Вести - Што се ваферски TTV, лак, основа и како се мерат?

Директориум

1. Основни концепти и метрики

2. Техники на мерење

3. Обработка на податоци и грешки

4. Импликации на процесот

Во производството на полупроводници, униформноста на дебелината и рамноста на површината на плочките се критични фактори што влијаат на приносот од процесот. Клучните параметри како што се вкупната варијација на дебелината (TTV), свиокот (аркуатно искривување), искривувањето (глобално искривување) и микроискривувањето (нано-топографија) директно влијаат на прецизноста и стабилноста на основните процеси како што се фокусот на фотолитографијата, хемиското механичко полирање (CMP) и таложењето со тенок филм.

Основни концепти и метрики

TTV (Вкупна варијација на дебелина)

TTV се однесува на максималната разлика во дебелината низ целата површина на плочката во рамките на дефиниран мерен регион Ω (обично исклучувајќи ги зоните на исклучување на рабовите и регионите во близина на засеци или рамнини). Математички, TTV = max(t(x,y)) – min(t(x,y)). Се фокусира на внатрешната униформност на дебелината на подлогата на плочката, различна од грубоста на површината или униформноста на тенкофилмовите.

Лок

Лакот го опишува вертикалното отстапување на централната точка на плочката од референтната рамнина прилагодена со методот на најмали квадрати. Позитивните или негативните вредности означуваат глобална закривеност нагоре или надолу.

Искривување

Искривувањето ја квантифицира максималната разлика од врв до долина низ сите површински точки во однос на референтната рамнина, оценувајќи ја вкупната рамномерност на плочката во слободна состојба.

Микроискривување

Микроискривувањето (или нанотопографијата) ги испитува површинските микро-брандулации во рамките на специфични просторни опсези на бранови должини (на пр., 0,5–20 mm). И покрај малите амплитуди, овие варијации критично влијаат врз длабочината на фокусот (DOF) на литографијата и униформноста на CMP.

Референтна рамка за мерење

Сите метрики се пресметуваат со користење на геометриска основна линија, обично рамнина со најмали квадрати (LSQ рамнина). Мерењата на дебелината бараат усогласување на податоците за предната и задната површина преку рабови на плочки, засеци или ознаки за усогласување. Микроискривувањето вклучува просторно филтрирање за да се извлечат компоненти специфични за брановата должина.

Техники на мерење

1. Методи за мерење на TTV

Двојна површинска профилометрија
Физоева интерферометрија:Користи интерферентни ленти помеѓу референтната рамнина и површината на плочката. Погодно за мазни површини, но ограничено од плочките со голема закривеност.
Интерферометрија со скенирање на бела светлина (SWLI):Мери апсолутни висини преку светлосни обвивки со ниска кохерентност. Ефикасно за површини слични на скали, но ограничено од механичката брзина на скенирање.
Конфокални методи:Постигнете субмикронска резолуција преку принципите на игла или дисперзија. Идеално за груби или проѕирни површини, но бавно поради скенирањето точка-по-точка.
Ласерска триангулација:Брз одговор, но склонен кон губење на точноста поради варијации на површинската рефлективност.

Спојка за пренос/рефлексија
Сензори за капацитивност со двојна глава: Симетрично поставување на сензорите од двете страни ја мери дебелината како T = L – d₁ – d₂ (L = основно растојание). Брз, но чувствителен на својствата на материјалот.
Елипсометрија/спектроскопска рефлектометрија: Анализира интеракции светлина-материја за дебелина на тенок филм, но не е соодветно за масовна TTV.

2. Мерење на лакот и основата

Меризи на капацитет со повеќе сонди: Снимајте податоци за висина на целото поле на платформа со воздушно лежиште за брза 3D реконструкција.
Проекција на структурирана светлина: Брзо 3D профилирање со употреба на оптичко обликување.
Интерферометрија со ниска NA: Мапирање на површината со висока резолуција, но чувствително на вибрации.

3. Мерење на микроискривување

Просторна фреквентна анализа:

Добијте топографија на површината со висока резолуција.
Пресметка на спектрална густина на моќност (PSD) преку 2D FFT.
Применете филтри за пропусен опсег (на пр., 0,5–20 mm) за да изолирате критични бранови должини.
Пресметајте ги RMS или PV вредностите од филтрираните податоци.

Симулација на вакуумски стегач:Имитирајте ги ефектите на стегање од реалниот свет за време на литографијата.

Обработка на податоци и извори на грешки

Работен тек на обработка

ТТВ:Усогласете ги координатите на предната/задната површина, пресметајте ја разликата во дебелината и одземете систематски грешки (на пр., термичко поместување).
Лак/основа:Прилагодете ја LSQ рамнината на податоците за висина; Лак = остаток од централната точка, Искривување = остаток од врв до долина.
Микроискривување:Филтрирајте просторни фреквенции, пресметајте статистика (RMS/PV).

Клучни извори на грешки

Фактори на животната средина:Вибрации (критични за интерферометрија), воздушна турбуленција, термичко дрифтување.
Ограничувања на сензорот:Фазен шум (интерферометрија), грешки во калибрацијата на брановата должина (конфокални), одговори зависни од материјалот (капацитет).
Ракување со вафли:Несоодветно порамнување на исклучување на рабовите, неточности на фазата на движење при шевовите.

Влијание врз критичноста на процесот

Литографија:Локалното микроискривување го намалува степенот на пристрасност, предизвикувајќи варијација на CD и грешки во преклопувањето.
ЦМП:Првичната нерамнотежа на TTV доведува до нерамномерен притисок за полирање.
Анализа на стрес:Еволуцијата на лакот/основата открива термичко/механичко однесување на стрес.
Пакување:Прекумерниот TTV создава празнини во спојните површини.

Сафирна вафла од XKH

Време на објавување: 28 септември 2025 година