摘要：本文聚焦切割液多性能協(xié)同優(yōu)化對晶圓 TTV 厚度均勻性的影響。深入剖析切割液冷卻、潤滑、排屑等性能影響晶圓 TTV 的內(nèi)在機(jī)制，探索實(shí)現(xiàn)多性能協(xié)同優(yōu)化的參數(shù)設(shè)計(jì)方法，為提升晶圓切割質(zhì)量、保障 TTV 均勻性提供理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。

一、引言

在晶圓切割工藝中，TTV 厚度均勻性是衡量晶圓質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響芯片制造的良率與性能。切割液作為切割過程中的重要介質(zhì)，其冷卻、潤滑、排屑等多種性能協(xié)同作用，對晶圓 TTV 厚度均勻性有著重要影響。深入研究切割液多性能協(xié)同優(yōu)化的影響機(jī)制與參數(shù)設(shè)計(jì)，對優(yōu)化晶圓切割工藝具有重要意義。

二、切割液性能對晶圓 TTV 厚度均勻性的影響機(jī)制

（一）冷卻性能的影響

切割過程中會產(chǎn)生大量熱量，若切割液冷卻性能不足，晶圓局部溫度過高，將引發(fā)熱膨脹變形，導(dǎo)致切割深度不一致，TTV 增大。良好的冷卻性能能夠快速帶走切割熱，維持晶圓溫度均勻，減少熱變形對 TTV 的影響。

（二）潤滑性能的作用

切割液的潤滑性能可降低刀具與晶圓之間的摩擦。若潤滑不足，摩擦增大，切割力波動，易造成刀具磨損不均與切割深度偏差，進(jìn)而影響 TTV 均勻性。高效的潤滑能穩(wěn)定切割力，保障切割過程平穩(wěn)，提升 TTV 均勻性。

（三）排屑性能的關(guān)聯(lián)

排屑不暢會使切屑在切割區(qū)域堆積，劃傷晶圓表面，阻礙切割液正常流動，影響冷卻與潤滑效果。切割液優(yōu)異的排屑性能可及時清除切屑，避免切屑干擾切割過程，有助于維持 TTV 均勻性。

三、切割液多性能協(xié)同優(yōu)化的參數(shù)設(shè)計(jì)

（一）成分優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過調(diào)整切割液基礎(chǔ)液、添加劑的種類與配比，實(shí)現(xiàn)多性能協(xié)同提升。例如，添加合適的潤滑劑與冷卻劑，在保障冷卻效果的同時增強(qiáng)潤滑性能；引入高效分散劑，提升排屑能力，優(yōu)化切割液整體性能。

（二）濃度與流量調(diào)控

研究不同切割工況下，切割液濃度與流量對多性能協(xié)同效果的影響。根據(jù)晶圓材料、切割速度等參數(shù)，合理調(diào)整切割液濃度與流量，確保在不同條件下，切割液的冷卻、潤滑、排屑性能都能達(dá)到良好的協(xié)同狀態(tài) 。

（三）溫度與壓力參數(shù)設(shè)定

切割液的工作溫度與壓力會影響其性能發(fā)揮。分析溫度、壓力變化對切割液流動性、散熱性等的影響規(guī)律，科學(xué)設(shè)定溫度與壓力參數(shù)，促進(jìn)切割液多性能協(xié)同優(yōu)化，保障晶圓 TTV 厚度均勻性。

高通量晶圓測厚系統(tǒng)運(yùn)用第三代掃頻OCT技術(shù)，精準(zhǔn)攻克晶圓/晶片厚度TTV重復(fù)精度不穩(wěn)定難題，重復(fù)精度達(dá)3nm以下。針對行業(yè)厚度測量結(jié)果不一致的痛點(diǎn)，經(jīng)不同時段測量驗(yàn)證，保障再現(xiàn)精度可靠。?

我們的數(shù)據(jù)和WAFERSIGHT2的數(shù)據(jù)測量對比,進(jìn)一步驗(yàn)證了真值的再現(xiàn)性：

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

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

對重?fù)叫凸?，可精?zhǔn)探測強(qiáng)吸收晶圓前后表面；?

點(diǎn)掃描第三代掃頻激光技術(shù)，有效抵御光譜串?dāng)_，勝任粗糙晶圓表面測量；?

通過偏振效應(yīng)補(bǔ)償，增強(qiáng)低反射碳化硅、鈮酸鋰晶圓測量信噪比；

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

支持絕緣體上硅和MEMS多層結(jié)構(gòu)測量，覆蓋μm級到數(shù)百μm級厚度范圍，還可測量薄至4μm、精度達(dá)1nm的薄膜。

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

此外，可調(diào)諧掃頻激光具備出色的“溫漂”處理能力，在極端環(huán)境中抗干擾性強(qiáng)，顯著提升重復(fù)測量穩(wěn)定性。

（以上為新啟航實(shí)測樣品數(shù)據(jù)結(jié)果）

系統(tǒng)采用第三代高速掃頻可調(diào)諧激光器，擺脫傳統(tǒng)SLD光源對“主動式減震平臺”的依賴，憑借卓越抗干擾性實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)，還能與EFEM系統(tǒng)集成，滿足產(chǎn)線自動化測量需求。運(yùn)動控制靈活，適配2-12英寸方片和圓片測量。