大規(guī)模量產(chǎn)場景中,晶圓切割的穩(wěn)定性與一致性至關(guān)重要。中清航科推出的全自動(dòng)切割生產(chǎn)線,集成自動(dòng)上下料、在線檢測與 NG 品分揀功能,單臺(tái)設(shè)備每小時(shí)可處理 30 片 12 英寸晶圓,且通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多設(shè)備協(xié)同管控,設(shè)備綜合效率(OEE)提升至 90% 以上,明顯降低人工干預(yù)帶來的質(zhì)量波動(dòng)。隨著芯片集成度不斷提高,晶圓厚度逐漸向超薄化發(fā)展,目前主流晶圓厚度已降至 50-100μm,切割過程中極易產(chǎn)生變形與破損。中清航科創(chuàng)新采用低溫輔助切割技術(shù),通過局部深冷處理增強(qiáng)晶圓材料剛性,配合特制真空吸附平臺(tái),確保超薄晶圓切割后的翹曲度小于 20μm,為先進(jìn)封裝工藝提供可靠的晶圓預(yù)處理保障。5G射頻芯片切割中清航科特殊工藝,金線偏移量<0.8μm。無錫半導(dǎo)體晶圓切割劃片
面對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的區(qū)域化布局趨勢,中清航科建立了覆蓋亞洲、歐洲、北美地區(qū)的本地化服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。其 7×24 小時(shí)在線技術(shù)支持團(tuán)隊(duì),可通過遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)快速定位設(shè)備故障,配合就近備件倉庫,將平均故障修復(fù)時(shí)間(MTTR)控制在 4 小時(shí)以內(nèi),確??蛻羯a(chǎn)線的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。綠色制造已成為半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展共識(shí),中清航科在晶圓切割設(shè)備的設(shè)計(jì)中融入多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。其研發(fā)的變頻激光電源,能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 92%,較傳統(tǒng)設(shè)備降低 30% 的能耗;同時(shí)采用水循環(huán)冷卻系統(tǒng),水資源回收率達(dá) 95% 以上,幫助客戶實(shí)現(xiàn)環(huán)保指標(biāo)與生產(chǎn)成本的雙重優(yōu)化。徐州碳化硅晶圓切割測試中清航科聯(lián)合高校成立切割技術(shù)研究院,突破納米級切割瓶頸。
隨著芯片輕薄化趨勢,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。中清航科納米級過濾系統(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,延長刀片壽命200小時(shí)以上呢。
UV膜殘膠導(dǎo)致芯片貼裝失效。中清航科研發(fā)酶解清洗液,在50℃下選擇性分解膠層分子鏈,30秒清理99.9%殘膠且不損傷鋁焊盤,替代高污染溶劑清洗。針對3D NAND多層堆疊結(jié)構(gòu),中清航科采用紅外視覺穿透定位+自適應(yīng)焦距激光,實(shí)現(xiàn)128層晶圓的同步切割。垂直對齊精度±1.2μm,層間偏移誤差<0.3μm。中清航科綠色方案整合電絮凝+反滲透技術(shù),將切割廢水中的硅粉、金屬離子分離回收,凈化水重復(fù)利用率達(dá)98%,符合半導(dǎo)體廠零液體排放(ZLD)標(biāo)準(zhǔn)。
中清航科創(chuàng)新性推出“激光預(yù)劃+機(jī)械精切”復(fù)合方案:先以激光在晶圓表面形成引導(dǎo)槽,再用超薄刀片完成切割。此工藝結(jié)合激光精度與刀切效率,解決化合物半導(dǎo)體(如GaAs、SiC)的脆性開裂問題,加工成本較純激光方案降低35%。大尺寸晶圓切割面臨翹曲變形、應(yīng)力集中等痛點(diǎn)。中清航科全自動(dòng)切割機(jī)配備多軸聯(lián)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng),通過實(shí)時(shí)監(jiān)測晶圓形變動(dòng)態(tài)調(diào)整切割參數(shù)。搭配吸附托盤,將12英寸晶圓平整度誤差控制在±2μm內(nèi),支持3D NAND多層堆疊結(jié)構(gòu)加工。晶圓切割機(jī)預(yù)防性維護(hù)中清航科定制套餐,設(shè)備壽命延長5年。南通半導(dǎo)體晶圓切割測試
中清航科切割實(shí)驗(yàn)室開放合作,已助力30家企業(yè)工藝升級。無錫半導(dǎo)體晶圓切割劃片
中清航科IoT平臺(tái)通過振動(dòng)傳感器+電流波形分析,提前72小時(shí)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(dá)±5%,設(shè)備綜合效率(OEE)提升至95%。機(jī)械切割引發(fā)的殘余應(yīng)力會(huì)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(dòng)(40kHz)使材料塑性分離,應(yīng)力峰值降低60%。該技術(shù)已獲ISO 14649認(rèn)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(shí)現(xiàn)5-200μm差異化切割深度,精度±1.5μm。動(dòng)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。