晶圓硅片TTV厚度平面度翹曲度測(cè)試儀

一、引言

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，鍵合晶圓技術(shù)廣泛應(yīng)用于三維集成、傳感器制造等領(lǐng)域。然而，鍵合過(guò)程中諸多因素會(huì)導(dǎo)致晶圓總厚度偏差（TTV）增大，影響器件性能與良品率。因此，探索提高鍵合晶圓 TTV 質(zhì)量的方法，對(duì)推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

二、提高鍵合晶圓 TTV 質(zhì)量的方法

2.1 鍵合前晶圓處理

鍵合前對(duì)晶圓的處理是提高 TTV 質(zhì)量的基礎(chǔ)。首先，嚴(yán)格把控晶圓表面平整度，采用化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）技術(shù)，精確去除晶圓表面的微小凸起與凹陷，使晶圓表面粗糙度達(dá)到極低水平，減少因表面不平整導(dǎo)致的鍵合后 TTV 增加 。其次，對(duì)晶圓進(jìn)行清潔處理，利用濕法清洗工藝去除晶圓表面的有機(jī)物、金屬離子等雜質(zhì)，避免雜質(zhì)在鍵合過(guò)程中影響鍵合界面，造成局部應(yīng)力集中，進(jìn)而影響 TTV 質(zhì)量。同時(shí)，可對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)鍵合處理，通過(guò)低溫等離子體活化等方式，改善晶圓表面活性，為高質(zhì)量鍵合奠定基礎(chǔ) 。

2.2 鍵合工藝優(yōu)化

鍵合工藝參數(shù)對(duì) TTV 質(zhì)量影響顯著。優(yōu)化鍵合溫度，根據(jù)晶圓材質(zhì)和鍵合材料特性，確定合適的溫度范圍。溫度過(guò)高可能導(dǎo)致晶圓變形，增大 TTV；溫度過(guò)低則鍵合強(qiáng)度不足 。合理控制鍵合壓力，均勻且適度的壓力有助于保證鍵合界面的一致性，防止因壓力不均造成晶圓局部變形。此外，優(yōu)化鍵合時(shí)間，避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，確保鍵合過(guò)程充分且穩(wěn)定，減少因鍵合不充分或過(guò)度鍵合帶來(lái)的 TTV 問(wèn)題 。

2.3 鍵合后檢測(cè)與調(diào)整

建立高效的鍵合后檢測(cè)機(jī)制是保證 TTV 質(zhì)量的關(guān)鍵。利用高精度光學(xué)測(cè)量設(shè)備，如激光干涉儀，對(duì)鍵合晶圓的 TTV 進(jìn)行快速、準(zhǔn)確檢測(cè) 。一旦檢測(cè)到 TTV 超出允許范圍，可通過(guò)局部應(yīng)力釋放、二次鍵合調(diào)整等方式進(jìn)行修正。例如，對(duì)于因局部應(yīng)力導(dǎo)致 TTV 超標(biāo)的區(qū)域，采用熱處理等方法釋放應(yīng)力，改善 TTV 質(zhì)量 。

高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)

高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理，可解決晶圓/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）、WARP（翹曲度），TIR（Total Indicated Reading 總指示讀數(shù)，STIR（Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)），LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等這類技術(shù)指標(biāo)。