一个「Shower Head」能卖十几万?看ATOM微钻如何突破半导体微孔加工难题!

ATOM微鑽-shower-head

在半导体制程中,Shower Head(淋喷头)是等离子体蚀刻机(Plasma Etcher)或化学气相沉积机(CVD)中常见的重要元件之一,其名称来自于它的外型与功能类似浴室的淋浴头。

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ATOM微钻在Shower Head(铝合金材质)加工效果

虽然外观看起来酷似淋浴花洒,但Shower Head的价格却高达十万以上。其高昂成本的根本原因,正是源自于极为严苛的加工要求──表面分布着数以千计的微孔,不仅对孔径精度与一致性提出极高标准,同时对孔内壁的光洁度和无瑕疵程度也有近乎苛刻的要求。

 

Shower Head,蕴藏商机却对制程要求严苛

根据Techcet预测,2023年全球半导体用Shower Head市场规模约为25亿美元,预计到2028年将增长至35亿美元,复合年增长率(CAGR)达6.9%,这主要得益于先进制程晶片(如3nm及以下)对薄膜沉积制程要求的提高,以及3D NAND记忆体层数增加对高品质薄膜的需求。
在Shower Head中使用最广泛的金属材质是铝合金,因为具有良好的导热性能,同时具有强大的抗腐蚀性。非金属Shower Head的材质包括碳化矽(CVD-SIC)、单晶矽、石英玻璃和高纯度陶瓷等。
shower head 鋁合金
鋁合金材質Shower Head

在晶圆反应过程中,气体扩散板表面密布微孔(孔径0.2-6 mm),特种制程气体需经过精密设计的孔道结构及气体路径,再经过气体扩散板上成千上万个小孔后均匀沉积在晶圆表面,晶圆不同区域的膜层需确保高度均匀性和一致性。

shower-head正反面
ATOM微鑽Shower Head加工效果(正、反面)

因此,气体扩散板除了对洁净度、耐腐蚀性有极高要求外,对气体扩散板上的小孔孔径一致性、小孔内壁毛刺也有严苛要求,如孔径尺寸公差和一致性标准差过大或任一内壁存在毛刺,则会导致沉积膜层厚度不一,进而直接影响设备制造良率。

 

微小径钻头专家ATOM,以极致精密挑战微孔加工难题

如何实现Shower Head这一高阶半导体细分领域关键元件的极致微孔加工需求?

微小径钻头专家—日本ATOM,专为Shower Head(铝合金材质)等极致微孔加工挑战推出两大高性能系列产品,助力半导体相关领域高效突破微孔加工挑战!

 

1、定点引导钻NC:精准定位,从「孔」开始

ATOM-NC(ADPF30)

专为高精度、小直径导孔(定位)而设计,适用于对孔位精度要求极高的应用场景。
(1)加工范围Ø0.02mm~Ø3.0mm,满足各种微小孔定位需求。
(2)提供120°和90°两种钻尖角,兼顾精准定位与倒角加工。
(3)搭配3.0mm和3.175mm的刀柄。
(4)适用于钢材、PEEK工程塑胶、非铁金属及树脂等材质。
(5)全日制一体成型全钨钢材质,采用TiAlN涂层,HRA硬度约为90,耐磨稳定。
ATOM_定點鑽
未使用ATOM定點鑽
ATOM_定點鑽
使用ATOM定點鑽

 

使用ATOM定點鑽加工效果从上图可以清楚看到,在未使用 ATOM-NC定点钻的情况下,直径 1.6mm的加工中出现了明显的表面振动和同心度偏移;而使用ATOM定点钻后则显著改善。别看只是一个小小的预定位步骤,却直接关系到后续微孔加工的稳定性与精度,忽略它,甚至可能导致整件工件报废,造成不必要的损失。

 

2、类钻涂层钻头DLC:耐磨护刃,效率提升

 

ADRL-DLC

 

(1)采用亮光涂层技术(DLC Shine Coating),具备超高硬度(sp³值高达60GPa),显著延长刀具寿命。

(2)低摩擦系数的超薄涂层,有效防止切屑黏附,降低切削阻力,提升排屑效果。

(3)最小径Ø0.1至Ø1.0,每隔Ø0.01mm一个标准规格。

(4)适用于铝合金、铜等非铁金属材质。

 

ATOM也可客制化中心出水钻头,您只需告知孔径、深度及加工工件材质等资讯,我们将为您提供最适合的解决方案!应用于Shower Head加工时,ATOM微钻能大幅提升排屑效率,同时显著改善孔壁粗糙度,达到更光滑的加工表面。

shower head_階段孔剖面照

shower head_階段孔剖面照
ATOM微鑽Shower Head階段孔剖面圖

 

经过反覆验证,ATOM两大系列凭借卓越的耐磨性能和超长刀具寿命,即使在大批量微孔加工中,也能保持极低的刀具磨损,确保微孔孔径一致性高,加工表面光洁度优异,充分满足铝合金材质Shower Head对极致加工品质的严苛要求。

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东莞瑞霆、上海阜霆、台北岳崴:以世界顶尖技术,协助精密孔加工再升级

东莞瑞霆、上海阜霆、台北岳崴是日本ATOM品牌在中国及台湾地区的总代理,专注于高品质微小径刀具的推广与服务。依托ATOM原厂强大的制造与品控能力,以及东莞瑞霆、上海阜霆在物流供货与技术支援方面的优势,现可提供包括标准钻头ADR、标准涂层钻头ADR-SV、定点钻NC、去屑钻头ASWR/ASW D、类钻石涂层钻头ADR-DLC、同柄径钻头ADS以及十字槽系列钻头SXG等多个系列在内的丰富产品线,全面满足各类高精密微孔加工需求,协助客户实现加工品质与效率的双重提升。

现货供应:

东莞瑞霆、上海阜霆、台北岳崴 拥有丰富的现货库存,可支援ADR标准钻头系列以及ADR-SV标准涂层钻头系列Ø0.02mm~ Ø1.0mm(每Ø0.01mm一个标准规格)的现货供应。

高效率交货:

东莞瑞霆、上海阜霆、台北岳崴 拥有20多年微细孔加工技术服务经验,不仅为客户提供专业的需求分析和应用建议,更可依托强大的供应链优势帮助客户实现标准钻头一周内现货交付。
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在半导体高端制造迈向更高品质的今天,Shower Head作为关键零件,其微孔加工品质已成为影响整体制程良率的关键因素。

ATOM微鑽-突破shower-head微孔加工難題

东莞瑞霆、上海阜霆、台北岳崴 携手日本ATOM以极致微钻技术,共同为半导体产业提供更稳定、更有效率的微孔加工解决方案,透过持续深耕微小径刀具技术,协助更多先进制造场景实现从「可加工」到「优加工」的跨越。

 

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展览地点:台北南港展览馆2馆1楼(台北市南港区经贸二路2号)

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