硅片的 TTV，Bow, Warp,TIR 等参数定义

引言

在半导体制造领域，硅片作为核心基础材料，其质量参数对芯片性能和生产良率有着重要影响。TTV、Bow、Warp、TIR 等参数是衡量硅片质量与特性的关键指标。本文将对这些参数进行详细定义与阐述，明确其在硅片制造和应用中的重要意义。

TTV（Total Thickness Variation，总厚度变化）

定义

TTV 指的是在硅片同一表面上，硅片最大厚度与最小厚度的差值，用于表征硅片厚度的均匀性。其计算公式为：TTV = T_{max} - T_{min}，其中T_{max}为硅片表面的最大厚度值，T_{min}为硅片表面的最小厚度值 。在先进半导体制造工艺中，对硅片 TTV 的要求极为严格，通常需控制在几微米甚至更小的范围内，以确保后续光刻、刻蚀等工艺的精确性。

测量意义与方法

TTV 值过大，会导致光刻胶涂覆不均匀、光刻图形转移精度下降，影响芯片的电学性能和成品率。目前，常用激光扫描技术测量硅片 TTV，通过激光传感器在硅片表面进行多点扫描，获取不同位置的厚度数据，进而计算出 TTV 值 。

Bow（弯曲度）

定义

Bow 是指硅片受外力或内部应力作用，导致硅片中心面偏离理想平面，硅片中心到边缘参考平面的最大距离。它反映了硅片在某一方向上的弯曲程度 。硅片在制造、加工或运输过程中，因温度变化、机械应力等因素，容易产生 Bow 现象。

测量意义与方法

Bow 值过大可能造成光刻时曝光不均匀、键合工艺中硅片贴合不良等问题。一般采用非接触式光学测量方法，如激光干涉仪，通过测量硅片表面的干涉条纹，计算出硅片的 Bow 值。

Warp（翘曲度）

定义

Warp 表示硅片整个表面偏离其理想平面的程度，是硅片表面最高点与最低点之间的距离。与 Bow 不同，Warp 考虑的是硅片整体表面的起伏情况，能更全面地反映硅片的形状畸变 。

测量意义与方法

较大的 Warp 值会影响硅片在设备中的定位精度，导致工艺处理的不一致性。测量 Warp 常用的方法是光学轮廓仪测量，通过对硅片表面进行三维扫描，获取表面形貌数据，从而确定 Warp 值。

TIR（Total Indicator Reading，总指示读数）

定义

TIR 指的是在硅片表面上，测量点相对于某一基准平面的高度差的最大值与最小值之差。它综合反映了硅片表面的平整度和形状误差 ，在一定程度上体现了硅片表面的整体质量状况。

测量意义与方法

TIR 值过大可能影响硅片与其他器件的集成效果。通常使用高精度的表面轮廓测量仪进行 TIR 测量，通过逐点扫描硅片表面，获取各点高度数据，进而计算出 TIR 值。

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