U oblasti testiranja poluprovodnika, izbor materijala za platformu za testiranje igra odlučujuću ulogu u tačnosti testiranja i stabilnosti opreme. U poređenju sa tradicionalnim materijalima od lijevanog gvožđa, granit postaje idealan izbor za platforme za testiranje poluprovodnika zbog svojih izvanrednih performansi.
Izuzetna otpornost na koroziju osigurava dugotrajan stabilan rad
Tokom procesa testiranja poluprovodnika, često se koriste različiti hemijski reagensi, kao što je rastvor kalijum hidroksida (KOH) koji se koristi za razvoj fotorezista, te visoko korozivne supstance poput fluorovodonične kiseline (HF) i azotne kiseline (HNO₃) u procesu nagrizanja. Liveno gvožđe se uglavnom sastoji od željeznih elemenata. U takvom hemijskom okruženju, vrlo je vjerovatno da će se dogoditi reakcije oksidacije i redukcije. Atomi gvožđa gube elektrone i podležu reakcijama istiskivanja sa kiselim supstancama u rastvoru, uzrokujući brzu koroziju površine, stvaranje hrđe i udubljenja, te oštećenje ravnosti i dimenzionalne tačnosti platforme.
Nasuprot tome, mineralni sastav granita daje mu izvanrednu otpornost na koroziju. Njegova glavna komponenta, kvarc (SiO₂), ima izuzetno stabilna hemijska svojstva i teško reaguje sa uobičajenim kiselinama i bazama. Minerali poput feldspata su također inertni u općim hemijskim okruženjima. Veliki broj eksperimenata je pokazao da je u istom simuliranom hemijskom okruženju za detekciju poluprovodnika, otpornost granita na hemijsku koroziju više od 15 puta veća od otpornosti lijevanog željeza. To znači da korištenje granitnih platformi može značajno smanjiti učestalost i troškove održavanja opreme uzrokovane korozijom, produžiti vijek trajanja opreme i osigurati dugoročnu stabilnost tačnosti detekcije.
Ultra visoka stabilnost, koja ispunjava zahtjeve tačnosti detekcije na nanometarskom nivou
Testiranje poluprovodnika ima izuzetno visoke zahtjeve za stabilnost platforme i potrebno je precizno mjeriti karakteristike čipa na nanoskali. Koeficijent termičkog širenja lijevanog željeza je relativno visok, približno 10-12 ×10⁻⁶/℃. Toplota koja se generiše radom opreme za detekciju ili fluktuacijom temperature okoline uzrokovat će značajno termičko širenje i skupljanje platforme od lijevanog željeza, što će rezultirati odstupanjem položaja između detekcione sonde i čipa i uticati na tačnost mjerenja.
Koeficijent termičkog širenja granita iznosi samo 0,6-5×10⁻⁶/℃, što je dio ili čak i manje od koeficijenta lijevanog željeza. Njegova struktura je gusta. Unutrašnje naprezanje je u osnovi eliminirano dugotrajnim prirodnim starenjem i minimalno je pogođeno promjenama temperature. Osim toga, granit ima snažnu krutost, s tvrdoćom 2 do 3 puta većom od tvrdoće lijevanog željeza (ekvivalent HRC > 51), što mu omogućava da efikasno odolijeva vanjskim udarima i vibracijama te održava ravnost i ispravnost platforme. Na primjer, kod visokoprecizne detekcije čipova, granitna platforma može kontrolirati grešku ravnosti unutar ±0,5μm/m, osiguravajući da oprema za detekciju i dalje može postići nanoskalnu preciznost detekcije u složenim okruženjima.
Izvanredna antimagnetna svojstva, stvarajući čisto okruženje za detekciju
Elektronske komponente i senzori u opremi za testiranje poluprovodnika izuzetno su osjetljivi na elektromagnetne smetnje. Liveno gvožđe ima određeni stepen magnetizma. U elektromagnetnom okruženju generisaće indukovano magnetno polje, koje će ometati elektromagnetne signale opreme za detekciju, što će rezultirati izobličenjem signala i abnormalnim podacima detekcije.
Granit, s druge strane, je antimagnetski materijal i jedva ga polarizuju vanjska magnetska polja. Unutrašnji elektroni postoje u parovima unutar hemijskih veza, a struktura je stabilna i nije pod utjecajem vanjskih elektromagnetskih sila. U okruženju jakog magnetskog polja od 10mT, inducirani intenzitet magnetskog polja na površini granita je manji od 0,001mT, dok je na površini lijevanog željeza i veći od 8mT. Ova karakteristika omogućava granitnoj platformi da stvori čisto elektromagnetsko okruženje za opremu za detekciju, posebno pogodno za scenarije sa strogim zahtjevima za elektromagnetsku buku kao što su detekcija kvantnih čipova i detekcija visokopreciznih analognih kola, efikasno povećavajući pouzdanost i konzistentnost rezultata detekcije.
U konstrukciji platformi za testiranje poluprovodnika, granit je sveobuhvatno nadmašio materijale od lijevanog željeza zbog svojih značajnih prednosti kao što su otpornost na koroziju, stabilnost i antimagnetizam. Kako tehnologija poluprovodnika napreduje prema većoj preciznosti, granit će igrati sve važniju ulogu u osiguravanju performansi opreme za testiranje i promovisanju napretka industrije poluprovodnika.
Vrijeme objave: 15. maj 2025.