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Edge Trim:超薄晶圆良率的关键屏障

发布时间:2026-09-09  浏览:90

在半导体超薄晶圆量产场景下,芯片轻薄化、多层堆叠及车规功率器件加工,都会对晶圆完整度提出极高标准。

然而,单纯依靠减薄工艺,往往不足以应对先进制程对晶圆完整性的严苛要求。当晶圆厚度进入100μm以下,尤其是面向HBM(高带宽内存)堆叠与高可靠性车规级应用时,晶圆边缘的物理状态直接决定了最终良率。
这正是Edge Trim(边缘修边/边缘轮廓加工)工艺存在的核心价值。


晶圆在经历切割、研磨等机械加工后,边缘区域不可避免地会残留微裂纹(Micro-cracks)与晶格损伤。随着晶圆厚度的减薄,这些微观缺陷会演变为巨大的可靠性隐患:
🔴 机械强度下降
尖锐的边缘棱角在晶圆传输、清洗及后续堆叠键合过程中极易诱发应力集中。
🔴 裂纹扩展
在超薄状态下(如HBM所需的10-20μm),微小的边缘崩裂(Chipping)极易向晶圆内部扩展,导致晶圆断裂。
🔴 良率损耗
边缘损伤不仅直接破坏Die的完整性,还会在后续工艺中剥落碎屑,造成二次污染。
Edge Trim工艺通过专用的砂轮对晶圆最外圈进行精密研磨,系统性解决上述问题:
✅ 去除损伤层
精准移除含有微裂纹的边缘区域,消除潜在的断裂源。
✅ 轮廓成型
根据工艺需求,将晶圆边缘研磨成特定的倒角(Chamfer)或R角轮廓(如G-Type, T-Type, P-Type),消除应力集中点。
✅ 提升崩边控制能力
通过精密轮廓控制,将边缘崩边(Chipping)尺寸限制在工艺规格之内(例如≤20μm),确保Die的完整性。


▶ HBM与先进封装
在2.5D/3D封装(如CoWoS)中,HBM晶圆需减薄至极限厚度并进行多层堆叠。此时,Edge Trim不再是可选项,而是保障堆叠结构机械强度与长期可靠性的必需工序。任何边缘缺陷都可能导致整个堆叠结构的失效。

▶ 高可靠性车规级器件
车规级功率与逻辑器件对边缘质量要求极为严苛。这类晶圆普遍具有高硬度、高脆性特征,传统减薄工艺极易在边缘造成崩豁。通过 Edge Profiling(边缘轮廓加工)配合高性能金刚石砂轮,可在不同材质晶圆上实现稳定的边缘质量控制,满足车规级可靠性标准(如AEC-Q系列)。


面对日益严苛的工艺窗口,炎基半导体深耕晶圆精密加工领域,推出了具备自主知识产权的全自动晶圆边缘修边(Edge Trim)设备。

                                                   REL TH300

                                            12英寸Si晶圆修边设备
  • 我们的方案具备以下优势:
高精度崩边控制:稳定将边缘崩边控制在10μm以内;
助力边缘精准修整: 通过设备可靠的结构和精准的控制系统,可精准进行微米级的修边工艺;
强工艺适配能力:针对硅及各类难加工材料,提供可定制的工艺配方,适配不同客户需求。

依托“上海研发+湖州制造”的双核布局,炎基半导体致力于为国内半导体产业链提供具备高性价比与快速响应能力的国产化选择,助力客户攻克超薄晶圆加工的良率瓶颈。

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