1. TTV tanımı

TTV (Toplam Kalınlık Değişimi) bir kalınlığın maksimum ve minimum kalınlığı arasındaki fark olarak tanımlanır.bir waferBu, wafer yüzeyinde kalınlık tekilliğini değerlendirmek için kullanılan önemli bir parametredir.

Yarım iletken üretiminde, işlem istikrarını ve cihaz performansını sağlamak için, wafer kalınlığı tüm yüzey üzerinde çok eşit olmalıdır.TTV, tipik olarak beş temsilci noktada wafer kalınlığını ölçerek ve aralarındaki maksimum farkı hesaplayarak belirlenir.Sonuçta elde edilen değer, vafelerin kalitesini değerlendirmek için önemli bir kriter olarak hizmet eder.

Pratik uygulamalarda, TTV gereksinimi genellikle:

• 4 inçlik plakalar:TTV < 2 μm

• 6 inçlik plakalar:TTV < 3 μm

2. Ölçüm yöntemleri

2.1 İki taraflı hizalama yöntemi

Bu yaklaşımda, waferin ön tarafının ve arka tarafının yüzey topografisi ayrı olarak ölçülür:

• Ön yüzey profili:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">f</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">Y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$z_f(x, y)zf- Hayır.(x,Y)

• Arka yüzey profili:${\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">z</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">b</span>}}<span\; style="font-size:18px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">x</span>}<span\; style="font-size:18px;">,</span>\mathrm{<span\; style="font-size:18px;">Y</span>}<span\; style="font-size:18px;">)</span>$z_b(x, y)zb- Hayır.(x,Y)

Yerel kalınlık dağılımı diferansiyel hesaplama ile elde edilir:

$$t(x,Y)=z_f(x,Y)-\; -\; -z_b(x,Y)$$t(x,Y)=zf- Hayır.(x,Y)- - -zb- Hayır.(x,Y)

Tek taraflı yüzey ölçümleri aşağıdaki teknikler kullanılarak yapılabilir:

• Fizeau interferometri

• Tarama beyaz ışık interferometri (SWLI)

• Konfokal mikroskop

• Lazer üçgenleme

Ön ve arka yüzeyler için koordinat sistemlerinin doğru hizalandırılması kritiktir. Ayrıca, termal sürüklenme etkilerini en aza indirmek için ölçüm zaman aralıkları dikkatlice kontrol edilmelidir.

2.2 İletişim / yansıma çiftleştirilmiş yöntemleri

Çift başlı karşıt hareket sensörü yöntemi:

Kapasitif veya girdap akım sensörleri, mesafeleri senkronize olarak ölçmek için waferin her iki tarafında simetrik olarak konumlandırılır$d_1$d1- Hayır.ve$d_2$d2- Hayır.Eğer iki prob arasındaki temel mesafe$\mathrm{Ben...}$$Ben...$Bilindiğinde, wafer kalınlığı şöyle hesaplanır:

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

$${\mathrm{}}_{}$$- Hayır.

Ellipsometri veya spektral reflektometri:

Wafer veya film kalınlığı, ışık ve malzeme arasındaki etkileşimi analiz ederek çıkarılır.Bu yöntemler ince film tekdüzelik ölçümleri için iyi uygundur, ancak wafer substratının kendisinin TTV'sini ölçmek için sınırlı doğruluk sunar..

Ultrasonik yöntem:

Kalınlık, ultrasonik dalgaların malzemeden yayılma süresine dayanarak belirlenir.

Yukarıdaki tüm yöntemler, ölçüm doğruluğunu sağlamak için koordinat hizalanması ve termal akış düzeltmesi gibi uygun veri işleme prosedürleri gerektirir.

Pratik uygulamalarda, en uygun ölçüm tekniği, wafer malzemesi, wafer boyutu ve gerekli ölçüm doğruluğu temelinde seçilmelidir.