在當今高速發展的半導體產業浪潮中，氮化鎵（GaN）襯底宛如一顆耀眼的新星，憑借其卓越的電學與光學性能，在眾多高端芯片制造領域，尤其是光電器件、功率器件等方向，開拓出廣闊的應用天地。然而，要想充分發揮氮化鎵襯底的優勢，確保其 BOW（彎曲度）和 WARP（翹曲度）的精準測量至關重要，因為這直接關聯到后續芯片制造工藝的良率與性能表現。不同的吸附方案恰似一雙雙各異的 “巧手”，在測量氮化鎵襯底 BOW/WARP 的過程中，施展著截然不同的 “操控魔法”，深刻影響著最終測量結果的精度與可靠性。

一、大面積平板吸附：穩定有余，精準不足

大面積平板吸附作為一種經典的吸附方案，歷史悠久且應用廣泛。它依托精密制造的吸盤，其表面均勻分布著密密麻麻的微小氣孔，當抽真空系統啟動，強大的吸力瞬間將氮化鎵襯底整個底面緊緊吸附于吸盤之上，構建起一座看似堅不可摧的 “測量堡壘”。從穩定性視角審視，它無疑表現卓越，無論是外界輕微的震動干擾，還是車間內氣流的無序擾動，都難以撼動襯底分毫，為高精度測量儀器提供了理想的靜態工作平臺。

但當我們將目光聚焦于氮化鎵襯底 BOW/WARP 測量這一關鍵任務時，其短板便暴露無遺。氮化鎵襯底的制備過程宛如一場 “高溫高壓的成長試煉”，在晶體生長、外延層沉積等環節，由于高溫熱應力、不同材料層間熱膨脹系數失配等復雜因素交織，襯底內部積蓄了大量錯綜復雜的應力。此時，大面積平板吸附施加的均勻且強大的壓力，如同給襯底披上了一層無形卻緊固的 “束縛鎧甲”，硬生生地將襯底原本自然的彎曲、翹曲形態往理想的 “平面” 狀態拉扯。如此一來，測量探頭在試圖捕捉襯底真實的 BOW/WARP 細微變化時，仿佛霧里看花，那些隱藏在應力之下、關乎芯片制造成敗的幾微米甚至更小尺度的形變信息被無情掩蓋，導致測量結果與襯底實際的物理狀態南轅北轍，為后續工藝優化與質量管控埋下深深的隱患。

二、多點接觸吸附：力求自然，穩定性欠佳

多點接觸吸附方案則像是一位小心翼翼的 “平衡大師”，它摒棄了大面積吸附的 “粗放”，轉而在氮化鎵襯底邊緣精心挑選若干關鍵支撐點位，通過機械夾具的精準夾持或小型真空吸嘴的定點吸附，溫柔且堅定地將襯底固定。這一設計理念的精妙之處在于，它最大限度地為襯底中心區域預留了 “自由呼吸” 的空間，理論上能讓襯底內部應力得以自然釋放，進而在測量時呈現出最本真的彎曲、翹曲模樣。

可現實的測量環境遠非理想狀態那般平靜。機械夾具與襯底接觸的瞬間，就如同兩個性格迥異的舞者初次磨合，難免出現 “摩擦碰撞”。由于接觸點局部壓力相對集中，襯底邊緣時常遭受微小卻不容忽視的 “創傷”，這不僅影響襯底自身的物理完整性，更可能在后續測量環節引入額外的誤差 “雜音”。并且，在測量過程中，只要外界稍有風吹草動，諸如輕微震動的突然來襲，多點接觸的脆弱穩定性便原形畢露，夾持點極易發生松動或位移，進而引發襯底的晃動不安，使得測量準確性與重復性如同風中殘燭，飄忽不定，讓工程師們在追求精準工藝參數的道路上步履維艱。

三、環吸方案：精準與穩定的精妙平衡

環吸方案恰似一位精準施策的 “領航員”，為氮化鎵襯底測量開辟了全新的航道。它獨具匠心地在襯底邊緣靠近圓周處勾勒出一道特定寬度的環形真空吸附區域，宛如為襯底量身定制了一條既穩固又不失靈活的 “安全帶”。從固定原理來看，環形吸附區域產生的吸力恰到好處，既能穩穩托住襯底，對抗自重與外界小干擾，又像是一位善解人意的守護者，巧妙避開襯底中心的 “敏感地帶”。

以 BOW 測量為例，當氮化鎵襯底經歷模擬實際工況的熱循環測試后，中心區域可能出現幾十微米的彎曲形變。環吸方案下，測量探頭如同擁有 “火眼金睛”，能夠近距離、精準地捕捉到這些細微變化，以某款用于 5G 基站功率放大器芯片的氮化鎵襯底為例，測量所得 BOW 值與理論計算值偏差控制在 3% 以內，為后續芯片制造工藝提供了高可信度的數據基石。反觀大面積平板吸附，偏差可能飆升至 20% 以上，高下立判。

聚焦 WARP 測量時，環吸方案更是展現出強大的 “還原真相” 能力。在化學機械拋光（CMP）工藝后，襯底因研磨不均陷入應力失衡的 “困境”，整體平面扭曲變形。環吸如同揭開神秘面紗的手，讓這種三維扭曲狀態毫無保留地呈現在測量視野中，助力工程師們透過精準數據，直擊工藝痛點，優化后續薄膜沉積、光刻等關鍵工序，確保芯片性能穩定輸出。

四、復合型吸附：探索多元融合之路

隨著半導體技術向著更高精度、更復雜工藝的星辰大海不斷邁進，單一吸附方案逐漸顯露出 “力不從心” 的疲態。當下，科研人員大膽創新，積極探索復合型吸附方案，試圖融合多種方案的優勢，打造出更貼合氮化鎵襯底測量需求的 “超級工具”。

例如，將環吸方案的穩定性與多點接觸吸附的應力釋放靈活性深度融合，在測量初始階段，利用多點夾持讓襯底自然松弛，初步感知整體形變趨勢；隨后無縫切換至環吸精準固定，進行高精度測量。又或是引入智能調控系統，依據襯底實時狀態動態調整吸附力分布，無論是應對復雜應力分布的襯底，還是在不同測量環境下，都力求實現 BOW/WARP 測量的極致精準。

綜上所述，不同的氮化鎵襯底吸附方案在測量 BOW/WARP 時各有千秋，也各存短板。從傳統方案的經驗積累，到新興環吸方案的突破創新，再到復合型方案的前沿探索，每一步都是半導體產業追求卓越、精益求精的見證。只有深入理解每種方案的影響機制，持續優化創新，才能讓氮化鎵襯底測量精準無誤，為高端芯片制造的宏偉藍圖添上濃墨重彩的一筆。

五、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。

2，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。

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。

3，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。