ไขปริศนา “พลังแห่งหินผา” เบื้องหลังการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ – ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงระดับหินแกรนิตจะเปลี่ยนแปลงขอบเขตความแม่นยำของการผลิตชิปได้อย่างไร

การปฏิวัติความแม่นยำในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์: เมื่อหินแกรนิตผสานกับเทคโนโลยีระดับไมครอน
1.1 การค้นพบที่ไม่คาดคิดในวิทยาศาสตร์วัสดุ
จากรายงานของ SEMI International Semiconductor Association ปี 2023 พบว่า 63% ของโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูงทั่วโลกเริ่มใช้ฐานหินแกรนิตแทนแท่นโลหะแบบดั้งเดิม หินธรรมชาติชนิดนี้ซึ่งเกิดจากการควบแน่นของแมกมาใต้พื้นโลก กำลังพลิกโฉมประวัติศาสตร์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์:

ข้อดีด้านความเฉื่อยทางความร้อน: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินแกรนิต 4.5×10⁻⁶/℃ นั้นต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมถึง 1/5 และความเสถียรของขนาดอยู่ที่ ±0.001 มม. ในระหว่างการทำงานอย่างต่อเนื่องของเครื่องพิมพ์ลิโทกราฟี

คุณสมบัติการลดแรงสั่นสะเทือน: ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานภายในสูงกว่าเหล็กหล่อถึง 15 เท่า ช่วยดูดซับแรงสั่นสะเทือนขนาดเล็กของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คุณสมบัติปราศจากสนามแม่เหล็ก: ขจัดข้อผิดพลาดจากสนามแม่เหล็กในการวัดด้วยเลเซอร์ได้อย่างสมบูรณ์

1.2 เส้นทางการเปลี่ยนแปลงจากเหมืองสู่โรงงาน
ยกตัวอย่างเช่น ฐานการผลิตอัจฉริยะของ ZHHIMG ในมณฑลชานตง หินแกรนิตดิบชิ้นหนึ่งต้องผ่านกระบวนการดังนี้:

การขึ้นรูปชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ: เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแบบ 5 แกน สำหรับการกัดขึ้นรูปต่อเนื่อง 200 ชั่วโมง ความเรียบผิวสูงสุดถึง Ra0.008μm

การเร่งอายุผลิตภัณฑ์ด้วยวิธีเทียม: ปล่อยให้ผลิตภัณฑ์คลายความเครียดตามธรรมชาติเป็นเวลา 48 ชั่วโมงในห้องปฏิบัติการที่มีอุณหภูมิและความชื้นคงที่ ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรของผลิตภัณฑ์ได้ถึง 40%
ประการที่สอง แก้ปัญหาความแม่นยำทั้งหกประการของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ด้วย "วิธีแก้ปัญหาแบบหินผา"
2.1 แผนการลดอัตราการแตกหักของเวเฟอร์

ตัวอย่างกรณีศึกษา: หลังจากโรงงานผลิตชิปแห่งหนึ่งในเยอรมนีนำแท่นลอยน้ำหินแกรนิตที่ใช้ก๊าซของเราไปใช้:

เส้นผ่านศูนย์กลางเวเฟอร์	การลดอัตราชิป	การปรับปรุงความเรียบ
12 นิ้ว	67%	≤0.001 มม.
18 นิ้ว	82%	≤0.0005 มม.

2.2 แผนงานพัฒนาความแม่นยำในการจัดเรียงภาพพิมพ์หิน

ระบบชดเชยอุณหภูมิ: เซ็นเซอร์เซรามิกแบบฝังตัวจะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงรูปร่างแบบเรียลไทม์และปรับความเอียงของแท่นวางโดยอัตโนมัติ
ข้อมูลที่วัดได้: ภายใต้การผันผวนของอุณหภูมิ 28℃±5℃ ความแม่นยำในการฝังวัสดุจะผันผวนน้อยกว่า 0.12 μm