避免因先進機台限制「非標準尺寸晶圓」，拖慢你的製程開發速度
在半導體先進製程的開發週期中，為了驗證新材料或新參數，工程師往往不得不將昂貴的 12 吋晶圓切割成小塊的 Coupon (試片) 進行實驗。然而，這些僅有指甲大小的試片，卻成為了後續製程與量測的惡夢。
不僅僅是 乾蝕刻 (Dry Etch) 後的線寬量測，包括 黃光微影 (Lithography) 的光阻塗佈、薄膜沉積 (Deposition) 後的厚度分析，甚至是 CMP (化學機械研磨) 後的缺陷檢測，現今主流的 12 吋全自動機台（如 TEL Track, AMAT Producer, KLA Tencor）都無法直接處理這些「Coupon 試片」。
Pocket Wafer (口袋晶圓) 的出現，正是為了將這些不規則的試片「偽裝」成標準晶圓，讓它們能夠騙過機台的傳送系統 (EFEM)，順利完成各項高階製程與量測。
Pocket Wafer 的通用性優勢
Pocket Wafer 通常由 矽 (Silicon)、石英 (Quartz) 或 碳化矽 (SiC) 製成，其核心價值在於「標準化介面」。
相容性 (Compatibility)：外型尺寸完全符合 SEMI 標準 (8吋/12吋)，擁有標準的 Notch 或 Flat，能被 FOUP、SMIF Pod 以及機械手臂 (Robot Arm) 完美識別。
平整度控制 (Planarity)：透過精密加工的「口袋」深度，確保放入 Coupon 後，試片表面與載具表面高度一致。這對於光學儀器 (Optical Metrology) 的景深對焦以及黃光機台 (Stepper/Scanner) 的聚焦至關重要。
多樣化的固定機制：針對不同製程需求，Pocket Wafer 可設計為 重力放置型 (用於一般量測)、真空吸附型 (用於旋轉塗佈) 或 機械夾持型 (用於高速傳送)。
Pocket Wafer 在四大製程模組的關鍵應用
除了常見的蝕刻量測外，Pocket Wafer 在以下領域同樣不可或缺：
情境一：乾蝕刻 (Dry Etch) 後的 CD-SEM 與 OCD 量測
這是最經典的應用。蝕刻後的圖形結構需要極高解析度的檢測。
痛點：CD-SEM 為高真空環境，傳統膠帶黏貼會造成釋氣 (Outgassing) 與電荷累積 (Charging)。
解決方案：矽材質的 Pocket Wafer 提供良好的導電路徑，避免電子束掃描時發生 Charging 效應，且無膠帶設計保證了真空腔體的潔淨度，讓試片能像整片晶圓一樣進行自動化檢測。
情境二：黃光微影 (Lithography) - 光阻塗佈與曝光
研發階段常需測試新型光阻 (Photoresist) 或極紫外光 (EUV) 材料。
痛點：將光阻滴在小試片上進行旋轉塗佈 (Spin Coating) 時，離心力會將試片甩飛；且曝光機台無法對焦不平整的表面。
解決方案：採用 "Vacuum-Chucked" Pocket Wafer。這種載具底部設有微流道，能配合塗佈機台 (Coater) 的真空吸盤，將 Coupon 牢牢吸附在 Pocket 底部，實現均勻的旋轉塗佈與後續的烘烤 (Bake) 製程。
情境三：薄膜沉積 (Deposition) - PVD/CVD/ALD 厚度量測
在沉積金屬或介電層後，需使用橢圓儀 (Ellipsometer) 或 X 光反射儀 (XRR) 量測膜厚。
痛點：全自動薄膜量測機台（如 KLA Aleris 或 Woollam）依賴精密的 Pattern Recognition (圖形識別) 來定位。手放試片容易歪斜，導致自動對位失敗。
解決方案：Pocket Wafer 提供了固定的座標參考系。工程師可以設定固定的 Recipe，機台抓取 Pocket Wafer 後，能自動移動到 Pocket 位置進行精準的膜厚量測，大幅提升量測通量 (Throughput)。
情境四：CMP 後清洗與缺陷檢測 (Defect Inspection)
雖然 Pocket Wafer 較少直接用於 CMP 研磨過程（因需承受巨大下壓力），但常用於研磨後的清洗與檢測。
痛點：CMP 後的試片表面殘留研磨液 (Slurry)，需要進入清洗機台 (Scrubber) 或進行光學缺陷掃描 (AOI)。
解決方案：將拋光後的試片置入 Pocket Wafer，送入 SP3/SP5 等晶圓表面缺陷檢測儀。Pocket Wafer 能遮蔽背景雜訊，讓機台專注於掃描試片表面的微刮痕 (Micro-scratch) 與殘留顆粒。
選購與操作指南
為了適應不同的製程環境，選購時請考量以下參數：
材質的選擇矽 (Silicon)：最通用，適合蝕刻、CD-SEM、OCD，熱膨脹係數與試片一致。石英/玻璃 (Quartz/Glass)：適合需要背光照明 (Back-side Alignment) 或透光檢查的特殊黃光製程。陶瓷 (Ceramic)：適合高溫製程或抗化學腐蝕需求較高的環境。
口袋公差與間隙 (Gap)口袋不可做得「剛剛好」。建議預留 0.2mm ~ 0.5mm 的水平間隙，以容許試片切割時的崩角或誤差，方便鑷子取放。
Cover (上蓋) 的必要性若您的量測機台機械手臂移動速度極快 (High acceleration)，或需要在不同廠區間運送，建議選購帶有 "Locking Cover" 設計的 Pocket Wafer，以物理方式鎖住試片，防止運送途中掉落。
結論
Pocket Wafer 是半導體 R&D 實驗室實現「全製程自動化」的最後一塊拼圖。
它打破了晶圓尺寸的限制，讓 黃光、蝕刻、沉積 到 量測 的各個環節，都能利用現有的 12 吋量產機台進行小試片開發。這不僅節省了巨大的矽晶圓消耗成本，更讓研發數據能直接對標量產線標準。
聯繫我們
正在尋找適用於 CD-SEM、光阻塗佈機或橢圓儀的 Pocket Wafer 解決方案嗎？
我們提供標準矽材質及特殊真空吸附設計的客製化載具。
歡迎隨時聯繫 超微分析科技 (Ultra-Trace Analytics)，讓我們協助您取得R&D 試片傳送的關鍵材料。
Email: sales@ultra-trace.com