關(guān)鍵詞：晶圓修邊；TTV 變化；工藝參數(shù)；設(shè)備改進(jìn)；檢測反饋

一、引言

晶圓修邊是半導(dǎo)體制造過程中的重要環(huán)節(jié)，可去除晶圓邊緣的缺陷與多余材料，降低后續(xù)工藝中晶圓破裂風(fēng)險(xiǎn)。但修邊處理會使晶圓邊緣受力，內(nèi)部應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致 TTV 發(fā)生變化，影響晶圓平整度和芯片制造精度。因此，研究晶圓修邊處理后 TTV 變化的管控方法具有重要意義。

二、TTV 變化管控方法

2.1 修邊工藝參數(shù)優(yōu)化

修邊工藝參數(shù)直接影響晶圓 TTV 變化程度。刀具轉(zhuǎn)速需合理設(shè)定，過高轉(zhuǎn)速會使晶圓邊緣局部受力過大，產(chǎn)生較大應(yīng)力，導(dǎo)致 TTV 增加；轉(zhuǎn)速過低則修邊效率低下。通過大量試驗(yàn)，針對不同材質(zhì)和規(guī)格的晶圓，確定最佳刀具轉(zhuǎn)速區(qū)間。修邊進(jìn)給速度同樣關(guān)鍵，過快的進(jìn)給速度易造成邊緣加工不均勻，引發(fā)應(yīng)力集中；應(yīng)采用分段進(jìn)給的方式，在修邊初始階段降低進(jìn)給速度，穩(wěn)定后再適當(dāng)提高，保證修邊過程平穩(wěn)，減少 TTV 波動。此外，刀具與晶圓的接觸角度也需精確調(diào)整，合適的接觸角度能使修邊力均勻分布在晶圓邊緣，降低因受力不均導(dǎo)致的 TTV 變化 。

2.2 設(shè)備改進(jìn)

對晶圓修邊設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化可有效管控 TTV 變化。改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用具有更好耐磨性和鋒利度的刀具材料，減少刀具磨損對修邊質(zhì)量的影響，保證修邊過程中力的穩(wěn)定性。同時，在設(shè)備上安裝高精度的壓力傳感器，實(shí)時監(jiān)測修邊過程中晶圓所受壓力，一旦壓力異常，系統(tǒng)自動調(diào)整修邊參數(shù)，防止因壓力過大造成晶圓變形，進(jìn)而影響 TTV 。此外，優(yōu)化設(shè)備的振動控制系統(tǒng)，減少設(shè)備運(yùn)行過程中的振動干擾，避免因振動導(dǎo)致修邊不均勻，引發(fā) TTV 變化 。

2.3 檢測與反饋機(jī)制完善

建立完善的檢測與反饋機(jī)制是管控 TTV 變化的核心。利用高精度的光學(xué)檢測設(shè)備，如非接觸式激光測厚儀，在修邊前后對晶圓 TTV 進(jìn)行快速、精確測量。將測量數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至控制系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析算法，及時發(fā)現(xiàn) TTV 變化趨勢。若檢測到 TTV 變化超出允許范圍，系統(tǒng)自動追溯修邊工藝參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)整刀具轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對 TTV 變化的動態(tài)管控 。同時，定期對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié) TTV 變化規(guī)律，為工藝參數(shù)優(yōu)化和設(shè)備改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持 。

高通量晶圓測厚系統(tǒng)運(yùn)用第三代掃頻OCT技術(shù)，精準(zhǔn)攻克晶圓/晶片厚度TTV重復(fù)精度不穩(wěn)定難題，重復(fù)精度達(dá)3nm以下。針對行業(yè)厚度測量結(jié)果不一致的痛點(diǎn)，經(jīng)不同時段測量驗(yàn)證，保障再現(xiàn)精度可靠。

我們的數(shù)據(jù)和WAFERSIGHT2的數(shù)據(jù)測量對比,進(jìn)一步驗(yàn)證了真值的再現(xiàn)性：

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

該系統(tǒng)基于第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù)，相較傳統(tǒng)雙探頭對射掃描，可一次完成所有平面度及厚度參數(shù)測量。其創(chuàng)新掃描原理極大提升材料兼容性，從輕摻到重?fù)絇型硅，到碳化硅、藍(lán)寶石、玻璃等多種晶圓材料均適用：

對重?fù)叫凸?，可精?zhǔn)探測強(qiáng)吸收晶圓前后表面；

點(diǎn)掃描第三代掃頻激光技術(shù)，有效抵御光譜串?dāng)_，勝任粗糙晶圓表面測量；

通過偏振效應(yīng)補(bǔ)償，增強(qiáng)低反射碳化硅、鈮酸鋰晶圓測量信噪比；

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

支持絕緣體上硅和MEMS多層結(jié)構(gòu)測量，覆蓋μm級到數(shù)百μm級厚度范圍，還可測量薄至4μm、精度達(dá)1nm的薄膜。

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

此外，可調(diào)諧掃頻激光具備出色的“溫漂”處理能力，在極端環(huán)境中抗干擾性強(qiáng)，顯著提升重復(fù)測量穩(wěn)定性。

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

系統(tǒng)采用第三代高速掃頻可調(diào)諧激光器，擺脫傳統(tǒng)SLD光源對“主動式減震平臺”的依賴，憑借卓越抗干擾性實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)，還能與EFEM系統(tǒng)集成，滿足產(chǎn)線自動化測量需求。運(yùn)動控制靈活，適配2-12英寸方片和圓片測量。

審核編輯 黃宇