?
?
一、碳化硅襯底修邊處理的作用與挑戰(zhàn)
修邊處理是碳化硅襯底加工中的一個(gè)關(guān)鍵步驟,主要用于去除襯底邊緣的毛刺、裂紋和不規(guī)則部分,以提高襯底的尺寸精度和邊緣質(zhì)量。然而,修邊過(guò)程中由于機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力以及工藝參數(shù)的精確控制難度,往往會(huì)導(dǎo)致襯底表面TTV的變化,進(jìn)而影響后續(xù)加工工序和最終產(chǎn)品的性能。
?
二、影響修邊處理后TTV變化的關(guān)鍵因素
修邊工藝:修邊工藝的選擇直接影響TTV的變化。不同的修邊工藝,如機(jī)械磨削、激光切割、水切割等,對(duì)碳化硅襯底的加工精度和表面質(zhì)量有不同的影響。
工藝參數(shù):包括修邊速度、進(jìn)給量、切削深度等。這些參數(shù)直接影響修邊過(guò)程中的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力分布,從而影響TTV的變化。
襯底初始狀態(tài):襯底的初始厚度、硬度、脆性等物理性質(zhì)也會(huì)影響修邊后的TTV。初始狀態(tài)的不均勻性會(huì)加劇修邊過(guò)程中的不均勻性。
設(shè)備精度:修邊設(shè)備的精度和穩(wěn)定性對(duì)TTV的變化有重要影響。高精度的修邊設(shè)備能夠更精確地控制修邊過(guò)程,從而減少TTV的變化。
三、修邊處理后TTV變化管控的策略
優(yōu)化修邊工藝:根據(jù)碳化硅襯底的物理性質(zhì)和加工要求,選擇合適的修邊工藝。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和模擬仿真,優(yōu)化工藝參數(shù),如修邊速度、進(jìn)給量、切削深度等,以減少TTV的變化。
提高設(shè)備精度:采用高精度的修邊設(shè)備,確保修邊過(guò)程中的穩(wěn)定性和精確性。定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn),以保證其長(zhǎng)期使用的精度和可靠性。
改善襯底初始狀態(tài):采用先進(jìn)的襯底制備工藝,提高襯底的初始厚度均勻性和表面質(zhì)量。通過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)手段,確保襯底在修邊前的初始狀態(tài)符合加工要求。
引入先進(jìn)檢測(cè)技術(shù):在修邊處理后,采用高精度的測(cè)量?jī)x器對(duì)襯底的TTV進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋。根據(jù)測(cè)量結(jié)果,及時(shí)調(diào)整修邊工藝和參數(shù),確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。
實(shí)施質(zhì)量控制體系:建立完善的質(zhì)量控制體系,對(duì)修邊處理過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制。通過(guò)定期的質(zhì)量檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的質(zhì)量問(wèn)題,確保碳化硅襯底的質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
四、結(jié)論與展望
碳化硅襯底修邊處理后TTV變化的管控是確保碳化硅襯底加工精度和可靠性的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)優(yōu)化修邊工藝、提高設(shè)備精度、改善襯底初始狀態(tài)、引入先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)以及實(shí)施質(zhì)量控制體系,我們可以有效降低修邊處理后的TTV變化,提高碳化硅襯底的一致性和可靠性。未來(lái),隨著碳化硅材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,對(duì)碳化硅襯底TTV控制的要求將越來(lái)越高。因此,我們需要不斷探索和創(chuàng)新,以更加高效、精準(zhǔn)的方式實(shí)現(xiàn)碳化硅襯底的高質(zhì)量加工,推動(dòng)碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理,可解決晶圓/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,總厚度偏差)、BOW(彎曲度)、WARP(翹曲度),TIR(Total Indicated Reading 總指示讀數(shù),STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類技術(shù)指標(biāo);
?
?
?
?
高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng),全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù),傳統(tǒng)上下雙探頭對(duì)射掃描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片,一次性測(cè)量所有平面度及厚度參數(shù)。
?
?
1,靈活適用更復(fù)雜的材料,從輕摻到重?fù)?P 型硅 (P++),碳化硅,藍(lán)寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。
?
?
重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)吸收晶圓的前后表面探測(cè))
?
?
粗糙的晶圓表面,(點(diǎn)掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測(cè)方案,不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響,因而對(duì)測(cè)量粗糙表面晶圓)
?
?
低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過(guò)對(duì)偏振效應(yīng)的補(bǔ)償,加強(qiáng)對(duì)低反射晶圓表面測(cè)量的信噪比)
?
?
絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時(shí)測(cè)量多 層 結(jié) 構(gòu),厚 度 可 從μm級(jí)到數(shù)百μm 級(jí)不等。?
?
?
可用于測(cè)量各類薄膜厚度,厚度最薄可低至 4 μm ,精度可達(dá)1nm。
?
1,可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現(xiàn)在極端工作環(huán)境中抗干擾能力強(qiáng),一改過(guò)去傳統(tǒng)晶圓測(cè)量對(duì)于“主動(dòng)式減震平臺(tái)”的重度依賴,成本顯著降低。
?
?
2,靈活的運(yùn)動(dòng)控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測(cè)量。