Это сценарий, с которым все знакомы: вы используете свой мобильный телефон для поиска информации – почтовый адрес, номер телефона или очень важные телевизионные мелочи, и ваше устройство зависает. Или, что еще хуже, полностью отключается. Скорее всего, на этом эпизод не закончится, а будет мучить вас до тех пор, пока телефон не починят или не заменят. Что заставляет это происходить?

Чтобы понять, что идет не так, нужно сначала понять, как работает микросхема сотового телефона – мозг и коммуникатор всего телефона – сделан. И чтобы понять это, нужно знать полупроводники и то, как они производятся.

Полупроводники - это кристаллические или стеклообразные твердые тела с отчетливыми электрическими характеристиками. Они характеризуются своим уникальным проводящим поведением, где-то между металлом и изолятором. Их электрические свойства могут быть изменены, чтобы обеспечить усиление и преобразование энергии. Устройства, в которых используются полупроводники, легче пропускают ток в одном направлении, чем в другом, с переменным сопротивлением и чувствительностью к свету или теплу.

Для производства электронной техники, такой как сотовый телефон, производятся полупроводники для интегральных схем. Этот процесс начинается с кремния, одного из самых распространенных элементов на Земле. Кремний содержится в основном в песке и оттуда очищается до 100% чистоты, прежде чем он будет пригоден для производства. Абсолютная ясность необходима для производства чипов, которые функционируют должным образом. Даже малейший недостаток может кардинально повлиять на качество выпускаемой продукции.

Для этого чистый кремний нагревают до расплавленного состояния. Затем в расплавленный кремний опускается идеально структурированная кремниевая «затравка». Химические свойства расплавленного кремния позволяют образовать химическую связь между затравкой и куском твердого кремния, который может медленно вытягиваться из кремния по мере его охлаждения, формирования и затвердевания вокруг затравки. Когда процесс будет завершен, готовая часть, блок, будет имитировать физические характеристики исходного материала семян. Затем блок аккуратно распиливают на тонкие вафли.

После завершения всех этапов производства на всю пластину наносится последний защитный слой. При таких крохотных размерах даже самая маленькая пылинка может нарушить функциональность всего чипа1. Чтобы добиться этого, необходимо использовать безупречные условия работы; отсюда и создание «Чистого помещения».

Чистое помещение - это среда с контролируемой окружающей средой, в которой производятся продукты. Чистые помещения определяются как специально построенные замкнутые пространства, в которых загрязняющие вещества в воздухе строго контролируются в отношении взвешенных в воздухе твердых частиц, температуры, влажности, давления воздуха, характера воздушного потока, движения воздуха, вибрации, шума, живых организмов и освещения.

Важность Чистые помещения в производстве полупроводников

Уровень, до которого необходимо удалить эти частицы, зависит от требуемых стандартов. Наиболее часто используемым стандартом является ISO 14644 Международной организации по стандартизации, который устанавливает стандартные классы чистоты воздуха для уровней взвешенных частиц в воздухе. чистые помещения и чистые зоны. Соблюдаются строгие правила и процедуры для предотвращения загрязнения продукта. 2 Без эффективного контроля загрязнение может нанести ущерб продуктам и процессам.