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全球首条!35微米功率半导体超薄晶圆工艺封测产线正式投产

来源:晰数塔互联网快讯 时间:2026年03月07日 02:36

(来源:第三代半导体产业)

3月5日,据上海松江官方报道,位于上海松江综合保税区的尼西半导体科技(上海)有限公司(以下简称“尼西半导体”),正式建成投产全球首条35微米功率半导体超薄晶圆工艺及封装测试全流程生产线。这一里程碑式突破,不仅攻克了功率半导体超薄晶圆量产的世界级技术禁区,更实现了从核心工艺到成套装备的全链条自主可控,为国产高端功率器件突围提供了坚实量产底座,助力我国功率半导体产业向高端化、自主化迈进,契合国家“十五五”规划中半导体产业链自主可控的核心导向。

据悉,尼西半导体深耕功率半导体领域多年,是美商万国半导体(AOS)在中国设立的主要半导体生产基地之一,由万国半导体(香港)股份有限公司全资控股,具备成熟的生产管理经验与技术研发实力,此次依托本土产业优势实现极限制造突破,成为中外产业协同创新的典范。此次投产的35微米功率半导体超薄晶圆,厚度仅相当于普通人头发丝直径的一半,而这一看似微小的尺寸突破,背后是功率半导体制造领域长期难以攻克的技术鸿沟。

在功率半导体行业,晶圆减薄是提升器件性能的核心路径,却长期成为国内厂商实现高端突破的“拦路虎”。行业主流功率器件晶圆厚度长期维持在100微米级别,当晶圆厚度降至50微米以下,硅片的断裂韧性会急剧下降,质地脆如膨化薯片,轻微的机械应力或温度波动都可能导致碎裂、崩边,直接造成整批产品报废;与此同时,机械研磨带来的晶格应力损伤,会直接影响器件的电学性能与可靠性,这两大难题共同构成了全球半导体行业公认的超薄晶圆量产禁区。

此次尼西半导体落地松江的产线,正是在这一“禁区”中实现了全流程工艺突破。据产线现场披露,尼西半导体通过与国内设备供应商联合攻关,构建了一套完整的超薄晶圆加工工艺体系,在减薄、切割等核心环节实现双重突破,彰显了国产协同创新的硬实力:

在减薄环节,产线配备的高精度研磨机加工精度可达0.1微米,可将晶圆厚度精准控制在35±1.5微米区间,片内厚度偏差小于2微米;同时,通过定制化化学腐蚀工艺,成功消除92%的研磨应力损伤,最终将极薄晶圆的加工碎片率压降至0.1%以内,大幅优于行业平均水平,彻底解决了超薄晶圆加工易破损的行业痛点。

在切割环节,产线摒弃传统刀片切割工艺,采用自主定制化激光切割方案,切缝宽度仅11微米,不仅将热影响区压缩至行业领先水平,切割良率稳定达到98.5%,更使单晶圆的芯片有效面积利用率提升10%,实现了“高精度、高良率、高利用率”的三重突破,进一步降低了制造成本。

值得半导体行业关注的是,该产线实现了全流程自主可控,从临时键合、精密研磨、激光切割、解键合到终测的各个环节,均配备专用定制设备,其中核心装备全部由尼西半导体与国内设备厂商联合研发完成,彻底打破了海外高端装备在该领域的垄断格局,填补了国内相关技术空白。产线运营数据显示,当前键合环节单日产能可达400片,成品测试环节单日产出稳定在12万颗,已具备规模化、商业化量产能力,能够持续为下游产业提供稳定供应。

晶圆厚度的极限突破,最终直接转化为功率器件性能的跨越式提升。据尼西半导体技术负责人介绍,35微米超薄晶圆可使载流子在芯片内的通行时间缩短40%,显着降低器件导通损耗与发热量;与行业主流的100微米厚度产品相比,该工艺生产的功率芯片热阻下降60%,相当于为芯片内置高效散热系统;在此基础上,超薄晶圆可实现封装环节的双面散热设计,让模块热阻再降30%,功率循环寿命提升至原有产品的5倍,完美契合高端功率器件“高功率密度、高可靠性、低损耗”的核心需求。

从产业价值来看,这一技术突破的意义早已超出制造环节本身。据测算,同等规格的晶圆,采用35微米工艺可使芯片产出数量提升20%,直接降低单颗芯片制造成本,破解了高端功率器件“成本高、量产难”的痛点;在下游应用场景中,该工艺可使手机快充模块体积缩减50%,新能源汽车电控单元减重3公斤,完美适配新能源汽车、5G基站、工业高压变频器、数据中心电源等高功率密度场景需求,为国产功率器件进入高端车载、高压平台、超快充等此前被海外厂商垄断的市场,打通了量产落地的最后一公里。

此次产线的落地,更是长三角G60科创走廊半导体产业生态的一次集中成果释放。近年来,上海松江围绕集成电路、新能源电力装备等主导产业,持续完善功率半导体产业布局,已集聚了从关键材料、芯片设计、制造封测到装备研发的全产业链企业,形成国内少有的功率半导体产业集群。尼西半导体35微米超薄晶圆产线的投产,进一步补强了长三角地区功率半导体高端制造环节的短板,为国产半导体产业突破海外技术封锁、构建自主可控的产业链供应链,提供了可复制、可推广的协同创新范本。

当前,新能源产业的爆发式增长,推动高端功率半导体成为全球半导体市场竞争的核心赛道,而高功率密度、高可靠性、低损耗的器件,正是竞争的重中之重。业内人士表示,全球首条35微米功率半导体超薄晶圆全流程产线的稳定量产,标志着中国在功率半导体极限制造领域已跻身全球第一梯队,这一突破不仅将加速国产高端功率器件的进口替代进程,更将为新能源汽车、新能源发电、新一代通信等国家战略性新兴产业,提供稳定、自主的核心器件支撑,推动国产半导体产业向高水平科技自立自强持续迈进。

✍️半导体产业网 整理

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