使用OLS5000激光共聚焦显微镜测量半导体晶圆的激光沟槽轮廓

简介

在半导体集成电路的制造过程中，硅晶圆被切割成单独的芯片，然后再组装到引线框上，封装成电子芯片。

传统的切割工艺使用一种非常锋利的刀片切割硅晶圆，以得到单独的芯片。然而，刀片切割会出现问题。特别是，无论刀片有多锋利，都会向芯片和作为整体的晶圆施加应力。为了获得越来越小、越来越薄的芯片，以及转而使用低k值（介电常数）电介质和铜材料，需要在使用刀片切割晶圆之前采用激光技术在晶圆表面刻蚀开槽，以克服电介质材料的顶层部分和亚表面裂纹等问题。

激光开槽是一个需要分两步完成的工艺。首先，使用激光在穿透晶圆表面几层到正好进入硅层的位置制成“火车道”沟槽，以分隔芯片的边缘。接下来，后续激光会去除“火车道”之间的“街道”上的材料。“街道”清理干净后，就可以使用刀片切割晶圆了。得益于这种激光开槽工艺，刀片就只需切割硅层，而不必切割其他表层材料了。

使用激光共聚焦显微镜测量激光沟槽的轮廓

奥林巴斯OLS5000

激光开槽的优点使其成为切割晶圆的首选半导体制造工艺。然而，激光开槽本身也存在着挑战性。激光系统较为复杂，需要在晶圆上精确定位，以确保能在晶圆上沿着正确的轮廓开出沟槽。沟槽本身必须精确无误，而且要符合制造商规定的轮廓和公差要求。为了确保激光系统设置正确，制造商需要一种可以测量激光沟槽轮廓的工具，以核查沟槽是否达到了规定的公差。

奥林巴斯OLS5000激光共聚焦扫描显微镜非常适合于对激光沟槽的轮廓进行精确测量。这款显微镜可以提供制造商所要求的定量性数据，以核查沟槽是否达到制造商的公差标准。显微镜可以快速进行精确的成像操作，其宽大的300毫米 × 300毫米的电动载物台可以轻松放入12英寸的晶圆。显微镜软件的采集和分析功能可使操作人员方便地测量激光沟槽轮廓的深度和宽度。