提高SiC晶圆平整度的方法

提高SiC（碳化硅）晶圆平整度是半导体制造中的一个重要环节，以下是一些提高SiC晶圆平整度的方法：

 

一、测量与分析

平整度检测：首先，使用高精度的测量设备对SiC晶圆的平整度进行检测，包括总厚度变化（TTV）、局部厚度变化（LTV）、弯曲度（Bow）和翘曲度（Warp）等指标。这些测量数据将为后续的加工提供基准。

数据分析：根据测量数据，分析SiC晶圆的不平整度分布和特征，确定需要去除的多余材料量和最佳切割面。

 

二、激光切割

确定切割面：根据分析计算的结果，确定一个能最大程度消除SiC晶圆不平整度的最佳切割面。

激光切割：采用激光切割技术，将SiC晶圆表面不平整区域完全去除。激光切割具有高精度和高效率的特点，能够确保切割面的平整度和精度。

 

三、研磨抛光

粗磨：使用较粗的磨料和较大的压力进行初步研磨，以快速去除晶圆表面的不平整部分。

中磨：使用较细的磨料和适中的压力进行进一步研磨，以减小晶圆表面的粗糙度。

精抛：使用更细的磨料和较小的压力进行最终抛光，以获得所需的表面平整度和光洁度。在抛光过程中，可以使用金刚石悬浮液等高效抛光剂，以提高抛光效率和质量。

 

四、其他方法

化学机械抛光（CMP）：CMP是一种常用的抛光方法，通过化学腐蚀和机械磨削的协同作用，去除晶圆表面的不平整部分。CMP具有高精度和高效率的特点，特别适用于SiC晶圆等硬脆材料的抛光。

离子注入与刻蚀：通过离子注入技术，在晶圆表面形成一层改性层，然后通过刻蚀技术去除改性层，从而改善晶圆的平整度。这种方法适用于对晶圆表面进行局部调整。

 

五、注意事项

工艺控制：在加工过程中，要严格控制各项工艺参数，如磨料粒度、抛光液浓度、抛光压力等，以确保加工质量和稳定性。

设备维护：定期对抛光设备进行维护和保养，确保设备的精度和稳定性。

环境监测：在加工过程中，要保持工作环境的清洁和稳定，避免灰尘、振动等因素对加工质量的影响。

综上所述，提高SiC晶圆平整度的方法包括测量与分析、激光切割、研磨抛光以及其他方法如CMP、离子注入与刻蚀等。在实际应用中，需要根据具体需求和加工条件选择合适的方法或组合方法进行加工。

 

六、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（Total Thickness Variation，总厚度偏差）、BOW（弯曲度）、WARP（翘曲度），TIR（Total Indicated Reading 总指示读数，STIR（Site Total Indicated Reading 局部总指示读数），LTV（Local Thickness Variation 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，传统上下双探头对射扫描方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片，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。 

 

可用于测量各类薄膜厚度，厚度最薄可低至4μm ，精度可达1nm。

 

1，可调谐扫频激光的“温漂”处理能力，体现在极端工作环境中抗干扰能力强，一改过去传统晶圆测量对于“主动式减震平台”的重度依赖，成本显著降低。

 

2，灵活的运动控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片测量。