中清航科注重與科研機(jī)構(gòu)的合作創(chuàng)新,與國內(nèi)多所高校共建半導(dǎo)體切割技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。圍繞晶圓切割的前沿技術(shù)開展研究,如原子層切割、超高頻激光切割等,已申請(qǐng)發(fā)明專利 50 余項(xiàng),其中 “一種基于飛秒激光的晶圓超精細(xì)切割方法” 獲得國家發(fā)明專利金獎(jiǎng),推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。晶圓切割設(shè)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(jī)交互界面與強(qiáng)大的功能。支持多種格式的晶圓版圖文件導(dǎo)入,可自動(dòng)生成切割路徑,同時(shí)提供離線編程功能,可在不影響設(shè)備運(yùn)行的情況下完成新程序的編制與模擬,提高設(shè)備利用率。中清航科晶圓切割代工廠通過ISO14644潔凈認(rèn)證,量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)足。南通砷化鎵晶圓切割測試
在碳化硅晶圓切割領(lǐng)域,由于材料硬度高達(dá)莫氏 9 級(jí),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(shí)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(duì)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(shí)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(dòng)無故障。設(shè)備平均無故障時(shí)間(MTBF)突破 1000 小時(shí),遠(yuǎn)超行業(yè) 800 小時(shí)的平均水平,為客戶提供穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)保障。淮安芯片晶圓切割測試中清航科推出切割廢料回收服務(wù),晶圓利用率提升至99.1%。
中清航科動(dòng)態(tài)線寬控制系統(tǒng)利用實(shí)時(shí)共焦傳感器監(jiān)測切割槽形貌,通過AI算法自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒吣p導(dǎo)致的線寬偏差(精度±0.8μm)。該技術(shù)使12英寸晶圓切割道均勻性提升至97%,芯片產(chǎn)出量增加5.3%,年節(jié)省材料成本超$150萬。針對(duì)消費(fèi)電子量產(chǎn)需求,中清航科開發(fā)多光束并行切割引擎。6路紫外激光(波長355nm)通過衍射光學(xué)元件分束,同步切割效率提升400%,UPH突破300片(12英寸),單顆芯片加工成本下降至$0.003。先進(jìn)制程芯片的低k介質(zhì)層易在切割中剝落。中清航科采用局部真空吸附+低溫氮?dú)饽患夹g(shù),在切割區(qū)形成-30℃微環(huán)境,結(jié)合納米涂層刀具,介質(zhì)層破損率降低至0.01ppm,通過3nm芯片可靠性驗(yàn)證。
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(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(shí)自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式,進(jìn)一步節(jié)約能源消耗,為客戶降低長期運(yùn)營成本。第三代半導(dǎo)體切割中清航科提供全套解決方案,良率95%+。
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(dòng)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(duì)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(chǔ)芯片、CIS等器件,助力客戶降低材料損耗成本。切割粉塵在線監(jiān)測中清航科傳感器精度達(dá)0.01μm顆粒物檢測。上海晶圓切割廠
中清航科推出切割工藝保險(xiǎn)服務(wù),承保因切割導(dǎo)致的晶圓損失。南通砷化鎵晶圓切割測試
半導(dǎo)體制造對(duì)潔凈度要求嚴(yán)苛,晶圓切割環(huán)節(jié)的微塵污染可能導(dǎo)致芯片失效。中清航科的切割設(shè)備采用全封閉防塵結(jié)構(gòu)與高效 HEPA 過濾系統(tǒng),工作區(qū)域潔凈度達(dá)到 Class 1 標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)配備激光誘導(dǎo)等離子體除塵裝置,實(shí)時(shí)清理切割產(chǎn)生的微米級(jí)顆粒,使產(chǎn)品不良率降低至 0.1% 以下。在成本控制成為半導(dǎo)體企業(yè)核心競爭力的現(xiàn)在,中清航科通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)切割耗材的大幅節(jié)約。其自主研發(fā)的金剛石切割刀片,使用壽命較行業(yè)平均水平延長 50%,且通過刀片磨損實(shí)時(shí)監(jiān)測與自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù),減少頻繁更換帶來的停機(jī)損失,幫助客戶降低 20% 的耗材成本,在激烈的市場競爭中構(gòu)筑成本優(yōu)勢。南通砷化鎵晶圓切割測試