ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച 5 വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകൾ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ഘട്ടംഘട്ടമായി നിർത്തലാക്കിയത് എന്തുകൊണ്ട്? ക്ലീൻറൂം പരിതസ്ഥിതികളിൽ ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളുടെ സീറോ-പൊള്ള്യൂഷൻ ഗുണങ്ങളുടെ വിശകലനം.

സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണ മേഖലയിൽ, ക്ലീൻറൂം പരിസ്ഥിതിയുടെ ശുചിത്വം വേഫർ ഉൽപാദനത്തിന്റെ വിളവ് നിരക്കിനെയും ചിപ്പുകളുടെ പ്രകടനത്തെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച 5 വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകളെല്ലാം പരമ്പരാഗത കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് വസ്തുക്കൾ ഘട്ടം ഘട്ടമായി ഉപേക്ഷിച്ച് ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിലേക്ക് മാറിയിരിക്കുന്നു. ക്ലീൻറൂമുകളിൽ പൂജ്യം മലിനീകരണ അന്തരീക്ഷം എന്ന ആത്യന്തിക ലക്ഷ്യമാണ് ഈ പരിവർത്തനത്തിന് പിന്നിൽ. സ്വന്തം സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ, വൃത്തിയുള്ള മുറികളിൽ സമാനതകളില്ലാത്ത നേട്ടങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുകയും വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകളുടെ പുതിയ പ്രിയങ്കരമായി മാറുകയും ചെയ്തു.

വൃത്തിയുള്ള മുറികളിലെ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് വസ്തുക്കളുടെ "മാരകമായ വൈകല്യം"
ഒരു പരമ്പരാഗത വ്യാവസായിക വസ്തുവായ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിന് ഒരിക്കൽ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ ചില ഗുണങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു, എന്നാൽ സെമികണ്ടക്ടർ ക്ലീൻറൂം പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഇതിന് നിരവധി പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്. ഒന്നാമതായി, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിന്റെ ഉപരിതല സൂക്ഷ്മഘടന സാന്ദ്രമല്ല, നഗ്നനേത്രങ്ങൾക്ക് അദൃശ്യമായ ധാരാളം സുഷിരങ്ങളും ചെറിയ വിള്ളലുകളും ഉണ്ട്. ക്ലീൻറൂമുകളുടെ ദൈനംദിന പ്രവർത്തന സമയത്ത്, ഈ സുഷിരങ്ങൾ പൊടി, എണ്ണ കറ, വിവിധ രാസ മലിനീകരണ വസ്തുക്കൾ എന്നിവ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ വളരെ സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് മലിനീകരണ സ്രോതസ്സുകളുടെ ഒളിത്താവളങ്ങളായി മാറുന്നു. വേഫർ നിർമ്മാണത്തിന്റെ കൃത്യമായ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ മാലിന്യങ്ങൾ അടിഞ്ഞുകൂടിക്കഴിഞ്ഞാൽ, അവ വീഴുകയും വേഫറിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം, ഇത് ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകൾ, ചിപ്പിലെ ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ടുകൾ തുടങ്ങിയ ഗുരുതരമായ ഗുണനിലവാര പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും.
രണ്ടാമതായി, കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിന് താരതമ്യേന മോശം രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്. വേഫർ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ, ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡ്, സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് തുടങ്ങിയ വിവിധ കോറോസിവ് കെമിക്കൽ റിയാക്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ രാസവസ്തുക്കളുടെ മണ്ണൊലിപ്പിൽ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ഓക്സീകരണത്തിനും കോറോസിവ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും സാധ്യതയുണ്ട്. നാശത്തിലൂടെ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന തുരുമ്പും ലോഹ അയോണുകളും വൃത്തിയുള്ള മുറിയുടെ പരിസ്ഥിതിയെ മലിനമാക്കുക മാത്രമല്ല, വേഫർ ഉപരിതലത്തിലെ വസ്തുക്കളുമായി രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുകയും, വേഫറുകളുടെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുകയും ഉൽപ്പന്ന വിളവ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം.
ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളുടെ "മലിനീകരണരഹിത" സവിശേഷത
ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച 5 വേഫർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകൾ ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളെ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നതിന്റെ കാരണം അവയുടെ അന്തർലീനമായ "സീറോ-പോള്യൂഷൻ" സവിശേഷതയാണ്. കോടിക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളായി ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ പ്രക്രിയകളിലൂടെ രൂപപ്പെട്ട ഒരു പ്രകൃതിദത്ത കല്ലാണ് ഗ്രാനൈറ്റ്. അതിന്റെ ആന്തരിക ധാതു പരലുകൾ വളരെ അടുത്തായി ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്, ഘടന ഇടതൂർന്നതും ഏകതാനവുമാണ്, കൂടാതെ ഉപരിതലത്തിൽ മിക്കവാറും സുഷിരങ്ങളില്ല. പൊടിയും മാലിന്യങ്ങളും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് ഈ സവിശേഷ ഘടന ഉറപ്പാക്കുന്നു. വൃത്തിയുള്ള മുറിയിലെ പതിവ് വായുപ്രവാഹ തടസ്സങ്ങളിലും ജീവനക്കാരുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും പ്രവർത്തനങ്ങളിലും പോലും, ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം ഉപരിതലം ഇപ്പോഴും വൃത്തിയായി തുടരും, ഇത് മലിനീകരണത്തിന്റെ പ്രജനനവും വ്യാപനവും തടയുന്നു.
രാസ സ്ഥിരതയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഗ്രാനൈറ്റ് മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു. ക്വാർട്സ്, ഫെൽഡ്സ്പാർ തുടങ്ങിയ ധാതുക്കളാണ് ഇതിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ. ഇതിന് വളരെ സ്ഥിരതയുള്ള രാസ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ സാധാരണ രാസ റിയാക്ടറുകളുമായും ഇത് വളരെ കുറവാണ്. വേഫർ നിർമ്മാണത്തിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ രാസ പരിതസ്ഥിതിയിൽ, ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾക്ക് വിവിധ കോറോസിവ് റിയാക്ടറുകളുടെ മണ്ണൊലിപ്പ് എളുപ്പത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും, തുരുമ്പെടുക്കൽ ഉൽപ്പന്നങ്ങളോ ലോഹ അയോൺ മലിനീകരണമോ സൃഷ്ടിക്കാതെ, വേഫർ ഉൽപാദനത്തിന് സുരക്ഷിതവും വൃത്തിയുള്ളതുമായ അടിസ്ഥാന പ്ലാറ്റ്‌ഫോം നൽകുന്നു. അതേസമയം, ഗ്രാനൈറ്റ് ചാലകമല്ലാത്തതും സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്നില്ല, അങ്ങനെ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി പൊടിപടലങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന മലിനീകരണ സാധ്യത ഒഴിവാക്കുകയും വൃത്തിയുള്ള മുറിയുടെ പാരിസ്ഥിതിക ഗുണനിലവാരം കൂടുതൽ ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചെലവും ലാഭവും കണക്കിലെടുത്ത് മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ
ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളുടെ പ്രാരംഭ സംഭരണ ​​ചെലവ് കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളേക്കാൾ താരതമ്യേന കൂടുതലാണെങ്കിലും, ദീർഘകാലാടിസ്ഥാനത്തിൽ, അവ കൊണ്ടുവരുന്ന സമഗ്രമായ നേട്ടങ്ങൾ ചെലവ് വ്യത്യാസത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. മലിനീകരണ പ്രശ്‌നങ്ങൾ കാരണം കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ പതിവായി വൃത്തിയാക്കുകയും പരിപാലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതും ഉൽപ്പന്ന വൈകല്യ നിരക്കുകളിലെ വർദ്ധനവ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന വലിയ നഷ്ടങ്ങളും മൊത്തത്തിലുള്ള ഉൽ‌പാദനച്ചെലവ് ഉയർത്തി നിർത്തുന്നു. ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം, അതിന്റെ പൂജ്യം മലിനീകരണ നേട്ടത്തോടെ, ക്ലീൻ റൂമിലെ വൃത്തിയാക്കലിന്റെയും അറ്റകുറ്റപ്പണികളുടെയും ആവൃത്തിയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ വൈകല്യ നിരക്കും ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു, പ്രവർത്തനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉൽ‌പാദന കാര്യക്ഷമതയും ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു ദശലക്ഷം വേഫറുകളുടെ വാർഷിക ഉൽ‌പാദന ശേഷിയുള്ള ഒരു ഫാക്ടറി ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക. ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ സ്വീകരിച്ചതിനുശേഷം, മലിനീകരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന നഷ്ടം ഓരോ വർഷവും പത്ത് ദശലക്ഷം യുവാനിൽ കൂടുതൽ കുറയ്ക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും, കൂടാതെ നിക്ഷേപത്തിൽ നിന്നുള്ള വരുമാനം വളരെ വലുതാണ്.
ക്ലീൻറൂം പരിസ്ഥിതികൾക്കും ഉൽ‌പാദന കാര്യക്ഷമതയ്ക്കുമുള്ള ആവശ്യകതകളുടെ സമഗ്രമായ പരിഗണനയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ടോപ്പ് 5 ആഗോള വേഫർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്ലാന്റുകൾ കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് ഉപേക്ഷിച്ച് ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു. ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളുടെ സീറോ മലിനീകരണ നേട്ടം വേഫർ ഉൽ‌പാദനത്തിന് വിശ്വസനീയമായ ഒരു ഗ്യാരണ്ടി നൽകുകയും സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തെ ഉയർന്ന കൃത്യതയിലേക്കും ഉയർന്ന വിളവ് നിരക്കിലേക്കും നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സെമികണ്ടക്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ വികസനത്തോടെ, ഗ്രാനൈറ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ ഭാവിയിലെ വേഫർ നിർമ്മാണത്തിൽ കൂടുതൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കും.