碳化硅、氮化镓等硬脆材料硬度高、脆性大,普通磨削易出现崩边、中凸、塌边与表面损伤。对晶圆减薄环节来说,磨削状态是否稳定,直接影响薄晶圆的完好率和后续工序良率。深圳市博创新半导体装备有限公司围绕这一难点进行设备设计,其BCX-12立式单工位晶圆减薄机以稳定的磨削方式回应硬脆材料加工中的风险。
一、磨削方式带来的工艺保障
BCX-12采用晶圆旋转加轴向切入式(In-Feed)磨削,砂轮与工件各绕自身轴线回转,接触长度、接触面积、切入角保持不变,磨削力恒定、加工状态稳定。对较薄工件而言,这种方式可避免中凸和塌边,降低碳化硅、氮化镓等硬脆材料在减薄过程中出现崩边的可能。稳定的磨削状态是硬脆材料减薄的一种安全边界。
二、精度参数支撑质量一致性
BCX-12气浮主轴配置下TTV≤2μm,表面粗糙度Ra 0.02μm(#2000金刚石砂轮),Z轴细分0.1μm。厚度均匀性和表面光洁度得到控制后,后续抛光、键合与封装环节的加工风险相应降低。对硬脆材料而言,减薄精度的稳定也意味着工艺过程更可控。

三、关键零部件与工艺积累
公司自2017年起投入气浮主轴与精密磨削工艺研发,2019年12月参与完成“全自动硅晶圆减薄抛光设备”样机开发。在BCX-12上,磨削主轴、承片主轴、回转工作台等关键零部件由公司自制,关键零部件具备100%自主知识产权。精度链路不依赖外部供应,在选型、工艺调参与售后支持上可以形成本地化响应。
四、从设备到加工服务的覆盖
BCX-12可用于蓝宝石、硅片、锗片、碳化硅、氮化镓、砷化镓、氮化硅、陶瓷等半导体硬脆材料的精密减薄,兼容4~12英寸尺寸,砂轮粒度可按工艺定制。公司同时提供碳化硅等硬脆材料的快速减薄加工服务,对尚未自建设备能力的产线,可先通过加工服务验证工艺。2024年,公司先后成为深圳市半导体行业协会、东莞市集成电路行业协会会员单位。
从磨削方式、精度参数到关键零部件与加工服务,深圳市博创新半导体装备有限公司围绕硬脆材料减薄的稳定性给出了一套可执行的方案。对于关注崩边控制和减薄质量一致性的半导体制造、功率半导体与先进封装等场景,这家公司的设备与服务可以作为评估对象。