Обробка продуктів і технічна підготовка
Виробник напівпровідникового обладнання нещодавно запустив проект локалізації пластин з розпиленням карбіду кремнію, який вимагає обробки двох типів мікроотворів матриці D0,5×6,5 мм (співвідношення глибини-до -діаметра 13:1) і D1×6,5 мм на підкладці з карбіду кремнію з твердістю HV2700. Будучи основним компонентом обладнання для травлення напівпровідників третього-покоління, цей компонент протягом тривалого часу залежав від імпорту. Його точність обробки безпосередньо впливає на продуктивність виробництва стружки, а контроль над стружкою та революційне співвідношення глибини-до-діаметра в обробці мікроотворів стали ключовими вузькими місцями для внутрішньої заміни.
Більові точки промислової обробки
Традиційні рішення обробки стикаються з трьома проблемами:
По-перше, твердість карбіду кремнію близька до алмазу, а звичайні свердла можуть обробити лише 3-5 отворів, поки вони не зношуються;
По-друге, співвідношення глибини-до-діаметра 13:1 ускладнює видалення стружки, яка може легко спричинити подряпини на стінці отвору або навіть поломку свердла;
По-третє, вартість імпортованого OEM становить 28 000 юанів за штуку, а цикл доставки становить 6 місяців, що серйозно обмежує безпеку внутрішнього ланцюга постачання напівпровідникового обладнання.
БІШЕНрішення
Зважаючи на над-надтверді та крихкі характеристики карбіду кремнію, команда дослідників BISHEN інноваційно запровадила композитний процес «ультразвукова вібрація + інтегральне свердло PCD»:
Ультразвукова високочастотна вібрація 20 кГц-зменшує опір різанню на 45% і співпрацює з незалежно розробленим PCD (полікристалічним алмазним) свердлом для досягнення безперервної та стабільної обробки 102 мікроотворів D0,5 мм, а термін служби одного свердла збільшується у 20 разів
Використовуючи ефект ультразвукової кавітації для посилення проникнення охолоджуючої рідини, сколи в отворі контролюються в межах 0,018 мм, що краще, ніж промисловий стандарт 0,03 мм
Оригінальна конструкція спірального шляху видалення стружки гарантує, що шорсткість стінки отвору Ra менше або дорівнює 0,4 мкм із співвідношенням глибини 13:1-до-діаметра мікроотвору відповідає вимогам до рівня чистоти-напівпровідника
Значення технічного прориву
Ця перевірка обробки досягла двох основних етапів: вперше вартість обробки вітчизняних мікроотворів з карбіду кремнію для розпилювальних пластин була зменшена до 1/3 імпортної ціни, а цикл доставки скорочено до 15 днів; ще більший прорив, ліміт обробки відношення глибини-до-діаметра було збільшено зі загальноприйнятих у галузі 8:1 до 13:1, що забезпечує гарантію на незалежні та контрольовані частини для вдосконаленого обладнання технологічних мікросхем нижче 5 нм.
