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L'importance des salles blanches dans la fabrication de semi-conducteurs

  • October 08, 2021

C'est un scénario que tout le monde connaît : vous utilisez votre téléphone portable pour rechercher des informations – une adresse postale, un numéro de téléphone ou des anecdotes télévisées très importantes et votre appareil se bloque. Ou pire, il s'éteint complètement. Probablement, l'épisode ne s'arrête pas là mais continue de vous tourmenter jusqu'à ce que le téléphone soit réparé ou remplacé. Qu'est-ce qui provoque cela?


Pour comprendre ce qui ne va pas, il faut d'abord comprendre comment une puce de téléphone portable – le cerveau et le communicateur de tout le téléphone – est fait. Et pour comprendre cela, il faut être familier avec les semi-conducteurs et la façon dont ils sont fabriqués.


Les semi-conducteurs sont des solides cristallins ou vitreux avec des caractéristiques électriques distinctes. Ils sont définis par leur comportement conducteur unique, quelque part entre le métal et l'isolant. Leurs propriétés électriques peuvent être modifiées pour permettre l'amplification et la conversion d'énergie. Les appareils qui utilisent des semi-conducteurs font passer les courants plus facilement dans un sens que dans l'autre avec une résistance et une sensibilité variables à la lumière ou à la chaleur.


Pour fabriquer une technologie électronique, telle qu'un téléphone cellulaire, des semi-conducteurs pour circuits intégrés sont produits. Ce processus commence par l'un des éléments les plus courants sur terre, le silicium. Le silicium se trouve principalement dans le sable et à partir de là, il est raffiné à 100 % avant d'être qualifié pour la fabrication. Une clarté absolue est nécessaire pour produire des puces qui fonctionnent correctement. La moindre imperfection peut radicalement affecter la qualité du produit fabriqué.

Pour y parvenir, du silicium pur est chauffé jusqu'à ce qu'il atteigne un état fondu. Ensuite, un « germe » de silicium parfaitement structuré est descendu dans le silicium fondu. Les propriétés chimiques du silicium fondu permettent la formation d'une liaison chimique entre le germe et le morceau de silicium solide, qui peut être lentement extrait du silicium en refroidissant, se formant et se solidifiant autour du germe. Lorsque le processus est terminé, la partie finie, un bloc, imitera les caractéristiques physiques de la matière semencière d'origine. Le bloc est ensuite soigneusement scié en fines tranches.


Une fois toutes les étapes de production terminées, une couche protectrice finale est appliquée sur l'ensemble de la plaquette. Avec des dimensions si minuscules, même le plus petit grain de poussière peut détruire la fonctionnalité d'une puce entière.1 Afin d'accomplir cela, des conditions de travail impeccables doivent être utilisées ; d'où la création de la « Cleanroom ».


Une salle blanche est un environnement à environnement contrôlé où les produits sont fabriqués. Les salles blanches sont définies comme des espaces clos spécialement construits où les contaminants dans l'air sont hautement contrôlés en ce qui concerne les particules en suspension dans l'air, la température, l'humidité, la pression atmosphérique, les modèles de flux d'air, le mouvement de l'air, les vibrations, le bruit, les organismes vivants et l'éclairage.


L'importance de Salles blanches dans la fabrication de semi-conducteurs


Le niveau auquel ces particules doivent être éliminées dépend des normes requises. La norme la plus fréquemment utilisée est l'Organisation internationale de normalisation, ISO 14644, qui établit des classes standard de propreté de l'air pour les niveaux de particules en suspension dans l'air dans salles blanches et des zones propres. Des règles et procédures strictes sont suivies pour éviter la contamination du produit. 2 Sans contrôle efficace, la contamination peut faire des ravages sur les produits et les processus.



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