本文圍繞探針式碳化硅襯底 TTV 厚度測量儀，系統闡述其操作規范與實用技巧，通過規范測量流程、分享操作要點，旨在提高測量準確性與效率，為半導體制造過程中碳化硅襯底 TTV 測量提供標準化操作指導。

引言

在碳化硅半導體制造領域，精確測量襯底的晶圓總厚度變化（TTV）是保障芯片性能與良率的關鍵環節。探針式碳化硅襯底 TTV 厚度測量儀憑借其高精度的特點，在行業中得到廣泛應用。然而，若操作不當，不僅會影響測量結果的準確性，還可能損壞測量儀探針和碳化硅襯底。因此，明確該測量儀的操作規范并掌握實用技巧，對確保測量工作順利進行、獲取可靠數據至關重要。

測量儀基本原理與結構

探針式碳化硅襯底 TTV 厚度測量儀主要通過探針與碳化硅襯底表面接觸，利用位移傳感器感知探針的垂直位移變化，從而計算出襯底不同位置的厚度，進而得出 TTV 值。其核心結構包括高精度探針、位移傳感系統、樣品承載平臺和數據處理系統。探針作為直接與樣品接觸的部件，其精度和耐磨性決定了測量的準確性；位移傳感系統需具備高靈敏度，以精確捕捉微小的位移變化；樣品承載平臺則要保證樣品平穩放置，減少因平臺晃動帶來的測量誤差。

操作規范

操作前準備

在使用測量儀前，需對設備進行全面檢查。先檢查探針狀態，觀察探針是否存在磨損、彎曲或污染情況，若探針受損應及時更換 。同時，清潔樣品承載平臺，使用無塵布擦拭，確保平臺表面無灰塵、碎屑等雜質，避免影響樣品放置精度。此外，要對測量儀進行預熱和校準，按照設備操作手冊設定預熱時間，使設備達到穩定工作狀態；通過校準標準樣品，調整測量儀的零點和測量參數，保證測量準確性。

測量過程操作

將碳化硅襯底樣品平穩放置在承載平臺上，使用夾具或真空吸附裝置固定樣品，防止測量過程中樣品移動。操作時，緩慢降下探針，使其與樣品表面輕輕接觸，避免因接觸力過大損壞探針和樣品。在測量過程中，按照預設的測量路徑和測量點分布進行掃描，確保覆蓋襯底關鍵區域 。同時，實時觀察測量數據和設備運行狀態，若發現數據異常或設備報警，應立即停止測量，排查問題。

數據處理操作

測量完成后，對采集到的數據進行初步檢查，剔除明顯異常的數據點。利用測量儀自帶的數據處理軟件，對有效數據進行分析計算，得出 TTV 值。在數據記錄過程中，要詳細記錄測量條件、樣品信息等，以便后續數據追溯和分析。

操作技巧

在樣品放置環節，可借助顯微鏡輔助觀察，確保樣品放置位置準確且無傾斜。調整探針接觸力時，可采用逐步逼近的方式，先以較大間距接近樣品，再逐漸減小間距，直至探針與樣品剛好接觸，以減少接觸瞬間的沖擊力 。在測量路徑規劃上，對于表面形貌復雜的樣品，可增加測量點密度，提高測量結果的代表性。此外，定期對測量儀進行維護保養，如清潔傳感器、潤滑機械傳動部件等，有助于延長設備使用壽命，保證測量精度。

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。