În domeniul testării semiconductorilor, alegerea materialului pentru platformele de testare joacă un rol decisiv în precizia testării și stabilitatea echipamentului. Comparativ cu materialele tradiționale din fontă, granitul devine alegerea ideală pentru platformele de testare a semiconductorilor datorită performanțelor sale remarcabile.
Rezistența excepțională la coroziune asigură o funcționare stabilă pe termen lung
În timpul procesului de testare a semiconductorilor, sunt adesea implicați diverși reactivi chimici, cum ar fi soluția de hidroxid de potasiu (KOH) utilizată pentru developarea fotorezistului și substanțe extrem de corozive, cum ar fi acidul fluorhidric (HF) și acidul azotic (HNO₃), în procesul de gravare. Fonta este compusă în principal din elemente de fier. Într-un astfel de mediu chimic, este foarte probabil să apară reacții de oxidare-reducere. Atomii de fier pierd electroni și suferă reacții de deplasare cu substanțele acide din soluție, provocând coroziunea rapidă a suprafeței, formând rugină și depresiuni și afectând planeitatea și precizia dimensională a platformei.
În schimb, compoziția minerală a granitului îi conferă o rezistență extraordinară la coroziune. Componenta sa principală, cuarțul (SiO₂), are proprietăți chimice extrem de stabile și reacționează greu cu acizii și bazele comune. Mineralele precum feldspatul sunt, de asemenea, inerte în mediile chimice generale. Un număr mare de experimente au arătat că, în același mediu chimic simulat de detectare a semiconductorilor, rezistența la coroziune chimică a granitului este de peste 15 ori mai mare decât cea a fontei. Aceasta înseamnă că utilizarea platformelor de granit poate reduce semnificativ frecvența și costul întreținerii echipamentelor cauzate de coroziune, poate prelungi durata de viață a echipamentului și poate asigura stabilitatea pe termen lung a preciziei detecției.
Stabilitate ultra-înaltă, îndeplinind cerințele de precizie de detectare la nivel nanometric
Testarea semiconductorilor are cerințe extrem de ridicate pentru stabilitatea platformei și necesită măsurarea precisă a caracteristicilor cipului la nanoscală. Coeficientul de dilatare termică al fontei este relativ ridicat, aproximativ 10-12 ×10⁻⁶/℃. Căldura generată de funcționarea echipamentului de detecție sau fluctuația temperaturii ambiante va provoca o dilatare și contracție termică semnificativă a platformei din fontă, rezultând o deviație pozițională între sonda de detecție și cip și afectând precizia măsurării.
Coeficientul de dilatare termică al granitului este de numai 0,6-5×10⁻⁶/℃, ceea ce reprezintă o fracțiune sau chiar mai puțin din cel al fontei. Structura sa este densă. Tensiunea internă a fost practic eliminată prin îmbătrânirea naturală pe termen lung și este afectată minim de schimbările de temperatură. În plus, granitul are o rigiditate puternică, cu o duritate de 2 până la 3 ori mai mare decât cea a fontei (echivalentă cu HRC > 51), putând rezista eficient la impacturi și vibrații externe și menținând planeitatea și liniaritatea platformei. De exemplu, în detectarea de înaltă precizie a circuitelor cu cipuri, platforma de granit poate controla eroarea de planeitate în limita a ±0,5 μm/m, asigurându-se că echipamentul de detectare poate realiza în continuare o detectare de precizie la nanoscală în medii complexe.
Proprietăți antimagnetice remarcabile, creând un mediu de detectare pur
Componentele electronice și senzorii din echipamentele de testare a semiconductorilor sunt extrem de sensibili la interferențele electromagnetice. Fonta are un anumit grad de magnetism. Într-un mediu electromagnetic, va genera un câmp magnetic indus, care va interfera cu semnalele electromagnetice ale echipamentului de detectare, rezultând distorsiuni ale semnalului și date de detectare anormale.
Granitul, pe de altă parte, este un material antimagnetic și este greu polarizat de câmpurile magnetice externe. Electronii interni există în perechi în cadrul legăturilor chimice, iar structura este stabilă, nefiind afectată de forțele electromagnetice externe. Într-un mediu cu câmp magnetic puternic de 10 mT, intensitatea câmpului magnetic indus pe suprafața granitului este mai mică de 0,001 mT, în timp ce cea de pe suprafața fontei este de peste 8 mT. Această caracteristică permite platformei de granit să creeze un mediu electromagnetic pur pentru echipamentul de detecție, potrivit în special pentru scenarii cu cerințe stricte privind zgomotul electromagnetic, cum ar fi detectarea cipurilor cuantice și detectarea circuitelor analogice de înaltă precizie, sporind eficient fiabilitatea și consecvența rezultatelor detecției.
În construcția platformelor de testare a semiconductorilor, granitul a depășit cu mult fonta datorită avantajelor sale semnificative, cum ar fi rezistența la coroziune, stabilitatea și antimagnetismul. Pe măsură ce tehnologia semiconductorilor avansează spre o precizie mai mare, granitul va juca un rol din ce în ce mai crucial în asigurarea performanței echipamentelor de testare și promovarea progresului industriei semiconductorilor.
Data publicării: 15 mai 2025