Cuộc cách mạng về độ chính xác trong sản xuất chất bán dẫn: Khi đá granit gặp công nghệ vi mô
1.1 Những khám phá bất ngờ trong khoa học vật liệu
Theo báo cáo năm 2023 của Hiệp hội Bán dẫn Quốc tế SEMI, 63% các nhà máy sản xuất bán dẫn tiên tiến trên thế giới đã bắt đầu sử dụng đế bằng đá granit thay vì các nền tảng kim loại truyền thống. Loại đá tự nhiên này, có nguồn gốc từ sự ngưng tụ magma sâu trong lòng Trái đất, đang viết lại lịch sử sản xuất bán dẫn nhờ các đặc tính vật lý độc đáo của nó:
Ưu điểm về quán tính nhiệt: hệ số giãn nở nhiệt của đá granit là 4,5×10⁻⁶/℃, chỉ bằng 1/5 so với thép không gỉ, và độ ổn định kích thước ±0,001mm được duy trì trong quá trình hoạt động liên tục của máy in thạch bản.
Đặc tính giảm chấn rung động: hệ số ma sát trong cao hơn 15 lần so với gang, giúp hấp thụ hiệu quả các rung động siêu nhỏ của thiết bị.
Đặc tính không từ hóa: loại bỏ hoàn toàn sai số từ tính trong phép đo laser.
1.2 Hành trình biến đổi từ mỏ đến thành công trình tuyệt vời
Lấy cơ sở sản xuất thông minh của ZHHIMG tại Sơn Đông làm ví dụ, một khối đá granit thô cần phải trải qua các công đoạn sau:
Gia công siêu chính xác: trung tâm gia công liên kết năm trục cho phép phay liên tục 200 giờ, độ nhám bề mặt lên đến Ra0,008μm.
Xử lý lão hóa nhân tạo: 48 giờ giải phóng ứng suất tự nhiên trong xưởng có nhiệt độ và độ ẩm ổn định, giúp cải thiện độ ổn định của sản phẩm lên 40%.
Thứ hai, hãy tìm ra giải pháp cho sáu vấn đề về độ chính xác trong sản xuất chất bán dẫn.
2.1 Sơ đồ giảm tỷ lệ phân mảnh wafer
Ví dụ minh họa: Sau khi một nhà máy sản xuất chip tại Đức áp dụng nền tảng đá granit nổi trên khí đốt của chúng tôi:
| Đường kính wafer | giảm tỷ lệ chip | cải thiện độ phẳng |
| 12 inch | 67% | ≤0,001mm |
| 18 inch | 82% | ≤0,0005mm |
2.2 Phương án đột phá về độ chính xác căn chỉnh quang khắc
Hệ thống bù nhiệt độ: cảm biến gốm tích hợp theo dõi biến đổi hình dạng theo thời gian thực và tự động điều chỉnh độ nghiêng của bệ.
Dữ liệu đo được: dưới sự dao động nhiệt độ 28℃±5℃, độ chính xác nhúng dao động nhỏ hơn 0,12μm.
Thời gian đăng bài: 24/03/2025