В области производства полупроводников чистота чистого помещения напрямую влияет на выход годных пластин и производительность чипов. Все пять крупнейших мировых предприятий по производству полупроводниковых пластин отказались от традиционных чугунных материалов и перешли на гранитные платформы. За этой трансформацией стоит стремление к созданию экологически чистой среды в чистых помещениях. Гранитные платформы, обладающие своими особенностями, продемонстрировали непревзойденные преимущества в чистых помещениях и стали новым фаворитом предприятий по производству полупроводниковых пластин.
«Роковой дефект» чугунных материалов в чистых помещениях
Чугун, как традиционный промышленный материал, когда-то обладал определенными преимуществами в механических свойствах, но в условиях чистых помещений для производства полупроводниковых изделий он имеет множество проблем. Во-первых, микроструктура поверхности чугуна неплотная, с большим количеством пор и мельчайших трещин, невидимых невооруженным глазом. В процессе ежедневной работы в чистых помещениях эти поры очень склонны к адсорбции пыли, масляных пятен и различных химических загрязнителей, становясь местами скопления источников загрязнения. Как только загрязнения накапливаются, во время точных операций по изготовлению пластин они могут отслаиваться и прилипать к поверхности пластины, вызывая серьезные проблемы с качеством, такие как короткие замыкания и обрывы цепи в чипе.
Во-вторых, чугун обладает относительно низкой химической стабильностью. В процессе производства пластин используются различные коррозионно-активные химические реагенты, такие как плавиковая и серная кислоты. Под воздействием этих химических веществ чугун склонен к окислению и коррозии. 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, повреждая их физические и химические свойства и значительно снижая выход годной продукции.
Гранитные платформы отличаются «нулевым уровнем загрязнения».
Причина, по которой гранитные платформы пользуются предпочтением у пяти ведущих мировых предприятий по производству полупроводниковых пластин, заключается в их присущей им «нулевой степени загрязнения». Гранит — это природный камень, образовавшийся в результате геологических процессов, длившихся сотни миллионов лет. Его внутренние минеральные кристаллы плотно кристаллизованы, структура плотная и однородная, а на поверхности практически нет пор. Эта уникальная структура гарантирует, что он не будет адсорбировать пыль и загрязнения. Даже при частых нарушениях воздушного потока и активности персонала и оборудования в чистом помещении поверхность гранитной платформы остается чистой, предотвращая размножение и распространение загрязнений.
С точки зрения химической стабильности гранит демонстрирует исключительно хорошие результаты. Его основными компонентами являются такие минералы, как кварц и полевой шпат. Он обладает чрезвычайно стабильными химическими свойствами и практически не вступает в реакцию с обычными химическими реагентами. В сложной химической среде производства кремниевых пластин гранитные платформы легко выдерживают воздействие различных коррозионных реагентов, не образуя продуктов коррозии и не загрязняясь ионами металлов, обеспечивая безопасную и чистую основу для производства пластин. Кроме того, гранит не проводит электричество и не генерирует статическое электричество, что исключает риск загрязнения, вызванного адсорбцией пылевых частиц статическим электричеством, и дополнительно обеспечивает качество окружающей среды в чистом помещении.
Выбор материалов с точки зрения затрат и выгод.
Хотя первоначальная стоимость гранитных платформ относительно выше, чем чугунных, в долгосрочной перспективе их комплексные преимущества значительно перевешивают разницу в цене. Частая очистка и техническое обслуживание чугунных платформ из-за проблем с загрязнением, а также огромные потери, вызванные увеличением количества бракованной продукции, поддерживают высокие общие производственные затраты. Гранитная платформа, благодаря своему преимуществу в виде нулевого уровня загрязнения, значительно снижает частоту очистки и технического обслуживания в чистом помещении и процент брака продукции, снижает эксплуатационные расходы и повышает эффективность производства и качество продукции. В качестве примера рассмотрим завод с годовой производственной мощностью в один миллион пластин. После внедрения гранитных платформ он сможет сократить потери, вызванные загрязнением, более чем на десять миллионов юаней в год, а окупаемость инвестиций будет весьма значительной.
Пять крупнейших мировых заводов по производству полупроводниковых пластин отказались от чугуна и выбрали гранитные платформы, основываясь на всестороннем анализе требований к чистым помещениям и эффективности производства. Преимущество гранитных платформ в плане нулевого уровня загрязнения обеспечивает надежную гарантию производства пластин и способствует повышению точности и выхода годной продукции в полупроводниковой промышленности. С непрерывным развитием полупроводниковых технологий гранитные платформы, несомненно, будут играть все более важную роль в будущем производстве полупроводниковых пластин.
Дата публикации: 14 мая 2025 г.