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(wèn)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?xún)?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(cè)試,其中激光振蕩器經(jīng)過(guò) 10 萬(wàn)小時(shí)連續(xù)運(yùn)行驗(yàn)證,機(jī)械導(dǎo)軌的壽命測(cè)試達(dá)到 200 萬(wàn)次往復(fù)運(yùn)動(dòng)無(wú)故障。設(shè)備平均無(wú)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。中清航科切割冷卻系統(tǒng)專(zhuān)利設(shè)計(jì),溫差梯度控制在0.3℃/mm。杭州碳化硅陶瓷晶圓切割刀片
面向磁傳感器制造,中清航科開(kāi)發(fā)超導(dǎo)磁懸浮切割臺(tái)。晶圓在強(qiáng)磁場(chǎng)(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(dòng)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(jià)值超$80萬(wàn),回收水符合SEMI F78標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)零廢液排放。針對(duì)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?xún)?nèi)。
針對(duì)晶圓切割產(chǎn)生的廢料處理難題,中清航科創(chuàng)新設(shè)計(jì)了閉環(huán)回收系統(tǒng)。切割過(guò)程中產(chǎn)生的硅渣、切割液等廢料,通過(guò)管道收集后進(jìn)行分離處理,硅材料回收率達(dá)到 95% 以上,切割液可循環(huán)使用,不僅降低了危廢處理成本,還減少了對(duì)環(huán)境的污染,符合半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展理念。在晶圓切割的精度校準(zhǔn)方面,中清航科引入了先進(jìn)的激光干涉測(cè)量技術(shù)。設(shè)備出廠前,會(huì)通過(guò)高精度激光干涉儀對(duì)所有運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行全行程校準(zhǔn),生成誤差補(bǔ)償表,確保設(shè)備在全工作范圍內(nèi)的定位精度一致。同時(shí)提供定期校準(zhǔn)服務(wù),配備便攜式校準(zhǔn)工具,客戶可自行完成日常精度核查,保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
在晶圓切割的產(chǎn)能規(guī)劃方面,中清航科為客戶提供專(zhuān)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)剩或不足的問(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。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%。
晶圓切割過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力可能導(dǎo)致芯片可靠性下降,中清航科通過(guò)有限元分析軟件模擬切割應(yīng)力分布,優(yōu)化激光掃描路徑與能量輸出模式,使切割后的晶圓殘余應(yīng)力降低 40%。經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證,采用該工藝的芯片在溫度循環(huán)測(cè)試中表現(xiàn)優(yōu)異,可靠性提升 25%,特別適用于航天航空等應(yīng)用領(lǐng)域。為幫助客戶快速掌握先進(jìn)切割技術(shù),中清航科建立了完善的培訓(xùn)體系。其位于總部的實(shí)訓(xùn)基地配備全套切割設(shè)備與教學(xué)系統(tǒng),可為客戶提供理論培訓(xùn)、實(shí)操演練與工藝調(diào)試指導(dǎo),培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋設(shè)備操作、日常維護(hù)、工藝優(yōu)化等方面,確??蛻魣F(tuán)隊(duì)能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。切割刀痕深度控制中清航科技術(shù)達(dá)±0.2μm,減少后續(xù)研磨量。連云港砷化鎵晶圓切割藍(lán)膜
針對(duì)柔性晶圓,中清航科開(kāi)發(fā)低溫切割工藝避免材料變性。杭州碳化硅陶瓷晶圓切割刀片
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(guò)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(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)在,中清航科通過(guò)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(zhǎng) 50%,且通過(guò)刀片磨損實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù),減少頻繁更換帶來(lái)的停機(jī)損失,幫助客戶降低 20% 的耗材成本,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中構(gòu)筑成本優(yōu)勢(shì)。杭州碳化硅陶瓷晶圓切割刀片