硅片厚度及检测

硅片厚度和总厚度变化（TTV）的检测方法主要有分立点式和扫描式测量方法。分立点式测量法一般测量硅片表面5个特殊位置点的厚度，从而得到硅片的厚度和TTV。这5个位置点分别为硅片中心点和距硅片边缘6～10mm4个对称角的位置点（图8－10）。硅片中心点厚度作为硅片的标称厚度，5个厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值称作硅片的TTV。扫描式测量是将硅片放入基准环上支承，在硅片中心点进行厚度测量，测量值为硅片的标称厚度。然后测试探头按规定图形扫描硅片表面，进行厚度测量，自动指示仪显示出总厚度变化。扫描路径如图8－11所示。

图8－10　硅片厚度测试位置

图8－11　硅片厚度扫描路径

硅片厚度及TTV测试仪器又分为接触式测厚仪和非接触测厚仪。接触式测厚仪由带指示仪表的探头及支持硅片的夹具或平台组成，测厚仪应能使硅片绕平台中心旋转，并使每次测量定位在规定位置的2mm范围内，测量时探头与硅片接触面积不应超过2mm。非接触式测量仪由一个可移动的基准环、带有指示器的固定探头装置、定位器和平板组成。基准环由一个封闭的基座和3个半球形支承柱所组成，皆由金属制造，其热膨胀系数在室温下不大于6×10－6/℃；环的厚度至少为19mm，研磨底面的平整度在0．25μm之内；外径比被测硅片直径大50mm。探头传感原理可以是电容的、光学的或任何其他非接触方式的，适于测定探头与硅片表曲之间的距离；规定非接触是为防止探头使试样发生形变。指示器单元通常可包括：①计算和存储成对位移测量的和或差值以及识别这些数量最大和最小值的手段；②存储各探头测量计算值的选择显示开关等。显示可以是数字的或模拟的（刻度盘），推荐用数字读出，来消除操作者引入的读数误差。