破局传统工艺瓶颈!元夫减薄干抛一体机“解锁”低成本高良率之道

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近日,江苏元夫半导体科技有限公司成功向半导体封测领域的重要客户交付了减薄干抛&贴膜撕膜一体机设备。此次交付将有力支撑客户先进封装产线升级,为超薄晶圆的高品质加工提供稳定可靠的解决方案。

在AI算力、自动驾驶、消费电子和人工智能等下游应用飞速发展的大背景下,芯片薄型化已成为不可阻挡的趋势,芯片厚度不断向200um以下挺进。传统的DAG工艺路线,即减薄 + 撕贴膜单机 + 刀轮切割的方式,正遭遇严峻的薄型芯片量产挑战。刀轮切割产生的机械应力,导致产线良率下滑,而薄型芯片在减薄后的运输过程中极易破碎,进一步压缩了整体良率。面对前道制程不断提升、芯片愈发昂贵的现状,后道封装工艺迫切需要升级,减薄干抛一体机和激光切割工艺顺势而生。

功能特性

一体化集成设计:元夫的减薄 - 干抛 - 撕贴膜一体设备,创新性地将背面研磨、干式抛光、保护膜撕贴功能集成于一套联机设备。同时,合理的三轴空间布局,显著提升了作业UPH,有效提高生产效率。

精准厚度控制:设备通过软硬件功能的升级设计,能够主动监测每片晶圆的厚度。一旦发现偏差,软件系统会自动自适应调整参数设置,从而实现了晶圆减薄的均一性,片内厚度偏差可精准控制在1um以内,确保了晶圆减薄的精微控制。这不仅提升了晶圆良率,使产出的晶圆品质更好、强度更强,为后续切割等工序提供了高可靠性的输入晶圆,还优化了晶圆产出效率,提升了整体生产能力,最终实现良率和效率的双重提升,有效降低每片芯片的生产成本,为企业带来显著的经济效益。

独特的干抛工艺:在芯片去应力处理上,传统湿法抛光工艺因需引入化学药剂,对封装产线的废水处理设施及厂房基础设施要求极高,改造成本巨大。而元夫的干抛工艺,在不引入液体的情况下,完美实现了客户芯片去应力的需求,显著降低了运营门槛,为企业节省了大量的基础设施改造成本。

智能化检测预警:一体机仿若搭载了“智慧大脑”,针对研磨力度、磨齿安装高度、TTV自动控制、减薄品质检测、贴膜压力等关键运行参数进行全方位实时监测与深度分析。在保障高UPH的同时,为设备平稳运转与故障预防提供强劲支撑。一旦加工数据出现异常,系统即刻自我矫正并发出预警。通过实时的加工品质在线判断与反馈,一旦发现问题,设备将自动停机并通知工程师介入。借助智能化检测预警功能,客户得以从被动应对故障转向主动预防,显著提升芯片加工良品率,进而大幅降低综合成本。

多场景应用与工艺拓展

DAG工艺优化:在 DAG工艺路线里,减薄设备作为封装产线的前道设备,对晶圆完成减薄处理后,晶圆将被流转至下道切割工序。当下,下游产品日益小型化,芯片也随之不断薄化。以往的设备在应对晶圆加工的厚度把控与良率提升时,显得愈发吃力。元夫减薄干抛&撕贴膜一体机,凭借其能够实现极薄芯片的优异加工品质和高良率,成为众多客户的首选。

不仅如此,后道切割工序同样急需升级。随着芯片设计复杂度的提升,其表面金属层数量增多,单纯依靠刀轮切割,已难以有效保障芯片在分离过程中的低损伤。元夫皮秒激光开槽设备在面对复杂材料时,通过自研光路设计,可有效应对金属层的分离处置,实现芯片切割道无崩边、低Debris的精准开槽。从而大幅提升后道刀轮切割品质和精度,显著提高芯片良率。

DBG工艺适配:一体机还可配合DBG工艺及切割设备,应用于一些细分场景。以SDBG工艺路线为例,在处理极薄片子时,先对片子进行激光隐切引导晶圆内部改质。在后续减薄过程中,相对于整片晶圆,经过SD处理的晶圆能够更好地承受和吸收翘曲,从而提升芯片良率,使芯片厚度能够趋近于25um这样的极限数据。这种工艺路线在HBM存储芯片制造过程中,凭借其高良率、高性价比的优势,成为了广泛应用的基础。

中道工艺适配:一体机的晶圆高平坦度效果,也可用于某些场景中作为晶圆键合之前的减薄及平坦化的工艺处理,实现高效率生产。

产品竞争力

TTV控制与主轴自主可控:元夫减薄干抛撕贴膜一体机在TTV控制方面表现卓越,能够实现超高精度的控制,确保芯片的平整度。同时,设备的主轴实现自主可控,从设备理解、主要部件交期、设计原理、价格管控到晶圆加工品质,都实现了全面管理。

使用便利性设计迭代:特殊设计的磨轮安装结构便于维护操作,更大的主轴行程优化了现场操作体验,实时的TTV监测管控保障了产线的无人化生产。

功能定制与成本管控:基于底层know-how,元夫能够快速响应客户的定制化需求。同时,通过对机械设计、功能菜单、实用功能的标准化,有效管控了规模成本,在满足客户多样化需求的同时,保证了产品的性价比。

自研减薄砂轮优势:减薄砂轮作为减薄环节的核心耗材,其品质对晶圆研磨的品质起着关键作用。元夫自主研发并掌握了减薄砂轮的工艺应用、配方及路线设计。自研的陶瓷结合剂砂轮和树脂结合剂砂轮,凭借金刚石的高均一性品质以及结合剂的合理使用与配方比例,在高效研磨的同时,能保证高水准的芯片强度。经过超10万片晶圆的验证,元夫自研砂轮在磨耗比和寿命上,在某些应用场景中优于主流磨轮产品,特别是在高端CIS产品的使用中性能优异,为客户节省了后期运营成本。并且,元夫提供从320~8000目不等的减薄砂轮,可充分满足市场主流机型的需求。

“自投放市场以来,元夫的减薄设备和耗材凭借其卓越的性能,收获了客户“好用、耐用、智能”的高度评价,充分证明了元夫减薄类设备的领先地位。”

——元夫总经理余晨娴

减薄,这一看似细分的工艺,实则是芯片封装制造不可或缺的基石。展望未来,智能化无疑将成为驱动我们前行的核心引擎。借助TTV实时监测与AI智能检测等前沿技术,每一次创新突破,都将切实转化为产品性能的显著飞跃,为行业发展带来质的提升。元夫将秉持开拓者的无畏姿态,全力重塑减薄工艺在精度与效率方面的全新标杆,为蓬勃发展的半导体产业注入源源不断的澎湃动能。

责编: 爱集微
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