Yarı iletken testleri alanında, test platformunun malzeme seçimi, test doğruluğu ve ekipman stabilitesi açısından belirleyici bir rol oynar. Geleneksel dökme demir malzemelerle karşılaştırıldığında, granit, üstün performansı nedeniyle yarı iletken test platformları için ideal bir seçim haline gelmektedir.
Üstün korozyon direnci, uzun vadeli istikrarlı çalışma sağlar.
Yarı iletken test sürecinde, fotorezist geliştirme için kullanılan potasyum hidroksit (KOH) çözeltisi ve aşındırma işleminde kullanılan hidroflorik asit (HF) ve nitrik asit (HNO₃) gibi oldukça aşındırıcı maddeler de dahil olmak üzere çeşitli kimyasal reaktifler sıklıkla kullanılır. Dökme demir esas olarak demir elementlerinden oluşur. Bu tür bir kimyasal ortamda, oksidasyon-indirgeme reaksiyonlarının meydana gelme olasılığı çok yüksektir. Demir atomları elektron kaybeder ve çözeltideki asidik maddelerle yer değiştirme reaksiyonlarına girerek yüzeyin hızla aşınmasına, pas ve çukurların oluşmasına ve platformun düzlüğünün ve boyutsal doğruluğunun bozulmasına neden olur.
Buna karşılık, granitin mineral bileşimi ona olağanüstü korozyon direnci kazandırır. Ana bileşeni olan kuvars (SiO₂), son derece kararlı kimyasal özelliklere sahiptir ve yaygın asitler ve bazlarla neredeyse hiç reaksiyona girmez. Feldspat 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 platformların kullanılmasının korozyondan kaynaklanan ekipman bakımının sıklığını ve maliyetini önemli ölçüde azaltabileceği, ekipmanın hizmet ömrünü uzatabileceği ve algılama doğruluğunun uzun vadeli istikrarını sağlayabileceği anlamına gelir.
Ultra yüksek kararlılık, nanometre düzeyinde algılama doğruluğu gereksinimlerini karşılar.
Yarı iletken testleri, platformun kararlılığı için son derece yüksek gereksinimlere sahiptir ve çipin özelliklerini nano ölçekte hassas bir şekilde ölçmeyi gerektirir. Dökme demirin termal genleşme katsayısı nispeten yüksektir, yaklaşık 10-12 ×10⁻⁶/℃. Algılama ekipmanının çalışmasıyla üretilen ısı veya ortam sıcaklığındaki dalgalanmalar, dökme demir platformun önemli ölçüde termal genleşmesine ve büzülmesine neden olarak, algılama probu ile çip arasında konum sapmasına yol açar ve ölçüm doğruluğunu etkiler.
Granitin termal genleşme katsayısı sadece 0,6-5×10⁻⁶/℃ olup, dökme demirinkinden çok daha düşüktür. Yapısı yoğundur. Uzun süreli doğal yaşlanma ile iç gerilimler büyük ölçüde ortadan kalkmıştır ve sıcaklık değişimlerinden minimum düzeyde etkilenir. Ayrıca, granit güçlü bir rijitliğe sahiptir ve sertliği dökme demirinkinden 2 ila 3 kat daha yüksektir (HRC > 51'e eşdeğer), bu da dış darbelere ve titreşimlere etkili bir şekilde direnç göstermesini ve platformun düzlüğünü ve doğruluğunu korumasını sağlar. Örneğin, yüksek hassasiyetli çip devre tespitinde, granit platform düzlük hatasını ±0,5 μm/m içinde kontrol edebilir ve böylece tespit ekipmanının karmaşık ortamlarda bile nano ölçekli hassasiyette tespit yapabilmesini sağlar.
Üstün manyetik olmayan özelliği sayesinde saf bir algılama ortamı yaratır.
Yarı iletken test ekipmanlarındaki elektronik bileşenler ve sensörler, elektromanyetik girişime karşı son derece hassastır. Dökme demir belirli bir derecede manyetizmaya sahiptir. Elektromanyetik bir ortamda, indüklenmiş bir manyetik alan oluşturur ve bu alan, algılama ekipmanının elektromanyetik sinyallerine müdahale ederek sinyal bozulmasına ve anormal algılama verilerine neden olur.
Granit ise manyetik olmayan bir malzemedir ve dış manyetik alanlar tarafından neredeyse hiç polarize edilmez. İç elektronlar kimyasal bağlar içinde çiftler halinde bulunur ve yapısı stabildir, dış elektromanyetik kuvvetlerden etkilenmez. 10 mT'lik güçlü bir manyetik alan ortamında, granit yüzeyinde oluşan manyetik alan şiddeti 0,001 mT'den az iken, dökme demir yüzeyinde bu değer 8 mT'den fazladır. Bu özellik, granit platformunun algılama ekipmanı için saf bir elektromanyetik ortam oluşturmasını sağlar; özellikle kuantum çip algılama ve yüksek hassasiyetli analog devre algılama gibi elektromanyetik gürültü için katı gereksinimleri olan senaryolar için uygundur ve algılama sonuçlarının güvenilirliğini ve tutarlılığını etkili bir şekilde artırır.
Yarı iletken test platformlarının yapımında, granit, korozyon direnci, kararlılık ve manyetik olmama gibi önemli avantajları sayesinde dökme demir malzemeleri açık ara 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.
Yayın tarihi: 15 Mayıs 2025