半导体晶片前道来料：几何量测与表面缺陷检测有多关键？

半导体晶片是半导体器件制作的基础原料。作为晶圆制造的前道重要工序，几何量测（形貌 / 厚度类） 和表面缺陷检测（颗粒、划痕、污染），二者构成前道来料质量的关键。前道晶圆几何形貌非常敏感，不良衬底会一路传导到光刻、CMP、外延，造成大面积良率损失，很多问题在后续工艺才暴露，成本极高。

根据SEMI标准采用三点支撑的几何参数与分选，均可以采用双探头对射的方式获取上下表面的高度变化以及厚度变化，包括TTV，Thickness，Bow，Warp等。

晶圆来料检测方案

晶圆来料表面缺陷检测原理

1、利用明场/暗场散射。高速大面积扫描，捕捉颗粒、划痕、表面缺陷，生成缺陷Map，定位缺陷大小、坐标。

晶圆几何量测检测原理

1. 电容式量测

非接触，测厚度、TTV、Bow/Warp；对表面反光不敏感，适合裸硅抛光片。

2. 白光干涉

高精度面型、SFQR、纳米形貌、边缘滚降；可做直立式夹持消除重力形变，适合先进制程裸片 / 图形晶圆。

3. 光谱共焦

多材质兼容（硅、SiC、GaN），测厚度与形貌；第三代半导体衬底常用。

4. 激光三角 / 线激光

快速扫描，适合来料粗筛、大翘曲晶圆快速分级。

前道来料几何量测不只是质检，是光刻工艺的前置工艺控制手段，缺陷检测是颗粒污染的第一道防线。

晶圆来料与几何量测的检测流程：

1、来料检验

批号确认/资料校对/运输条件确认

2、外观与颗粒检测

表面颗粒/污染/斑点/划伤

3、厚度/TTV量测

厚度分布/TTV(Total Thickness Variation)

4、Bow/Warp

翘曲量测 全局弯曲(Bow)/扭曲(Warp) 平面度(Flatness)

5、Notch/Edge检查

Notch位置/尺寸边缘崩边/Edge Roll-off

6、电阻率与均匀性量测

电阻率(Resistivity)

均匀性(Mapping)

7、表面缺陷与结晶质量评估

划伤/缺陷/表面粗糙度

外延缺陷/结晶质量

以上方案适用于Si晶圆、外延片（EPI）、SOI晶圆、SiC晶圆等四大类型。