晶圓切割/裂片是芯片制造過(guò)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(lái)的芯片的質(zhì)量和產(chǎn)量,以及整個(gè)過(guò)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)。中清航科全自動(dòng)切割線配備AI視覺(jué)定位,精度達(dá)±1.5μm。南京芯片晶圓切割劃片廠

面對(duì)高溫高濕等惡劣生產(chǎn)環(huán)境,中清航科對(duì)晶圓切割設(shè)備進(jìn)行了特殊環(huán)境適應(yīng)性改造。設(shè)備電氣系統(tǒng)采用三防設(shè)計(jì)(防潮濕、防霉菌、防鹽霧),機(jī)械結(jié)構(gòu)采用耐腐蝕材料,可在溫度30-40℃、濕度60-85%的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,特別適用于熱帶地區(qū)半導(dǎo)體工廠及特殊工業(yè)場(chǎng)景。晶圓切割的刀具損耗是影響成本的重要因素,中清航科開發(fā)的刀具壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)振動(dòng)傳感器與AI算法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損狀態(tài),提前2小時(shí)預(yù)警刀具更換需求,并自動(dòng)推送比較好的更換時(shí)間窗口,避免因刀具突然失效導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢,使刀具消耗成本降低25%。舟山藍(lán)寶石晶圓切割刀片晶圓切割MES系統(tǒng)中清航科定制,實(shí)時(shí)追蹤每片切割工藝參數(shù)。

半導(dǎo)體晶圓的制造過(guò)程制造過(guò)程始于一個(gè)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(zhǎng)。一旦晶錠生產(chǎn)出來(lái),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(dá)到鏡面般的光滑,確保在后續(xù)制造工藝中表面無(wú)缺陷。接著,晶圓會(huì)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(gè)層上形成,每一層在電子器件中都有特定的功能。制造過(guò)程完成后,晶圓經(jīng)過(guò)晶圓切割分離出單個(gè)芯片,芯片會(huì)被封裝并測(cè)試,集成到電子器件和系統(tǒng)中。
面對(duì)全球半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)鏈的不確定性,中清航科構(gòu)建了多元化的供應(yīng)鏈體系。與國(guó)內(nèi)200余家質(zhì)優(yōu)供應(yīng)商建立長(zhǎng)期合作關(guān)系,關(guān)鍵部件實(shí)現(xiàn)多源供應(yīng),同時(shí)在各地建立備件中心,儲(chǔ)備充足的易損件與中心部件,確保設(shè)備維修與升級(jí)時(shí)的備件及時(shí)供應(yīng),縮短設(shè)備停機(jī)時(shí)間。晶圓切割設(shè)備的能耗成本在長(zhǎng)期運(yùn)行中占比較大,中清航科通過(guò)能效優(yōu)化設(shè)計(jì),使設(shè)備的單位能耗降低至0.5kWh/片(12英寸晶圓),較行業(yè)平均水平降低35%。采用智能休眠技術(shù),設(shè)備閑置時(shí)自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式,進(jìn)一步節(jié)約能源消耗,為客戶降低長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本。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。

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(hào)切割設(shè)備可實(shí)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(shí)提供門到門安裝調(diào)試服務(wù),配備專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)全程跟進(jìn),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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)方法。通過(guò)多因素正交試驗(yàn),系統(tǒng)分析激光功率、切割速度、焦點(diǎn)位置等參數(shù)對(duì)切割質(zhì)量的影響,建立參數(shù)優(yōu)化模型,可在20組實(shí)驗(yàn)內(nèi)找到比較好工藝組合,較傳統(tǒng)試錯(cuò)法減少60%的實(shí)驗(yàn)次數(shù),加速新工藝開發(fā)進(jìn)程。晶圓切割全流程追溯系統(tǒng)中清航科開發(fā),實(shí)現(xiàn)單芯片級(jí)質(zhì)量管理。徐州sic晶圓切割廠
中清航科晶圓切割代工廠通過(guò)ISO14644潔凈認(rèn)證,量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)足。南京芯片晶圓切割劃片廠
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(duì)3DNAND多層堆疊結(jié)構(gòu),中清航科采用紅外視覺(jué)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(duì)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)。南京芯片晶圓切割劃片廠