摘要：本文針對晶圓切割過程中 TTV（總厚度偏差）控制難題，提出一種用于切割晶圓 TTV 控制的硅棒安裝機構。詳細介紹該機構的結構設計、工作原理及其在控制 TTV 方面的技術優勢，為提升晶圓切割質量提供新的設備方案 。

關鍵詞：晶圓切割；TTV 控制；硅棒安裝機構；結構設計

一、引言

在晶圓制造過程中，切割環節對晶圓 TTV 有著重要影響。精確控制晶圓 TTV 是保障芯片性能和良品率的關鍵因素。傳統硅棒安裝方式在切割過程中，因硅棒固定不穩定、定位精度低等問題，易導致晶圓切割后 TTV 超差。因此，設計一種高效可靠的用于切割晶圓 TTV 控制的硅棒安裝機構具有重要意義 。

二、硅棒安裝機構設計

2.1 機構整體結構

該硅棒安裝機構主要由基座、定位組件、夾緊組件和微調組件構成。基座為整個機構提供穩定支撐，采用高強度、高剛性材料制作，減少外界振動對硅棒安裝的影響。定位組件包括多個定位銷和定位槽，通過精密配合實現硅棒的精準定位；夾緊組件采用氣動或液壓驅動方式，可快速且穩定地夾緊硅棒，確保切割過程中硅棒不會發生位移；微調組件則由高精度的絲桿螺母副和傳感器組成，能夠對硅棒的安裝位置進行微小調整，以達到最佳的切割姿態 。

2.2 工作原理

在安裝硅棒時，先將硅棒放置在定位組件的定位槽內，通過定位銷實現初步定位。隨后，夾緊組件啟動，對硅棒進行夾緊固定。在切割前，微調組件根據預設的參數和傳感器反饋的信息，對硅棒的位置進行微調，使硅棒處于理想的切割位置。在切割過程中，夾緊組件持續保持對硅棒的夾緊力，定位組件和微調組件協同工作，實時監測并補償硅棒可能出現的微小位移或姿態變化，從而有效控制晶圓切割過程中的 TTV 。

2.3 關鍵技術要點

硅棒安裝機構的關鍵在于高精度定位和穩定夾緊。定位組件的定位精度需達到微米級，以保證硅棒安裝位置的準確性；夾緊組件的夾緊力要根據硅棒的材質和尺寸進行合理調節，既不能因夾緊力過大導致硅棒損傷，也不能因夾緊力過小使硅棒在切割時發生位移。此外，微調組件的控制算法需要精確高效，能夠快速響應并處理硅棒位置的變化信息 。

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，相比傳統上下雙探頭對射掃描方式；可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，厚度最薄可低至 4 μm ，精度可達1nm。

可調諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現在極端工作環境中抗干擾能力強，充分提高重復性測量能力。

4，采用第三代高速掃頻可調諧激光器，一改過去傳統SLD寬頻低相干光源的干涉模式，解決了由于相干長度短，而重度依賴“主動式減震平臺”的情況。卓越的抗干擾，實現小型化設計，同時也可兼容匹配EFEM系統實現產線自動化集成測量。

5，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。

審核編輯 黃宇