Vì sao sản xuất mạch tích hợp phải cần đến môi trường siêu sạch?

Phạm vi ứng dụng mạch tích hợp đã phổ cập đến mọi ngóc ngách trong đời sống chúng ta: trong rađiô, trong tivi đều có mạch tích hợp, trong máy tính điện tử lại càng không thể thiếu nó được. Bạn có biết mạch tích hợp được chế tạo bằng thứ gì không? Nguyên liệu chủ yếu của nó là silic. Silic là thành phần chủ yếu trong “cát thạch anh” có hàm lượng rất dồi dào trên Trái Đất. Song, muốn dùng cát thạch anh chế tạo mạch tích hợp thực không phải là chuyện dễ làm. Quá trình sản xuất ra nó vô cùng phức tạp, yêu cầu đối với môi trường sản xuất cũng hết sức khắc nghiệt. Trước hết phải lấy ra silic đioxit từ trong cát thạch anh, rồi lại từ trong silic đioxit lấy ra silic, sau đó cần làm sạch và vuốt dài thành đơn tinh thể. Cắt đơn tinh thể thành mảnh silic, rồi qua quá trình mài bóng, làm cho nó như mặt gương ngay ngắn là có thể chế tạo mạch tích hợp.

Bạn xem, bên trong mạch tích hợp, đặc biệt là trong mạch tích hợp cỡ siêu lớn, có phân bố chi chít dày đặc các linh kiện, khoảng trống của chúng không đến một phần nghìn milimet. Giữa các linh kiện với nhau còn có dây nối đan xen ngang dọc. Nếu có một hạt bụi rơi vào trong đó, cho dù nó nhỏ đến mức mắt thường không nhìn thấy, kẹt vào trong mạch điện như một quả đồi, hoặc tạo thành chập mạch, hoặc tạo thành ngắt mạch, cả hai trường hợp này đều có thể làm cho cả mảnh mạch tích hợp hư hỏng. Cho nên trong quá trình sản xuất mạch tích hợp, bụi bặm trong không khí phải được giảm xuống tới mức thấp nhất. Điều đó không phải chỉ quét dọn lau chùi phân xưởng sản xuất sạch sẽ là đã giải quyết được vấn đề, mà còn phải lọc thật kĩ không khí. Sự lưu thông không khí trong phân xưởng cũng được áp dụng phương pháp đặc thù để tránh thổi tung bụi bặm sót lại trên mặt đất hoặc trên bàn làm việc. Nhân viên công tác cũng phải mặc trang phục làm việc đã qua xử lí đặc biệt, đi găng tay, từ đầu tới chân phải trùm kĩ lưỡng, giống như kiểu bác sĩ ngoại khoa đang thực hiện ca phẫu thuật lớn vậy. Các loại thuốc thử hoá học, dung dịch, kim loại v.v. dùng trong quá trình sản xuất cũng yêu cầu tinh khiết ở mức cao nhất (cấp tinh khiết điện tử), để tránh ảnh hưởng của tạp chất.

Cho dù đã áp dụng nhiều biện pháp sạch hoá nghiêm ngặt đến như vậy, nhưng vẫn có những mảnh sản xuất ra không đạt quy cách. Nguyên nhân chủ yếu là do rất nhiều bụi bặm trong phân xưởng được đưa vào bởi con người. Nếu như toàn bộ quá trình sản xuất đều do người máy đảm nhiệm, áp dụng phân xưởng không người, tự động hoá hoàn toàn, thì điều kiện môi trường sẽ dễ khống chế, tỉ lệ sản phẩm hợp quy cách cũng có thể nâng cao thêm một bước. Hiện nay, trên thế giới đã xây dựng được rất nhiều dây chuyền sản xuất mạch tích hợp hoàn toàn tự động hoá.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hỏi đáp & Tư vấn © 2013 Hỏi đáp tư vấn