利用衍射光栅的三维形状测量装置制造方法及图纸

公开一种利用衍射光栅的三维形状测量装置，其包括：分光器，其安装于光源部发生的光的行进方向，使光的一部分沿第一路径反射，且使光的一部分沿第二路径透过；图像传感器，其接收沿所述第一路径行进而被具备至少一个孔(hole)的测量对象物反射的光，并测量所述测量对象物的形状；及衍射光栅，其配置于所述光源部与所述分光器之间的光路径、所述测量对象物与所述分光器之间的光路径及所述测量对象物与所述图像传感器之间的光路径中一个以上的光路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用衍射光栅的三维形状测量装置
本专利技术涉及三维形状测量装置，更详细而言，涉及一种利用激光的三维形状测量装置。
技术介绍
最近，正在活跃地进行对超小型大容量的半导体存储器研究。因此，正开发着一种通过在一个半导体封装件中贴装多个半导体芯片的多芯片封装件而增大半导体存储器元件的存储容量的技术。为了电气连接如上所述在多个半导体芯片中形成的电路图案，形成了竖直贯通硅晶片基板的导通孔(TSV；ThroughSiliconVia)。这种导通孔应按预定规格形成，否则会引起半导体封装件的故障。因此，对于这种导通孔的深度及形状是否正常形成，存在需要检查的必要性。在原有方式下，为了检测孔的深度，正在应用着必须利用同轴光的FSI、WSI、confocal方式。但是，就confocal方式而言，由于是利用光线借助于透镜而在空间上聚集，因而当测量窄而深的孔时，存在遮挡聚焦于入口处的光线的问题。另外，原来利用单一照相机进行测量，但就这种单一照相机方式而言，光线的反射小，难以测量/检查倾斜面。另外，在利用多个照相机观察孔的侧面的情况下，不仅难以同时对焦，而且存在影像失真的问题。这是因为，针对照相机观察的角度，测量对象物(应同时测量多个平坦的晶片、孔，而不是一个)形成为不是垂直而是倾斜的状态，因此，近大远小，发生失真，成像面也倾斜，存在在整个FOV中难以同时对焦的问题。(现有技术文献)韩国授权专利第10-1407482号，(论文)Applicabilityofdiffractiongratingtoparallaximagearraygenerationinintegralimaging:Jang-IlSer、Jae-YoungJang、SungdoCha、andSeung-HoShin、DepartmentofPhysics、KangwonNationalUniversity、Chuncheon200-701、SouthKorea
技术实现思路
解决的技术问题本专利技术目的在于提供一种能够高速、准确地测量孔的深度、孔的形状(内壁)及形成有孔的测量对象物的三维形状测量装置。技术方案本专利技术一个实施例的利用衍射光栅的三维形状测量装置包括：分光器，其安装于光源部发生的光的行进方向，使光的一部分沿第一路径反射，且使光的一部分沿第二路径透过；图像传感器，其接收沿所述第一路径行进而被具备至少一个孔(hole)的测量对象物反射的光，并测量所述测量对象物的形状；及衍射光栅，其配置于所述光源部与所述分光器之间的光路径、所述测量对象物与所述分光器之间的光路径及所述测量对象物与所述图像传感器之间的光路径中一个以上的光路径。另外，就利用衍射光栅的三维形状测量装置而言，其特征可以在于，所述衍射光栅使入射到所述衍射光栅的光衍射，以便被所述图像传感器接收的光具有互不相同的视差信息。另外，就利用衍射光栅的三维形状测量装置而言，其特征可以在于，所述图像传感器包括多个图像传感器，所述多个图像传感器通过单一成像透镜接收所述具有互不相同视差信息的光，生成基于所述各个互不相同的视差信息的多个图像。另外，就利用衍射光栅的三维形状测量装置而言，其特征可以在于，所述测量对象物配置得使沿所述第一路径反射的光在形成所述孔的前面或后面反射。另外，就利用衍射光栅的三维形状测量装置而言，其特征可以在于，当所述测量对象物配置得使沿所述第一路径反射的光在所述后面反射时，所述图像传感器使在所述测量对象物的后面反射的光与在位于所述测量对象物后面内部的所述孔的底面反射光干涉并接收，从而测量所述测量对象物的形状。另外，就利用衍射光栅的三维形状测量装置而言，其特征可以在于，还包括基准镜，其配置于沿所述第二路径透过的光的行进方向，形成与所述测量对象物反射的光引起干涉的基准光；所述图像传感器利用因所述测量对象物反射的光与所述基准光的重叠而导致的干涉信号，测量所述测量对象物的形状。另外，就利用衍射光栅的三维形状测量装置而言，其特征可以在于，所述衍射光栅具有透镜阵列(lensarray)、立体光栅(lenticular)、棱镜阵列(prismarray)、线栅(wiregrid)、凸凹、直角三角形阵列、等腰三角形阵列中至少一种形态。另外，其特征可以在于，利用所述衍射光栅的三维形状测量装置以基板的导通孔为测量对象物，测量三维形状。专利技术效果如果利用本专利技术一个实施例的利用衍射光栅的三维形状测量装置，则可以获得在孔的竖直面等单一的观察角度下无法测量的盲区的影像并进行测量及检查，能够减小因振动导致的测量误差，提高检查速度。具有的优点是，所述利用衍射光栅的三维形状测量装置通过使用衍射光栅，能够不发生三维测量对象物的影像失真及焦点问题，而利用一台照相机获得多视点的影像。因此，所述利用衍射光栅的三维形状测量装置适合于测量孔的入口为数μm至数百μm、深宽比(aspectratio，相对于孔口径的深度)达到1:10左右的极薄且深的导通孔(例如throughsiliconvia)。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的利用衍射光栅的三维形状测量装置的概念图。图2是用于说明根据本专利技术一个实施例的三维形状测量装置的衍射光栅的功能的概念图。图3是用于说明具有不同视差信息的光入射到测量对象物的形态的概念图。图4显示了针对包含12(4x3)个孔的测量对象物的一部分而利用互不相同视差生成的9个影像。图5是用于说明图像传感器只利用测量对象物反射的光的情形的概念图。具体实施方式本说明书中使用的术语只用于说明特定的实施例，并非要限定本专利技术之意。只要在文理上未明确表示不同，单数的表现也包括复数的表现。在本说明书中，“包括”或“具有”等术语应理解为是要指定实施的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或他们组合的存在，并非预先排除一个或其以上的不同特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或他们的组合的存在或附加可能性。只要未不同地定义，包括技术性或科学性术语在内，在此使用的所有术语是与本专利技术所属
的普通技术人员一般理解的意义相同的意义。与一般使用的字典中定义的内容相同的术语，应解释为与相关技术的文理上具有的意义一致的意义，只要在本说明书中未明确地定义，不得解释为理想性地，过于形式上的意义。附图中提示的相同的附图标记代表相同的构件。不过，在说明实施形态方面，当判断认为对相关公知功能或构成的具体说明可能不必要地混淆本专利技术要旨时，省略对其的详细说明。另外，为了说明，附图中各构成要素的大小可以夸张，并非意味着实际应用的大小。在本说明书中，即使是互不相同的实施例，针对相同、类似的构成，赋予相同、类似的附图标记，其说明用最初说明替代。只要在文理上未明确表示不同，本说明书中使用的单数的表现包括复数的表现。只要在文理上未明确表示不同，本说明书中使用的单数的表现包括复数的表现。另外，在以下说明中使用的关于构成要素的词尾“模块”及“部”，是仅考虑说明书撰写上的便利而赋予或混用的，并非其本身具有相互区别的意义或作用。在说明本专利技术方面，第一、第二等术语虽然可以用于说明多样的构成要素，但所述构成要素不被所述术语限定。所述术语仅用于将一个构成要素区别于其他构成要素之目的。例如，在不超出本专利技术的权利范围的前提下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以命名为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用衍射光栅的三维形状测量装置，其中，包括：分光器，其安装于光源部发生的光的行进方向，使光的一部分沿第一路径反射，且使光的一部分沿第二路径透过；图像传感器，其接收沿所述第一路径行进而被具备至少一个孔的测量对象物反射的光，并测量所述测量对象物的形状；及衍射光栅，其配置于所述光源部与所述分光器之间的光路径、所述测量对象物与所述分光器之间的光路径及所述测量对象物与所述图像传感器之间的光路径中一个以上的光路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.13 KR 10-2014-01578051.一种利用衍射光栅的三维形状测量装置，其中，包括：分光器，其安装于光源部发生的光的行进方向，使光的一部分沿第一路径反射，且使光的一部分沿第二路径透过；图像传感器，其接收沿所述第一路径行进而被具备至少一个孔的测量对象物反射的光，并测量所述测量对象物的形状；及衍射光栅，其配置于所述光源部与所述分光器之间的光路径、所述测量对象物与所述分光器之间的光路径及所述测量对象物与所述图像传感器之间的光路径中一个以上的光路径。2.根据权利要求1所述的利用衍射光栅的三维形状测量装置，其中，所述衍射光栅使入射到所述衍射光栅的光衍射，以便被所述图像传感器接收的光具有互不相同的视差信息。3.根据权利要求2所述的利用衍射光栅的三维形状测量装置，其中，所述图像传感器包括多个图像传感器，所述多个图像传感器通过单一成像透镜接收所述具有互不相同视差信息的光，生成基于所述各个互不相同的视差信息的多个图像。4.根据权利要求1所述的利用衍射光栅的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐长一，
申请(专利权)人：株式会社高永科技，
类型：发明
国别省市：韩国,KR