Procesamiento de productos y experiencia técnica.
Un fabricante de equipos semiconductores lanzó recientemente un proyecto de localización para placas de pulverización de carburo de silicio, que requiere procesar dos tipos de microagujeros de matriz de D0,5×6,5 mm (proporción de profundidad-a-diámetro 13:1) y D1×6,5 mm sobre un sustrato de carburo de silicio con una dureza de HV2700. Como componente central de los equipos de grabado de semiconductores de tercera-generación, este componente ha dependido durante mucho tiempo de las importaciones. Su precisión de procesamiento afecta directamente el rendimiento de fabricación de chips, y el control de virutas y el avance en la relación profundidad-a-diámetro en el procesamiento de microagujeros se han convertido en los principales obstáculos para la sustitución nacional.
Puntos débiles del procesamiento de la industria
Las soluciones de procesamiento tradicionales enfrentan tres desafíos:
Primero, la dureza del carburo de silicio es cercana a la del diamante, y las brocas comunes solo pueden procesar de 3 a 5 agujeros antes de desgastarse;
En segundo lugar, la relación de profundidad-a-diámetro de 13:1 dificulta la eliminación de virutas, lo que puede provocar fácilmente rayones en la pared del orificio o incluso la rotura de la broca;
En tercer lugar, el costo del OEM importado llega a 28.000 yuanes por pieza y el ciclo de entrega dura hasta 6 meses, lo que restringe gravemente la seguridad de la cadena de suministro de equipos semiconductores nacionales.
BISHENsoluciones
En vista de las características ultra-duras y frágiles del carburo de silicio, el equipo de I+D de BISHEN adoptó de forma innovadora el proceso compuesto de "vibración ultrasónica + taladro PCD integral":
La vibración ultrasónica de alta-frecuencia de 20 kHz reduce la resistencia al corte en un 45 % y coopera con la broca PCD (diamante policristalino) de diseño independiente para lograr un procesamiento continuo y estable de 102 microagujeros D0,5 mm, y la vida útil de una sola broca aumenta 20 veces.
Utilizando el efecto de cavitación ultrasónica para mejorar la penetración del refrigerante, el desconchado de la boca del orificio se controla dentro de 0,018 mm, lo que es mejor que el estándar de la industria de 0,03 mm.
El diseño original de la ruta de eliminación de virutas en espiral garantiza que la rugosidad de la pared del orificio Ra menor o igual a 0,4 μm del microagujero con una relación de 13:1 de profundidad-a-diámetro cumpla con los requisitos de limpieza de nivel-de semiconductores.
Valor de avance técnico
Esta verificación del procesamiento ha logrado dos hitos importantes: por primera vez, el costo de procesamiento de los microagujeros de las placas de pulverización de carburo de silicio nacionales se ha reducido a 1/3 del precio de importación y el ciclo de entrega se ha comprimido a 15 días; Para lograr un avance aún mayor, el límite de procesamiento de la relación de profundidad-a-diámetro se ha aumentado del 8:1 común en la industria a 13:1, lo que brinda garantía de piezas independientes y controlables para equipos de chips de proceso avanzado por debajo de 5 nm.
