अर्धचालक परीक्षण प्लेटफार्म: कच्चा लोहा सामग्री की तुलना में ग्रेनाइट का उपयोग करने के सापेक्ष लाभ क्या हैं?

सेमीकंडक्टर परीक्षण के क्षेत्र में, परीक्षण प्लेटफ़ॉर्म की सामग्री का चयन परीक्षण सटीकता और उपकरण स्थिरता में निर्णायक भूमिका निभाता है। पारंपरिक कच्चा लोहा सामग्री की तुलना में, ग्रेनाइट अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण सेमीकंडक्टर परीक्षण प्लेटफ़ॉर्म के लिए आदर्श विकल्प बन रहा है।
उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है
अर्धचालक परीक्षण प्रक्रिया के दौरान, विभिन्न रासायनिक अभिकर्मक अक्सर शामिल होते हैं, जैसे कि फोटोरेसिस्ट विकास के लिए उपयोग किया जाने वाला पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) घोल, और नक़्क़ाशी प्रक्रिया में हाइड्रोफ़्लोरिक एसिड (HF) और नाइट्रिक एसिड (HNO₃) जैसे अत्यधिक संक्षारक पदार्थ। कच्चा लोहा मुख्य रूप से लौह तत्वों से बना होता है। ऐसे रासायनिक वातावरण में, ऑक्सीकरण-कमी अभिक्रियाएँ होने की अत्यधिक संभावना होती है। लोहे के परमाणु इलेक्ट्रॉन खो देते हैं और घोल में अम्लीय पदार्थों के साथ विस्थापन अभिक्रियाओं से गुजरते हैं, जिससे सतह का तेजी से क्षरण होता है, जंग और अवसाद बनते हैं, और प्लेटफ़ॉर्म की समतलता और आयामी सटीकता को नुकसान पहुँचता है।

इसके विपरीत, ग्रेनाइट की खनिज संरचना इसे असाधारण संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है। इसका मुख्य घटक, क्वार्ट्ज (SiO₂), अत्यंत स्थिर रासायनिक गुण रखता है और आम अम्लों और क्षारों के साथ शायद ही प्रतिक्रिया करता है। फेल्डस्पार जैसे खनिज भी सामान्य रासायनिक वातावरण में निष्क्रिय होते हैं। बड़ी संख्या में प्रयोगों से पता चला है कि एक ही नकली अर्धचालक पहचान रासायनिक वातावरण में, ग्रेनाइट का रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध कच्चा लोहा की तुलना में 15 गुना अधिक है। इसका मतलब यह है कि ग्रेनाइट प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करने से संक्षारण के कारण उपकरण रखरखाव की आवृत्ति और लागत में काफी कमी आ सकती है, उपकरण की सेवा जीवन का विस्तार हो सकता है, और पता लगाने की सटीकता की दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित हो सकती है।
अल्ट्रा-उच्च स्थिरता, नैनोमीटर-स्तर का पता लगाने की सटीकता की आवश्यकताओं को पूरा करना
सेमीकंडक्टर परीक्षण में प्लेटफ़ॉर्म की स्थिरता के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताएं होती हैं और नैनोस्केल पर चिप की विशेषताओं को सटीक रूप से मापने की आवश्यकता होती है। कच्चा लोहा के थर्मल विस्तार का गुणांक अपेक्षाकृत अधिक है, लगभग 10-12 × 10⁻⁶ / ℃। डिटेक्शन उपकरण के संचालन या परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव से उत्पन्न गर्मी से कच्चा लोहा प्लेटफ़ॉर्म का महत्वपूर्ण थर्मल विस्तार और संकुचन होगा, जिसके परिणामस्वरूप डिटेक्शन जांच और चिप के बीच एक स्थितिगत विचलन होगा और माप सटीकता को प्रभावित करेगा।

ग्रेनाइट का ऊष्मीय विस्तार गुणांक केवल 0.6-5×10⁻⁶/℃ है, जो कि कच्चे लोहे के गुणांक का एक अंश या उससे भी कम है। इसकी संरचना सघन है। आंतरिक तनाव मूल रूप से दीर्घकालिक प्राकृतिक उम्र बढ़ने के माध्यम से समाप्त हो गया है और तापमान परिवर्तनों से न्यूनतम रूप से प्रभावित होता है। इसके अलावा, ग्रेनाइट में मजबूत कठोरता होती है, जिसकी कठोरता कच्चे लोहे की तुलना में 2 से 3 गुना अधिक होती है (HRC > 51 के बराबर), जो प्रभावी रूप से बाहरी प्रभावों और कंपन का विरोध कर सकती है और प्लेटफ़ॉर्म की समतलता और सीधापन बनाए रख सकती है। उदाहरण के लिए, उच्च परिशुद्धता चिप सर्किट का पता लगाने में, ग्रेनाइट प्लेटफ़ॉर्म ± 0.5μm/m के भीतर समतलता त्रुटि को नियंत्रित कर सकता है, यह सुनिश्चित करता है कि पता लगाने वाले उपकरण अभी भी जटिल वातावरण में नैनोस्केल परिशुद्धता का पता लगा सकते हैं।
उत्कृष्ट चुंबकीय विरोधी गुण, एक शुद्ध पहचान वातावरण का निर्माण
अर्धचालक परीक्षण उपकरणों में इलेक्ट्रॉनिक घटक और सेंसर विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति बेहद संवेदनशील होते हैं। कच्चा लोहा में एक निश्चित मात्रा में चुंबकत्व होता है। विद्युत चुम्बकीय वातावरण में, यह एक प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगा, जो पता लगाने वाले उपकरणों के विद्युत चुम्बकीय संकेतों में हस्तक्षेप करेगा, जिसके परिणामस्वरूप संकेत विरूपण और असामान्य पहचान डेटा होगा।

दूसरी ओर, ग्रेनाइट एक एंटीमैग्नेटिक पदार्थ है और बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा शायद ही ध्रुवीकृत होता है। आंतरिक इलेक्ट्रॉन रासायनिक बंधों के भीतर जोड़े में मौजूद होते हैं, और संरचना स्थिर होती है, बाहरी विद्युत चुम्बकीय बलों से प्रभावित नहीं होती है। 10mT के एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के वातावरण में, ग्रेनाइट की सतह पर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता 0.001mT से कम होती है, जबकि कच्चा लोहा की सतह पर यह 8mT से अधिक होती है। यह विशेषता ग्रेनाइट प्लेटफ़ॉर्म को डिटेक्शन उपकरण के लिए एक शुद्ध विद्युत चुम्बकीय वातावरण बनाने में सक्षम बनाती है, विशेष रूप से क्वांटम चिप डिटेक्शन और उच्च-सटीक एनालॉग सर्किट डिटेक्शन जैसे विद्युत चुम्बकीय शोर के लिए सख्त आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है, जो डिटेक्शन परिणामों की विश्वसनीयता और स्थिरता को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है।

सेमीकंडक्टर परीक्षण प्लेटफ़ॉर्म के निर्माण में, ग्रेनाइट ने संक्षारण प्रतिरोध, स्थिरता और चुंबकत्व-विरोधी जैसे महत्वपूर्ण लाभों के कारण कच्चा लोहा सामग्री को व्यापक रूप से पीछे छोड़ दिया है। जैसे-जैसे सेमीकंडक्टर तकनीक उच्च परिशुद्धता की ओर आगे बढ़ती है, ग्रेनाइट परीक्षण उपकरणों के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने और सेमीकंडक्टर उद्योग की प्रगति को बढ़ावा देने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।