Na área de testes de semicondutores, a seleção do material da plataforma de testes desempenha um papel decisivo na precisão dos testes e na estabilidade do equipamento. Comparado com os materiais tradicionais de ferro fundido, o granito está se tornando a escolha ideal para plataformas de testes de semicondutores devido ao seu desempenho excepcional.
A excelente resistência à corrosão garante uma 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 fotorresistentes, e substâncias altamente corrosivas como o ácido fluorídrico (HF) e o ácido nítrico (HNO₃) no processo de corrosão. O ferro fundido é composto principalmente de ferro. Nesse ambiente químico, reações de oxidação-redução são altamente prováveis de ocorrer. Os átomos de ferro perdem elétrons e sofrem reações de deslocamento com as substâncias ácidas na solução, causando corrosão rápida da superfície, formação de ferrugem e depressões, além de comprometer a planicidade e a precisão dimensional da plataforma.
Em contraste, a composição mineral do granito confere-lhe uma extraordinária resistência à corrosão. Seu principal componente, o quartzo (SiO₂), possui propriedades químicas extremamente estáveis e praticamente não reage com ácidos e bases comuns. Minerais como o feldspato também são inertes em ambientes químicos gerais. Numerosos experimentos demonstraram 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 de equipamentos causada pela corrosão, prolongar a vida útil dos equipamentos e garantir a estabilidade da precisão da detecção a longo prazo.
Ultraestabilidade, atendendo aos requisitos de precisão de detecção em nível nanométrico.
Os testes de semicondutores exigem altíssima estabilidade da plataforma e a medição precisa das 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 causa expansão e contração térmica significativas na plataforma de ferro fundido, resultando em um desvio posicional entre a sonda de detecção e o chip, o que afeta a precisão da medição.
O coeficiente de expansão térmica do granito é de apenas 0,6-5×10⁻⁶/°C, uma fração ou até menor que o do ferro fundido. Sua estrutura é densa. A tensão interna é praticamente eliminada pelo envelhecimento natural a longo prazo e é minimamente afetada por variações de temperatura. Além disso, o granito possui alta rigidez, com dureza de 2 a 3 vezes maior que a do ferro fundido (equivalente a HRC > 51), o que lhe permite resistir eficazmente a impactos e vibrações externas, mantendo a planicidade e a retidão da plataforma. Por exemplo, na detecção de circuitos de chips de alta precisão, a plataforma de granito permite controlar o erro de planicidade em ±0,5 μm/m, garantindo que o equipamento de detecção ainda possa alcançar precisão nanométrica 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 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 é polarizado por campos magnéticos externos. Os elétrons internos existem em pares dentro das ligações químicas, e a estrutura é estável, não sendo afetada por forças eletromagnéticas externas. Em um ambiente de campo magnético forte de 10 mT, a intensidade do campo magnético induzido na superfície do granito é inferior a 0,001 mT, enquanto que 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, sendo especialmente adequada 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 da detecção.
Na construção de plataformas de teste de semicondutores, o granito superou amplamente o 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 impulsionar o progresso da indústria de semicondutores.
Data da publicação: 15 de maio de 2025