Yarımkeçirici sınaq sahəsində sınaq platformasının material seçimi sınaq dəqiqliyində və avadanlığın sabitliyində həlledici rol oynayır. Ənənəvi çuqun materialları ilə müqayisədə qranit üstün performansına görə yarımkeçirici sınaq platformaları üçün ideal seçimə çevrilir.
Görkəmli korroziyaya davamlılıq uzunmüddətli sabit işləməyi təmin edir
Yarımkeçirici sınaq prosesi zamanı tez-tez fotorezist inkişafı üçün istifadə edilən kalium hidroksid (KOH) məhlulu və aşındırma prosesində hidroflüor turşusu (HF) və azot turşusu (HNO₃) kimi yüksək korroziyaya uğrayan maddələr kimi müxtəlif kimyəvi reagentlər iştirak edir. Çuqun əsasən dəmir elementlərindən ibarətdir. Belə bir kimyəvi mühitdə oksidləşmə-reduksiya reaksiyalarının baş vermə ehtimalı yüksəkdir. Dəmir atomları elektronlarını itirir və məhluldakı turşu maddələrlə yerdəyişmə reaksiyalarına məruz qalır, səthin sürətli korroziyasına, pas və çökəkliklərin əmələ gəlməsinə və platformanın düzlüyünə və ölçülü dəqiqliyinə zərər verir.
Bunun əksinə olaraq, qranitin mineral tərkibi ona fövqəladə korroziyaya davamlılıq verir. Əsas komponenti olan kvars (SiO₂) olduqca sabit kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir və adi turşular və qələvilərlə demək olar ki, reaksiyaya girmir. Feldispat kimi minerallar da ümumi kimyəvi mühitlərdə inertdir. Çox sayda təcrübə göstərib ki, eyni simulyasiya edilmiş yarımkeçirici aşkarlama kimyəvi mühitində qranitin kimyəvi korroziyaya davamlılığı çuqundan 15 dəfədən çox yüksəkdir. Bu o deməkdir ki, qranit platformalarından istifadə korroziyadan qaynaqlanan avadanlıqların texniki xidmətinin tezliyini və dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda, avadanlığın xidmət müddətini uzada və aşkarlama dəqiqliyinin uzunmüddətli sabitliyini təmin edə bilər.
Nanometr səviyyəli aşkarlama dəqiqliyi tələblərinə cavab verən ultra yüksək sabitlik
Yarımkeçirici sınaq platformanın sabitliyi üçün son dərəcə yüksək tələblərə malikdir və çipin xüsusiyyətlərini nanoskalada dəqiq ölçməlidir. Çuqun istilik genişlənmə əmsalı nisbətən yüksəkdir, təxminən 10-12 × 10⁻⁶/℃. Aşkarlama avadanlığının işləməsi və ya ətraf mühit temperaturunun dəyişməsi nəticəsində yaranan istilik, çuqun platformasının əhəmiyyətli dərəcədə istilik genişlənməsinə və büzülməsinə səbəb olacaq və bu da aşkarlama zondu ilə çip arasında mövqe sapmasına səbəb olacaq və ölçmə dəqiqliyinə təsir göstərəcək.
Qranitin istilik genişlənmə əmsalı cəmi 0,6-5 × 10⁻⁶/℃-dir ki, bu da çuqununkından bir qədər və ya daha aşağıdır. Quruluşu sıxdır. Daxili gərginlik əsasən uzunmüddətli təbii yaşlanma yolu ilə aradan qaldırılıb və temperatur dəyişikliklərindən minimal dərəcədə təsirlənir. Bundan əlavə, qranit güclü sərtliyə malikdir, sərtliyi çuqununkundan 2-3 dəfə yüksəkdir (HRC > 51-ə bərabərdir), bu da xarici təsirlərə və titrəmələrə effektiv şəkildə müqavimət göstərə və platformanın düzlüyünü və düzlüyünü qoruya bilir. Məsələn, yüksək dəqiqlikli çip dövrə aşkarlamasında qranit platforması düzlük xətasını ±0,5μm/m daxilində idarə edə bilər və bu da aşkarlama avadanlığının mürəkkəb mühitlərdə nanoskal dəqiqlik aşkarlamasına nail ola biləcəyini təmin edir.
Görkəmli maqnit əleyhinə xüsusiyyət, təmiz aşkarlama mühiti yaradır
Yarımkeçirici sınaq avadanlıqlarındakı elektron komponentlər və sensorlar elektromaqnit müdaxiləsinə son dərəcə həssasdır. Çuqun müəyyən dərəcədə maqnetizmə malikdir. Elektromaqnit mühitində, aşkarlama avadanlığının elektromaqnit siqnallarına müdaxilə edəcək induksiya olunmuş maqnit sahəsi yaradacaq və bu da siqnalın təhrif olunmasına və qeyri-adi aşkarlama məlumatlarına səbəb olacaq.
Digər tərəfdən, qranit antimaqnit materialdır və xarici maqnit sahələri tərəfindən çətinliklə polyarlaşır. Daxili elektronlar kimyəvi rabitələr daxilində cüt-cüt mövcuddur və struktur sabitdir, xarici elektromaqnit qüvvələrindən təsirlənmir. 10 mT güclü maqnit sahəsi mühitində qranitin səthində induksiya olunmuş maqnit sahəsinin intensivliyi 0,001 mT-dən azdır, çuqun səthində isə 8 mT-dən çoxdur. Bu xüsusiyyət qranit platformasına aşkarlama avadanlığı üçün təmiz elektromaqnit mühiti yaratmağa imkan verir, xüsusən də kvant çip aşkarlanması və yüksək dəqiqlikli analoq dövrə aşkarlanması kimi elektromaqnit səs-küyü üçün ciddi tələblər olan ssenarilər üçün uyğundur və aşkarlama nəticələrinin etibarlılığını və ardıcıllığını effektiv şəkildə artırır.
Yarımkeçirici sınaq platformalarının tikintisində qranit, korroziyaya davamlılıq, sabitlik və maqnetizm əleyhinə kimi əhəmiyyətli üstünlüklərinə görə çuqun materiallarını hərtərəfli üstələmişdir. Yarımkeçirici texnologiya daha yüksək dəqiqliyə doğru irəlilədikcə, qranit sınaq avadanlıqlarının işini təmin etməkdə və yarımkeçirici sənayesinin tərəqqisini təşviq etməkdə getdikcə daha vacib rol oynayacaq.
Yayımlanma vaxtı: 15 may 2025