U području ispitivanja poluvodiča, odabir materijala ispitne platforme igra odlučujuću ulogu u točnosti ispitivanja i stabilnosti opreme. U usporedbi s tradicionalnim materijalima od lijevanog željeza, granit postaje idealan izbor za platforme za ispitivanje poluvodiča zbog svojih izvanrednih performansi.
Izvanredna otpornost na koroziju osigurava dugotrajan stabilan rad
Tijekom procesa ispitivanja poluvodiča često se koriste razni kemijski reagensi, poput otopine kalijevog hidroksida (KOH) koja se koristi za razvoj fotorezista, te vrlo korozivne tvari poput fluorovodične kiseline (HF) i dušične kiseline (HNO₃) u procesu jetkanja. Lijevano željezo uglavnom se sastoji od željeznih elemenata. U takvom kemijskom okruženju vrlo je vjerojatno da će se dogoditi oksidacijsko-redukcijske reakcije. Atomi željeza gube elektrone i podliježu reakcijama istiskivanja s kiselim tvarima u otopini, uzrokujući brzu koroziju površine, stvaranje hrđe i udubljenja te oštećenje ravnosti i dimenzijske točnosti platforme.
Nasuprot tome, mineralni sastav granita daje mu izvanrednu otpornost na koroziju. Njegova glavna komponenta, kvarc (SiO₂), ima izuzetno stabilna kemijska svojstva i teško reagira s uobičajenim kiselinama i bazama. Minerali poput feldspata također su inertni u općim kemijskim okruženjima. Veliki broj eksperimenata pokazao je da je u istom simuliranom kemijskom okruženju za detekciju poluvodiča, kemijska otpornost granita na koroziju više od 15 puta veća od one kod 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 točnosti detekcije.
Ultra visoka stabilnost, koja zadovoljava zahtjeve točnosti detekcije na nanometarskoj razini
Ispitivanje poluvodiča ima izuzetno visoke zahtjeve za stabilnost platforme i potrebno je precizno izmjeriti karakteristike čipa na nanoskali. Koeficijent toplinskog širenja lijevanog željeza relativno je visok, približno 10-12 ×10⁻⁶/℃. Toplina koja nastaje radom detekcijske opreme ili fluktuacijom temperature okoline uzrokovat će značajno toplinsko širenje i skupljanje platforme od lijevanog željeza, što će rezultirati odstupanjem položaja između detekcijske sonde i čipa te utjecati na točnost mjerenja.
Koeficijent toplinskog širenja granita iznosi samo 0,6-5 × 10⁻⁶/℃, što je dio ili čak i manje od lijevanog željeza. Njegova struktura je gusta. Unutarnje naprezanje je u osnovi eliminirano dugotrajnim prirodnim starenjem i minimalno je pod utjecajem promjena temperature. Osim toga, granit ima snažnu krutost, s tvrdoćom 2 do 3 puta većom od tvrdoće lijevanog željeza (ekvivalent HRC > 51), što mu omogućuje učinkovitu otpornost na vanjske udarce i vibracije te održavanje ravnosti i ravnosti platforme. Na primjer, kod visokoprecizne detekcije čipova, granitna platforma može kontrolirati pogrešku ravnosti unutar ±0,5 μm/m, osiguravajući da oprema za detekciju i dalje može postići nanoskalnu preciznost u složenim okruženjima.
Izvanredno antimagnetsko svojstvo, stvarajući čisto okruženje za detekciju
Elektroničke komponente i senzori u opremi za ispitivanje poluvodiča izuzetno su osjetljivi na elektromagnetske smetnje. Lijevano željezo ima određeni stupanj magnetizma. U elektromagnetskom okruženju generirat će inducirano magnetsko polje koje će ometati elektromagnetske signale opreme za detekciju, što će rezultirati izobličenjem signala i abnormalnim podacima detekcije.
Granit je, s druge strane, antimagnetski materijal i jedva ga polariziraju vanjska magnetska polja. Unutarnji elektroni postoje u parovima unutar kemijskih veza, a struktura je stabilna i nije pod utjecajem vanjskih elektromagnetskih sila. U okruženju jakog magnetskog polja od 10 mT, inducirani intenzitet magnetskog polja na površini granita manji je od 0,001 mT, dok je na površini lijevanog željeza i veći od 8 mT. Ova značajka omogućuje granitnoj platformi stvaranje čistog elektromagnetskog okruženja za opremu za detekciju, posebno pogodnog za scenarije sa strogim zahtjevima za elektromagnetsku buku kao što su detekcija kvantnih čipova i detekcija visokopreciznih analognih krugova, učinkovito povećavajući pouzdanost i dosljednost rezultata detekcije.
U izgradnji platformi za ispitivanje poluvodiča, granit je sveobuhvatno nadmašio materijale od lijevanog željeza zbog svojih značajnih prednosti kao što su otpornost na koroziju, stabilnost i antimagnetizam. Kako tehnologija poluvodiča napreduje prema većoj preciznosti, granit će igrati sve važniju ulogu u osiguravanju performansi opreme za ispitivanje i promicanju napretka industrije poluvodiča.
Vrijeme objave: 15. svibnja 2025.