晶圓切割的工藝參數(shù)設(shè)置需要豐富的經(jīng)驗(yàn)積累,中清航科開發(fā)的智能工藝推薦系統(tǒng),基于千萬(wàn)級(jí)切割數(shù)據(jù)訓(xùn)練而成。只需輸入晶圓材料、厚度、切割道寬等基本參數(shù),系統(tǒng)就能自動(dòng)生成比較好的切割方案,包括激光功率、切割速度、聚焦位置等關(guān)鍵參數(shù),新手操作人員也能快速達(dá)到工程師的工藝水平,大幅降低技術(shù)門檻。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)設(shè)備的占地面積有著嚴(yán)格要求,中清航科采用緊湊型設(shè)計(jì)理念,將晶圓切割設(shè)備的占地面積控制在 2 平方米以內(nèi),較傳統(tǒng)設(shè)備減少 40%。在有限空間內(nèi),通過巧妙的結(jié)構(gòu)布局實(shí)現(xiàn)全部功能集成,同時(shí)預(yù)留擴(kuò)展接口,方便后續(xù)根據(jù)產(chǎn)能需求增加模塊,滿足不同規(guī)模生產(chǎn)車間的布局需求。中清航科切割機(jī)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng),故障排除時(shí)間縮短70%;窗瞫ic晶圓切割廠
隨著半導(dǎo)體市場(chǎng)需求的快速變化,產(chǎn)品迭代周期不斷縮短,這對(duì)晶圓切割的快速響應(yīng)能力提出更高要求。中清航科建立了快速工藝開發(fā)團(tuán)隊(duì),承諾在收到客戶新樣品后 72 小時(shí)內(nèi)完成切割工藝驗(yàn)證,并提供工藝報(bào)告與樣品測(cè)試數(shù)據(jù),幫助客戶加速新產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程,搶占市場(chǎng)先機(jī)。晶圓切割設(shè)備的操作安全性至關(guān)重要,中清航科嚴(yán)格遵循 SEMI S2 安全標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)備設(shè)計(jì)中融入多重安全保護(hù)機(jī)制。包括激光安全聯(lián)鎖、急停按鈕、防護(hù)門檢測(cè)、過載保護(hù)等,同時(shí)配備安全警示系統(tǒng),實(shí)時(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與潛在風(fēng)險(xiǎn),確保操作人員的人身安全與設(shè)備的安全運(yùn)行。無錫砷化鎵晶圓切割劃片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。
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。
GaN材料硬度高且易產(chǎn)生解理裂紋。中清航科創(chuàng)新水導(dǎo)激光切割(Water Jet Guided Laser),利用高壓水柱約束激光束,冷卻與沖刷同步完成。崩邊尺寸<8μm,熱影響區(qū)只2μm,滿足射頻器件高Q值要求。設(shè)備振動(dòng)導(dǎo)致切割線寬波動(dòng)。中清航科應(yīng)用主動(dòng)磁懸浮阻尼系統(tǒng),通過6軸加速度傳感器實(shí)時(shí)生成反向抵消力,將振幅壓制在50nm以內(nèi)。尤其適用于超窄切割道(<20μm)的高精度需求。光學(xué)器件晶圓需避免邊緣微裂紋影響透光率。中清航科紫外皮秒激光系統(tǒng)(波長(zhǎng)355nm)配合光束整形模塊,實(shí)現(xiàn)吸收率>90%的冷加工,切割面粗糙度Ra<0.05μm,突破攝像頭模組良率瓶頸。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。
針對(duì)高粘度晶圓切割液的回收處理,中清航科研發(fā)了離心式過濾凈化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過三級(jí)過濾工藝,可去除切割液中 99.9% 的固體顆粒雜質(zhì),使切割液循環(huán)利用率提升至 80% 以上,不只降低耗材成本,還減少?gòu)U液排放。同時(shí)配備濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,確保切割液性能穩(wěn)定,保障切割質(zhì)量一致性。在晶圓切割設(shè)備的維護(hù)便捷性設(shè)計(jì)上,中清航科秉持 “易維護(hù)” 理念。設(shè)備關(guān)鍵部件采用模塊化設(shè)計(jì),更換激光頭、切割刀片等中心組件只需 15 分鐘,較傳統(tǒng)設(shè)備縮短 70% 維護(hù)時(shí)間。同時(shí)配備維護(hù)指引系統(tǒng),通過 AR 技術(shù)直觀展示維護(hù)步驟,降低對(duì)專業(yè)維護(hù)人員的依賴,減少客戶運(yùn)維壓力。切割冷卻液在線凈化裝置中清航科研發(fā),雜質(zhì)濃度自動(dòng)控制<1ppm。南京晶圓切割劃片
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(zhǎng)5年;窗瞫ic晶圓切割廠
大規(guī)模量產(chǎn)場(chǎng)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(cè)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;窗瞫ic晶圓切割廠