摘要：本文聚焦晶圓背面減薄過程中晶圓總厚度偏差（TTV）的管控問題，從減薄工藝參數優化、設備性能提升、檢測與反饋機制完善等方面，系統闡述有效的 TTV 管控方法，旨在減少減薄過程對晶圓 TTV 的不良影響，保障晶圓制造質量。

關鍵詞：晶圓背面減薄；TTV；工藝參數；設備優化；檢測反饋

一、引言

在半導體制造中，晶圓背面減薄是為滿足芯片輕薄化需求的關鍵工藝。然而，減薄過程中機械應力、熱應力等因素易使晶圓產生變形，導致 TTV 發生變化，影響芯片的性能與良品率。因此，研究晶圓背面減薄過程中 TTV 的管控方法，對提升半導體制造水平具有重要意義。

二、TTV 管控方法

2.1 減薄工藝參數優化

減薄工藝參數對晶圓 TTV 影響顯著。研磨壓力需精準調控，壓力過大易使晶圓局部受力不均，產生較大變形，從而增大 TTV；壓力過小則減薄效率低下。根據晶圓材質與厚度，通過試驗確定最佳研磨壓力范圍。研磨速度同樣關鍵，過高的速度會加劇晶圓表面的機械損傷與應力集中，應采用分段式研磨速度，在粗磨階段適當降低速度，減少對晶圓的沖擊；精磨階段再調整至合適速度，保證減薄精度，降低 TTV 波動 。此外，研磨漿料的粒度與濃度也需合理選擇，合適的漿料參數能提升研磨均勻性，避免因研磨不均導致的 TTV 變化。

2.2 設備性能提升

優化減薄設備性能是管控 TTV 的重要途徑。改進研磨頭結構，使其壓力分布更均勻，確保晶圓在減薄過程中受力一致，減少因受力差異引起的變形。同時，在設備上配備高精度的溫度控制系統，實時監測并調節減薄過程中的溫度，避免因溫度變化產生熱應力，進而影響 TTV 。此外，引入先進的振動抑制技術，減少設備運行過程中的振動干擾，保證研磨過程穩定，降低因振動導致的晶圓表面不平整和 TTV 增加 。

2.3 檢測與反饋機制完善

建立高效的檢測與反饋機制是實現 TTV 有效管控的核心。利用高精度的在線檢測設備，如非接觸式激光測厚儀，在減薄過程中實時監測晶圓的 TTV 變化。將檢測數據及時傳輸至控制系統，通過數據分析算法，快速判斷 TTV 是否超出允許范圍。一旦發現異常，系統自動調整減薄工藝參數，如研磨壓力、速度等，實現對 TTV 變化的動態管控 。定期對檢測數據進行統計分析，總結 TTV 變化規律，為工藝優化和設備改進提供數據支撐 。

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。

審核編輯 黃宇