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。中清航科定制刀輪應(yīng)對(duì)超薄晶圓切割,碎片率降至0.1%以下。嘉興芯片晶圓切割刀片

隨著Chiplet技術(shù)的興起,晶圓切割需要更高的位置精度以保證后續(xù)的異構(gòu)集成。中清航科開(kāi)發(fā)的納米級(jí)定位切割系統(tǒng),采用氣浮導(dǎo)軌與光柵尺閉環(huán)控制,定位精度達(dá)到±0.1μm,配合雙頻激光干涉儀進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn),確保切割道位置與設(shè)計(jì)圖紙的偏差不超過(guò)0.5μm,為Chiplet的高精度互聯(lián)奠定基礎(chǔ)。中清航科深諳半導(dǎo)體設(shè)備的定制化需求,可為客戶提供從工藝驗(yàn)證到設(shè)備交付的全流程服務(wù)。其技術(shù)團(tuán)隊(duì)會(huì)深入了解客戶的晶圓規(guī)格、材料特性與產(chǎn)能要求,定制專屬切割方案,如針對(duì)特殊異形Die的切割路徑優(yōu)化、大尺寸晶圓的分片切割策略等,已成功為多家頭部半導(dǎo)體企業(yè)完成定制化項(xiàng)目交付。南京12英寸半導(dǎo)體晶圓切割藍(lán)膜晶圓切割培訓(xùn)課程中清航科每月開(kāi)放,已認(rèn)證工程師超800名。

通過(guò)拉曼光譜掃描切割道,中清航科提供殘余應(yīng)力分布云圖(分辨率5μm),并推薦退火工藝參數(shù)。幫助客戶將芯片翹曲風(fēng)險(xiǎn)降低70%,服務(wù)已用于10家頭部IDM企業(yè)。中清航科技術(shù)結(jié)合機(jī)械切割速度與激光切割精度:對(duì)硬質(zhì)區(qū)采用刀切,對(duì)脆弱區(qū)域切換激光加工。動(dòng)態(tài)切換時(shí)間<0.1秒,兼容復(fù)雜芯片結(jié)構(gòu),加工成本降低28%。舊設(shè)備切割精度不足?中清航科提供主軸/視覺(jué)/控制系統(tǒng)三大模塊升級(jí)包。更換高剛性主軸(跳動(dòng)<0.5μm)+12MP智能相機(jī),精度從±10μm提升至±2μm,改造成本只為新機(jī)30%。
在晶圓切割的產(chǎn)能規(guī)劃方面,中清航科為客戶提供專業(yè)的產(chǎn)能評(píng)估服務(wù)。通過(guò)產(chǎn)能模擬軟件,根據(jù)客戶的晶圓規(guī)格、日產(chǎn)量需求、設(shè)備利用率等參數(shù),精確計(jì)算所需設(shè)備數(shù)量與配置方案,并提供投資回報(bào)分析,幫助客戶優(yōu)化設(shè)備采購(gòu)決策,避免產(chǎn)能過(guò)?;虿蛔愕膯?wèn)題。針對(duì)晶圓切割過(guò)程中可能出現(xiàn)的異常情況,中清航科開(kāi)發(fā)了智能應(yīng)急處理系統(tǒng)。設(shè)備可自動(dòng)識(shí)別切割偏差過(guò)大、晶圓破裂等異常狀態(tài),并根據(jù)預(yù)設(shè)方案采取緊急停機(jī)、廢料處理等措施,同時(shí)自動(dòng)保存異常發(fā)生前的工藝數(shù)據(jù),為后續(xù)問(wèn)題分析提供依據(jù),比較大限度減少損失。中清航科切割液回收系統(tǒng)降低耗材成本35%,符合綠色制造。

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。晶圓切割全流程追溯系統(tǒng)中清航科開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)單芯片級(jí)質(zhì)量管理。鎮(zhèn)江12英寸半導(dǎo)體晶圓切割劃片廠
切割道寬度測(cè)量?jī)x中清航科研發(fā),在線檢測(cè)精度達(dá)0.05μm。嘉興芯片晶圓切割刀片
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。嘉興芯片晶圓切割刀片