Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, độ chính xác là yếu tố then chốt. Khi công nghệ sản xuất chip tiếp tục tiến tới cấp độ nanomet, thậm chí là nanomet, bất kỳ sai sót nhỏ nào cũng có thể dẫn đến giảm hiệu suất chip hoặc thậm chí hỏng hoàn toàn. Trong cuộc đua 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 đảm bảo độ chính xác ở cấp độ nano trong sản xuất chip.
Độ ổn định vượt trội đặt nền tảng cho độ chính xác
Môi trường trong xưởng sản xuất chất bán dẫn rất phức tạp, và các yếu tố bên ngoài như độ rung và nhiệt độ thay đổi liên tục đe dọa độ chính xác sản xuất. Phụ kiện chính xác bằng đá granit có độ ổn định cực cao, tạo nền tảng vững chắc cho sản xuất chip. Cấu trúc bên trong của nó dày đặc và đồng nhất, được hình thành qua các quá trình địa chất kéo dài hàng trăm triệu năm, và có đặc tính giảm chấn tự nhiên cao. Khi rung động bên ngoài truyền đến thiết bị sản xuất, các chi tiết chính xác bằng đá granit có thể hấp thụ và làm suy yếu hiệu quả hơn 80% năng lượng rung, giảm đáng kể tác động của rung động lên thiết bị chính xác.
Đặc tính này đặc biệt quan trọng trong quy trình quang khắc. Quang khắc là một bước quan trọng trong việc chuyển mẫu thiết kế chip lên tấm wafer 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 nhiễu rung từ sàn xưởng và các thiết bị khác, đảm bảo sai số vị trí tương đối giữa tấm wafer silicon và mặt nạ quang khắc được kiểm soát ở cấp độ nanomet trong quá trình phơi sáng của máy quang khắc, do đó đảm bảo việc chuyển mẫu chính xác.
Ngoài ra, hệ số giãn nở nhiệt của đá granit cực kỳ thấp, thường dao động từ 5 đến 7×10⁻⁶/℃. Trong quá trình sản xuất chất bán dẫn, nhiệt sinh ra từ hoạt động của thiết bị và sự biến động nhiệt độ môi trường xưởng đều có thể gây ra biến dạng nhiệt của vật liệu. Phụ kiện chính xác bằng đá granit hầu như không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ và luôn có thể duy trì kích thước và hình dạng ổn định. Ví dụ, trong quá trình khắc chip, ngay cả một thay đổi nhỏ về nhiệt độ cũng có thể gây ra sự giãn nở nhiệt của các thành phần chính của thiết bị khắc, dẫn đến độ lệch về độ sâu và độ chính xác của quá trình khắc. Tuy nhiên, việc sử dụng phụ kiện chính xác bằng đá granit làm thành phần hỗ trợ và chịu tải có thể ngăn ngừa hiệu quả tình trạng này xảy ra, đảm bảo độ chính xác và tính nhất quán cao của quá trình khắc.
Ưu điểm về độ chính xác cao và chất lượng bề mặt
Công nghệ gia công chính xác cao của các chi tiết đá granite cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo độ chính xác trong sản xuất phoi. Thông qua công nghệ gia công siêu chính xác tiên tiến, độ phẳng, độ thẳng và các chỉ số chính xác khác của phụ kiện đá granite 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 granite có thể được giảm xuống mức nanomet, giúp bề mặt hoàn thiện đạt hiệu ứng như gương.
Trong thiết bị sản xuất chip, chất lượng bề mặt có độ chính xác cao của các bộ phận như ray dẫn hướng và thanh 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 mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Lấy thiết bị đóng gói chip làm ví dụ. Ray dẫn hướng bằng đá granit chính xác có thể đảm bảo kiểm soát sai số quỹ đạo chuyển động của đầu đóng gói khi lấy và đặt chip 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 đế đóng gói.
Chống mài mòn và ổn định lâu dài
Sản xuất chất bán dẫn là một quy trình sản xuất liên tục và lâu dài, đòi hỏi thiết bị phải 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 cơ học và tải trọng dài hạn. Trong quá trình vận hành hàng ngày của thiết bị sản xuất chip, các chi tiết chính xác bằng đá granit không dễ bị hao mòn và luôn duy trì hiệu suất và độ chính xác ổn định.
So với các vật liệu khác, đá granit không bị biến dạng mỏi hay suy giảm hiệu suất trong quá trình sử dụng lâu dài. Điều này có nghĩa là thiết bị sản xuất chip sử dụng linh kiện chính xác từ đá granit vẫn có thể duy trì độ chính xác và độ ổn định cao sau thời gian dài hoạt động, giảm thiểu hiệu quả tỷ lệ lỗi sản phẩm do độ chính xác của thiết bị giảm sút. Đối với các nhà sản xuất 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 ở cấp độ nano trong sản xuất bán dẫn, các linh kiện chính xác bằng đá granit đóng vai trò không thể thay thế với độ ổn định vượt trội, khả năng xử lý chính xác cao và độ tin cậy lâu dài. Từ quang khắc đến khắc, từ đóng gói chip đến kiểm tra, các linh kiện chính xác bằng đá granit trải qua mọi khâu then chốt trong sản xuất chip, mang đến sự đảm bảo vững chắc cho việc sản xuất chip có 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 hơn. Linh kiện 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 vươn tới những tầm cao mới. Dù hiện tại hay tương lai, linh kiện chính xác bằng đá granit sẽ luôn là lực lượng cốt lõi đảm bảo độ chính xác ở cấp độ nanomet trong sản xuất bán dẫn.
Thời gian đăng: 07-05-2025