CN112640072A - 晶片形状数据化方法 - Google Patents

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Abstract

准备晶片（S1），对所准备的晶片，从晶片的中心开始将圆周360度分割为既定个数的角度，并测量每个角度半径方向的各个位置的厚度形状（S2、S3）。将由测量机所得的每个角度的厚度形状以6次以上的多项式进行近似，进行晶片厚度相对于半径方向的位置的函数化（S4）。将由测量机输出的厚度形状与由上述函数输出的厚度形状进行比较，确认在晶片全体为既定的误差以内（S5）。在此确认后，将每个上述角度的函数的信息作为表示晶片形状的数据添加至晶片提供给使用者（S6）。借此，提供一种能够降低晶片的形状数据的容量，且能够取得高精度的形状数据，且适用于取得晶片全体的形状的方法。

Description

晶片形状数据化方法
技术领域
本发明涉及一种通过函数将晶片的形状数据化的方法。
背景技术
在将硅晶片等晶片出货给使用者时，会在各个晶片添加作为晶片的平整度信息的SFQR(Site Frontside ref.least sQuare Range)、SBIR(Site Backside ref.IdealRange)、ESFQR(Edge Site Frontside ref.least sQuare Range)等平整度参数。这些参数在对晶片的平整度分类中虽然作为一定的基准而足以采用，但却是一种无法将晶片的形状影像化的替代参数。因此，在步进程序中有必要在将元件图案烧至晶片前，在前处理中预先测量平台上的晶片形状。
在此，关于晶片形状的测量有如下的专利文献1～3。在专利文献1中，记载有一种测量硅晶片等的工件的剖面形状的方法。具体而言，在专利文献1中记载了一种方法，其借由厚度测量方法对通过能够旋转的基准水平台持续进行研磨的工件的厚度进行测量，分别获得复数个由该厚度测量方法测量的厚度、和通过该厚度测量方法测量厚度后的工件的面内位置，将在各面内位置的厚度转换处理为与从工件的中心至各个面内位置的径方向距离相对应的工件的既定的径方向的各个位置的厚度，从而求出既定径方向的工件的剖面形状。同时，也记载了一种利用多项式近似曲线求出工件的剖面形状的内容。
在专利文献2中，记载了一种在透光性基板的一方的主表面设有转印图案形成用的薄膜的光罩基底片的制造所使用的光罩基底片用基板，其中，在主表面的计算区域，对仅以与半径相关的变数的次数为2次以下的项所构成的任尼克多项式所表示的虚拟基准面进行形状拟合，具有一表面形状，该表面形状为在主表面与虚拟基准面的差分数据的上述计算区域内的最高高度和最低高度的差为既定值以下。
在专利文献3中，记载了一种方法，其中，在基板的被检查面上照射光，取得映照在该被检查面上的光照射部的图像，将此图像的轮廓线以多项式进行近似，检测形成于较此轮廓线外侧的散射像，从而对被检查面进行检查。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：特开2017-204609号公报
专利文献2：国际公开第2014/203961号
专利文献3：特开2016-20824号公报
发明内容
关于省略前处理中的测量，虽然只要对各个晶片添加晶片测量时的全形状数据即可，但随着平整度测量机的高解析度化，一片晶片形状数据的容量也随之增大，因而将全形状数据附加至各个晶片并不切实际。
再者，由于专利文献1的方法为取得既定的径方向(例如X轴方向、Y轴方向)的剖面形状的方法，所以并不适用于取得晶片全体形状。而且，专利文献1的方法中，由于为了取得既定的径反向的剖面形状，将各个面内位置的厚度转换处理为既定的径方向的位置的厚度，因而产生与在既定的径方向的实际的剖面形状的误差。也就是说，以专利文献1的方法无法得到高精度的晶片形状。
再者，专利文献2的技术为关于由透光性基板所构成的光罩基底片用基板的技术，而与关于一种将硅等的半导体材料加工成薄圆盘状的板即晶片的形状表现的技术不同。
再者，根据专利文献3的方法，虽然可以得到映照于被检查面上的光照射部的图像的轮廓线的形状，但并适用于取得晶片的全体的形状。
本发明为鉴于上述事情，其目的在于提供一种方法，其能降低晶片的形状数据的容量，且能取得高精度的形状数据，并且适用于取得晶片全体的形状。
为了达成上述目的，本发明的一种形态为一种将晶片的形状通过函数进行数据化的方法，从晶片的中心开始将圆周360度分割为既定个数的角度，并测量每个角度半径方向的各个位置的厚度形状，利用6次以上的多项式近似来就每个上述角度进行晶片厚度相对于半径方向的位置的函数化，进行由测量机输出的厚度形状和上述函数输出的厚度形状的比较，在确认了在晶片全体为既定的误差以内后，将每个上述角度的函数作为表示晶片形状的数据。
根据本发明的一种形态，对圆周方向的每个角度进行晶片厚度相对于半径方向的位置的函数化，将所获得的函数作为表示晶片形状的数据，因此与从测量机输出的厚度形状的数据相比能够降低容量。而且，通过将上述函数中的多项式的次数设为6次以上，能够缩小与从测量机输出的实际的厚度形状的误差，能够获得高精度的形状数据。进而，由于进行从测量机输出的厚度形状与由上述函数输出的厚度形状的比较，确认晶片全体为既定的误差以内，因此能够获得高精度的形状数据。另外，在本发明的一种形态中，只要将圆周360度的分割数设为多个，便能够可以获得晶片全体的形状数据，因此可谓适用于获得晶片全体的形状的方法。
再者，本发明的一种形态中，上述角度为10度以下，优选设为1度以下。借此，能够高精度的表现晶片全体的厚度形状。
在本发明的一种形态，也可以将自上述测量机输出的每个上述角度的厚度形状进行平均化，根据将此平均化后的厚度形状以多次多项式进行了近似时的相关系数，决定上述函数化时的多项式的次数。
借此，由于考虑着相关系数而决定进行函数化时的多项式的次数，因此容易得到高精度的形状数据。另外，进行了由测量机输出的厚度形状与由上述函数输出的厚度形状的比较时，能够容易在晶片全体设为既定的误差以内。另外，由于使用将通过测量获得的每个角度的厚度形状平均化后的数据来决定多项式的次数，从而能够简单的取得在表现晶片形状时必要的次数。
再者，在本发明的一种形态，也可以上述相关系数为0.95次以上的次数的多项式进行上述函数化。借此，能够取得高精度的形状数据。
附图说明
图1为表示将晶片的形状通过函数进行数据化的步骤的流程图。
图2为在以晶片中心为原点的极坐标***，以点表示在某角度的厚度数据的图。
图3为表示在实施例1中对晶片的厚度形状套用多次多项式时的多项式次数和相关系数的关系的示例图。
图4为在上排表示实施例2的第1～5片的晶片中由测量机输出的厚度图，在下排表示由函数输出的厚度图的图。
图5为在上排表示实施例2的第6～10片的晶片中由测量机输出的厚度图，在下排表示由函数输出的厚度图的图。
图6为在上排表示实施例2的第11～15片的晶片中由测量机输出的厚度图，在下排表示由函数输出的厚度图的图。
具体实施方式
以下，参考图1对本发明的实施形态进行说明。首先，准备一硅晶片(以下简称晶片)，其为通过函数表现厚度形状的对象(S1)。
其次，将所准备的晶片的厚度形状，借由KLA-Tencor公司制造的平整度测量机(WaferSight2)等的测量机进行测量(S2)。这时，测量机所进行的厚度测量的扫描范围设为晶片全体。此外，晶片中厚度测量的扫描可以以任意方式进行，例如可就晶片的圆周方向上的每个位置(角度)θ沿晶片的半径方向进行扫描，也可以就晶片的半径方向上的每个位置r沿晶片的圆周方向进行扫描，也可以沿XY坐标***(直角坐标***)中平行于X坐标轴的方向或者平行于Y坐标轴的方向进行扫描。测量机将晶片中各个厚度测量点的坐标以对应厚度测量值的方式进行记录。此坐标，可以为和以晶片的中心为原点的极坐标不同的坐标***(例如XY坐标***)中的坐标，也可以为以晶片中心为原点的极坐标。另外，测量机中的厚度测量原理也可以为任何的测量原理。
测量机进行的厚度测量的刻度间距(解像度)，在晶片的圆周方向例如可以设为10度以下的刻度间距，在晶片的径方向例如可以设为晶片的直径的10/1(例如直径为300mm时则为30mm)以下的刻度间距，或与晶片的直径无关设为10mm以下的刻度间距。
其次，将测量机所得的测量结果(各个点的厚度测量值以及各个点的坐标)的文本数据(例如csv文档)作为晶片的形状数据进行输出(S3)。这时，当测量机的坐标***与以晶片的中心为原点的极坐标不同的情况下，通过坐标变换软件，将测量点的坐标变换为以晶片中心为原点的极坐标(r-theta坐标)后输出晶片的形状数据。
其次，对在S3步骤中取得的形状数据(以下称为测量形状数据)，就自晶片中心等间隔地分割圆周360度为既定的个数的每个角度(以下称为分割角度θ1)，通过6次以上的多项式近似来进行晶片厚度Z相对于半径方向的位置r(和晶片中心相距的距离)的函数化(S4)。分割角度θ1例如可以设为10度以下(例如1度)，优选设为1度以下。另外，分割角度θ1可以与测量形状数据中的θ方向的刻度间距相同，当该刻度间距为非常小的值(例如为0.1度以下的刻度间距)时，从缩减数据容量的观点或减轻函数化的负担的观点来说，也可以设为比该刻度间距大的角度。
更详细而言，就每个分割角度θ1，将厚度Z以z＝arn+brn-1+crn-2+…+const的形式的多项式来表现。在这个多项式中，r表示与晶片的中心相距的距离(也就是在半径方向上的位置)。n为多项式的次数(构成多项式的各项半径r的次数中的最高次数)且为6次以上的整数。a、b、c、const为系数。多项式中的系数例如可通过最小二乘法来决定。上述多项式，为空间维度的变数仅为半径r的1次多项式(1变数多项式)。此外，在上述专利文献2中所使用的任尼克多项式，为维度的变数为半径r和角度θ的两变数的2次多项式(2变数多项式)。
再者，例如，如图2所示，θ＝ɑ的近似多项式为根据测量形状数据中具有θ＝ɑ的坐标的厚度数据100而所得。即，在上述专利文献1中，虽然在将θ＝ɑ以外的坐标厚度数据转换处理为θ＝ɑ的厚度数据后进行多项式近似，但在本实施方式中并未进行那样的操作。
再者，在图2中，在设β＝ɑ+180°时，θ＝β的近似多项式，是根据测量形状数据中具有θ＝β坐标的厚度数据101，与θ＝ɑ时的近似多项式分开所得。这样，在S4步骤中，个别取得360度÷分割角度θ1＝N个的多项式。
多项式的次数例如以如下的方式来决定。即，在测量形状数据中，就每个与晶片中心相距的距离r，进行圆周方向的各数据的平均化。例如，半径方向的厚度测量的刻度间距为1mm时，进行具有r＝1mm的坐标的圆周方向的各数据的平均化，进行具有r＝2mm的坐标的圆周方向的各数据的平均化，就每个距离r进行这样的平均化。然后，确认将平均化后的形状数据套用至多次多项式(z＝arn+brn-1+crn-2+…+const)时的相关系数R。求出相关系数R成为在表现晶片形状时能够确保必要精度的值(例如0.90以上)的多项式的次数。在S4步骤中，以这样的方式取得的次数的多项式进行函数化。本发明者得知只要多项式的次数为6次以上则相关系数R便成为0.95以上(参考后述的实施例1)。
再者，用于决定多项式次数的测量形状数据，可为在S4步骤中从进行形状的函数化的晶片(成为出货对象的晶片)本身取得的数据，也可以为从其他的晶片(例如非出货对象的样本晶片)所取得的数据。另外，多项式的次数也可以由多个晶片的测量形状数据来决定。这种情况下，对各个测量形状数据通过上述步骤来确认相关系数R，将全部的相关系数R成为既定值以上(例如0.90以上)的次数决定作为S4步骤中进行函数化时的多项式的次数。
在S4步骤中，作为每个分割角度θ1的函数(多项式)的信息，输出多项式的各项的系数。
其次，将从测量机输出的厚度形状(测量形状数据)，和由在S4步骤取得的函数所输出的厚度形状即函数形状数据进行比较，确认在晶片全体为既定的误差以内(S5)。具体而言，例如，整合从在S4步骤中取得的函数所得的每个分割角度θ1的厚度形状z(r)，作为一片晶片的厚度图而输出。这时，半径方向上的厚度刻度间距，与测量形状数据上的半径方向的刻度间距相同。此刻度间距，例如可设为晶片半径的10分之一(例如直径为300mm时则为30mm)以下的刻度间距，或者与晶片的直径无关，设为10mm以下的刻度间距。然后，例如，借由取得由函数形状数据所求出的厚度图与由测量形状数据求出的厚度图的差分而求得差分图。确认在此差分图中并无超过既定误差之处。
确认在晶片全体为既定的误差以内后，将在S4步骤所取得的函数信息(多项式的各项的系数数据)作为表示晶片形状的数据附加在晶片上而供给给使用者(S6)。每一片晶片的多项式的个数N为360度/分割角度θ1，若将多项式的次数设为n，则每一个多项式的系数的个数为(n+1)。因此，函数信息为每一片晶片包含N(n+1)个系数数据而构成。
此外，S5的步骤中存在超过既定的误差之处的情况时，函数形状数据为低精度而不用作为附加于晶片的形状数据。这种情况下，例如增加多项式的次数，再次进行S4步骤中的函数化，确认S5的步骤中在晶片全体是否为既定误差以内。然后，确认了在晶片全体为既定的误差以内的情况时，将函数信息附加到晶片而供给使用者(S6)。
在使用者方，对每个分割角度θ1的z＝arn+brn-1+crn-2+…+const，以套入作为函数信息附加的多项式的各个系数与半径r的方式，能够取得每个分割角度θ1的厚度形状。通过将这些每个分割角度θ1的厚度形状整合为1个的方式，可以得到晶片全体的厚度形状(厚度图)。
如此，在本实施方式中，能够将晶片的测量形状数据对应于r-theta坐标来表示。因此，能够一维的抽取在某角度的晶片形状，能够以半径r一维地表现厚度z。对于这种关系，进行多项式的拟合，通过对各个角度方向利用函数来表示形状，能够将晶片全体的形状以函数进行表示。从每个角度的函数得出的晶片形状，为从晶片的面内位置(r,θ)和厚度z所构成的三维的形状。另外，作为示例，当将分割角度θ1设为1度时，晶片全体的信息能够以360×(n+1)个的系数数据来表现，进而压缩大幅的数据。
实施例
以下，列举实施例来具体地说明，但这些内容并不用来限定本发明。
实施例1
调查多项式次数和相关系数的关系。具体来说，准备3片直径300mm的硅晶片(以下称晶片)，将各晶片的厚度形状通过KLA-Tencor公司制造的平整度测量机(Wafer Sight 2)进行测量。另外，Wafer Sight 2为以下原理的测量机，即，在晶片射入光，借由从来自晶片的反射光与来自基准面的反射光的光学干涉而产生的干涉条纹的数量与间距来测量晶片表面的位移量。
使用KLA-Tencor公司制造的离线解析软件(OASys)，将自Wafer Sight 2输出的测量结果的文档(wnt文档)，转换为对以晶片中心为原点的极坐标的厚度测度值，将转换后的测量形状数据作为csv文档输出。将所输出的测量状态数据中的θ方向的刻度间距(分割角度θ1)设为1度，将r方向的刻度间距设为0.2mm。
继而，对所取得测量形状数据，就与晶片中心相距的每个距离r进行圆周方向的各数据的平均化。对各晶片的测量形状数据进行该平均化。
然后，对每个晶片的平均化形状数据，调查套用多次多多项式(z＝arn+brn-1+crn-2+…+const)时的相关系数R和多次多项式的次数的关系。根据最小二乘法来求出多项式的系数。图3表示该关系。
如图3所示，当次数为6次时，3片晶片的每个相关系数R的全部为0.97以上。当次数为7次时，全部的相关系数R为0.98以上。当次数为8次以上时，全部的相关系数R为0.99以上。尤其是当次数为10次时，全部的相关系数R大致为1。
如上述可知，优选在进行函数化时的多项式的次数为6次以上，更优选相关系数R为0.99以上的8次以上，更进一步优选相关系数R大致为1的10次以上。
实施例2
准备15片直径为300mm的硅晶片(以下称为晶片)，对各晶片按照图1的步骤进行函数化，将从取得的函数求出的厚度图与从测量机输出的厚度图进行比较。具体来说，通过KLA-Tencor公司制造的平整度测量机(Wafer Sight 2)测量各晶片的厚度形状。
使用KLA-Tencor公司制造的离线解析软件(OASys)，将自Wafer Sight 2输出的测量结果的文档(wnt文档)，转换为以晶片中心为原点的极坐标的厚度测度值，将转换后的测量形状数据作为csv文档输出。将所输出的测量状态数据中的θ方向的刻度间距(分割角度θ1)设为1度，将r方向的刻度间距设为0.2mm。
对各测量形状数据，就每一个分割角度θ1，以对半径方向的位置r(与晶片中心相距的距离)的10次的多项式进行近似。根据最小二乘法求出多项式的系数。输出所取得的每个分割角度θ1的多项式的各系数。表1表示从15片的晶片中的1片取得的多项式的各个系数。表1所表示的函数信息为多项式的个数为360，每一个多项式的系数的个数为11，其整体由360×11＝3960个系数数据所构成。
Figure BDA0002961479520000111
再者，基于取得的函数(多项式)而输出每个分割角度θ1(＝1度)的厚度z(r)。将这些厚度z(r)整合为一个，作为1片晶片的厚度图而输出。对15片晶片分别进行该厚度图的输出。
图4～图6为在15片的每个晶片，在上排表示由测量机输出的厚度图(表示(Raw)的图)，在下排表示由函数输出的厚度图(表示(Fitting)的图)。另外，成为图4～图6的各厚度图的根基的厚度数据的半径方向的刻度间距设为0.2mm。在图4～图6的各厚度图中，将基准面的位移归零，将相对于该基准面的位移量以无色彩的深浅进行表示。
如图4～图6所示，在任一晶片中，由函数输出的厚度图均为和由测量机输出的厚度图相同的图，可谓能够精度良好地表示晶片的厚度形状。实际上，就每个晶片的上排的厚度图和下排的厚度图进行比较，可以确认在任一晶片中在晶片全体，误差均为±5nm(既定的误差)以内。
另外，比较由测量机(WaferSight2)输出的形状数据和函数信息的容量，由测量机输出的形状数据的容量为每一片晶片为2～20Mb，相对地，函数信息的容量为每一片晶片为63kb，能够以函数化的方式将容量大幅的压缩。
此外，本发明并不局限于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，而具有与本发明的技术思想实质上相同的构成，能发挥同样作用的，都包含在本发明的技术范围。

Claims (5)

1.一种晶片形状数据化的方法，其将晶片的形状通过函数进行数据化，所述晶片形状数据化的方法的特征在于，包括：
从晶片的中心开始将圆周360度分割为既定个数的角度，并测量每个角度半径方向的各个位置的厚度形状，
通过6次以上的多项式近似来对每个所述角度进行相对于半径方向的位置的晶片厚度的函数化，
将由测量机输出的厚度形状与由所述函数输出的厚度形状进行比较，
在确定了晶片全体在既定误差以内之后，将每个所述角度的函数作为表示晶片形状的数据。
2.根据权利要求1所述的晶片形状数据化的方法，其特征在于：
所述角度在10度以下。
3.根据权利要求1或2所述的晶片形状数据化的方法，其特征在于：
所述角度为1度以下。
4.根据权利要求1~3任一项所述的晶片形状数据化的方法，其特征在于：
将由所述测量机输出的每个所述角度的厚度形状进行平均化，根据将平均化后的厚度形状进行多次多项式近似后的相关系数来决定所述函数化时的多项式的次数。
5.根据权利要求4所述的晶片形状数据化的方法，其特征在于：
以所述相关系数为0.95以上的次数的多项式进行所述函数化。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111430260B (zh) * 2020-05-15 2023-07-07 长江存储科技有限责任公司 一种晶圆检测方法及装置
CN111952208A (zh) * 2020-07-17 2020-11-17 徐州鑫晶半导体科技有限公司 侦测晶圆设定范围内平整度变化的方法
JP2024044553A (ja) * 2022-09-21 2024-04-02 株式会社Sumco ウェーハ形状のモデル化方法、およびウェーハの製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1542551A (zh) * 2003-03-10 2004-11-03 Asml荷兰有限公司 光刻投影装置中的聚焦疵点监测
US20130284924A1 (en) * 2011-01-14 2013-10-31 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus
US20140107998A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Kla-Tencor Corporation System and Method to Emulate Finite Element Model Based Prediction of In-Plane Distortions Due to Semiconductor Wafer Chucking
US20140114597A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Kla-Tencor Corporation Systems, Methods and Metrics for Wafer High Order Shape Characterization and Wafer Classification Using Wafer Dimensional Geometry Tool
JP2017112316A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社Sumco 半導体ウェーハの厚み分布測定システムおよび半導体ウェーハ研磨システム、半導体ウェーハの厚み分布測定方法および半導体ウェーハの厚み取り代分布測定方法、ならびに半導体ウェーハの研磨方法。
JP2017204609A (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 スピードファム株式会社 断面形状測定方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7136519B2 (en) * 1999-12-30 2006-11-14 Ade Corporation Specimen topography reconstruction
JP4464033B2 (ja) 2002-06-13 2010-05-19 信越半導体株式会社 半導体ウエーハの形状評価方法及び形状評価装置
JP4825569B2 (ja) * 2006-04-12 2011-11-30 株式会社東芝 測定座標設定システム及び測定座標設定方法
WO2010025334A2 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Kla-Tencor Corporation Localized substrate geometry characterization
US8630479B2 (en) * 2011-01-07 2014-01-14 Kla-Tencor Corporation Methods and systems for improved localized feature quantification in surface metrology tools
US8843875B2 (en) * 2012-05-08 2014-09-23 Kla-Tencor Corporation Measurement model optimization based on parameter variations across a wafer
US10330608B2 (en) * 2012-05-11 2019-06-25 Kla-Tencor Corporation Systems and methods for wafer surface feature detection, classification and quantification with wafer geometry metrology tools
TWI591423B (zh) 2013-06-21 2017-07-11 Hoya Corp A mask base substrate, a mask base, a transfer mask, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing the semiconductor device
JP6436664B2 (ja) 2014-07-14 2018-12-12 住友化学株式会社 基板の検査装置及び基板の検査方法
JP6635003B2 (ja) * 2016-11-02 2020-01-22 株式会社Sumco 半導体ウェーハの両面研磨方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1542551A (zh) * 2003-03-10 2004-11-03 Asml荷兰有限公司 光刻投影装置中的聚焦疵点监测
US20130284924A1 (en) * 2011-01-14 2013-10-31 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus
US20140107998A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Kla-Tencor Corporation System and Method to Emulate Finite Element Model Based Prediction of In-Plane Distortions Due to Semiconductor Wafer Chucking
US20140114597A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Kla-Tencor Corporation Systems, Methods and Metrics for Wafer High Order Shape Characterization and Wafer Classification Using Wafer Dimensional Geometry Tool
JP2017112316A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社Sumco 半導体ウェーハの厚み分布測定システムおよび半導体ウェーハ研磨システム、半導体ウェーハの厚み分布測定方法および半導体ウェーハの厚み取り代分布測定方法、ならびに半導体ウェーハの研磨方法。
JP2017204609A (ja) * 2016-05-13 2017-11-16 スピードファム株式会社 断面形状測定方法

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