Đây là một tình huống mà ai cũng quen thuộc: bạn đang dùng điện thoại di động để tra cứu thông tin - địa chỉ đường phố, số điện thoại hoặc những thông tin quan trọng trên TV - và thiết bị của bạn bị treo. Hoặc tệ hơn, nó tắt hoàn toàn. Nhiều khả năng, sự cố không dừng lại ở đó mà tiếp tục làm phiền bạn cho đến khi điện thoại được sửa hoặc thay thế. Nguyên nhân nào gây ra điều này?

Để hiểu được điều gì đang xảy ra, trước tiên chúng ta phải hiểu cách thức một con chip điện thoại di động - bộ não và thiết bị giao tiếp của toàn bộ điện thoại - được chế tạo. Và để hiểu điều đó, chúng ta phải quen thuộc với chất bán dẫn và cách chúng được sản xuất.

Chất bán dẫn là chất rắn dạng tinh thể hoặc thủy tinh với các đặc tính điện riêng biệt. Chúng được xác định bởi đặc tính dẫn điện độc đáo, nằm giữa kim loại và chất cách điện. Các tính chất điện của chúng có thể được điều chỉnh để cho phép khuếch đại và chuyển đổi năng lượng. Các thiết bị sử dụng chất bán dẫn cho phép dòng điện chạy qua dễ dàng hơn theo một hướng so với hướng ngược lại nhờ điện trở thay đổi và độ nhạy với ánh sáng hoặc nhiệt.

Để sản xuất công nghệ điện tử, chẳng hạn như điện thoại di động, người ta sản xuất chất bán dẫn cho mạch tích hợp. Quá trình này bắt đầu với silicon, một trong những nguyên tố phổ biến nhất trên Trái Đất. Silicon chủ yếu được tìm thấy trong cát và từ đó được tinh chế đến độ tinh khiết 100% trước khi đủ tiêu chuẩn sản xuất. Độ trong suốt tuyệt đối là điều cần thiết để sản xuất ra những con chip hoạt động tốt. Ngay cả một khuyết điểm nhỏ nhất cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sản phẩm.

Để đạt được điều này, silic nguyên chất được nung nóng cho đến khi đạt đến trạng thái nóng chảy. Tiếp theo, một "hạt giống" silic có cấu trúc hoàn hảo được nhúng vào silic nóng chảy. Các đặc tính hóa học của silic nóng chảy cho phép hình thành liên kết hóa học giữa hạt giống và khối silic rắn, khối này có thể từ từ được kéo ra khỏi silic khi nguội, hình thành và đông cứng xung quanh hạt giống. Khi quá trình hoàn tất, phần thành phẩm, tức một khối, sẽ mô phỏng các đặc tính vật lý của hạt giống ban đầu. Khối silic sau đó được cưa cẩn thận thành các tấm wafer mỏng.

Sau khi tất cả các bước sản xuất hoàn tất, một lớp bảo vệ cuối cùng được phủ lên toàn bộ wafer. Với kích thước siêu nhỏ, ngay cả một hạt bụi nhỏ nhất cũng có thể phá hủy chức năng của toàn bộ chip.1 Để đạt được điều này, cần phải đảm bảo điều kiện làm việc hoàn hảo; do đó, "Phòng sạch" đã ra đời.

Phòng sạch là môi trường được kiểm soát về mặt môi trường, nơi sản xuất sản phẩm. Phòng sạch được định nghĩa là không gian kín được xây dựng đặc biệt, nơi các chất gây ô nhiễm trong không khí được kiểm soát chặt chẽ về các yếu tố như hạt lơ lửng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, luồng khí, chuyển động không khí, độ rung, tiếng ồn, sinh vật sống và ánh sáng.

Tầm quan trọng của Phòng sạch trong Sản xuất chất bán dẫn

Mức độ cần loại bỏ các hạt này phụ thuộc vào các tiêu chuẩn được yêu cầu. Tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến nhất là ISO 14644 của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế, thiết lập các cấp độ sạch không khí tiêu chuẩn cho mức độ hạt lơ lửng trong không khí. phòng sạch và khu vực sạch. Các quy tắc và quy trình nghiêm ngặt được tuân thủ để ngăn ngừa nhiễm bẩn sản phẩm. 2 Nếu không kiểm soát hiệu quả, nhiễm bẩn có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản phẩm và quy trình.