Trong thế giới sản xuất bán dẫn đòi hỏi độ chính xác cao, kiểm tra không phá hủy (non-destructive testing) các tấm wafer là một khâu quan trọng để đảm bảo chất lượng chip. Phần đế bằng đá granit tưởng chừng không đáng kể lại chính là "người hùng thầm lặng" quyết định độ chính xác của quá trình kiểm tra. Vậy nó ảnh hưởng đến kết quả kiểm tra như thế nào? Bài viết này sẽ phân tích chuyên sâu từ các khía cạnh như tính chất vật liệu và thiết kế cấu trúc.
1. Nền tảng vững chắc: Ưu điểm tự nhiên của đá granit tạo nên nền tảng vững chắc cho sự chính xác.
1. Khả năng chống động đất vượt trội
Trong quá trình vận hành thiết bị kiểm tra không phá hủy wafer, sự quay của động cơ và chuyển động của các bộ phận cơ khí đều tạo ra rung động. Nếu những rung động này không được triệt tiêu hiệu quả, chúng sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của quá trình kiểm tra. Bên trong đá granit được đan xen chặt chẽ bởi các tinh thể khoáng chất như thạch anh và fenspat. Cấu trúc độc đáo của nó mang lại khả năng hấp thụ rung động tự nhiên, có thể hấp thụ hơn 90% năng lượng rung động của thiết bị. Dữ liệu đo thực tế của một nhà sản xuất chất bán dẫn cho thấy rằng sau khi sử dụng đế đá granit, biên độ rung động của thiết bị phát hiện đã giảm từ 12μm xuống còn 2μm, tránh được hiệu quả sự sai lệch tín hiệu phát hiện do rung động gây ra.
2. Hệ số giãn nở nhiệt cực thấp
Trong quá trình kiểm tra, các yếu tố như nhiệt độ thiết bị tăng lên và sự thay đổi nhiệt độ môi trường đều ảnh hưởng đến độ ổn định của đế máy. Các vật liệu thông thường giãn nở đáng kể khi bị nung nóng, nhưng hệ số giãn nở nhiệt của đá granit chỉ bằng 1/5 so với thép. Ngay cả khi nhiệt độ môi trường dao động 10℃, sự biến dạng của nó cũng có thể bỏ qua. Điều này cho phép đế đá granit cung cấp một nền tảng tham chiếu ổn định cho thiết bị kiểm tra, đảm bảo vị trí tương đối giữa đầu dò kiểm tra và tấm wafer luôn chính xác và tránh các lỗi kiểm tra do biến dạng nhiệt gây ra.
Thứ hai, thiết kế chính xác: Tối ưu hóa cấu trúc giúp tăng cường hơn nữa độ tin cậy của quá trình phát hiện.
Gia công chính xác cao và đảm bảo độ phẳng
Đế đá granit chất lượng cao được gia công bằng công nghệ CNC liên kết năm trục tiên tiến, với độ phẳng ±0,5μm/m, cung cấp điểm tham chiếu lắp đặt siêu phẳng cho thiết bị kiểm tra. Trong kiểm tra wafer, độ thẳng đứng và độ bằng phẳng của đầu dò kiểm tra rất quan trọng đối với kết quả kiểm tra. Đế đá granit độ chính xác cao có thể đảm bảo định vị chính xác đầu dò, giúp dữ liệu kiểm tra chính xác và đáng tin cậy hơn.
2. Điều chỉnh cấu trúc theo yêu cầu
Các đế máy bằng đá granit có thể được tùy chỉnh cho các thiết bị kiểm tra không phá hủy wafer khác nhau và các yêu cầu quy trình khác nhau. Ví dụ, để đáp ứng các yêu cầu về phản xạ ánh sáng của thiết bị kiểm tra quang học, bề mặt của đế máy có thể được xử lý đặc biệt; để đáp ứng các yêu cầu lắp đặt của thiết bị kiểm tra siêu âm, đế có thể được chế tạo sẵn với các lỗ lắp đặt chính xác và máng cáp, cho phép lắp đặt thiết bị nhanh chóng và chính xác, đồng thời giảm thiểu sai lệch phát hiện do lỗi lắp đặt.
iii. Độ ổn định lâu dài: Giảm thiểu tổn thất độ chính xác do bảo trì thiết bị.
Đá granit có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn mạnh, với độ cứng Mohs từ 6 đến 7, gấp ba lần khả năng chống mài mòn của thép thông thường. Trong quá trình vận hành kiểm tra lâu dài, bề mặt đế máy không dễ bị mài mòn và luôn duy trì được độ chính xác tốt. Ngược lại, các đế làm bằng vật liệu khác có thể gây ra sự thay đổi trong điểm tham chiếu lắp đặt của thiết bị do mài mòn, từ đó ảnh hưởng đến độ chính xác phát hiện và đòi hỏi phải hiệu chuẩn và bảo trì thường xuyên. Tuổi thọ cao và độ ổn định cao của đế đá granit giúp giảm thiểu tần suất bảo trì thiết bị và giảm nguy cơ mất độ chính xác có thể xảy ra trong quá trình bảo trì.
Từ khả năng chống sốc, chịu nhiệt đến thiết kế chính xác, mọi đặc điểm của đế đá granit đều nhằm đảm bảo độ chính xác của việc kiểm tra không phá hủy các tấm bán dẫn. Trong kỷ nguyên sản xuất bán dẫn hiện nay, nơi mà độ chính xác được theo đuổi là vô cùng quan trọng, việc lựa chọn một đế đá granit chất lượng cao giống như việc bổ sung thêm một lớp bảo hiểm vững chắc cho độ chính xác và độ tin cậy của kết quả kiểm tra.
Thời gian đăng bài: 18/06/2025