[發明專利]利用衍射光柵的三維形狀測量裝置

有效

• 申請號: 201580059588.0
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN107076548B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 徐長一
• 申請（專利權）人: 株式會社高迎科技
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

公開一種利用衍射光柵的三維形狀測量裝置，其包括：分光器，其安裝于光源部發生的光的行進方向，使光的一部分沿第一路徑反射，且使光的一部分沿第二路徑透過；圖像傳感器，其接收沿所述第一路徑行進而被具備至少一個孔(hole)的測量對象物反射的光，并測量所述測量對象物的形狀；及衍射光柵，其配置于所述光源部與所述分光器之間的光路徑、所述測量對象物與所述分光器之間的光路徑及所述測量對象物與所述圖像傳感器之間的光路徑中一個以上的光路徑。

技術領域

本發明涉及三維形狀測量裝置，更詳細而言，涉及一種利用激光的三維形狀測量裝置。

背景技術

最近，正在活躍地進行對超小型大容量的半導體存儲器研究。因此，正開發著一種通過在一個半導體封裝件中貼裝多個半導體芯片的多芯片封裝件而增大半導體存儲器元件的存儲容量的技術。

為了電氣連接如上所述在多個半導體芯片中形成的電路圖案，形成了豎直貫通硅晶片基板的導通孔(TSV；Through Silicon Via)。這種導通孔應按預定規格形成，否則會引起半導體封裝件的故障。因此，對于這種導通孔的深度及形狀是否正常形成，存在需要檢查的必要性。

在原有方式下，為了檢測孔的深度，正在應用著必須利用同軸光的FSI、WSI、confocal方式。但是，就confocal方式而言，由于是利用光線借助于透鏡而在空間上聚集，因而當測量窄而深的孔時，存在遮擋聚焦于入口處的光線的問題。

另外，原來利用單一照相機進行測量，但就這種單一照相機方式而言，光線的反射小，難以測量/檢查傾斜面。另外，在利用多個照相機觀察孔的側面的情況下，不僅難以同時對焦，而且存在影像失真的問題。這是因為，針對照相機觀察的角度，測量對象物(應同時測量多個平坦的晶片、孔，而不是一個)形成為不是垂直而是傾斜的狀態，因此，近大遠小，發生失真，成像面也傾斜，存在在整個FOV中難以同時對焦的問題。

(現有技術文獻)韓國授權專利第10-1407482號，(論文)Applicability ofdiffraction grating to parallax image array generation in integral imaging:Jang-Il Ser、Jae-Young Jang、Sungdo Cha、and Seung-Ho Shin、Department ofPhysics、Kangwon National University、Chuncheon 200-701、South Korea

發明內容

解決的技術問題

本發明目的在于提供一種能夠高速、準確地測量孔的深度、孔的形狀(內壁)及形成有孔的測量對象物的三維形狀測量裝置。

技術方案

本發明一個實施例的利用衍射光柵的三維形狀測量裝置包括：分光器，其安裝于光源部發生的光的行進方向，使光的一部分沿第一路徑反射，且使光的一部分沿第二路徑透過；圖像傳感器，其接收沿所述第一路徑行進而被具備至少一個孔(hole)的測量對象物反射的光，并測量所述測量對象物的形狀；及衍射光柵，其配置于所述光源部與所述分光器之間的光路徑、所述測量對象物與所述分光器之間的光路徑及所述測量對象物與所述圖像傳感器之間的光路徑中一個以上的光路徑。

另外，就利用衍射光柵的三維形狀測量裝置而言，其特征可以在于，所述衍射光柵使入射到所述衍射光柵的光衍射，以便被所述圖像傳感器接收的光具有互不相同的視差信息。

另外，就利用衍射光柵的三維形狀測量裝置而言，其特征可以在于，所述圖像傳感器包括多個圖像傳感器，所述多個圖像傳感器通過單一成像透鏡接收所述具有互不相同視差信息的光，生成基于所述各個互不相同的視差信息的多個圖像。