Jest to scenariusz, który wszyscy znają: używasz telefonu komórkowego do wyszukiwania informacji – adres, numer telefonu lub bardzo ważne ciekawostki telewizyjne, a urządzenie zawiesza się. Albo, co gorsza, całkowicie się wyłącza. Prawdopodobnie odcinek nie kończy się na tym, ale nadal nęka cię, dopóki telefon nie zostanie naprawiony lub wymieniony. Co powoduje, że tak się dzieje?

Aby zrozumieć, co się nie udało, należy najpierw zrozumieć, w jaki sposób chip telefonu komórkowego – mózg i komunikator całego telefonu – jest zrobione. Aby to zrozumieć, trzeba znać półprzewodniki i sposób ich wytwarzania.

Półprzewodniki to krystaliczne lub szkliste ciała stałe o wyraźnych właściwościach elektrycznych. Są one definiowane przez ich wyjątkowe właściwości przewodzące, gdzieś pomiędzy metalem a izolatorem. Ich właściwości elektryczne można modyfikować, aby umożliwić wzmocnienie i konwersję energii. Urządzenia wykorzystujące półprzewodniki łatwiej przepuszczają prądy w jednym kierunku niż w drugim ze zmienną rezystancją i wrażliwością na światło lub ciepło.

Do produkcji technologii elektronicznej, takiej jak telefon komórkowy, produkowane są półprzewodniki do układów scalonych. Proces ten zaczyna się od jednego z najczęstszych pierwiastków na ziemi, krzemu. Krzem znajduje się głównie w piasku, a stamtąd jest rafinowany do 100% czystości, zanim zostanie zakwalifikowany do produkcji. Absolutna klarowność jest niezbędna do produkcji chipów, które działają prawidłowo. Nawet najmniejsza niedoskonałość może radykalnie wpłynąć na jakość wytwarzanego produktu.

Aby to osiągnąć, czysty krzem jest podgrzewany, aż osiągnie stan stopiony. Następnie idealnie ustrukturyzowane „ziarno” krzemu jest zanurzane w stopionym krzemie. Chemiczne właściwości stopionego krzemu pozwalają na utworzenie wiązania chemicznego między nasionem a kawałkiem stałego krzemu, który może być powoli wyciągany z krzemu, gdy stygnie, tworząc i zestalając się wokół nasiona. Po zakończeniu procesu gotowa porcja, blok, będzie naśladować fizyczne właściwości oryginalnej materii nasiennej. Blok jest następnie starannie piłowany na cienkie wafle.

Po zakończeniu wszystkich etapów produkcji na cały wafel nakładana jest ostateczna warstwa ochronna. Przy tak maleńkich wymiarach, nawet najmniejsza drobinka kurzu może zniszczyć funkcjonalność całego chipa.1 Aby to osiągnąć, muszą być zastosowane nieskazitelne warunki pracy; stąd powstanie „Cleanroom”.

Pomieszczenie czyste to kontrolowane środowisko, w którym wytwarzane są produkty. Pomieszczenia czyste są definiowane jako specjalnie skonstruowane, zamknięte przestrzenie, w których zanieczyszczenia w powietrzu są ściśle kontrolowane pod względem cząstek unoszących się w powietrzu, temperatury, wilgotności, ciśnienia powietrza, wzorców przepływu powietrza, ruchu powietrza, wibracji, hałasu, organizmów żywych i oświetlenia.

Znaczenie Czyste pokoje w produkcji półprzewodników

Poziom, do którego te cząstki muszą zostać usunięte, zależy od wymaganych standardów. Najczęściej stosowaną normą jest Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna ISO 14644, która ustanawia standardowe klasy czystości powietrza dla poziomów pyłu zawieszonego w powietrzu w czyste pokoje i czyste strefy. Przestrzegane są surowe zasady i procedury, aby zapobiec zanieczyszczeniu produktu. 2 Bez skutecznej kontroli zanieczyszczenia mogą siać spustoszenie w produktach i procesach.