半导体晶圆是一种薄而平的半导体材料圆片,组成通常为硅,主要用于制造集成电路(IC)和其他电子器件的基板。晶圆是构建单个电子组件和电路的基础,各种材料和图案层在晶圆上逐层堆叠形成。由于优异的电子特性,硅成为了常用的半导体晶圆材料。根据掺杂物的添加,硅可以作为良好的绝缘体或导体。此外,硅的储量也十分丰富,上述这些特性都使其成为半导体行业的成本效益选择。其他材料如锗、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)和碳化硅(SiC)也具有一定的适用场景,但它们的市场份额远小于硅。中清航科多轴联动切割头,适应曲面晶圆±15°倾角加工。上海碳化硅线晶圆切割测试

随着Chiplet技术的兴起,晶圆切割需要更高的位置精度以保证后续的异构集成。中清航科开发的纳米级定位切割系统,采用气浮导轨与光栅尺闭环控制,定位精度达到±0.1μm,配合双频激光干涉仪进行实时校准,确保切割道位置与设计图纸的偏差不超过0.5μm,为Chiplet的高精度互联奠定基础。中清航科深谙半导体设备的定制化需求,可为客户提供从工艺验证到设备交付的全流程服务。其技术团队会深入了解客户的晶圆规格、材料特性与产能要求,定制专属切割方案,如针对特殊异形Die的切割路径优化、大尺寸晶圆的分片切割策略等,已成功为多家头部半导体企业完成定制化项目交付。半导体晶圆切割厂8小时连续切割验证:中清航科设备温度波动≤±0.5℃。

中清航科注重与科研机构的合作创新,与国内多所高校共建半导体切割技术联合实验室。围绕晶圆切割的前沿技术开展研究,如原子层切割、超高频激光切割等,已申请发明专利50余项,其中“一种基于飞秒激光的晶圆超精细切割方法”获得国家发明专利金奖,推动行业技术进步。晶圆切割设备的软件系统是其智能化的中心,中清航科自主开发了切割控制软件,具备友好的人机交互界面与强大的功能。支持多种格式的晶圆版图文件导入,可自动生成切割路径,同时提供离线编程功能,可在不影响设备运行的情况下完成新程序的编制与模拟,提高设备利用率。
面对全球半导体产业链的区域化布局趋势,中清航科建立了覆盖亚洲、欧洲、北美地区的本地化服务网络。其7×24小时在线技术支持团队,可通过远程诊断系统快速定位设备故障,配合就近备件仓库,将平均故障修复时间(MTTR)控制在4小时以内,确保客户生产线的连续稳定运行。绿色制造已成为半导体行业的发展共识,中清航科在晶圆切割设备的设计中融入多项节能技术。其研发的变频激光电源,能源转换效率达到92%,较传统设备降低30%的能耗;同时采用水循环冷却系统,水资源回收率达95%以上,帮助客户实现环保指标与生产成本的双重优化。中清航科推出晶圆切割应力模拟软件,提前预判崩边风险。

晶圆切割的工艺参数设置需要丰富的经验积累,中清航科开发的智能工艺推荐系统,基于千万级切割数据训练而成。只需输入晶圆材料、厚度、切割道宽等基本参数,系统就能自动生成比较好的切割方案,包括激光功率、切割速度、聚焦位置等关键参数,新手操作人员也能快速达到工程师的工艺水平,大幅降低技术门槛。半导体产业对设备的占地面积有着严格要求,中清航科采用紧凑型设计理念,将晶圆切割设备的占地面积控制在2平方米以内,较传统设备减少40%。在有限空间内,通过巧妙的结构布局实现全部功能集成,同时预留扩展接口,方便后续根据产能需求增加模块,满足不同规模生产车间的布局需求。12英寸晶圆切割中清航科解决方案突破产能瓶颈,良率99.3%。盐城蓝宝石晶圆切割刀片
切割粉尘在线监测中清航科传感器精度达0.01μm颗粒物检测。上海碳化硅线晶圆切割测试
面向磁传感器制造,中清航科开发超导磁悬浮切割台。晶圆在强磁场(0.5T)下悬浮,消除机械接触应力,切割后磁畴结构畸变率<0.3%,灵敏度波动控制在±0.5%。中清航科电化学回收装置从切割废水中提取金/铜/锡等金属,纯度达99.95%。单条产线年回收贵金属价值超$80万,回收水符合SEMIF78标准,实现零废液排放。针对HJT电池脆弱电极层,中清航科采用热激光控制技术(LCT)。红外激光精确加热切割区至200℃,降低材料脆性,电池效率损失<0.1%,碎片率控制在0.2%以内。上海碳化硅线晶圆切割测试