В области производства полупроводников чистота среды чистых помещений напрямую влияет на производительность производства пластин и производительность чипов. Все 5 крупнейших в мире заводов по изготовлению пластин отказались от традиционных чугунных материалов и перешли на гранитные платформы. За этой трансформацией стоит стремление к нулевому загрязнению окружающей среды в чистых помещениях. Гранитные платформы, обладающие собственными характеристиками, продемонстрировали непревзойденные преимущества в чистых помещениях и стали новым фаворитом заводов по изготовлению пластин.
«Фатальный дефект» чугунных материалов в чистых помещениях
Чугун, как традиционный промышленный материал, когда-то имел определенные преимущества в механических свойствах, но у него есть много проблем в среде чистых помещений полупроводников. Во-первых, поверхностная микроструктура чугуна не плотная, с большим количеством пор и крошечных трещин, которые не видны невооруженным глазом. Во время ежедневной эксплуатации чистых помещений эти поры очень склонны адсорбировать пыль, масляные пятна и различные химические загрязнители, становясь укрытиями для источников загрязнения. Когда загрязнители накапливаются во время точных операций по изготовлению пластин, они могут отпадать и прилипать к поверхности пластины, вызывая серьезные проблемы с качеством, такие как короткие замыкания и обрывы цепей в чипе.
Во-вторых, чугун имеет относительно низкую химическую стабильность. В процессе производства пластин используются различные едкие химические реагенты, такие как плавиковая кислота и серная кислота. Чугун склонен к окислению и коррозионным реакциям под воздействием этих химических веществ. Ржавчина и ионы металлов, образующиеся в результате коррозии, не только загрязняют среду чистого помещения, но и могут вступать в химические реакции с материалами на поверхности пластин, нанося ущерб физическим и химическим свойствам пластин и значительно снижая выход продукции.
Свойство гранитных платформ «нулевого загрязнения»
Причина, по которой гранитные платформы пользуются популярностью у ТОП-5 мировых заводов по производству пластин, заключается в их присущей им особенности «нулевого загрязнения». Гранит — это натуральный камень, образовавшийся в результате геологических процессов на протяжении сотен миллионов лет. Его внутренние минеральные кристаллы тесно кристаллизованы, структура плотная и однородная, а на поверхности почти нет пор. Эта уникальная структура гарантирует, что она не будет адсорбировать пыль и загрязняющие вещества. Даже при частых нарушениях воздушного потока и деятельности персонала и оборудования в чистом помещении поверхность гранитной платформы может оставаться чистой, предотвращая размножение и распространение загрязняющих веществ.
С точки зрения химической стабильности гранит проявляет себя исключительно хорошо. Его основными компонентами являются такие минералы, как кварц и полевой шпат. Он обладает чрезвычайно стабильными химическими свойствами и практически не реагирует с любыми обычными химическими реагентами. В сложной химической среде производства пластин гранитные платформы могут легко выдерживать эрозию различных едких реагентов, не создавая продуктов коррозии или загрязнения ионами металлов, обеспечивая безопасную и чистую базовую платформу для производства пластин. Между тем, гранит не проводит ток и не генерирует статическое электричество, что позволяет избежать риска загрязнения, вызванного адсорбцией частиц пыли статическим электричеством, и дополнительно обеспечивает экологическое качество чистого помещения.
Выбор материала с точки зрения затрат и выгод
Хотя первоначальная стоимость закупки гранитных платформ относительно выше, чем у чугунных, в долгосрочной перспективе комплексные выгоды, которые они приносят, намного превышают разницу в стоимости. Частая очистка и обслуживание чугунных платформ из-за проблем с загрязнением, а также огромные потери, вызванные ростом уровня дефектов продукции, сохраняют общие производственные затраты на высоком уровне. Гранитная платформа с ее преимуществом нулевого загрязнения значительно снижает частоту очистки и обслуживания в чистой комнате и уровень дефектов продукции, снижает эксплуатационные расходы и повышает эффективность производства и качество продукции. Возьмем в качестве примера завод с годовой производственной мощностью в один миллион пластин. После внедрения гранитных платформ он может сократить потери, вызванные загрязнением, более чем на десять миллионов юаней в год, а окупаемость инвестиций весьма значительна.
5 крупнейших мировых заводов по производству пластин отказались от чугуна и выбрали гранитные платформы на основе комплексного рассмотрения требований к чистым помещениям и эффективности производства. Преимущество гранитных платформ в плане нулевого загрязнения обеспечивает надежную гарантию производства пластин и подталкивает производство полупроводников к более высокой точности и более высоким показателям выхода годных. С непрерывным развитием полупроводниковых технологий гранитные платформы, несомненно, будут играть более важную роль в будущем производстве пластин.
Время публикации: 14 мая 2025 г.