晶圆的TTV，BOW，WARP，TIR是什么？

我们在查阅半导体硅片或其它类型材料的衬底、晶片时，常常会看到诸如：TTV、BOW、WARP，甚至可能看到TIR，STIR，LTV等这类技术指标，他们表征的是什么参数呢？

TTV——Total Thickness Variation，总厚度偏差

BOW——弯曲度

WARP——翘曲度

TIR——Total Indicated Reading 总指示读数

STIR——Site Total Indicated Reading 局部总指示读数

LTV——Local Thickness Variation 局部厚度偏差

总厚度偏差——TTV

晶圆在夹紧紧贴情况下，距离参考平面厚度的最大值和最小值的差值；一般以微米(μm)表示，一般表达形式如：≤15μm。

弯曲度——BOW

晶圆在未紧贴状态下，晶圆中心点表面距离参考平面的最小值和最大值之间的偏差，偏差包括凹形和凸形的情况，凹形弯曲度为负值，凸形弯曲度为正值；一般以微米(μm)表示，一般表达形式如：≤40μm。

翘曲度——WARP

晶圆在未紧贴状态下，通常以晶圆背面为参考平面，测量的晶圆表面距离参考平面的最小值和最大值之间的偏差，偏差包括凹形和凸形的情况，凹形弯曲度为负值，凸形弯曲度为正值；一般以微米(μm)表示，一般表达形式如：≤30μm。

总指示读数——TIR

晶圆在夹紧紧贴情况下，以晶圆表面合格质量区内或规定的局部区域内的所有的点的截距之和最小的面为参考平面，测量晶圆表面与参考平面最大距离和最小距离的偏差值。

板报目录

晶圆的TTV，BOW，WARP，TIR是什么？

2020年5月3日没有评论

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半导体晶圆是如何制造出来的？

晶圆是厚度约为1毫米左右的薄硅片，由于制造过程工艺要求非常高，因此晶圆表面有非常高的平整度。晶圆的具体应用决定了需要采用何种长晶方式。以直拉法为例，多晶硅熔融后，铅笔一般大小的籽晶浸入熔融的硅中，然后缓慢旋转籽晶并慢慢向上拉晶。于是就拉出一个非常重的单晶硅锭。此外，可以通过向熔融硅中添加微量的高纯度掺杂剂，使晶圆达到有针对性的电学性能。硅锭根据客户的规格要求进行掺杂，然后切片、抛光。经多个工序后，客户将收到特别包装的符合他们特定规格的晶圆，客户可在其生产线上即刻使用这些晶圆。

直拉法长晶 CZOCHRALSKI PROCESS

当前大部分的单晶硅是采用直拉法拉晶的，该方法是在超纯石英坩埚中熔融高纯度的多晶硅，并在其中添加掺杂剂(通常是硼、磷、砷、锑)。将单晶的籽晶浸入熔融硅中，然后缓慢旋转并上啦，就能逐渐的拉出一个带有头锥和尾锥的柱状硅锭出来。这样的头锥和尾锥可防止热冲击引起的位错。

熔融硅的温度、流速、晶体和坩埚旋转速度的快慢，以及拉晶速度的精确控制对获得高质量的单晶硅锭起关键的作用。

悬浮区熔法(区熔法)长晶 FLOAT ZONE METHOD

区熔法对于如IGBT这类功率器件的需求是理想的长晶方法。

如图所示，柱形的多晶硅锭放置在感应线圈上方，在无线磁场作用下，感应线圈加热并从线圈上方的多晶硅棒的下部熔融硅锭。电磁场强度大小可调节熔融硅通过感应线圈中部的小孔流下形成单晶硅（区熔法）。对于区熔法而言，掺杂一般是硼或磷，而且是通过掺杂其气态物质来实现的。

柱面研磨 CYLINDRICAL GRINDING

硅锭经切割头锥、尾锥、以及切段后的质量检查后，直拉或者区熔的硅片就该进行晶圆加工工艺阶段。

这些工艺包括首先精准对位晶段，然后对切段的晶体柱面进行研磨以达到所需的直径尺寸。最后一步是添加晶向标记，对于大尺寸的晶圆，一般是柱面磨削出一道凹槽作为定位槽(Notch)，对于小尺寸的一般磨削出平边作为定位边(Flat)。

线切割 WIRE SLICING

硅段薄片化的第一步是采用线切割技术，这是目前主流的切片方式。

一根细长（可长达数英里）的金属线通过导轮(Wire Guide Rollers)引导以非常精密的间距均匀的分布构成一个线网(Wire Web)。当金属线网在硅段上缓慢拉动时，切割液喷嘴(Slurry Nozzle)会对准线网喷洒切割液。通过这样的方式，一个工序即可将一段硅段切分为上百片的硅薄片。在此过程中，需要严密监测各环节的工艺参数，以确保薄片有较为均一的厚度，硅薄片两面保持相对平行。