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在半导体制造领域，晶圆作为芯片的基础母材，其质量把控的关键环节之一便是对 BOW（弯曲度）的精确测量。而在测量过程中，特氟龙夹具的晶圆夹持方式与传统的真空吸附方式有着截然不同的特性，这些差异深刻影响着晶圆 BOW 的测量精度与可靠性，对整个半导体工艺链的稳定性起着不可忽视的作用。
一、真空吸附方式剖析
真空吸附方式长期以来在晶圆测量领域占据主导地位。它借助布满吸盘表面的微小气孔，通过抽真空操作，使晶圆底面与吸盘紧密贴合。从稳定性角度来看，这种方式表现卓越，强大且均匀的吸附力能够有效抵御外界轻微震动、气流扰动等干扰因素，为高精度测量仪器提供了近乎理想的静态工作平台。
然而，当聚焦于晶圆 BOW 测量时，真空吸附的弊端逐渐显现。晶圆在经历一系列复杂的制造工艺，如高温退火、化学机械抛光、薄膜沉积等过程后，内部积聚了错综复杂的应力。真空吸附施加的大面积均匀压力，如同给晶圆披上了一层无形却紧固的 “束缚铠甲”，在一定程度上掩盖了晶圆真实的弯曲形态。对于一些细微的 BOW 变化，尤其是几微米甚至更小尺度的形变，测量探头难以穿透这层 “压力屏障” 精准捕捉，导致测量结果往往低于晶圆实际的弯曲程度，为后续工艺优化与质量管控埋下隐患。
二、特氟龙夹具夹持方式特性
特氟龙夹具的晶圆夹持方式则另辟蹊径。特氟龙材料因其极低的摩擦系数、化学稳定性以及良好的柔韧性脱颖而出，成为制作夹具的优选材质。特氟龙夹具通常设计为在晶圆边缘选取若干关键点位进行夹持，这种设计理念旨在最大限度地减少对晶圆中心区域应力释放的影响，让晶圆能够自然呈现其原本的弯曲或翘曲形态。
与真空吸附不同，特氟龙夹具并非通过大面积的压力贴合来固定晶圆，而是利用其特殊材质的摩擦力与适度的夹持力，温柔且精准地 “握住” 晶圆。这意味着在测量过程中，晶圆中心因自身应力产生的 BOW 能够相对自由地展现，不会受到过度的外力约束。例如，在对经过高温制程后的晶圆进行 BOW 测量时，特氟龙夹具能允许晶圆依据内部热应力分布自然地向某一方向弯曲，使得测量设备能够更接近真实地探测到晶圆的弯曲状态。
三、对测量 BOW 精度的影响对比
1，精度提升潜力
在精度提升方面，特氟龙夹具夹持方式展现出独特优势。以某款用于高端智能手机芯片制造的晶圆为例，经模拟实际工况的热循环测试后，晶圆中心出现约 30 微米的凹陷弯曲。采用特氟龙夹具夹持测量时，测量所得 BOW 值与理论计算值偏差控制在 5% 以内，能够精准反映晶圆的实际弯曲情况。而真空吸附方式下，由于其对晶圆形变的抑制作用，测量偏差高达 20% 以上，无法为后续工艺提供可靠的厚度数据参考，高下立判。
这是因为特氟龙夹具避免了真空吸附的 “过度矫正” 问题，给予测量探头更直接接触晶圆真实弯曲表面的机会，使得从几微米到几十微米的弯曲变化都能被精确捕捉，为高精度芯片制造工艺提供了坚实的数据保障。
2，数据真实性保障
在批量测量晶圆 BOW 时，特氟龙夹具凭借其稳定且轻柔的夹持特性，确保每一片晶圆在测量平台上的放置姿态和受力状态相对一致，且更贴近自然状态。无论测量环境温度、湿度如何微小波动，或是设备运行产生的轻微震动，特氟龙夹具都能有效缓冲外界干扰，使晶圆维持稳定测量条件。
实验数据表明，在连续测量同一批次 50 片晶圆 BOW 过程中，特氟龙夹具夹持方案下测量数据的标准差仅为 3 微米左右，相较于真空吸附方式动辄超过 8 微米的标准差，特氟龙夹具极大保障了 BOW 测量数据的稳定性与真实性，方便工艺工程师快速筛选出 BOW 异常晶圆，提升生产效率与产品质量管控水平。
四、面临的挑战与应对策略
尽管特氟龙夹具夹持方式优势显著，但在实际应用与推广中仍面临挑战。一方面，特氟龙夹具的制造精度要求极高，夹具与晶圆接触点的尺寸、形状以及夹持力的均匀性稍有偏差，就可能导致晶圆局部受力不均，产生微小变形，影响测量精度。这需要借助先进的精密加工技术优化夹具设计，结合高精度压力传感器实时监测与反馈调控，确保夹持力均匀稳定。
另一方面，随着晶圆尺寸向更大直径发展，维持特氟龙夹具夹持的稳定性愈发困难。研发适配大尺寸晶圆的多段式、自适应夹具结构，配合智能算法动态调整夹持策略，保障不同尺寸规格下晶圆 BOW 测量的精准性，成为当下亟待攻克的技术难题。
综上所述，特氟龙夹具的晶圆夹持方式在测量 BOW 方面相较于真空吸附方式展现出高精度、高稳定性、真实还原形变等诸多优势，虽面临技术挑战，但随着科研人员持续攻坚克难，不断优化创新，有望成为晶圆测量夹持的主流方案，为蓬勃发展的半导体产业注入强劲动力，助力高端芯片制造迈向新征程。
五、高通量晶圆测厚系统
高通量晶圆测厚系统以光学相干层析成像原理，可解决晶圆/晶片厚度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）等这类技术指标。
高通量晶圆测厚系统，全新采用的第三代可调谐扫频激光技术，相比传统上下双探头对射扫描方式；可一次性测量所有平面度及厚度参数。
1，灵活适用更复杂的材料，从轻掺到重掺 P 型硅 (P++)，碳化硅，蓝宝石，玻璃，铌酸锂等晶圆材料。
重掺型硅（强吸收晶圆的前后表面探测）
粗糙的晶圆表面，（点扫描的第三代扫频激光，相比靠光谱探测方案，不易受到光谱中相邻单位的串扰噪声影响，因而对测量粗糙表面晶圆）
低反射的碳化硅(SiC)和铌酸锂(LiNbO3)；（通过对偏振效应的补偿，加强对低反射晶圆表面测量的信噪比）
绝缘体上硅（SOI)和MEMS，可同时测量多 层 结 构，厚 度 可 从μm级到数百μm 级不等。
可用于测量各类薄膜厚度，厚度最薄可低至 4 μm ，精度可达1nm。
2，可调谐扫频激光的“温漂”处理能力，体现在极端工作环境中抗干扰能力强，充分提高重复性测量能力。
采用第三代高速扫频可调谐激光器，一改过去传统SLD宽频低相干光源的干涉模式，解决了由于相干长度短，而重度依赖“主动式减震平台”的情况。卓越的抗干扰，实现小型化设计，同时也可兼容匹配EFEM系统实现产线自动化集成测量。
3，灵活的运动控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圆片测量。
