近日業(yè)內(nèi)消息，國內(nèi)一家半導(dǎo)體公司制造出了第一臺核心部件 100% 國產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備。

晶圓切割就是將硅晶圓切割成單個芯片的過程，因為晶圓上刻好的電路非常精密，所以在切割的過程中需要極高的精度，也就是說晶圓切割工藝對設(shè)備的要求極高。

我們可以簡單地從芯片制造的過程來體會晶圓切割的在其中的角色。

上游材料廠從最開始的晶體硅錠加工到晶圓片，然后通過拋光等步驟將晶圓廠需要的晶圓材料準備好。

收到晶圓片后代工廠還需經(jīng)過濕洗等步驟完成光刻準備工作，先通過光刻機在晶圓上打印特定的電路圖，然后通過離子注入改變其導(dǎo)電特性，接下來就是蝕刻電鍍等步驟完成加工，最后將晶圓表面清理干凈并對其做電氣測試和性能分類。

上述一切就緒后就到晶圓切割了，分離出單個芯片，然后就將分離出來的單個芯片進行封裝。

晶圓切割有機械鋸切、激光切割、晶圓劃片以及等離子切割等，本次國內(nèi)的這臺 100% 核心部件國產(chǎn)化的晶圓切割設(shè)備就是激光切割。

據(jù)悉，該設(shè)備是由華工科技激光半導(dǎo)體產(chǎn)品黃偉團隊制造出來的，并在半導(dǎo)體激光設(shè)備領(lǐng)域攻克多項中國第一。

由于晶圓材料質(zhì)地硬且脆，一個 12 英寸的晶圓片會切出來成千上萬顆芯片，晶圓切割和芯片分離無論采取機械或激光的方式，都會因物質(zhì)接觸和高速運動而產(chǎn)生熱影響和崩邊，從而影響芯片性能。

因此，控制熱影響的擴散范圍和崩邊尺寸是晶圓切割設(shè)備要突破的關(guān)鍵性問題。

黃偉表示，機械鋸切的熱影響和崩邊寬度約 20μm，傳統(tǒng)激光切割也在 10μm左右，而且切割線寬的減少會兼容經(jīng)濟高效的高集成度晶圓片。

該團隊從去年開始就展開了微納米級激光加工的迭代升級和攻堅突破，最忙的階段團隊 20 多人兩班倒、24 小時不停地輪流做測試實驗和產(chǎn)品優(yōu)化。

最后經(jīng)過一年堅持不懈的奮斗，成功實現(xiàn)技術(shù)升級，新晶圓切割設(shè)備的熱影響降為 0，崩邊尺寸也降至 5μm 以內(nèi)，切割線寬甚至可以做到 10μm 以內(nèi)。

據(jù)悉，華工科技是脫胎于華中科技大學(xué)校企的上市公司，業(yè)務(wù)涵蓋激光加工技術(shù)為重要支撐的智能制造裝備、信息通信技術(shù)為重要支撐的光聯(lián)接、無線聯(lián)接，以敏感電子技術(shù)為重要支撐的傳感器等。

該企業(yè)表示正在研發(fā)第三代半導(dǎo)體晶圓激光改質(zhì)切割設(shè)備，計劃今年 7 月推出新產(chǎn)品，同時也正在開發(fā)我國自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代半導(dǎo)體晶圓激光退火設(shè)備。

“激光技術(shù)的應(yīng)用是沒有邊界的，有很多未知的領(lǐng)域，需要大膽探索，” 該團隊負責(zé)人黃偉表示：“發(fā)展無止境，突破無止境，我們有信心讓中國的激光裝備在更多的細分領(lǐng)域達到國際領(lǐng)先水平?！?

注：圖片來自華工科技