¿Por qué las 5 principales plantas de fabricación de obleas del mundo han eliminado el hierro fundido? Análisis de las ventajas de cero contaminación de las plataformas de granito en salas blancas.

En el campo de la fabricación de semiconductores, la limpieza del entorno de la sala blanca afecta directamente el rendimiento de la producción de obleas y el rendimiento de los chips. Las cinco principales plantas de fabricación de obleas del mundo han eliminado gradualmente los materiales tradicionales de hierro fundido y han optado por plataformas de granito. Esta transformación se basa en la búsqueda de un entorno libre de contaminación en las salas blancas. Las plataformas de granito, con sus propias características, han demostrado ventajas inigualables en las salas blancas y se han convertido en la nueva opción predilecta de las plantas de fabricación de obleas.

El "defecto fatal" de los materiales de fundición en salas blancas
El hierro fundido, como material industrial tradicional, poseía en el pasado ciertas ventajas en cuanto a propiedades mecánicas, pero presenta numerosos problemas en el entorno de las salas blancas de semiconductores. En primer lugar, su microestructura superficial no es densa, con una gran cantidad de poros y pequeñas grietas invisibles a simple vista. Durante el funcionamiento diario de las salas blancas, estos poros son muy propensos a absorber polvo, manchas de aceite y diversos contaminantes químicos, convirtiéndose en focos de contaminación. Una vez que los contaminantes se acumulan durante las operaciones de fabricación de obleas, pueden desprenderse y adherirse a la superficie de la oblea, causando graves problemas de calidad, como cortocircuitos y circuitos abiertos en el chip.
En segundo lugar, el hierro fundido presenta una estabilidad química relativamente baja. Durante el proceso de fabricación de obleas, se utilizan diversos reactivos químicos corrosivos, como el ácido fluorhídrico y el ácido sulfúrico. El hierro fundido es propenso a reacciones de oxidación y corrosión debido a la erosión de estas sustancias químicas. El óxido y los iones metálicos producidos por la corrosión no solo contaminan el ambiente de la sala limpia, sino que también pueden experimentar reacciones químicas con los materiales de la superficie de la oblea, lo que daña sus propiedades físicas y químicas y reduce significativamente el rendimiento del producto.
La característica de "contaminación cero" de las plataformas de granito
La razón por la que las plataformas de granito son las preferidas por las cinco principales plantas de fabricación de obleas del mundo reside en su característica inherente de "cero contaminación". El granito es una piedra natural formada mediante procesos geológicos a lo largo de cientos de millones de años. Sus cristales minerales internos están densamente cristalizados, su estructura es densa y uniforme, y prácticamente no presenta poros en la superficie. Esta estructura única garantiza la ausencia de adsorción de polvo y contaminantes. Incluso con las frecuentes perturbaciones del flujo de aire y las actividades del personal y los equipos en la sala limpia, la superficie de la plataforma de granito se mantiene limpia, evitando la proliferación y propagación de contaminantes.
En términos de estabilidad química, el granito presenta un rendimiento excepcional. Sus principales componentes son minerales como el cuarzo y el feldespato. Posee propiedades químicas extremadamente estables y apenas reacciona con los reactivos químicos comunes. En el complejo entorno químico de la fabricación de obleas, las plataformas de granito pueden soportar la erosión de diversos reactivos corrosivos con facilidad, sin generar productos de corrosión ni contaminación por iones metálicos, lo que proporciona una plataforma básica segura y limpia para la producción de obleas. Además, el granito no es conductor y no genera electricidad estática, lo que evita el riesgo de contaminación causada por la adsorción de partículas de polvo por electricidad estática y garantiza la calidad ambiental de la sala limpia.
Selección de materiales desde la perspectiva de costo y beneficio
Aunque el costo inicial de adquisición de las plataformas de granito es relativamente más alto que el de las de hierro fundido, a largo plazo, los beneficios integrales que aportan superan con creces la diferencia de costo. La frecuente limpieza y el mantenimiento de las plataformas de hierro fundido debido a los problemas de contaminación, así como las enormes pérdidas causadas por el aumento en la tasa de defectos del producto, han mantenido altos los costos generales de producción. La plataforma de granito, con su ventaja de cero contaminación, reduce significativamente la frecuencia de limpieza y mantenimiento en la sala limpia y la tasa de defectos de los productos, disminuye los costos operativos y mejora la eficiencia de la producción y la calidad del producto. Tomemos como ejemplo una fábrica con una capacidad de producción anual de un millón de obleas. Tras la adopción de plataformas de granito, se pueden reducir las pérdidas causadas por la contaminación en más de diez millones de yuanes al año, y el retorno de la inversión es muy considerable.
Las cinco principales plantas de fabricación de obleas del mundo han abandonado el hierro fundido y optado por plataformas de granito tras una evaluación exhaustiva de los requisitos de las salas blancas y la eficiencia de la producción. La ventaja de cero contaminación de las plataformas de granito garantiza la producción de obleas e impulsa la fabricación de semiconductores hacia una mayor precisión y un mayor rendimiento. Con el continuo desarrollo de la tecnología de semiconductores, las plataformas de granito desempeñarán un papel cada vez más importante en la futura fabricación de obleas.