硅片平整度知识介绍

硅片平整度知识介绍第一页，共二十二页，编辑于2023年，星期一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第二页，共二十二页，编辑于2023年，星期一平整度SEMI标准关键字注释习惯用语SEMI标准用语新SEMI标准关键字注释TTVGBIRGlobalflatnessbackidealrangeTIRGFLRGlobalflatnessfrontleast-squaresrangeSTIRSFQRSiteflatnessfrontleast-squaresrangeLTVSBIRSiteflatnessbackidealrangeFPDGFLDGF3DGlobalflatnessfrontleast-squaresdeviationGlobalflatnessfront3pointdeviation第三页，共二十二页，编辑于2023年，星期一TTV(TotalThicknessVariation)定义：TTV=a–b(SEMI标准中为GBIR)说明：1.参考平面B为Wafer背面第四页，共二十二页，编辑于2023年，星期一TIR(TotalIndicatorReading)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；第五页，共二十二页，编辑于2023年，星期一FPD(FocalPlaneDeviation)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；第六页，共二十二页，编辑于2023年，星期一Warp定义：Warp=|a|+|b|说明：1.参考平面M为距曲面Medianplane所有点截距之和最小的平面；2.不考虑重力影响；第七页，共二十二页，编辑于2023年，星期一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WaferBow值为正，凹的WaferBow值为负；3mm120°120°第八页，共二十二页，编辑于2023年，星期一LTV(LocalThicknessVariation)定义：LTVi=ai–bii=1,2,3,4,...,n(SEMI标准中为SBIR)说明：1.参考平面B为Wafer背面；2.LTVmax=Max(LTV1,LTV2,...,LTVn)第九页，共二十二页，编辑于2023年，星期一STIR(SiteTotalIndicatorReading)定义：STIRi=|ai|+|bi|i=1,2,3,4,...,n(SEMI标准中为SFLR)说明：1.参考平面Gi通过每一单元块的中心且平行于wafer上表面的拟合平面bfG；2.G为距单元块上每一点截距最小的平面；3.STIRmax=Max(STIR1,STIR2,...,STIRn)；第十页，共二十二页，编辑于2023年，星期一STIR/L-Site(SiteTotalIndicatorReading)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bfGi为距单元块上每一点截距最小的平面；2.STIRi/Lmax=Max(STIR1/L,STIR2/L,...,STIRn/L)；第十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期一SFPD/L-Site定义：SFPDi/L=±Max(|ai|,|bi|)i=1,2,3,4,...,n(SEMI标准中为SFQD)说明：1.|a|>|b|,取正值；|a|<|b|,取负值；2.参考平面bfLi为距单元块上每一点截距最小的平面；3.SFPD/Lmax=Max(SFPD1/L,SFPD2/L,...,SFPDn/L)第十二页，共二十二页，编辑于2023年，星期一SFPD/G-Site定义：SFPDi/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Gi通过每一单元块的中心且平行于wafer上表面的拟合平面bfG；3.SFPD/Gmax=Max(SFPD1/G,SFPD2/G,...,SFPDn/G)第十三页，共二十二页，编辑于2023年，星期一SEMIStandardFQAMeasurement

MethodReference

SurfaceReference

PlaneandAreaReference

PlaneandAreaReference

SurfaceSiteSize

and

ArrayParameterParameterGBIRGF3RGF3DGFLRGFLDSF3RSF3DSFLRSFLDSFQRSFQDSBIRSBIDRangeRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationParameterParameterParameterParameterParameterReference

PlaneandAreaReference

PlaneandAreaS-TIRS-FPDS-TIRS-FPDS-TIRS-FPDLTVS-FPD

Semi用语現行习惯用语TTVTIRFPDTIR

NTVFPDFrontRef.CenterFocus3pointBestFitSiteBestFitBackRef.

CenterFocusSiteFlatnessGlobalFlatnessFrontBackBackFront3Point3Point(全面)Ideal(全面)(最小二乗法)bf

LeastSquares

(全面)LeastSquares

(全面)(bf)LeastSquares

(site)Ideal(全面)参考面的选取

(表面or背面)参考平面的設定

(bfor3pt)

又称理想平面(FlatnessQualityArea)第十四页，共二十二页，编辑于2023年，星期一FlatnessToolsPrinciple:Capacitancesensor(ADE)Wafertbcat=a-b-cRingSpacing第十五页，共二十二页，编辑于2023年，星期一局部平整度测量边缘问题PartialsInactiveSiteSetup第十六页，共二十二页，编辑于2023年，星期一局部平整度测量边缘问题PartialsActiveSiteSetup

Greenlinesindicatespartialsites.第十七页，共二十二页，编辑于2023年，星期一

两种方式测量结果差异举例---SFQDTrendChangedMeasurementtoPartialSitesActiveChangingtoPartialSitesActiveIncreasedSFQDonasampleofEpiwafersInactive0.17umActive0.24um

第十八页，共二十二页，编辑于2023年，星期一平整度SEMI标准ITEMSPOLISHEDWAFEREPITAXIALWAFER1.0umDesignRuleTwin-TubCMOS0.35umDesignRuleTwin-TubCMOS0.35umDesignRuleDRAMTTV(GBIR)10um----5umTIR(GFLR)------3umSFQD--<=0.5um18x18mm<=0.23um22x22mm<=0.35um22x22mmBOW60um------WARP60um------SEMISTANDARDFOR150mm(SEMIM1ANDM11)第十九页，共二十二页，编辑于2023年，星期一常用硅片STIR数值举例上图为各厂家STIR均值中的MAX、MEAN、MIN比较第二十页，共二十二页，编辑于2023年，星期一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第二十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期一聚焦异常FlatnessValues测量TTVTIRBestFitSFPDBestFitBowBestFitWarpBestFitS1Defocus5.6201.943-0.271-0.736.16S2D