Жартылай өткізгішті сынау саласында сынақ алаңының материалын таңдау сынақ дәлдігі мен жабдықтың тұрақтылығында шешуші рөл атқарады. Дәстүрлі шойын материалдарымен салыстырғанда, гранит өзінің тамаша өнімділігінің арқасында жартылай өткізгішті сынау платформалары үшін тамаша таңдау болып отыр.
Керемет коррозияға төзімділік ұзақ мерзімді тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді
Жартылай өткізгішті сынау процесінде фоторезисттік өңдеу үшін қолданылатын калий гидроксиді (KOH) ерітіндісі және өрнектеу процесінде фтор қышқылы (HF) және азот қышқылы (HNO₃) сияқты жоғары коррозиялық заттар сияқты әртүрлі химиялық реагенттер жиі қатысады. Шойын негізінен темір элементтерінен тұрады. Мұндай химиялық ортада тотығу-тотықсыздану реакцияларының жүру ықтималдығы жоғары. Темір атомдары электрондарын жоғалтып, ерітіндідегі қышқыл заттармен ығысу реакцияларына түсіп, беттің тез коррозиясын тудырады, тот пен ойыстар түзеді, платформаның тегістігі мен өлшемдік дәлдігін бұзады.
Керісінше, граниттің минералды құрамы оған ерекше коррозияға төзімділік береді. Оның негізгі компоненті, кварц (SiO₂) өте тұрақты химиялық қасиеттерге ие және қарапайым қышқылдармен және негіздермен әрең әрекеттеседі. Дала шпаты сияқты минералдар жалпы химиялық ортада да инертті. Тәжірибелердің үлкен саны бірдей модельденген жартылай өткізгішті анықтау химиялық ортада граниттің химиялық коррозияға төзімділігі шойынға қарағанда 15 еседен астам жоғары екенін көрсетті. Бұл гранитті платформаларды пайдалану коррозиядан туындаған жабдыққа қызмет көрсетудің жиілігі мен құнын айтарлықтай төмендетуге, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартуға және анықтау дәлдігінің ұзақ мерзімді тұрақтылығын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Нанометрлік деңгейдегі анықтау дәлдігі талаптарына жауап беретін ультра жоғары тұрақтылық
Жартылай өткізгішті сынау платформаның тұрақтылығына өте жоғары талаптарды қояды және чиптің сипаттамаларын наноөлшемде дәл өлшеуді қажет етеді. Шойынның термиялық кеңею коэффициенті салыстырмалы түрде жоғары, шамамен 10-12 ×10⁻⁶/℃. Анықтау жабдығының жұмысы немесе қоршаған орта температурасының ауытқуы нәтижесінде пайда болатын жылу шойын платформасының айтарлықтай термиялық кеңеюі мен жиырылуын тудырады, нәтижесінде анықтау зонд пен чип арасында позициялық ауытқу болады және өлшеу дәлдігіне әсер етеді.
Граниттің термиялық кеңею коэффициенті бар болғаны 0,6-5×10⁻⁶/℃, бұл шойынның бір бөлігі немесе одан да төмен. Оның құрылымы тығыз. Ішкі стресс негізінен ұзақ мерзімді табиғи қартаю арқылы жойылды және температураның өзгеруіне аз әсер етеді. Сонымен қатар, граниттің қатты қаттылығы бар, қаттылығы шойынға қарағанда 2-3 есе жоғары (HRC > 51-ге тең), ол сыртқы әсерлер мен тербелістерге тиімді қарсы тұра алады және платформаның тегістігі мен түзулігін сақтай алады. Мысалы, жоғары дәлдіктегі чип тізбегін анықтауда гранит платформасы ±0,5 мкм/м шегінде тегістік қатесін басқара алады, бұл анықтау жабдығының күрделі орталарда әлі де наноөлшемді дәлдікпен анықтауға қол жеткізуін қамтамасыз етеді.
Таза анықтау ортасын құра отырып, керемет антимагниттік қасиет
Жартылай өткізгішті сынау жабдықтарындағы электрондық компоненттер мен сенсорлар электромагниттік кедергілерге өте сезімтал. Шойынның белгілі бір магнетизм дәрежесі бар. Электромагниттік ортада ол индукцияланған магнит өрісін жасайды, ол анықтау жабдығының электромагниттік сигналдарына кедергі келтіреді, нәтижесінде сигналдың бұрмалануы және аномальды анықтау деректері болады.
Гранит, екінші жағынан, антимагниттік материал болып табылады және сыртқы магнит өрістерімен әрең поляризацияланбайды. Ішкі электрондар химиялық байланыстардың ішінде жұп болып табылады және құрылымы тұрақты, сыртқы электромагниттік күштер әсер етпейді. 10 мТ күшті магнит өрісі жағдайында гранит бетіндегі индукцияланған магнит өрісінің қарқындылығы 0,001 мТ-ден аз, ал шойын бетінде 8 мТ-ден жоғары. Бұл мүмкіндік гранит платформасына анықтау жабдығы үшін таза электромагниттік ортаны жасауға мүмкіндік береді, әсіресе кванттық чипті анықтау және жоғары дәлдіктегі аналогтық тізбекті анықтау сияқты электромагниттік шуға қатаң талаптары бар сценарийлер үшін қолайлы, анықтау нәтижелерінің сенімділігі мен дәйектілігін тиімді арттырады.
Жартылай өткізгішті сынау платформаларының құрылысында гранит коррозияға төзімділік, тұрақтылық және антимагнетизм сияқты маңызды артықшылықтарына байланысты шойын материалдарынан жан-жақты асып түсті. Жартылай өткізгіштер технологиясы жоғары дәлдікке қарай ілгерілеген сайын, гранит сынау жабдығының өнімділігін қамтамасыз етуде және жартылай өткізгіш өнеркәсібінің алға жылжуына ықпал етуде маңызды рөл атқаратын болады.
Хабарлама уақыты: 15 мамыр 2025 ж