在半導體制造領域，晶圓作為芯片的基礎母材，其質量把控的關鍵環節之一便是對 BOW（彎曲度）的精確測量。而在測量過程中，特氟龍夾具的晶圓夾持方式與傳統的真空吸附方式有著截然不同的特性，這些差異深刻影響著晶圓 BOW 的測量精度與可靠性，對整個半導體工藝鏈的穩定性起著不可忽視的作用。

一、真空吸附方式剖析

真空吸附方式長期以來在晶圓測量領域占據主導地位。它借助布滿吸盤表面的微小氣孔，通過抽真空操作，使晶圓底面與吸盤緊密貼合。從穩定性角度來看，這種方式表現卓越，強大且均勻的吸附力能夠有效抵御外界輕微震動、氣流擾動等干擾因素，為高精度測量儀器提供了近乎理想的靜態工作平臺。

然而，當聚焦于晶圓 BOW 測量時，真空吸附的弊端逐漸顯現。晶圓在經歷一系列復雜的制造工藝，如高溫退火、化學機械拋光、薄膜沉積等過程后，內部積聚了錯綜復雜的應力。真空吸附施加的大面積均勻壓力，如同給晶圓披上了一層無形卻緊固的 “束縛鎧甲”，在一定程度上掩蓋了晶圓真實的彎曲形態。對于一些細微的 BOW 變化，尤其是幾微米甚至更小尺度的形變，測量探頭難以穿透這層 “壓力屏障” 精準捕捉，導致測量結果往往低于晶圓實際的彎曲程度，為后續工藝優化與質量管控埋下隱患。

二、特氟龍夾具夾持方式特性

特氟龍夾具的晶圓夾持方式則另辟蹊徑。特氟龍材料因其極低的摩擦系數、化學穩定性以及良好的柔韌性脫穎而出，成為制作夾具的優選材質。特氟龍夾具通常設計為在晶圓邊緣選取若干關鍵點位進行夾持，這種設計理念旨在最大限度地減少對晶圓中心區域應力釋放的影響，讓晶圓能夠自然呈現其原本的彎曲或翹曲形態。

與真空吸附不同，特氟龍夾具并非通過大面積的壓力貼合來固定晶圓，而是利用其特殊材質的摩擦力與適度的夾持力，溫柔且精準地 “握住” 晶圓。這意味著在測量過程中，晶圓中心因自身應力產生的 BOW 能夠相對自由地展現，不會受到過度的外力約束。例如，在對經過高溫制程后的晶圓進行 BOW 測量時，特氟龍夾具能允許晶圓依據內部熱應力分布自然地向某一方向彎曲，使得測量設備能夠更接近真實地探測到晶圓的彎曲狀態。

三、對測量 BOW 精度的影響對比

1，精度提升潛力

在精度提升方面，特氟龍夾具夾持方式展現出獨特優勢。以某款用于高端智能手機芯片制造的晶圓為例，經模擬實際工況的熱循環測試后，晶圓中心出現約 30 微米的凹陷彎曲。采用特氟龍夾具夾持測量時，測量所得 BOW 值與理論計算值偏差控制在 5% 以內，能夠精準反映晶圓的實際彎曲情況。而真空吸附方式下，由于其對晶圓形變的抑制作用，測量偏差高達 20% 以上，無法為后續工藝提供可靠的厚度數據參考，高下立判。

這是因為特氟龍夾具避免了真空吸附的 “過度矯正” 問題，給予測量探頭更直接接觸晶圓真實彎曲表面的機會，使得從幾微米到幾十微米的彎曲變化都能被精確捕捉，為高精度芯片制造工藝提供了堅實的數據保障。

2，數據真實性保障

在批量測量晶圓 BOW 時，特氟龍夾具憑借其穩定且輕柔的夾持特性，確保每一片晶圓在測量平臺上的放置姿態和受力狀態相對一致，且更貼近自然狀態。無論測量環境溫度、濕度如何微小波動，或是設備運行產生的輕微震動，特氟龍夾具都能有效緩沖外界干擾，使晶圓維持穩定測量條件。

實驗數據表明，在連續測量同一批次 50 片晶圓 BOW 過程中，特氟龍夾具夾持方案下測量數據的標準差僅為 3 微米左右，相較于真空吸附方式動輒超過 8 微米的標準差，特氟龍夾具極大保障了 BOW 測量數據的穩定性與真實性，方便工藝工程師快速篩選出 BOW 異常晶圓，提升生產效率與產品質量管控水平。

四、面臨的挑戰與應對策略

盡管特氟龍夾具夾持方式優勢顯著，但在實際應用與推廣中仍面臨挑戰。一方面，特氟龍夾具的制造精度要求極高，夾具與晶圓接觸點的尺寸、形狀以及夾持力的均勻性稍有偏差，就可能導致晶圓局部受力不均，產生微小變形，影響測量精度。這需要借助先進的精密加工技術優化夾具設計，結合高精度壓力傳感器實時監測與反饋調控，確保夾持力均勻穩定。

另一方面，隨著晶圓尺寸向更大直徑發展，維持特氟龍夾具夾持的穩定性愈發困難。研發適配大尺寸晶圓的多段式、自適應夾具結構，配合智能算法動態調整夾持策略，保障不同尺寸規格下晶圓 BOW 測量的精準性，成為當下亟待攻克的技術難題。

綜上所述，特氟龍夾具的晶圓夾持方式在測量 BOW 方面相較于真空吸附方式展現出高精度、高穩定性、真實還原形變等諸多優勢，雖面臨技術挑戰，但隨著科研人員持續攻堅克難，不斷優化創新，有望成為晶圓測量夾持的主流方案，為蓬勃發展的半導體產業注入強勁動力，助力高端芯片制造邁向新征程。

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。