1. Определение TTV

TTV (Total Thickness Variation) определяется как разница между максимальной и минимальной толщинойпластинкаЭто ключевой параметр, используемый для оценки однородности толщины по всей поверхности пластины.

При производстве полупроводников толщина пластинки должна быть очень равномерной на всей поверхности, чтобы обеспечить стабильность процесса и производительность устройства.TTV обычно определяется путем измерения толщины вафли в пяти типичных местах и расчета максимальной разницы между ними.Полученное значение служит важным критерием для оценки качества пластин.

В практическом применении требование TTV, как правило:

• 4-дюймовые пластинки:TTV < 2 мкм

• 6-дюймовые пластинки:TTV < 3 мкм

2. Методы измерения

2.1 Метод двусторонней выравнивания

При таком подходе топография поверхности передней и задней сторон пластины измеряется отдельно:

• Профиль передней поверхности:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">f</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$z_f(x, y)zf - Что?(x,y)

• Профиль задней поверхности:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">b</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$z_b(x, y)zb - Что?(x,y)

Местное распределение толщины получается путем дифференциального расчета:

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

Односторонние измерения поверхности могут выполняться с использованием таких методов, как:

• Интерферометрия Физо

• Сканирующая интерферометрия белого света (SWLI)

• Конфокальная микроскопия

• Лазерная триангуляция

Точное выравнивание систем координат для передней и задней поверхностей имеет решающее значение. Кроме того, интервалы времени измерений должны быть тщательно контролированы, чтобы свести к минимуму эффекты теплового дрейфа.

2.2 Способы соединения передачи и отражения

Метод двойной головы с противоположным датчиком смещения:

Капацитивные или вихревые датчики расположены симметрично по обе стороны пластины для синхронного измерения расстояний$d_1$d1 - Что?и$d_2$d2 - Что?Если исходное расстояние между двумя зондами$\mathrm{Я...}$$Я...$известна, толщина пластины рассчитывается как:

$$\text{TTV}=\mathrm{Я...}-d_1-d_2$$

$${\mathrm{}}_{}$$ - Что?

Эллипсометрия или спектрорефлектометрия:

Толщина пластинки или пленки определяется путем анализа взаимодействия между светом и материалом.Эти методы хорошо подходят для измерений однородности тонкой пленки, но предлагают ограниченную точность для измерения TTV самого подложки пластины.

Ультразвуковой метод:

Толщина определяется на основе времени распространения ультразвуковых волн через материал.

Все вышеперечисленные методы требуют соответствующих процедур обработки данных, таких как выравнивание координат и коррекция теплового дрейфа, для обеспечения точности измерений.

В практическом применении оптимальная техника измерений должна быть выбрана на основе материала пластины, размера пластины и требуемой точности измерений.