Proč 5 největších světových závodů na výrobu destiček postupně vyřadilo litinu? Analýza výhod nulového znečištění žulových platforem v prostředí čistých prostor.

V oblasti výroby polovodičů má čistota prostředí čistých prostor přímo vliv na výtěžnost výroby destiček a výkon čipů. 5 nejlepších světových závodů na výrobu destiček postupně opustilo tradiční litinové materiály a přešlo na žulové platformy. Za touto transformací stojí konečná snaha o prostředí s nulovým znečištěním v čistých prostorách. Žulové platformy se svými vlastními vlastnostmi prokázaly v čistých prostorách bezkonkurenční výhody a staly se novým favoritem závodů na výrobu destiček.

„Fatální vada“ litinových materiálů v čistých prostorách
Litina, jakožto tradiční průmyslový materiál, kdysi měla určité výhody v mechanických vlastnostech, ale v prostředí čistých prostor pro polovodiče má mnoho problémů. Za prvé, povrchová mikrostruktura litiny není hustá, s velkým množstvím pórů a drobných trhlin, které jsou pouhým okem neviditelné. Během každodenního provozu čistých prostor jsou tyto póry velmi náchylné k adsorpci prachu, olejových skvrn a různých chemických znečišťujících látek, a stávají se úkryty pro zdroje znečištění. Jakmile se kontaminanty nahromadí během přesných operací výroby destiček, mohou odpadnout a ulpět na povrchu destičky, což způsobuje vážné problémy s kvalitou, jako jsou zkraty a přerušené obvody v čipu.
Za druhé, litina má relativně nízkou chemickou stabilitu. Během procesu výroby destiček se používají různá korozivní chemická činidla, jako je kyselina fluorovodíková a kyselina sírová. Litina je náchylná k oxidačním a korozním reakcím v důsledku eroze těchto chemických látek. Rez a kovové ionty vznikající korozí nejen znečišťují prostředí čistého prostoru, ale mohou také chemicky reagovat s materiály na povrchu destiček, což poškozuje fyzikální a chemické vlastnosti destiček a výrazně snižuje výtěžnost produktu.
Nulové znečištění u žulových platforem
Důvod, proč jsou žulové plošiny upřednostňovány 5 nejlepšími světovými závody na výrobu destiček, spočívá v jejich inherentní vlastnosti „nulového znečištění“. Žula je přírodní kámen, který vznikal geologickými procesy po stovky milionů let. Její vnitřní minerální krystaly jsou hustě krystalizované, struktura je hustá a jednotná a na povrchu téměř nejsou žádné póry. Tato jedinečná struktura zajišťuje, že neabsorbuje prach a nečistoty. I při častých poruchách proudění vzduchu a činnostech personálu a zařízení v čisté místnosti může povrch žulové plošiny zůstat čistý, což zabraňuje množení a šíření nečistot.
Pokud jde o chemickou stabilitu, žula si vede mimořádně dobře. Jejími hlavními složkami jsou minerály, jako je křemen a živec. Má extrémně stabilní chemické vlastnosti a téměř nereaguje s běžnými chemickými činidly. V komplexním chemickém prostředí výroby destiček si žulové platformy snadno poradí s erozí různých korozivních činidel, aniž by vznikaly korozní produkty nebo znečištění kovovými ionty, a poskytují tak bezpečnou a čistou základní platformu pro výrobu destiček. Žula je zároveň nevodivá a negeneruje statickou elektřinu, čímž se předchází riziku znečištění způsobenému statickou elektřinou adsorbující prachové částice a dále se zajišťuje kvalita prostředí v čistém prostoru.
Výběr materiálu z hlediska nákladů a přínosů
Přestože jsou počáteční pořizovací náklady na žulové plošiny relativně vyšší než u litinových, z dlouhodobého hlediska komplexní výhody, které přinášejí, daleko převyšují cenový rozdíl. Časté čištění a údržba litinových plošin v důsledku problémů se znečištěním, stejně jako obrovské ztráty způsobené nárůstem míry vadnosti výrobků, udržují celkové výrobní náklady vysoké. Žulová plošina díky své výhodě nulového znečištění výrazně snižuje četnost čištění a údržby v čistých prostorách a míru vadnosti výrobků, snižuje provozní náklady a zvyšuje efektivitu výroby a kvalitu výrobků. Vezměte si jako příklad továrnu s roční výrobní kapacitou jednoho milionu waferů. Po zavedení žulových plošin lze snížit ztráty způsobené znečištěním o více než deset milionů juanů ročně a návratnost investic je velmi značná.
Pět největších světových závodů na výrobu destiček (waferů) opustilo litinu a zvolilo žulové platformy na základě komplexního zvážení požadavků na čisté prostředí a efektivitu výroby. Výhoda nulového znečištění, které poskytují žulové platformy, poskytuje spolehlivou záruku pro výrobu destiček a posouvá výrobu polovodičů směrem k vyšší přesnosti a vyšším výtěžkům. S neustálým rozvojem polovodičové technologie budou žulové platformy hrát v budoucí výrobě destiček stále důležitější roli.