1Định nghĩa về TTV

TTV (Total Thickness Variation) được định nghĩa là sự khác biệt giữa độ dày tối đa và tối thiểu của mộtWaferNó là một thông số chính được sử dụng để đánh giá sự đồng nhất độ dày trên bề mặt wafer.

Trong sản xuất bán dẫn, độ dày wafer phải đồng nhất cao trên toàn bộ bề mặt để đảm bảo sự ổn định của quy trình và hiệu suất thiết bị.TTV thường được xác định bằng cách đo độ dày wafer tại năm vị trí đại diện và tính toán sự khác biệt tối đa giữa chúngGiá trị kết quả phục vụ như một tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng wafer.

Trong các ứng dụng thực tế, yêu cầu TTV thường là:

• Bánh viền 4 inch:TTV < 2 μm

• 6 inch wafers:TTV < 3 μm

2Phương pháp đo

2.1 Phương pháp sắp xếp hai mặt

Trong phương pháp này, địa hình bề mặt của mặt trước và mặt sau của wafer được đo riêng biệt:

• Hình dạng bề mặt phía trước:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">f</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$z_f(x, y)zf​(x,y)

• Hình dạng bề mặt phía sau:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">b</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$z_b(x, y)zb​(x,y)

Phân phối độ dày địa phương được lấy bằng cách tính toán khác biệt:

$$t(x,y)=z_f(x,y)-z_b(x,y)$$t(x,y)=zf​(x,y)−zb​(x,y)

Các phép đo bề mặt một mặt có thể được thực hiện bằng các kỹ thuật như:

• Fizeau interferometry

• Xét nghiệm ảnh hưởng ánh sáng trắng (SWLI)

• Viêm viêm tâm

• Ba góc laser

Việc sắp xếp chính xác các hệ thống tọa độ cho bề mặt phía trước và phía sau là rất quan trọng.

2.2 Phương pháp kết nối truyền / phản xạ

Phương pháp cảm biến di chuyển đối lập hai đầu:

Capacitive hoặc eddy-current cảm biến được đặt đối xứng ở cả hai bên của wafer để đồng bộ đo khoảng cách$d_1$d1​và$d_2$d2​từ mỗi bề mặt. Nếu khoảng cách đường cơ sở giữa hai đầu dò$\mathrm{Tôi.}$$Tôi.$được biết, độ dày wafer được tính như sau:

$$\text{TTV}=\mathrm{Tôi.}-d_1-d_2$$

$${\mathrm{}}_{}$$​

Ellipsometry hoặc phản xạ quang phổ:

Độ dày wafer hoặc phim được suy luận bằng cách phân tích sự tương tác giữa ánh sáng và vật liệu.Các phương pháp này rất phù hợp với các phép đo đồng nhất phim mỏng nhưng cung cấp độ chính xác hạn chế để đo TTV của bản thân nền wafer.

Phương pháp siêu âm:

Độ dày được xác định dựa trên thời gian lan truyền của sóng siêu âm qua vật liệu.

Tất cả các phương pháp trên đều yêu cầu các quy trình xử lý dữ liệu thích hợp như sắp xếp tọa độ và điều chỉnh trôi nhiệt để đảm bảo độ chính xác đo.

Trong các ứng dụng thực tế, kỹ thuật đo lường tối ưu nên được chọn dựa trên vật liệu wafer, kích thước wafer và độ chính xác đo lường cần thiết.