Spracovanie produktov a technické zázemie
Výrobca polovodičových zariadení nedávno spustil lokalizačný projekt pre striekacie dosky z karbidu kremíka, ktorý vyžaduje spracovanie dvoch typov mikrootvorov poľa D0,5 × 6,5 mm (pomer hĺbky-k-priemeru 13:1) a D1×6,5 mm na substráte z karbidu kremíka s tvrdosťou 0 HV2,700 Ako základná súčasť zariadenia na leptanie polovodičov tretej{10}}generácie je táto súčasť už dlho závislá od dovozu. Jeho presnosť spracovania priamo ovplyvňuje výťažnosť výroby čipov a kontrola obrábania a prelomový pomer hĺbky-k{13}}priemeru v spracovaní mikrodier sa stali kľúčovými prekážkami pri domácej substitúcii.
Priemyselné spracovanie bolestivých bodov
Tradičné riešenia spracovania čelia trom výzvam:
Po prvé, tvrdosť karbidu kremíka je blízka tvrdosti diamantu a bežné vrtáky dokážu spracovať iba 3-5 otvorov, kým sa neopotrebujú;
Po druhé, pomer hĺbky-k-priemeru 13:1 sťažuje odstraňovanie triesok, ktoré môžu ľahko spôsobiť škrabance na stene otvoru alebo dokonca zlomiť vrták;
Po tretie, náklady na dovážaný OEM dosahujú až 28 000 juanov za kus a dodací cyklus je dlhý až 6 mesiacov, čo vážne obmedzuje bezpečnosť domáceho dodávateľského reťazca polovodičových zariadení.
BISHENriešenia
Vzhľadom na ultra-tvrdé a krehké vlastnosti karbidu kremíka tím výskumu a vývoja BISHEN inovatívne prijal kompozitný proces „ultrazvukové vibrácie + integrálny PCD vrták“:
Ultrazvukové vysokofrekvenčné-vibrácie s frekvenciou 20 kHz znižujú rezný odpor o 45 % a spolupracujú s nezávisle navrhnutým vrtákom PCD (polykryštalický diamant) na dosiahnutie nepretržitého a stabilného spracovania 102 mikrootvorov D0,5 mm a životnosť jedného vrtáka sa zvýši 20-krát
Použitím ultrazvukového kavitačného efektu na zvýšenie prenikania chladiacej kvapaliny je odštiepenie ústia otvoru riadené v rozmedzí 0,018 mm, čo je lepšie ako priemyselný štandard 0,03 mm.
Pôvodný dizajn špirálovej dráhy odstraňovania triesok zaisťuje, že drsnosť steny otvoru Ra Menšia alebo rovná 0,4 μm mikrootvoru s pomerom hĺbky- k{4}}priemeru 13:1 spĺňa požiadavky na čistotu na úrovni polovodičov-
Technická prelomová hodnota
Toto overenie spracovania dosiahlo dva hlavné míľniky: po prvýkrát sa náklady na spracovanie domácich mikrootvorov v sprejovej doske z karbidu kremíka znížili na 1/3 dovoznej ceny a cyklus dodávok sa skrátil na 15 dní; ešte prielom, limit spracovania pomeru hĺbky-k{4}}priemeru sa zvýšil z bežného 8:1 na 13:1, čo poskytuje záruku nezávislých a kontrolovateľných dielov pre pokročilé vybavenie procesných čipov pod 5 nm.
