Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, độ chính xác là yếu tố tối quan trọng. Khi công nghệ sản xuất chip tiếp tục tiến bộ đến cấp độ nanomet và thậm chí là nanomet, bất kỳ sai sót nhỏ nào cũng có thể dẫn đến suy giảm hiệu năng của chip hoặc thậm chí là hỏng hoàn toàn. Trong cuộc cạnh tranh giành độ chính xác tối ưu này, các phụ kiện chính xác bằng đá granit, với các đặc tính vật lý và cơ học độc đáo, đã trở thành yếu tố then chốt trong việc đảm bảo độ chính xác ở cấp độ nano của quá trình sản xuất chip.
Độ ổn định vượt trội là nền tảng cho sự chính xác.
Môi trường trong xưởng sản xuất chất bán dẫn rất phức tạp, và các yếu tố bên ngoài như rung động và thay đổi nhiệt độ liên tục đe dọa độ chính xác của sản xuất. Các phụ kiện chính xác bằng đá granit có độ ổn định cực cao, tạo nền tảng vững chắc cho việc sản xuất chip. Cấu trúc bên trong của nó đặc và đồng nhất, được hình thành qua các quá trình địa chất hàng trăm triệu năm, và nó có đặc tính giảm chấn cao tự nhiên. Khi các rung động bên ngoài truyền đến thiết bị sản xuất, các bộ phận chính xác bằng đá granit có thể hấp thụ và làm giảm hiệu quả hơn 80% năng lượng rung động, giảm đáng kể tác động của rung động lên thiết bị chính xác.
Đặc điểm này đặc biệt quan trọng trong quy trình quang khắc. Quang khắc là một bước quan trọng trong việc chuyển các mẫu thiết kế của chip lên tấm silicon, đòi hỏi bàn làm việc của máy quang khắc phải duy trì độ ổn định cực cao. Bàn làm việc chính xác bằng đá granit có thể cách ly sự nhiễu rung từ sàn nhà xưởng và các thiết bị khác, đảm bảo rằng sai số vị trí tương đối giữa tấm silicon và mặt nạ quang khắc được kiểm soát ở mức nanomet trong quá trình chiếu sáng của máy quang khắc, từ đó đảm bảo việc chuyển mẫu chính xác.
Ngoài ra, hệ số giãn nở nhiệt của đá granit cực kỳ thấp, thường nằm trong khoảng từ 5 đến 7×10⁻⁶/℃. Trong quá trình sản xuất chất bán dẫn, nhiệt lượng sinh ra do hoạt động của thiết bị và sự dao động nhiệt độ môi trường xưởng đều có thể gây ra biến dạng nhiệt của vật liệu. Các phụ kiện chính xác bằng đá granit hầu như không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ và luôn duy trì được kích thước và hình dạng ổn định. Ví dụ, trong quá trình khắc chip, ngay cả một sự thay đổi nhỏ về nhiệt độ cũng có thể gây ra sự giãn nở nhiệt của các bộ phận quan trọng của thiết bị khắc, dẫn đến sai lệch về độ sâu và độ chính xác khắc. Tuy nhiên, việc sử dụng các phụ kiện chính xác bằng đá granit làm các bộ phận hỗ trợ và chịu tải có thể ngăn chặn hiệu quả tình trạng này xảy ra, đảm bảo độ chính xác và tính nhất quán cao của quá trình khắc.
Ưu điểm về gia công chính xác cao và chất lượng bề mặt.
Công nghệ gia công chính xác cao đối với các chi tiết bằng đá granit cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo độ chính xác sản xuất của phôi. Thông qua công nghệ gia công siêu chính xác tiên tiến, độ phẳng bề mặt, độ thẳng và các chỉ số chính xác khác của phụ kiện đá granit có thể đạt đến mức cực kỳ cao. Ví dụ, bằng cách áp dụng kỹ thuật mài và đánh bóng CNC, độ nhám bề mặt của đá granit có thể được giảm xuống mức nanomet, làm cho bề mặt hoàn thiện gần như đạt hiệu ứng gương.
Trong thiết bị sản xuất chip, chất lượng bề mặt chính xác cao của các bộ phận như thanh dẫn hướng và con trượt bằng đá granit có thể giảm đáng kể ma sát và mài mòn giữa các bộ phận chuyển động. Điều này không chỉ nâng cao độ ổn định và độ chính xác của chuyển động thiết bị mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Lấy thiết bị đóng gói chip làm ví dụ. Các thanh dẫn hướng bằng đá granit chính xác có thể đảm bảo rằng sai số của quỹ đạo chuyển động của đầu đóng gói khi nhặt và đặt chip được kiểm soát ở mức micromet hoặc thậm chí nanomet, từ đó đạt được sự căn chỉnh chính xác và kết nối đáng tin cậy giữa chip và chất nền đóng gói.
Chống mài mòn và độ ổn định lâu dài
Sản xuất chất bán dẫn là một quy trình sản xuất liên tục và lâu dài, và thiết bị cần hoạt động ổn định trong thời gian dài. Đá granit có khả năng chống mài mòn tuyệt vời, với độ cứng Mohs từ 6 đến 7, có thể chịu được các chuyển động và tải trọng cơ học lâu dài. Trong hoạt động hàng ngày của thiết bị sản xuất chip, các chi tiết chính xác bằng đá granit không dễ bị mài mòn và luôn duy trì được hiệu suất và độ chính xác ổn định.
So với các vật liệu khác, đá granit không bị biến dạng do mỏi hoặc suy giảm hiệu suất trong quá trình sử dụng lâu dài. Điều này có nghĩa là thiết bị sản xuất chip sử dụng các linh kiện chính xác bằng đá granit vẫn có thể duy trì độ chính xác và ổn định cao sau thời gian dài hoạt động, giúp giảm thiểu hiệu quả tỷ lệ lỗi sản phẩm do sự suy giảm độ chính xác của thiết bị. Đối với các nhà sản xuất chất bán dẫn, điều này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn giảm chi phí sản xuất.
Phần kết luận
Trên con đường theo đuổi độ chính xác nano trong sản xuất chất bán dẫn, các chi tiết chính xác bằng đá granit đóng vai trò không thể thiếu nhờ độ ổn định vượt trội, khả năng gia công chính xác cao và độ tin cậy lâu dài. Từ quang khắc đến khắc axit, từ đóng gói chip đến kiểm tra, các phụ kiện chính xác bằng đá granit hiện diện trong mọi khâu quan trọng của sản xuất chip, đảm bảo vững chắc cho việc sản xuất chip với độ chính xác cao. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ bán dẫn, yêu cầu về độ chính xác sẽ ngày càng cao. Các chi tiết chính xác bằng đá granit cũng sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực này, giúp ngành công nghiệp bán dẫn không ngừng đạt được những tầm cao mới. Dù hiện tại hay tương lai, các chi tiết chính xác bằng đá granit sẽ luôn là cốt lõi đảm bảo độ chính xác ở cấp độ nanomet trong sản xuất chất bán dẫn.
Thời gian đăng bài: 07/05/2025