In het precisielaboratorium voor de productie van chips bevindt zich een ogenschijnlijk onopvallende "held achter de schermen": de granieten machinebasis. Onderschat deze steen niet. Hij is de sleutel tot de nauwkeurigheid van niet-destructief onderzoek van wafers! Laten we vandaag eens kijken hoe hij ervoor zorgt dat de detectieapparatuur altijd "horizontaal en verticaal" blijft.
1. Geboren met een "stabiel gen"
Graniet is geen gewone steen. De interne structuur is als een strak in elkaar grijpende "minerale puzzel". Kwarts, veldspaat en andere kristallen zijn dicht op elkaar gepakt, met een extreem hoge dichtheid en vrijwel geen holtes. Dit is vergelijkbaar met het bouwen van een huis met gewapend beton, dat zowel solide als stabiel is. Wanneer er meetapparatuur op staat, zelfs als die meerdere tonnen weegt, is de vervorming van de granieten ondergrond verwaarloosbaar, slechts een tiende van die van staal!
Nog indrukwekkender is dat het materiaal vrijwel ongevoelig is voor temperatuurschommelingen. Gewone metalen materialen hebben de neiging om uit te zetten en zwaarder te worden bij verhitting en te krimpen en dunner te worden bij afkoeling. Graniet lijkt echter een soort magische temperatuurbestendigheid te bezitten. Bij een temperatuurschommeling van slechts 1 ℃ is de uitzetting en krimp slechts een duizendste van die van een mensenhaar. Het is opmerkelijk dat zelfs bij een lichte temperatuurverandering in het testlaboratorium de granieten basis de apparatuur stevig kan ondersteunen en voorkomt dat deze verschuift.
Ten tweede, de verwerkingstechniek van "duivelse details".
Om de granieten basis nauwkeuriger te maken, gebruikten ingenieurs geavanceerde technologie voor de bewerking. Stel je voor dat je stenen polijst met 'superschuurpapier' van diamanten - zo werkt een vijfassige slijpmachine. Deze slijpt het oppervlak van het graniet in drie stappen tot een spiegelglad oppervlak:
Grof slijpen: Verwijder eerst de oneffenheden aan het oppervlak van de steen en zorg ervoor dat deze tot op een twintigste van een mensenhaar nauwkeurig is afgevlakt.
Semi-fijn slijpen: Verdere verfijning, waarbij de vlakheid is vergroot tot een vijftigste van een menselijke haar.
Fijn slijpen: Ten slotte wordt het gepolijst met ultrafijn slijppoeder, waardoor een vlakheid van een duizendste van een mensenhaar wordt bereikt! Op dit punt is het oppervlak van de granieten basis als een "horizontaal podium" op maat gemaakt voor de inspectieapparatuur.
Sommige hoogwaardige montagesystemen hebben ook een "slim brein" - de ingebouwde, uiterst nauwkeurige waterpas fungeert als een "kleine bewaker" die 24 uur per dag dienst heeft. Zodra deze detecteert dat de apparatuur 0,01 graad (een hoek kleiner dan die van een penpunt) gekanteld is, wordt het hydraulische systeem onmiddellijk geactiveerd en "rechtgezet" de apparatuur binnen 30 seconden.
Ten derde verbetert het ingenieuze ontwerp de stabiliteit nog verder.
De ingenieurs braken zich ook het hoofd over de structuur van de machinebasis. De bodem heeft een zeshoekige honingraatvorm, net als een bijenkorf, wat niet alleen het gewicht vermindert, maar ook de druk gelijkmatig verdeelt. Wanneer de detectiesonde over de wafer beweegt, is de vervorming op elk punt van de basis vrijwel gelijk, waardoor de horizontale referentie te allen tijde stabiel blijft.
Nog verbazingwekkender is dat er een "onzichtbare schokdemper" - een piëzo-elektrische keramische schokdemper - tussen de basis en de grond is geïnstalleerd. Deze kan, net als een radar, diverse trillingen van 1 tot 1000 Hz opvangen en direct tegengestelde golven uitzenden om de interferentie te "neutraliseren". Zo zijn bijvoorbeeld de trillingen die worden gegenereerd door de machines in de buurt of de schokken van voorbijrijdende voertuigen buiten allemaal "nutteloos" in de aanwezigheid van deze schokdemper.
De data spreken voor zich: hoe groot is het effect?
In de praktijk zijn de prestaties van de granieten basis werkelijk verbluffend:
Optische inspectie: De nauwkeurigheid van het identificeren van oppervlaktedefecten op wafers is verbeterd van 3 micron naar 1 micron (1 micron = een zestigste van een mensenhaar).
Ultrasoon testen: De meetfout bij het bepalen van de waferdikte is met driekwart verminderd.
Langdurig gebruik: Na een jaar continu gebruik is de verandering in waterpasstand vrijwel verwaarloosbaar, terwijl gewone machineonderstellen allang scheef zijn komen te staan.
Van de voordelen van natuurlijke materialen tot de precieze bewerking en het innovatieve ontwerp: de granieten basis heeft met zijn "sterkte" bewezen dat deze steen onmisbaar is als je beschadigingen nauwkeurig wilt detecteren!
Geplaatst op: 18 juni 2025