Зачем нужны "чистые комнаты" при производстве микросхем

Чистые комнаты, как и спецодежда, необходимы не только в медицине. «Чистые комнаты» – это уже устоявшееся словосочетание, за которым необходимо видеть непростой технологический процесс полупроводникового производства.

А суть в том, что детальное выполнение требований электронной производственной гигиены предусматривает строительство особо чистых помещений, то есть «чистых комнат». Они настолько чистые, что и находиться в них можно лишь тогда, когда мастер в специальной одежде.

И здесь необходимо немного окунуться в тонкости технологии. Дело в том, что кристаллы микросхем необходимо изготавливать только там, где абсолютно чистый воздух. И все потому, что такие функциональные элементы, как транзисторы или проводники, на микрочипах совсем крохотные.

Настолько маленькие, что любая пылинка способна повредить кристалл. То есть дым, пыль, любая взвесь в воздухе в помещении – это не та обстановка, в которой можно создавать такую технику. Даже чешуйка кожи, если попадет на пластину с будущими микросхемами, тоже может вывести из строя кристалл. Столь же негативно могут сказаться аэрозольные частицы или микроорганизмы.

Короче говоря, без «чистых комнат» на таком ответственном производстве никак не обойтись. Их принято даже делить по размеру, количеству микрочастиц, которые сосредоточены в единице объема. Это кубический фут, который примерно равен тридцатой части кубометра воздуха.

Чтобы вы имели представление о том, что, скажем, представляет собой комната первого класса в полупроводниковом производстве, можно сказать, что она чище хирургической операционной. Намного. Примерно в тысячу раз!

«Чистая комната» потому и чистая, что в ней поступающий воздух фильтруется. Грязь удаляется с установок. Так называемое ламинарное перемещение воздуха от потолка к полу, как и регулировка влажности и температуры, в итоге приводят к идеальной чистоте в помещении. Этим «чистые комнаты» и отличаются от обычных помещений, в которых чистоту воздуха принято оценивать по массовой концентрации загрязнения в воздухе.

Этим можно объяснить особенности поддержания и определения показателей чистоты, специфические требования, например, к контрольным приборам, счетчикам частиц в воздухе. Люди в «чистых комнатах» работают в специальных скафандрах, которые полностью закрывают в том числе и волосяной покров. В некоторых скафандрах есть даже собственная система дыхания. Чтобы не было вибрации, «чистые комнаты» находятся на виброзащитном фундаменте.