En el camp de les proves de semiconductors, la selecció del material de la plataforma de proves juga un paper decisiu en la precisió de les proves i l'estabilitat de l'equip. En comparació amb els materials tradicionals de ferro colat, el granit s'està convertint en l'opció ideal per a les plataformes de proves de semiconductors a causa del seu excel·lent rendiment.
Una excel·lent resistència a la corrosió garanteix un funcionament estable a llarg termini
Durant el procés de prova de semiconductors, sovint s'utilitzen diversos reactius químics, com ara una solució d'hidròxid de potassi (KOH) utilitzada per al desenvolupament de fotoresistències, i substàncies altament corrosives com l'àcid fluorhídric (HF) i l'àcid nítric (HNO₃) en el procés de gravat. La fosa està composta principalment d'elements de ferro. En un entorn químic d'aquest tipus, és molt probable que es produeixin reaccions d'oxidació-reducció. Els àtoms de ferro perden electrons i experimenten reaccions de desplaçament amb substàncies àcides de la solució, cosa que provoca una ràpida corrosió de la superfície, forma òxid i depressions i perjudica la planitud i la precisió dimensional de la plataforma.
En canvi, la composició mineral del granit li confereix una resistència a la corrosió extraordinària. El seu component principal, el quars (SiO₂), té propietats químiques extremadament estables i gairebé no reacciona amb àcids i bases comuns. Minerals com el feldespat també són inerts en entorns químics generals. Un gran nombre d'experiments han demostrat que en el mateix entorn químic simulat de detecció de semiconductors, la resistència a la corrosió química del granit és més de 15 vegades superior a la del ferro colat. Això significa que l'ús de plataformes de granit pot reduir significativament la freqüència i el cost del manteniment dels equips causats per la corrosió, allargar la vida útil dels equips i garantir l'estabilitat a llarg termini de la precisió de la detecció.
Estabilitat ultraalta, que compleix els requisits de precisió de detecció a nivell nanomètric
Les proves de semiconductors tenen uns requisits extremadament alts pel que fa a l'estabilitat de la plataforma i necessiten mesurar amb precisió les característiques del xip a nanoescala. El coeficient d'expansió tèrmica del ferro colat és relativament alt, aproximadament 10-12 ×10⁻⁶/℃. La calor generada pel funcionament de l'equip de detecció o la fluctuació de la temperatura ambient provocarà una expansió i contracció tèrmica significativa de la plataforma de ferro colat, cosa que provocarà una desviació posicional entre la sonda de detecció i el xip i afectarà la precisió de la mesura.
El coeficient d'expansió tèrmica del granit és només de 0,6-5 × 10⁻⁶/℃, que és una fracció o fins i tot inferior al del ferro colat. La seva estructura és densa. La tensió interna s'ha eliminat bàsicament mitjançant un envelliment natural a llarg termini i es veu mínimament afectada pels canvis de temperatura. A més, el granit té una forta rigidesa, amb una duresa de 2 a 3 vegades superior a la del ferro colat (equivalent a HRC > 51), que pot resistir eficaçment els impactes i vibracions externes i mantenir la planitud i la rectitud de la plataforma. Per exemple, en la detecció de circuits de xips d'alta precisió, la plataforma de granit pot controlar l'error de planitud dins de ±0,5 μm/m, garantint que l'equip de detecció encara pugui aconseguir una detecció de precisió a nanoescala en entorns complexos.
Propietat antimagnètica excepcional, creant un entorn de detecció pur
Els components electrònics i els sensors dels equips de prova de semiconductors són extremadament sensibles a les interferències electromagnètiques. La fosa té un cert grau de magnetisme. En un entorn electromagnètic, generarà un camp magnètic induït, que interferirà amb els senyals electromagnètics de l'equip de detecció, provocant distorsió del senyal i dades de detecció anormals.
El granit, en canvi, és un material antimagnètic i difícilment es polaritza pels camps magnètics externs. Els electrons interns existeixen en parelles dins dels enllaços químics, i l'estructura és estable, no es veu afectada per forces electromagnètiques externes. En un entorn de camp magnètic fort de 10 mT, la intensitat del camp magnètic induït a la superfície del granit és inferior a 0,001 mT, mentre que la de la superfície del ferro colat és superior a 8 mT. Aquesta característica permet que la plataforma de granit creï un entorn electromagnètic pur per a l'equip de detecció, especialment adequat per a escenaris amb requisits estrictes de soroll electromagnètic com la detecció de xips quàntics i la detecció de circuits analògics d'alta precisió, millorant eficaçment la fiabilitat i la consistència dels resultats de la detecció.
En la construcció de plataformes de proves de semiconductors, el granit ha superat àmpliament els materials de ferro colat a causa dels seus avantatges significatius com la resistència a la corrosió, l'estabilitat i l'antimagnetisme. A mesura que la tecnologia dels semiconductors avança cap a una major precisió, el granit jugarà un paper cada cop més crucial per garantir el rendiment dels equips de prova i promoure el progrés de la indústria dels semiconductors.
Data de publicació: 15 de maig de 2025