降低碳化硅衬底TTV的磨片加工方法

一、碳化硅衬底的加工流程

碳化硅衬底的加工主要包括切割、粗磨、精磨、粗抛和精抛（CMP）等几个关键工序。每一步都对最终产品的TTV有着重要影响。

切割：将SiC晶棒沿特定方向切割成薄片。多线砂浆切割是目前常用的切割方式，关键在于确保切割后的晶片厚度均匀、翘曲度小。

粗磨：去除切割过程中产生的表面损伤和刀纹，修复变形。此过程需使用高硬度磨料，如碳化硼或金刚石粉，以达到稳定的去除速率。

精磨：进一步降低表面粗糙度，为后续抛光做准备。精磨工艺包括聚氨酯发泡Pad+多晶金刚石研磨液双面研磨，但划伤问题一直存在。近年来，团聚金刚石研磨工艺因其高良率、低成本和低损伤层而受到青睐。

粗抛：采用高锰酸钾氧化铝粗抛液搭配无纺布粗抛垫，通过化学腐蚀和机械磨削作用，将晶片表面粗糙度降低到0.2nm以内。

精抛：使用100nm以内的氧化硅抛光液搭配黑色阻尼布精抛垫，通过化学机械抛光（CMP）将晶片表面粗糙度进一步降低到0.1nm以内。

二、降低TTV的具体方法

优化切割工艺：采用高精度的多线切割设备，严格控制切割参数，如切割速度、进给量、冷却液流量等，确保切割后的晶片厚度均匀，减少TTV的产生。

改进研磨工艺：在粗磨和精磨阶段，选择适当的磨料和研磨液，优化研磨垫的材质和硬度，以提高去除效率和表面质量。同时，严格控制研磨过程中的压力和转速，避免过度研磨导致的TTV增加。

加强抛光控制：在粗抛和精抛阶段，精确控制抛光液的浓度、pH值和温度，以及抛光垫的材质和磨损情况。通过调整抛光参数，如抛光时间、抛光压力和抛光液的流量，实现对TTV的精确控制。

引入先进检测技术：在加工过程中，使用高精度的测量仪器，如激光干涉仪、原子力显微镜等，对晶片的TTV进行实时监测和反馈。根据测量结果，及时调整加工参数，确保产品质量的稳定性和一致性。

实施质量控制体系：建立严格的质量控制体系，对加工过程中的每个环节进行质量监控和记录。通过数据分析，及时发现并解决问题，不断提高加工水平和产品质量。

三、结论

降低碳化硅衬底TTV的磨片加工方法涉及多个环节和参数的控制。通过优化切割、研磨和抛光工艺，加强检测和控制，可以显著提高碳化硅衬底的质量稳定性和一致性。未来，随着技术的不断进步和设备的更新换代，碳化硅衬底的加工水平将进一步提升，为碳化硅器件的广泛应用提供有力保障。

四、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。