一、引言

在晶圓制造流程中，晶圓總厚度變化（TTV）均勻性是衡量晶圓質量的核心指標，直接關系到芯片制造的良品率與性能表現 。切割深度補償技術能夠動態調整切割深度，降低因切削力波動等因素導致的厚度偏差；而切削熱作為切割過程中的必然產物，會顯著影響晶圓材料特性與切割狀態 。深度補償與切削熱之間存在復雜的耦合效應，這種效應會對 TTV 均勻性產生重要影響，深入研究其作用機制并探尋有效的抑制方法，對提升晶圓加工精度具有關鍵意義。

二、深度補償 - 切削熱耦合效應對 TTV 均勻性的影響

2.1 切削熱干擾深度補償效果

切削熱會導致刀具與工件發生熱變形，改變刀具與晶圓的實際接觸狀態 。深度補償系統依據初始設定和常規監測數據進行調整，但切削熱引起的刀具熱膨脹可能使實際切割深度大于補償預期，導致晶圓局部過度切割；同時，晶圓受熱變軟，材料去除率增加，使得深度補償難以精準匹配實際切割需求，破壞 TTV 均勻性 。

2.2 深度補償加劇切削熱累積

頻繁的深度補償操作會改變刀具切削軌跡和切削力分布，導致切削區域材料變形加劇，產生更多切削熱 。例如，深度補償過程中刀具切入角度和切削面積的變化，會使切削摩擦增大，進一步提升切削熱的產生量 。過多的切削熱積累又會反過來影響晶圓和刀具的性能，形成惡性循環，加劇 TTV 的不均勻性 。

2.3 耦合效應導致應力復雜分布

深度補償與切削熱的耦合作用會使晶圓內部產生復雜的應力場 。切削熱引發晶圓熱應力，深度補償帶來的切削力變化又會產生機械應力，兩種應力相互疊加 。在應力集中區域，晶圓容易發生塑性變形，導致厚度偏差，從而嚴重影響 TTV 均勻性 。

三、深度補償 - 切削熱耦合效應的抑制策略

3.1 優化深度補償控制策略

改進深度補償算法，將切削熱因素納入補償模型 。通過實時監測切削溫度，結合熱變形預測模型，動態調整深度補償參數 。例如，當檢測到切削熱升高時，適當降低深度補償的幅度，避免因刀具和晶圓熱變形導致過度補償 。

3.2 強化切削熱管理

采用高效的冷卻潤滑技術，如低溫冷風冷卻、微量潤滑等，降低切削熱的產生和累積 。合理設計刀具結構，提高刀具的散熱性能，減少刀具熱變形 。同時，優化切割工藝參數，在保證切割效率的前提下，降低切削熱的生成，削弱其與深度補償的耦合作用 。

3.3 引入應力調控技術

在切割過程中引入應力調控手段，如激光沖擊強化、超聲振動等技術 。通過這些技術改善晶圓內部應力分布，抵消深度補償 - 切削熱耦合產生的不利應力 。例如，超聲振動可使切削力均勻化，減少應力集中，從而提升 TTV 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。