原创 如何控制切割过程的冷却与润滑，提高碳化硅衬底TTV均匀性

碳化硅（SiC）作为一种高性能半导体材料，在电子器件制造中展现出巨大潜力。然而，碳化硅衬底的加工过程中，尤其是切割步骤，对最终产品的总厚度变化（TTV）具有重要影响。TTV的均匀性直接影响碳化硅衬底的加工精度和可靠性。因此，控制切割过程中的冷却与润滑是提升碳化硅衬底TTV均匀性的关键。

一、冷却系统的优化

切割过程中，刀具与碳化硅衬底之间的摩擦会产生大量热量，导致刀具温度升高，影响切削质量和刀具寿命。因此，冷却系统的优化至关重要。

提供充足的冷却介质：冷却系统应能够提供足够的冷却介质（如水、冷却液等），以便将切削过程中产生的热量迅速带走。

精确的温度控制：刀具过热或过冷都会导致切削质量下降。因此，冷却系统应具备精确的温度控制机制，确保冷却介质的温度在适宜的范围内。

冷却介质的循环利用：为了减少资源浪费，冷却系统的设计应尽量实现冷却介质的循环利用。通过设置冷却介质回收装置，对已使用的冷却介质进行净化、过滤，再重新投入使用。

二、润滑系统的优化

在碳化硅衬底的切割过程中，润滑剂不仅可以减少摩擦阻力，降低切削温度，还能有效延长刀具寿命。

提供充足的润滑剂：切割机作业中，润滑剂的供给要充足，以确保刀具和工件表面的充分润滑。润滑系统的设计应充分考虑润滑剂的供应方式和储存容量。

精确控制润滑剂流量：过多或过少的润滑剂流量都会对切削过程产生负面影响。因此，润滑系统应配备可调节润滑剂流量的装置，以满足不同工艺条件下的润滑需求。

润滑剂的循环利用：为了提高资源利用效率和降低成本，润滑系统的设计应尽量实现润滑剂的循环利用。通过设置润滑剂回收装置，对已使用的润滑剂进行净化、过滤，以减少润滑剂的浪费和环境污染。

三、切割工艺的优化

除了冷却与润滑系统的优化，切割工艺本身的改进也对提高碳化硅衬底TTV均匀性具有重要作用。

采用高精度的切割设备：使用高精度的多线切割设备，严格控制切割参数（如切割速度、进给量、冷却液流量等），确保切割后的晶片厚度均匀，减少TTV的产生。

选择合适的刀具：刀具的材质和几何形状对切削质量和TTV均匀性有重要影响。应根据碳化硅衬底的物理性质和加工要求，选择合适的刀具。

实时监测与反馈：在切割过程中，使用高精度的测量仪器（如激光干涉仪、原子力显微镜等）对晶片的TTV进行实时监测和反馈。根据测量结果，及时调整切割参数，确保产品质量的稳定性和一致性。

四、质量控制体系的建立

建立严格的质量控制体系，对切割过程中的每个环节进行质量监控和记录。通过数据分析，及时发现并解决问题，不断提高加工水平和产品质量。

结语

通过优化冷却与润滑系统、改进切割工艺以及建立质量控制体系，可以有效提高碳化硅衬底TTV的均匀性。未来，随着碳化硅材料在半导体领域的广泛应用，对碳化硅衬底TTV控制的要求将越来越高。因此，持续的技术创新和工艺优化将是提升碳化硅衬底加工精度和可靠性的关键。

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，相比传统上下双探头对射扫描方式；可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。

2，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，充分提高重复性测量能力。

3，采用第三代高速扫频可调谐激光器，一改过去传统SLD宽频低相干光源的干涉模式，解决了由于相干长度短，而重度依赖“主动式减震平台”的情况。卓越的抗干扰，实现小型化设计，同时也可兼容匹配EFEM系统实现产线自动化集成测量。

4，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。