隨著半導(dǎo)體制程不斷邁向 3nm、2nm 的先進(jìn)節(jié)點(diǎn)，晶圓的加工精度要求已經(jīng)到了微米級(jí)甚至納米級(jí)。一片合格的晶圓，從原料到表面加工都充滿了對(duì)工藝能力的挑戰(zhàn)。

目前越來(lái)越普及的超薄晶圓，其厚度一旦低于50μm以下，硅片的機(jī)械脆性會(huì)大幅上升。若是利用硬度高、加工難度大的SiC、GaN等第三代半導(dǎo)體材料制成的晶圓，檢測(cè)要求只會(huì)更嚴(yán)苛，精度要求也會(huì)更高。

金剛石晶圓

新一代散熱片的檢測(cè)挑戰(zhàn)

和傳統(tǒng)硅晶圓、玻璃晶圓相比，金剛石晶圓具備超高熱導(dǎo)率、超高機(jī)械強(qiáng)度與硬度、超高電絕緣性，特別是它的超高熱導(dǎo)率，和如今超高堆疊率的芯片需求完美契合。

金剛石晶圓作為散熱片時(shí)，需要和GaN或硅片鍵合。在鍵合的過(guò)程中，需要把控其Warp和Bow直接覺得鍵合界面的貼合度，此外，晶圓TTV也會(huì)影響鍵合片的精度。

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傳統(tǒng)檢測(cè)的痛點(diǎn)

新一代散熱片的檢測(cè)挑戰(zhàn)

過(guò)去，針對(duì)這類硬脆晶圓的檢測(cè)，很多工廠采用的都是接觸式測(cè)厚方案：通過(guò)探針壓在晶圓表面，獲取單點(diǎn)的厚度數(shù)據(jù)。但這類方案的缺點(diǎn)明顯：

樣品損傷風(fēng)險(xiǎn)：探針的機(jī)械接觸，不僅容易刮傷金剛石晶圓表面，對(duì)于超薄金剛石晶圓而言，探針的壓力還可能導(dǎo)致晶圓碎裂，造成原料損失。

效率與數(shù)據(jù)完整性不足：?jiǎn)吸c(diǎn)測(cè)量的效率低，單晶圓檢測(cè)往往需要十分鐘，且僅能獲取少量點(diǎn)位的數(shù)據(jù)，無(wú)法掌握晶圓全表面的厚度與形貌均一性，難以滿足先進(jìn)工藝的質(zhì)量管控需求。

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優(yōu)可測(cè)晶圓測(cè)量方案

高精度、高速度、客制化

近期，我們接到客戶需求，測(cè)量3寸多晶金剛石的TTV、Warp、Bow，精度要求亞微米級(jí)。該項(xiàng)目采用了優(yōu)可測(cè)全自動(dòng)非接觸厚度測(cè)量?jī)xAPS系列進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)測(cè)效果如下：

非接觸點(diǎn)光譜對(duì)射技術(shù)，徹底避免損傷：

我們采用點(diǎn)光譜對(duì)射測(cè)量技術(shù)，上下兩個(gè)傳感器同步采集晶圓正反表面的高度數(shù)據(jù)，全程無(wú)任何機(jī)械接觸，徹底避免了檢測(cè)過(guò)程中的樣品損傷，同時(shí)測(cè)量精度可達(dá) 0.5μm，完美匹配客戶的亞微米級(jí)精度要求。

定制化載臺(tái)，適配不同的應(yīng)用場(chǎng)景：

針對(duì)金剛石窗口片，要保證實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，我們采用三點(diǎn)支撐載臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量出窗口片帶重力后的形貌，契合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。

針對(duì)金剛石散熱片，我們采用高精度陶瓷載臺(tái)支撐，測(cè)量晶圓去除重力影響后的翹曲，為鍵合工藝提供精準(zhǔn)的形貌數(shù)據(jù)，保障鍵合界面的貼合度。

全參數(shù)高效檢測(cè)，一次掃描搞定所有數(shù)據(jù)：

一次掃描即可同步獲取晶圓的厚度、TTV、Warp、Bow 等全參數(shù)，同時(shí)生成全表面的厚度 / 形貌分布熱力圖，客戶可以直觀掌握全片的均一性情況，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程僅需 2 分鐘以內(nèi)，檢測(cè)效率與數(shù)據(jù)完整性較傳統(tǒng)接觸式測(cè)量提升 60% 以上！

除金剛石晶圓以外，全自動(dòng)非接觸厚度測(cè)量?jī)xAPS，一臺(tái)搞定主流規(guī)格晶圓測(cè)量：