W dziedzinie produkcji półprzewodników czystość środowiska cleanroom ma bezpośredni wpływ na wydajność produkcji płytek i wydajność chipów. Pięć najlepszych na świecie zakładów produkujących płytki wycofało tradycyjne materiały żeliwne i przeszło na platformy granitowe. Za tą transformacją kryje się ostateczne dążenie do środowiska bez zanieczyszczeń w cleanroomach. Platformy granitowe, z ich własnymi cechami, wykazały niezrównane zalety w cleanroomach i stały się nowym ulubieńcem zakładów produkujących płytki.
„Fatalna wada” materiałów żeliwnych w pomieszczeniach czystych
Żeliwo, jako tradycyjny materiał przemysłowy, miało kiedyś pewne zalety pod względem właściwości mechanicznych, ale ma wiele problemów w środowisku czystych pomieszczeń półprzewodnikowych. Po pierwsze, mikrostruktura powierzchni żeliwa nie jest gęsta, z dużą liczbą porów i drobnych pęknięć, które są niewidoczne gołym okiem. Podczas codziennej eksploatacji czystych pomieszczeń pory te są bardzo podatne na adsorpcję pyłu, plam oleju i różnych zanieczyszczeń chemicznych, stając się kryjówkami dla źródeł zanieczyszczeń. Gdy zanieczyszczenia się gromadzą, podczas precyzyjnych operacji produkcji płytek, mogą one odpaść i przykleić się do powierzchni płytki, powodując poważne problemy jakościowe, takie jak zwarcia i otwarte obwody w układzie scalonym.
Po drugie, żeliwo ma stosunkowo słabą stabilność chemiczną. Podczas procesu produkcji płytek stosuje się różne żrące odczynniki chemiczne, takie jak kwas fluorowodorowy i kwas siarkowy. Żeliwo jest podatne na reakcje utleniania i korozji pod wpływem erozji tych substancji chemicznych. Rdza i jony metali wytwarzane przez korozję nie tylko zanieczyszczają środowisko pomieszczenia czystego, ale mogą również wchodzić w reakcje chemiczne z materiałami na powierzchni płytki, uszkadzając właściwości fizyczne i chemiczne płytek i znacznie zmniejszając wydajność produktu.
Cecha „zerowego zanieczyszczenia” platform granitowych
Powodem, dla którego platformy granitowe są preferowane przez TOP 5 światowych zakładów produkujących wafle, jest ich wrodzona cecha „zerowego zanieczyszczenia”. Granit to naturalny kamień, który powstaje w wyniku procesów geologicznych trwających setki milionów lat. Jego wewnętrzne kryształy mineralne są ściśle skrystalizowane, struktura jest gęsta i jednolita, a na powierzchni nie ma prawie żadnych porów. Ta wyjątkowa struktura zapewnia, że nie będzie adsorbować pyłu i zanieczyszczeń. Nawet przy częstych zaburzeniach przepływu powietrza oraz czynnościach personelu i sprzętu w czystym pomieszczeniu, powierzchnia platformy granitowej może pozostać czysta, zapobiegając rozmnażaniu się i rozprzestrzenianiu zanieczyszczeń.
Pod względem stabilności chemicznej granit sprawdza się wyjątkowo dobrze. Jego głównymi składnikami są minerały takie jak kwarc i skaleń. Ma niezwykle stabilne właściwości chemiczne i prawie nie reaguje z żadnymi powszechnymi odczynnikami chemicznymi. W złożonym środowisku chemicznym produkcji płytek, platformy granitowe mogą z łatwością poradzić sobie z erozją różnych odczynników korozyjnych, bez generowania produktów korozji lub zanieczyszczenia jonami metali, zapewniając bezpieczną i czystą podstawową platformę do produkcji płytek. Tymczasem granit jest nieprzewodzący i nie generuje elektryczności statycznej, co pozwala uniknąć ryzyka zanieczyszczenia spowodowanego przez elektryczność statyczną adsorbującą cząsteczki pyłu i dodatkowo zapewnia jakość środowiskową czystego pomieszczenia.
Wybór materiałów z perspektywy kosztów i korzyści
Chociaż początkowy koszt zakupu platform granitowych jest stosunkowo wyższy niż żeliwnych, w dłuższej perspektywie kompleksowe korzyści, jakie przynoszą, znacznie przewyższają różnicę w kosztach. Częste czyszczenie i konserwacja platform żeliwnych z powodu problemów z zanieczyszczeniem, a także ogromne straty spowodowane wzrostem liczby wadliwych produktów, utrzymują ogólne koszty produkcji na wysokim poziomie. Platforma granitowa, dzięki swojej przewadze zerowego zanieczyszczenia, znacznie zmniejsza częstotliwość czyszczenia i konserwacji w czystym pomieszczeniu oraz liczbę wadliwych produktów, obniża koszty operacyjne i zwiększa wydajność produkcji oraz jakość produktu. Weźmy na przykład fabrykę o rocznej zdolności produkcyjnej miliona płytek. Po przyjęciu platform granitowych można zmniejszyć straty spowodowane zanieczyszczeniem o ponad dziesięć milionów juanów rocznie, a zwrot z inwestycji jest bardzo znaczny.
TOP 5 światowych zakładów produkujących wafle zrezygnowało z żeliwa i wybrało platformy granitowe w oparciu o kompleksowe rozważenie wymagań dotyczących środowisk pomieszczeń czystych i wydajności produkcji. Zaleta platform granitowych w zakresie zerowego zanieczyszczenia zapewnia niezawodną gwarancję produkcji wafli i kieruje produkcję półprzewodników w stronę wyższej precyzji i wyższych wskaźników wydajności. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii półprzewodnikowej platformy granitowe z pewnością odegrają ważniejszą rolę w przyszłej produkcji wafli.
Czas publikacji: 14-05-2025