降低晶圓TTV的磨片加工有哪些方法

降低晶圓TTV（Total Thickness Variation，總厚度變化）的磨片加工方法主要包括以下幾種：

一、采用優秀的磨削技術

硅片旋轉磨削：

原理：吸附在工作臺上的單晶硅片和杯型金剛石砂輪繞各自軸線旋轉，砂輪同時沿軸向連續進給。砂輪直徑大于被加工硅片直徑，其圓周經過硅片中心。

優點：單次單片磨削，可加工大尺寸硅片；磨削力相對穩定，通過調整砂輪轉軸和硅片轉軸之間的傾角可實現單晶硅片面型的主動控制，獲得較好的面型精度。

雙面磨削：

原理：兩側面對稱分布的夾持器將單晶硅片夾持在保持環中，在輥子的帶動下緩慢旋轉，一對杯型金剛石砂輪相對位于單晶硅片的兩側，在空氣軸承電主軸驅動下沿相反的方向旋轉并沿軸向進給實現單晶硅片的雙面同時磨削。

優點：可有效去除線切割后單晶硅片表面的波紋度和錐度，提高磨削效率。

二、優化磨削工藝參數

通過合理設置磨削工藝參數，如正向壓力、砂輪粒度、砂輪結合劑、砂輪轉速、硅片轉速、磨削液黏度及流量等，可以進一步降低晶圓TTV。這些參數的優化需要根據具體的磨削設備和晶圓材料進行調整。

三、采用自動化與智能化控制

激光位移傳感器與PLC控制器：

方法：利用激光位移傳感器對晶圓進行平坦度測量，并將測量數據傳入PLC控制器。通過數據比較和平均值計算，當數據的平均值大于或等于預設值時，重復研磨加工步驟；當數據的平均值小于預設值時，進行下一步操作。

優點：能快速測量并進行平坦度計算，節省了手動頻繁操作的工序，檢測速度快，提升了加工的效率。

在線調整技術：

原理：在磨削過程中，通過非接觸式在線測量裝置掃描晶圓，獲得晶圓的厚度偏差TTV值以及晶圓厚度高低的具體位置。根據具體厚度參數，進行相關函數計算，通過自動控制裝置進行角度調整。

優點：可以實時調整磨削參數，確保晶圓厚度均勻性，降低TTV。

四、其他注意事項

確保設備精度：磨削設備的精度對晶圓TTV有直接影響。因此，需要定期對設備進行維護和校準，確保其精度滿足要求。

選擇合適的磨料：磨料的選擇對磨削效果和晶圓TTV也有重要影響。需要根據晶圓材料和磨削要求選擇合適的磨料。

控制磨削液溫度：磨削液溫度對磨削效果和晶圓表面質量有影響。需要控制磨削液溫度在合適的范圍內，以確保磨削效果和晶圓表面質量。

綜上所述，降低晶圓TTV的磨片加工方法需要從磨削技術、工藝參數、自動化與智能化控制以及設備維護等多個方面入手。通過綜合應用這些方法，可以顯著提高晶圓的厚度均勻性，降低TTV值。

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。