Yarı iletken test alanında, test platformunun malzeme seçimi, test doğruluğu ve ekipman stabilitesi üzerinde belirleyici bir rol oynar. Geleneksel dökme demir malzemelerle karşılaştırıldığında, granit, üstün performansı sayesinde yarı iletken test platformları için ideal bir seçim haline gelmektedir.
Üstün korozyon direnci uzun vadeli istikrarlı çalışmayı garanti eder
Yarı iletken test sürecinde, fotorezist geliştirmede kullanılan potasyum hidroksit (KOH) çözeltisi ve aşındırma işleminde hidroflorik asit (HF) ve nitrik asit (HNO₃) gibi oldukça aşındırıcı maddeler gibi çeşitli kimyasal reaktifler sıklıkla kullanılır. Dökme demir esas olarak demir elementlerinden oluşur. Böyle bir kimyasal ortamda, oksidasyon-redüksiyon reaksiyonlarının meydana gelme olasılığı yüksektir. Demir atomları elektron kaybeder ve çözeltideki asidik maddelerle yer değiştirme reaksiyonlarına girerek yüzeyin hızla aşınmasına, pas ve çöküntüler oluşmasına ve platformun düzlüğüne ve boyut doğruluğuna zarar verir.
Buna karşılık, granitin mineral bileşimi ona olağanüstü bir korozyon direnci kazandırır. Ana bileşeni olan kuvars (SiO₂), son derece kararlı kimyasal özelliklere sahiptir ve yaygın asit ve bazlarla neredeyse hiç reaksiyona girmez. Feldispat gibi mineraller de genel kimyasal ortamlarda inerttir. Çok sayıda deney, aynı simüle edilmiş yarı iletken algılama kimyasal ortamında, granitin kimyasal korozyon direncinin dökme demirden 15 kat daha yüksek olduğunu göstermiştir. Bu, granit platformlarının kullanımının korozyondan kaynaklanan ekipman bakım sıklığını ve maliyetini önemli ölçüde azaltabileceği, ekipmanın kullanım ömrünü uzatabileceği ve algılama doğruluğunun uzun vadeli istikrarını sağlayabileceği anlamına gelir.
Nanometre düzeyinde algılama doğruluğu gereksinimlerini karşılayan ultra yüksek kararlılık
Yarı iletken testleri, platformun kararlılığı açısından son derece yüksek gereksinimlere sahiptir ve çipin özelliklerinin nanometre ölçeğinde hassas bir şekilde ölçülmesini gerektirir. Dökme demirin termal genleşme katsayısı nispeten yüksektir, yaklaşık 10-12 ×10⁻⁶/℃'dir. Algılama ekipmanının çalışması veya ortam sıcaklığındaki dalgalanmalar, dökme demir platformunda önemli termal genleşme ve büzülmeye neden olarak algılama probu ile çip arasında konumsal bir sapmaya ve ölçüm doğruluğunu etkilemesine yol açar.
Granitin termal genleşme katsayısı yalnızca 0,6-5×10⁻⁶/℃'dir; bu değer, dökme demirinkinden çok daha azdır. Yapısı yoğundur. İçsel stres, uzun süreli doğal yaşlanma sayesinde temel olarak ortadan kaldırılmış ve sıcaklık değişimlerinden minimum düzeyde etkilenmiştir. Ayrıca granit, dökme demirinkinden 2 ila 3 kat daha yüksek bir sertliğe (HRC > 51'e eşdeğer) sahip güçlü bir rijitliğe sahiptir; bu da dış darbelere ve titreşimlere etkili bir şekilde direnç gösterebilir ve platformun düzlüğünü ve doğrusallığını koruyabilir. Örneğin, yüksek hassasiyetli çip devresi tespitinde, granit platform düzlük hatasını ±0,5 μm/m içinde kontrol edebilir ve bu sayede tespit ekipmanının karmaşık ortamlarda bile nanoskalada hassas tespit yapabilmesini sağlar.
Üstün anti-manyetik özellik, saf bir algılama ortamı yaratır
Yarı iletken test ekipmanlarındaki elektronik bileşenler ve sensörler, elektromanyetik girişime karşı son derece hassastır. Dökme demir belirli bir manyetizma derecesine sahiptir. Elektromanyetik bir ortamda, algılama ekipmanının elektromanyetik sinyallerini etkileyen indüklenmiş bir manyetik alan oluşturur ve bu da sinyal bozulmasına ve anormal algılama verilerine neden olur.
Granit ise antimanyetik bir malzemedir ve dış manyetik alanlar tarafından neredeyse hiç polarize edilmez. İç elektronlar kimyasal bağlar içinde çiftler halinde bulunur ve yapı kararlıdır, dış elektromanyetik kuvvetlerden etkilenmez. 10 mT'lik güçlü bir manyetik alan ortamında, granit yüzeyindeki indüklenen manyetik alan yoğunluğu 0,001 mT'den azken, dökme demir yüzeyindeki indüklenen manyetik alan yoğunluğu 8 mT'ye kadar çıkabilir. Bu özellik, granit platformunun, özellikle kuantum çip algılama ve yüksek hassasiyetli analog devre algılama gibi elektromanyetik gürültü için katı gereksinimlerin olduğu senaryolar için uygun olan, algılama ekipmanı için saf bir elektromanyetik ortam oluşturmasını sağlayarak algılama sonuçlarının güvenilirliğini ve tutarlılığını etkili bir şekilde artırır.
Yarı iletken test platformlarının yapımında granit, korozyon direnci, kararlılık ve anti-manyetizma gibi önemli avantajları sayesinde dökme demir malzemeleri önemli ölçüde geride bırakmıştır. Yarı iletken teknolojisi daha yüksek hassasiyete doğru ilerledikçe, granit, test ekipmanlarının performansını sağlamada ve yarı iletken endüstrisinin ilerlemesini desteklemede giderek daha önemli bir rol oynayacaktır.
Gönderim zamanı: 15 Mayıs 2025