Trong "siêu nhà máy" sản xuất chip, mỗi tấm wafer chỉ bằng móng tay đều mang trong mình những mạch điện chính xác, và chìa khóa để xác định liệu những mạch điện này có thể được tạo hình chính xác hay không thực sự nằm trong một loại đá tầm thường - đó chính là đá granit. Hôm nay, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về "vũ khí bí mật" của đá granit - khả năng giảm chấn của nó - và cách nó trở thành "thiên thần hộ mệnh" của thiết bị quét wafer.
Giảm chấn là gì? Đá có thể "hấp thụ rung động" không?
Nghe có vẻ rất chuyên nghiệp, nhưng thực ra nguyên lý của nó rất đơn giản. Hãy tưởng tượng bạn đột ngột dừng lại khi đang chạy. Nếu không có đệm, cơ thể bạn sẽ lao về phía trước do quán tính. Và giảm xóc giống như một bàn tay vô hình, giúp bạn "phanh" nhanh chóng. Cấu trúc bên trong của đá granit được tạo thành từ các tinh thể khoáng chất đan xen như thạch anh và fenspat, và có rất nhiều khe hở và điểm ma sát nhỏ giữa các tinh thể này. Khi các rung động bên ngoài truyền đến đá granit, các khe hở và điểm ma sát này bắt đầu "hoạt động", chuyển đổi năng lượng của các rung động thành năng lượng nhiệt và dần dần tiêu tán nó, cho phép các rung động dừng lại nhanh chóng. Điều này giống như việc lắp đặt một "siêu giảm xóc" vào thiết bị, khiến nó không còn "lắc tay" nữa.
Quét wafer: Một lỗi nhỏ có thể dẫn đến một lỗi lớn
Thiết bị quét wafer giống như máy ảnh chính xác "chụp ảnh" wafer, phát hiện và vẽ các mẫu mạch ở cấp độ nano. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, chuyển động quay của động cơ và chuyển động của các thành phần cơ học đều tạo ra rung động tần số cao. Nếu những rung động này không được kiểm soát, ống kính quét sẽ "mờ" như một máy ảnh không ổn định, dẫn đến dữ liệu phát hiện không chính xác và thậm chí làm hỏng toàn bộ wafer.
Khi đế kim loại thông thường gặp rung động, nó thường "va chạm mạnh vào vật cứng", rung động phản xạ qua lại bên trong kim loại, khiến độ rung ngày càng mạnh. Đá granit, với khả năng giảm chấn tuyệt vời, có thể hấp thụ hơn 80% năng lượng rung động. Một trường hợp thực tế tại một nhà máy bán dẫn cho thấy trước khi thay thế đế đá granit, hình ảnh cạnh của wafer do thiết bị quét chụp bị mờ, với độ lệch lên tới ±3μm. Sau khi chuyển sang đế đá granit, độ rõ nét của hình ảnh được cải thiện đáng kể, độ lệch giảm xuống còn ±0,5μm, và hiệu suất tăng vọt từ 82% lên 96%!
Khủng hoảng cộng hưởng: Đá granit "xử lý nguy hiểm" như thế nào?
Ngoài độ rung của chính thiết bị, các rung động nhỏ từ môi trường bên ngoài (chẳng hạn như hoạt động của máy móc bên cạnh hoặc tiếng bước chân của công nhân đi lại) cũng có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng. Khi tần số rung động bên ngoài trùng khớp với tần số của thiết bị, hiện tượng cộng hưởng sẽ xảy ra, giống như lắc thạch, biên độ càng lớn thì rung càng mạnh. Đặc tính giảm chấn của đá granit giống như việc đặt "nút tai cách âm" lên thiết bị, mở rộng dải tần số cộng hưởng của thiết bị và giảm khả năng đồng bộ với thế giới bên ngoài. Dữ liệu cho thấy sau khi sử dụng đế đá granit, nguy cơ cộng hưởng của thiết bị đã giảm 95% và độ ổn định được cải thiện gấp ba lần!
Sự giác ngộ của “sự giảm xóc” trong cuộc sống
Trên thực tế, nguyên lý giảm chấn cũng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày. Bộ giảm xóc của ô tô giúp chúng ta lái xe êm ái trên những đoạn đường gập ghềnh, và chức năng khử tiếng ồn của tai nghe có thể ngăn chặn tiếng ồn bên ngoài. Tất cả những điều này đều đạt được sự ổn định bằng cách "hấp thụ năng lượng". Đá granite đã phát huy tối đa khả năng này và trở thành vật liệu chủ chốt không thể thiếu trong lĩnh vực sản xuất chip.
Lần tới khi bạn nhìn thấy đá granite, đừng chỉ coi nó là một loại đá thông thường! Trong thế giới sản xuất chất bán dẫn tinh vi, chính những vật liệu tưởng chừng như bình thường này, với những "siêu năng lực" độc đáo, lại không ngừng thúc đẩy công nghệ phát triển.
Thời gian đăng: 17-06-2025