精密加工：半导体制造的“精度守门人”
2025/12/31 14:08:14   来源：    点击：18

在半导体制造精密链条中，精密加工技术是关键“精度守门人”，确保部件制造精度达标。Showerhead作为气体分配系统核心部件，其微孔阵列加工精度直接影响芯片制造良率与成本。

技术角色：全链条支撑

Showerhead制造涵盖材料选择、微孔加工、表面处理等环节，均依赖精密加工技术。

材料适配制程

高端制程中，镍基合金和钛合金因性能优异成常用材料，但加工难度大，需金刚石车削或珩磨加工实现微米级表面平整度。碳化硅（CVD - SiC）等非金属材料热导率高，加工易热损伤，飞秒激光冷加工技术可避免此问题，保证加工精度。

微孔突破“三高”

微孔加工面临高硬度、高密度、高精度挑战。传统刀具易磨损，对设备定位精度要求高。除飞秒激光冷加工，电子束加工、离子束加工等先进技术也被应用。电子束加工精度高、速度快，但成本高、操作复杂；离子束加工能实现纳米级精度，常用于高精度孔径加工。

表面处理增效

完成微孔加工后，需进行表面处理提升性能与可靠性。化学镀可沉积均匀涂层，提高耐腐蚀和耐磨性；PVD和CVD技术能沉积功能薄膜，改善表面性能，延长使用寿命。

行业价值：良率革命

精度提升对半导体制造意义重大，直接体现在良率与成本控制上。

优化设计提良率

应用材料公司的ALD Showerhead优化孔径分布与流道设计，使晶圆边缘与中心区域薄膜厚度偏差从±3%降至±0.8%，良率提高15%，降低了废品率和生产成本。

纳米修正促升级

安徽博芯微的纳米级孔径修正技术，通过飞秒激光与原子层沉积（ALD）结合，将孔径偏差从±0.5μm缩小至±0.05μm，修正精度超越中科仪，推动良率向更高水平迈进，满足5nm及以下先进制程需求。

长期效益助发展

精度提升带来的良率革命对企业和产业影响深远。高良率降低企业成本、提高效率，助力研发创新，推动技术进步。同时，提升终端产品性能与可靠性，促进电子信息产业升级，为新兴领域发展提供支撑。

内容来源：《半导体制造良率提升研究》《精密加工技术与应用》