《硅片平整度知识介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硅片平整度知识介绍（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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：主要内容如下：1、硅片平整度定义；、硅片平整度定义；2、硅片平整度测量；、硅片平整度测量；3、硅片平整度规范、硅片平整度规范4、硅片使用中异常举例、硅片使用中异常举例平整度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TTVGBIR Global flatness back ideal rangeTIR GFLRGlobal flatness front least-squares rangeSTIRSFQRSite flatness front least-squares range
2、LTVSBIRSite flatness back ideal rangeFPDGFLDGF3DGlobal flatness front least-squares deviationGlobal flatness front 3 point deviationTTV(Total Thickness Variation)定义：定义：TTV = a b ( SEMI标准中为标准中为GBIR )说明：1.参考平面 B为Wafer背面TIR(Total Indicator Reading )定义：定义：TIR = |a| + |b| ( SEMI标准中为标准中为GFLR )说明：1.参考平面(bf
3、) G为距上表面所有点截距之和最小的平面；FPD(Focal Plane Deviation)定义：定义：FPD = Max ( |a| , |b| ) ( SEMI标准中为标准中为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：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：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
4、角形2.凸的Wafer Bow值为正，凹的Wafer Bow值为负；3mm120120LTV(Local Thickness Variation)定义：定义：LTVi = ai bi i=1,2,3,4,.,n( SEMI标准中为标准中为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：定义：STIRi = | ai |+ | bi | i=1,2,3,4,.,n ( SEMI标准中为标准中为SFLR )说明：1.参考平面G i通过每一单元块的中心且平行
5、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：定义：STIRi /L= | ai |+ | bi | i=1,2,3,4,.,n ( SEMI标准中为标准中为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：定义：SFPD i /
6、L= Max( | ai |, | bi | ) i=1,2,3,4,.,n ( SEMI标准中标准中为为SFQD )说明：1.| a | | b | ,取正值； | 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 StandardFQAMeasurementMethodReferenceSurfaceReferencePlane and AreaReferencePlane a
7、nd AreaReferenceSurfaceSite SizeandArrayParameterParameterGBIRGF3RGF3DGFLRGFLDSF3RSF3DSFLRSFLDSFQRSFQDSBIRSBIDRangeRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationRangeDeviationParameterParameterParameterParameterParameterReferencePlane and AreaReferencePlane and AreaS-TIRS-FPD
8、S-TIRS-FPDS-TIRS-FPDLTVS-FPDSemi用语現行习惯用语TTVTIRFPDTIRNTVFPDFront Ref. Center Focus3pointBest FitSite Best FitBack Ref. Center FocusSite FlatnessGlobal FlatnessFrontBackBackFront3Point3Point(全面)Ideal(全面)(最小二乗法) bfLeast 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
9、定(bf or 3pt)又称理想平面( Flatness Quality Area )Flatness Tools Principle : Capacitance sensor (ADE)Wafertbcat=a-b-cRing 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 TrendChanged Measurement to Partial Sites Act
10、iveChanging to Partial Sites Active Increased SFQD on a sample of Epi wafers Inactive 0.17um Active 0.24um平整度SEMI 标准 ITEMSPOLISHED WAFER EPITAXIAL WAFER1.0um Design Rule Twin-Tub CMOS0.35um Design Rule Twin-Tub CMOS0.35um Design Rule DRAMTTV(GBIR)10um-5umTIR(GFLR)-3umSFQD-=0.5um18x18mm=0.23um22x22mm
11、=0.35um22x22mmBOW60um-WARP60um-SEMI STANDARD FOR 150mm (SEMI M1 AND M11)常用硅片STIR数值举例上图为各厂家上图为各厂家上图为各厂家上图为各厂家STIRSTIR均值中的均值中的均值中的均值中的MAXMAX、MEANMEAN、MINMIN比较比较比较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平整度有增大的趋势聚焦异常Flatness Values测量TTVTIRBest FitSFPD
12、 Best FitBow Best FitWarp Best FitS1 Defocus5.6201.943-0.271- 0.73 6.16S2 Defocus6.9552.443-0.241-20.6142.14S3 Defocus5.2332.363+0.314-17.0035.77S233.0301.600-0.292+ 0.51 7.31S25 OK2.8681.793-0.297-17.8238.35EPI Not Proc 3.0651.801-0.224-异常与异常与TTV相关相关 聚焦异常Flatness Values测量SFQDSite Best FitCurrentSBI
13、DBack RefSFLDFront RefBest FitSF3DFront Ref3 PointS1 Defocus-0.271-1.311-0.940-0.966S2 Defocus-0.241-1.649-1.204-1.262S3 Defocus+0.314-1.502-1.151-1.184S23-0.292-0.757-0.951-1.012S25 OK -0.297-1.043-0.940-1.035EPINot Proc-0.224-0.565-0.744-0.730defocus does not correspond to site flatness, such as SFQD,SBID, SFLD, and SF3D.
