1. 背景與挑戰(zhàn)

在功率半導體及高頻電子通訊設備制造中，碳化硅（SiC）和鈮酸鋰（LiNbO3）等材料因其獨特的物理特性而被廣泛應用。然而，這些材料通常具有雙折射效應或表面低反射率的特點，導致傳統(tǒng)的非接觸式光學測量方法在信噪比和精度上面臨挑戰(zhàn)。

2. 核心技術：偏振補償與 OCT

Santec TMS-2000 晶圓厚度測量系統(tǒng)基于光學相干斷層掃描（OCT）技術開發(fā)。針對上述材料特性，該系統(tǒng)采用了特定的偏振效應補償技術。

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• 技術原理： 通過補償光路中的偏振效應，系統(tǒng)有效增強了對低反射表面信號的捕捉能力。

• 性能指標： 即便在測量雙折射或低反射材料時，系統(tǒng)仍能保持 1nm 的厚度測量重復性精度。

3. 材料適應性分析

TMS-2000 對以下特殊材料具備顯著的測量優(yōu)勢：

• 碳化硅（SiC）： 常用于功率半導體生產(chǎn)，其表面反射特性較弱。TMS-2000 通過增強信噪比，確保了對這類低反射晶圓的精準厚度映射。

• 鈮酸鋰（LiNbO3）： 常用于電子通訊設備，屬于典型的雙折射材料。系統(tǒng)的偏振補償機制能有效消除雙折射帶來的信號干擾。

• 重摻型硅： 對于強吸收性的重摻型硅晶圓，TMS-2000 的高靈敏度設計使其能夠同時探測晶圓的前后表面信號，這是傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)的。

4. 系統(tǒng)穩(wěn)定性與應用場景

除了材料適應性外，TMS-2000 采用緊湊型設計，具備高環(huán)境穩(wěn)定性（專的利的申請中）。

• 應用場景： 該系統(tǒng)適用于碳化硅功率器件制造、表面聲波元件（使用 LiNbO3）制造以及 MEMS/SOI 等多層結構的生產(chǎn)過程控制。

• 測量模式： 采用螺旋掃描方式，可對 4 到 12 英寸的粗糙表面或特殊材質晶圓進行高速、高密度的非接觸式測量。

5. 結論

Santec TMS-2000 通過引入偏振補償光學設計，解決了傳統(tǒng) OCT 技術在碳化硅、鈮酸鋰等特殊材料上測量困難的問題，為寬禁帶半導體及光電器件的制造提供了可靠的幾何參數(shù)檢測手段。