DE102005031216A1 - Electronic component surface shape recording procedure uses white light interferometer with in pixel processing using incoherent demodulation - Google Patents

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Michael Dipl.-Ing. Schaulin
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Abstract

Electronic component surface shape recording procedure uses a white light interferometer (15) to create intensity modulation by movement of component (11) and a reference mirror (9), creates the position or speed linked envelope using analogue signal processing with incoherent demodulation for each pixel, determines the in pixel (19) maximum position, stores and reads this using classical camera techniques. Independent claims are included for equipment using the procedure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur schnellen Erfassung der Oberflächengestalt von Objekten, insbesondere von elektronischen Bauelementen während des Montageprozesses, unter Verwendung eines Weißlicht-Interferometers und eines Bildsensors als Detektor.The The invention relates to a method and an arrangement for fast Capturing the surface shape of objects, in particular of electronic components during the Assembly process, using a white light interferometer and an image sensor as a detector.

Die wachsende Leistungsfähigkeit und Integrationsdichte in der Halbleitertechnik hat seitens der Aufbau- und Verbindungstechnik eine Miniaturisierung mit immer kleiner werdenden Rasterabständen und Anschlussabmessungen zur Folge. Immer engere Toleranzen bezüglich der Maßhaltigkeit wie Verwindung, Verwölbung und Koplanarität, werden gefordert. Dies wirkt sich vor allem auf die Herstellung und Montage der modernsten Bauteile, den so genannten „Advanced Packages" aus. Advanced Packages sind Präzisionsbauteile zur elektrischen, optischen und mechanischen Kopplung hoch integrierter Halbleiter, Mikrosysteme und Nanostrukturen an die Umgebung. Wird ein einziger Anschluss fehlerhaft montiert, muss die Baugruppe, auf der meist mehrere Advanced Packages montiert sind, einem aufwändigen Reparaturprozess unterzogen oder gar aussortiert werden.The growing efficiency and integration density in semiconductor technology has and connection technology a miniaturization with ever smaller Grid spacing and Connection dimensions result. Ever tighter tolerances regarding the dimensional stability like twisting, warping and coplanarity, will be supported. This mainly affects the manufacture and Assembly of the most modern components, the so-called "Advanced Packages "Advanced Packages are precision components for the electrical, optical and mechanical coupling of highly integrated semiconductors, Microsystems and nanostructures to the environment. Will be a single Connection mounted incorrectly, the assembly, on the most part Several Advanced Packages are mounted, a complex repair process be subjected or even sorted out.

Bei der Montage von Bauteilen in der Elektronikproduktion spielen Formtoleranzen eine entscheidende Rolle. Um robuste Fertigungsprozesse zu erzielen und eine zuverlässige Kon taktierung der Anschlüsse zu gewährleisten ist eine aktive Regelung durch echtzeitfähige Vermessung und Bewertung der Fügepartner während des Montageprozesses notwendig. Geometrische Abweichungen können so innerhalb gewisser Grenzen aktiv ausgeglichen werden. Zur exakten Positionierung oberflächen-montierbarer Bauteile auf einem Verdrahtungsträger ist heute eine laterale Positionsbestimmung des vom Handhabungsautomaten gegriffenen Bauteils zum Träger üblich.at the assembly of components in electronics production play mold tolerances a crucial role. To achieve robust manufacturing processes and a reliable one Contacting the connections to ensure is an active control by real-time measurement and evaluation the joining partner while necessary for the assembly process. Geometric deviations can do so be actively compensated within certain limits. To the exact one Positioning surface mountable Components on a wiring carrier today is a lateral Position determination of the gripped by the automatic handling device usual for the carrier.

Neben der präzisen lateralen Positionsbestimmung, erfordert die Montage modernster Bauteile zusätzlich die Möglichkeit einer vertikalen Vermessung (Messung des Höhenprofils) zur Regelung der Positionierung und Beurteilung der Maßhaltigkeit.Next the precise one lateral positioning, requires the installation of the most modern Additional components the possibility a vertical measurement (measurement of the height profile) to control the positioning and assessment of dimensional stability.

Der gegenwärtige Stand der Technik ermöglicht den Einsatz optischer 3D-Messverfahren (Verfahren unter der Verwendung von Licht) für die Formerfassung. Im Vergleich zu Durchstrahlungsverfahren mit Röntgenstrahlung sind diese Verfahren weniger kostenintensiv. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden zahlreiche neue Messverfahren erforscht. Es gibt mehr als dreißig verschiedene optische Sensortypen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Durch die Fortschritte bei der Entwicklung digitaler Kameratechnik sowie durch den Einsatz moderner Lasersysteme eignen sich optische, flächige Messverfahren zunehmend zur 3D-Vermessung technischer Oberflächen, u.a. auch für Messungen unter industriellen, bzw. „rauen" Umgebungsbedingungen (A. Koch, „Optomechatronische Messsysteme", Scriptum Lehrstuhl für Messsystem- und Sensortechnik, Technische Universität München, 2003). Die Weißlicht-interferometrie kann als eindimensional oder zweidimensional abtastende, optische 3D-Methode realisiert werden.Of the current State of the art allows the use of optical 3D measuring methods (method under the use from light) for the shape detection. Compared to radiographic methods with X-rays These methods are less expensive. In the last two For decades, many new measurement techniques have been explored. There is more than thirty different optical sensor types with different properties. Through the advances in the development of digital camera technology as well as the use of modern laser systems make optical, area Measuring method increasingly for the 3D measurement of technical surfaces, i.a. also for Measurements under industrial or "harsh" environmental conditions (A. Koch, "Optomechatronic Measuring Systems ", Scriptum Chair for Measuring System and Sensor Technology, Technische Universität München, 2003). The white light interferometry can be as one-dimensional or two-dimensional scanning, optical 3D method can be realized.

Weißlicht-Interferometer gibt es in verschiedenen Ausführungen. Während lange Zeit nur Mikroskopsysteme erhältlich waren, werden seit neuestem auch telezentrische Systeme mit größeren Messfeldern angeboten. Die beiden Varianten unter scheiden sich in der lateralen Auflösung, der Messfeldgröße und dem vertikalen Verfahrweg. Während Interferometer mit mikroskopischem Aufbau eine laterale Auflösung von 1 μm und kleiner erreichen, weisen sie einen vertikalen Messbereich von nur einigen Millimetern oder weniger auf. Dazu kommt die recht kleine Messfeldgröße im Millimeter-Bereich. Zur Erfassung größerer Objekte müssen deshalb Einzelmessungen aneinander gereiht (gestitcht) werden. Bei Interferometern mit telezentrischem Aufbau werden typische laterale Auflösungen zwischen 10 μm und 50 μm und Messfeldgrößen im Zentimeterbereich erreicht. Der vertikale Verfahrweg beträgt mehrere Zentimeter.White light interferometer are available in different versions. While For a long time, only microscope systems were available telecentric systems with larger measuring fields offered. The two variants differ in the lateral Resolution, the measuring field size and the vertical travel path. While Interferometer with microscopic structure a lateral resolution of 1 μm and smaller, they have a vertical measuring range of only a few millimeters or less. In addition there is the rather small measuring field size in the millimeter range. For capturing larger objects have to therefore individual measurements are lined up (gestichcht). at Interferometers with telecentric structure become typical lateral resolutions between 10 μm and 50 μm and measuring field sizes in the centimeter range reached. The vertical travel is several centimeters.

Gemeinsam ist beiden Aufbauten die sehr hohe vertikale Auflösung. Bedingt durch die kurze Interferenzlänge der Lichtquelle sind Auflösungen von einigen Nanometern bei Weißlicht-Interferometern typisch (J. Klattenhoff, „Weißlicht-Interferometrie", Leitfaden zu Grundlagen und Anwendungen der optischen 3-D-Messtechnik, Erlangen 2003, S. 15–16, Fraunhofer-Allianz Vision, Erlangen).Together Both bodies have a very high vertical resolution. conditioned through the short interference length the light source are resolutions typical of a few nanometers for white light interferometers (J. Klattenhoff, "White Light Interferometry", Guide to Basics and Applications of 3-D Optical Measurement, Erlangen 2003, p. 15-16, Fraunhofer Alliance Vision, Erlangen).

Das in 1 (Stand der Technik) dargestellte Weißlicht-Interferometer ist ein interferometrisch messendes Verfahren nach dem Prinzip des Michelson-Interferometers. Anders als bei phasenmessender Interferometrie wird hier der Interferenzkontrast ausgewertet. Messverfahren, die nach diesem Prinzip arbeiten, sind unter Namen „Kohärenzradar", „Kohärenzmikroskopie" oder „Korrelations-Mikroskopie" bekannt.This in 1 (Prior art) illustrated white light interferometer is an interferometric measuring method according to the principle of the Michelson interferometer. Unlike phase-measuring interferometry, the interference contrast is evaluated here. Measuring methods which operate on this principle are known by the names "coherence radar", "coherence microscopy" or "correlation microscopy".

Das Weißlicht-Interferometer besteht aus einem Messarm 1 und einem Referenzarm 2. Der an sich erforderliche Spiegel im Messarm ist durch das Objekt selbst ersetzt. Am Strahlteiler 3 teilt sich der von einer Lichtquelle 4 kommende Lichtstrahl in einen Referenz- und einen Messstrahl auf. Der Referenzstrahl wird an einem Referenzobjekt, z.B. einem Spiegel 5, in den Strahlteiler 3 zurückgeworfen und durchläuft somit eine definierte Strecke. Der Messstrahl wird am Objekt 6 gestreut. Ein Teil des Lichtes wird in den Messarm zurück geworfen und am Strahlteiler 3 mit dem Referenzstrahl zusammen geführt. Im Detektorbereich 7 überlagern sich dann beide Teilstrahlen.The white light interferometer consists of a measuring arm 1 and a reference arm 2 , The required mirror in the measuring arm is replaced by the object itself. At the beam splitter 3 shares that of a light source 4 incoming light beam in a reference and a measuring beam. The reference beam is at a reference object, eg a mirror 5 , in the beam splitter 3 thrown back and thus goes through a defined route. The measurement ray is on the object 6 scattered. Part of the light is thrown back into the measuring arm and at the beam splitter 3 merged with the reference beam. In the detector area 7 then overlap both partial beams.

Ist die Wegdifferenz zwischen Referenz- und Messstrahl kleiner als die Kohärenzlänge der Lichtquelle, können Interferenzerscheinungen beobachtet werden. Um diese Wegdifferenz möglichst klein zu halten, wird Strahlung mit möglichst kurzer Kohärenzlänge und somit relativ großer spektraler Breite, also Weißlicht, verwendet. Bewegt man den Referenzspiegel 5 oder das Objekt 6 in z-Richtung, so kann am Detektor eine Interferenzerscheinung in Form einer Intensitätsmodulation (Formel 1) als zeitliche Funktion f(t) bzw. f(z) beobachtet werden, deren Maximum genau an der Stelle gleicher optischer Wege von Referenz- und Messstrahl liegt.If the path difference between reference and measuring beam is smaller than the coherence length of the light source, interference phenomena can be observed. In order to keep this path difference as small as possible, radiation with the shortest possible coherence length and thus relatively large spectral width, ie white light, is used. If you move the reference mirror 5 or the object 6 in the z direction, an interference phenomenon in the form of an intensity modulation (formula 1) as a temporal function f (t) or f (z) can be observed at the detector whose maximum lies exactly at the point of the same optical paths of reference and measuring beam ,

Trägt man die Intensitätsmodulation in Abhängigkeit vom Ort der Referenz bzw. des Objektes auf, erhält man ein so genanntes Korrelogramm oder eine Sichtbarkeitskurve. Die Höheninformation des Objektes ist im Korrelogramm enthalten. Bestimmt man den Ort der maximalen Modulationstiefe, erhält man die gewünschte Höhen- bzw. Distanzinformation.Do you wear the intensity modulation dependent on from the location of the reference or the object, one obtains a so-called correlogram or a visibility curve. The height information of the object is included in the correlogram. If you determine the location of the maximum Modulation depth, you get the desired height or distance information.

Die maximale Modulationstiefe des Korrelogramms kann mit verschiedenen Auswertalgorithmen bestimmt werden, Eine einfache und echtzeitfähige Methode ist die Hüllkurvenmodulation. Durch Gleichrichten des Korrelogramms nach der Methode der inkohärenten Demodulation oder Hüllkurvenmodulation kann zunächst die Hüllkurve des Korrelogramms bestimmt und dann deren Maximum ausgewertet werden.The maximum modulation depth of the correlogram can vary with different Evaluation algorithms are determined, a simple and real-time method is the envelope modulation. By rectifying the correlogram according to the method of incoherent demodulation or envelope modulation can first the envelope of the correlogram and then evaluated their maximum.

Um mit einem Hub des Referenzspiegels bzw. des Objektes mehrere Messpunkte oder sogar die gesamte Objektoberfläche zu vermessen, werden viele Detektoren nebeneinander angeordnet. Die Oberfläche wird lateral in Bildbereiche eingeteilt, die beim Hub separat, aber simultan vermessen und ausgewertet werden. Hierzu werden flächige Bildsensoren z.B. CCD-Kameras verwendet. Die Kamera nimmt während eines Hubes eine Bildfolge auf (man spricht auch von Bildstapel). Weil mit dieser Technik nur zu diskreten Zeitpunkten Bilder aufgenommen werden können, wird auch der Ort diskret abgetastet. Zum Bestimmen des Interferenzkontrastes im Korrelogramm ist ein vollständiges Abtasten des Trägersignales notwendig. Da die Periodenlänge im Korrelogramm λ/2 beträgt, za ≤ λ/4 (1)müssen gemäß dem Abtasttheorem die Messwerte in einem max. Abstand von za erfasst werden (1). Bei ż ≤ za·fa (2)vorgegebener Bildrate fa der Kamera ist die Geschwindigkeit ż des Referenzspiegels nach (2) begrenzt. Wird als Detektor Beispielsweise eine CCD-Kamera verwendet, die nach der Fernsehnorm mit 25Hz/Vollbild abtastet, ergibt sich eine maximale Geschwindigkeit von etwa 5 μm/s.In order to measure several measuring points or even the entire object surface with one stroke of the reference mirror or of the object, many detectors are arranged next to one another. The surface is laterally subdivided into image areas, which are measured and evaluated separately during the stroke, but simultaneously. For this purpose, planar image sensors such as CCD cameras are used. The camera captures a sequence of images during a stroke (this is also known as image stacks). Because pictures can only be taken with this technique at discrete times, the location is also scanned discretely. To determine the interference contrast in the correlogram, a complete scanning of the carrier signal is necessary. Since the period length in the correlogram is λ / 2, z a ≤ λ / 4 (1) must according to the sampling theorem the measured values in a max. Distance from z a be detected (1). at ż ≤ z a · f a (2) given frame rate f a of the camera, the speed ż of the reference mirror according to (2) is limited. If, for example, a CCD camera is used as the detector, which scans according to the television standard at 25 Hz / frame, the maximum speed is about 5 μm / s.

Mit der herkömmlichen Technik ist nur ein sehr langsames Aufzeichnen des Korrelogramms durch präzises Positionieren im Nanometerbereich oder ein quasistatisches Verfahren der Referenz möglich. Zur schnellen aber flächigen Aufzeichnung des Korrelogramms sind verschiedene Lösungsansätze bekannt:

  • – Aufzeichnen mit der hohen Abtastfrequenz einer Hochgeschwindigkeitskamera,
  • – Synchrone Unterabtastung (Sub-Nyquist Korrelogramm),
  • – Synchrone Modulation der Lichtquelle bzw. der Kamera,
  • – Korelogrammaufzeichnung mit nicht linearer Signalaufnahme und Mittelwertbildung.
With the conventional technique, only a very slow recording of the correlogram by precise positioning in the nanometer range or a quasi-static method of reference is possible. For quick but extensive recording of the correlogram various approaches are known:
  • Recording at the high sampling frequency of a high-speed camera,
  • Synchronous sub-sampling (Sub-Nyquist Correlogram),
  • - Synchronous modulation of the light source or the camera,
  • - Korelogram recording with non-linear signal acquisition and averaging.

Bei der vollständigen Abtastung des Korrelogrammes mit einer Hochgeschwindigkeitskamera müssen enorme Datenmengen in kürzester Zeit zwischengespeichert bzw. ausgewertet werden. Selbst hohe Bildraten begrenzen die Abtastgeschwindigkeit erheblich. Mit wachsender lateraler Auflösung der Kamera sinken die möglichen Abtastfrequenzen drastisch ab. Wegen der stark verkürzten Integrationszeit zum Sammeln von Photonen müssen hohe Lichtintensitäten im Detektorbereich vorhanden sein. Die flächige Ausleuchtung des gesamten Gesichtsfeldes mit hoher Lichtintensität ist durch die einzustellenden Aperturen, insbesondere zur Auflösung von Speckles, begrenzt.at the complete Scanning the correlogram with a high-speed camera must be enormous Data volumes in the shortest possible time Cached or evaluated time. Even high frame rates limit the scanning speed significantly. With growing lateral resolution the camera sinks the possible Sampling frequencies drastically. Because of the greatly reduced integration time to collect photons high light intensities be present in the detector area. The flat illumination of the whole Field of view with high light intensity is to be adjusted by the Apertures, in particular for resolution of speckles, limited.

Durch definierte synchrone Unterabtastung kann ebenfalls das Maximum der Modulationstiefe ermittelt werden. Dieses Verfahren erlaubt eine wesentlich verringerte Abtastrate. Dadurch kann das Objekt schneller kontinuierlich verfahren werden. Die Methode ist jedoch sehr empfindlich gegen kleinste Phasenverschiebungen der Abtastung bezüglich der Interferenzmodulation und somit sehr störanfällig für nicht synchrones Verfahren der Referenz. Eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens findet sich in P. de Groot, L. Deck, „Three-dimensional imaging by sub-Nyquist sampling of the white-light interferograms", Optics Letters/Vol. 18 No. 17, 01.09.1993.By defined synchronous subsampling can also be the maximum of Modulation depth are determined. This procedure allows a significantly reduced sampling rate. This can make the object faster be moved continuously. The method is very sensitive against smallest phase shifts of the sample with respect to the interference modulation and thus very prone to failure synchronous method of reference. A detailed description of the procedure is found in P. de Groot, L. Deck, "Three-dimensional imaging by sub-Nyquist sampling of the white-light interferograms ", Optics Letters / Vol. No. 18 17, 01.09.1993.

Durch synchrone Modulation der Lichtquelle zur Intensitätsmodulation des Korrelogramms kann zusammen mit Bildsensoren, die ein Tiefpassverhalten aufweisen, unmittelbar die Einhüllende der Interferenzmodulation gewonnen werden, aus der leicht das Maximum der Modulationstiefe bestimmt werden kann. Mit diesem Verfahren kann die Abtastrate wesentlich verringert werden und das Objekt schneller kontinuierlich verfahren werden. Alternativ kann auch die auf den Detektor einfallende Lichtintensität oder die Empfindlichkeit des Detektors moduliert werden. Dieses Verfahren ist wie das Verfahren mit synchroner Unterabtastung empfindlich gegen Phasenverschiebungen zwischen Licht- und Interferenzmodulation.By synchronous modulation of the light source for intensity modulation of the correlogram can be obtained together with image sensors having a low-pass behavior, directly the envelope of the interference modulation, from which the maximum of the modulation depth can be easily determined can. With this method, the sampling rate can be significantly reduced and the object can be moved faster faster. Alternatively, the incident on the detector light intensity or the sensitivity of the detector can be modulated. This method, like the synchronous subsampling method, is sensitive to phase shifts between light and interference modulation.

Eine genaue Abstimmung der modulierten Lichtquelle mit der Verschiebeeinheit ist somit erforderlich. Eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens findet sich in der DE 19 528 513 A1 .Accurate tuning of the modulated light source with the displacement unit is thus required. A detailed description of the method can be found in the DE 19 528 513 A1 ,

Erstreckt sich die Integrationszeit bei der Korrelogrammaufnahme mit einer Kamera über mehr als eine halbe Periode der Trägerfrequenz, verschwindet das aufmodulierte Kohärenzsignal wegen dem integralen Verhalten der Kamera. Durch nicht lineare Aufnahme der Intensitätsmodulation mit entsprechenden Detektorelementen (z.B. mit logarithmischer Empfindlichkeit) ergibt sich ein von der Grundintensität abweichender Mittelwert. Die Abtastfrequenz wird nun nicht mehr durch den Träger, sondern durch die Einhüllende bestimmt. Eine Beschreibung des Verfahrens findet sich in (T. Seifert, „Schnelle Signalvorverarbeitung in der Weißlichtinterferometrie durch nichtlineare Signalaufnahme" DgaO-Proceedings 2004).extends the integration time in the correlation recording with a Camera over more than half a period of the carrier frequency, that disappears modulated coherence signal because of the integral behavior of the camera. By non-linear recording the intensity modulation with corresponding detector elements (e.g., logarithmic sensitivity) this results in a mean value deviating from the basic intensity. The sampling frequency will no longer be determined by the carrier, but through the envelope certainly. A description of the method can be found in (T. Seifert, "Schnelle Signal preprocessing in white light interferometry nonlinear signal recording "DgaO-Proceedings 2004).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Anordnung zur schnellen Erfassung der Oberflächengestalt elektronischer Bauelemente mit In-Situ-Messungen zu schaffen, mit welcher die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.Of the Invention is based on the object, a method and an arrangement for rapid detection of the surface shape of electronic components with in-situ measurements, with which the disadvantages of Prior art can be avoided.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und des unabhängigen Anordnungsanspruch 11 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den jeweils zugehörigen Unteransprüchen hervor.The The object underlying the invention is characterized by the characterizing Features of method claim 1 and independent claim 11 solved. Further embodiments of the invention will become apparent from the respective dependent claims.

Kern der Erfindung ist, dass entgegen der üblichen Anwendung von Bildsensoren, bei denen einzelne Intensitätswerte wiedergegeben werden, entsprechend der Erfindung in jedem Pixel eine separate Auswertung des Interferenzkontrastes selbst ausgeführt wird. Durch eine analoge Signalvorverarbeitung kann auf eine diskrete Abtastung verzichtet werden. Durch den Vergleich mit einem Referenzsignal zur Wegcodierung (Entfernungscodierung) kann in jedem Pixel die Distanz zum Objekt gespeichert werden.core the invention is that contrary to the usual application of image sensors, where individual intensity values reproduced according to the invention in each pixel a separate evaluation of the interference contrast itself is performed. Through an analog signal preprocessing can be on a discrete Scanning be waived. By comparison with a reference signal for path coding (distance coding) can in each pixel the Distance to the object to be saved.

Durch die Art der Informationsverarbeitung ergibt sich ein Bildsensor mit völlig neuen Eigenschaften. Die Struktur jedes einzelnen Pixels ermöglicht eine sehr schnelle Auswertung der Intensitätsmodulationen. Der Bildsensor ermöglicht bei flächiger (lateral ausgedehnter Abtastung) eine direkte Auswertung der Korrelogramme und somit eine sehr schnelle Erfassung der Oberflächengestalt des Objektes, beispielsweise der Oberfläche eines Halbleiterbauelementes.By the type of information processing results in an image sensor with completely new properties. The structure of each pixel allows one very fast evaluation of the intensity modulations. The image sensor allows at areal (laterally extended scan) a direct evaluation of the correlograms and thus a very fast detection of the surface shape of the object, for example the surface of a semiconductor component.

Der Referenzspiegel bzw. das Objekt kann mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten im mehrstelligen mm/s-Bereich bewegt werden, während mit der herkömmlichen Technik nur Geschwindigkeiten von Bruchteilen von Millimetern pro Sekunde erreicht werden können. Da auf die Zwischenspeicherung eines Bildstapels verzichtet werden kann, wird eine enorme Verringerung der aufzuzeichnenden Daten erreicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras handelt es sich beim Wert das Pixels nicht um die Lichtintensität, sondern um die Distanzinformation zum zugehörigen Objektpunkt. Das „Bild" des Sensors ist somit schon die Höhenkarte der Objektoberfläche selbst. Eine genaue Synchronisierung zur Interferenzmodulation kann entfallen. Das neue Verfahren ist somit robust gegenüber Phasenverschiebungen, worauf andere Verfahren sehr empfindlich reagieren.Of the Reference mirror or the object can be at much higher speeds be moved in the multi-digit mm / s range while using the conventional Technique only speeds of fractions of millimeters per Second can be achieved. Since the caching of a picture stack is omitted can, a huge reduction of the data to be recorded is achieved. Unlike traditional ones Cameras are the value of the pixel not the light intensity, but around the distance information to the associated object point. The "picture" of the sensor is thus already the height map the object surface itself. An exact synchronization to the interference modulation can omitted. The new method is thus robust to phase shifts, whereupon other methods are very sensitive.

Nachfolgend soll die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:following the invention is intended to exemplary embodiments be explained in more detail. In the associated Drawings show:

1: Prinzipdarstellung eines Weißlicht-Interferometers (Stand der Technik); 1 : Schematic representation of a white light interferometer (prior art);

2: eine schematische Darstellung einer Anordnung zur schnellen Auswertung von Interferenzmodulationen in einem Bildsensor; 2 a schematic representation of an arrangement for the rapid evaluation of interference modulations in an image sensor;

3: einen Vergleich der Signalverarbeitungsstruktur zwischen

  • a) klassischer Methode und
  • b) im Bildsensor integrierte Korrelogrammauswertung;
3 : a comparison of the signal processing structure between
  • a) classical method and
  • b) Correlogram evaluation integrated in the image sensor;

4: eine Einbindung des Sensors in ein Weißlicht-Interferometer; 4 : an integration of the sensor in a white light interferometer;

5: ein Beispiel einer pixelinternen Signalvorverarbeitung zur Gewinnung der Kohärenzinformation Sk(t) in Form einer Hüllkurve; 5 : an example of pixel-internal signal preprocessing for obtaining the coherence information S k (t) in the form of an envelope;

6: das Auswerten der Korrelogrammhüllkurve mit einfacher Schwellwertoperation; 6 : Evaluating the Correlogram Envelope with Simple Threshold Operation;

7: eine Signalauswertung mit einfacher Schwellwertoperation; 7 : a signal evaluation with simple thresholding operation;

8: die Aufbereitung des Kohärenzsignals für die Auswertung mit Schwellwerthysterese; 8th : the processing of the coherence signal for the evaluation with threshold hysteresis;

9: die Auswertung mit Schwellwerthysterese unter Verwendung des Geschwindigkeitssignals; und 9 : the evaluation with threshold hysteresis using the speed signal; and

10: die Signalauswertung mit Schwellwerthysterese unter Verwendung eines Wegsignals. 10 : the signal evaluation with threshold hysteresis using a path signal.

Die in 2 dargestellte Anordnung, die ähnlich wie die in 1 dargestellte Anordnung arbeitet), besteht aus einem Referenzarm 8 mit zugehörigem Referenzspiegel 9 und einem Messarm 10, an dem das Messobjekt 11 angeordnet ist, sowie einem im Schnittpunkt von Referenzarm 8 und Messarm 10 angeordneten Strahlteiler 12. Gegenüber dem Referenzspiegel 9 befindet sich ein Detektor 13, z.B. ein CMOS-Bildsensor, mit zugehöriger Optik 14, sowie ein Michelson-Interferometer 15. Weiterhin ist gegenüber dem Objekt 11 eine Weißlichtquelle 16 angeordnet.In the 2 illustrated arrangement similar to those in 1 shown arrangement works), consists of a reference arm 8th with associated reference mirror 9 and a measuring arm 10 at which the measurement object 11 is arranged, as well as one at the intersection of reference arm 8th and measuring arm 10 arranged beam splitter 12 , Opposite the reference mirror 9 there is a detector 13 , eg a CMOS image sensor, with associated optics 14 , as well as a Michelson interferometer 15 , Furthermore, opposite the object 11 a white light source 16 arranged.

Zur Wegemessung des Referenzspiegels 9 ist dieser auf einem Manipulator 17 mit zugehörigem Inkrementalmaßstab 18 montiert. Anstelle der Wegemessung mit Inkrementalmaßstab 18 kann auch eine Triangulationsmessung mit einer Triangulationsmesseinrichtung 22, z.B. einem PSD-Element, interferometrisch, kapazitv, oder auch auf anderem geeignetem Wege realisiert werden.For path measurement of the reference mirror 9 is this on a manipulator 17 with associated incremental scale 18 assembled. Instead of path measurement with incremental scale 18 can also do a triangulation measurement with a triangulation measuring device 22 , For example, a PSD element, interferometric, capacitive, or be implemented in other suitable ways.

Um die an sich geforderten hohen Abtastraten zu vermeiden, wird auf eine diskrete Abtastung des auf dem Detektor 13 abgebildeten Bildes verzichtet. Jedes einzelne Pixel des Detektors 13 wertet deshalb die eingehenden Interferenzmodulationen selbst aus. Das Interferenszignal wird vom Bildsensor erfasst und in jedem Pixel analog vorverarbeitet, so dass die jeweilige Hüllkurve vorliegt. Der Zeitpunkt an dem die max. Modulationstiefe und somit der max. Interferenzkontrast beobachtet wird, kann beispielsweise durch eine Differenzen- und Schwellwertoperation mrkiert werden. Auf diese Weise wird von jedem Pixel 19 individuell ein Korrelationssignal zur Markierung des Maximums generiert. Der Wert eines Pixels 19 wird vom Korrelationssignal und einem Wegsignal bestimmt und in einem Speicherelement des Pixels 19 abgelegt. Das Wegsignal ist allen Pixeln gleichermaßen zugänglich und wird zentral eingespeist. Das Wegsignal repräsentiert den aktuellen Ort oder die aktuelle Geschwindigkeit des Referenzspiegels 9 bzw. des Objektes 11. Es kann von außen eingespeist, oder auf dem Detektor 13 erzeugt werden.In order to avoid the high sampling rates required per se, a discrete sampling is performed on the detector 13 picture omitted. Every single pixel of the detector 13 therefore evaluates the incoming interference modulations themselves. The interference signal is detected by the image sensor and preprocessed analogously in each pixel, so that the respective envelope is present. The time at which the max. Modulation depth and thus the max. Interference contrast is observed, for example, by a difference and threshold operation can be mrkiert. That way, every pixel gets it 19 individually generates a correlation signal to mark the maximum. The value of a pixel 19 is determined by the correlation signal and a path signal and in a memory element of the pixel 19 stored. The path signal is equally accessible to all pixels and is fed in centrally. The path signal represents the current location or the current speed of the reference mirror 9 or the object 11 , It can be fed from the outside, or on the detector 13 be generated.

Zur Erzeugung eines Signals auf dem Detektor 13 wird das Michelson-Interferometer 15 verwendet, welches einfach in das Weißlicht-Interferometer integriert werden kann. Mit dem Michelson-Interferometer 15 wird der Abstand des Referenzspiegels 9 gemessen. Aus diesem Grund sind Referenzarm 8 und Messarm 10 zum Weißlicht-Interferometer vertauscht. Ein Teil des Weißlichtes und ein kohärenter Lichtstrahl (Laserstrahl) eines Lasers 20 werden objektseitig an einem festen Spiegel 21 reflektiert, der am Rand des Gesichtsfeldes des CMOS-Sensors 19 angeordnet ist. Über den Strahlteiler 12 werden die Strahlen auf Photodetektoren am Rand des Detektors 13 abgebildet. Die Interferenzmodulation des kohärenten Lichtstrahls kann zur Verschiebungsmessung des Referenzspiegels 9 und das Maximum der Intensitätsmodulation der Weißlichtquelle 16 als Referenzsignal für eine absolute Wegmessung verwendet werden.To generate a signal on the detector 13 becomes the Michelson interferometer 15 used, which can be easily integrated into the white light interferometer. With the Michelson interferometer 15 becomes the distance of the reference mirror 9 measured. Because of this, are reference arm 8th and measuring arm 10 switched to white light interferometer. Part of the white light and a coherent light beam (laser beam) of a laser 20 be object-side to a fixed mirror 21 reflected at the edge of the field of view of the CMOS sensor 19 is arranged. About the beam splitter 12 the beams are on photodetectors at the edge of the detector 13 displayed. The interference modulation of the coherent light beam can be used for displacement measurement of the reference mirror 9 and the maximum of the intensity modulation of the white light source 16 be used as a reference signal for an absolute displacement measurement.

Abhängig von der Art der Wegcodierung kann das Speicherelement jedes Pixels des CMOS-Sensors 19 als Zähler, Bit-Speicher oder als Halteglied ausgeführt werden. Die Ausführung als Halteglied erfordert einen geringen schaltungstechnischen Aufwand. Ausgelesen wird das „Bild" dann in klassischer Kameratechnik über zentrale A/D-Wandler.Depending on the type of path encoding, the memory element of each pixel of the CMOS sensor 19 be executed as a counter, bit memory or as a latch. The design as a holding member requires a low circuit complexity. The "image" is then read in classic camera technology via central A / D converters.

Integrierte Korrelogrammauswertung auf flächigen Sensoren:
Um die geforderten hohen Abtastraten zu erreichen, soll auf die diskrete Abtastung ganzer Bilder und Ausgabe der Korrelogramme in Form eines Bildstapels verzichtet werden. Vorteilhafter ist es, die Korrelogramme auf dem Sensor selbst auszuwerten. In jedem einzelnen Pixel eines Bildsensors steht ein Signal des Photodetektors zur Verfügung, dass mit einer relativ hohen Rate abgetastet werden kann. Die effektiv nutzbare Abtastrate eines einzelnen Pixels ist bei Kameras jedoch durch die Zeit zur Übertragung eines ganzen Bildes begrenzt. Durch die begrenzte Bandbreite der Übertragungsstrecke liegen die Abtastraten von Bildern wesentlich unter denen eines Pixels. Deutlich wird dies am Beispiel moderner CMOS Kameras. Diese bieten die Möglichkeit, einen Teil der vorhandenen Pixel abzuschalten. Die frei werdende Bandbreite wird dazu genutzt, die kleineren Bilder schneller zu übertragen. Weil die Auswertung der Korrelogramme bei flächiger Abtastung mit einer Kamera bisher immer hinter der Übertragungsstrecke erfolgt, kann eine wesentliche Steigerung der Messgeschwindigkeit durch die Verlagerung der Korrelogrammauswertung vor die Übertragungsstrecke, in den Sensor selbst, erreicht werden (siehe 3). Durch diese Änderung der Struktur entsteht ein Bildsensor mit völlig neuen Eigenschaften. Jedes einzelne Pixel des Sensors detektiert und wertet das Korrelogramm selbst aus.
Integrated correlation analysis on flat sensors:
In order to achieve the required high sampling rates, the discrete scanning of entire images and output of the correlograms in the form of a picture stack should be dispensed with. It is more advantageous to evaluate the correlograms on the sensor itself. In each individual pixel of an image sensor is a signal of the photodetector available that can be sampled at a relatively high rate. However, the effective sampling rate of a single pixel in cameras is limited by the time it takes to transmit an entire image. Due to the limited bandwidth of the transmission path, the sampling rates of images are significantly lower than those of a pixel. This becomes clear with the example of modern CMOS cameras. These provide the ability to turn off some of the existing pixels. The freed-up bandwidth is used to transfer the smaller images faster. Because the evaluation of the correlograms in the case of planar scanning with a camera has hitherto always been carried out behind the transmission path, a substantial increase in the measuring speed can be achieved by shifting the correlationogram evaluation before the transmission path into the sensor itself (see 3 ). This change in structure creates an image sensor with completely new properties. Each individual pixel of the sensor detects and evaluates the correlogram itself.

Die Information der Geschwindigkeit bzw. des Ortes der Referenz muss somit jedem Pixel gleichermaßen zur Verfügung stehen. 4 zeigt die Einbindung des Sensors in ein Weißlicht-Interferometer. Im Pixel selbst wird das Interferenzsignal vom Photodetektor erfasst. Die Art der Signalvorverarbeitung hängt von der darauf folgenden Auswertemethode ab. In der Regel soll jedoch die Kohärenzinformation Sk(t) in Form der Hüllkurve des Korrelogramms wie z.B. in 6a gewonnen werden. Dies kann im Allgemeinen durch eine Signalvorverarbeitung nach 5 erreicht werden. Durch die begrenzten Abmessungen eines Pixels (auch unter Berücksichtigung des Füllfaktors) können aber nur sehr einfache Schaltungen innerhalb der Pixelstruktur realisiert werden. Zur Signalvorverarbeitung können beispielsweise einfache Analogfilter aus wenigen Bauelementen aufgebaut werden. Auch zur darauf folgenden pixelinternen Auswertung und Speicherung der Distanzinformation können nur solche Methoden Implementiert werden, die sich mit geringem Schaltungsaufwand realisieren lassen.The information of the speed or the location of the reference must therefore be equally available to each pixel. 4 shows the integration of the sensor in a white light interfero meter. In the pixel itself, the interference signal is detected by the photodetector. The type of signal preprocessing depends on the subsequent evaluation method. In general, however, should the coherence information S k (t) in the form of the envelope of the correlogram such as in 6a be won. This can generally be done by signal preprocessing 5 be achieved. Due to the limited dimensions of a pixel (even taking into account the filling factor) but only very simple circuits can be realized within the pixel structure. For example, simple analog filters can be constructed from a few components for signal preprocessing. Also for subsequent pixel-internal evaluation and storage of the distance information only those methods can be implemented that can be realized with little circuit complexity.

Signalauswertung mit symmetrischen Schwellwertflanken:
Zur weiteren Reduzierung von Abtastwerten kann auf das Signal der Hüllkurve eine Schwellwertoperation angewandt werden. Durch die symmetrische Lage der Gaußfunktion zur Objektoberfläche sind auch die Flanken des Schwellwertsignals S1(t) symmetrisch zur Objektoberfläche (6b).
Signal evaluation with symmetrical threshold edges:
To further reduce samples, a threshold operation may be applied to the signal of the envelope. Due to the symmetrical position of the Gaussian function to the object surface, the edges of the threshold signal S 1 (t) are also symmetrical to the object surface ( 6b ).

Die Messung und Speicherung der Oberflächendistanz kann beispielsweise wie in 7 durch ein Integrationsglied realisiert werden. Integriert man ein zur Geschwindigkeit ż der Referenz proportionales Signal Sż(t) von einer Referenzpositi-on zref bis zur Objektoberfläche z0 erhält

Figure 00130001
man die Distanz Δz von dieser Referenzposition zur Objektoberfläche (18). An der Objektoberfläche selber steht jedoch kein Signal zum Beenden der Integration zur Verfügung. Wird das Signal Sż(t)
Figure 00130002
zwischen den Schwellwertflanken t1 und t2 mit einem Teiler halbiert, entspricht das integrierte Signal genau dem Ort z0 weil auch die Objektoberfläche (bzw. der Zeitpunkt t0 an dem z0 erreicht wird) in der Mitte zwischen den Schwellwertflanken t1 und t2 liegt. Dieses Verhalten gilt jedoch nur für konstante Geschwindigkeiten und ist in 6c und 6d für eine konstante Referenzgeschwindigkeit k dargestellt.The measurement and storage of the surface distance may be, for example, as in 7 be realized by an integrator. Integrating a signal S ż (t) proportional to the speed ż of the reference from a reference position z ref to the object surface z 0 is obtained
Figure 00130001
the distance Δz from this reference position to the object surface ( 18 ). On the object surface itself, however, no signal is available for terminating the integration. The signal S z (t)
Figure 00130002
halved between the threshold edges t 1 and t 2 with a divider, the integrated signal corresponds exactly to the location z 0 because the object surface (or the time t 0 is reached at the z 0 ) in the middle between the threshold edges t 1 and t 2 lies. However, this behavior only applies to constant speeds and is in 6c and 6d for a constant reference speed k.

Zur analogen Umsetzung des Schwellwertkonzeptes kann das Signal Sż(t) beispielsweise durch eine Spannung uv(t) repräsentiert sein. Ein Spannungsteiler halbiert das Signal. Die Spannungen werden über einen schwellwert gesteuerten Schalter dem Integrator zugeführt, der gleichzeitig als Speicherelement dient.For the analog implementation of the threshold value concept, the signal S ż (t) can be represented, for example, by a voltage u v (t). A voltage divider bisects the signal. The voltages are supplied via a threshold-controlled switch to the integrator, which also serves as a storage element.

Bei der digitalen Realisierung kann das geschwindigkeitsproportionale Signal Sż(t) durch eine Frequenz repräsentiert sein. Der Teiler kann dann aus einem einfachen Binärteiler bestehen. Ein schwellwert gesteuerter Schalter verbindet die Signale mit einem Zähler der gleichzeitig als Speicherelement dient.In the digital implementation, the speed-proportional signal S ż (t) may be represented by a frequency. The divider can then consist of a simple binary divider. A threshold controlled switch connects the signals to a counter which also serves as a storage element.

Signalauswertung mit zentrischer Schwellwertflanke:
Um ein Signal zu erhalten, dass genau den Zeitpunkt markiert, an dem die Referenz die Objektoberfläche passiert, kann das Ko härenzsignal differenziert werden. Man erhält dann genau an der Objektoberfläche einen Nulldurchgang (8a und 8b). Eine Schwellwertoperation mit Hysterese (Schmitt-Trigger) kann zum Erzeugen eines digitalen Signals genutzt werden, dass genau an der Stelle t0 = t2 eine Digitalflanke besitzt. Ersetzt man die einfache Schwellwertoperation durch dieses Verfahren, kann genau bis t0 integriert (9), und das dort beschriebene Integrationsverfahren vereinfacht werden. Verwendet man an Stelle des Geschwindigkeitssignals direkt den Ort, kann das Integrationsglied durch ein Halteglied ersetzt werden (10). Das Halteglied tastet zum Zeitpunkt t0 aus dem Signal Sż(t) direkt den zugehörigen Ort z0 ab und hält die Distanz bis zur weiteren Verarbeitung fest. Liegt die Weginformation in digitaler form am Pixel an, kann das Halteglied durch einen Speicher ersetzt werden, in den der entsprechende Ort geschrieben wird.
Signal evaluation with centric threshold edge:
In order to obtain a signal which marks precisely the time at which the reference passes through the object surface, the coherence signal can be differentiated. A zero crossing is then obtained exactly at the surface of the object ( 8a and 8b ). A thresholding operation with hysteresis (Schmitt trigger) can be used to generate a digital signal that has a digital edge at exactly t 0 = t 2 . If you replace the simple thresholding operation with this method, you can integrate exactly until t 0 ( 9 ), and the integration process described there can be simplified. If the location is used directly instead of the speed signal, the integration element can be replaced by a holding element ( 10 ). The holding member scans at time t 0 from the signal S ż (t) directly from the associated location z 0 and holds the distance until further processing. If the path information is present in digital form at the pixel, the holding element can be replaced by a memory into which the corresponding location is written.

11
Messarmmeasuring arm
22
Referenzarmreference arm
33
Strahlteilerbeamsplitter
44
Lichtquellelight source
55
Spiegelmirror
66
Objektobject
77
Detektorbereichdetector region
88th
Referenzarmreference arm
99
Referenzspiegelreference mirror
1010
Messarmmeasuring arm
1111
Objektobject
1212
Strahlteilerbeamsplitter
1313
Detektordetector
1414
Optikoptics
1515
Michelson-InterferometerMichelson interferometer
1616
WeißlichtquelleWhite light source
1717
Manipulatormanipulator
1818
Inkrementalmaßstabincremental scale
1919
CMOS-PixelCMOS pixel
2020
Laserlaser
2121
Spiegelmirror
2222
TriangulationsmessTriangulationsmess
einrichtungFacility

Claims (13)

Verfahren zur schnellen Erfassung der Oberflächengestalt von Objekten, insbesondere zur In-Situ-Vermessung elektronischer Bauelemente während der Produktion, unter Verwendung eines Interferometers und eines Pixel aufweisenden Bildsensors als Detekor, gekennzeichnet durch – Beleuchten des Objektes (11) und eines Referenzspiegels (9) mit Weißlicht, – Erzeugen einer Interferenzerscheinung in Form einer Intensitätsmodulation durch Überlagerung eines Referenzstrahles mit einem Messtrahl in einem Interferometer (15) durch Bewegen des Objektes (11) oder des Referenzspiegels (9) des Interferometers (15), – parallele Erfassung der Interferenzmodulation zusammen mit einer Positions- oder Geschwindigkeitsinformation des Referensspiegels (9) bzw. des Objetes (11) als Wegsignal in jedem Pixel des Bildsensors, – Erzeugen einer Hüllkurve desInterferenssignals durch analoge Signalvorverarbeitung durch inkohärente Demodu lation (Hüllkurvendemodulation) in jedem Pixel, – analoges oder digitales Bestimmen des Maximums der Hüllkurve mit Positionssignal und Geschwindigkeitssignal durch Auswertung der Schwellwertflanken, – Generierung der Position im Pixel, – analoge oder digitale Speicherung der Position im Pixel und – Auslesen der gespeicherten Information entsprechend klassischer Kameratechnik über zentrale A/D-Wandler bei analoger Positionsspeicherung.Method for rapid detection of the surface shape of objects, in particular for in-situ measurement of electronic components during production, using an interferometer and a pixel-containing image sensor as a detector, characterized by illuminating the object ( 11 ) and a reference mirror ( 9 ) with white light, - generating an interference phenomenon in the form of an intensity modulation by superposition of a reference beam with a measuring beam in an interferometer ( 15 ) by moving the object ( 11 ) or the reference mirror ( 9 ) of the interferometer ( 15 ), - parallel detection of the interference modulation together with a position or velocity information of the referential mirror ( 9 ) or of the objet ( 11 ) as a path signal in each pixel of the image sensor, - generating an envelope of the interfering signal by analog signal preprocessing by incoherent demodulation (envelope demodulation) in each pixel, - determining the maximum of the envelope with position signal and velocity signal by analog or digitally by evaluating the threshold edges, - generating the position in the pixel, - analog or digital storage of the position in the pixel and - readout of the stored information according to classical camera technology via central A / D converter with analog position storage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung mit symmetrischen Schwellwertflanken erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that the evaluation takes place with symmetrical threshold edges. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung mit zentrischen Schwellwertflanken erfolgt.Method according to claim 2, characterized in that that the evaluation is done with centric threshold edges. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Generierung der Position im Pixel mittels Auswertung der symmetrischen Schwellwertflanken mit einem Wegsignal, welches die Referenzspiegel-Geschwindigkeit repräsentiert.Method according to Claims 1 to 3, characterized that the generation of the position in the pixel by means of evaluation of the symmetrical threshold edges with a path signal, which the Reference mirror speed represents. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Weißlichtes und ein kohärenter Lichtstrahl an einem ortsfesten Spiegel am Rand des Gesichtsfeldes reflektiert und am Rand des Detektors abgebildet werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that part of the white light and a coherent one Light beam on a stationary mirror at the edge of the field of view reflected and imaged on the edge of the detector. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzmodulation des kohärenten Lichtstrahles zur Verschiebungsmessung des Referenzspiegels und das Maximum der Intensitätsmodulation der Weißlichtquelle als Refe renzsignal für die absolute Wegmessung verwendet wird.Method according to Claims 1 and 5, characterized that the interference modulation of the coherent light beam for displacement measurement of the Reference mirror and the maximum of the intensity modulation of the white light source as a reference signal for the absolute displacement measurement is used. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegsignal allen Pixeln gleichzeitig zentral zugeführt wird.Process according to claims 1 to 6, characterized that the path signal is supplied centrally to all pixels simultaneously. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch laterale Aufteilung der Oberfläche des Objektes in Bildbereiche, die beim Hub separat aber simultan vermessen und ausgewertet werden.Process according to claims 1 to 7, characterized by lateral division of the surface of the object into image areas, which are separately measured and evaluated simultaneously at the hub. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitung nur teilweise im Pixel durchgeführt wird und eine Verlagerung der weiteren Signalverarbeitung nach außerhalb in separate Bereiche des Chips vorgenommen wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized that the signal processing is only partially performed in the pixel and a shift of the further signal processing to the outside is made in separate areas of the chip. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale für die Verlagerung der Signalverarbeitung abgetastet und/oder zwischengespeichert werden.Method according to claim 9, characterized that the signals for the displacement of the signal processing is sampled and / or buffered become. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzarm (8) mit zugehörigem Referenzspiegel (9) und ein Messarm (10), an dem das Messobjekt 11 angeordnet ist, vorgesehen ist, wobei der Referenzspiegel (9) auf einem Manipulator (17) mit zugehörigem Inkrementalmaßstab (18) montiert ist, dass im Schnittpunkt von Referenzarm (8) und Messarm (10) ein Strahlteiler 12 angeordnet ist, dass gegenüber dem Referenzspiegel (9) ein Detektor (13), mit zugehöriger Optik (14) mit einem vorgelagerten Michelson-Interferometer (15) und dass gegenüber dem Objekt (11) eine Weißlichtquelle (16) angeordnet ist.Arrangement for carrying out the method according to claims 1 to 10, characterized in that a reference arm ( 8th ) with associated reference mirror ( 9 ) and a measuring arm ( 10 ) on which the measurement object 11 is arranged, wherein the reference mirror ( 9 ) on a manipulator ( 17 ) with associated incremental scale ( 18 ) is mounted at the intersection of reference arm ( 8th ) and measuring arm ( 10 ) a beam splitter 12 is arranged that opposite to the reference mirror ( 9 ) a detector ( 13 ), with associated optics ( 14 ) with an upstream Michelson interferometer ( 15 ) and that opposite the object ( 11 ) a white light source ( 16 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (13) ein CMOS-Bildsensor ist.Arrangement according to claim 11, characterized in that the detector ( 13 ) is a CMOS image sensor. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Pixels des CMOS-Sensors (19) als Zähler, als Bit-Speicher oder als Halteglied ausgeführt ist.Arrangement according to claim 12, characterized in that each pixel of the CMOS sensor ( 19 ) is designed as a counter, as a bit memory or as a holding member.
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