集積回路
前工程は、設計者によって作られた回路のレイアウトに従ってウェハー上に集積回路を作り込む工程である。光学技術、精密加工技術、真空技術、統計工学、プラズマ工学、無人化技術、微細繊維工学、高分子化学、コンピュータ・プログラミング、環境工学など多岐にわたる技術によって構成される。
半導体工場の生産ラインは、それ自体が巨大なクリーンルームとなっている。生物学的クリーンルームよりも、半導体製造現場のほうが遥かに清浄度が高い。ウェハー上の1つの細菌細胞は、トランジスタ100個近くを覆い隠す。2008年の先端プロセス・ルールである45nmは、ウイルス以下の大きさである。製造中の半導体は、人間がいる環境ではどこにでもあるナトリウムに大変弱く、それが絶縁膜に浸透するため、特にCMOSトランジスタには致命的欠陥になる。
半導体工場のクリーンルーム内に導入される空気は、部屋や場所ごとに設定されたクリーン度に応じて、何度もHEPAフィルターやULPAフィルターで、空中微粒子を濾しとられたものが使われる。また水はイオン交換樹脂とフィルターによって、空気同様に水中微粒子を徹底的に除去された超純水を使用している。
大量のナトリウムを含み、皮膚から大量の角質細胞の破片を落下させ、振動をもたらすヒトは、半導体プロセスにとって害をなす以外の何物でもなく、クリーンスーツ、いわゆる“宇宙服”を着て、製造ラインを汚染しないようにしている。もっとも工場は高度に自動化されており、人間が製造ラインに出向くのは、機械の故障といったトラブルがあった時だけである。