Чистые цеха для производства полупроводниковых микросхем

Производители приборов микроэлектроники очень широко используют чистые помещения. Современные технологические операции проводятся почти на молекулярном уровне, а с точки зрения физики процесса работа изделия зависит от чистоты материала, измеряемой на уровнях ppt (part per trillion), т. е. ниже, чем один атом примеси на триллион (10) атомов основного вещества. Подобные концентрации обычно не воспринимаются в любых других областях деятельности человека.
В двадцатом веке сначала германий, а затем кремний удивили мир. Это произошло потому, что они являются электрическими полупроводниками. Полупроводники получили свое название из-за способности иногда проводить электрический ток, а иногда нет. Это свойство зависит от их внутренней структуры на атомарном уровне и от места их расположения в электрической схеме. Для создания полупроводникового эффекта в структуру вещества при производстве могут быть добавлены атомы определенных элементов. Существует много видов полупроводниковых устройств, основные функции которых - усиление напряжения, переключение, создание дополнительного сопротивления и индуктивности. В комбинации с диодами и транзисторами они формируют основу полупроводниковой микросхемы.
Для тех, кто мало знаком с предметом, приведем некоторые краткие сведения по технологии изготовления микросхем вместе с требованиями по уровню чистоты на отдельных производственных этапах. В качестве примеров мы используем сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) и технологию CMOS (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник).
В общем случае производство интегральных микросхем можно разделить на три фазы: производство материалов, изготовление пластин, а также сборка с испытаниями и измерениями.