Trong phòng thí nghiệm chính xác sản xuất chip, có một "người hùng hậu trường" dường như không mấy nổi bật - bệ máy bằng đá granit. Đừng đánh giá thấp loại đá này. Nó chính là chìa khóa để đảm bảo độ chính xác của việc kiểm tra không phá hủy wafer! Hôm nay, chúng ta hãy cùng xem xét cách nó giữ cho thiết bị phát hiện luôn "ngang và dọc".
1. Sinh ra với "gen ổn định"
Đá granit không phải là loại đá thông thường. Cấu trúc bên trong của nó giống như một "trò chơi xếp hình khoáng sản" được liên kết chặt chẽ. Thạch anh, fenspat và các tinh thể khác được sắp xếp chặt chẽ, với mật độ cực cao và hầu như không có lỗ rỗng. Điều này giống như việc xây nhà bằng bê tông cốt thép, vừa chắc chắn vừa ổn định. Khi thiết bị kiểm tra "đặt" lên trên, dù nặng đến vài tấn, độ biến dạng của nền đá granit cũng không đáng kể, chỉ bằng một phần mười so với thép!
Ấn tượng hơn nữa là nó gần như không sợ thay đổi nhiệt độ. Vật liệu kim loại thông thường có xu hướng "nở ra và tăng trọng lượng" khi được nung nóng và "co lại và mỏng hơn" khi được làm mát. Tuy nhiên, đá granit dường như có "ma thuật nhiệt độ không đổi". Khi nhiệt độ dao động 1℃, độ giãn nở và co lại của nó chỉ bằng một phần nghìn sợi tóc người. Cần lưu ý rằng ngay cả khi nhiệt độ phòng thí nghiệm thay đổi nhỏ, đế đá granit vẫn có thể hỗ trợ chắc chắn cho thiết bị và ngăn ngừa sự "lệch" độ phẳng.
Thứ hai, kỹ thuật xử lý "chi tiết ma quỷ"
Để làm cho đế đá granite chính xác hơn, các kỹ sư đã sử dụng "công nghệ đen" để xử lý. Hãy tưởng tượng việc đánh bóng đá bằng "giấy nhám siêu mịn" làm từ kim cương - đây chính là cách hoạt động của máy mài năm trục. Nó sẽ mài bề mặt đá granite phẳng hơn cả gương theo ba bước:
Mài thô: Đầu tiên, loại bỏ các khuyết điểm trên bề mặt đá và kiểm soát độ phẳng đến một phần hai mươi sợi tóc của con người.
Nghiền bán mịn: Tinh chế hơn nữa, với độ phẳng tăng lên đến một phần năm mươi sợi tóc của con người.
Mài mịn: Cuối cùng, sản phẩm được đánh bóng bằng bột mài siêu mịn, đạt độ phẳng bằng một phần nghìn sợi tóc người! Lúc này, bề mặt đế đá granit giống như một "bệ đỡ nằm ngang" được thiết kế riêng cho thiết bị kiểm tra.
Một số giá đỡ cao cấp còn được trang bị "bộ não thông minh" - thước thủy chính xác cao tích hợp sẵn giống như một "người gác cổng nhỏ" túc trực 24/24. Khi phát hiện thiết bị nghiêng 0,01 độ (góc nhỏ hơn đầu bút), thiết bị thủy lực sẽ ngay lập tức được kích hoạt và "làm thẳng" thiết bị trong vòng 30 giây.
Thứ ba, thiết kế khéo léo giúp tăng cường thêm tính ổn định
Các kỹ sư cũng đã dày công nghiên cứu cấu trúc đế máy. Phần đáy được thiết kế theo hình tổ ong lục giác, giống như tổ ong, không chỉ giúp giảm trọng lượng mà còn phân bổ đều áp lực. Khi đầu dò phát hiện di chuyển trên wafer, biến dạng tại mỗi điểm của đế gần như giống hệt nhau, đảm bảo tham chiếu theo phương ngang luôn ổn định.
Điều đáng kinh ngạc hơn nữa là một "bộ giảm xóc vô hình" - bộ giảm xóc gốm áp điện - được lắp đặt giữa đế và mặt đất. Nó có thể thu được các rung động khác nhau từ 1 đến 1000Hz như radar và ngay lập tức phát ra sóng ngược để "chống" lại sự can nhiễu. Ví dụ, các rung động do hoạt động của máy móc bên cạnh hoặc các cú xóc của xe cộ chạy qua bên ngoài đều "vô dụng" trước nó.
Dữ liệu tự nói lên tất cả: Hiệu ứng này mạnh mẽ đến mức nào?
Trong ứng dụng thực tế, hiệu suất của đá granit thực sự đáng kinh ngạc:
Kiểm tra quang học: Độ chính xác khi xác định các khuyết tật bề mặt trên tấm wafer đã được cải thiện từ 3 micron xuống 1 micron (1 micron = một phần sáu mươi sợi tóc của con người).
Kiểm tra siêu âm: Sai số khi đo độ dày của wafer đã giảm đi ba phần tư.
Sử dụng lâu dài: Sau khi vận hành liên tục trong một năm, sự thay đổi về độ cân bằng hầu như không đáng kể, trong khi bệ máy thông thường từ lâu đã bị "gù".
Từ những ưu điểm của vật liệu tự nhiên đến quá trình gia công chính xác và thiết kế sáng tạo, đá granite đã chứng minh bằng "sức mạnh" của nó rằng nếu bạn muốn phát hiện chính xác các mảnh vỡ thì loại đá này thực sự không thể thiếu!
Thời gian đăng: 18-06-2025