晶圓切割的主要目標(biāo)之一是從每片晶圓中獲得高產(chǎn)量的、功能完整且無(wú)損的芯片。產(chǎn)量是半導(dǎo)體制造中的一個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo),因?yàn)樗苯佑绊戨娮悠骷a(chǎn)的成本和效率。更高的產(chǎn)量意味著每個(gè)芯片的成本更造能力更大,制造商更能滿足不斷增長(zhǎng)的電子器件需求。晶圓切割直接影響到包含這些分離芯片的電子器件的整體性能。切割過(guò)程的精度和準(zhǔn)確性需要確保每個(gè)芯片按照設(shè)計(jì)規(guī)格分離,尺寸和對(duì)準(zhǔn)的變化小。這種精度對(duì)于在終設(shè)備中實(shí)現(xiàn)比較好電氣性能、熱管理和機(jī)械穩(wěn)定性至關(guān)重要。中清航科提供切割工藝認(rèn)證服務(wù),助客戶通過(guò)車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。徐州碳化硅晶圓切割刀片

8英寸晶圓在功率半導(dǎo)體、MEMS等領(lǐng)域仍占據(jù)重要市場(chǎng)份額,中清航科針對(duì)這類成熟制程開(kāi)發(fā)的切割設(shè)備,兼顧效率與性價(jià)比。設(shè)備采用雙主軸并行切割設(shè)計(jì),每小時(shí)可加工40片8英寸晶圓,且通過(guò)優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)降低振動(dòng)噪聲至65分貝以下,為車間創(chuàng)造更友好的工作環(huán)境,深受中小半導(dǎo)體企業(yè)的青睞。晶圓切割工藝的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是智能制造的重要組成部分。中清航科的切割設(shè)備內(nèi)置工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模塊,可實(shí)時(shí)采集切割壓力、溫度、速度等100余項(xiàng)工藝參數(shù),通過(guò)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,生成工藝優(yōu)化建議??蛻艨赏ㄟ^(guò)云端平臺(tái)查看生產(chǎn)報(bào)表與趨勢(shì)分析,實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的精細(xì)化管理。紹興12英寸半導(dǎo)體晶圓切割測(cè)試中清航科切割道檢測(cè)儀實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)調(diào)整切割參數(shù)。

半導(dǎo)體制造對(duì)潔凈度要求嚴(yán)苛,晶圓切割環(huán)節(jié)的微塵污染可能導(dǎo)致芯片失效。中清航科的切割設(shè)備采用全封閉防塵結(jié)構(gòu)與高效HEPA過(guò)濾系統(tǒng),工作區(qū)域潔凈度達(dá)到Class1標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)配備激光誘導(dǎo)等離子體除塵裝置,實(shí)時(shí)清理切割產(chǎn)生的微米級(jí)顆粒,使產(chǎn)品不良率降低至0.1%以下。在成本控制成為半導(dǎo)體企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)在,中清航科通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)切割耗材的大幅節(jié)約。其自主研發(fā)的金剛石切割刀片,使用壽命較行業(yè)平均水平延長(zhǎng)50%,且通過(guò)刀片磨損實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù),減少頻繁更換帶來(lái)的停機(jī)損失,幫助客戶降低20%的耗材成本,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中構(gòu)筑成本優(yōu)勢(shì)。
中清航科注重與科研機(jī)構(gòu)的合作創(chuàng)新,與國(guó)內(nèi)多所高校共建半導(dǎo)體切割技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。圍繞晶圓切割的前沿技術(shù)開(kāi)展研究,如原子層切割、超高頻激光切割等,已申請(qǐng)發(fā)明專利50余項(xiàng),其中“一種基于飛秒激光的晶圓超精細(xì)切割方法”獲得國(guó)家發(fā)明專利金獎(jiǎng),推動(dòng)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(kāi)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(dòng)生成切割路徑,同時(shí)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。8小時(shí)連續(xù)切割驗(yàn)證:中清航科設(shè)備溫度波動(dòng)≤±0.5℃。

隨著芯片輕薄化趨勢(shì),中清航科DBG(先切割后研磨)與SDBG(半切割后研磨)設(shè)備采用漸進(jìn)式壓力控制技術(shù),切割階段只切入晶圓1/3厚度,經(jīng)背面研磨后自動(dòng)分離。該方案將100μm以下晶圓碎片率降至0.01%,已應(yīng)用于5G射頻模塊量產(chǎn)線。冷卻液純度直接影響切割良率。中清航科納米級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)可去除99.99%的0.1μm顆粒,配合自主研發(fā)的抗靜電添加劑,減少硅屑附著造成的短路風(fēng)險(xiǎn)。智能溫控模塊維持液體粘度穩(wěn)定,延長(zhǎng)刀片壽命200小時(shí)以上呢。復(fù)合材料晶圓切割選中清航科多工藝集成設(shè)備,兼容激光與刀片。南通碳化硅晶圓切割劃片
針對(duì)碳化硅晶圓,中清航科激光改質(zhì)切割技術(shù)突破硬度限制。徐州碳化硅晶圓切割刀片
在晶圓切割的批量一致性控制方面,中清航科采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)技術(shù)。設(shè)備實(shí)時(shí)采集每片晶圓的切割尺寸數(shù)據(jù),通過(guò)SPC軟件進(jìn)行分析,繪制控制圖,及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的異常波動(dòng),并自動(dòng)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(duì)薄晶圓切割后的搬運(yùn)難題,中清航科開(kāi)發(fā)了無(wú)損搬運(yùn)系統(tǒng)。采用特制的真空吸盤與輕柔的取放機(jī)構(gòu),配合視覺(jué)引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)薄晶圓的平穩(wěn)搬運(yùn),避免搬運(yùn)過(guò)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(dú)模塊與其他設(shè)備對(duì)接,提高薄晶圓的處理能力。徐州碳化硅晶圓切割刀片