O Laboratório de Sala Limpa (EPUSP) , está localizado na USP. 

• Introdução

A microeletrônica é um ramo voltado à integração de circuitos eletrônicos, promovendo a miniaturização de componentes semicondutores, tais como capacitores, diodos e transistores, em escala microscópica: na escala de micrometros e nanômetros. A área engloba o projeto de circuitos integrados, processos físico-químicos de fabricação e encapsulamento dos circuitos integrados. Os circuitos integrados são produzidos sobre lâminas de silício, realizados dentro de uma sala limpa.  Diversos componentes semicondutores (idênticos ou não) são fabricados na mesma lâmina de silício, de modo a ocupar toda a área disponível.

• Sala Limpa

É um ambiente controlado onde a contaminação por partículas (micro-organismos vivos ou mortos, poeira ou partículas de líquidos, gases e sólidos diversos) presentes no ar interfere negativamente no resultado do produto. Sala limpa é necessária em diferentes áreas: laboratórios químicos, laboratórios que produzem remédios e vacinas, produção de alimentos, fabricação de satélites espaciais, salas de operação, microeletrônica, entre outros.

• Vestimenta

As pessoas no ambiente de trabalho constituem uma importante fonte de partículas na forma de escamação da pele, cabelos, fiapos de roupa, cosméticos, emissões da respiração e bactérias. Para se diminuir ou eliminar essas partículas, roupas especialmente projetadas são utilizadas.

• Limpeza

A limpeza das lâminas de silício é fundamental num processo de fabricação de componentes semicondutores. Esta limpeza é feita para remover quaisquer resíduos de composto orgânico, impurezas metálicas e partículas sólidas presentes na superfície da lâmina.

• Oxidação térmica

A oxidação térmica é o processo pelo qual uma camada de óxido de silício (SiO2) é formada na superfície de uma lâmina de silício. A oxidação do silício é obtida aquecendo a lâmina de silício em uma atmosfera oxidante, como oxigênio ou vapor d’água. O SiO2 é utilizado na fabricação de componentes semicondutores como isolação elétrica.

• Difusão

A difusão é o processo para introduzir uma quantidade controlada de elementos químicos, por exemplo, fósforo e boro, denominados de dopantes, na lâmina de silício, para aumentar a sua condução elétrica.

• Litografia

Na fabricação de circuitos integrados, fotolitografia ou litografia óptica é um termo geral usado para técnicas que usam luz ultravioleta para transferir padrões presentes em uma máscara (placa de vidro recoberta parcialmente com metal) para uma camada orgânica, denominada de fotorresiste, presente na superfície de uma lâmina de silício, promovendo reações fotoquímicas. As regiões metalizadas da máscara não permitem que a luz alcance a camada orgânica. Dessa forma, o fotorresiste apresentará regiões sensibilizadas e não sensibilizadas pela incidência de luz. As regiões sensibilizadas são removidas em solução química básica e, na superfície da lâmina, o fotorresiste apresenta exatamente os padrões presentes na máscara.

• Evaporação Térmica

É um método de recobrimento de superfícies por uma fina camada metálica. O material fonte, alumínio, cobre, titânio e outros, são aquecidos, dentro de um cadinho, até passar para o estado físico de vapor numa câmara de alto-vácuo, isto é, pressão inferior a 0,01 Torr. O material evaporado irá se solidificar na superfície da lâmina de silício formando uma fina camada de alguns micrometros.

• Sputtering

É um método de recobrimento de superfícies por uma fina camada metálica ou isolante elétrica. O processo de sputtering ocorre em uma câmara de alto-vácuo, isto é, pressão inferior a 0,01 Torr, com utilização de gás parcialmente na forma de íons positivos, denominado de plasma. Os íons positivos são direcionados para a superfície do material a ser removido, por exemplo, alumínio, cobre, titânio e outros, ocorrendo choques íons-átomos com energia suficiente para remoção dos átomos. Os átomos removidos alcançam a superfície da lâmina de silício formando uma fina camada de alguns micrometros.