一、碳化硅衬底修边处理的作用与挑战
修边处理是碳化硅衬底加工中的一个关键步骤,主要用于去除衬底边缘的毛刺、裂纹和不规则部分,以提高衬底的尺寸精度和边缘质量。然而,修边过程中由于机械应力、热应力以及工艺参数的精确控制难度,往往会导致衬底表面TTV的变化,进而影响后续加工工序和最终产品的性能。
二、影响修边处理后TTV变化的关键因素
修边工艺:修边工艺的选择直接影响TTV的变化。不同的修边工艺,如机械磨削、激光切割、水切割等,对碳化硅衬底的加工精度和表面质量有不同的影响。
工艺参数:包括修边速度、进给量、切削深度等。这些参数直接影响修边过程中的机械应力和热应力分布,从而影响TTV的变化。
衬底初始状态:衬底的初始厚度、硬度、脆性等物理性质也会影响修边后的TTV。初始状态的不均匀性会加剧修边过程中的不均匀性。
设备精度:修边设备的精度和稳定性对TTV的变化有重要影响。高精度的修边设备能够更精确地控制修边过程,从而减少TTV的变化。
三、修边处理后TTV变化管控的策略
优化修边工艺:根据碳化硅衬底的物理性质和加工要求,选择合适的修边工艺。通过实验验证和模拟仿真,优化工艺参数,如修边速度、进给量、切削深度等,以减少TTV的变化。
提高设备精度:采用高精度的修边设备,确保修边过程中的稳定性和精确性。定期对设备进行维护和校准,以保证其长期使用的精度和可靠性。
改善衬底初始状态:采用先进的衬底制备工艺,提高衬底的初始厚度均匀性和表面质量。通过严格的检测手段,确保衬底在修边前的初始状态符合加工要求。
引入先进检测技术:在修边处理后,采用高精度的测量仪器对衬底的TTV进行实时监测和反馈。根据测量结果,及时调整修边工艺和参数,确保产品质量的稳定性和一致性。
实施质量控制体系:建立完善的质量控制体系,对修边处理过程中的各个环节进行严格控制。通过定期的质量检测和数据分析,及时发现和解决潜在的质量问题,确保碳化硅衬底的质量稳定可靠。
四、结论与展望
碳化硅衬底修边处理后TTV变化的管控是确保碳化硅衬底加工精度和可靠性的重要环节。通过优化修边工艺、提高设备精度、改善衬底初始状态、引入先进检测技术以及实施质量控制体系,我们可以有效降低修边处理后的TTV变化,提高碳化硅衬底的一致性和可靠性。未来,随着碳化硅材料在半导体领域的广泛应用,对碳化硅衬底TTV控制的要求将越来越高。因此,我们需要不断探索和创新,以更加高效、精准的方式实现碳化硅衬底的高质量加工,推动碳化硅半导体产业的发展。
五、高通量晶圆测厚系统
高通量晶圆测厚系统以光学相干层析成像原理,可解决晶圆/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,总厚度偏差)、BOW(弯曲度)、WARP(翘曲度),TIR(Total Indicated Reading 总指示读数,STIR(Site Total Indicated Reading 局部总指示读数),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等这类技术指标;
高通量晶圆测厚系统,全新采用的第三代可调谐扫频激光技术,传统上下双探头对射扫描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圆片,一次性测量所有平面度及厚度参数。
1,灵活适用更复杂的材料,从轻掺到重掺 P 型硅 (P++),碳化硅,蓝宝石,玻璃,铌酸锂等晶圆材料。
重掺型硅(强吸收晶圆的前后表面探测)
粗糙的晶圆表面,(点扫描的第三代扫频激光,相比靠光谱探测方案,不易受到光谱中相邻单位的串扰噪声影响,因而对测量粗糙表面晶圆)
低反射的碳化硅(SiC)和铌酸锂(LiNbO3);(通过对偏振效应的补偿,加强对低反射晶圆表面测量的信噪比)
绝缘体上硅(SOI)和MEMS,可同时测量多 层 结 构,厚 度 可 从μm级到数百μm 级不等。
可用于测量各类薄膜厚度,厚度最薄可低至 4 μm ,精度可达1nm。
1,可调谐扫频激光的“温漂”处理能力,体现在极端工作环境中抗干扰能力强,一改过去传统晶圆测量对于“主动式减震平台”的重度依赖,成本显著降低。
2,灵活的运动控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圆片测量。
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