晶圓切割/裂片是芯片制造過程中的重要工序,屬于先進(jìn)封裝(advancedpackaging)的后端工藝(back-end)之一,該工序可以將晶圓分割成單個(gè)芯片,用于隨后的芯片鍵合。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)高性能和更小型電子器件的需求增加,晶圓切割/裂片精度及效率控制日益不可或缺。晶圓切割的重要性在于它能夠在不損壞嵌入其中的精細(xì)結(jié)構(gòu)和電路的情況下分離單個(gè)芯片,成功與否取決于分離出來的芯片的質(zhì)量和產(chǎn)量,以及整個(gè)過程的效率。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),目前已經(jīng)開發(fā)了多種切割技術(shù),每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。中清航科切割冷卻系統(tǒng)專利設(shè)計(jì),溫差梯度控制在0.3℃/mm。晶元切割

晶圓切割過程中產(chǎn)生的應(yīng)力可能導(dǎo)致芯片可靠性下降,中清航科通過有限元分析軟件模擬切割應(yīng)力分布,優(yōu)化激光掃描路徑與能量輸出模式,使切割后的晶圓殘余應(yīng)力降低40%。經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證,采用該工藝的芯片在溫度循環(huán)測(cè)試中表現(xiàn)優(yōu)異,可靠性提升25%,特別適用于航天航空等應(yīng)用領(lǐng)域。為幫助客戶快速掌握先進(jìn)切割技術(shù),中清航科建立了完善的培訓(xùn)體系。其位于總部的實(shí)訓(xùn)基地配備全套切割設(shè)備與教學(xué)系統(tǒng),可為客戶提供理論培訓(xùn)、實(shí)操演練與工藝調(diào)試指導(dǎo),培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋設(shè)備操作、日常維護(hù)、工藝優(yōu)化等方面,確保客戶團(tuán)隊(duì)能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。臺(tái)州砷化鎵晶圓切割藍(lán)膜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℃。

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50%,且通過刀片磨損實(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)。
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SPC軟件進(jìn)行分析,繪制控制圖,及時(shí)發(fā)現(xiàn)過程中的異常波動(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,中清航科開發(fā)了無損搬運(yùn)系統(tǒng)。采用特制的真空吸盤與輕柔的取放機(jī)構(gòu),配合視覺引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)薄晶圓的平穩(wěn)搬運(yùn),避免搬運(yùn)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(dú)模塊與其他設(shè)備對(duì)接,提高薄晶圓的處理能力。切割刀痕深度控制中清航科技術(shù)達(dá)±0.2μm,減少后續(xù)研磨量。

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(dòng)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(shí)間從48小時(shí)縮短至2小時(shí),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(dòng)化方案。機(jī)械手聯(lián)動(dòng)精度±5μm,兼容SECS/GEM協(xié)議實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)對(duì)接。模塊化設(shè)計(jì)支持產(chǎn)能彈性擴(kuò)展,單線UPH(每小時(shí)產(chǎn)能)提升至120片,人力成本降低70%。中清航科納米涂層刀片壽命延長3倍,單刀切割達(dá)500片。蘇州砷化鎵晶圓切割刀片
中清航科切割機(jī)節(jié)能模式降低功耗40%,年省電費(fèi)超15萬元。晶元切割
中清航科兆聲波清洗技術(shù)結(jié)合納米氣泡噴淋,去除切割道深槽內(nèi)的微顆粒。流體仿真設(shè)計(jì)使清洗液均勻覆蓋15:1深寬比結(jié)構(gòu),殘留物<5ppb,電鏡檢測(cè)達(dá)標(biāo)率100%。中清航科推出刀片/激光器租賃服務(wù):通過云平臺(tái)監(jiān)控耗材使用狀態(tài),按實(shí)際切割長度計(jì)費(fèi)??蛻鬋APEX(資本支出)降低40%,并享受技術(shù)升級(jí),實(shí)現(xiàn)輕資產(chǎn)運(yùn)營。中清航科VirtualCut軟件構(gòu)建切割過程3D物理模型,輸入材料參數(shù)即可預(yù)測(cè)崩邊尺寸、應(yīng)力分布。虛擬調(diào)試功能將新工藝驗(yàn)證周期從3周壓縮至72小時(shí),加速客戶產(chǎn)品上市。中清航科綠色切割方案:冷卻液循環(huán)利用率達(dá)95%,激光系統(tǒng)能耗降低30%(對(duì)比行業(yè)均值)。碳足跡追蹤平臺(tái)量化每片晶圓加工排放,助力客戶達(dá)成ESG目標(biāo),已獲ISO14064認(rèn)證。晶元切割