幾何量測量
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
幾何量測量的實例教程
在現(xiàn)代科技的發(fā)展中，幾何量測量已經(jīng)成為許多工程領(lǐng)域的重要部分。通過準(zhǔn)確測量物體的形狀、尺寸等幾何屬性，可以為產(chǎn)品設(shè)計、機(jī)械加工、工程測量等提供重要的依據(jù)。如何進(jìn)行幾何量測量以及如何選擇合適的儀器？
幾何量測量主要涉及到長度、角度、形狀等幾個方面，其中長度測量是基本的一種。長度測量的基本原理是利用測量儀器的刻度尺或測量傳感器，通過對物體兩個端點之間的距離進(jìn)行測量，從而確定物體的長度。而角度測量則是通過測量物體之間的夾角來確定物體的角度。形狀測量則是通過測量物體表面的曲率、彎曲程度等指標(biāo)，來描述物體的形狀特征。
傳統(tǒng)的幾何量測量儀器包括千分尺、角度尺、游標(biāo)卡尺等，這些儀器能夠滿足一般的幾何量測量需求。但是隨著科技的發(fā)展，越來越多高精度測量儀器被應(yīng)用于幾何量測量領(lǐng)域。從納米級光學(xué)3D表面輪廓儀通過光學(xué)原理測量物體的三維形狀，到百米級激光跟蹤儀高精度（μm級）、大工作空間（百米級）的坐標(biāo)和空間姿態(tài)測量，大大提高了幾何量測量的精度和效率：
1、光學(xué)3D表面輪廓儀
SuperViewW系列光學(xué)3D表面輪廓儀基于白光干涉原理，以3D非接觸方式，測量分析樣品表面形貌的關(guān)鍵參數(shù)和尺寸，從0.1nm級別的超光滑表面到數(shù)十微米級別的粗糙度表面，儀器均能實現(xiàn)高精度測量。
2、三坐標(biāo)測量機(jī)
MarsClassic系列三坐標(biāo)是國產(chǎn)三坐標(biāo)測量機(jī)，控制器、測頭測座、軟件全自主研發(fā)，安全可控。最大允許示值誤差（1.5+L/350）μm，測量行程從500mmx700mmx500mm延伸到800mmx1000mmx600mm，提供了豐富的計量解決方案。
展開 半導(dǎo)體前道量檢測設(shè)備，要求精度高、效率高、重復(fù)性好，量檢測設(shè)備一般會涉及光電探測、精密機(jī)械、電子與計算機(jī)技術(shù)，因此在半導(dǎo)體設(shè)備中，技術(shù)難度高。
在wafer基材加工階段，從第一代硅，第二代砷化鎵到第三代也是現(xiàn)階段熱門的碳化硅、氮化鎵襯底都是通過晶錠切片、研磨、拋光后獲得，每片襯底在各工藝后及出廠前，都要對厚度、翹曲度、彎曲度、粗糙度等幾何形貌參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)量測，需要相應(yīng)的幾何形貌量測設(shè)備。
下圖為國內(nèi)某頭部碳化硅企業(yè)產(chǎn)品規(guī)范，無論是production wafer，research wafer，還是dummy wafer，出廠前均要對幾何形貌參數(shù)進(jìn)行量測，以保證同批、不同批次產(chǎn)品的一致性、穩(wěn)定性，也能防止后序工藝由于wafer warpage過大，產(chǎn)生碎片、裂片的情況。
WD4000系列無圖晶圓幾何量測系統(tǒng)，適用于線切、研磨、拋光工藝后，進(jìn)行wafer厚度（THK）、整體厚度變化（TTV）、翹曲度（Warp）、彎曲度（Bow）等相關(guān)幾何形貌數(shù)據(jù)測量，能夠提供Thickness map、LTV map、Top map、Bottom map等幾何形貌圖及系列參數(shù)，有效監(jiān)測wafer形貌分布變化，從而及時管控與調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備的工藝參數(shù)，確保wafer生產(chǎn)穩(wěn)定且高效。
展開 它是以下測量技術(shù)的組合：
1、光譜共焦技術(shù)測量Wafer Thickness 、TTV 、LTV 、BOW 、WARP 、TIR 、SORI 等參數(shù)，同時生成Mapping圖；
2、三維輪廓測量技術(shù)：對Wafer表面進(jìn)行光學(xué)掃描同時建立表面3D層析圖像，高效分析晶圓表面形貌、粗糙度、測量鐳射槽深寬等形貌參數(shù)；
3、白光干涉光譜分析儀，可通過數(shù)值七點相移算法計算，以亞納米分辨率測量晶圓表面的局部高度，并實現(xiàn)膜厚測量功能；
4、紅外傳感器發(fā)出的探測光在 Wafer不同表面反射并形成干涉，由此計算出兩表面間的距離（即厚度），適用于測量外延片、鍵合晶圓幾何參數(shù)。
5、CCD定位巡航功能，具備Mark定位，及圖案晶圓避障功能。
WD4000無圖晶圓幾何量測系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于襯底制造、外延制造、晶圓制造、晶圓減薄設(shè)備、晶圓拋光設(shè)備、及封裝減薄工藝段的量測；覆蓋半導(dǎo)體前道、中道、后道整條工藝線。該系統(tǒng)不僅廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)，在3C電子玻璃屏、光學(xué)加工、顯示面板、光伏、等超精密加工行業(yè)也大幅鋪開應(yīng)用。
量測系統(tǒng)自動上下料，自動測量
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測量報告分享
展開 所測量的沖壓件品質(zhì)要求越高其檢測器具也越精密。在實際生產(chǎn)中，不管使用哪種器具檢測，都要把器具及沖壓件表面的油污鐵屑等異物擦試干凈再進(jìn)行測量，否則不止有可能會損壞量具，也會測量不準(zhǔn)確，從而影響到檢測結(jié)果，這一定要引起沖壓件廠質(zhì)檢人員的注意。
在力學(xué)測量中，往往會涉及很多專業(yè)術(shù)語。在查看相
關(guān)技術(shù)文檔時，您了解這些術(shù)語的含義嗎？
關(guān)于
基于應(yīng)變的力傳感器
專業(yè)術(shù)語，我們將分為如下5個方面去介紹：
ISO 376標(biāo)準(zhǔn)的特征量
溫度數(shù)據(jù)
精確度
電氣特征
機(jī)械特征
這期，我們將介紹基于應(yīng)變力傳感器的 ISO 376標(biāo)準(zhǔn)的特征量。
按照ISO 376標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)的力傳感器被分為不同的精度等級。最高精度等級是00，其次是0.5、1和2。對于下面提及的每項特性，四個精度等級都有一個極限值。因此，如果除重復(fù)性之外，力傳感器的其它所有特性都可以被分配到最精確的等級（00），則在這個負(fù)載級上，傳感器總體會被分配到其重復(fù)性指標(biāo)所達(dá)到的等級。
我們對以下特性進(jìn)行了評估：
復(fù)現(xiàn)性相對誤差
重復(fù)性相對誤差
插值相對誤差
零點相對誤差
可逆性/滯后相對誤差
蠕變相對誤差
力校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度
注：精度等級數(shù)字越低，表示傳感器越精確
復(fù)現(xiàn)性相對誤差（b）[%]
再現(xiàn)性誤差表示在不同安裝位置下相關(guān)負(fù)載級的算術(shù)平均值差異。此程序在ISO 376中作了規(guī)定。
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幾何量測量的最新內(nèi)容
在當(dāng)今高度工業(yè)化的時代，精密幾何測量領(lǐng)域的閃測儀、影像儀、三坐標(biāo)測量儀已成為眾多行業(yè)的中流砥柱，在質(zhì)量管控與生產(chǎn)增效方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，引領(lǐng)行業(yè)邁向新高度。
閃測儀通過先進(jìn)的圖像處理算法，快速比對標(biāo)準(zhǔn)尺寸，精準(zhǔn)定位并測量多個尺寸參數(shù)，實現(xiàn)一秒內(nèi)完成零件的多尺寸批量檢測，大大縮短檢測周期。例如在精密電子元件生產(chǎn)中，某企業(yè)使用VX8000閃測儀對電容電阻外形尺寸檢測，將檢測效率提升
VisionX Pro測量軟件支持多種幾何量的測量，形位公差評定，以及坐標(biāo)系的靈活設(shè)置。此外，軟件還具備記錄管理功能和數(shù)據(jù)輸出功能，支持多種格式的報表輸出和數(shù)據(jù)分析。
結(jié)論
Novator系列影像儀以其高精度、多功能和自動化的特點，為精密測量提供了全面的解決方案。無論是在機(jī)械、電子、模具制造，還是在醫(yī)療器械、鐘表制造等領(lǐng)域。
晶圓面型參數(shù)厚度、TTV、BOW、Warp、表面粗糙度、膜厚、等是芯片制造工藝必須考慮的幾何形貌參數(shù)。其中TTV、BOW、Warp三個參數(shù)反映了半導(dǎo)體晶圓的平面度和厚度均勻性，對于芯片制造過程中的多個關(guān)鍵工藝質(zhì)量有直接影響。
TTV、BOW、WARP對晶圓制造工藝的影響
1.對化學(xué)機(jī)械拋光工藝的影響：拋光不均勻，可能會導(dǎo)致CMP過程中的不均勻拋光，從而造成表面粗糙和殘留應(yīng)力
中圖儀器在追求新質(zhì)生產(chǎn)力的過程中，不斷創(chuàng)新，從納米到百米，全自主研發(fā)高質(zhì)量幾何量測量儀器設(shè)備，高強(qiáng)度研發(fā)補(bǔ)齊國產(chǎn)精密測量短板。
在納米顯微測量領(lǐng)域，中圖顯微測量儀基于納米傳動與掃描技術(shù)、白光干涉與高精度3D重建技術(shù)、共聚焦測量等技術(shù)，能夠?qū)ξ⑿ο筮M(jìn)行高精度、高分辨率的測量和分析，引領(lǐng)精細(xì)化生產(chǎn)。
在晶圓制造前道過程的不同工藝階段點，往往需要對wafer進(jìn)行厚度（THK）、翹曲度（Warp）、膜厚、關(guān)鍵尺寸（CD）、套刻（Overlay）精度等量測，以及缺陷檢測等；用于檢測每一步工藝后wafer加工參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以及缺陷閾值下限，從而進(jìn)行工藝控制與良率管理。半導(dǎo)體前道量檢測設(shè)備，要求精度高、效率高、重復(fù)性好，量檢測設(shè)備一般會涉及光電探測、精密機(jī)械、電子與計算機(jī)技術(shù)，因此在半導(dǎo)體設(shè)備中
中圖儀器三坐標(biāo)測量機(jī)是完成缸體零部件幾何量測量與品質(zhì)控制的理想解決方案，也可實現(xiàn)對電池包長寬尺寸、平面度、裝配孔位置度和臺階高等尺寸進(jìn)行高精度測量。
總的來說，三坐標(biāo)測量機(jī)其高精度、高效率和廣泛適用性的測量特性，為車間里的零部件檢驗帶來了革新性的提升，使得它成為了現(xiàn)代制造工業(yè)中必不可少的工具。
傳統(tǒng)的幾何量測量儀器包括千分尺、角度尺、游標(biāo)卡尺等，這些儀器能夠滿足一般的幾何量測量需求。但是隨著科技的發(fā)展，越來越多高精度測量儀器被應(yīng)用于幾何量測量領(lǐng)域。
在制造業(yè)中，長度尺寸是所有幾何量尺寸測量的基準(zhǔn)。通過測量產(chǎn)品的長度，可以及時發(fā)現(xiàn)并糾正尺寸偏差，保證產(chǎn)品質(zhì)量。測長機(jī)的高精度直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量控制。只有通過精準(zhǔn)的測量，才能保證產(chǎn)品的尺寸標(biāo)準(zhǔn)一致，達(dá)到客戶的要求。而在科研領(lǐng)域中，測長機(jī)的精度則對于實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度有著重要影響，為科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的支持。
一臺優(yōu)質(zhì)的測長機(jī)應(yīng)具備高精度的測量能力。
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是一家專業(yè)的幾何量測量儀器制造商，旗下有專門的微納檢測儀器事業(yè)部，目前有SuperView系列光學(xué)3D表面輪廓儀、VT6000系列共聚焦顯微鏡、CP系列臺階儀等三大類納米級3D測量產(chǎn)品。憑借著多年在客戶端應(yīng)用場景下的錘煉，在3D顯微測量領(lǐng)域積累了豐富的開發(fā)與應(yīng)用經(jīng)驗。
中圖儀器在幾何量尺寸測量儀器領(lǐng)域默默耕耘十?dāng)?shù)載，厚積薄發(fā)，碩果累累。近年來，中圖儀器發(fā)力工業(yè)4.0智能制造測量領(lǐng)域，陸續(xù)研制成功激光干涉儀、白光干涉儀、智能螺紋輪廓測量儀、影像測量儀、激光跟蹤儀、三坐標(biāo)測量儀、共聚焦顯微鏡、臺階儀等一大批測量產(chǎn)品，為客戶提供了智能的測量解決方案，受到了客戶的廣泛贊譽和好評。
