OEM сухое травление

Когда слышишь 'OEM сухое травление', многие сразу представляют универсальный процесс, но на деле это всегда компромисс между параметрами заказчика и реальными возможностями оборудования. Вот в ООО Далянь Синьцзиян Индустрия, например, до сих пор сталкиваюсь с клиентами, которые требуют точности в 0.1 мкм на старой платформе PlasmaPro 80 — технически возможно, но себестоимость становится неадекватной. Приходится объяснять, что OEM сухое травление — это не волшебная палочка, а сложная адаптация под конкретные материалы.

Технологические ограничения в контрактном производстве

Наш цех с постоянной температурой в 1000 м2 теоретически подходит для высокоточных процессов, но вот история с алюминиевыми подложками для микросхем — классический пример. Заказчик хотел травление с селективностью 20:1 к оксиду, а наше оборудование серии Trion давало максимум 15:1. Пришлось перебирать газовые смеси CHF3/O2, и только после трёх недель экспериментов нашли компромисс через добавление Argon pulsation.

Кстати, про сухое травление кремния — многие забывают про температурный дрейф стола. В том же 2000 м2 сборочном цехе летом стабильность падает, приходится вносить поправки в рецепты. Это та деталь, которую в спецификациях не пишут, но она влияет на воспроизводимость.

Особенно сложно с мелкосерийными заказами — например, для медицинских датчиков. Там каждый раз перенастройка магнетрона на установке PlasmaEtch PE-50, а это 2-3 часа простоя. В OEM такой нюанс съедает всю маржу, если не заложить в контракт.

Оборудование и его капризы

Из 102 единиц оборудования только 15 сертифицированы для OEM травления по ISO 13485. Обрабатывающие центры Okuma — надёжные, но для прецизионного травления маски им не хватает вакуумного зажима. Пришлось самим дорабатывать оснастку, хотя в идеале нужно было брать специализированные платформы от SAMCO.

Трёхкоординатная измерительная машина Mitutoyo — спасение для контроля глубины травления, но при работе с медными дорожками часто возникают артефакты из-за статики. Приходится использовать заземляющие подложки, которые не всегда совместимы с держателями образцов. Мелочь, а влияет на брак.

Самое сложное — совмещение процессов. Когда после ЧПУ фрезеровки сразу в камеру травления — часто появляется контаминация от СОЖ. Пришлось вводить дополнительную ультразвуковую очистку в изопропаноле, хотя изначально технологическая цепочка этого не предусматривала.

Материальные нюансы

С полиимидом вечная головная боль — даже при правильных параметрах сухое травление даёт разную скорость на краях и центре подложки. В прошлом месяце потеряли партию из-за этого: заказчик требовал равномерность 95%, а получилось 87%. Спасло только то, что перешли на многоступенчатый режим с постепенным увеличением мощности RF.

Нержавеющая сталь для имплантатов — отдельная тема. Баланс между скоростью травления и шероховатостью критичен. Используем газовые смеси Cl2/BCl3, но если не контролировать влажность в цехе — появляются оксидные включения. Пришлось докупать осушители воздуха в зону сборки.

Интересный случай был с керамикой Al2O3 — стандартные методики не работали, пока не попробовали комбинировать ионно-лучевое травление с плазменным. Получилось дорого, но заказчик из оборонки был готов платить за стабильность.

Организационные сложности

В ООО Далянь Синьцзиян Индустрия с 1993 года накопили опыт, но бюрократия иногда убивает инициативу. Например, для испытания новой газовой смеси требуется 7 подписей, а заказчику ответ нужен завтра. Приходится искать обходные пути — тестировать на ночной смене или использовать 'учебные' режимы оборудования.

Любопытно, что площадь в 8000 м2 иногда мешает — логистика между цехами занимает больше времени, чем само травление. Особенно для термочувствительных материалов, которые нельзя долго переносить.

Кадровый вопрос — молодые инженеры часто не понимают физику процесса, пытаются подобрать параметры по таблицам. А в реальности для каждого материала нужен свой подход. Приходится устраивать внутренние семинары, где объясняем, почему OEM сухое травление — это искусство, а не просто следование инструкциям.

Перспективы и тупики

Сейчас пробуем внедрить in-situ контроль для сложных заказов. Купили Ellipsometer J.A. Woollam, но оказалось, что для массового производства он слишком медленный. Вероятно, придётся разрабатывать гибридную систему выборочного контроля.

Инвестиции в 90 миллионов юаней — это серьёзно, но для настоящего прорыва в OEM сегменте нужно специализированное оборудование. Рассматриваем установки с ICP источником плазмы, но пока не уверены в окупаемости — рынок капризный.

Самое перспективное направление — комбинированные процессы, где сухое травление совмещается с напылением. Но это требует перепланировки цехов и нового вакуумного оборудования. Пока тестируем на экспериментальных линиях, но для серии ещё рано.