為什麼全球排名前五的晶圓製造廠都已淘汰鑄鐵設備？分析花崗岩平台在無塵室環境中的零污染優勢。

在半導體製造領域，無塵室環境的潔淨度直接影響晶圓的良率和晶片的性能。全球排名前五的晶圓製造廠已全部淘汰了傳統的鑄鐵平台，轉而採用花崗岩平台。這一轉變背後，是對無塵室零污染環境的終極追求。花崗岩平台憑藉其獨特的特性，在無塵室應用中展現出無可比擬的優勢，成為晶圓製造廠的新寵。

潔淨室中鑄鐵材料的“致命缺陷”
鑄鐵作為一種傳統的工業材料，曾經在機械性能方面具有一定的優勢，但在半導體無塵室環境中卻存在著許多問題。首先，鑄鐵的表面微觀結構並不緻密，存在大量肉眼看不見的孔隙和細小裂縫。在無塵室的日常運作中，這些孔隙極易吸附灰塵、油漬和各種化學污染物，成為污染源的藏身處。一旦污染物積累，在晶圓製造的精密操作過程中，污染物可能會脫落並黏附在晶圓表面，導致晶片出現短路、開路等嚴重的品質問題。
其次，鑄鐵的化學穩定性相對較差。在晶圓製造過程中，會使用各種腐蝕性化學試劑，例如氫氟酸和硫酸。在這些化學物質的侵蝕下，鑄鐵容易發生氧化和腐蝕反應。腐蝕產生的鐵鏽和金屬離子不僅會污染無塵室環境，還可能與晶圓表面的材料發生化學反應，破壞晶圓的物理和化學性能，從而顯著降低產品良率。
花崗岩平台的「零污染」特性
全球排名前五的晶圓製造廠之所以青睞花崗岩平台，原因在於其固有的「零污染」特性。花崗岩是一種天然石材，經數億年的地質作用形成。其內部礦物晶體緊密結晶，結構緻密均勻，表面幾乎沒有孔隙。這種獨特的結構確保其不會吸附灰塵和污染物。即使在無塵室中頻繁的氣流擾動以及人員和設備活動，花崗岩平台表面仍能保持潔淨，有效防止污染物的滋生和擴散。
花崗岩在化學穩定性方面表現卓越。其主要成分為石英和長石等礦物，具有極其穩定的化學性質，幾乎不與任何常見的化學試劑反應。在晶圓製造複雜的化學環境中，花崗岩平台能夠輕易應付各種腐蝕性試劑的侵蝕，不會產生腐蝕產物或金屬離子污染，為晶圓生產提供安全潔淨的基礎平台。同時，花崗岩不導電，不會產生靜電，避免了靜電吸附灰塵顆粒造成的污染風險，進一步保障了無塵室的環境品質。
從成本效益的角度選擇材料
雖然花崗岩平台的初始採購成本高於鑄鐵平台，但從長遠來看，其帶來的綜合效益遠遠超過成本差異。鑄鐵平台由於污染問題需要頻繁清洗和維護，加上產品缺陷率上升造成的巨大損失，一直推高整體生產成本。而花崗岩平台具有零污染優勢，能大幅降低無塵室的清洗維護頻率和產品缺陷率，進而降低營運成本，提高生產效率和產品品質。以一家年產百萬片晶圓的工廠為例，採用花崗岩平台後，每年可減少一千多萬元的污染損失，投資回報非常可觀。
全球排名前五的晶圓製造廠基於對無塵室環境和生產效率要求的綜合考量，已棄用鑄鐵平台，轉而選擇花崗岩平台。花崗岩平台的零污染優勢為晶圓生產提供了可靠的保障，並推動半導體製造朝著更高精度和更高良率的方向發展。隨著半導體技術的不斷發展，花崗岩平台必將在未來的晶圓製造中扮演更重要的角色。