Đó là một kịch bản mà ai cũng quen thuộc: bạn đang sử dụng điện thoại di động để tra cứu thông tin – địa chỉ đường phố, số điện thoại hoặc thông tin cơ bản về TV và thiết bị của bạn bị treo. Hoặc tệ hơn, nó tắt hoàn toàn. Có thể, tình tiết không dừng lại ở đó mà còn tiếp tục hành hạ bạn cho đến khi điện thoại được sửa hoặc thay thế. Nguyên nhân gây ra điều này xảy ra?

Để hiểu điều gì xảy ra, trước tiên người ta phải hiểu thế nào là chip điện thoại di động – bộ não và người giao tiếp của toàn bộ điện thoại – được thực hiện. Và để hiểu được điều đó, người ta phải quen thuộc với chất bán dẫn và cách chúng được sản xuất.

Chất bán dẫn là chất rắn kết tinh hoặc thủy tinh với các đặc tính điện riêng biệt. Chúng được xác định bởi hành vi dẫn điện duy nhất của chúng, ở đâu đó giữa kim loại và chất cách điện. Các đặc tính điện của chúng có thể được sửa đổi để cho phép khuếch đại và chuyển đổi năng lượng. Các thiết bị sử dụng chất bán dẫn truyền dòng điện theo một hướng dễ dàng hơn hướng khác với điện trở thay đổi và nhạy cảm với ánh sáng hoặc nhiệt.

Để sản xuất công nghệ điện tử, chẳng hạn như điện thoại di động, chất bán dẫn cho các mạch tích hợp được sản xuất. Quá trình này bắt đầu với một trong những nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất, silicon. Silicon được tìm thấy chủ yếu trong cát và từ đó được tinh chế đến độ tinh khiết 100% trước khi đủ tiêu chuẩn để sản xuất. Sự rõ ràng tuyệt đối là cần thiết để sản xuất chip hoạt động tốt. Ngay cả một sự không hoàn hảo nhỏ nhất cũng có thể ảnh hưởng hoàn toàn đến chất lượng của sản phẩm được sản xuất.

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

Sau khi tất cả các bước sản xuất hoàn tất, một lớp bảo vệ cuối cùng được phủ lên toàn bộ tấm wafer. Với kích thước rất 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, phải sử dụng các điều kiện làm việc nguyên sơ; do đó, việc tạo ra "Phòng sạch".

Phòng sạch là một môi trường được kiểm soát về mặt môi trường nơi sản xuất các sản phẩm. Phòng sạch được định nghĩa là không gian được xây dựng đặc biệt, khép kín, nơi các chất gây ô nhiễm trong không khí được kiểm soát cao về các hạt trong không khí, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, kiểu luồng không 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 mà các hạt này cần được loại bỏ phụ thuộc vào các tiêu chuẩn yêu cầu. Tiêu chuẩn được sử dụng thường xuyên nhất là Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế, ISO 14644, thiết lập các loại tiêu chuẩn về độ sạch của không khí đối với các mức hạt trong không khí trong phòng sạch và các khu sạch. Các quy tắc và quy trình nghiêm ngặt được tuân thủ để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của sản phẩm. 2 Nếu không có biện pháp kiểm soát hiệu quả, sự nhiễm bẩn có thể tàn phá các sản phẩm và quá trình.