在半導體制造領域，晶圓的加工精度和質量控制至關重要，其中對晶圓 BOW（彎曲度）和 WARP（翹曲度）的精確測量更是關鍵環節。不同的吸附方案被應用于晶圓測量過程中，而晶圓的環吸方案因其獨特設計，與傳統或其他吸附方案相比，對 BOW/WARP 測量有著顯著且復雜的影響。

一、常見吸附方案概述

傳統的吸附方案包括全表面吸附、邊緣點吸附等。全表面吸附利用真空將晶圓整個底面緊密貼合在吸盤上，能提供穩定的吸附力，確保晶圓在測量時位置固定，但這種方式對晶圓施加的壓力較為均勻且大面積分布，可能掩蓋晶圓自身的微小形變趨勢。邊緣點吸附則是通過在晶圓邊緣幾個特定點施加吸力來固定，優點是對晶圓中心區域影響小，不過其穩定性欠佳，容易在測量中因輕微震動等外界干擾使晶圓產生位移，進而影響測量準確性。

二、環吸方案原理與特點

環吸方案是在晶圓邊緣靠近圓周的一定寬度環形區域施加吸力。從原理上講，它結合了全表面吸附的穩定性優勢與邊緣點吸附對中心區域低干擾特性。環形吸附區域所提供的吸附力足以固定晶圓，防止其在測量平臺上滑動、轉動，同時由于避開了晶圓中心大部分區域，使得晶圓自身因重力、內部應力等因素導致的 BOW/WARP 能夠更自然地呈現，不被過度約束。

三、對測量 BOW 的影響

1.精度提升

相較于全表面吸附，環吸不會 “撫平” 晶圓原本存在的微小彎曲。例如在高溫制程后的晶圓，由于熱應力不均勻分布，中心區域可能存在向一側凸起或凹陷的 BOW 情況。環吸下，測量設備的探頭能更精準地捕捉到這種細微起伏，真實反映晶圓彎曲程度，誤差可較全表面吸附降低 10% - 20%。因為全表面吸附的均壓效果可能將這幾微米到十幾微米的彎曲修正，導致測量數據偏小，使后續基于錯誤數據的工藝調整偏離實際需求。

2.重復性保障

在多次測量過程中，環吸方案憑借穩定的環形固定結構，保證晶圓每次放置后的相對位置和姿態高度一致。與邊緣點吸附易受外界震動干擾不同，即使測量環境存在一定程度的設備振動、氣流擾動，環吸都能使晶圓維持既定狀態，使得 BOW 測量結果重復性良好，偏差控制在極小范圍內，滿足高精度半導體工藝對于測量穩定性的嚴苛要求。

四、對測量 WARP 的影響

3.真實形變還原

當涉及到 WARP 測量，即晶圓整體平面的扭曲狀況時，環吸方案優勢突出。由于只在邊緣環形區域作用，晶圓各個部分能依據自身應力分布自由翹曲。如在化學機械拋光（CMP）工藝后，晶圓因研磨不均勻，周邊和中心區域應力失衡引發 WARP，環吸讓這種三維扭曲狀態完整暴露，測量數據全面反映晶圓真實質量，避免了如全表面吸附造成的 “假平整” 現象，為工藝改進提供可靠依據。

4.數據一致性

在生產線批量測量場景下，環吸的統一環形吸附模式確保了不同晶圓測量條件標準化。對于同一批次晶圓，無論初始 WARP 差異多大，都在相似的邊緣約束環境下檢測，得到的數據具備橫向可比性，方便工程師快速篩選出異常晶圓，追溯工藝問題根源，提高生產良率管控效率。

五、面臨的挑戰與應對

盡管環吸方案優勢顯著，但也存在挑戰。一方面，環形吸附區域的設計精度要求極高，吸附力過大易造成晶圓邊緣局部微小變形，影響測量；過小則固定不牢。這需要精密的真空系統調控與機械結構設計配合，通過實時壓力監測反饋來動態調整吸力。另一方面，晶圓尺寸日益增大，維持環形吸附穩定性變得困難，需研發適配大尺寸晶圓的寬環、多段環等新型環吸結構，結合智能算法優化吸力分布，保障在不同尺寸規格下都能精準測量 BOW/WARP，推動半導體制造向更高精度邁進。

綜上所述，晶圓的環吸方案在測量 BOW/WARP 方面相較于其他吸附方案展現出高精度、高重復性、真實還原形變等諸多優勢，雖有挑戰，但隨著技術迭代優化，有望成為半導體晶圓測量吸附的主流方案，為芯片制造質量保駕護航。

六、高通量晶圓測厚系統

高通量晶圓測厚系統以光學相干層析成像原理，可解決晶圓/晶片厚度TTV（Total Thickness Variation，總厚度偏差）、BOW（彎曲度）、WARP（翹曲度），TIR（Total Indicated Reading 總指示讀數，STIR（Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數），LTV（Local Thickness Variation 局部厚度偏差）等這類技術指標。

高通量晶圓測厚系統，全新采用的第三代可調諧掃頻激光技術，相比傳統上下雙探頭對射掃描方式；可一次性測量所有平面度及厚度參數。

1，靈活適用更復雜的材料，從輕摻到重摻 P 型硅 (P++)，碳化硅，藍寶石，玻璃，鈮酸鋰等晶圓材料。

重摻型硅（強吸收晶圓的前后表面探測）

粗糙的晶圓表面，（點掃描的第三代掃頻激光，相比靠光譜探測方案，不易受到光譜中相鄰單位的串擾噪聲影響，因而對測量粗糙表面晶圓）

低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3)；（通過對偏振效應的補償，加強對低反射晶圓表面測量的信噪比）

絕緣體上硅（SOI)和MEMS，可同時測量多 層 結 構，厚 度 可 從μm級到數百μm 級不等。

可用于測量各類薄膜厚度，厚度最薄可低至 4 μm ，精度可達1nm。

可調諧掃頻激光的“溫漂”處理能力，體現在極端工作環境中抗干擾能力強，充分提高重復性測量能力。

4，采用第三代高速掃頻可調諧激光器，一改過去傳統SLD寬頻低相干光源的干涉模式，解決了由于相干長度短，而重度依賴“主動式減震平臺”的情況。卓越的抗干擾，實現小型化設計，同時也可兼容匹配EFEM系統實現產線自動化集成測量。

5，靈活的運動控制方式，可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。