碳化硅衬底加工用金刚石流体磨料设计

单晶碳化硅作为第三代半导体，具有优良的半导体和物理特性，在电力电子、微波射频领域有广泛的应用。由于碳化硅材料硬度高，其切割、粗磨、精磨等加工过程中常用到多种金刚石流体磨料，通过对加工过程及加工结果的分析认为，在金刚石砂浆切割和双面粗磨过程中，切割线、磨料、晶体三者都做自由运动，属于三体滚动脆性断裂去除过程；而双面精磨过程中，大部分磨料镶嵌在垫子表面形成一个整体，少部分磨料颗粒自由运动，研磨过程主要为二体滑动塑性去除过程。

超薄金刚石砂轮在半导体芯片制造领域的应用

随着汽车电子、物联网和人工智能等电子领域的迅猛发展，半导体芯片作为电子产品的核心器件，其需求日益增长。在半导体芯片的制造过程中，晶圆的分割工序至关重要。分割方式多种多样，其中，超薄金刚石砂轮机械切割因其优越的加工品质、低廉的成本和高效的生产效率，已成为主流加工方案之一，对半导体芯片的工业生产具有重要意义。 本报告主要介绍以下几个方面： 半导体晶圆分割方式简述 超薄金刚石砂轮应用案例 超薄金刚石砂轮发展现状 未来展望

大尺寸晶圆背面减薄用超细粒度砂轮关键技术开发及应用研究

硅晶圆的超精密背面磨削工具仍被国外垄断，在一代制程、一代工艺、一代工具的行业发展规律指引下，需要加快国产精密工具的开发，补齐IC芯片制造供应链的短板。系统开发了大尺寸晶圆背面减薄用超细粒度金刚石砂轮制造关键技术，涵盖了磨料、结合剂以及砂轮的组织结构。开发的超细粒度砂轮孔隙率可达到75%以上，突破了传统陶瓷结合剂金刚石砂轮孔隙率的上限。从金刚石浓度、组织结构调控和砂轮纳米填料改性等方面较为系统的研究了超细粒度砂轮的应用技术；最终实现了硅晶圆纳米级粗糙度、低损、超薄的磨削效果。

三代半导体材料及器件减薄工艺解决方案

随着5G、新能源汽车等产业的快速发展，针对功率器件等产品的需求也显著增加。随着国内厂商不断扩产，设备需求量激增，进口设备的交付周期无法满足市场容量快速增长的需求。同时为了提高碳化硅材料的研磨加工效率，很多厂家在衬底材料制备和器件制造段都引入了减薄工序，减薄设备在碳化硅材料端和芯片端形成了完备的产业布局。北京中电科公司在已有减薄机的基础上研究碳化硅等超硬材料减薄工艺关键技术及核心部件，推出6/8英寸碳化硅减薄研磨机，实现设备、工艺、耗材的匹配，打通客户工艺线。目前设备进入碳化硅衬底材料端和芯片制造端领军企业，树立良好口碑。 本报告第一部分简要概述了碳化硅减薄工艺方面的知识，讲述了减薄的定义，减薄的方式以及减薄机磨片关注的关键工艺指标。第二部分讲述了目前在碳化硅材料端减薄机取得的应用和工艺解决方案，第三部分讲述了再碳化硅器件减薄设备的应用和工艺解决方案。最后简要讲述了北京中电科公司的所有产品以及应用领域。

半导体硅材料的发展现状及展望

据 SEMI 预测，2025 年全球8 英寸硅片需求将达到 700 万片/月，12 英寸硅片需求达到 920 万片/月。全球半导体硅片厂商积极扩产，日本SUMCO、德国世创等头部厂商纷纷宣布扩产计划，与此同时，中国半导体硅片企业同样积极推进新增产能生产线的建设，且技术水平有了长足的进步。 根据 Knometa Research 数据，2024 年将有 15 座 3 00mm晶圆厂上线，其中 13 座用于生产 IC 芯片，预计到 2025 年会有 17 座开始投产，到 2027 年处于运营状态的 300 毫米晶圆厂数量将超过 230 座。 硅材料依旧是芯片制造的核心材料，国内硅材料企业必须紧跟客户发展步伐，逐步提高国产化比例，但过程不会一帆风顺，任重而道远。