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

一、引言

晶圓修邊是半導(dǎo)體制造過(guò)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(huì)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(guò)高轉(zhuǎn)速會(huì)使晶圓邊緣局部受力過(guò)大，產(chǎn)生較大應(yīng)力，導(dǎo)致 TTV 增加；轉(zhuǎn)速過(guò)低則修邊效率低下。通過(guò)大量試驗(yàn)，針對(duì)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(guò)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(guò)程平穩(wěn)，減少 TTV 波動(dòng)。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(duì)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(duì)修邊質(zhì)量的影響，保證修邊過(guò)程中力的穩(wěn)定性。同時(shí)，在設(shè)備上安裝高精度的壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)修邊過(guò)程中晶圓所受壓力，一旦壓力異常，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整修邊參數(shù)，防止因壓力過(guò)大造成晶圓變形，進(jìn)而影響 TTV 。此外，優(yōu)化設(shè)備的振動(dòng)控制系統(tǒng)，減少設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)干擾，避免因振動(dòng)導(dǎo)致修邊不均勻，引發(fā) TTV 變化 。

2.3 檢測(cè)與反饋機(jī)制完善

建立完善的檢測(cè)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(cè)設(shè)備，如非接觸式激光測(cè)厚儀，在修邊前后對(duì)晶圓 TTV 進(jìn)行快速、精確測(cè)量。將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至控制系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析算法，及時(shí)發(fā)現(xiàn) TTV 變化趨勢(shì)。若檢測(cè)到 TTV 變化超出允許范圍，系統(tǒng)自動(dòng)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(duì) TTV 變化的動(dòng)態(tài)管控 。同時(shí)，定期對(duì)檢測(cè)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(cè)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(duì)行業(yè)厚度測(cè)量結(jié)果不一致的痛點(diǎn)，經(jīng)不同時(shí)段測(cè)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(cè)量對(duì)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(cè)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(duì)射掃描，可一次完成所有平面度及厚度參數(shù)測(cè)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(duì)重?fù)叫凸?，可精?zhǔn)探測(cè)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(cè)量；

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

（以上為新啟航實(shí)測(cè)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(cè)量，覆蓋μm級(jí)到數(shù)百μm級(jí)厚度范圍，還可測(cè)量薄至4μm、精度達(dá)1nm的薄膜。

（以上為新啟航實(shí)測(cè)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(cè)量穩(wěn)定性。

（以上為新啟航實(shí)測(cè)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(duì)“主動(dòng)式減震平臺(tái)”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(dòng)化測(cè)量需求。運(yùn)動(dòng)控制靈活，適配2-12英寸方片和圓片測(cè)量。

審核編輯 黃宇