Prodotti di lavorazione e background tecnico
Un produttore di apparecchiature per semiconduttori ha recentemente lanciato un progetto di localizzazione per piastre di spruzzatura in carburo di silicio, che richiede l'elaborazione di due tipi di microfori array di D0,5×6,5 mm (rapporto profondità-a-diametro 13:1) e D1×6,5 mm su un substrato di carburo di silicio con una durezza di HV2.700. Essendo il componente principale delle apparecchiature per l'incisione dei semiconduttori di terza-generazione, questo componente dipende da molto tempo dalle importazioni. La sua precisione di lavorazione influisce direttamente sulla resa di produzione dei trucioli, mentre il controllo della scheggiatura e il rivoluzionario rapporto tra profondità-e-diametro nella lavorazione dei microfori sono diventati i principali colli di bottiglia per la sostituzione domestica.
Punti critici nel settore della lavorazione
Le soluzioni di elaborazione tradizionali devono affrontare tre sfide:
Innanzitutto, la durezza del carburo di silicio è vicina a quella del diamante e le normali punte da trapano possono eseguire solo 3-5 fori prima di usurarsi;
In secondo luogo, il rapporto 13:1 tra profondità-e-diametro rende difficile la rimozione dei trucioli, che possono facilmente causare graffi sulla parete del foro o addirittura la rottura della punta del trapano;
In terzo luogo, il costo degli OEM importati raggiunge i 28.000 yuan per pezzo e il ciclo di consegna dura fino a 6 mesi, il che limita seriamente la sicurezza della catena di fornitura nazionale di apparecchiature per semiconduttori.
BISHENsoluzioni
In considerazione delle caratteristiche ultra-duri e fragili del carburo di silicio, il team di ricerca e sviluppo di BISHEN ha adottato in modo innovativo il processo composito "vibrazione ultrasonica + punta PCD integrale":
La vibrazione ultrasonica ad alta-frequenza da 20 kHz riduce la resistenza al taglio del 45% e collabora con la punta PCD (diamante policristallino) progettata in modo indipendente per ottenere una lavorazione continua e stabile di 102 microfori D0,5 mm e la durata di una singola punta è aumentata di 20 volte
Utilizzando l'effetto di cavitazione ultrasonica per migliorare la penetrazione del liquido refrigerante, la scheggiatura dell'imbocco del foro è controllata entro 0,018 mm, che è migliore rispetto allo standard industriale di 0,03 mm
Il design originale del percorso di rimozione dei trucioli a spirale garantisce che la ruvidità della parete del foro Ra inferiore o uguale a 0,4μm del rapporto tra profondità-e-diametro 13:1 soddisfi i requisiti di pulizia a livello-dei semiconduttori
Valore di innovazione tecnica
Questa verifica della lavorazione ha raggiunto due traguardi importanti: per la prima volta, il costo di lavorazione dei microfori delle piastre di spruzzatura in carburo di silicio domestico è stato ridotto a 1/3 del prezzo di importazione e il ciclo di consegna è stato compresso a 15 giorni; un ulteriore passo avanti, il limite di elaborazione del rapporto profondità-su-diametro è stato aumentato dal comune 8:1 del settore a 13:1, fornendo una garanzia di parti indipendenti e controllabili per apparecchiature di chip di processo avanzate inferiori a 5 nm.
