晶圆片的关键参数：BOW、WARP和TTV等技术指标详解
晶圆片的关键参数：BOW、WARP和TTV等技术指标详解
在半导体制造过程中，晶圆片的物理特性对其最终性能有着至关重要的影响。本文将详细介绍晶圆片的几个关键参数：弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）和总厚度偏差（TTV），以及其他相关指标如总指示读数（TIR）、局部总指示读数（STIR）和局部厚度偏差（LTV）。这些参数不仅反映了晶圆片的物理特性，更是衡量其制造质量和可靠性的关键指标。
弯曲度（BOW）
定义：指晶圆中心点表面距离参考平面的最小值和最大值之间的偏差。通常以晶圆背面为参考平面，测量晶圆表面与参考平面的垂直距离变化。
测量方法：晶圆在未紧贴状态下进行测量，偏差包括凹形和凸形的情况，凹形弯曲度为负值，凸形弯曲度为正值。
重要性：BOW是衡量晶圆制造质量和可靠性的重要参数。较低的BOW值通常意味着晶圆表面更清洁、更平整，加工过程中的瑕疵更少，有助于提高芯片的良品率，降低生产成本。
翘曲度（WARP）
定义：指晶圆表面整体的不规则扭曲或变形程度。与BOW不同，WARP更关注晶圆的整体平整度。
测量方法：晶圆在夹紧紧贴情况下，以晶圆表面合格质量区内或规定的局部区域内的所有点的截距之和最小的面为参考平面，测量晶圆表面与参考平面的最大距离和最小距离的偏差值。
重要性：WARP是衡量晶圆整体平整度的关键指标，对后续的光刻、刻蚀等工艺有重要影响。翘曲度过大可能会引发晶圆在后续加工过程中的对位不良和损坏，影响最终的器件性能和良率。
总厚度偏差（TTV）
定义：指晶圆在其直径范围内的最大和最小厚度之间的差异。它反映了晶圆厚度的均匀性。
测量方法：晶圆在未紧贴状态下，测量晶圆中心点表面距离参考平面的最小值和最大值之间的偏差。
重要性：TTV用于评估晶圆的厚度均匀性，确保晶圆在加工过程中厚度分布均匀，避免影响后续工艺步骤和最终产品的性能。如果TTV值过大，可能会导致芯片性能不稳定、封装难度增加等问题。
总指示读数（TIR）
定义：用于描述晶圆或其他表面的平面度或平整度，即表面的全局平坦度。
测量条件：晶圆在夹紧紧贴情况下，以晶圆表面合格质量区内或规定的局部区域内的所有点的截距之和最小的面为参考平面，测量晶圆表面与参考平面的最大距离和最小距离的偏差值。
表达形式：一般以微米（μm）表示。
意义：TIR是衡量晶圆整体平面度的重要指标，对后续工艺的对准精度和加工质量有直接影响。
局部总指示读数（STIR）
定义：用于描述晶圆局部区域的平面度或平整度，即局部区域的平坦度。
测量条件：在晶圆的特定局部区域内，测量该区域内的最大和最小厚度偏差。
表达形式：一般以微米（μm）表示。
意义：STIR主要用于评估晶圆局部区域的平整度，有助于识别和控制晶圆局部的加工缺陷。
局部厚度偏差（LTV）
定义：指晶圆局部区域内的最大和最小厚度之间的差异。
测量条件：在晶圆的特定局部区域内，测量该区域内的最大厚度值和最小厚度值。
表达形式：一般以微米（μm）表示。
意义：LTV用于评估晶圆局部区域的厚度均匀性，确保局部区域的厚度分布均匀，避免局部厚度不均匀对后续工艺的影响。