最後更新:2026年10月8日檢測・量測檢測・量測中國大陸:均匀性(片内・片间均匀性)

均勻度(片內・片間均勻度)是什麼

Uniformity

均勻度是表示膜厚、蝕刻深度、圖形尺寸等加工結果,在不同位置與時間上一致程度的指標。晶圓內的差異稱為片內均勻度,晶圓之間的差異稱為片間均勻度,以(最大值−最小值)÷(2×平均值)或標準差÷平均值表示。可藉由控制氣體、溫度與電漿的分布加以改善。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

均勻度(Uniformity)是表示膜厚、蝕刻深度、圖形尺寸等加工結果,在不同位置與時間上是否一致、不產生變異的指標。在半導體製造中,會將1片晶圓內不同位置的差異稱為片內均勻度(WIW:Within Wafer),晶圓之間的差異稱為片間均勻度(WTW:Wafer to Wafer),批與批之間的差異稱為批間均勻度。變異越小,無論從晶圓何處取下的晶片都會有相同特性,良率也越穩定。

均勻度的表示方式有幾種慣例。常用的是將量測點最大值與最小值的差除以平均值的2倍((最大值−最小值)÷(2×平均值)×100%),以及將標準差σ除以平均值(1σ%或3σ%)。所用的公式、晶圓外圍排除多少mm(邊緣排除,edge exclusion)、量測幾個點,都會使數值改變,因此比較數值時必須統一定義。數值越小越均勻,例如規格會訂為「膜厚片內均勻度1%以下」。

片內均勻度取決於設備設計與製程條件。在薄膜沉積與蝕刻中,噴出氣體的噴淋頭(shower head)的氣體分布、承載晶圓的載台(pedestal)的溫度分布、電漿密度的分布是主要因素,晶圓中心與外圍容易產生差異。因此會使用將加熱器與氣體噴出口分區、分別控制的設備。在CMP中,研磨頭的壓力分布決定均勻度。片間與批間均勻度會因腔體狀態變化或零組件耗損而惡化,因此以線上量測與SPC監控,並以APC修正條件。

均勻度(片內・片間均勻度)的常見問題

片內均勻度如何計算?
常用的方法有:將量測點最大值與最小值的差除以平均值的2倍,以及將標準差除以平均值(1σ%或3σ%)。公式、量測點數與外圍排除寬度都會使數值改變,因此比較數值時必須統一所用的定義。
片內均勻度與片間均勻度有何不同?
片內均勻度表示1片晶圓內結果因位置不同而產生多少差異,片間均勻度則表示晶圓之間結果有多少差異。片內主要受設備的氣體與溫度分布影響,片間則受處理順序與腔體狀態變化左右。

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