1Definition von TTV

TTV (Total Thickness Variation) ist definiert als die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Dicke einesWaferEs ist ein wichtiger Parameter, der zur Bewertung der Dickeuniformität über die Waferoberfläche verwendet wird.

Bei der Halbleiterherstellung muss die Waferdicke über die gesamte Oberfläche hoch einheitlich sein, um die Prozessstabilität und die Leistungsfähigkeit des Geräts zu gewährleisten.TTV wird in der Regel durch Messung der Waferdicke an fünf repräsentativen Stellen und Berechnung der maximalen Differenz zwischen ihnen bestimmt.Der daraus resultierende Wert dient als wichtiges Kriterium für die Bewertung der Waferqualität.

In der Praxis ist die TTV-Anforderung in der Regel:

• mit einer Dicke von mehr als 20 mm:TTV < 2 μm

• mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm:TTV < 3 μm

2. Messmethoden

2.1 Doppelseitige Ausrichtung

Bei diesem Ansatz wird die Oberflächentopographie der Vorderseite und der Rückseite der Wafer getrennt gemessen:

• Profil der Vorderfläche:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">f</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$Z_f(x, y)zf- Ich weiß.(x,y)

• Profil der Rückseite:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">b</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$Z_b(x, y)zb- Ich weiß.(x,y)

Die lokale Dickenverteilung wird durch Differentialrechnung ermittelt:

$$t(x,y)=z_f(x,y)-\; -\; -z_b(x,y)$$t(x,y)=zf- Ich weiß.(x,y)- - -zb- Ich weiß.(x,y)

Einseitige Oberflächenmessungen können unter Verwendung von Techniken wie

• Fizeau-Interferometrie

• Interferometrie im weißen Licht (SWLI)

• Konfokale Mikroskopie

• Laser-Triangulation

Eine genaue Ausrichtung der Koordinatensysteme für die Vorder- und Rückflächen ist von entscheidender Bedeutung.

2.2 Übertragung/Reflexion gekoppelte Methoden

Verfahren mit doppeltem Kopf für die Gegenverschiebungssensoren:

Kapazitive oder Wirbelstromsensoren sind symmetrisch auf beiden Seiten der Wafer positioniert, um die Entfernungen synchron zu messen$d_1$d1- Ich weiß.und$d_2$d2- Ich weiß.Wenn die Ausgangsstrecke zwischen den beiden Sonden$\mathrm{Ich...}$$Ich...$ist bekannt, wird die Waferdicke berechnet:

$$\text{TTV}=\mathrm{Ich...}-\; -\; -d_1-\; -\; -d_2$$

$${\mathrm{}}_{}$$- Ich weiß.

Ellipsometrie oder Spektralreflectometrie:

Die Wafer- oder Filmdicke wird durch Analyse der Wechselwirkung zwischen Licht und Material abgeleitet.Diese Methoden eignen sich gut für Dünnschicht-Einheitlichkeitsmessungen, bieten jedoch eine begrenzte Genauigkeit für die Messung des TTV des Wafer-Substrats selbst.

Ultraschallmethode:

Die Dicke wird anhand der Ausbreitungszeit von Ultraschallwellen durch das Material bestimmt.

Alle oben genannten Methoden erfordern geeignete Verfahren zur Datenverarbeitung, wie z. B. Koordinatenbereinigung und thermische Driftkorrektur, um die Messgenauigkeit zu gewährleisten.

In der Praxis sollte die optimale Messtechnik auf der Grundlage des Wafermaterials, der Wafergröße und der erforderlichen Messgenauigkeit ausgewählt werden.