W branży produkcji półprzewodników, czystość pomieszczenia czystego ma bezpośredni wpływ na wydajność produkcji płytek półprzewodnikowych i ich wydajność. Pięć największych na świecie zakładów produkujących płytki półprzewodnikowe wycofało tradycyjne żeliwo i przeszło na platformy granitowe. Za tą transformacją kryje się dążenie do zapewnienia środowiska bez zanieczyszczeń w pomieszczeniach czystych. Platformy granitowe, dzięki swoim unikalnym właściwościom, wykazały niezrównane zalety w pomieszczeniach czystych i stały się nowym ulubionym rozwiązaniem zakładów produkujących płytki półprzewodnikowe.
„Fatalna wada” żeliwnych materiałów w pomieszczeniach czystych
Żeliwo, jako tradycyjny materiał przemysłowy, miało niegdyś pewne zalety pod względem właściwości mechanicznych, ale stwarza wiele problemów w środowisku pomieszczeń czystych półprzewodników. Po pierwsze, mikrostruktura powierzchni żeliwa jest mało gęsta, z dużą liczbą porów i drobnych pęknięć, które są niewidoczne gołym okiem. Podczas codziennej eksploatacji pomieszczeń czystych pory te są bardzo podatne na adsorpcję pyłu, plam olejowych i różnych zanieczyszczeń chemicznych, stając się kryjówkami dla źródeł zanieczyszczeń. Gdy zanieczyszczenia nagromadzą się podczas precyzyjnej produkcji płytek półprzewodnikowych, mogą one odpadać i przylegać do powierzchni płytki, powodując poważne problemy jakościowe, takie jak zwarcia i przerwy w obwodach w układzie scalonym.
Po drugie, żeliwo charakteryzuje się stosunkowo niską stabilnością chemiczną. W procesie produkcji płytek półprzewodnikowych stosuje się różne żrące odczynniki chemiczne, takie jak kwas fluorowodorowy i kwas siarkowy. Żeliwo jest podatne na utlenianie i korozję pod wpływem erozji tych substancji chemicznych. Rdza i jony metali powstające w wyniku korozji nie tylko zanieczyszczają środowisko pomieszczenia czystego, ale mogą również wchodzić w reakcje chemiczne z materiałami na powierzchni płytki, uszkadzając jej właściwości fizyczne i chemiczne oraz znacznie zmniejszając wydajność produktu.
Cecha „zerowego zanieczyszczenia” platform granitowych
Powodem, dla którego platformy granitowe są preferowane przez pięć najlepszych światowych zakładów produkujących płytki, jest ich naturalna cecha „zero zanieczyszczeń”. 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 jednorodna, a powierzchnia praktycznie pozbawiona porów. Ta unikalna struktura gwarantuje, że nie będzie adsorbował pyłu ani zanieczyszczeń. Nawet przy częstych zaburzeniach przepływu powietrza oraz pracach personelu i sprzętu w pomieszczeniu czystym, powierzchnia platformy granitowej pozostaje czysta, co zapobiega gromadzeniu się i rozprzestrzenianiu zanieczyszczeń.
Pod względem stabilności chemicznej granit charakteryzuje się wyjątkowo dobrymi właściwościami. Jego głównymi składnikami są minerały takie jak kwarc i skaleń. Charakteryzuje się on niezwykle stabilnymi właściwościami chemicznymi i praktycznie nie reaguje z powszechnie stosowanymi odczynnikami chemicznymi. W złożonym środowisku chemicznym produkcji płytek półprzewodnikowych, platformy granitowe z łatwością radzą sobie z erozją spowodowaną różnymi odczynnikami korozyjnymi, nie generując produktów korozji ani zanieczyszczeń jonami metali, zapewniając bezpieczną i czystą platformę do produkcji płytek półprzewodnikowych. Jednocześnie granit jest nieprzewodzący i nie generuje elektryczności statycznej, co pozwala uniknąć ryzyka zanieczyszczenia spowodowanego przez elektryczność statyczną adsorbującą cząsteczki pyłu i dodatkowo zapewnia wysoką jakość środowiska w pomieszczeniu czystym.
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 zaletie zerowego poziomu zanieczyszczeń, znacznie zmniejsza częstotliwość czyszczenia i konserwacji w pomieszczeniu czystym oraz liczbę wadliwych produktów, obniża koszty operacyjne oraz zwiększa wydajność produkcji i jakość produktów. Weźmy na przykład fabrykę o rocznej zdolności produkcyjnej miliona płytek. Po wdrożeniu platform granitowych straty spowodowane zanieczyszczeniem mogą zostać zredukowane o ponad dziesięć milionów juanów rocznie, a zwrot z inwestycji jest bardzo znaczący.
Pięć największych światowych zakładów produkujących płytki półprzewodnikowe zrezygnowało z żeliwa i wybrało platformy granitowe, biorąc pod uwagę kompleksowe podejście do wymagań dotyczących pomieszczeń czystych i wydajności produkcji. Zaleta platform granitowych, polegająca na braku zanieczyszczeń, zapewnia niezawodną gwarancję produkcji płytek półprzewodnikowych i napędza produkcję półprzewodników w kierunku wyższej precyzji i wydajności. Wraz z ciągłym rozwojem technologii półprzewodnikowej, platformy granitowe z pewnością będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w przyszłej produkcji płytek półprzewodnikowych.
Czas publikacji: 14 maja 2025 r.