水平基準對於量測的重要性
大部份一般量測情況,將待測物直接置於平台玻璃上即可進行,然而若要進行公差範圍小於 5um 的精密量測,則容易產生誤差。
這是因為當待測物置於平台玻璃上時,該待測物與玻璃之接觸面並非完全平整面,將該待測物置於玻璃平台上時,會產生一個傾斜角而使得待測物呈現傾斜狀態(詳如圖一所示),於此情況下若以數值計算,假設一待測物為 6 吋晶圓,於該晶圓上之量測範圍為 100mm 之矩型區域,而傾斜角為 1 度,以三角函數計算,100xcos1=99.9847mm。亦即,長度為 100mm 的量測尺寸,會因為傾斜角為 1 度,造成量測之尺寸變成 99.9847mm,即相差 15.3um(詳如圖二所示),由此可知傾斜角度必然會造成量測上的誤差。


量測誤差是來自接觸誤差所造成的傾斜,因此為了縮小誤差,量測時必須建立新的水平面於待測物之量測表面,計算待測物的座標位置時,可利用新的水平面計算該座標尺寸,進而達到修正誤差之目的。
透過 Nikon VMZ-S 系列建立水平面於待測物之量測表面非常容易,只需使用影像或雷射對焦於該量測表面即可。對焦點數建議 4 點以上,且建立於該量測表面的 4 個角落。其中要特別注意的是建立水平面要設定於原點軸向之前,也就是說撰寫自動程式時,要先建立水平面,再建立座標軸向,如果建立順序相反的話,會發生原點軸向被移動的狀況,導致量測產生誤差。
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