一、引言

在半導體制造領域，晶圓總厚度變化（TTV）是衡量晶圓質量的關鍵指標之一，直接影響芯片制造的良品率與性能。傳統切割工藝在加工過程中，易因單次切割深度過大引發應力集中、振動等問題，導致晶圓 TTV 厚度均勻性欠佳。淺切多道切割工藝作為一種創新加工方式，為提升晶圓 TTV 厚度均勻性提供了新方向，深入探究其提升機制與參數優化方法具有重要的現實意義。

二、淺切多道切割工藝對晶圓 TTV 厚度均勻性的提升機制

2.1 降低切削應力

淺切多道切割工藝通過減小單次切削深度，使切削力分散到多次切割過程中。相比傳統大深度單次切割，每次切削產生的應力大幅降低，避免了應力集中現象。較小的切削應力能減少晶圓因受力不均產生的變形，從而有效控制晶圓不同部位的厚度差異，提升 TTV 厚度均勻性 。

2.2 抑制振動影響

單次切削深度小，刀具與晶圓接觸時產生的振動幅值較低。并且，多道切割過程中，后序切割可對前序切割產生的微小振動誤差進行修正。穩定的切割過程減少了因振動導致的切割深度波動，保障了晶圓厚度的一致性，進一步改善 TTV 厚度均勻性 。

2.3 優化材料去除方式

該工藝采用分層漸進的材料去除模式，更精準地控制晶圓表面材料的去除量。每一道切割都可根據晶圓當前狀態進行調整，使晶圓表面材料去除更均勻，從而實現對 TTV 厚度均勻性的有效提升 。

三、淺切多道切割工藝參數優化

3.1 切削深度與道次優化

通過實驗與仿真相結合的方法，確定合適的單次切削深度與總切割道次。一般來說，在保證加工效率的前提下，適當減小單次切削深度、增加切割道次，有助于提升 TTV 厚度均勻性，但需避免因道次過多導致加工效率過低 。可建立以 TTV 厚度均勻性為目標函數，以切削深度和道次為變量的數學模型，利用優化算法求解最佳參數組合。

3.2 進給速度與切割速度優化

合理調整進給速度與切割速度，二者需相互匹配。較低的進給速度配合合適的切割速度，可使切削過程更平穩，減少切削力波動。通過正交試驗設計，研究不同進給速度與切割速度組合下的 TTV 厚度均勻性表現，篩選出最優參數區間 。

3.3 刀具參數優化

選擇合適的刀具材料與幾何參數。高硬度、耐磨性好的刀具材料能保證切割過程的穩定性；優化刀具的前角、后角等幾何參數，可降低切削力，減少對晶圓的損傷。依據晶圓材料特性與工藝要求，對刀具參數進行針對性優化，輔助提升 TTV 厚度均勻性 。

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。