가공제품 및 기술배경
한 반도체 장비 제조사는 최근 경도 HV2,700의 탄화규소 기판에 D0.5×6.5mm(깊이{2}}대-직경비 13:1), D1×6.5mm 두 종류의 어레이 마이크로홀 가공이 필요한 탄화규소 스프레이 플레이트 국산화 프로젝트를 시작했다. 3세대 반도체 식각 장비의 핵심 부품인 이 부품은 오랫동안 수입에 의존해 왔습니다. 가공 정확도는 칩 제조 수율에 직접적인 영향을 미치며, 마이크로홀 가공의 치핑 제어 및 깊이{12}}대-직경 비율 혁신은 국내 대체의 주요 병목 현상이 되었습니다.
산업 처리 문제점
기존 처리 솔루션은 세 가지 과제에 직면해 있습니다.
첫째, 탄화 규소의 경도는 다이아몬드의 경도에 가깝고 일반 드릴 비트는 마모되기 전에 3-5개의 구멍만 처리할 수 있습니다.
둘째, 깊이-대-직경 비율이 13:1이므로 칩 제거가 어려워 구멍 벽에 흠집이 생기거나 심지어 드릴 비트가 파손될 수도 있습니다.
셋째, 수입 OEM의 가격은 개당 28,000위안에 달하고, 배송 주기도 6개월에 달해 국내 반도체 장비 공급망의 보안을 심각하게 제한한다.
비센솔루션
탄화규소의 매우 단단하고 부서지기 쉬운 특성을 고려하여 BISHEN R&D 팀은 '초음파 진동 + 일체형 PCD 드릴' 복합 공정을 혁신적으로 채택했습니다.
20kHz 초음파 고주파 진동은 절삭 저항을 45% 감소시키고, 자체 설계한 PCD(다결정 다이아몬드) 드릴과 협력하여 102개의 D0.5mm 미세 구멍을 지속적이고 안정적으로 가공하며, 단일 드릴 비트의 수명을 20배로 늘립니다.
초음파 캐비테이션 효과를 사용하여 절삭유의 침투를 강화하고 홀 입 치핑을 0.018mm 이내로 제어합니다. 이는 업계 표준인 0.03mm보다 우수합니다.
독창적인 나선형 칩 제거 경로 설계는 13:1 깊이-대-비 마이크로홀의 구멍 벽 거칠기 Ra가 0.4μm 이하인 0.4μm가 반도체-수준의 청결도 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.
기술적 혁신 가치
이번 처리 검증은 두 가지 중요한 이정표를 달성했습니다. 처음으로 국내 탄화규소 스프레이 플레이트 미세 구멍의 처리 비용이 수입 가격의 1/3로 감소하고 배송 주기가 15일로 단축되었습니다. 더욱 획기적인 발전을 이루면서 깊이-대-직경 비율 처리 제한이 업계 공통 8:1에서 13:1로 증가하여 5nm 미만의 고급 프로세스 칩 장비에 대해 독립적이고 제어 가능한 부품 보증을 제공합니다.
