誰もが経験したことがあるでしょう。携帯電話で住所や電話番号、あるいはテレビで重要な豆知識などを調べていると、デバイスがフリーズしてしまうのです。あるいは最悪の場合、完全に電源が落ちてしまうこともあります。おそらく、この症状はそこで収まらず、携帯電話が修理または交換されるまで、あなたを悩ませ続けるでしょう。一体何が原因なのでしょうか？

何が問題なのかを理解するには、まず携帯電話のチップ（携帯電話全体の頭脳であり通信機）がどのように作られているのかを理解する必要があります。そして、それを理解するには、半導体とその製造方法について精通していなければなりません。

半導体は、明確な電気特性を持つ結晶またはガラス状の固体です。金属と絶縁体の中間に位置する、独特の導電性によって定義されます。その電気特性を変化させることで、増幅やエネルギー変換が可能になります。半導体を用いたデバイスは、抵抗値が一定でなく、光や熱に敏感なため、電流を一方向に流しやすいという性質があります。

携帯電話などの電子技術を製造するには、集積回路用の半導体が製造されます。このプロセスは、地球上で最も一般的な元素の一つであるシリコンから始まります。シリコンは主に砂の中に存在し、製造前に100%の純度まで精製されます。正常に機能するチップを製造するには、絶対的な純度が不可欠です。わずかな欠陥でも、製造された製品の品質に劇的な影響を与える可能性があります。

これを実現するために、純粋なシリコンを溶融状態になるまで加熱します。次に、完璧に構造化されたシリコンの「種」を溶融シリコンに沈めます。溶融シリコンの化学的性質により、種と固体シリコンの塊の間に化学結合が形成されます。固体シリコンの塊は冷却されるにつれてゆっくりとシリコンから引き抜かれ、種の周りに形成・固化します。このプロセスが完了すると、完成したブロックは元の種物質の物理的特性を模倣します。その後、ブロックは薄いウェハーに慎重に切断されます。

すべての製造工程が完了すると、ウェハ全体に最終的な保護層が施されます。ウェハは非常に微細なため、ごくわずかな塵でもチップ全体の機能を損なう可能性があります。1 これを実現するには、清潔な作業環境を維持する必要があり、「クリーンルーム」が誕生しました。

クリーンルームとは、製品が製造される環境が管理された環境です。クリーンルームとは、空気中の汚染物質、温度、湿度、気圧、気流パターン、空気の動き、振動、騒音、生物、照明などに関して、空気中の汚染物質が高度に管理された特別に建設された密閉空間と定義されます。

の重要性 クリーンルーム 半導体製造

これらの粒子をどの程度除去する必要があるかは、要求される基準によって異なります。最もよく使用される基準は、国際標準化機構（ISO）のISO 14644で、空気中の粒子レベルに関する空気清浄度の標準クラスを定めています。 クリーンルーム クリーンゾーンとクリーンエリアを設けています。製品の汚染を防ぐため、厳格な規則と手順が遵守されています。効果的な管理がなければ、汚染は製品やプロセスに大きな損害を与える可能性があります。