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避免碳化硅衬底切片TTV不均匀的辅助和碳化硅衬底TTV管控

在半导体材料领域，碳化硅（SiC）因其出色的物理和化学性质，正逐渐成为功

率器件、高频器件以及高温、高压环境下电子器件的首选材料。然而，在碳化

硅衬底的加工过程中，尤其是切片阶段，总厚度变化（TotalThickness

Variation,TTV）的不均匀性是一个亟待解决的问题。本文旨在探讨避免碳化

硅衬底切片TTV不均匀的辅助方法，以及碳化硅衬底TTV管控的全面策略，

以确保碳化硅衬底的高质量加工和器件的可靠性。

1，避免碳化硅衬底切片TTV不均匀的辅助方法

优化切片工艺：

选择合适的切割方式：多线砂浆切割是目前常用的切割方式，关键在于确保切

割后的晶片厚度均匀、翘曲度小。采用高精度的多线切割设备，严格控制切割

参数，如切割速度、进给量、冷却液流量等，以减少TTV的产生。

使用高质量切割液：切割液的质量和稳定性对切片质量有着重要影响。选择适

合的切割液，确保其具有良好的冷却、润滑和清洗性能，有助于减少切割过程

中的热应力和机械应力，从而降低TTV。

增强切片设备稳定性：

高精度设备：采用高精度的切片设备，确保切片过程中的稳定性和精确性。高

精度的设备能够更精确地控制切片过程，减少切片厚度的不均匀性。

定期校准和维护：定期对切片设备进行校准和维护，确保其长期使用的精度和

可靠性。

改善衬底初始状态：

先进的衬底制备工艺：采用先进的衬底制备工艺，提高衬底的初始厚度均匀性

和表面质量。通过严格的检测手段，确保衬底在切片前的初始状态符合加工要

求。

2，碳化硅衬底TTV管控的全面策略

实施严格的质量控制体系：

建立完善的质量控制体系，对切片过程中的各个环节进行严格控制。通过定期

的质量检测和数据分析，及时发现和解决潜在的质量问题。

引入先进检测技术：

在切片后，采用高精度的测量仪器对衬底的TTV进行实时监测和反馈。根据测

量结果，及时调整切片工艺和参数，确保产品质量的稳定性和一致性。

优化后续加工工序：

在切片后，进行粗磨、精磨、抛光等后续加工工序时，严格控制加工参数，如

磨料的选择、研磨液的浓度、抛光垫的材质和硬度等，以减少TTV的变化。

采用先进的退火技术：

退火过程中，控制气氛和温度梯度，避免表面氧化和额外的TTV变化。采用惰

性气氛或真空环境进行退火，以减少氧气的影响。同时，优化退火设备的热设

计，确保温度梯度的稳定性和可控性。

持续改进与创新：

不断探索和创新，采用新技术、新工艺和新设备，以提高碳化硅衬底的加工精

度和可靠性。例如，采用先进的激光退火技术，通过精确控制激光能量分布和

退火参数，实现碳化硅衬底的高质量加工。

3，结论

避免碳化硅衬底切片TTV不均匀的辅助方法和碳化硅衬底TTV管控的全面策

略是确保碳化硅衬底高质量加工和器件可靠性的关键。通过优化切片工艺、增

强切片设备稳定性、改善衬底初始状态、实施严格的质量控制体系、引入先进

检测技术、优化后续加工工序、采用先进的退火技术以及持续改进与创新，我

们可以有效降低碳化硅衬底切片TTV的不均匀性，提高衬底的一致性和可靠

性。未来，随着技术的不断进步和应用的拓展，碳化硅衬底的加工水平和应用

前景将更加广阔，为高性能电子器件的制造提供有力保障。

4，高通量晶圆测厚系统

高通量晶圆测厚系统以光学相干层析成像原理，可解决晶圆/晶片厚度TTV

（TotalThicknessVariation，总厚度偏差）、BOW（弯曲度）、WARP（翘

曲度），TIR（TotalIndicatedReading总指示读数，STIR（SiteTotal

IndicatedReading局部总指示读数），LTV（LocalThicknessVariation局

部厚度偏差）等这类技术指标。

高通量晶圆测厚系统，全新采用的第三代可调谐扫频激光技术，相比传统上下

双探头对射扫描方式；可一次性测量所有平面度及厚度参数。

1，灵活适用更复杂的材料，从轻掺到重掺P型硅(P++)，碳化硅，蓝宝石，

玻璃，铌酸锂等晶圆材料。

重掺型硅（强吸收晶圆的前后表面探测）

粗糙的晶圆表面，（点扫描的第三代扫频激光，相比靠光谱探测方案，不易受

到光谱中相邻单位的串扰噪声影响，因而对测量粗糙表面晶圆）

低反射的碳化硅(SiC)和铌酸锂(LiNbO3)；（通过对偏振效应的补偿，加强对低

反射晶圆表面测量的信噪比）

绝缘体上硅（SOI)和MEMS，可同时测量多层结构，厚度可从μm级到

数百μm级不等。

可用