Hướng dẫn / Quy trình

Chi tiết gia công cho thiết bị bán dẫn: hướng dẫn dành cho bên mua

26 tháng 9, 2026

Hầu hết bản vẽ đến một xưởng gia công đều được đọc theo cùng một cách: hình học, dung sai, vật liệu, số lượng. Chi tiết đi vào thiết bị bán dẫn phải được đọc khác đi, vì những đặc điểm quyết định việc nó có được chấp nhận hay không thường không phải là những kích thước được ghi.

Hướng dẫn này nêu những đặc điểm đó là gì, các nhóm chi tiết trông ra sao và cần kiểm tra gì trước khi gửi bản vẽ cho một xưởng chưa từng làm loại công việc này.

Bốn nhóm chi tiết

Hầu như mọi thứ mà một xưởng gia công được yêu cầu làm cho thiết bị bán dẫn đều thuộc một trong bốn nhóm.

Chi tiết buồng và nắp. Thân nhôm và inox lớn, nắp, lớp lót, tấm chắn, phôi showerhead và thân bệ đỡ. Độ phẳng trên một mặt lớn và độ nhám của các mặt làm kín quyết định buồng có giữ được chân không hay không. Khử ứng suất giữa phay thô và phay tinh quan trọng hơn dao cắt.

Xử lý wafer. End effector, lưỡi gắp, cánh tay chuyển, mâm kẹp, vòng và chi tiết bộ căn chỉnh. Mỏng, nhẹ, thường là gốm hoặc có phủ. Độ phẳng, cân bằng và mức phát sinh hạt quan trọng hơn dung sai vị trí chặt.

Cấp khí và chân không. Khối manifold, thân mặt bích, feedthrough, thân van và đầu nối. Chi tiết nhỏ mà bề mặt bên trong, độ sạch và độ kín là toàn bộ công việc. Thường là 316L, thường được đánh bóng điện hóa.

Khung, đồ gá và đồ gá kiểm tra. Khung máy, kết cấu hàn, giá đỡ cổng nạp, đồ gá kiểm tra và burn-in, đồ gá lắp ráp. Không có yêu cầu chân không, nên toàn bộ công việc là độ phẳng, độ song song và độ lặp lại với mức giá hợp lý.

Áp suất cho biết điều gì

Một cách nhanh để đọc bản vẽ mới là hỏi chi tiết chịu áp suất nào khi vận hành.

Áp suất	Nhóm chi tiết	Hàm ý
Khí quyển	Khung, EFEM, đồ gá	Không có yêu cầu chân không, nhưng độ phẳng và độ song song vẫn quyết định khả năng lắp
10-3 Torr	Load lock và chuyển wafer	Quy tắc độ sạch nhẹ, xuất hiện mặt làm kín
10-6 Torr	Buồng xử lý	Kiểm soát vật liệu, yêu cầu bề mặt, làm sạch thực sự, đóng gói có kiểm soát
10-9 Torr	Phần cứng UHV	Chịu nung, mối hàn ngấu hoàn toàn, đánh bóng điện hóa, không có thể tích bị kẹt

Bước từ khí quyển lên 10-6 Torr thay đổi loại xưởng quý vị cần. Bước từ 10-6 lên 10-9 Torr thay đổi cả quy tắc thiết kế, vì lỗ ren mù và thể tích bị kẹt không còn được chấp nhận. Lý do được trình bày tốt trong tài liệu về ultra-high vacuum.

Năm điều xưởng phải kiểm soát

Đây là những điểm mà một xưởng chính xác có năng lực và một xưởng làm được bán dẫn khác nhau.

1. Truy xuất vật liệu

Không chỉ là “6061”. Mà là mác, trạng thái nhiệt luyện, chứng chỉ nhà máy luyện, lô nấu, và thường là danh sách vật liệu bị hạn chế loại trừ một số nguyên tố hợp kim hoặc một số nhà máy. Một xưởng mua từ bất kỳ ai có hàng trong tuần này không thể phục vụ chi tiết yêu cầu lô nấu, và sẽ không nhận ra điều đó cho đến khi lô giao đầu tiên bị từ chối.

2. Bề mặt tại nơi được yêu cầu

Ra 0.8 um đạt được từ dao hoàn thiện mà không cần nỗ lực thêm. Ra 0.4 um nghĩa là đường dao chậm hơn, dao sắc hơn và có bước kiểm tra. Ra 0.2 um trở xuống thường nghĩa là một quy trình phụ.

Nửa quan trọng của điều này là ở đâu. Mặt làm kín, mặt tiếp xúc wafer và bề mặt bên trong tiếp xúc khí đều cần nó, mỗi nơi vì một lý do khác nhau. Ghi một con số Ra trong khung tên là thói quen tốn kém nhất trong ngách này, vì xưởng phải tính giá toàn bộ chi tiết theo điểm khắt khe nhất trên đó.

3. Chuỗi xử lý bề mặt

Anod hóa cứng, anod hóa axit sunfuric, đánh bóng điện hóa và thụ động hóa là các công đoạn bên ngoài với hầu hết các xưởng. Mỗi công đoạn thêm vài ngày, một chặng vận chuyển và một quyết định về che chắn. Anod hóa cứng Type III làm chi tiết phình ra, nên bản vẽ phải nêu rõ kích thước tính trước hay sau khi phủ. Sai chỗ này tạo ra chi tiết đo đúng mà không lắp được.

4. Làm sạch và xử lý

Bi phun phù hợp cho một giá đỡ lại là nguồn nhiễm bẩn trên lớp lót buồng. Silicone dưới bất kỳ dạng nào gần chi tiết là vấn đề lộ ra nhiều tuần sau ở fab, không phải ở xưởng. Một chi tiết được gia công hoàn hảo rồi bị lau bằng khăn sai là chi tiết phế phẩm không có lỗi nhìn thấy được.

5. Đóng gói

Làm sạch chính xác, sấy khô, rồi đóng túi trong túi, dán nhãn bên ngoài, và trong một số trường hợp xả nitơ. Đây là một hạng mục có chi phí thật. Nếu bản vẽ không yêu cầu, báo giá sẽ không gồm nó, và xưởng không hề tính toán gian dối với quý vị.

Nên ghi gì trong RFQ

Các xưởng báo giá tốt là những xưởng nhận đủ thông tin để tính giá mà không phải hỏi lại một vòng. Hãy gửi:

• Mô hình STEP hoặc IGES và bản vẽ PDF. Chỉ có mô hình sẽ nhận lại câu hỏi, không phải giá.
• Mác và trạng thái nhiệt luyện, cùng việc có yêu cầu chứng chỉ nhà máy luyện hay lô nấu không.
• Yêu cầu bề mặt gắn với từng mặt cụ thể, không gắn với cả chi tiết.
• Quy trình làm sạch và tiêu chuẩn đóng gói, nêu tên nếu có.
• Số lượng hiện tại và có dự kiến đơn lặp lại hay không, vì điều đó thay đổi cách xưởng phân bổ chi phí đồ gá.
• Hạn giao, một cách trung thực. Một xưởng lẽ ra từ chối ba tuần sẽ nhận lời và giao trễ.

Trước khi cam kết với một xưởng mới

Hãy hỏi trong năm điều kiểm soát trên, điều nào làm tại xưởng và điều nào mua ngoài. Hãy yêu cầu xem báo cáo kích thước của một chi tiết tương tự đã bỏ thông tin khách hàng. Hãy hỏi họ xử lý bi phun giữa các công việc thế nào. Các câu trả lời chỉ mất năm phút và cho quý vị biết nhiều hơn bất kỳ bảng năng lực nào.

Nếu quý vị không muốn tự thực hiện bước sàng lọc đó, đó chính là việc trang này làm: quý vị gửi bản vẽ, và nó đến các xưởng đã làm nhóm chi tiết này.

Câu hỏi thường gặp

Đọc tiếp

• Báo cáo kiểm tra CMM cho chi tiết buồng: đo độ phẳng thế nào và nên yêu cầu gì
• Gia công showerhead: số lỗ, tỷ lệ chiều sâu và ba via quyết định giá thế nào