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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 Deviation),定义：FPD=
2、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；,LTV(Local Thickness Variation),定义：LTVi=ai bi i=1,2,
3、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 max=Max(STIR1,STIR2,.,STIR n)；,STIR/L-Site(Site Total Indicator Reading),定义
4、：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SFQD),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-Si
5、te,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.SFPD/G max=Max(SFPD 1/G,SFPD 2/G,.,SFPD n/G),SEMI Standard,FQA,MeasurementMethod,ReferenceSurface,ReferencePlane and Area,ReferencePlane and Area,ReferenceSurface,Site Sizeand
6、Array,Parameter,Parameter,GBIR,GF3R,GF3D,GFLR,GFLD,SF3R,SF3D,SFLR,SFLD,SFQR,SFQD,SBIR,SBID,Range,Range,Deviation,Range,Deviation,Range,Deviation,Range,Deviation,Range,Deviation,Range,Deviation,Parameter,Parameter,Parameter,Parameter,Parameter,ReferencePlane and Area,ReferencePlane and Area,S-TIR,S-F
7、PD,S-TIR,S-FPD,S-TIR,S-FPD,LTV,S-FPD,Semi用语,現行习惯用语,TTV,TIR,FPD,TIRNTV,FPD,Front Ref.Center Focus,3point,Best 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)bfLeast Squares(全面),Least Squares(全面)(bf),Least Squares(site),Id
8、eal(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 Principle: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,C
9、hanging to Partial Sites Active Increased SFQD on a sample of Epi wafers Inactive 0.17um Active 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.,
