Na área de testes de semicondutores, a seleção do material da plataforma de teste desempenha um papel decisivo na precisão do teste e na estabilidade do equipamento. Comparado aos materiais tradicionais de ferro fundido, o granito está se tornando a escolha ideal para plataformas de teste de semicondutores devido ao seu excelente desempenho.
Excelente resistência à corrosão garante operação estável a longo prazo
Durante o processo de teste de semicondutores, diversos reagentes químicos são frequentemente utilizados, como a solução de hidróxido de potássio (KOH) usada para o desenvolvimento de fotorresiste, e substâncias altamente corrosivas como ácido fluorídrico (HF) e ácido nítrico (HNO₃) no processo de corrosão. O ferro fundido é composto principalmente por elementos de ferro. Em tal ambiente químico, reações de oxidação-redução são altamente prováveis de ocorrer. Átomos de ferro perdem elétrons e sofrem reações de deslocamento com substâncias ácidas na solução, causando corrosão rápida da superfície, formando ferrugem e depressões, e prejudicando a planura e a precisão dimensional da plataforma.
Em contraste, a composição mineral do granito confere-lhe uma extraordinária resistência à corrosão. O seu principal componente, o quartzo (SiO₂), possui propriedades químicas extremamente estáveis e dificilmente reage com ácidos e bases comuns. Minerais como o feldspato também são inertes em ambientes químicos gerais. Um grande número de experimentos demonstrou que, no mesmo ambiente químico simulado para detecção de semicondutores, a resistência à corrosão química do granito é mais de 15 vezes superior à do ferro fundido. Isso significa que a utilização de plataformas de granito pode reduzir significativamente a frequência e o custo da manutenção do equipamento causada pela corrosão, prolongar a vida útil do equipamento e garantir a estabilidade da precisão da detecção a longo prazo.
Estabilidade ultra-alta, atendendo aos requisitos de precisão de detecção em nível nanométrico
Os testes de semicondutores exigem requisitos extremamente elevados de estabilidade da plataforma e precisam medir com precisão as características do chip em nanoescala. O coeficiente de expansão térmica do ferro fundido é relativamente alto, aproximadamente 10-12 ×10⁻⁶/°C. O calor gerado pela operação do equipamento de detecção ou pela flutuação da temperatura ambiente causará expansão e contração térmica significativas da plataforma de ferro fundido, resultando em um desvio posicional entre a sonda de detecção e o chip, afetando a precisão da medição.
O coeficiente de expansão térmica do granito é de apenas 0,6-5×10⁻⁶/℃, uma fração ou até menor que o do ferro fundido. Sua estrutura é densa. O estresse interno foi basicamente eliminado pelo envelhecimento natural a longo prazo e é minimamente afetado por mudanças de temperatura. Além disso, o granito possui forte rigidez, com dureza 2 a 3 vezes maior que a do ferro fundido (equivalente a HRC > 51), o que pode resistir efetivamente a impactos e vibrações externas e manter a planura e a retidão da plataforma. Por exemplo, na detecção de circuitos de chip de alta precisão, a plataforma de granito pode controlar o erro de planura dentro de ±0,5μm/m, garantindo que o equipamento de detecção ainda possa alcançar a precisão de detecção em nanoescala em ambientes complexos.
Excelente propriedade antimagnética, criando um ambiente de detecção puro
Os componentes eletrônicos e sensores em equipamentos de teste de semicondutores são extremamente sensíveis à interferência eletromagnética. O ferro fundido possui um certo grau de magnetismo. Em um ambiente eletromagnético, ele gera um campo magnético induzido, que interfere nos sinais eletromagnéticos do equipamento de detecção, resultando em distorção do sinal e dados de detecção anormais.
O granito, por outro lado, é um material antimagnético e dificilmente polarizado por campos magnéticos externos. Os elétrons internos existem em pares dentro das ligações químicas, e a estrutura é estável, não afetada por forças eletromagnéticas externas. Em um ambiente de forte campo magnético de 10 mT, a intensidade do campo magnético induzido na superfície do granito é inferior a 0,001 mT, enquanto na superfície do ferro fundido chega a mais de 8 mT. Essa característica permite que a plataforma de granito crie um ambiente eletromagnético puro para o equipamento de detecção, especialmente adequado para cenários com requisitos rigorosos de ruído eletromagnético, como detecção de chips quânticos e detecção de circuitos analógicos de alta precisão, aumentando efetivamente a confiabilidade e a consistência dos resultados de detecção.
Na construção de plataformas de teste de semicondutores, o granito superou amplamente os materiais de ferro fundido devido às suas vantagens significativas, como resistência à corrosão, estabilidade e antimagnetismo. À medida que a tecnologia de semicondutores avança em direção a uma maior precisão, o granito desempenhará um papel cada vez mais crucial para garantir o desempenho dos equipamentos de teste e promover o progresso da indústria de semicondutores.
Data de publicação: 15 de maio de 2025