在碳化硅晶圆切割领域,由于材料硬度高达莫氏 9 级,传统切割方式面临效率低下的问题。中清航科创新采用超高压水射流与激光复合切割技术,利用水射流的冷却作用抑制激光切割产生的热影响区,同时借助激光的预热作用降低材料强度,使碳化硅晶圆的切割效率提升 3 倍,热影响区控制在 10μm 以内。晶圆切割设备的可靠性是大规模生产的基础保障。中清航科对中心部件进行严格的可靠性测试,其中激光振荡器经过 10 万小时连续运行验证,机械导轨的寿命测试达到 200 万次往复运动无故障。设备平均无故障时间(MTBF)突破 1000 小时,远超行业 800 小时的平均水平,为客户提供稳定可靠的生产保障。针对柔性晶圆,中清航科开发低温切割工艺避免材料变性。苏州sic晶圆切割宽度

针对晶圆切割产生的废料处理难题,中清航科创新设计了闭环回收系统。切割过程中产生的硅渣、切割液等废料,通过管道收集后进行分离处理,硅材料回收率达到 95% 以上,切割液可循环使用,不仅降低了危废处理成本,还减少了对环境的污染,符合半导体产业的绿色发展理念。在晶圆切割的精度校准方面,中清航科引入了先进的激光干涉测量技术。设备出厂前,会通过高精度激光干涉仪对所有运动轴进行全行程校准,生成误差补偿表,确保设备在全工作范围内的定位精度一致。同时提供定期校准服务,配备便携式校准工具,客户可自行完成日常精度核查,保证设备长期稳定运行。浙江sic晶圆切割测试中清航科切割冷却系统专利设计,温差梯度控制在0.3℃/mm。

为满足汽车电子追溯要求,中清航科在切割机集成区块链模块。每片晶圆生成单独工艺参数数字指纹(含切割速度、温度、振动数据),直通客户MES系统,实现零缺陷溯源。面向下一代功率器件,中清航科开发等离子体辅助切割(PAC)。利用微波激发氧等离子体软化切割区材料,同步机械分离,切割效率较传统方案提升5倍,成本降低60%。边缘失效区(Edge Exclusion Zone)浪费高达3%晶圆面积。中清航科高精度边缘定位系统通过AI识别有效电路边界,定制化切除轮廓,使8英寸晶圆可用面积增加2.1%,年省材料成本数百万。
中清航科创新性推出“激光预划+机械精切”复合方案:先以激光在晶圆表面形成引导槽,再用超薄刀片完成切割。此工艺结合激光精度与刀切效率,解决化合物半导体(如GaAs、SiC)的脆性开裂问题,加工成本较纯激光方案降低35%。大尺寸晶圆切割面临翘曲变形、应力集中等痛点。中清航科全自动切割机配备多轴联动补偿系统,通过实时监测晶圆形变动态调整切割参数。搭配吸附托盘,将12英寸晶圆平整度误差控制在±2μm内,支持3D NAND多层堆叠结构加工。MEMS器件晶圆切割中清航科特殊保护层技术,结构完整率99%。

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。中清航科推出晶圆切割应力模拟软件,提前预判崩边风险。上海碳化硅半导体晶圆切割测试
晶圆切割MES系统中清航科定制,实时追踪每片切割工艺参数。苏州sic晶圆切割宽度
中清航科动态线宽控制系统利用实时共焦传感器监测切割槽形貌,通过AI算法自动补偿刀具磨损导致的线宽偏差(精度±0.8μm)。该技术使12英寸晶圆切割道均匀性提升至97%,芯片产出量增加5.3%,年节省材料成本超$150万。针对消费电子量产需求,中清航科开发多光束并行切割引擎。6路紫外激光(波长355nm)通过衍射光学元件分束,同步切割效率提升400%,UPH突破300片(12英寸),单颗芯片加工成本下降至$0.003。先进制程芯片的低k介质层易在切割中剥落。中清航科采用局部真空吸附+低温氮气幕技术,在切割区形成-30℃微环境,结合纳米涂层刀具,介质层破损率降低至0.01ppm,通过3nm芯片可靠性验证。苏州sic晶圆切割宽度