No campo da fabricación de semicondutores, a limpeza do ambiente das salas limpas afecta directamente á taxa de rendemento da produción de obleas e ao rendemento dos chips. As 5 mellores plantas de fabricación de obleas do mundo eliminaron gradualmente os materiais tradicionais de ferro fundido e cambiaron a plataformas de granito. Detrás desta transformación reside a busca definitiva dun ambiente de contaminación cero nas salas limpas. As plataformas de granito, coas súas propias características, demostraron vantaxes sen igual nas salas limpas e convertéronse na nova favorita das plantas de fabricación de obleas.
O "defecto fatal" dos materiais de ferro fundido en salas limpas
O ferro fundido, como material industrial tradicional, tivo noutro tempo certas vantaxes nas propiedades mecánicas, pero presenta moitos problemas no ambiente de salas limpas de semicondutores. En primeiro lugar, a microestrutura superficial do ferro fundido non é densa, cun gran número de poros e pequenas gretas que son invisibles a simple vista. Durante o funcionamento diario das salas limpas, estes poros son moi propensos a adsorber po, manchas de aceite e diversos contaminantes químicos, converténdose en agochos para as fontes de contaminación. Unha vez que se acumulan contaminantes, durante as operacións precisas de fabricación de obleas, poden caer e adherirse á superficie da oblea, causando graves problemas de calidade, como curtocircuítos e circuítos abertos no chip.
En segundo lugar, o ferro fundido ten unha estabilidade química relativamente baixa. Durante o proceso de fabricación de obleas, utilízanse varios reactivos químicos corrosivos como o ácido fluorhídrico e o ácido sulfúrico. O ferro fundido é propenso a reaccións de oxidación e corrosión baixo a erosión destas substancias químicas. A ferruxe e os ións metálicos producidos pola corrosión non só contaminan o ambiente da sala limpa, senón que tamén poden sufrir reaccións químicas cos materiais da superficie da oblea, danando as propiedades físicas e químicas das obleas e reducindo significativamente o rendemento do produto.
A característica de "contaminación cero" das plataformas de granito
A razón pola que as plataformas de granito son as preferidas polas 5 mellores plantas de fabricación de obleas do mundo reside na súa característica inherente de "contaminación cero". O granito é unha pedra natural formada a través de procesos xeolóxicos durante centos de millóns de anos. Os seus cristais minerais internos están estreitamente cristalizados, a estrutura é densa e uniforme e case non hai poros na superficie. Esta estrutura única garante que non adsorba po nin contaminantes. Mesmo con frecuentes perturbacións do fluxo de aire e actividades de persoal e equipos na sala limpa, a superficie da plataforma de granito pode permanecer limpa, o que evita a reprodución e propagación de contaminantes.
En termos de estabilidade química, o granito ten un rendemento excepcional. Os seus principais compoñentes son minerais como o cuarzo e o feldespato. Ten propiedades químicas extremadamente estables e apenas reacciona con reactivos químicos comúns. No complexo ambiente químico da fabricación de obleas, as plataformas de granito poden manexar a erosión de varios reactivos corrosivos con facilidade, sen xerar produtos de corrosión nin contaminación por ións metálicos, o que proporciona unha plataforma básica segura e limpa para a produción de obleas. Mentres tanto, o granito non é condutor e non xera electricidade estática, evitando así o risco de contaminación causada pola electricidade estática que adsorbe partículas de po e garantindo aínda máis a calidade ambiental da sala limpa.
Selección de materiais desde a perspectiva de custo e beneficio
Aínda que o custo inicial de adquisición das plataformas de granito é relativamente maior que o das de ferro fundido, a longo prazo, os beneficios globais que achegan superan con creces a diferenza de custos. A limpeza e o mantemento frecuentes das plataformas de ferro fundido debido aos problemas de contaminación, así como as enormes perdas causadas polo aumento das taxas de defectos dos produtos, mantiveron altos os custos xerais de produción. A plataforma de granito, coa súa vantaxe de contaminación cero, reduce significativamente a frecuencia de limpeza e mantemento na sala limpa e a taxa de defectos dos produtos, reduce os custos operativos e mellora a eficiencia da produción e a calidade do produto. Tomemos como exemplo unha fábrica cunha capacidade de produción anual dun millón de obleas. Despois de adoptar plataformas de granito, pódense reducir as perdas causadas pola contaminación en máis de dez millóns de yuans cada ano, e o retorno do investimento é moi considerable.
As 5 principais plantas de fabricación de obleas do mundo abandonaron o ferro fundido e elixiron plataformas de granito baseándose nunha consideración exhaustiva dos requisitos para os ambientes de sala limpa e a eficiencia da produción. A vantaxe de contaminación cero das plataformas de granito proporciona unha garantía fiable para a produción de obleas e impulsa a fabricación de semicondutores cara a unha maior precisión e taxas de rendemento máis elevadas. Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía dos semicondutores, as plataformas de granito están destinadas a desempeñar un papel máis importante na futura fabricación de obleas.
Data de publicación: 14 de maio de 2025