No campo das probas de semicondutores, a selección do material da plataforma de probas xoga un papel decisivo na precisión das probas e na estabilidade do equipo. En comparación cos materiais tradicionais de ferro fundido, o granito está a converterse na opción ideal para as plataformas de probas de semicondutores debido ao seu excelente rendemento.
A excelente resistencia á corrosión garante un funcionamento estable a longo prazo
Durante o proceso de probas de semicondutores, adoitan empregarse varios reactivos químicos, como a solución de hidróxido de potasio (KOH) utilizada para o revelado de fotosínteses, e substancias altamente corrosivas como o ácido fluorhídrico (HF) e o ácido nítrico (HNO₃) no proceso de gravado. O ferro fundido está composto principalmente por elementos de ferro. Nun ambiente químico deste tipo, é moi probable que se produzan reaccións de oxidación-redución. Os átomos de ferro perden electróns e sofren reaccións de desprazamento con substancias ácidas na solución, o que provoca unha rápida corrosión da superficie, forma ferruxe e depresións e dana a planitude e a precisión dimensional da plataforma.
En contraste, a composición mineral do granito confírelle unha extraordinaria resistencia á corrosión. O seu compoñente principal, o cuarzo (SiO₂), ten propiedades químicas extremadamente estables e apenas reacciona con ácidos e bases comúns. Minerais como o feldespato tamén son inertes en ambientes químicos xerais. Un gran número de experimentos demostraron que no mesmo ambiente químico simulado de detección de semicondutores, a resistencia á corrosión química do granito é máis de 15 veces maior que a do ferro fundido. Isto significa que o uso de plataformas de granito pode reducir significativamente a frecuencia e o custo do mantemento dos equipos causados pola corrosión, prolongar a vida útil dos equipos e garantir a estabilidade a longo prazo da precisión da detección.
Estabilidade ultraalta, que cumpre os requisitos de precisión de detección a nivel nanométrico
As probas de semicondutores teñen uns requisitos extremadamente altos para a estabilidade da plataforma e necesitan medir con precisión as características do chip a nanoescala. O coeficiente de expansión térmica do ferro fundido é relativamente alto, aproximadamente 10-12 ×10⁻⁶/℃. A calor xerada polo funcionamento do equipo de detección ou a flutuación da temperatura ambiente provocará unha expansión e contracción térmica significativas da plataforma de ferro fundido, o que resultará nunha desviación posicional entre a sonda de detección e o chip e afectará á precisión da medición.
O coeficiente de expansión térmica do granito é só de 0,6-5 × 10⁻⁶/℃, o que é unha fracción ou incluso menor que o do ferro fundido. A súa estrutura é densa. A tensión interna eliminouse basicamente mediante o envellecemento natural a longo prazo e vese minimamente afectada polos cambios de temperatura. Ademais, o granito ten unha forte rixidez, cunha dureza de 2 a 3 veces maior que a do ferro fundido (equivalente a HRC > 51), que pode resistir eficazmente os impactos e vibracións externas e manter a planitude e rectitude da plataforma. Por exemplo, na detección de circuítos de chips de alta precisión, a plataforma de granito pode controlar o erro de planitude dentro de ±0,5 μm/m, garantindo que o equipo de detección aínda poida lograr unha detección de precisión a nanoescala en entornos complexos.
Excelente propiedade antimagnética, creando un ambiente de detección puro
Os compoñentes electrónicos e os sensores dos equipos de proba de semicondutores son extremadamente sensibles ás interferencias electromagnéticas. O ferro fundido ten un certo grao de magnetismo. Nun ambiente electromagnético, xerará un campo magnético inducido, que interferirá cos sinais electromagnéticos do equipo de detección, o que provocará distorsión do sinal e datos de detección anormais.
O granito, pola súa banda, é un material antimagnético e apenas se polariza con campos magnéticos externos. Os electróns internos existen en pares dentro das ligazóns químicas, e a estrutura é estable e non se ve afectada por forzas electromagnéticas externas. Nun ambiente de campo magnético forte de 10 mT, a intensidade do campo magnético inducido na superficie do granito é inferior a 0,001 mT, mentres que na superficie do ferro fundido é superior a 8 mT. Esta característica permite que a plataforma de granito cree un ambiente electromagnético puro para o equipo de detección, especialmente axeitado para escenarios con requisitos estritos de ruído electromagnético, como a detección de chips cuánticos e a detección de circuítos analóxicos de alta precisión, mellorando eficazmente a fiabilidade e a consistencia dos resultados da detección.
Na construción de plataformas de probas de semicondutores, o granito superou amplamente os materiais de ferro fundido debido ás súas importantes vantaxes, como a resistencia á corrosión, a estabilidade e o antimagnetismo. A medida que a tecnoloxía dos semicondutores avanza cara a unha maior precisión, o granito desempeñará un papel cada vez máis crucial para garantir o rendemento dos equipos de probas e promover o progreso da industria dos semicondutores.
Data de publicación: 15 de maio de 2025