白光干涉仪 - 显微平台不够大，改造成 4，6，8，12 寸晶圆台测试

一、引言

在半导体制造与晶圆检测领域，白光干涉仪凭借高精度表面形貌测量能力得到广泛应用。然而，传统显微平台尺寸有限，难以满足 4、6、8、12 寸晶圆的检测需求。将白光干涉仪显微平台改造为适配多尺寸晶圆检测的晶圆台，对提升晶圆质量检测效率与精度、推动半导体产业发展具有重要意义。

二、晶圆台特性与改造难点分析

4 - 12 寸晶圆尺寸差异大，不同尺寸晶圆的重量、表面平整度要求也各不相同。改造需兼顾晶圆承载能力、运动精度与稳定性。同时，白光干涉仪测量依赖精确的光路对准，晶圆台尺寸增大后，如何保证在大行程运动中光路不受干扰，维持测量精度，是改造面临的核心挑战。此外，不同尺寸晶圆的定位与装夹方式也需针对性设计，确保测量过程中晶圆位置固定。

三、晶圆台改造方案

（一）机械结构改造

设计可调节的晶圆承载平台，采用模块化结构，通过更换不同规格的承载板与定位夹具，适配 4、6、8、12 寸晶圆。选用高刚性材料制作承载平台，增强平台对大尺寸晶圆的承载能力与抗变形能力。优化传动机构，采用高精度直线导轨与滚珠丝杠，配合大行程的运动模组，实现晶圆台在 X、Y、Z 轴方向的平稳运动，满足大尺寸晶圆检测的行程需求 。

（二）光学系统优化

重新布局白光干涉仪的光学系统，增加光学元件的视场范围，确保在检测大尺寸晶圆时，干涉条纹能完整覆盖晶圆表面。采用可调焦镜头与自动对焦系统，适应不同厚度晶圆的测量需求，同时优化光源的照明均匀性，减少因晶圆尺寸增大导致的边缘测量误差 。

（三）控制系统升级

开发智能化控制系统，集成晶圆尺寸识别模块，可自动识别放置的晶圆尺寸，并匹配相应的测量程序与参数。通过闭环控制算法，实时监测晶圆台的运动位置与姿态，对运动误差进行补偿，保证测量过程中晶圆始终处于最佳测量位置，提升测量的准确性与重复性 。

TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪

一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪

1)一改传统白光干涉操作复杂的问题，实现一键智能聚焦扫描，亚纳米精度下实现卓越的重复性表现。

2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。

3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。

实际案例

1，优于1nm分辨率，轻松测量硅片表面粗糙度测量，Ra=0.7nm

2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描

3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。