一、碳化硅襯底修邊處理的作用與挑戰
修邊處理是碳化硅襯底加工中的一個關鍵步驟,主要用于去除襯底邊緣的毛刺、裂紋和不規則部分,以提高襯底的尺寸精度和邊緣質量。然而,修邊過程中由于機械應力、熱應力以及工藝參數的精確控制難度,往往會導致襯底表面TTV的變化,進而影響后續加工工序和最終產品的性能。
二、影響修邊處理后TTV變化的關鍵因素
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,如機械磨削、激光切割、水切割等,對碳化硅襯底的加工精度和表面質量有不同的影響。
工藝參數:包括修邊速度、進給量、切削深度等。這些參數直接影響修邊過程中的機械應力和熱應力分布,從而影響TTV的變化。
襯底初始狀態:襯底的初始厚度、硬度、脆性等物理性質也會影響修邊后的TTV。初始狀態的不均勻性會加劇修邊過程中的不均勻性。
設備精度:修邊設備的精度和穩定性對TTV的變化有重要影響。高精度的修邊設備能夠更精確地控制修邊過程,從而減少TTV的變化。
三、修邊處理后TTV變化管控的策略
優化修邊工藝:根據碳化硅襯底的物理性質和加工要求,選擇合適的修邊工藝。通過實驗驗證和模擬仿真,優化工藝參數,如修邊速度、進給量、切削深度等,以減少TTV的變化。
提高設備精度:采用高精度的修邊設備,確保修邊過程中的穩定性和精確性。定期對設備進行維護和校準,以保證其長期使用的精度和可靠性。
改善襯底初始狀態:采用先進的襯底制備工藝,提高襯底的初始厚度均勻性和表面質量。通過嚴格的檢測手段,確保襯底在修邊前的初始狀態符合加工要求。
引入先進檢測技術:在修邊處理后,采用高精度的測量儀器對襯底的TTV進行實時監測和反饋。根據測量結果,及時調整修邊工藝和參數,確保產品質量的穩定性和一致性。
實施質量控制體系:建立完善的質量控制體系,對修邊處理過程中的各個環節進行嚴格控制。通過定期的質量檢測和數據分析,及時發現和解決潛在的質量問題,確保碳化硅襯底的質量穩定可靠。
四、結論與展望
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節。通過優化修邊工藝、提高設備精度、改善襯底初始狀態、引入先進檢測技術以及實施質量控制體系,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,隨著碳化硅材料在半導體領域的廣泛應用,對碳化硅襯底TTV控制的要求將越來越高。因此,我們需要不斷探索和創新,以更加高效、精準的方式實現碳化硅襯底的高質量加工,推動碳化硅半導體產業的發展。
五、高通量晶圓測厚系統
高通量晶圓測厚系統以光學相干層析成像原理,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,STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類技術指標;
高通量晶圓測厚系統,全新采用的第三代可調諧掃頻激光技術,傳統上下雙探頭對射掃描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片,一次性測量所有平面度及厚度參數。
1,靈活適用更復雜的材料,從輕摻到重摻 P 型硅 (P++),碳化硅,藍寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。
重摻型硅(強吸收晶圓的前后表面探測)
粗糙的晶圓表面,(點掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測方案,不易受到光譜中相鄰單位的串擾噪聲影響,因而對測量粗糙表面晶圓)
低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過對偏振效應的補償,加強對低反射晶圓表面測量的信噪比)
絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時測量多 層 結 構,厚 度 可 從μm級到數百μm 級不等。
可用于測量各類薄膜厚度,厚度最薄可低至 4 μm ,精度可達1nm。
1,可調諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現在極端工作環境中抗干擾能力強,一改過去傳統晶圓測量對于“主動式減震平臺”的重度依賴,成本顯著降低。
2,靈活的運動控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。
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