Gia công sản phẩm và nền tảng kỹ thuật
Một nhà sản xuất thiết bị bán dẫn gần đây đã khởi động một dự án bản địa hóa cho các tấm phun cacbua silic, yêu cầu xử lý hai loại lỗ vi mô mảng D0,5×6,5 mm (tỷ lệ độ sâu-đến-đường kính 13:1) và D1×6,5 mm trên nền cacbua silic có độ cứng HV2.700. Là thành phần cốt lõi của thiết bị khắc chất bán dẫn thế hệ thứ ba, thành phần này từ lâu đã phụ thuộc vào hàng nhập khẩu. Độ chính xác xử lý của nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất sản xuất chip, đồng thời việc kiểm soát sứt mẻ và đột phá về tỷ lệ độ sâu{12}}trên{13}}đường kính trong xử lý lỗ vi mô đã trở thành nút thắt chính cho việc thay thế trong nước.
Các điểm yếu trong ngành xử lý
Các giải pháp xử lý truyền thống phải đối mặt với ba thách thức:
Đầu tiên, độ cứng của cacbua silic gần bằng độ cứng của kim cương và các mũi khoan thông thường chỉ có thể xử lý 3-5 lỗ trước khi chúng bị mòn;
Thứ hai, tỷ lệ độ sâu-trên-đường kính 13:1 khiến việc loại bỏ phoi trở nên khó khăn, điều này có thể dễ dàng gây ra vết xước trên thành lỗ hoặc thậm chí làm gãy mũi khoan;
Thứ ba, chi phí OEM nhập khẩu lên tới 28.000 nhân dân tệ mỗi chiếc và chu kỳ giao hàng kéo dài tới 6 tháng, điều này hạn chế nghiêm trọng tính bảo mật của chuỗi cung ứng thiết bị bán dẫn trong nước.
BISHENgiải pháp
Do đặc tính siêu cứng và giòn của cacbua silic, nhóm R&D BISHEN đã áp dụng một cách sáng tạo quy trình tổng hợp "rung siêu âm + khoan PCD tích hợp":
Rung tần số cao{1}}siêu âm 20kHz giúp giảm 45% khả năng chống cắt và phối hợp với máy khoan PCD (kim cương đa tinh thể) được thiết kế độc lập để đạt được khả năng xử lý liên tục và ổn định đối với 102 vi lỗ D0,5mm, đồng thời tuổi thọ của một mũi khoan tăng lên 20 lần
Sử dụng hiệu ứng tạo bọt siêu âm để tăng cường khả năng thẩm thấu của chất làm mát, độ sứt mẻ ở miệng lỗ được kiểm soát trong phạm vi 0,008mm, tốt hơn so với tiêu chuẩn ngành là 0,03mm
Thiết kế đường dẫn loại bỏ chip xoắn ốc ban đầu đảm bảo rằng độ nhám của thành lỗ Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4μm của lỗ vi mô có tỷ lệ độ sâu-trên-đường kính 13:1 đáp ứng các yêu cầu về độ sạch ở cấp độ bán dẫn-
Giá trị đột phá về mặt kỹ thuật
Việc xác minh quá trình này đã đạt được hai cột mốc quan trọng: lần đầu tiên, chi phí xử lý các vi lỗ tấm phun cacbua silic trong nước đã giảm xuống còn 1/3 giá nhập khẩu và chu kỳ giao hàng được rút ngắn xuống còn 15 ngày; Đột phá hơn, giới hạn xử lý tỷ lệ độ sâu-trên-đường kính đã được tăng từ mức phổ biến trong ngành là 8:1 lên 13:1, mang lại sự đảm bảo về các bộ phận độc lập và có thể kiểm soát được cho thiết bị chip xử lý tiên tiến dưới 5nm.
