe testowanie, lecz linia służąca do odwzorowywania problemów na produkcji, a następnie reagowania oraz budowania maszyn do końcowych testów układów scalonych.

MEMS jest to układ mechaniczo-elektroniczny, który odczytuje wartości sił przyłożonych do niego. Wewnątrz MEMS struktura krzemowa porusza się, na sprężynach, odczytując ruch osiach X, Y, Z w akcelerometrach, a w żyroskopach obrotu. Ruch odczytywany jest poprzez mierzenie zmiany pojemności pomiędzy okładkami stworzonymi na strukturze krzemowej.

Workshop z MEMS

Podczas workshopu pracowaliśmy na płytkach deweloperskich do MEMS-ów. Przedstawiono nam programy do pracy z MEMS-ami oraz implementację AI do MEMS.

Prezentacja dotycząca MEMS

Wycieczka po laboratorium testowania MEMS

W Casteletto znajduje się linia do testowania i kalibracji MEMS-ów. W tym miejscu także projektowane są maszyny do testowania wielkowolumenowego w fabryce. Tutaj odwzorowywane są problemy występujące na produkcji, aby znaleźć ich przyczynę i ją rozwiązać. Podczas wycieczki pokazano nam maszyny do testowania oraz samo testowanie układów scalonych. Maszyny przypominają linie SMT, gdzie na tackach leżą układy scalone. Tacki umieszczone są na poruszających się bębnach, aby skalibrować MEMS-y na podstawie znanego, zadanego ruchu. Do układów podłączane są specjalne igły, w celu zasilenia oraz odczytu wartości z MEMS. Wykonywane są także testy w temperaturach.

Na koniec wizyty w Casteletto, ST przedstawiło swoje innowacje oraz opisało, w jaki sposób implementuje AI do swoich narzędzi i urządzeń.

Mateusz Pluta przed siedzibą STMicroelectronics w Castelletto

Po dwóch intensywnych dniach w fabrykach ST zwiedziłem Bergamo. To piękne miasto, w szczególności jego górna, zabytkowa część ze świetną kuchnią i pięknym widokiem na Alpy Bergamskie. Patrząc na nie, stwierdziłem, że muszę tutaj wrócić w przyszłości, aby zdobyć kilka szczytów.

Widok z górnego miasta na Alpy Bergamskie

Wizytę we włoskim oddziale STMicroelectronics uważam za bardzo udaną, przede wszystkim ze względu na możliwość poznania inspirujących osób, zdobycia cennej wiedzy o potencjalnych kierunkach współpracy oraz poszerzenie wiedzy z zakresu półprzewodników.

Blog DMBP

Zdjęcia: Mateusz Pluta