超薄晶圓厚度極薄,切割時 TTV 均勻性控制難度大。我將從闡述研究背景入手,分析淺切多道切割在超薄晶圓 TTV 均勻性控制中的優(yōu)勢,再深入探討具體控制技術(shù),完成文章創(chuàng)作。
超薄晶圓(<100μm)淺切多道切割的 TTV 均勻性控制技術(shù)
一、引言
隨著半導(dǎo)體技術(shù)向高集成度、高性能方向發(fā)展,超薄晶圓(<100μm)的應(yīng)用日益廣泛。然而,其厚度極薄、剛性差,在切割過程中極易出現(xiàn)變形,導(dǎo)致晶圓總厚度變化(TTV)不均勻,嚴(yán)重影響芯片制造質(zhì)量與良品率。淺切多道切割工藝通過分層切削,能有效降低單次切削應(yīng)力,為 TTV 均勻性控制提供了新途徑,深入研究其控制技術(shù)對超薄晶圓加工意義重大。
二、淺切多道切割對超薄晶圓 TTV 均勻性的作用原理
2.1 減少單次切削應(yīng)力
超薄晶圓在切割時對切削力極為敏感,淺切多道工藝通過減小單次切削深度,將總切削力分散到多次切割過程中。較小的單次切削力大幅降低了晶圓因受力產(chǎn)生的變形,避免了局部過度切削或切削不足,從而有效控制 TTV 均勻性 。
2.2 漸進(jìn)修正切割誤差
多道切割過程中,每一道切割可對前序切割產(chǎn)生的微小誤差進(jìn)行修正。通過逐步調(diào)整切削位置與深度,不斷優(yōu)化晶圓表面輪廓,使得超薄晶圓在多次切削后達(dá)到更理想的厚度均勻狀態(tài),提升 TTV 均勻性 。
三、TTV 均勻性控制技術(shù)
3.1 工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)
精確確定切削深度、切割道次、進(jìn)給速度等工藝參數(shù)。在保證加工效率的前提下,適當(dāng)減小切削深度、增加切割道次,可進(jìn)一步分散切削力;合理匹配進(jìn)給速度與切割速度,能減少切削過程中的振動與切削熱產(chǎn)生,降低對 TTV 均勻性的干擾 ??赏ㄟ^正交試驗或仿真模擬,篩選出最優(yōu)參數(shù)組合。
3.2 在線監(jiān)測與反饋控制技術(shù)
在切割過程中引入高精度在線監(jiān)測設(shè)備,如激光干涉儀,實時監(jiān)測超薄晶圓的 TTV 變化 。一旦監(jiān)測到 TTV 超出設(shè)定閾值,系統(tǒng)立即反饋并自動調(diào)整后續(xù)切割工藝參數(shù),如微調(diào)切削深度或進(jìn)給速度,實現(xiàn) TTV 均勻性的動態(tài)控制 。
3.3 刀具與工件裝夾優(yōu)化技術(shù)
選用高剛性、低磨損的刀具,優(yōu)化刀具幾何參數(shù),減少切削過程中的振動與磨損,保證切割的穩(wěn)定性與精度 。同時,設(shè)計專用的超薄晶圓裝夾系統(tǒng),采用真空吸附或彈性支撐等方式,確保晶圓在切割過程中穩(wěn)固固定,避免因裝夾不當(dāng)導(dǎo)致的變形,助力 TTV 均勻性控制 。
以上文章圍繞超薄晶圓淺切多道切割的 TTV 均勻性控制展開。若你希望補充更多實驗數(shù)據(jù)、案例,或?qū)?nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,隨時可以告訴我。
高通量晶圓測厚系統(tǒng)運用第三代掃頻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,經(jīng)不同時段測量驗證,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)一步驗證了真值的再現(xiàn)性:

(以上為新啟航實測樣品數(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)探測強吸收晶圓前后表面;?
點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)補償,增強低反射碳化硅、鈮酸鋰晶圓測量信噪比;

(以上為新啟航實測樣品數(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,顯著提升重復(fù)測量穩(wěn)定性。

(以上為新啟航實測樣品數(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現(xiàn)小型化設(shè)計,還能與EFEM系統(tǒng)集成,滿足產(chǎn)線自動化測量需求。運動控制靈活,適配2-12英寸方片和圓片測量。

-
晶圓
+關(guān)注
關(guān)注
53文章
5165瀏覽量
129803 -
碳化硅
+關(guān)注
關(guān)注
25文章
3066瀏覽量
50480
發(fā)布評論請先 登錄
切割深度動態(tài)補償技術(shù)對晶圓 TTV 厚度均勻性的提升機制與參數(shù)優(yōu)化

晶圓切割中振動 - 應(yīng)力耦合效應(yīng)對厚度均勻性的影響及抑制方法

基于多物理場耦合的晶圓切割振動控制與厚度均勻性提升

晶圓邊緣 TTV 測量的意義和影響

降低晶圓 TTV 的磨片加工方法

評論