معالجة المنتجات والخلفية التقنية
أطلقت إحدى الشركات المصنعة لمعدات أشباه الموصلات مؤخرًا مشروع توطين لألواح رش كربيد السيليكون، والذي يتطلب معالجة نوعين من مجموعة الثقوب الدقيقة D0.5×6.5mm (نسبة العمق-إلى-القطر 13:1) وD1×6.5mm على ركيزة من كربيد السيليكون بصلابة HV2,700. باعتباره المكون الأساسي للجيل الثالث-من معدات حفر أشباه الموصلات، فقد اعتمد هذا المكون منذ فترة طويلة على الواردات. تؤثر دقة المعالجة بشكل مباشر على إنتاجية تصنيع الرقاقة، وأصبح التحكم في التقطيع واختراق نسبة العمق-إلى-القطر في معالجة الثقوب الدقيقة بمثابة الاختناقات الرئيسية للاستبدال المحلي.
صناعة معالجة نقاط الألم
تواجه حلول المعالجة التقليدية ثلاثة تحديات:
أولاً، صلابة كربيد السيليكون قريبة من صلابة الماس، ويمكن لقم الثقب العادية معالجة 3-5 ثقوب فقط قبل أن تتآكل؛
ثانيًا، نسبة العمق -إلى-القطر 13:1 تجعل من الصعب إزالة الرقائق، مما قد يتسبب بسهولة في حدوث خدوش على جدار الثقب أو حتى كسر لقمة الحفر؛
ثالثًا، تصل تكلفة تصنيع المعدات الأصلية المستوردة إلى 28000 يوان للقطعة الواحدة، وتستمر دورة التسليم لمدة 6 أشهر، مما يقيد بشكل خطير أمن سلسلة توريد معدات أشباه الموصلات المحلية.
بيشنالحلول
نظرًا للخصائص-الشديدة الصلابة والهشاشة لكربيد السيليكون، اعتمد فريق البحث والتطوير في BISHEN بشكل مبتكر العملية المركبة "الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية + مثقاب PCD المتكامل":
يعمل الاهتزاز عالي التردد بالموجات فوق الصوتية 20 كيلو هرتز- على تقليل مقاومة القطع بنسبة 45%، ويتعاون مع مثقاب PCD (الماس متعدد البلورات) المصمم بشكل مستقل لتحقيق معالجة مستمرة ومستقرة لـ 102 ثقب صغير بقطر 0.5 مم، ويزداد عمر لقمة الحفر الواحدة بمقدار 20 مرة
باستخدام تأثير التجويف بالموجات فوق الصوتية لتعزيز اختراق المبرد، يتم التحكم في تقطيع فتحة الفتحة في حدود 0.018 مم، وهو أفضل من معيار الصناعة الذي يبلغ 0.03 مم
يضمن التصميم الأصلي لمسار إزالة الرقائق الحلزونية أن تكون خشونة جدار الثقب Ra أقل من أو تساوي 0.4 ميكرومتر من العمق 13:1 - إلى - الثقب الصغير الذي يفي بمتطلبات نظافة مستوى أشباه الموصلات -
قيمة الاختراق الفني
لقد حقق التحقق من المعالجة معلمين رئيسيين: لأول مرة، تم تخفيض تكلفة معالجة الثقوب الدقيقة للوحة رش كربيد السيليكون المحلية إلى ثلث سعر الاستيراد، وتم ضغط دورة التسليم إلى 15 يومًا؛ لمزيد من التقدم، تمت زيادة حد معالجة نسبة العمق-إلى-القطر من 8:1 الشائع في الصناعة إلى 13:1، مما يوفر ضمان أجزاء مستقلة ويمكن التحكم فيها لمعدات شرائح المعالجة المتقدمة التي يقل طولها عن 5 نانومتر.
