在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的浩瀚星空中，切磨拋技術(shù)作為關(guān)鍵一環(huán)，直接影響著芯片制造的精度與效率。今天，我們特別聚焦國際巨頭DISCO的發(fā)展軌跡，探討其在半導(dǎo)體切磨拋裝備材料領(lǐng)域的成就，以及由此引發(fā)的國產(chǎn)化趨勢浪潮。
DISCO：半導(dǎo)體切磨拋領(lǐng)域的領(lǐng)航者
DISCO，作為全球領(lǐng)先的精密加工設(shè)備制造商，其在半導(dǎo)體切割、研磨、拋光等多個環(huán)節(jié)的技術(shù)與產(chǎn)品，長期以來都是行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿。DISCO依靠技術(shù)創(chuàng)新和持續(xù)研發(fā)，不斷推出高性能、高精度的切磨拋設(shè)備，滿足了半導(dǎo)體行業(yè)日益增長的工藝需求。
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DISCO 的大部分產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片制造工序,涉及硅片制造、晶圓制造( 前道)和封裝測試(后道)各環(huán)節(jié)：
硅片制造環(huán)節(jié)：DISCO 研磨機用于減薄從硅錠切割的晶圓，隨著半導(dǎo)體芯片變得更薄且功能更高，減薄過程中的平面度精度變得越來越重要。
晶圓制造環(huán)節(jié)：DISCO 表面平坦機是通過金剛石創(chuàng)刀進行創(chuàng)削加工，實現(xiàn)對延展性材料(Au、Cu、焊錫等 )，樹脂(光刻膠，聚酰亞胺等)，以及其他復(fù)合材料的高精度平坦化，可替代 CMP 的部分工序，提高生產(chǎn)效率及降低成本。
封裝測試(后道)
背面減薄環(huán)節(jié)：DISCO 背面研磨機用于晶圓的背面研磨以使其變薄,同時保護正面的電路；損壞的層可以通過拋光去除以提高減薄晶片的強度，在此過程中DISCO拋光機則可大顯身手。而晶圓貼膜機是為了處理12寸超薄晶圓，特意與背面研磨機組成聯(lián)機系統(tǒng)的晶圓貼膜機，針對研磨薄化后的晶圓，可安全可靠地實施從粘貼切割膠膜到框架上，再到剝離表面保護膠膜為止的一系列工序，是一項實現(xiàn)高良率薄型化技術(shù)的專用設(shè)備。
晶圓切割環(huán)節(jié)：DISCO切割機用于將晶圓切割成一顆顆獨立的裸片(die )，隨著芯片尺寸的持續(xù)微縮和性能的不斷攀升，芯片的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，芯片間的有效空間日益縮小，切割難度逐步提升，這對于精密切割晶圓的劃片設(shè)備的技術(shù)要求越來越高，除了傳統(tǒng)的刀片切割之外，近年來業(yè)內(nèi)使用激光切割技術(shù)的比例大有上升趨勢，DISCO在此擁有充足且領(lǐng)先的布局。在芯片封裝在樹脂中后，DISCO 芯片分割機也用于將其切割成一顆顆獨立的芯片(chip)。
同時，DISCO 還建立了完善的售后服務(wù)體系，為客戶提供全方位的技術(shù)支持，例如定期維護、設(shè)備升級等，確保設(shè)備始終處于最佳狀態(tài)。
金剛石&半導(dǎo)體切磨拋
金剛石工具為半導(dǎo)體加工關(guān)鍵耗材，DISCO 為行業(yè)龍頭。金剛石工具廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體各加工環(huán)節(jié)。金剛石工具是指以金剛石及其聚晶復(fù)合物為磨削單元，借助于結(jié)合劑或其它輔助材料制成的具有一定形狀、性能和用途的制品，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、陶瓷、玻璃等硬脆材料的磨削切割、拋光加工。
在半導(dǎo)體的前道加工工序中，金剛石工具用途包括：切割，包括晶棒截斷與切片。
來源：網(wǎng)絡(luò)
電鍍金剛石帶鋸或內(nèi)圓切割片均可用于晶棒截斷，但內(nèi)圓或外圓切割效率低、材料損失率大、加工質(zhì)量低，故目前多采用金剛石帶鋸來切割晶棒。
晶棒切片的方法主要包括內(nèi)圓切割和線切割，線切割相較內(nèi)圓切割具有效率高、切割直徑大及鋸痕損失小等優(yōu)點，目前硅基半導(dǎo)體主要使用磨料線鋸切割加工方式。
研磨與拋光：包括晶棒滾圓、晶圓片表面研磨、晶圓片邊沿倒角與磨邊，不同的研磨區(qū)域所需的研磨砂輪形狀和厚度等參數(shù)不同。
在半導(dǎo)體的后道加工工序中，金剛石工具主要用于CMP修整器、背面減薄及劃片。
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CMP（化學(xué)機械拋光）是半導(dǎo)體先進制程中的關(guān)鍵技術(shù)，是半導(dǎo)體硅片表面加工的關(guān)鍵技術(shù)之一，CMP-Disk（鉆石碟）是CMP過程重要耗材:
CMP采用機械摩擦和化學(xué)腐蝕相結(jié)合的工藝，與普通的機械拋光相比，具有加工成本低方法簡單、良率高、可同時兼顧全局和局部平坦化等特點。拋光墊表面的溝槽起著分布拋光液和排除廢液的作用，拋光墊的表面粗糙度和平整度直接影響著CMP結(jié)果。拋光墊在CMP過程中易老化、表面溝槽易堵塞，從而使拋光墊失去拋光的作用。
此時需要CMP-Disk修整拋光墊的表面，使拋光墊始終保持良好的拋光性能，修整器起著去除拋光墊溝槽內(nèi)廢液、提高拋光墊表面粗糙度和改善拋光墊平面度的作用，以你次CMP-Disk的性能直接影響晶圓表面全局平坦化的效果。
劃片刀一般由合成樹脂、銅、錫、鎳等作為結(jié)合劑與人造金剛石結(jié)合而成，主要分為帶輪轂型（硬刀）及不帶輪轂整體型（軟刀）兩大類，適用于加工不同類型材質(zhì)的芯片及半導(dǎo)體相關(guān)材料。劃片刀和減薄砂輪是半導(dǎo)體晶圓加工所用的主要金剛石工具。
國產(chǎn)化趨勢
近年來，我國政府高度重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，出臺了一系列政策措施支持國產(chǎn)化進程。國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要明確提出要加快關(guān)鍵設(shè)備和材料國產(chǎn)化進程。國內(nèi)企業(yè)也積極投入研發(fā)，取得了顯著成果。例如，中微公司開發(fā)的刻蝕設(shè)備已成功應(yīng)用于14nm制程，華銳光電的CMP設(shè)備也取得了突破等。
展望未來
展望未來，國產(chǎn)半導(dǎo)體切磨拋裝備和材料將迎來更大的發(fā)展機遇。隨著技術(shù)的不斷突破和市場份額的逐步擴大，國產(chǎn)產(chǎn)品將有望實現(xiàn)自主可控，為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強有力的支撐。
半導(dǎo)體切磨拋裝備和材料的國產(chǎn)化進程任重道遠，但前景光明。相信在政府、企業(yè)和科研機構(gòu)的共同努力下，我國將逐步擺脫對國外技術(shù)的依賴，實現(xiàn)自主可控，為建設(shè)科技強國貢獻力量。
以上整理內(nèi)容來源于華創(chuàng)證券行業(yè)研究報告
