量測技術快速選型指南

依材料 ・ 量測項目 ・ 膜層厚度，三步驟找到合適方案

九項技術代號 T1–T9，與《晶圓與薄膜量測整合方案》一致

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 / 霧面薄膜
T3 寬頻光譜干涉 Si 穿透・塗佈薄膜 光學表面形貌
T4 高穿透光譜干涉 霧面膜・黑膠・厚膜 厚膜 / Si / 霧面薄膜
T5 反射光譜膜厚 薄膜 d・n・k・Map 光學表面形貌
T6 光譜式橢偏 超薄膜・精確 n/k 光學表面形貌
T7 單色光干涉 表面粗糙度 光學表面形貌
T8 線共焦 3D 掃描 3D 形貌・凸塊・段差 光學表面形貌
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

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
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
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

STEP 1 ｜ 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

STEP 2 ｜ 依材料：材料光學特性 × 建議技術

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） —

STEP 3 ｜ 依膜層厚度：1 nm 到 3 mm 的技術分布

  • < 100 nm ｜ 超薄膜・精確 n/k： T6 光譜式橢偏
  • 10 nm – 350 µm ｜ 薄膜 d・n・k・Map： T5 反射光譜膜厚
  • 0.3 µm – 775 µm ｜ Si 穿透・塗佈薄膜： T3 寬頻光譜干涉 (膜 0.3–200 µm；Si 40–775 µm)
  • 50 µm – 3 mm ｜ 霧面膜・黑膠・厚膜： T4 高穿透光譜干涉
  • 10 µm – 1.3 mm (每層) ｜ 多層厚度＋Warpage： T2 多峰干涉位移
  • 1 µm – 1.4 mm ｜ 晶圓厚度・TTV： T1 紅外白光干涉
  • 高度解析 200 nm ｜ 3D 形貌・凸塊・段差： T8 線共焦 3D 掃描 (Z 2.1 mm)
  • 1–160 nm ｜ 表面粗糙度： T7 單色光干涉

註：多層看「每一層」：10 µm 虛線以上 → T2 多峰干涉；以下的薄層 → T3 / T5 / T6；霧面、黑膠 → T4

重點 ｜ 多層結構：依每層厚度組合技術

疊層結構 典型例子 建議技術 關鍵理由
每層皆 ≥ 約 10 µm LN 20 µm / 玻璃 500 µm T2 多峰干涉位移 一點同時得多層厚度＋Warpage
厚層＋µm 級薄層 LN / SiO₂ 鍵合層 1–2 µm / 基板 T2＋T3 或 T5（同平台雙探頭） 厚層＋Warpage 用 T2；薄層由光譜補足
0.3–200 µm、2 層 PI、PR、Oxide 塗佈膜 T3 寬頻光譜干涉 解析 0.3 µm 層，< 1 s / 點
霧面 / 黑膠 / 厚複合膜 封裝黑膠、霧面保護膜 T4 高穿透光譜干涉 穿透近 1 mm 黑膠，3 mm、3 層
nm–數 µm 薄膜堆疊 SiO₂ / SiN、光學鍍膜 T5 反射光譜膜厚 同時求 d、n、k，整片 Map
< 100 nm 或需精確 n/k 超薄介電膜、有機膜 T6 光譜式橢偏 超薄膜最敏感，n、k 最準

透光波段

840 nm 穿透玻璃 / LN / 藍寶石，不穿透 Si；含 Si 用 T3（SWIR）或 T1（1100 nm）

折射率差

相鄰層折射率越接近，介面峰越弱

LN 切向

X / Y-cut 有雙折射，建議送樣驗證

速查 ｜ 常見案例，直接對號入座

LN / LT 鍵合玻璃
厚度、TTV、Warpage
T2 一支探頭完成
LN / LT 鍵合 Si
LN 層＋Si 厚度、Warpage
T2 + T3 (Si 需 SWIR 波段)
鍍金屬 LN / 藍寶石
總厚度、TTV
T9 鍍層不透光
Si 減薄晶圓（貼背膠）
Si 厚度、TTV、Warpage
T3 + T2 (穿透背膠量 Si 真值)
封裝黑膠 / 霧面膜
膜厚、多層斷層
T4 穿透近 1 mm 黑膠
PI / PR / Oxide 塗佈
膜厚、均勻性 Map
T3 / T5 (超薄膜加 T6)
凸塊 / BGA
高度、共面度、3D 形貌
T8 線掃描高速取像
研磨 / 拋光 Si 表面
Ra、Rz、3D 形貌
T7 2 秒一點

速查 ｜ 技術規格表

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

不確定怎麼選？送樣交給波色

提供以下資訊，即可安排實測評估與方案建議：

  • 材料與疊層結構（各層材料、厚度）
  • 晶圓尺寸與表面狀態（拋光 / 研磨 / 鍍膜 / 貼膜）
  • 量測項目與目標規格（精度、重複性）
  • 量測節拍與使用情境（研發 / 產線）

 

 

返回列表
TOP