En el ámbito de las pruebas de semiconductores, la selección del material de la plataforma de prueba resulta decisiva para la precisión de las pruebas y la estabilidad del equipo. En comparación con los materiales tradicionales de hierro fundido, el granito se está convirtiendo en la opción ideal para las plataformas de prueba de semiconductores debido a su excelente rendimiento.
Su excepcional resistencia a la corrosión garantiza un funcionamiento estable a largo plazo.
Durante el proceso de prueba de semiconductores, se suelen emplear diversos reactivos químicos, como la solución de hidróxido de potasio (KOH) utilizada para el revelado de la fotorresina, y sustancias altamente corrosivas como el ácido fluorhídrico (HF) y el ácido nítrico (HNO₃) en el proceso de grabado. El hierro fundido se compone principalmente de hierro. En este entorno químico, es muy probable que se produzcan reacciones de oxidación-reducción. Los átomos de hierro pierden electrones y sufren reacciones de desplazamiento con las sustancias ácidas de la solución, lo que provoca una rápida corrosión de la superficie, la formación de óxido y depresiones, y daña la planitud y la precisión dimensional de la plataforma.
En contraste, la composición mineral del granito le confiere una extraordinaria resistencia a la corrosión. Su componente principal, el cuarzo (SiO₂), posee propiedades químicas extremadamente estables y apenas reacciona con ácidos y bases comunes. Minerales como el feldespato también son inertes en entornos químicos generales. Numerosos experimentos han demostrado que, en el mismo entorno químico simulado para la detección de semiconductores, la resistencia a la corrosión química del granito es más de 15 veces superior a la del hierro fundido. Esto significa que el uso de plataformas de granito puede reducir significativamente la frecuencia y el costo del mantenimiento de los equipos causado por la corrosión, prolongar su vida útil y garantizar la estabilidad a largo plazo de la precisión de detección.
Ultra alta estabilidad, que cumple con los requisitos de precisión de detección a nivel nanométrico.
Las pruebas de semiconductores exigen una estabilidad extrema de la plataforma y requieren la medición precisa de las características del chip a nanoescala. El coeficiente de dilatación térmica del hierro fundido es relativamente alto, aproximadamente 10⁻¹² × 10⁻⁶/°C. El calor generado por el funcionamiento del equipo de detección o la fluctuación de la temperatura ambiente provoca una dilatación y contracción térmica significativas en la plataforma de hierro fundido, lo que genera una desviación posicional entre la sonda de detección y el chip y afecta la precisión de la medición.
El coeficiente de dilatación térmica del granito es de tan solo 0,6-5 × 10⁻⁶/°C, una fracción o incluso inferior al del hierro fundido. Su estructura es densa. La tensión interna se elimina prácticamente gracias al envejecimiento natural a largo plazo y se ve mínimamente afectada por los cambios de temperatura. Además, el granito posee una gran rigidez, con una dureza de 2 a 3 veces superior a la del hierro fundido (equivalente a HRC > 51), lo que le permite resistir eficazmente impactos y vibraciones externas, manteniendo la planitud y rectitud de la plataforma. Por ejemplo, en la detección de circuitos integrados de alta precisión, la plataforma de granito permite controlar el error de planitud dentro de ±0,5 μm/m, garantizando que el equipo de detección mantenga una precisión nanométrica incluso en entornos complejos.
Propiedades antimagnéticas excepcionales que crean un entorno de detección puro.
Los componentes electrónicos y sensores de los equipos de prueba de semiconductores son extremadamente sensibles a las interferencias electromagnéticas. El hierro fundido posee cierto grado de magnetismo. En un entorno electromagnético, genera un campo magnético inducido que interfiere con las señales electromagnéticas del equipo de detección, provocando distorsión de la señal y datos de detección anómalos.
El granito, por otro lado, es un material antimagnético y apenas se polariza ante campos magnéticos externos. Sus electrones internos se encuentran agrupados en pares dentro de los enlaces químicos, y su estructura es estable, sin verse afectada por fuerzas electromagnéticas externas. En un entorno de campo magnético intenso de 10 mT, la intensidad del campo magnético inducido en la superficie del granito es inferior a 0,001 mT, mientras que en la superficie del hierro fundido supera los 8 mT. Esta característica permite que la plataforma de granito cree un entorno electromagnético puro para los equipos de detección, lo que resulta especialmente adecuado para escenarios con estrictos requisitos de ruido electromagnético, como la detección de chips cuánticos y la detección de circuitos analógicos de alta precisión, mejorando así la fiabilidad y la consistencia de los resultados de detección.
En la construcción de plataformas de prueba de semiconductores, el granito ha superado ampliamente a los materiales de hierro fundido gracias a sus importantes ventajas, como la resistencia a la corrosión, la estabilidad y el antimagnetismo. A medida que la tecnología de semiconductores avanza hacia una mayor precisión, el granito desempeñará un papel cada vez más crucial para garantizar el rendimiento de los equipos de prueba e impulsar el progreso de la industria de semiconductores.
Fecha de publicación: 15 de mayo de 2025