[发明专利]3D形貌测量误差的在线补偿测量装置及测量方法

说明书

本发明实施例公开了一种3D形貌测量误差的在线补偿测量装置及测量方法，属于产品测量设备领域，其技术方案要点包括基准垫片、固定夹具、产品测量传感器和补差测量传感器，所述基准垫片水平设置在3D形貌测量仪的滑台上，所述固定夹具固定在基准垫片上方，所述固定夹具上侧放置待测产品，所述产品测量传感器设置于固定夹具上方，所述补差测量传感器设置于3D形貌测量仪的滑台下方，达到了消除由于滑台平整度不高造成的测量误差，降低滑台生产成本的效果。

技术领域

本发明涉及产品测量设备领域，具体涉及一种3D形貌测量误差的在线补偿测量装置。

背景技术

进行晶圆产品三维形貌测量过程中，通过采用高精度滑台来提高三维形貌的测量精度，使待测产品在高精度滑台上滑动测量产品各点的实际厚度值，以作为三维形貌建模的高度坐标。高精度滑台尺寸生产成本较高，并且对于较大运动幅面滑台无法做到比较高的运动平整度，当滑台的运动平整度不足时，会导致产品厚度测量出现误差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种3D形貌测量误差的在线补偿测量装置，用以解决现有三维形貌测量过程中高精度滑台尺寸生产成本较高，并且对于较大运动幅面滑台无法做到比较高的运动平整度进而导致产品厚度测量出现误差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例的技术方案为一种3D形貌测量误差的在线补偿测量装置，包括基准垫片、固定夹具、产品测量传感器和补差测量传感器，所述基准垫片水平设置在3D形貌测量仪的滑台上，所述固定夹具固定在基准垫片上方，所述固定夹具上侧放置待测产品，所述产品测量传感器设置于固定夹具上方，所述补差测量传感器设置于3D形貌测量仪的滑台下方。

作为进一步优化，所述产品测量传感器和补差测量传感器的中心线竖直且共线。

作为进一步优化，所述基准垫片的厚度为700μm～1200μm。

作为进一步优化，所述基准垫片的厚度为800μm。

作为进一步优化，所述固定夹具包括底座和支脚，所述支脚固定设置于底座上方，支脚以底座竖直中心线为中心周向均匀设置有三个，三个支脚顶端所在的平面与底座下端面平行。

作为进一步优化，所述基准垫片为圆形垫片，基准垫片直径与待测晶圆产品直径相同。

本发明实施例还提供了一种3D形貌测量误差的在线补偿测量方法，包括以下步骤：

S1.连接固定基准垫片和固定夹具，将固定基准垫片和固定夹具放置在滑台上，将待测产品放置在固定夹具上方；

S2.通过产品测量传感器测量产品测量传感器正下方的产品上表面高度值，通过补差测量传感器测量补差测量传感器正上方基准垫片的下表面高度值，记录测量点水平坐标；

S3.将产品测量传感器测量的产品上表面高度值与补差测量传感器测量的基准垫片的下表面高度值求差得出产品上表面实际高度值；

S4.将产品上表面实际高度值与固定夹具高度值、固定基准垫片高度值求差获得产品实际厚度；

S5.取测量点的水平坐标与产品实际厚度获得测量点空间直角坐标；

S6.使基准垫片在滑台上滑动，并重复步骤S1-S6获得产品多点的空间直角坐标，整合产品多点的空间直角坐标获得3D形貌。

作为进一步优化，步骤S2中所述产品上表面高度值和所述基准垫片的下表面高度均采用多次测量取平均值获得。

本发明实施例具有如下优点：