晶圓切割是半導體封裝的中心環(huán)節(jié),傳統(tǒng)刀片切割通過金剛石砂輪實現(xiàn)材料分離。中清航科研發(fā)的超薄刀片(厚度15-20μm)結合主動冷卻系統(tǒng),將切割道寬度壓縮至30μm以內(nèi),崩邊控制在5μm以下。我們的高剛性主軸技術可適配8/12英寸晶圓,切割速度提升40%,為LED、MEMS器件提供經(jīng)濟高效的解決方案。針對超薄晶圓(<50μm)易碎裂難題,中清航科激光隱形切割系統(tǒng)采用紅外脈沖激光在晶圓內(nèi)部形成改性層,通過擴張膜實現(xiàn)無應力分離。該技術消除機械切割導致的微裂紋,良率提升至99.3%,尤其適用于存儲芯片、CIS等器件,助力客戶降低材料損耗成本。8小時連續(xù)切割驗證:中清航科設備溫度波動≤±0.5℃。湖州碳化硅線晶圓切割廠
在碳化硅晶圓切割領域,由于材料硬度高達莫氏 9 級,傳統(tǒng)切割方式面臨效率低下的問題。中清航科創(chuàng)新采用超高壓水射流與激光復合切割技術,利用水射流的冷卻作用抑制激光切割產(chǎn)生的熱影響區(qū),同時借助激光的預熱作用降低材料強度,使碳化硅晶圓的切割效率提升 3 倍,熱影響區(qū)控制在 10μm 以內(nèi)。晶圓切割設備的可靠性是大規(guī)模生產(chǎn)的基礎保障。中清航科對中心部件進行嚴格的可靠性測試,其中激光振蕩器經(jīng)過 10 萬小時連續(xù)運行驗證,機械導軌的壽命測試達到 200 萬次往復運動無故障。設備平均無故障時間(MTBF)突破 1000 小時,遠超行業(yè) 800 小時的平均水平,為客戶提供穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)保障。湖州芯片晶圓切割刀片中清航科切割工藝白皮書下載量超10萬次,成行業(yè)參考標準。
在晶圓切割的質量檢測方面,中清航科引入了三維形貌檢測技術。通過高分辨率 confocal 顯微鏡對切割面進行三維掃描,生成精確的表面粗糙度與輪廓數(shù)據(jù),粗糙度測量精度可達 0.1nm,為工藝優(yōu)化提供量化依據(jù)。該檢測結果可直接與客戶的質量系統(tǒng)對接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫流轉。針對晶圓切割過程中的熱變形問題,中清航科開發(fā)了恒溫控制切割艙。通過高精度溫度傳感器與 PID 溫控系統(tǒng),將切割艙內(nèi)的溫度波動控制在 ±0.1℃以內(nèi),同時采用熱誤差補償算法,實時修正溫度變化引起的機械變形,確保在不同環(huán)境溫度下的切割精度穩(wěn)定一致。
磷化銦(InP)光子晶圓易產(chǎn)生邊緣散射損耗。中清航科采用等離子體刻蝕輔助裂片技術,切割面垂直度達89.5°±0.2°,側壁粗糙度Ra<20nm,插入損耗降低至0.15dB/cm。中清航科SkyEye系統(tǒng)通過5G實時回傳設備運行數(shù)據(jù)(振動/電流/溫度),AI引擎15分鐘內(nèi)定位故障根因。遠程AR指導維修,MTTR(平均修復時間)縮短至45分鐘,服務覆蓋全球36國?;谖^(qū)X射線衍射技術,中清航科繪制切割道殘余應力三維分布圖(分辨率10μm),提供量化改進方案??蛻粜酒瑹嵫h(huán)壽命提升至5000次(+300%),滿足車規(guī)級AEC-Q104認證。中清航科晶圓切割機支持物聯(lián)網(wǎng)運維,故障響應速度提升60%。
晶圓切割的工藝參數(shù)設置需要豐富的經(jīng)驗積累,中清航科開發(fā)的智能工藝推薦系統(tǒng),基于千萬級切割數(shù)據(jù)訓練而成。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、聚焦位置等關鍵參數(shù),新手操作人員也能快速達到工程師的工藝水平,大幅降低技術門檻。半導體產(chǎn)業(yè)對設備的占地面積有著嚴格要求,中清航科采用緊湊型設計理念,將晶圓切割設備的占地面積控制在 2 平方米以內(nèi),較傳統(tǒng)設備減少 40%。在有限空間內(nèi),通過巧妙的結構布局實現(xiàn)全部功能集成,同時預留擴展接口,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。中清航科切割耗材全球供應鏈,保障客戶生產(chǎn)連續(xù)性。浙江12英寸半導體晶圓切割代工廠
中清航科定制刀輪應對超薄晶圓切割,碎片率降至0.1%以下。湖州碳化硅線晶圓切割廠
中清航科注重與科研機構的合作創(chuàng)新,與國內(nèi)多所高校共建半導體切割技術聯(lián)合實驗室。圍繞晶圓切割的前沿技術開展研究,如原子層切割、超高頻激光切割等,已申請發(fā)明專利 50 余項,其中 “一種基于飛秒激光的晶圓超精細切割方法” 獲得國家發(fā)明專利金獎,推動行業(yè)技術進步。晶圓切割設備的軟件系統(tǒng)是其智能化的中心,中清航科自主開發(fā)了切割控制軟件,具備友好的人機交互界面與強大的功能。支持多種格式的晶圓版圖文件導入,可自動生成切割路徑,同時提供離線編程功能,可在不影響設備運行的情況下完成新程序的編制與模擬,提高設備利用率。湖州碳化硅線晶圓切割廠