1、硅片平整度知识讨论,IQC 2006-4-20,硅片平整度知识讨论,主要内容如下：1、硅片平整度定义； 2、硅片平整度测量； 3、硅片平整度规范 4、硅片使用中异常举例,平整度SEMI 标准 关键字注释,TTV(Total Thickness Variation),定义：TTV = a b ( SEMI标准中为GBIR ),说明： 1.参考平面 B为Wafer背面,TIR(Total Indicator Reading ),定义：TIR = |a| + |b| ( SEMI标准中为GFLR ),说明： 1.参考平面(bf) G为距上表面所有点截距之和最小的平面；,FPD(Focal Plane
2、 Deviation),定义：FPD = Max ( |a| , |b| ) ( SEMI标准中为GFLD ),说明： 1. 如果|a| |b| ，则FPD取正值；反之取负值； 2.参考平面G (bf)为距Wafer上表面所有点截距之和最小的平面；,Warp,定义：Warp=| a | + | b |,说明： 1.参考平面M为距曲面Median plane所有点截距之和最小的平面； 2.不考虑重力影响；,Bow,定义：Bow=1/2 * ( b -f ),说明： 1.参考平面 W 以Wafer上三点确定，此三点组成一等边三角形 2.凸的Wafer Bow值为正，凹的Wafer Bow值为负；,
3、LTV(Local Thickness Variation),定义：LTVi = ai bi i=1,2,3,4,.,n( SEMI标准中为SBIR ),说明： 1.参考平面B为Wafer背面； 2.LTV max= Max( LTV1, LTV2,.,LTVn),STIR(Site Total Indicator Reading),定义：STIRi = | ai |+ | bi | i=1,2,3,4,.,n ( SEMI标准中为SFLR ),说明： 1.参考平面G i通过每一单元块的中心且平行于wafer上表面的拟合平面bf G； 2.G为距单元块上每一点截距最小的平面； 3.STIR m
4、ax= Max( STIR1, STIR2,., STIR n)；,STIR/L- Site(Site Total Indicator Reading),定义：STIRi /L= | ai |+ | bi | i=1,2,3,4,.,n ( SEMI标准中为SFQR ),说明： 1.参考平面bf G i为距单元块上每一点截距最小的平面； 2. STIRi /L max= Max(STIR1 /L , STIR2 /L ,., STIRn /L )；,SFPD/L-Site,定义：SFPD i /L= Max( | ai |, | bi | ) i=1,2,3,4,.,n ( SEMI标准中为S
5、FQD ),说明： 1.| a | | b | ,取正值； | a | | b | ,取负值； 2.参考平面bf L i为距单元块上每一点截距最小的平面； 3. SFPD /L max= Max(SFPD 1 /L, SFPD 2 /L,., SFPD n /L),SFPD/G-Site,定义：SFPD i/G = Max( | ai |, | bi | ) i=1,2,3,4,.,n ( SEMI标准中为SFLD ),说明： 1.| a | | b | ,取正值； | a | | b | ,取负值； 2.参考平面G i通过每一单元块的中心且平行于wafer上表面的拟合平面bf G； 3. S
6、FPD /G max= Max(SFPD 1/G , SFPD 2/G ,., SFPD n/G ),SEMI Standard,FQA,Measurement Method,Reference Surface,Reference Plane and Area,Reference Plane and Area,Reference Surface,Site Size and Array,Parameter,Parameter,GBIR,GF3R,GF3D,GFLR,GFLD,SF3R,SF3D,SFLR,SFLD,SFQR,SFQD,SBIR,SBID,Range,Range,Deviation
7、,Range,Deviation,Range,Deviation,Range,Deviation,Range,Deviation,Range,Deviation,Parameter,Parameter,Parameter,Parameter,Parameter,Reference Plane and Area,Reference Plane and Area,S-TIR,S-FPD,S-TIR,S-FPD,S-TIR,S-FPD,LTV,S-FPD,Semi用语,現行 习惯用语,TTV,TIR,FPD,TIR NTV,FPD,Front Ref. Center Focus,3point,Bes
8、t Fit,Site Best Fit,Back Ref. Center Focus,Site Flatness,Global Flatness,Front,Back,Back,Front,3Point,3Point(全面),Ideal(全面),(最小二乗法) bf Least Squares (全面),Least Squares (全面) (bf),Least Squares (site),Ideal(全面),参考面的选取 (表面 or 背面),参考平面的設定 (bf or 3pt) 又称理想平面,( Flatness Quality Area ),Flatness Tools Princi
9、ple : Capacitance sensor (ADE),Wafer,t,b,c,a,t=a-b-c,Ring Spacing,局部平整度测量边缘问题,Partials Inactive Site Setup,局部平整度测量边缘问题,Partials Active Site Setup,Green lines indicates partial sites.,两种方式测量结果差异举例- SFQD Trend,Changing to Partial Sites Active Increased SFQD on a sample of Epi wafersInactive 0.17umActi
10、ve 0.24um,平整度SEMI 标准,SEMI STANDARD FOR 150mm (SEMI M1 AND M11),常用硅片STIR数值举例,上图为各厂家STIR均值中的MAX、MEAN、MIN比较,工艺过程硅片平整度变化,擦片后、一次/牺牲氧化（900C）后、SIN（700C）后采用光刻PENKIB1设备进行平整度测量，每片的平整度三次测量,结论：数值差异不大 平整度有增大的趋势,聚焦异常Flatness Values测量,异常与TTV相关,聚焦异常Flatness Values测量,defocus does not correspond to site flatness, such as SFQD, SBID, SFLD, and SF3D.,
