Trong "siêu nhà máy" sản xuất chip, mỗi tấm wafer có kích thước bằng móng tay đều mang theo các mạch chính xác, và chìa khóa để xác định xem các mạch này có thể được tạo hình chính xác hay không thực sự ẩn trong một loại đá không đáng chú ý - đó là đá granit. Hôm nay, chúng ta hãy nói 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 nhiên 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 bao gồm các tinh thể khoáng đan xen như thạch anh và fenspat, và có 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 tan nó, cho phép các rung động dừng lại nhanh chóng. Điều này giống như việc lắp đặt "siêu giảm xóc" vào thiết bị, khiến nó không còn "run 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 thiết bị, sự quay của động cơ và chuyển động của các thành phần cơ học đều sẽ tạo ra rung động tần số cao. Nếu những rung động này không được kiểm soát, ống kính quét sẽ "mờ" giống như 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 cứng", với rung động phản xạ qua lại bên trong kim loại, khiến rung lắc ngày càng nghiêm trọng. Đá granit, với khả năng giảm chấn tuyệt vời, có thể hấp thụ hơn 80% năng lượng rung động. Một trường hợp thực tế của một nhà máy bán dẫn nào đó cho thấy trước khi đế đá granit được thay thế, các cạnh của hình ảnh wafer được chụp bằng thiết bị quét bị mờ, với độ lệch cao 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 tỷ lệ năng suất tăng vọt từ 82% lên 96%!
Khủng hoảng cộng hưởng: Đá granit "xóa bỏ nguy hiểm" như thế nào?
Ngoài độ rung của chính thiết bị, các rung động nhỏ từ môi trường bên ngoài (như hoạt động của máy móc bên cạnh hoặc tiếng bước chân của công nhân đi bộ) cũng có thể gây ra rắc rối lớn. Khi tần số rung động bên ngoài phù hợp với tần số của chính thiết bị, cộng hưởng sẽ xảy ra, giống như lắc thạch, biên độ càng lớn thì bạn càng lắc mạnh. Đặc tính giảm chấn của đá granit giống như việc đặt "nút tai cách âm" vào thiết bị, mở rộng dải tần số cộng hưởng của thiết bị và làm cho thiết bị ít có 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 đã được cải thiện gấp ba lần!
Sự giác ngộ của “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 con đường gồ ghề, chức năng khử tiếng ồn của tai nghe có thể chặn tiếng ồn bên ngoài. Tất cả những điều này đạt được sự ổn định bằng cách "hấp thụ năng lượng". Đá granit đã đưa khả năng này lên đến cực điểm và trở thành vật liệu then chốt không thể thiếu trong lĩnh vực sản xuất chip.
Lần tới khi bạn nhìn thấy đá granit, đừng chỉ coi nó là một loại đá thông thường! Trong thế giới sản xuất chất bán dẫn tinh vi, chính những vật liệu có vẻ bình thường này, với "siêu năng lực" độc đáo của chúng, đã thúc đẩy công nghệ liên tục tiến lên.
Thời gian đăng: 17-06-2025