સેમિકન્ડક્ટર ટેસ્ટિંગ પ્લેટફોર્મ: કાસ્ટ આયર્ન મટિરિયલ્સ કરતાં ગ્રેનાઈટનો ઉપયોગ કરવાના સંબંધિત ફાયદા શું છે?

સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણના ક્ષેત્રમાં, પરીક્ષણ પ્લેટફોર્મની સામગ્રીની પસંદગી પરીક્ષણ ચોકસાઈ અને સાધનોની સ્થિરતામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. પરંપરાગત કાસ્ટ આયર્ન સામગ્રીની તુલનામાં, ગ્રેનાઈટ તેના ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શનને કારણે સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણ પ્લેટફોર્મ માટે આદર્શ પસંદગી બની રહ્યું છે.
ઉત્કૃષ્ટ કાટ પ્રતિકાર લાંબા ગાળાની સ્થિર કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે
સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, વિવિધ રાસાયણિક રીએજન્ટ્સ ઘણીવાર સામેલ હોય છે, જેમ કે ફોટોરેઝિસ્ટ વિકાસ માટે વપરાતા પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (KOH) દ્રાવણ, અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ (HF) અને નાઈટ્રિક એસિડ (HNO₃) જેવા અત્યંત કાટ લાગતા પદાર્થો એચિંગ પ્રક્રિયામાં. કાસ્ટ આયર્ન મુખ્યત્વે લોખંડ તત્વોથી બનેલું હોય છે. આવા રાસાયણિક વાતાવરણમાં, ઓક્સિડેશન-ઘટાડા પ્રતિક્રિયાઓ થવાની સંભાવના ખૂબ જ હોય ​​છે. લોખંડના અણુઓ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને દ્રાવણમાં એસિડિક પદાર્થો સાથે વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે, જેના કારણે સપાટી પર ઝડપી કાટ લાગે છે, કાટ અને ડિપ્રેશન બને છે, અને પ્લેટફોર્મની સપાટતા અને પરિમાણીય ચોકસાઈને નુકસાન થાય છે.

તેનાથી વિપરીત, ગ્રેનાઈટની ખનિજ રચના તેને અસાધારણ કાટ પ્રતિકાર આપે છે. તેનો મુખ્ય ઘટક, ક્વાર્ટઝ (SiO₂), અત્યંત સ્થિર રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે અને સામાન્ય એસિડ અને પાયા સાથે ભાગ્યે જ પ્રતિક્રિયા આપે છે. ફેલ્ડસ્પાર જેવા ખનિજો સામાન્ય રાસાયણિક વાતાવરણમાં પણ નિષ્ક્રિય હોય છે. મોટી સંખ્યામાં પ્રયોગો દર્શાવે છે કે સમાન સિમ્યુલેટેડ સેમિકન્ડક્ટર શોધ રાસાયણિક વાતાવરણમાં, ગ્રેનાઈટનો રાસાયણિક કાટ પ્રતિકાર કાસ્ટ આયર્ન કરતા 15 ગણો વધારે છે. આનો અર્થ એ છે કે ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કાટને કારણે થતી સાધનોની જાળવણીની આવર્તન અને ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકે છે, સાધનોની સેવા જીવન લંબાવી શકે છે અને શોધ ચોકસાઈની લાંબા ગાળાની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.
અતિ-ઉચ્ચ સ્થિરતા, નેનોમીટર-સ્તરની શોધ ચોકસાઈની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણમાં પ્લેટફોર્મની સ્થિરતા માટે અત્યંત ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ હોય છે અને નેનોસ્કેલ પર ચિપની લાક્ષણિકતાઓને ચોક્કસ રીતે માપવાની જરૂર હોય છે. કાસ્ટ આયર્નના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક પ્રમાણમાં ઊંચો છે, આશરે 10-12 ×10⁻⁶/℃. શોધ સાધનોના સંચાલન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી અથવા આસપાસના તાપમાનમાં વધઘટ કાસ્ટ આયર્ન પ્લેટફોર્મના નોંધપાત્ર થર્મલ વિસ્તરણ અને સંકોચનનું કારણ બનશે, જેના પરિણામે શોધ ચકાસણી અને ચિપ વચ્ચે સ્થિતિગત વિચલન થશે અને માપનની ચોકસાઈને અસર થશે.

ગ્રેનાઈટના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક ફક્ત 0.6-5×10⁻⁶/℃ છે, જે કાસ્ટ આયર્નના અંશ અથવા તેનાથી પણ ઓછો છે. તેની રચના ગાઢ છે. લાંબા ગાળાના કુદરતી વૃદ્ધત્વ દ્વારા આંતરિક તાણ મૂળભૂત રીતે દૂર કરવામાં આવ્યો છે અને તાપમાનમાં ફેરફારથી ઓછામાં ઓછો પ્રભાવિત થાય છે. વધુમાં, ગ્રેનાઈટમાં મજબૂત કઠોરતા છે, જેની કઠિનતા કાસ્ટ આયર્ન કરતા 2 થી 3 ગણી વધારે છે (HRC > 51 ની સમકક્ષ), જે બાહ્ય પ્રભાવો અને સ્પંદનોનો અસરકારક રીતે પ્રતિકાર કરી શકે છે અને પ્લેટફોર્મની સપાટતા અને સીધીતા જાળવી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ચિપ સર્કિટ શોધમાં, ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મ ±0.5μm/m ની અંદર સપાટતા ભૂલને નિયંત્રિત કરી શકે છે, ખાતરી કરે છે કે શોધ સાધનો હજુ પણ જટિલ વાતાવરણમાં નેનોસ્કેલ ચોકસાઇ શોધ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
ઉત્કૃષ્ટ એન્ટિ-મેગ્નેટિક ગુણધર્મ, શુદ્ધ શોધ વાતાવરણ બનાવે છે
સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણ સાધનોમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો અને સેન્સર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. કાસ્ટ આયર્નમાં ચોક્કસ માત્રામાં ચુંબકત્વ હોય છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વાતાવરણમાં, તે પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરશે, જે શોધ સાધનોના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિગ્નલોમાં દખલ કરશે, જેના પરિણામે સિગ્નલ વિકૃતિ અને અસામાન્ય શોધ ડેટા થશે.

બીજી બાજુ, ગ્રેનાઈટ એક એન્ટિમેગ્નેટિક સામગ્રી છે અને બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા ભાગ્યે જ ધ્રુવીકરણ પામે છે. રાસાયણિક બંધનોની અંદર આંતરિક ઇલેક્ટ્રોન જોડીમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, અને માળખું સ્થિર છે, બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળોથી પ્રભાવિત નથી. 10mT ના મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર વાતાવરણમાં, ગ્રેનાઈટની સપાટી પર પ્રેરિત ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા 0.001mT કરતા ઓછી હોય છે, જ્યારે કાસ્ટ આયર્નની સપાટી પર તે 8mT કરતા વધુ હોય છે. આ સુવિધા ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મને શોધ સાધનો માટે શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વાતાવરણ બનાવવા સક્ષમ બનાવે છે, ખાસ કરીને ક્વોન્ટમ ચિપ શોધ અને ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા એનાલોગ સર્કિટ શોધ જેવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અવાજ માટે કડક આવશ્યકતાઓ ધરાવતા દૃશ્યો માટે યોગ્ય, શોધ પરિણામોની વિશ્વસનીયતા અને સુસંગતતાને અસરકારક રીતે વધારે છે.

સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણ પ્લેટફોર્મના નિર્માણમાં, ગ્રેનાઈટ કાટ પ્રતિકાર, સ્થિરતા અને ચુંબક વિરોધી જેવા તેના નોંધપાત્ર ફાયદાઓને કારણે કાસ્ટ આયર્ન સામગ્રીને વ્યાપકપણે પાછળ છોડી દીધું છે. જેમ જેમ સેમિકન્ડક્ટર ટેકનોલોજી ઉચ્ચ ચોકસાઇ તરફ આગળ વધે છે, તેમ તેમ ગ્રેનાઈટ પરીક્ષણ સાધનોના પ્રદર્શનને સુનિશ્ચિત કરવામાં અને સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગની પ્રગતિને પ્રોત્સાહન આપવામાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે.