晶圓平坦度是表示晶圓表面高度一致程度的一組品質指標。在微影焦深(DOF)已淺至數十nm 的現在,晶圓些微的凹凸就會在曝光時造成失焦而導致圖形不良,因此平坦度是晶圓規格中最重要的項目之一。
指標依量測範圍區分使用。GBIR(Global Backside Ideal Range,舊稱 TTV)是表示整片晶圓厚度最大差的整體指標。TTV(Total Thickness Variation)是同義使用的舊稱,指最大厚度與最小厚度的差。這些從搬運與固定的觀點來看很有用,但用來判斷能否曝光則太粗略。
實際左右曝光的是局部平坦度。SFQR(Site Front least-sQuares Range)表示在相當於曝光區的每個矩形區塊(例:26×8mm)中,以最小平方平面近似表面時的上下變動幅度。要求所有區塊的 SFQR 最大值都在規格內,先進邏輯用 300mm 晶圓的管理達數十nm 等級。也會併用 SBIR(區塊內以背面為基準的變動)。
平坦度是在切片→Lapping/雙面研削→雙面拋光(DSP)的流程中建立的。特別是 DSP 不拘束晶圓進行加工,可避免背面形狀轉印,提高局部平坦度。另一方面,邊緣附近的研磨壓力分布紊亂,容易產生稱為「邊緣塌邊(edge roll-off)」的下垂,一般會將外周數mm 排除在規格對象之外(EE:Edge Exclusion)。
量測使用電容式或雷射干涉式的平坦度量測設備,在自由支撐晶圓的狀態下同時取得正反面形狀。類似的指標還有翹曲(Bow・Warp),但它表示的是自由狀態下整片晶圓的彎曲,與平坦度的不同在於吸附後即可矯正。