一、引言

在晶圓制造過程中，晶圓總厚度變化（TTV）是衡量晶圓質量的關鍵指標，直接影響芯片制造的良品率與性能。切割過程中，受切削力、振動、刀具磨損等因素影響，切割深度難以精準控制，導致晶圓 TTV 厚度不均勻 。切割深度動態補償技術通過實時調整切割深度，為提升晶圓 TTV 厚度均勻性提供了有效手段，深入研究其提升機制與參數優化方法具有重要的現實意義。

二、切割深度動態補償技術對 TTV 厚度均勻性的提升機制

2.1 實時修正切削偏差

切割過程中，刀具磨損、工件振動等因素會使實際切割深度偏離預設值。切割深度動態補償技術利用傳感器實時監測切割狀態，一旦檢測到切割深度偏差，立即調整刀具位置或進給速度，對切削深度進行修正 。例如，當監測到某區域切割深度不足時，系統自動增加刀具進給量，確保該區域達到理想切割深度，從而減少晶圓厚度偏差，提升 TTV 均勻性。

2.2 適應材料特性變化

不同晶圓材料的硬度、脆性等特性存在差異，同一晶圓在不同部位的材料性能也可能有所不同。動態補償技術可根據材料特性的實時反饋，調整切割深度 。對于硬度較高的區域，適當增加切割深度以保證材料有效去除；對于脆性較大的區域，減小切割深度避免崩邊，使晶圓各部位材料去除更均勻，進而提升 TTV 厚度均勻性。

2.3 優化切削力分布

不合理的切割深度會導致切削力集中，引起晶圓變形。動態補償技術通過調整切割深度，優化切削力在晶圓表面的分布 。減小單次切削深度，將切削力分散到多次切削過程中，降低因切削力過大導致的晶圓變形，維持晶圓厚度一致性，提高 TTV 均勻性。

三、切割深度動態補償技術的參數優化

3.1 傳感器參數優化

選擇高精度、響應速度快的傳感器，如激光位移傳感器、應變片傳感器，確保能夠準確、及時地監測切割深度變化與切削力等參數 。同時，合理設置傳感器的安裝位置與采樣頻率，使采集的數據能夠真實反映切割過程狀態，為動態補償提供可靠依據。

3.2 補償算法參數優化

優化動態補償算法中的控制參數，如比例系數、積分時間、微分時間等 。通過實驗或仿真，調整這些參數，使補償系統能夠快速、穩定地響應切割深度變化，避免補償過度或不足，實現對切割深度的精準控制。

3.3 與其他工藝參數協同優化

將切割深度動態補償技術與進給速度、切割速度等其他工藝參數協同優化 。分析各參數之間的相互作用關系，通過正交試驗、遺傳算法等方法，尋找最優參數組合，在保證加工效率的同時，最大程度提升晶圓 TTV 厚度均勻性。

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。