सेमीकंडक्टर चाचणीच्या क्षेत्रात, चाचणी प्लॅटफॉर्मच्या सामग्रीची निवड ही चाचणीची अचूकता आणि उपकरणांच्या स्थिरतेमध्ये निर्णायक भूमिका बजावते. पारंपरिक कास्ट आयर्न सामग्रीच्या तुलनेत, ग्रॅनाइट त्याच्या उत्कृष्ट कामगिरीमुळे सेमीकंडक्टर चाचणी प्लॅटफॉर्मसाठी एक आदर्श पर्याय बनत आहे.
उत्कृष्ट गंजरोधक क्षमता दीर्घकाळ स्थिर कार्यप्रणाली सुनिश्चित करते.
सेमीकंडक्टर चाचणी प्रक्रियेदरम्यान, अनेकदा विविध रासायनिक अभिकर्मकांचा वापर केला जातो, जसे की फोटोरेझिस्ट डेव्हलपमेंटसाठी वापरले जाणारे पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड (KOH) द्रावण, आणि एचिंग प्रक्रियेमध्ये हायड्रोफ्लोरिक ॲसिड (HF) व नायट्रिक ॲसिड (HNO₃) सारखे अत्यंत क्षरणकारी पदार्थ. कास्ट आयर्न मुख्यत्वे लोह मूलद्रव्यांपासून बनलेले असते. अशा रासायनिक वातावरणात, ऑक्सिडेशन-रिडक्शन अभिक्रिया होण्याची दाट शक्यता असते. लोखंडाचे अणू इलेक्ट्रॉन गमावतात आणि द्रावणातील आम्लधर्मी पदार्थांसोबत विस्थापन अभिक्रिया करतात, ज्यामुळे पृष्ठभागाचे वेगाने क्षरण होते, गंज आणि खड्डे तयार होतात, आणि प्लॅटफॉर्मच्या सपाटपणाला व आयामी अचूकतेला हानी पोहोचते.
याउलट, ग्रॅनाइटची खनिज रचना त्याला विलक्षण गंज-प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करते. त्याचा मुख्य घटक, क्वार्ट्ज (SiO₂), अत्यंत स्थिर रासायनिक गुणधर्म असलेला असून तो सामान्य आम्ल आणि क्षारांशी क्वचितच अभिक्रिया करतो. फेल्डस्पारसारखी खनिजे देखील सामान्य रासायनिक वातावरणात निष्क्रिय असतात. अनेक प्रयोगांनी हे दाखवून दिले आहे की, त्याच अनुकरणीय सेमीकंडक्टर तपासणीच्या रासायनिक वातावरणात, ग्रॅनाइटची रासायनिक गंज-प्रतिरोधकता कास्ट आयर्नपेक्षा १५ पटींपेक्षा जास्त आहे. याचा अर्थ असा की, ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म वापरल्याने गंजण्यामुळे होणाऱ्या उपकरणांच्या देखभालीची वारंवारता आणि खर्च लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकतो, उपकरणांचे सेवा आयुष्य वाढू शकते आणि तपासणीच्या अचूकतेची दीर्घकालीन स्थिरता सुनिश्चित करता येते.
अत्यंत उच्च स्थिरता, नॅनोमीटर-स्तरीय शोध अचूकतेच्या आवश्यकता पूर्ण करते.
सेमीकंडक्टर चाचणीसाठी प्लॅटफॉर्मच्या स्थिरतेची अत्यंत उच्च आवश्यकता असते आणि नॅनोस्केलवर चिपची वैशिष्ट्ये अचूकपणे मोजणे गरजेचे असते. कास्ट आयर्नचा औष्णिक प्रसरण गुणांक तुलनेने जास्त असतो, अंदाजे 10-12 ×10⁻⁶/℃. तपासणी उपकरणाच्या कार्यामुळे निर्माण होणारी उष्णता किंवा सभोवतालच्या तापमानातील चढउतारामुळे कास्ट आयर्न प्लॅटफॉर्ममध्ये लक्षणीय औष्णिक प्रसरण आणि आकुंचन होते, ज्यामुळे डिटेक्शन प्रोब आणि चिप यांच्या स्थितीत विचलन निर्माण होते आणि मोजमापाच्या अचूकतेवर परिणाम होतो.
ग्रॅनाइटचा औष्णिक प्रसरण गुणांक केवळ 0.6-5×10⁻⁶/℃ आहे, जो कास्ट आयर्नच्या तुलनेत नगण्य किंवा त्याहूनही कमी आहे. त्याची रचना घन असते. दीर्घकालीन नैसर्गिक वृद्धीमुळे अंतर्गत ताण मूलतः नाहीसा होतो आणि तापमानातील बदलांचा त्यावर कमीत कमी परिणाम होतो. याव्यतिरिक्त, ग्रॅनाइटमध्ये मजबूत दृढता असते, त्याची कठीणता कास्ट आयर्नपेक्षा २ ते ३ पट जास्त असते (HRC > 51 च्या समतुल्य), ज्यामुळे ते बाह्य आघात आणि कंपनांना प्रभावीपणे प्रतिकार करू शकते आणि प्लॅटफॉर्मचा सपाटपणा व सरळपणा टिकवून ठेवू शकते. उदाहरणार्थ, उच्च-सुस्पष्ट चिप सर्किट तपासणीमध्ये, ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म सपाटपणातील त्रुटी ±0.5μm/m च्या आत नियंत्रित करू शकतो, ज्यामुळे तपासणी उपकरण जटिल वातावरणातही नॅनोस्केल सुस्पष्ट तपासणी करू शकते.
उत्कृष्ट चुंबकीय-विरोधी गुणधर्म, ज्यामुळे शुद्ध तपासणी वातावरण निर्माण होते.
सेमीकंडक्टर चाचणी उपकरणांमधील इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि सेन्सर्स विद्युतचुंबकीय व्यत्ययासाठी अत्यंत संवेदनशील असतात. कास्ट आयर्नमध्ये विशिष्ट प्रमाणात चुंबकत्व असते. विद्युतचुंबकीय वातावरणात, ते एक प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करते, जे तपासणी उपकरणांच्या विद्युतचुंबकीय संकेतांमध्ये व्यत्यय आणते, ज्यामुळे संकेतांमध्ये विकृती येते आणि असामान्य तपासणी डेटा मिळतो.
दुसरीकडे, ग्रॅनाइट हा एक प्रतिचुंबकीय पदार्थ आहे आणि बाह्य चुंबकीय क्षेत्रांमुळे तो क्वचितच ध्रुवीकृत होतो. यातील अंतर्गत इलेक्ट्रॉन रासायनिक बंधांमध्ये जोड्यांमध्ये अस्तित्वात असतात आणि त्याची रचना स्थिर असते, त्यामुळे बाह्य विद्युतचुंबकीय शक्तींचा त्यावर परिणाम होत नाही. १०mT च्या तीव्र चुंबकीय क्षेत्राच्या वातावरणात, ग्रॅनाइटच्या पृष्ठभागावर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता ०.००१mT पेक्षा कमी असते, तर कास्ट आयर्नच्या पृष्ठभागावर ती ८mT पेक्षा जास्त असते. या वैशिष्ट्यामुळे ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म शोध उपकरणांसाठी एक शुद्ध विद्युतचुंबकीय वातावरण तयार करू शकतो, जे विशेषतः क्वांटम चिप शोध आणि उच्च-सुस्पष्टता ॲनालॉग सर्किट शोध यांसारख्या विद्युतचुंबकीय गोंगाटासाठी कठोर आवश्यकता असलेल्या परिस्थितींसाठी योग्य आहे, ज्यामुळे शोध परिणामांची विश्वसनीयता आणि सुसंगतता प्रभावीपणे वाढते.
सेमीकंडक्टर चाचणी प्लॅटफॉर्मच्या उभारणीत, ग्रॅनाइटने क्षरण-प्रतिरोध, स्थिरता आणि चुंबकत्व-विरोधी यांसारख्या महत्त्वपूर्ण फायद्यांमुळे कास्ट आयर्न सामग्रीला सर्वसमावेशकपणे मागे टाकले आहे. सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञान जसजसे अधिक अचूकतेकडे प्रगत होत जाईल, तसतसे चाचणी उपकरणांची कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यात आणि सेमीकंडक्टर उद्योगाच्या प्रगतीला चालना देण्यात ग्रॅनाइट अधिकाधिक महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावेल.
पोस्ट करण्याची वेळ: १५ मे २०२५