半導(dǎo)體晶圓的制造過程制造過程始于一個大型單晶硅的生產(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。一旦晶錠生產(chǎn)出來,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)制造工藝中表面無缺陷。接著,晶圓會經(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。這些圖案在多個層上形成,每一層在電子器件中都有特定的功能。制造過程完成后,晶圓經(jīng)過晶圓切割分離出單個芯片,芯片會被封裝并測試,集成到電子器件和系統(tǒng)中。超窄街切割方案中清航科實(shí)現(xiàn)30μm道寬,芯片數(shù)量提升18%。南京碳化硅晶圓切割測試

面對全球半導(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。與國內(nèi)200余家質(zhì)優(yōu)供應(yīng)商建立長期合作關(guān)系,關(guān)鍵部件實(shí)現(xiàn)多源供應(yīng),同時在各地建立備件中心,儲備充足的易損件與中心部件,確保設(shè)備維修與升級時的備件及時供應(yīng),縮短設(shè)備停機(jī)時間。晶圓切割設(shè)備的能耗成本在長期運(yùn)行中占比較大,中清航科通過能效優(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)備閑置時自動進(jìn)入低功耗模式,進(jìn)一步節(jié)約能源消耗,為客戶降低長期運(yùn)營成本。南通碳化硅陶瓷晶圓切割刀片晶圓切割后分選設(shè)備中清航科集成方案,效率達(dá)6000片/小時。

在碳化硅晶圓切割領(lǐng)域,由于材料硬度高達(dá)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(fù)合切割技術(shù),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(yù)熱作用降低材料強(qiáng)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(shè)備的可靠性是大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障。中清航科對中心部件進(jìn)行嚴(yán)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(yùn)行驗(yàn)證,機(jī)械導(dǎo)軌的壽命測試達(dá)到200萬次往復(fù)運(yùn)動無故障。設(shè)備平均無故障時間(MTBF)突破1000小時,遠(yuǎn)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。
晶圓切割是半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)材料分離。中清航科研發(fā)的超薄刀片(厚度15-20μm)結(jié)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(shù)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(jì)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(kuò)張膜實(shí)現(xiàn)無應(yīng)力分離。該技術(shù)消除機(jī)械切割導(dǎo)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。中清航科切割耗材全球供應(yīng)鏈,保障客戶生產(chǎn)連續(xù)性。

面對高溫高濕等惡劣生產(chǎn)環(huán)境,中清航科對晶圓切割設(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)測系統(tǒng),通過振動傳感器與AI算法實(shí)時監(jiān)測刀具磨損狀態(tài),提前2小時預(yù)警刀具更換需求,并自動推送比較好的更換時間窗口,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%。中清航科切割機(jī)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng),故障排除時間縮短70%。溫州砷化鎵晶圓切割寬度
晶圓切割MES系統(tǒng)中清航科定制,實(shí)時追蹤每片切割工藝參數(shù)。南京碳化硅晶圓切割測試
面向磁傳感器制造,中清航科開發(fā)超導(dǎo)磁懸浮切割臺。晶圓在強(qiáng)磁場(0.5T)下懸浮,消除機(jī)械接觸應(yīng)力,切割后磁疇結(jié)構(gòu)畸變率<0.3%,靈敏度波動控制在±0.5%。中清航科電化學(xué)回收裝置從切割廢水中提取金/銅/錫等金屬,純度達(dá)99.95%。單條產(chǎn)線年回收貴金屬價值超$80萬,回收水符合SEMIF78標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)零廢液排放。針對HJT電池脆弱電極層,中清航科采用熱激光控制技術(shù)(LCT)。紅外激光精確加熱切割區(qū)至200℃,降低材料脆性,電池效率損失<0.1%,碎片率控制在0.2%以內(nèi)。南京碳化硅晶圓切割測試