Dans le domaine des tests de semi-conducteurs, le choix du matériau de la plateforme joue un rôle déterminant dans la précision des tests et la stabilité de l'équipement. Comparé aux matériaux traditionnels en fonte, le granit s'impose comme le choix idéal pour les plateformes de test de semi-conducteurs grâce à ses performances exceptionnelles.
Une résistance exceptionnelle à la corrosion garantit un fonctionnement stable à long terme
Lors du processus de test des semi-conducteurs, divers réactifs chimiques sont souvent utilisés, comme la solution d'hydroxyde de potassium (KOH) utilisée pour le développement de la résine photosensible, et des substances hautement corrosives comme l'acide fluorhydrique (HF) et l'acide nitrique (HNO₃) utilisées lors de la gravure. La fonte est principalement composée d'éléments ferreux. Dans un tel environnement chimique, des réactions d'oxydoréduction sont très probables. Les atomes de fer perdent des électrons et subissent des réactions de déplacement avec les substances acides présentes dans la solution, ce qui provoque une corrosion rapide de la surface, la formation de rouille et de dépressions, et nuit à la planéité et à la précision dimensionnelle de la plateforme.
En revanche, la composition minérale du granit lui confère une résistance exceptionnelle à la corrosion. Son principal composant, le quartz (SiO₂), possède des propriétés chimiques extrêmement stables et réagit difficilement avec les acides et les bases courants. Les minéraux comme le feldspath sont également inertes dans les environnements chimiques courants. De nombreuses expériences ont montré que, dans le même environnement chimique simulé de détection de semi-conducteurs, la résistance à la corrosion chimique du granit est plus de 15 fois supérieure à celle de la fonte. Cela signifie que l'utilisation de plateformes en granit peut réduire considérablement la fréquence et le coût de maintenance des équipements causés par la corrosion, prolonger leur durée de vie et garantir la stabilité à long terme de la précision de détection.
Stabilité ultra-élevée, répondant aux exigences de précision de détection au niveau nanométrique
Les tests de semi-conducteurs exigent des exigences extrêmement élevées en matière de stabilité de la plateforme et nécessitent une mesure précise des caractéristiques de la puce à l'échelle nanométrique. Le coefficient de dilatation thermique de la fonte est relativement élevé, environ 10-12 × 10⁻⁶/℃. La chaleur générée par le fonctionnement de l'équipement de détection ou les fluctuations de la température ambiante provoquent une dilatation et une contraction thermiques importantes de la plateforme en fonte, ce qui entraîne un écart de position entre la sonde de détection et la puce et affecte la précision des mesures.
Le coefficient de dilatation thermique du granit n'est que de 0,6-5×10⁻⁶/℃, soit une fraction, voire moins, de celui de la fonte. Sa structure est dense. Les contraintes internes ont été pratiquement éliminées grâce au vieillissement naturel à long terme et sont peu affectées par les variations de température. De plus, le granit présente une grande rigidité, avec une dureté 2 à 3 fois supérieure à celle de la fonte (équivalente à un HRC > 51), ce qui lui permet de résister efficacement aux chocs et vibrations externes et de maintenir la planéité et la rectitude de la plateforme. Par exemple, pour la détection de circuits imprimés de haute précision, la plateforme en granit permet de contrôler l'erreur de planéité à ±0,5 μm/m, garantissant ainsi une détection de précision nanométrique dans des environnements complexes.
Propriété antimagnétique exceptionnelle, créant un environnement de détection pur
Les composants électroniques et les capteurs des équipements de test de semi-conducteurs sont extrêmement sensibles aux interférences électromagnétiques. La fonte possède un certain magnétisme. Dans un environnement électromagnétique, elle génère un champ magnétique induit qui interfère avec les signaux électromagnétiques de l'équipement de détection, entraînant une distorsion du signal et des données de détection anormales.
Le granit, quant à lui, est un matériau amagnétique et est peu polarisé par les champs magnétiques externes. Les électrons internes cohabitent par paires au sein des liaisons chimiques, et la structure est stable, insensible aux forces électromagnétiques externes. Dans un environnement de champ magnétique intense de 10 mT, l'intensité du champ magnétique induit à la surface du granit est inférieure à 0,001 mT, tandis qu'elle peut dépasser 8 mT à la surface de la fonte. Cette caractéristique permet à la plateforme en granit de créer un environnement électromagnétique pur pour les équipements de détection, particulièrement adapté aux scénarios exigeant des exigences strictes en matière de bruit électromagnétique, comme la détection par puces quantiques et la détection par circuits analogiques de haute précision, améliorant ainsi la fiabilité et la cohérence des résultats de détection.
Dans la construction de plateformes de test de semi-conducteurs, le granit a largement surpassé la fonte grâce à ses atouts majeurs, tels que la résistance à la corrosion, la stabilité et l'antimagnétisme. À mesure que la technologie des semi-conducteurs progresse vers une précision accrue, le granit jouera un rôle de plus en plus crucial pour garantir la performance des équipements de test et favoriser le développement de l'industrie des semi-conducteurs.
Date de publication : 15 mai 2025