在碳化硅晶圓切割領(lǐng)域,由于材料硬度高達(dá)莫氏9級,傳統(tǒng)切割方式面臨效率低下的問題。中清航科創(chuàng)新采用超高壓水射流與激光復(fù)合切割技術(shù),利用水射流的冷卻作用抑制激光切割產(chǎn)生的熱影響區(qū),同時借助激光的預(yù)熱作用降低材料強(qiáng)度,使碳化硅晶圓的切割效率提升3倍,熱影響區(qū)控制在10μm以內(nèi)。晶圓切割設(shè)備的可靠性是大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障。中清航科對中心部件進(jìn)行嚴(yán)格的可靠性測試,其中激光振蕩器經(jīng)過10萬小時連續(xù)運(yùn)行驗證,機(jī)械導(dǎo)軌的壽命測試達(dá)到200萬次往復(fù)運(yùn)動無故障。設(shè)備平均無故障時間(MTBF)突破1000小時,遠(yuǎn)超行業(yè)800小時的平均水平,為客戶提供穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)保障。晶圓切割大數(shù)據(jù)平臺中清航科開發(fā),實時分析10萬+工藝參數(shù)。浙江碳化硅陶瓷晶圓切割劃片廠

在晶圓切割的邊緣檢測精度提升上,中清航科創(chuàng)新采用雙攝像頭立體視覺技術(shù)。通過兩個高分辨率工業(yè)相機(jī)從不同角度采集晶圓邊緣圖像,經(jīng)三維重建算法精確計算邊緣位置,即使晶圓存在微小翹曲,也能確保切割路徑的精確定位,邊緣檢測誤差控制在1μm以內(nèi),大幅提升切割良率。為適應(yīng)半導(dǎo)體工廠的能源管理需求,中清航科的切割設(shè)備配備能源監(jiān)控與分析系統(tǒng)。實時監(jiān)測設(shè)備的電壓、電流、功率等能源參數(shù),生成能耗分析報表,識別能源浪費(fèi)點(diǎn)并提供優(yōu)化建議。同時支持峰谷用電策略,可根據(jù)工廠電價時段自動調(diào)整運(yùn)行計劃,降低能源支出?;窗蔡蓟璋雽?dǎo)體晶圓切割晶圓切割粉塵控制選中清航科靜電吸附系統(tǒng),潔凈度達(dá)標(biāo)Class1。

中清航科設(shè)備搭載AI參數(shù)推薦引擎,通過分析晶圓MAP圖自動匹配切割速度、進(jìn)給量及冷卻流量。機(jī)器學(xué)習(xí)模型基于10萬+案例庫持續(xù)優(yōu)化,將工藝調(diào)試時間從48小時縮短至2小時,快速響應(yīng)客戶多品種、小批量需求。SiC材料硬度高、脆性大,傳統(tǒng)切割良率不足80%。中清航科采用激光誘導(dǎo)劈裂技術(shù)(LIPS),通過精確控制激光熱影響區(qū)引發(fā)材料沿晶向解理,切割速度達(dá)200mm/s,崩邊<10μm,滿足新能源汽車功率器件嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。中清航科提供從晶圓貼膜、切割到清洗的全流程自動化方案。機(jī)械手聯(lián)動精度±5μm,兼容SECS/GEM協(xié)議實現(xiàn)MES系統(tǒng)對接。模塊化設(shè)計支持產(chǎn)能彈性擴(kuò)展,單線UPH(每小時產(chǎn)能)提升至120片,人力成本降低70%。
對于高價值的晶圓產(chǎn)品,切割過程中的追溯性尤為重要。中清航科的切割設(shè)備內(nèi)置二維碼追溯系統(tǒng),每片晶圓進(jìn)入設(shè)備后都會生成單獨(dú)的二維碼標(biāo)識,全程記錄切割時間、操作人員、工藝參數(shù)、檢測結(jié)果等信息,可通過掃碼快速查詢?nèi)鞒虜?shù)據(jù),為質(zhì)量追溯與問題分析提供完整依據(jù)。在晶圓切割的邊緣處理方面,中清航科突破傳統(tǒng)工藝限制,開發(fā)出激光倒角技術(shù)。可在切割的同時完成晶圓邊緣的圓弧處理,倒角半徑可精確控制在5-50μm范圍內(nèi),有效減少邊緣應(yīng)力集中,提高晶圓的機(jī)械強(qiáng)度。該技術(shù)特別適用于需要多次搬運(yùn)與清洗的晶圓加工流程。中清航科切割道檢測儀實時反饋數(shù)據(jù),動態(tài)調(diào)整切割參數(shù)。

中清航科注重與科研機(jī)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(xì)切割方法”獲得國家發(fā)明專利金獎,推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)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(jī)交互界面與強(qiáng)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(yùn)行的情況下完成新程序的編制與模擬,提高設(shè)備利用率。中清航科晶圓切割代工廠通過ISO14644潔凈認(rèn)證,量產(chǎn)經(jīng)驗足。12英寸半導(dǎo)體晶圓切割劃片
采用中清航科激光隱形切割技術(shù),晶圓分片效率提升40%以上。浙江碳化硅陶瓷晶圓切割劃片廠
當(dāng)晶圓切割面臨復(fù)雜圖形切割需求時,中清航科的矢量切割技術(shù)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。該技術(shù)可精確識別任意復(fù)雜切割路徑,包括圓弧、曲線及異形圖案,通過分段速度調(diào)節(jié)確保每一段切割的平滑過渡,切割軌跡誤差控制在2μm以內(nèi)。目前已成功應(yīng)用于光電子芯片的精密切割,為AR/VR設(shè)備中心器件生產(chǎn)提供有力支持。半導(dǎo)體生產(chǎn)車間的設(shè)備協(xié)同運(yùn)作對通信兼容性要求極高,中清航科的晶圓切割設(shè)備多方面支持OPCUA通信協(xié)議,可與主流MES系統(tǒng)實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)交互。通過標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口,將切割進(jìn)度、設(shè)備狀態(tài)、質(zhì)量數(shù)據(jù)等信息實時上傳至管理平臺,助力客戶實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管控與智能決策。浙江碳化硅陶瓷晶圓切割劃片廠