在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,，晶圓的加工精度和質(zhì)量控制至關(guān)重要,，其中對晶圓 BOW（彎曲度）和 WARP（翹曲度）的精確測量更是關(guān)鍵環(huán)節(jié),。不同的吸附方案被應(yīng)用于晶圓測量過程中,，而晶圓的環(huán)吸方案因其設(shè)計,，與傳統(tǒng)或其他吸附方案相比,，對 BOW/WARP 測量有著顯著且復(fù)雜的影響,。

一、常見吸附方案概述

傳統(tǒng)的吸附方案包括全表面吸附、邊緣點吸附等,。全表面吸附利用真空將晶圓整個底面緊密貼合在吸盤上,，能提供穩(wěn)定的吸附力，確保晶圓在測量時位置固定,，但這種方式對晶圓施加的壓力較為均勻且大面積分布,，可能掩蓋晶圓自身的微小形變趨勢。邊緣點吸附則是通過在晶圓邊緣幾個特定點施加吸力來固定,，優(yōu)點是對晶圓中心區(qū)域影響小,，不過其穩(wěn)定性欠佳，容易在測量中因輕微震動等外界干擾使晶圓產(chǎn)生位移,，進而影響測量準確性,。

二、環(huán)吸方案原理與特點

環(huán)吸方案是在晶圓邊緣靠近圓周的一定寬度環(huán)形區(qū)域施加吸力,。從原理上講,，它結(jié)合了全表面吸附的穩(wěn)定性優(yōu)勢與邊緣點吸附對中心區(qū)域低干擾特性。環(huán)形吸附區(qū)域所提供的吸附力足以固定晶圓,，防止其在測量平臺上滑動,、轉(zhuǎn)動，同時由于避開了晶圓中心大部分區(qū)域,，使得晶圓自身因重力,、內(nèi)部應(yīng)力等因素導(dǎo)致的 BOW/WARP 能夠更自然地呈現(xiàn)，不被過度約束,。

三,、對測量 BOW 的影響

1. 精度提升

2. 相較于全表面吸附，環(huán)吸不會 “撫平” 晶圓原本存在的微小彎曲,。例如在高溫制程后的晶圓,，由于熱應(yīng)力不均勻分布，中心區(qū)域可能存在向一側(cè)凸起或凹陷的 BOW 情況,。環(huán)吸下,，測量設(shè)備的探頭能更精準地捕捉到這種細微起伏，真實反映晶圓彎曲程度,，誤差可較全表面吸附降低 10% - 20%,。因為全表面吸附的均壓效果可能將這幾微米到十幾微米的彎曲修正，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)偏小,，使后續(xù)基于錯誤數(shù)據(jù)的工藝調(diào)整偏離實際需求,。

3. 2.重復(fù)性保障

4. 在多次測量過程中，環(huán)吸方案憑借穩(wěn)定的環(huán)形固定結(jié)構(gòu),，保證晶圓每次放置后的相對位置和姿態(tài)高度一致,。與邊緣點吸附易受外界震動干擾不同,，即使測量環(huán)境存在一定程度的設(shè)備振動、氣流擾動,，環(huán)吸都能使晶圓維持既定狀態(tài),，使得 BOW 測量結(jié)果重復(fù)性良好，偏差控制在極小范圍內(nèi),，滿足高精度半導(dǎo)體工藝對于測量穩(wěn)定性的嚴苛要求,。

5. 四,、對測量 WARP 的影響

6. 3.真實形變還原

7. 當涉及到 WARP 測量,，即晶圓整體平面的扭曲狀況時，環(huán)吸方案優(yōu)勢突出,。由于只在邊緣環(huán)形區(qū)域作用,，晶圓各個部分能依據(jù)自身應(yīng)力分布自由翹曲。如在化學(xué)機械拋光（CMP）工藝后,，晶圓因研磨不均勻,，周邊和中心區(qū)域應(yīng)力失衡引發(fā) WARP，環(huán)吸讓這種三維扭曲狀態(tài)完整暴露,，測量數(shù)據(jù)全面反映晶圓真實質(zhì)量,，避免了如全表面吸附造成的 “假平整” 現(xiàn)象，為工藝改進提供可靠依據(jù),。

8. 4.數(shù)據(jù)一致性

9. 在生產(chǎn)線批量測量場景下,，環(huán)吸的統(tǒng)一環(huán)形吸附模式確保了不同晶圓測量條件標準化。對于同一批次晶圓,，無論初始 WARP 差異多大,，都在相似的邊緣約束環(huán)境下檢測，得到的數(shù)據(jù)具備橫向可比性,，方便工程師快速篩選出異常晶圓,，追溯工藝問題根源，提高生產(chǎn)良率管控效率,。

10. 五,、面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對

11. 盡管環(huán)吸方案優(yōu)勢顯著，但也存在挑戰(zhàn),。一方面,，環(huán)形吸附區(qū)域的設(shè)計精度要求極ji，吸附力過大易造成晶圓邊緣局部微小變形,，影響測量,；過小則固定不牢。這需要精密的真空系統(tǒng)調(diào)控與機械結(jié)構(gòu)設(shè)計配合,，通過實時壓力監(jiān)測反饋來動態(tài)調(diào)整吸力,。另一方面,，晶圓尺寸日益增大，維持環(huán)形吸附穩(wěn)定性變得困難,，需研發(fā)適配大尺寸晶圓的寬環(huán),、多段環(huán)等新型環(huán)吸結(jié)構(gòu)，結(jié)合智能算法優(yōu)化吸力分布,，保障在不同尺寸規(guī)格下都能精準測量 BOW/WARP,，推動半導(dǎo)體制造向更高精度邁進。

12. 綜上所述,，晶圓的環(huán)吸方案在測量 BOW/WARP 方面相較于其他吸附方案展現(xiàn)出高精度,、高重復(fù)性、真實還原形變等諸多優(yōu)勢,，雖有挑戰(zhàn),，但隨著技術(shù)迭代優(yōu)化，有望成為半導(dǎo)體晶圓測量吸附的主流方案,，為芯片制造質(zhì)量保駕護航,。

六、高通量晶圓測厚系統(tǒng)

高通量晶圓測厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理,，可解決晶圓/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation,，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）,、WARP（翹曲度）,，TIR（Total Indicated Reading 總指示讀數(shù)，STIR（Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)）,，LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等這類技術(shù)指標,。

高通量晶圓測厚系統(tǒng)，全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù),，相比傳統(tǒng)上下雙探頭對射掃描方式,；可一次性測量所有平面度及厚度參數(shù)。

1,，靈活適用更復(fù)雜的材料,，從輕摻到重摻 P 型硅 (P++)，碳化硅,，藍寶石,，玻璃，鈮酸鋰等晶圓材料,。

重摻型硅（強吸收晶圓的前后表面探測）

粗糙的晶圓表面,，（點掃描的第三代掃頻激光，相比靠光譜探測方案,，不易受到光譜中相鄰單位的串擾噪聲影響,，因而對測量粗糙表面晶圓）

低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3),；（通過對偏振效應(yīng)的補償，加強對低反射晶圓表面測量的信噪比）

絕緣體上硅（SOI)和MEMS,，可同時測量多 層 結(jié) 構(gòu),，厚 度 可 從μm級到數(shù)百μm 級不等。 

可用于測量各類薄膜厚度,，厚度可低至 4 μm ,，精度可達1nm。

可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,，體現(xiàn)在工作環(huán)境中抗干擾能力強,，充分提高重復(fù)性測量能力。

4,，采用第三代高速掃頻可調(diào)諧激光器,，一改過去傳統(tǒng)SLD寬頻低相干光源的干涉模式,，解決了由于相干長度短，而重度依賴“主動式減震平臺”的情況,?？垢蓴_強，實現(xiàn)小型化設(shè)計,，同時也可兼容匹配EFEM系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)線自動化集成測量,。

5，靈活的運動控制方式,，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量,。