近年來，隨著5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體晶圓行業(yè)的需求量也在不斷增加。一般的晶圓片厚度有一定的規(guī)格，晶圓厚度對半導(dǎo)體器件的性能和質(zhì)量都有著重要影響。而集成電路制造技術(shù)的不斷發(fā)展，芯片特征尺寸也逐漸減小，帶動晶圓減薄工藝的興起與發(fā)展，晶圓測厚成為了不少晶圓生產(chǎn)廠家的必要需求之一。

晶圓的制備流程

目前晶圓的主要制備流程是：單晶生長、切片、拋光、沉積、制作電路、清洗、測試等環(huán)節(jié)。

其中，測試是評估晶圓質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它有助于確保晶圓的性能和可靠性。晶圓的檢測項目包括封裝檢測、接觸電阻檢測、射頻檢測、缺陷檢測、厚度檢測、粗糙度檢測、平整度檢測等。

晶圓厚度檢測的發(fā)展進程

早期（20世紀70年代）的晶圓厚度檢測是通過接觸式方法檢測，如：千分尺、輪廓儀等，這類方法較為簡單直觀，但測量精度低，而且很容易造成晶圓損傷，材料損失大。

而后隨著科技的發(fā)展進步，非接觸式測量成為晶圓厚度檢測的主流方法。其中主要有白光干涉儀、射線熒光法、激光位移傳感器、光譜共焦位移傳感器等。這類方法從微觀的層面測量，通過光學(xué)的原理進行非接觸式檢測，不會對晶圓造成損傷，測量精度較高。

目前，晶圓厚度檢測技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到較高水平，各種非接觸式測量技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為半導(dǎo)體行業(yè)提供可靠的技術(shù)支持。然而隨著工藝節(jié)點的逐漸縮小，晶圓的厚度也逐漸變小，對晶圓厚度的檢測要求也越來越高。

晶圓厚度的檢測案例

某電子研究所希望檢測晶圓TTV厚度，精度達到1μm，從而實現(xiàn)在生產(chǎn)流水線上的自動測量，篩查不良品。優(yōu)可測接收到客戶的測量需求，為客戶選型測試并定制方案：

優(yōu)可測工程師先是隨機選取了晶圓片上的6個點進行測試，得出晶圓片的每個點的厚度。

然后通過載物臺移動模擬自動實時測量，測試晶圓片的厚度變化。

為滿足客戶不同大小/材質(zhì)/ 厚度對載具的要求，優(yōu)可測開發(fā)適合客戶需求的定制化要求的載具，保證檢測的穩(wěn)定性。載具表面根據(jù)客戶產(chǎn)品特性定制真空吸附載具，保證產(chǎn)品在平面狀態(tài)的高精度。同時，優(yōu)可測為客戶進行整機框架設(shè)計，針對客戶的特殊測量要求，優(yōu)可測還具備一定腳本編輯的開發(fā)配合能力，提供售后調(diào)試和協(xié)助軟件開發(fā)的服務(wù)。

客戶收到樣品測試結(jié)果以及方案設(shè)計后表示，“沒想到優(yōu)可測的點光譜測量效果這么好，而且整機的框架設(shè)計我們也很符合我們的需求，我們在產(chǎn)線上的自動化測量終于可以實現(xiàn)了！”

優(yōu)可測光譜共焦位移傳感器的測量原理

光譜共焦位移傳感器中的白色點光源發(fā)光，通過“光纖”和“鏡組”照射到物體表面。從上至下不同波長的光聚焦在不同高度上，形成一個測量范圍。當(dāng)不同波長的光照射到物體上時，只有聚焦到測量物體表面的反射光才能到達“色散鏡組”，經(jīng)過透鏡組發(fā)生色散，散成不同波長的單色光，映射到“CMOS光譜成像端”。最終分析反射光的光線波長，進而可以得到被測物體表面的高度。

優(yōu)可測光譜共焦位移傳感器的三大優(yōu)勢

1、不受材質(zhì)影響，穩(wěn)定測量

任何材質(zhì)均可以實現(xiàn)高精度測量，透明物體也可以通過穩(wěn)定識別多層透明表面來精準測量透明產(chǎn)品的位移和厚度，即使是狹窄孔洞依然可以通過同軸彩色共焦方式，實現(xiàn)無死角測量。

2、高精度測量，測量單元0發(fā)熱

傳統(tǒng)的激光位移傳感器容易出現(xiàn)因為自身發(fā)熱產(chǎn)生形變，導(dǎo)致測量的偏差。優(yōu)可測光譜共焦位移傳感器的測量單元內(nèi)部僅有鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計，不發(fā)熱，加之低畸變鏡組，可實現(xiàn)理想的高精度測量。

3、超大角度特性

優(yōu)可測光譜共焦位移傳感器最高角度特性達±48°，輕松進行弧度測量。