晶圓與薄膜量測整合方案

TTV ・ Warpage ・ 多層膜厚 ・ 3D 形貌 ・ 粗糙度

從 nm 到 mm，一個窗口完成量測方案 

關於波色：從感測器到整機系統

波色科技專注光學量測系統整合，結合多種干涉、光譜與橢偏量測技術，依客戶材料與製程需求選型，打造可直接導入研發與產線的量測方案。

量測選型

依材料、厚度與精度，挑選最適技術組合

系統整合

量測頭、平台、治具與軟體一次整合

演算分析

TTV / Warp / 膜厚 Map、SPC 報表

在地服務

送樣評估、驗收、教育訓練與保固

產業挑戰：晶圓越薄、結構越複雜，量測難度同步升高

晶圓層級

  • 薄化至 20 µm 等級，翹曲變大
  • LN / LT 壓電晶圓異質鍵合（玻璃、矽、藍寶石）
  • 金屬鍍層不透光，單側光學無法穿透
  • 高摻雜 Si 吸收強，NIR 訊號衰減

薄膜層級

  • 奈米級膜厚需同時求 n、k
  • 多層堆疊需逐層解析
  • 圖案化晶圓需微區（≤ 30 µm）量測
  • 膜厚均勻性需整片 Map

產線層級

  • 量測節拍需配合製程 Tact
  • 重複性與長期穩定度
  • 非接觸、不破壞樣品
  • 數據需串接 SPC / MES

九項核心量測技術代號

代號 技術名稱 主要量測項目 適用特性
T1 紅外白光干涉 晶圓厚度・TTV 晶圓幾何
T2 多峰干涉位移 多層厚度＋Warpage 厚膜 / Si / 霧面
T3 寬頻光譜干涉 Si 穿透・塗佈薄膜 薄膜光學
T4 高穿透光譜干涉 霧面膜・黑膠・厚膜 厚膜 / Si / 霧面
T5 反射光譜膜厚 薄膜 d・n・k・Map 薄膜光學
T6 光譜式橢偏 超薄膜・精確 n/k 薄膜光學
T7 單色光干涉 表面粗糙度 表面形貌
T8 線共焦 3D 掃描 3D 形貌・凸塊・段差 表面形貌
T9 上下雙探頭夾測 不透光晶圓厚度 不透光

選型方法：三個問題，決定量測技術

  1. STEP 1 要量什麼？ 厚度 / TTV、Warpage；多層厚度；膜厚與 n、k；3D 形貌 / 粗糙度
  2. STEP 2 材料光學特性？ 透明（玻璃、LN、藍寶石）；Si（需 SWIR 紅外波段）；霧面 / 黑膠（高散射）；金屬鍍層（不透光）
  3. STEP 3 每一層多厚？ ≥ 10 µm → T2；0.3–10 µm → T3；10 nm–數 µm → T5；< 100 nm → T6

範例：LN 20 µm 鍵合玻璃，要 TTV＋Warpage → 透明 → 每層 ≥ 10 µm → T2 多峰干涉位移，一支探頭完成

依材料類型：量測技術總覽

材料 光學特性 建議技術 注意事項
玻璃 / 石英 透明 T2・T1・T3・T5 —
藍寶石 透明 T2・T1 —
LN / LT 壓電晶圓 透明 T2・T1 X / Y-cut 雙折射，建議送樣驗證
Si 晶圓 / 減薄晶圓 840 nm 不透光 T3（SWIR 40–775 µm，可穿透背膠）・T1（1100 nm） 高摻雜 Si 用 T1
SiO₂ / SiN 介電膜 透明 T5・T6 < 100 nm 優先 T6
光阻 / PI / 有機膜 透明～半透明 T3・T5・T6 需建立材料光學模型
霧面膜 / 黑膠 / 複合膜 高散射 / 吸收 T4（穿透近 1 mm 黑膠） 總厚 ≤ 3 mm，可解析 3 層
金屬鍍層 / 不透光 不透光 T9（厚度）・T8 / T7（表面） 需標準片校正探頭間距
凸塊 / 微結構 3D 結構 T8（3D 形貌）・T3 顯微型（膜厚） —

依量測項目：技術對照

量測項目 晶圓厚度 / TTV Warpage / Bow / Warp 多層厚度 膜厚＋折射率 n、k 霧面膜 / 黑膠厚度 3D 形貌 / 凸塊 / 段差 表面粗糙度 Ra / Rz
T1 紅外白光干涉 主要 主要 條件        
T2 多峰干涉位移 主要 主要 主要        
T3 寬頻光譜干涉 主要 條件 主要 主要      
T4 高穿透光譜干涉 條件 條件 主要   主要    
T5 反射光譜膜厚     主要 主要      
T6 光譜式橢偏     條件 主要      
T7 單色光干涉           條件 主要
T8 線共焦 3D 掃描   條件       主要 條件
T9 上下雙探頭夾測 主要            

註：透明晶圓同時量厚度＋Warpage → T2；霧面膜 / 黑膠 → T4

技術規格速查表

規格依材料、折射率與機型而異；以送樣實測結果為準

技術 主要用途 量測範圍 精度 / 解析 光斑 / 視野 速度
T1 紅外白光干涉 晶圓厚度 / TTV 1 µm–1.4 mm（玻璃）；Si 50 µm–1.05 mm 解析 < 1 nm；線性 ±0.1 µm 點量測 6 kHz
T2 多峰干涉位移 多層厚度＋Warpage Z 2.1 mm；每層 10 µm–1.3 mm，≤ 13 層 解析 30 pm–1 nm；線性 ±10–50 nm 10 µm 6 kHz
T3 寬頻光譜干涉 Si 厚度 / 塗佈薄膜 Si 40–775 µm；膜 0.3–200 µm CV < 0.1%；解析 0.001–0.01 µm 10 µm–1 mm < 1 s / 點
T4 高穿透光譜干涉 霧面膜 / 黑膠 / 厚膜 50 µm–3 mm（n=2），3 層 解析 0.1 µm；重複 ≤ 0.5 µm 2 mm（WD 90 mm） 1 s / 點
T5 反射光譜膜厚 膜厚、n、k、Map 10 nm–350 µm（依波段） 準確 < 2 nm 或 0.2%；穩定 0.1 nm 10–30 µm（顯微） 12 吋自動 Map
T6 光譜式橢偏 超薄膜、n、k nm 級薄膜 Δ、Ψ < ±0.3%；厚度 / n、k < ±0.3% 入射角 45–90° —
T7 單色光干涉 表面粗糙度 高度 1–160 nm Ra 重複性 ±0.5 nm 1.6 × 1.3 mm 2 s
T8 線共焦 3D 掃描 3D 形貌 / 凸塊 線長 7 mm（2,624 點）；Z 2.1 mm Z 解析 200 nm；橫向 2.7 µm 線輪廓 10 kHz 輪廓
T9 上下雙探頭夾測 不透光晶圓厚度 依探頭配置 依探頭；標準片校正 10 µm 6 kHz

整合量測流程與系統架構
 


                  
 
  • 波色量測軟體：配方管理、自動佈點（極座標/矩形/線性）、Map 視覺化、SPC、報表、MES 介面
  • 量測頭（可選配）：T1–T9 干涉、光譜、橢偏、線共焦與雙探頭配置
  • 運動與定位：XY / R-θ / Z 平台、自動對焦、影像定位、花崗岩基座
  • 載台與治具：真空吸盤、三點支撐、4–12 吋晶圓治具、上下雙探頭夾具

同一平台可依需求加裝多種量測頭，研發驗證與量產導入共用同一套配方與數據格式。

合作流程：從送樣到量產導入，波色全程陪跑

STEP 1 需求訪談
材料、尺寸、規格與節拍
STEP 2 送樣評估
實測驗證技術可行性
STEP 3 可行性報告
量測數據與方案建議
STEP 4 客製設計
報價、機構與軟體規劃
STEP 5 驗收訓練
安裝、MSA、教育訓練與保固

讓量測成為製程的競爭優勢

-----------------------------------------------------

歡迎提供樣品，由波色安排實測評估。請提供：材料與結構、晶圓尺寸、厚度範圍、目標規格、量測節拍與使用情境

返回列表
TOP