日本 Santec 非接觸式晶圓厚度分布測量儀 日本 Santec 非接觸式晶圓厚度分布測量儀

1. 產品概述

TMS-2000 是 Santec 專為第三代半導體、硅基晶圓打造的高精度非接觸測厚系統，區別于傳統接觸式臺階儀、普通白光干涉儀，采用光外差干涉方案，解決高摻雜硅光吸收強、粗磨面反射差、雙折射透明材料難檢測的行業痛點。

設備僅需單面打光，晶圓固定在治具上無需翻面即可完成全域螺旋掃描；整機小型化設計，耐受車間溫度波動與設備振動，長期測量數據穩定；配套一體化分析工作站，自動生成厚度分布云圖、SEMI 標準化平坦度參數、表面缺陷殘差圖譜，支持多片晶圓差分對比，覆蓋晶圓研磨、外延、切割全制程品質管控。

2. 核心硬件與性能特征

核心五大特性

亞納米超高精度

光外差干涉測量，重復測量精度≤1 nm，滿足先進半導體晶圓微米級厚度管控需求。

高耐環境干擾

搭載 Santec 抗溫漂、抗振動光路，普通車間無需恒溫防震臺即可穩定測量，降低配套基建成本。

高速螺旋全域掃描

螺旋式掃描兼顧檢測速度與采樣密度，完整覆蓋晶圓全域，無測量盲區。

緊湊型一體化整機

設備體積小巧，擺放無空間限制，可靈活布置于實驗室臺面或產線抽檢工位。

全維度半導體參數解析

支持全局平坦度（GLFR、GLD、GBIR）、點位平坦度（SFQR、SFQD、SBIR）、邊緣平坦度（ESFQR）全套 SEMI 標準參數，搭配 Zernike 多項式解析凹陷、劃痕微缺陷。

關鍵硬件規格

適用晶圓尺寸：4–12 英寸

測量方式：單面紅外非接觸掃描

重復測量精度：≤1 nm

掃描模式：高速螺旋全域掃描

兼容材質：高摻雜 Si、粗研磨晶圓、SiC、LiNbO?、多層復合外延片、各類透明雙折射半導體基材

3. 三大核心測量功能

厚度分布測量

配套專用分析軟件，可視化生成晶圓全域厚度云圖，一鍵導出厚度均值、極差、分布直方圖，支持多批次晶圓厚度差分對比，快速識別外延層厚度不均。

標準化平坦度測量

嚴格遵循 SEMI 半導體行業標準，自動計算全局、局部、邊緣平坦度指標，圖形化統計結果導出，直接匹配晶圓廠品質報表規范。

Zernike 殘差缺陷分析

通過 Zernike 多項式擬合解析晶圓面型，定量表征表面凹陷（SAG）、細微劃痕、局部翹曲缺陷，用于研磨工藝優化與不良品溯源。

4. 兼容三大類特殊半導體樣品

高摻雜硅晶圓

外差干涉高靈敏檢測，克服高濃度摻雜硅內部光吸收難題，傳統非接觸傳感器無法測量的重摻晶圓可穩定測厚。

粗面研磨晶圓

晶圓粗磨階段無需拋光，粗糙背面、研磨紋理不影響測量精度，覆蓋研磨工序在線管控。

雙折射透明功率半導體

適配 SiC 碳化硅、LiNbO?鈮酸鋰等射頻、功率電子熱門基材，針對低反射、偏振敏感透明材料優化光路，檢測靈敏度優異。

5. 核心應用場景

硅基集成電路：4/6/8/12 英寸硅片、高低摻雜外延片厚度與平坦度全制程檢測

第三代功率半導體：SiC 碳化硅晶圓、氮化鎵襯底層厚分布、翹曲缺陷篩查

光通信芯片：LiNbO?鈮酸鋰薄膜、光學襯底厚度均勻性測量

晶圓制造工藝研發：研磨、刻蝕、外延工藝效果對比、多批次晶圓差分分析

半導體產線抽檢：小型整機適配車間工位，非接觸無損檢測，樣品可回流裝配