20250422 玻璃晶圆平面参数的测量技术 百盛 程北.pdf

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1、浙江百盛光电股份有限公司汇报人：程北汇报日期：2025.04.22目录目录晶圆的平面参数02应用背景01基于光谱共焦传感器的晶圆平面参数测量04平面参数测量方法及设备03自研设备评价与对标05应用背景01晶圆面型对光刻过程的影响 焦深问题：玻璃晶圆面型缺陷（如TTV、Warp）会引起光刻机焦平面偏移，导致曝光图案局部失焦和线宽不均。对准问题：晶圆翘曲（BOW）会引发多層光刻中的套刻误差，降低层间图形对准精度。晶圆面型对化学机械抛光的影响 抛光不均匀：面型偏差会加剧抛光垫与晶圆表面的接触压力分布不均，造成材料去除率波动和表面粗糙度上升。应力破坏：残留应力还可能引发后续工艺中的微裂纹扩展。晶圆面型

2、对晶圆装载的影响 装载问题：晶圆边缘翘曲可能引发自动化机械手抓取时的应力集中，增加边缘崩裂风险。玻璃固有的脆性会进一步放大此类风险。晶圆面型对加工工艺优化的影响 优化加工工艺：晶圆表面曲率可为切割预留余量，提升加工精度。沉积不均匀：晶圆表面曲率（如Warp）会导致物理气相沉积过程形成厚度梯度，引发薄膜附着力下降或界面缺陷。晶圆的平面参数02夹持方式全局/局部参考平面参考平面范围/偏差/其他SEMI 名称通称吸平放置全局表面3点拟合平面范围GF3RTIR偏差GF3DFPD最佳拟合平面范围GFLRNTV偏差GFLDNTD背面背面范围GBIRTTVTTV角度范围-TAPER角度-TILTANGLE.

3、局部表面全局 3 点拟合平面范围SF3RLTIR(3)偏差SF3DLFPD(3)全局最佳拟合范围SFLRLTIR(BF)偏差SFLDLFPD(BF)局部3 点拟合平面范围-LTIR(S3)偏差-LFPD(S3)局部最佳拟合范围SFQRLTIR(SBF)偏差SFQDLFPD(SBF)背面背面范围SBIRLTV偏差SBIDLDOF自由放置全局表面3点拟合平面范围GF3YFER.WARPWARP(GF3NFER)偏差GF3YFCDBOWBOW(GF3NFCD)最佳拟合平面范围GFLYFER.SOR(GFLNFER)弯曲度BOW 一般表达形式如：-1515m翘曲度Warp 一般表达形式如：Warp35

4、m总厚度变化TTV 一般表达形式如：TTV10m1.平面参数测量方法扫频干涉技术平面参数测量方法及设备03扫频干涉技术 采用频率步进干涉仪（Frequency Stepping Interferometer），通过斐索干涉获得晶圆面形；可在数秒内采集高达 300 万个数据点，实现亚微米级精度测量。https:/ FlatMaster MSP平面参数测量方法及设备032.平面参数测量方法多表面干涉技术https:/ ARCHER 500https:/ 25678-602基于光谱共焦传感器的晶圆平面参数测量04光谱色散示意图测量结果示意图光谱共焦传感器，是一种将光程量转为几何量的高精度测量传感器。

5、2.基于光谱共焦位移传感器的优缺点基于光谱共焦传感器的晶圆平面参数测量04基于光谱共焦传感器的几何量测量方法 在测试环境、综合成本、样品无损测量、测量效率、测量样品兼容性及测量精度等因素上整体最优，是一种经济型高精度测量晶圆形貌等指标的关键测量技术。3.基于光谱共焦位移传感器的设备BCP-300S基于光谱共焦传感器的晶圆平面参数测量04BCP-300SCN202010003640.3CN202010003641.8历经8年，从原理系统、原理样机、工程样机、一代机、二代机到产品，迭代十余次版本，前后投入百余人研发，数十万次的测试，一代机5年的稳定性测试，最终形成BCP-300S1.BCP-300

6、S 与Corning Flatmaster-MSP Warp-Bow结果对比设备评价与对标05Warp(MSP)Warp(BCP-300S)Warp差值Bow(MSP)Bow(BCP-300S)Bow差值平均值25.016 17.656 7.360 2.353 1.892 0.461 最大值71.145 73.761-2.616 7.301 2.872 4.429 最小值13.004 6.875 6.129-6.740-15.676 8.936 取510片12寸晶圆（厚度0.695mm左右）采用Notch朝下方式进行对比测量。翘曲和弯曲的平均误差为7.3