Innen halvlederproduksjon påvirker rensligheten i renromsmiljøet direkte utbyttet for waferproduksjon og ytelsen til brikkene. Verdens 5 største waferfabrikker har alle faset ut tradisjonelle støpejernsmaterialer og gått over til granittplattformer. Bak denne transformasjonen ligger den ultimate jakten på et nullforurensningsmiljø i renrom. Granittplattformer, med sine egne egenskaper, har vist enestående fordeler i renrom og har blitt den nye favoritten blant waferfabrikker.
Den «fatale feilen» ved støpejernsmaterialer i renrom
Støpejern, som et tradisjonelt industrimateriale, hadde en gang visse fordeler innen mekaniske egenskaper, men det har mange problemer i renromsmiljøer for halvledere. For det første er overflatemikrostrukturen til støpejern ikke tett, med et stort antall porer og små sprekker som er usynlige for det blotte øye. Under den daglige driften av renrom er disse porene svært utsatt for å absorbere støv, oljeflekker og ulike kjemiske forurensninger, og blir dermed skjulesteder for forurensningskilder. Når forurensninger akkumuleres under de presise operasjonene i waferproduksjonen, kan de falle av og feste seg til overflaten av waferen, noe som forårsaker alvorlige kvalitetsproblemer som kortslutninger og åpne kretser i brikken.
For det andre har støpejern relativt dårlig kjemisk stabilitet. Under produksjonsprosessen av wafere brukes forskjellige korrosive kjemiske reagenser som flussyre og svovelsyre. Støpejern er utsatt for oksidasjons- og korrosjonsreaksjoner under erosjonen av disse kjemiske stoffene. Rusten og metallionene som produseres av korrosjon forurenser ikke bare renromsmiljøet, men kan også gjennomgå kjemiske reaksjoner med materialene på waferoverflaten, noe som skader wafernes fysiske og kjemiske egenskaper og reduserer produktutbyttet betydelig.
"Nullforurensnings"-funksjonen til granittplattformer
Grunnen til at granittplattformer er foretrukket av verdens 5 beste waferfabrikker ligger i deres iboende "nullforurensnings"-egenskap. Granitt er en naturstein dannet gjennom geologiske prosesser over hundrevis av millioner av år. De indre mineralkrystallene er tett krystalliserte, strukturen er tett og ensartet, og det er nesten ingen porer på overflaten. Denne unike strukturen sikrer at den ikke absorberer støv og forurensninger. Selv med hyppige luftstrømforstyrrelser og personell- og utstyrsaktiviteter i renrommet, kan granittplattformoverflaten fortsatt forbli ren, noe som forhindrer avl og spredning av forurensninger.
Når det gjelder kjemisk stabilitet, yter granitt eksepsjonelt bra. Hovedkomponentene er mineraler som kvarts og feltspat. Den har ekstremt stabile kjemiske egenskaper og reagerer knapt med vanlige kjemiske reagenser. I det komplekse kjemiske miljøet i waferproduksjon kan granittplattformer håndtere erosjon av ulike korrosive reagenser med letthet, uten å generere korrosjonsprodukter eller metallionforurensning, noe som gir en trygg og ren basisplattform for waferproduksjon. Samtidig er granitt ikke-ledende og genererer ikke statisk elektrisitet, og dermed unngår man risikoen for forurensning forårsaket av statisk elektrisitet som absorberer støvpartikler, og sikrer ytterligere miljøkvaliteten i renrommet.
Materialvalg fra et kostnads- og nytteperspektiv
Selv om den opprinnelige anskaffelseskostnaden for granittplattformer er relativt høyere enn for støpejernsplattformer, overstiger de omfattende fordelene de gir kostnadsforskjellen på lang sikt. Hyppig rengjøring og vedlikehold av støpejernsplattformer på grunn av forurensningsproblemer, samt de enorme tapene forårsaket av økningen i produktfeilrater, har holdt de totale produksjonskostnadene høye. Granittplattformen, med sin nullforurensningsfordel, reduserer hyppigheten av rengjøring og vedlikehold i renrommet og feilraten for produkter betydelig, senker driftskostnadene og forbedrer produksjonseffektiviteten og produktkvaliteten. Ta en fabrikk med en årlig produksjonskapasitet på én million wafere som et eksempel. Etter å ha tatt i bruk granittplattformer, kan den redusere tap forårsaket av forurensning med over ti millioner yuan hvert år, og avkastningen på investeringen er svært betydelig.
De fem største globale waferfabrikkene har forlatt støpejern og valgt granittplattformer basert på en omfattende vurdering av kravene til renromsmiljøer og produksjonseffektivitet. Nullforurensningsfordelen med granittplattformer gir en pålitelig garanti for waferproduksjon og driver halvlederproduksjon mot høyere presisjon og høyere utbytte. Med den kontinuerlige utviklingen av halvlederteknologi vil granittplattformer garantert spille en viktigere rolle i fremtidens waferproduksjon.
Publiseringstid: 14. mai 2025