一、引言

在半導體制造中，晶圓總厚度變化（TTV）均勻性是決定芯片性能與良品率的關鍵因素，而切割過程產生的應力會導致晶圓變形，進一步惡化 TTV 均勻性。淺切多道工藝作為一種先進的晶圓切割技術，在控制 TTV 均勻性與釋放應力方面展現出獨特優勢，深入研究其相關技術對提升晶圓加工質量意義重大。

二、淺切多道工藝對 TTV 均勻性的控制機制

2.1 精準材料去除

淺切多道工藝通過分層切削，每次切削深度較小，可更精準地控制晶圓表面材料的去除量。相較于傳統單次大深度切割，該工藝能有效避免因局部材料去除過多或過少導致的厚度偏差，逐步修正晶圓表面輪廓，實現 TTV 均勻性的有效控制 。

2.2 降低切削力波動

由于單次切削深度淺，刀具與晶圓接觸時產生的切削力較小且波動幅度低。穩定的切削力減少了晶圓在切割過程中的振動和變形，使切割過程更平穩，有助于維持晶圓厚度的一致性，從而提升 TTV 均勻性 。

三、淺切多道工藝下的應力釋放機制

3.1 分散應力產生

淺切多道工藝將整體切削力分散到多次切割中，降低了單次切削產生的應力。每次切割產生的應力較小，不易引發應力集中現象，避免了因應力過大導致的晶圓變形和損傷，從源頭上減少了應力對 TTV 均勻性的影響 。

3.2 分步應力釋放

在多道切割過程中，后序切割可對前序切割產生的應力進行一定程度的釋放和調整。隨著切割的推進，晶圓內部應力逐步得到釋放，使晶圓內部應力分布更加均勻，有效降低了因應力積累導致的變形風險，保障 TTV 均勻性 。

四、TTV 均勻性控制與應力釋放技術策略

4.1 工藝參數優化

通過實驗和仿真，確定最佳的切削深度、切割道次、進給速度等工藝參數組合。合理的參數設置既能保證切割效率，又能最大程度地控制 TTV 均勻性和釋放應力 。例如，在保證加工效率的前提下，適當減小切削深度、增加切割道次，可進一步分散應力，提升 TTV 均勻性。

4.2 輔助應力釋放技術

結合熱處理、激光沖擊等輔助技術，進一步釋放晶圓內部應力。在淺切多道切割后，對晶圓進行低溫退火處理，可消除切割過程中產生的殘余應力；利用激光沖擊技術在晶圓表面產生塑性變形，也能有效釋放應力，從而提高 TTV 均勻性 。

4.3 實時監測與反饋控制

在切割過程中引入在線監測系統，實時監測晶圓的 TTV 和應力狀態。根據監測數據，及時調整切割工藝參數或啟動輔助應力釋放措施，實現對 TTV 均勻性和應力的動態控制 。

高通量晶圓測厚系統運用第三代掃頻OCT技術，精準攻克晶圓/晶片厚度TTV重復精度不穩定難題，重復精度達3nm以下。針對行業厚度測量結果不一致的痛點，經不同時段測量驗證，保障再現精度可靠。?

我們的數據和WAFERSIGHT2的數據測量對比,進一步驗證了真值的再現性：

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

該系統基于第三代可調諧掃頻激光技術，相較傳統雙探頭對射掃描，可一次完成所有平面度及厚度參數測量。其創新掃描原理極大提升材料兼容性，從輕摻到重摻P型硅，到碳化硅、藍寶石、玻璃等多種晶圓材料均適用：?

對重摻型硅，可精準探測強吸收晶圓前后表面；?

點掃描第三代掃頻激光技術，有效抵御光譜串擾，勝任粗糙晶圓表面測量；?

通過偏振效應補償，增強低反射碳化硅、鈮酸鋰晶圓測量信噪比；

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

支持絕緣體上硅和MEMS多層結構測量，覆蓋μm級到數百μm級厚度范圍，還可測量薄至4μm、精度達1nm的薄膜。

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

此外，可調諧掃頻激光具備出色的“溫漂”處理能力，在極端環境中抗干擾性強，顯著提升重復測量穩定性。

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

系統采用第三代高速掃頻可調諧激光器，擺脫傳統SLD光源對“主動式減震平臺”的依賴，憑借卓越抗干擾性實現小型化設計，還能與EFEM系統集成，滿足產線自動化測量需求。運動控制靈活，適配2-12英寸方片和圓片測量。