一、湿法腐蚀在碳化硅衬底加工中的作用与挑战
湿法腐蚀是碳化硅衬底加工中不可或缺的一步,主要用于去除表面损伤层、调整表面形貌、提高表面光洁度等。然而,湿法腐蚀过程中,由于腐蚀液的选择、腐蚀时间的控制、腐蚀均匀性等因素,往往会导致衬底表面TTV的增加,进而影响后续加工工序和最终产品的性能。
二、影响湿法腐蚀后TTV的关键因素
腐蚀液成分:腐蚀液的选择直接影响腐蚀速率和均匀性。不同的腐蚀液对碳化硅的腐蚀行为不同,选择合适的腐蚀液对于控制TTV至关重要。
腐蚀条件:包括温度、浓度、搅拌速度等。这些因素直接影响腐蚀液与衬底表面的反应速率和均匀性,进而影响TTV。
衬底质量:衬底的初始表面质量、晶格缺陷等也会影响湿法腐蚀后的TTV。高质量的衬底能够减少腐蚀过程中的不均匀性。
工艺参数:如腐蚀时间、腐蚀液与衬底的接触方式等。这些参数直接影响腐蚀深度和均匀性,进而影响TTV。
三、优化湿法腐蚀后TTV管控的策略
优化腐蚀液配方:通过实验筛选,选择对碳化硅具有均匀腐蚀速率的腐蚀液配方。同时,考虑腐蚀液的稳定性和环保性,确保长期使用的可行性和可持续性。
精确控制腐蚀条件:采用高精度温控设备和搅拌系统,确保腐蚀过程中温度、浓度和搅拌速度的精确控制。通过实时监测和调整腐蚀条件,保持腐蚀速率的稳定性和均匀性。
提升衬底质量:采用先进的衬底制备工艺,提高衬底的初始表面质量和晶格完整性。通过严格的检测手段,确保衬底质量符合加工要求。
优化工艺参数:通过模拟仿真和实验验证,优化腐蚀时间、腐蚀液与衬底的接触方式等工艺参数。确保腐蚀深度和均匀性达到最佳状态,从而降低TTV。
引入先进检测技术:在湿法腐蚀后,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,及时调整工艺参数,确保产品质量的稳定性和一致性。
四、结论与展望
优化湿法腐蚀后碳化硅衬底TTV的管控是提升碳化硅衬底加工精度和可靠性的重要手段。通过优化腐蚀液配方、精确控制腐蚀条件、提升衬底质量、优化工艺参数以及引入先进检测技术,我们可以有效降低湿法腐蚀后的TTV,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、环保、可靠的方式实现碳化硅衬底的高质量加工。
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;
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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。
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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。
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重掺型硅(强吸收晶圆的前后表面探测)
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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)
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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)
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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。
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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。
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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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