摘要：本文探討晶圓邊緣 TTV 測量在半導體制造中的重要意義，分析其對芯片制造工藝、器件性能和生產良品率的影響，同時研究測量方法、測量設備精度等因素對測量結果的作用，為提升半導體制造質量提供理論依據。

關鍵詞：晶圓邊緣；TTV 測量；半導體制造；器件性能；良品率

一、引言

在半導體制造領域，晶圓總厚度偏差（TTV）是衡量晶圓質量的關鍵指標之一，而晶圓邊緣 TTV 測量因其特殊性和重要性逐漸受到關注。晶圓邊緣在后續工藝中易出現應力集中、邊緣崩裂等問題，精確測量邊緣 TTV 對保障芯片制造質量和可靠性具有重要意義。

二、晶圓邊緣 TTV 測量的意義

2.1 保障芯片制造工藝穩定性

芯片制造涉及光刻、蝕刻、薄膜沉積等多道復雜工藝，晶圓邊緣 TTV 會影響光刻時的聚焦精度和蝕刻的均勻性。準確測量邊緣 TTV，能使工藝人員提前調整光刻設備參數，優化蝕刻工藝條件，確保各工藝環節在晶圓邊緣區域也能精準執行，維持整個芯片制造工藝的穩定性 。

2.2 提升器件性能與可靠性

晶圓邊緣區域的器件性能對整個芯片的功能有重要影響。若邊緣 TTV 過大，會導致器件內部電場分布不均，影響電子遷移率，降低器件的電學性能。精確測量邊緣 TTV，有助于篩選出邊緣質量合格的晶圓用于芯片制造，提升器件性能與可靠性，減少因邊緣質量問題導致的器件失效風險 。

2.3 提高生產良品率

晶圓邊緣的缺陷和 TTV 異常是造成芯片生產良品率下降的重要因素之一。通過對晶圓邊緣 TTV 的測量，可在生產前期及時發現存在問題的晶圓，避免將其投入后續高成本工藝，減少資源浪費，有效提高整體生產良品率 。

三、影響晶圓邊緣 TTV 測量的因素

3.1 測量設備精度

測量設備的精度直接決定測量結果的準確性。高精度的光學測量設備，如激光干涉儀，能夠更精準地捕捉晶圓邊緣的厚度變化；而精度較低的設備可能因分辨率不足，無法準確測量微小的 TTV 差異，導致測量結果出現偏差 。

3.2 測量方法與技術

不同的測量方法對晶圓邊緣 TTV 測量結果影響顯著。接觸式測量方法可能因測量探頭與晶圓邊緣的接觸壓力，導致晶圓產生微小變形，影響測量結果；非接觸式測量方法雖然避免了接觸變形問題，但受測量環境干擾較大，如光線、溫度等因素可能影響測量精度 。

3.3 晶圓邊緣狀態

晶圓邊緣的粗糙度、是否存在損傷等狀態也會影響測量結果。若晶圓邊緣表面粗糙，測量設備難以獲取準確的厚度數據；邊緣存在崩裂或劃痕時，會導致測量值出現異常波動，無法真實反映晶圓邊緣的 TTV 情況 。

高通量晶圓測厚系統運用第三代掃頻OCT技術，精準攻克晶圓/晶片厚度TTV重復精度不穩定難題，重復精度達3nm以下。針對行業厚度測量結果不一致的痛點，經不同時段測量驗證，保障再現精度可靠。?

我們的數據和WAFERSIGHT2的數據測量對比,進一步驗證了真值的再現性：

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

該系統基于第三代可調諧掃頻激光技術，相較傳統雙探頭對射掃描，可一次完成所有平面度及厚度參數測量。其創新掃描原理極大提升材料兼容性，從輕摻到重摻P型硅，到碳化硅、藍寶石、玻璃等多種晶圓材料均適用：?

對重摻型硅，可精準探測強吸收晶圓前后表面；?

點掃描第三代掃頻激光技術，有效抵御光譜串擾，勝任粗糙晶圓表面測量；?

通過偏振效應補償，增強低反射碳化硅、鈮酸鋰晶圓測量信噪比；

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

支持絕緣體上硅和MEMS多層結構測量，覆蓋μm級到數百μm級厚度范圍，還可測量薄至4μm、精度達1nm的薄膜。

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

此外，可調諧掃頻激光具備出色的“溫漂”處理能力，在極端環境中抗干擾性強，顯著提升重復測量穩定性。

（以上為新啟航實測樣品數據結果）

系統采用第三代高速掃頻可調諧激光器，擺脫傳統SLD光源對“主動式減震平臺”的依賴，憑借卓越抗干擾性實現小型化設計，還能與EFEM系統集成，滿足產線自動化測量需求。運動控制靈活，適配2-12英寸方片和圓片測量。