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Santec TMS-2000:半导体晶圆精密测厚仪

更新时间:2026-06-08      浏览次数:2

在半导体制造向纳米级制程演进的今天,晶圆厚度均匀性、全局平整度与边缘轮廓精度,直接决定光刻、刻蚀、封装等核心工艺的良率与器件可靠性。日本 Santec(圣德科)深耕光学测量领域,推出的TMS-2000 晶圆厚度分布测量仪,以光学相干断层扫描(OCT)技术为核心,融合抗振稳温设计与单光路探测架构,打破传统干涉仪的环境限制,实现亚纳米级精度与全材料适配,成为 8–12 英寸半导体晶圆全流程检测的核心设备,重塑精密测厚行业标准


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一、核心技术:OCT + 偏振补偿,攻克精密测厚痛点

传统晶圆测厚多依赖外差干涉或斐索条纹分析技术,存在环境敏感、双折射材料适配差、光路复杂等问题,难以满足功率半导体与先进制程的严苛需求。TMS-2000 另辟蹊径,采用高速扫频激光 OCT + 偏振补偿技术,构建单侧入射、单光路探测的创新架构,从原理上解决行业痛点:

10 倍抗环境干扰,生产现场稳定运行:级温度补偿与机械减振设计,在温度波动 ±5℃、振动≤0.1g的工业环境中,仍保持1nm 重复性精度,告别传统设备需恒温隔振实验室的限制SANTEC CORPORATION。

单光路探测,低反射 / 双折射材料全覆盖:照明与探测集成一体,无需双面打光;搭配偏振补偿算法,有效捕捉 SiC、GaN、蓝宝石、LiNbO₃等低反射 / 双折射材料的干涉信号,解决传统设备信噪比不足的难题。

非接触无损测量,保护超薄 / 脆弱晶圆:全程无接触测量,避免探针接触导致的晶圆划伤与应力损伤,适配4μm 超薄晶圆与多层结构晶圆(如 SOI、MEMS)。

二、性能:亚纳米级精度,定义行业新高度

TMS-2000 以精度、速度、兼容性三大核心优势,构建精密测量能力,关键性能参数:

超高精度:重复性1nm,显示分辨率0.1nm,准确度≤3nm,可精准捕捉晶圆厚度的纳米级波动,满足 7nm 及以下先进制程需求。

高速全晶圆测绘:支持螺旋(高速高密度)/ 线扫描双模式,每秒采集 30,000 个数据点,空间分辨率 < 30μm,0.5–2 分钟即可完成 12 英寸晶圆全区域扫描,兼顾效率与密度。

全尺寸全材料适配:兼容8/12 英寸晶圆,自动定位缺口与中心;覆盖重掺硅(P++)、SiC、GaN、蓝宝石、铌酸锂、SOI等几乎所有半导体材料,厚度测量范围4μm 至数百 μm。

SEMI 标准合规:测量结果符合 SEMI 国际规范,可输出 GFLR、GBIR、SFQR 等标准平坦度参数,数据可追溯、可对比,适配工业量产质控体系SANTEC CORPORATION。

三、核心优势:四大维度,适配全场景检测需求

1. 环境适应性强,量产线直接部署

传统高精度测量设备需严格恒温(±0.1℃)、隔振环境,部署成本高且维护复杂。TMS-2000 凭借抗振稳温设计,可直接安装于研磨、抛光、切割等生产现场,无需额外配套实验室,大幅降低部署门槛与运营成本。

2. 特殊材料专属方案,功率半导体

SiC、GaN 等功率半导体晶圆具有表面低反射、双折射效应,传统设备测量精度差、数据不稳定。TMS-2000 的偏振补偿 + 高灵敏度探测技术,可有效增强弱信号捕捉能力,在 SiC 晶圆测量中仍保持 1nm 重复性,成为新能源汽车、光伏、工业电源等功率半导体制造的标配设备。

3. 紧凑易集成,离线 / 在线双适配

一体式紧凑设计,占地空间小,既可作为离线抽检设备用于实验室质检,也可通过标准接口对接自动化产线,实现晶圆上下料自动传输与测量,适配大规模量产的全流程质控需求SANTEC CORPORATION。

4. 智能软件,全维度数据分析

标配专业分析软件,功能覆盖厚度测绘、平坦度分析、边缘轮廓检测、残差分析、批量对比:

生成彩色云图与 3D 形貌,直观呈现厚度分布;

输出 SEMI 标准平坦度参数,支持统计分析;

高阶面形拟合,量化微小缺陷;

多片晶圆数据归一化对比,快速识别异常批次Santec。

四、典型应用场景:贯穿半导体制造全流程

1. 晶圆研磨 / 抛光工艺

监测晶圆去除量均匀性、全局 / 局部平整度,防止厚度不均导致的封装翘曲、光刻对焦不准等问题,保障研磨 / 抛光工艺稳定性。

2. 功率半导体制造

SiC/GaN 晶圆厚度与 TTV(总厚度偏差)精准控制,保障器件击穿电压一致性,提升新能源汽车、光伏逆变器等产品可靠性。

3. 先进制程与特种晶圆

适配 SOI、MEMS、SAW 滤波器等多层 / 超薄晶圆结构测量,满足 5G 通信、物联网、人工智能等芯片制造需求。

4. 入库 / 出货质检

用于晶圆来料检验、制程监控、出货抽检,建立全流程数据追溯体系,确保产品符合国际标准与客户要求SANTEC CORPORATION。

五、总结

Santec TMS-2000 晶圆厚度分布测量仪,以OCT 偏振补偿技术为核心,以亚纳米级精度、强环境适应性、全材料适配为优势,打破传统精密测厚设备的环境与材料限制,适配半导体制造从研发到量产的全场景需求。无论是先进制程的纳米级精度要求,还是功率半导体的特殊材料测量难题,TMS-2000 都能提供稳定、可靠、高效的解决方案,成为半导体精密测厚领域的产品,助力行业向更高精度、更高良率持续突破。


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