[发明专利]利用衍射光栅的三维形状测量装置

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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；Through Silicon Via)。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)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

发明内容

解决的技术问题

本发明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

本发明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。