Это всем знакомая ситуация: вы ищете информацию на мобильном телефоне – адрес, номер телефона или важную телевизионную новость – и устройство зависает. Или, что ещё хуже, полностью отключается. Скорее всего, на этом проблема не заканчивается, а продолжает мучить вас, пока телефон не починят или не заменят. Что же является причиной этого?

Чтобы понять, что идёт не так, нужно сначала понять, как устроен чип мобильного телефона — мозг и коммуникатор всего телефона. А чтобы понять это, нужно знать полупроводники и технологию их производства.

Полупроводники – это кристаллические или стеклообразные твердые вещества с уникальными электрическими характеристиками. Они характеризуются уникальными проводящими свойствами, занимая промежуточное положение между металлами и изоляторами. Их электрические свойства можно изменять для усиления и преобразования энергии. Устройства, использующие полупроводники, легче проводят ток в одном направлении, чем в другом, обладая переменным сопротивлением и чувствительностью к свету или теплу.

Для производства электронных устройств, таких как мобильные телефоны, производятся полупроводники для интегральных схем. Этот процесс начинается с одного из самых распространённых элементов на Земле – кремния. Кремний добывают в основном в песке, а затем очищают до 100% чистоты, прежде чем он становится пригодным для производства. Абсолютная чистота необходима для производства исправно функционирующих микросхем. Даже малейший изъян может радикально повлиять на качество готовой продукции.

Для этого чистый кремний нагревают до расплавленного состояния. Затем в расплавленный кремний опускают идеально структурированную кремниевую «затравку». Химические свойства расплавленного кремния позволяют образовать химическую связь между затравкой и куском твёрдого кремния, который по мере охлаждения медленно отделяется от кремния, формируясь и затвердевая вокруг затравки. По завершении процесса готовая деталь – блок – будет имитировать физические характеристики исходного материала-затравки. Затем блок аккуратно распиливают на тонкие пластины.

После завершения всех этапов производства на всю пластину наносится последний защитный слой. Учитывая малые размеры, даже самая крошечная пылинка может вывести из строя весь чип.1 Для этого необходимо обеспечить безупречные условия труда, поэтому и были созданы «чистые помещения».

Чистое помещение — это контролируемая среда, в которой производится продукция. Чистые помещения определяются как специально сконструированные замкнутые пространства, в которых строго контролируются загрязняющие вещества в воздухе, температура, влажность, давление воздуха, характер воздушных потоков, движение воздуха, вибрация, шум, наличие живых организмов и освещение.

Важность Чистые помещения в производстве полупроводников

Уровень, до которого необходимо удалить эти частицы, зависит от требуемых стандартов. Наиболее часто используемый стандарт — это стандарт Международной организации по стандартизации ISO 14644, который устанавливает стандартные классы чистоты воздуха по уровню содержания частиц в воздухе. чистые помещения и чистые зоны. Для предотвращения загрязнения продукции соблюдаются строгие правила и процедуры. 2 Без эффективного контроля загрязнение может нанести непоправимый ущерб продукции и процессам.