中清航科注重與科研機構(gòu)的合作創(chuàng)新,與國內(nèi)多所高校共建半導(dǎo)體切割技術(shù)聯(lián)合實驗室。圍繞晶圓切割的前沿技術(shù)開展研究,如原子層切割、超高頻激光切割等,已申請發(fā)明專利50余項,其中“一種基于飛秒激光的晶圓超精細切割方法”獲得國家發(fā)明專利金獎,推動行業(yè)技術(shù)進步。晶圓切割設(shè)備的軟件系統(tǒng)是其智能化的中心,中清航科自主開發(fā)了切割控制軟件,具備友好的人機交互界面與強大的功能。支持多種格式的晶圓版圖文件導(dǎo)入,可自動生成切割路徑,同時提供離線編程功能,可在不影響設(shè)備運行的情況下完成新程序的編制與模擬,提高設(shè)備利用率。超窄街切割方案中清航科實現(xiàn)30μm道寬,芯片數(shù)量提升18%。宿遷碳化硅晶圓切割寬度
在晶圓切割的批量一致性控制方面,中清航科采用統(tǒng)計過程控制(SPC)技術(shù)。設(shè)備實時采集每片晶圓的切割尺寸數(shù)據(jù),通過SPC軟件進行分析,繪制控制圖,及時發(fā)現(xiàn)過程中的異常波動,并自動調(diào)整相關(guān)參數(shù),使切割尺寸的標(biāo)準(zhǔn)差控制在1μm以內(nèi),確保批量產(chǎn)品的一致性。針對薄晶圓切割后的搬運難題,中清航科開發(fā)了無損搬運系統(tǒng)。采用特制的真空吸盤與輕柔的取放機構(gòu),配合視覺引導(dǎo),實現(xiàn)薄晶圓的平穩(wěn)搬運,避免搬運過程中的彎曲與破損。該系統(tǒng)可集成到切割設(shè)備中,也可作為單獨模塊與其他設(shè)備對接,提高薄晶圓的處理能力。宿遷碳化硅晶圓切割寬度中清航科切割液回收系統(tǒng)降低耗材成本35%,符合綠色制造。
為滿足半導(dǎo)體行業(yè)的快速交付需求,中清航科建立了高效的設(shè)備生產(chǎn)與交付體系。采用柔性化生產(chǎn)模式,標(biāo)準(zhǔn)型號切割設(shè)備可實現(xiàn)7天內(nèi)快速發(fā)貨,定制化設(shè)備交付周期控制在30天以內(nèi)。同時提供門到門安裝調(diào)試服務(wù),配備專業(yè)技術(shù)團隊全程跟進,確保設(shè)備快速投產(chǎn)。在晶圓切割的工藝參數(shù)優(yōu)化方面,中清航科引入實驗設(shè)計(DOE)方法。通過多因素正交試驗,系統(tǒng)分析激光功率、切割速度、焦點位置等參數(shù)對切割質(zhì)量的影響,建立參數(shù)優(yōu)化模型,可在20組實驗內(nèi)找到比較好工藝組合,較傳統(tǒng)試錯法減少60%的實驗次數(shù),加速新工藝開發(fā)進程。
為幫助客戶應(yīng)對半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)人才短缺問題,中清航科推出“設(shè)備+培訓(xùn)”打包服務(wù)。購買設(shè)備的客戶可獲得技術(shù)培訓(xùn)名額,培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋設(shè)備操作、工藝調(diào)試、故障排除等,培訓(xùn)結(jié)束后頒發(fā)認證證書。同時提供在線技術(shù)支持平臺,隨時解答客戶在生產(chǎn)中遇到的技術(shù)問題。隨著半導(dǎo)體器件向微型化、集成化發(fā)展,晶圓切割的精度要求將持續(xù)提升。中清航科已啟動亞微米級切割技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化項目,計劃通過引入更高精度的運動控制系統(tǒng)與更短波長的激光源,實現(xiàn)500nm以內(nèi)的切割精度,為量子芯片、生物傳感器等前沿領(lǐng)域的發(fā)展提供關(guān)鍵制造設(shè)備支持。晶圓切割MES系統(tǒng)中清航科定制,實時追蹤每片切割工藝參數(shù)。
半導(dǎo)體晶圓的制造過程制造過程始于一個大型單晶硅的生產(chǎn)(晶錠),制造方法包括直拉法與區(qū)熔法,這兩種方法都涉及從高純度硅熔池中控制硅晶體的生長。一旦晶錠生產(chǎn)出來,就需要用精密金剛石鋸將其切成薄片狀晶圓。隨后晶圓被拋光以達到鏡面般的光滑,確保在后續(xù)制造工藝中表面無缺陷。接著,晶圓會經(jīng)歷一系列復(fù)雜的制造步驟,包括光刻、蝕刻和摻雜,這些步驟在晶圓表面上形成晶體管、電阻、電容和互連的復(fù)雜圖案。這些圖案在多個層上形成,每一層在電子器件中都有特定的功能。制造過程完成后,晶圓經(jīng)過晶圓切割分離出單個芯片,芯片會被封裝并測試,集成到電子器件和系統(tǒng)中。第三代半導(dǎo)體切割中清航科提供全套解決方案,良率95%+。宿遷碳化硅晶圓切割寬度
中清航科定制刀輪應(yīng)對超薄晶圓切割,碎片率降至0.1%以下。宿遷碳化硅晶圓切割寬度
中清航科IoT平臺通過振動傳感器+電流波形分析,提前72小時預(yù)警主軸軸承磨損、刀片鈍化等故障。數(shù)字孿生模型模擬設(shè)備衰減曲線,備件更換周期精度達±5%,設(shè)備綜合效率(OEE)提升至95%。機械切割引發(fā)的殘余應(yīng)力會導(dǎo)致芯片分層失效。中清航科創(chuàng)新采用超聲波輔助切割,高頻振動(40kHz)使材料塑性分離,應(yīng)力峰值降低60%。該技術(shù)已獲ISO14649認證,適用于汽車電子AEC-Q100可靠性要求。Chiplet架構(gòu)需對同片晶圓分區(qū)切割。中清航科多深度切割系統(tǒng)支持在單次制程中實現(xiàn)5-200μm差異化切割深度,精度±1.5μm。動態(tài)焦距激光模塊配合高速振鏡,完成異構(gòu)芯片的高效分離。宿遷碳化硅晶圓切割寬度