我们平时用的芯片是密封在壳子里的，灰一样平常落不进去，但是芯片制造的过程中是袒露的。那有朋友说，落点灰就落点呗，别太脏就行了呗。但实际上，一个灰尘要比芯片上的电学器件大很多。
比如今年6月，有某个著名的手机厂商宣告说，要开拓2nm的芯片。什么是2nm的芯片？是芯片长宽或者厚度是2nm吗？不是。2nm指的叫“特色尺寸”，大略理解，可以理解成类似于上面电路和器件的线条宽度是2nm。那灰尘多大呢？我们常说pm2.5、pm10，这都是直径2.5微米、10微米的颗粒，1微米即是1000纳米，这灰尘一砸进来，很可能就把原来不导电的地方给弄导电了，这芯片就不能用了。以是都说眼睛里不揉沙子，实在芯片里更不揉沙子，当然，芯片的硅材料本身也算是来源于沙子。但是芯片做好了之后就不能再往里掺沙子了，不能让它上面落灰尘了。
既然芯片这么娇气，做芯片就有很多讲究了。首先是这地方讲究，不能在大街上做，风一吹全都刮跑了。芯片加工的地方，叫做“超净间”，我们平时做实验测试的叫“超净实验室”。超净实验室有不同的级别，有百级、千级、万级。什么意思？百级便是每立方米直径大于或者即是0.1微米的颗粒不超过100个。还有更高的标准，十级，不超过十个。那除了环境以外，洗濯也很主要，芯片不能被熏染。其余如果是在芯片研发的实验当中，很多都是人工去洗。做芯片用的是硅片，在硅片买回来要用之前，就得前辈行各种洗濯。
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洗濯有不同的方法，比较一个大略的方法叫做冲水洗濯，在实验室的话便是把芯片放在容器里，先冲几次，把水倒掉，然后再把它放在水龙头下面，打开水龙头用水在那里一贯冲。当然用的水也要很干净，要用去离子水。以是这挺费水的，很多科研机构的超净实验室一天水电费几千块钱是很常见的，当然芯片生产厂家就比这个更要多得多了，更多的是用自动喷淋冲洗。
还有一个洗濯叫“有机洗濯”，能洗掉大多数的有机物污染。这个有点像咱们平时洗眼镜，用超声洗濯机，当然比咱们洗眼镜的功率大，把芯片放到丙酮溶液里用超声洗濯机振荡，再用乙醇也便是酒精把丙酮溶解掉。然后再进行冲水洗濯，把乙醇冲洗掉。当然用的这个乙醇哀求纯度比较高，叫MOS级乙醇，不能拿二锅头去洗。
还有一个叫煮酸洗濯，由于它比较常用，以是我们也叫它“常规洗濯”。便是用硫酸和双氧水来煮芯片，这个煮酸洗濯英文叫piranha clean，piranha英文是食人鱼的意思，可以想象，这个洗濯方法就像食人鱼一样把各种东西都吃掉了，能洗濯掉大部分的常规污染物。不过虽然能去掉大部分的常规污染物，对钾离子去的并不彻底，而在芯片当中钾离子的影响是比较大的。以是还专门有一个洗濯方法，叫做去钾离子洗濯。实验室里用盐酸和双氧水加热来洗濯，而工业生产当中还有很多去各种离子的洗濯方法。
煮酸洗濯和去钾离子洗濯之后，都要用再进行冲水洗濯，洗过之后要用氮气枪吹干。这个过程要戴着口罩进行，否则你对着芯片咳嗽一下，就全都白洗了。当然，芯片上如果有的材料会和洗濯剂反应，就不能用这种洗濯了，比如有的材料会被酸堕落，就不能用煮酸洗濯了。以是，这些洗濯步骤每每是硅片在用之前洗濯。
实在提到的这些方法，平时生活一样平常是用不上的，比如平时洗菜不可能用浓硫酸双氧水煮一下。不过有机洗濯洗眼镜还是可以用一下的，但不要用丙酮，丙酮有一定的毒性，搞不好还把你眼睛上的塑料给溶掉了。我们用洗涤剂就行了。而冲水洗濯便是比较常见的方法了，平时洗水果确实可以放在水龙头下面一贯冲着来洗濯，不过也确实比较费水。
毕竟平时对清洁度没有哀求那么高，以是如果是强制症非要洗得特殊干净的话，欢迎来学芯片干系专业。不过如果你不是强制症的话，学了这个专业，没准也会变成强制症，比如我。不过实在这些人工操作都是实验室的方法，而在里面流汗钠离子都可能影响性能，以是现在工业生产芯片都是机器来操作。
本文为科普中国·星空操持扶持作品
作者：田埂
审核：黄永光（中科院半导体所 副研究员）
出品：中国科协科普部
监制：中国科学技能出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
