DE102008011212A1

DE102008011212A1 - Device under test's layer thickness variations measuring method, involves evaluating intensity characteristics in sample as measure of deviation from preset layer thickness based on measured values recorded by recording device

Info

Publication number: DE102008011212A1
Application number: DE200810011212
Authority: DE
Inventors: Thorsten Reeker; Hans-Joachim Prof. Dr. Schlichting; Helmut Prof. Dr. Zacharias
Original assignee: Westfaelische Wilhelms Universitaet Muenster
Current assignee: Westfaelische Wilhelms Universitaet Muenster
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-08-27

Abstract

The method involves exposing device under test (DUT) (12) to electromagnetic radiation (10). An interference sample occurring by reflection of the electromagnetic radiation at an upper or lower boundary surface (22, 44) of the DUT is detected by a recording device i.e. camera such as line scanning camera and matrix camera. The device is arranged in path of rays of the electromagnetic radiation. Intensity characteristics in the sample are evaluated as a measure of deviation from a preset layer thickness based on measured values e.g. color values, recorded by the recording device. Independent claims are also included for the following: (1) a device for measuring variations of a layer thickness of a device under test (2) a computer program with instructions for implementing a method for measuring variations of a layer thickness of a device under test (3) a manufacturing system loaded with a computer program.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung von Variationen einer optischen Schichtdicke eines für elektromagnetische Strahlung durchlässigen Messobjekts. Sie bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for measuring variations an optical layer thickness of a transmissive to electromagnetic radiation measurement object. It further relates to a device for carrying out the Process.

Derartige Verfahren sind allgemein bekannt.such Methods are well known.

Variationen sowohl einer mechanischen Dicke, also einer lateralen Ausdehnung, als auch einer optischen Dicke (Brechungsindexvariation) von Medien, z. B. Fenstergläsern oder Frontscheiben in Fahrzeugen, können im sichtbaren Bereich zu störenden optischen Erscheinungen führen. Ein Grund ist die Möglichkeit eines Auftritts von Mehrfachinterferenzen, die durch Reflexion an verschiedenen Grenzflächen des Messobjekts entstehen. Ein Teil elektromagnetischer Strahlung, zu der z. B. sichtbares Licht gehört, wird beispielsweise an der Vorderseite eines Messobjekts, z. B. einer Glasscheibe, reflektiert, ein anderer Teil der Strahlung wird dagegen an der Vorderseite der Glasscheibe transmittiert und an deren Rückseite reflektiert. Dadurch ergibt sich ein Weglängenunterschied zwischen beiden Strahlungsteilen, die sich beim Austritt aus dem Messobjekt überlagern, wodurch ein Interferenzmuster auftritt. Dieses Interferenzmuster entsteht dadurch, dass ein Teil der Strahlung durch Überlagerung verschiedener Strahlteile ausgelöscht wird. Welcher Teil dies ist, richtet sich nach der Größe des optischen Weglängenunterschieds. Bei einer dickeren Glasscheibe tritt demnach ein anderes Interfe renzmuster auf, als bei einer im Vergleich dazu dünneren Glasscheibe oder wenn die Dicke der Glasscheibe in einigen Bereich variiert. Auch wenn sich der Brechungsindex der Glasscheibe ändert, kommt es bei Beleuchtung mit elektromagnetischer Strahlung zu unterschiedlichen Interferenzmustern, da auch hier Weglängenunterschiede auftreten. Denn Strahlung, die an einer Vorderseite der Glasscheibe in einem Bereich mit höherem Brechungsindex stärker gebrochen wird, legt einen kürzeren Weg bis zur Rückseite der Glasscheibe zurück, als Strahlung, die in einem Bereich mit bei niedrigerem Brechungsindex auftrifft.variations both a mechanical thickness, ie a lateral extent, as well as an optical thickness (refractive index variation) of media, z. B. window glasses or windscreens in vehicles, may be in the visible range too disturbing cause optical phenomena. One reason is the possibility an occurrence of multiple interference caused by reflection different interfaces of the measurement object arise. A part of electromagnetic radiation, to the z. B. visible light is heard, for example the front of a measurement object, z. As a glass, reflected, another part of the radiation, on the other hand, is at the front of the Transmitted glass plate and reflected at the back. Thereby results in a path length difference between both parts of the radiation, which emerge at the exit from the Overlay the target, whereby an interference pattern occurs. This interference pattern arises from the fact that a part of the radiation by overlay extinguished different beam parts becomes. Which part this is depends on the size of the optical Path length. For a thicker glass, therefore, a different interference pattern occurs on, as compared to a thinner compared to glass or if the thickness of the glass varies in some range. Even if If the refractive index of the glass pane changes, it comes with lighting electromagnetic radiation to different interference patterns, because here also path length differences occur. Because radiation, on a front of the glass in an area with higher Refractive index stronger is broken, puts a shorter one Way to the back the glass pane back, as radiation in an area of lower refractive index incident.

Variationen der mechanischen Dicke, also einer lateralen Ausdehnung, eines Messobjekts werden oft mit radioaktiven Verfahren oder harter (kurzwelliger) Röntgenstrahlung durch Absorption bestimmt.variations the mechanical thickness, ie a lateral extent, of a measurement object are often radioactive or hard (shortwave) X-rays determined by absorption.

Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist jedoch, dass kleinste Variationen der mechanischen Dicke, insbesondere Variationen der mechanischen Dicke, die in einer Größenordnung kleiner als 1 Mikrometer liegen, nicht erfasst werden.adversely however, in these known methods, the smallest variations the mechanical thickness, in particular variations of the mechanical Thickness, of an order of magnitude less than 1 micron, can not be detected.

Der Erfindung liegt daher als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur schnellen Bestimmung von Variationen einer Schichtdicke von Messobjekten, die für elektromagnetische Strahlung durchlässig sind, wie z. B. Glaser oder Folien, anzugeben, das die o. g. Nachteile vermeidet oder zumindest reduziert und das auch unmittelbar bei der Herstellung solcher Glaser, Folien und dergleichen und/oder deren Kontrolle verwendet werden kann.Of the Invention is therefore an object of a method for fast Determination of variations of a layer thickness of measurement objects, the for electromagnetic radiation are permeable, such as. B. Glazier or slides to indicate that the o. g. Disadvantages avoids or at least reduced and also directly in the production of such glasses, Films and the like and / or their control can be used can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist bei einem Verfahren zur Messung von Variationen einer Schichtdicke eines für elektromagnetische Strahlung durchlässigen Messobjekts, wobei das Messobjekt einer elektromagnetischen Strahlung, die nahezu punktförmig sein kann, wie z. B. Laserstrahlung, oder durch einen Spalt auf ein schmales Strahlungsband begrenzt werden kann, ausgesetzt wird, vorgesehen, dass ein durch Reflexion und/oder Transmission der elektromagnetischen Strahlung an zumindest einer oberen und/oder unteren Grenzfläche des Messobjekts auftretendes Interferenzmuster von mindestens einer in einem Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung angeordneten Empfangseinrichtung, insbesondere einer Kamera, detektiert wird und als Maß für eine Abweichung von einer vorgegebenen oder vorgebbaren Sollschichtdicke anhand von von der Empfangseinrichtung aufgenommenen Messwerten, insbesondere Farb- oder Grauwerten, ein Intensitätsverlauf im Interferenzmuster ausgewertet wird.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 solved. This is in a method for measuring variations of a layer thickness one for electromagnetic radiation transmissive DUT, wherein the Measuring object of electromagnetic radiation, which can be almost point-like can, like As laser radiation, or by a gap on a narrow Radiation band can be limited, exposed, provided that a by reflection and / or transmission of the electromagnetic Radiation at at least one upper and / or lower boundary surface of the Measurement object occurring interference pattern of at least one arranged in a beam path of the electromagnetic radiation Receiving device, in particular a camera, is detected and as a measure of deviation from a predetermined or predefinable target layer thickness of measured values recorded by the receiving device, in particular Color or gray values, an intensity course in the interference pattern is evaluated.

Bezüglich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 7.Regarding the The device is achieved by the object mentioned by the features of claim 7.

Die Erfindung basiert darauf, dass bei der Beleuchtung eines für elektromagnetische Strahlung durchlässigen Messobjekts Interferenzmuster auftreten, die mithilfe geeigneter Kameras erfasst werden und anhand derer unterschiedliche mechanische oder optische Schichtdicken des Messobjekts ausgewertet werden können, sowie auf der Erkenntnis, dass das jeweilige Interferenzmuster oder ein Intensitätsverlauf im Interferenzmuster einen Anhalt hinsichtlich der Schichtdicke des Messobjekts oder hinsichtlich von (lokalen) Variationen dieser Schichtdicke gibt.The Invention is based on that when lighting one for electromagnetic Radiation permeable Measurement object interference patterns occur by using appropriate Cameras are detected and by means of which different mechanical or optical layer thicknesses of the test object can be evaluated, as well on the knowledge that the respective interference pattern or a intensity curve in the interference pattern an indication of the layer thickness of the measurement object or of (local) variations of these Layer thickness there.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung Variationen in der Schichtdicke eines Messobjekts, die sowohl eine mechanische als auch eine optische Schichtdicke betreffen, durch den Einsatz geeigneter Kameras schnell und präzise, mit einer Auflösung, die im Bereich der Wellenlänge der verwendeten Strahlung liegt und somit im Sichtbaren deutlich weniger als ein Mikrometer beträgt, bestimmt werden können. Daher eignet sich die Erfindung auch für den Einsatz bei der Herstellung und/oder Kontrolle solcher Messobjekte. Durch das große Spektrum der elektromagnetischen Strahlung, die unter anderem Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung sowie Röntgen- und Gammastrahlung umfasst, kann die Bestrahlung auf die Schichtdicke des jeweiligen Messobjekts abgestimmt werden.The advantage of the invention is that by irradiation with electromagnetic radiation, variations in the layer thickness of a measuring object, which relate to both a mechanical and an optical layer thickness, by the use of suitable cameras quickly and accurately, with a resolution in the wavelength of the used radiation and thus in the visible is significantly less than a micrometer, can be determined. Therefore, the invention is suitable also for use in the manufacture and / or control of such measurement objects. Due to the large spectrum of electromagnetic radiation, which includes radio waves, microwaves, infrared radiation, visible light, UV radiation as well as X-ray and gamma radiation, the irradiation can be adapted to the layer thickness of the respective DUT.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des unabhängigen Anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. there used backlinks point to the further development of the subject of the independent claim by the features of the respective subclaim; you are not as a waiver of the achievement of an independent, objective protection for the Characteristic combinations of the referenced under claims to understand. Furthermore, with regard to an interpretation of claims at a closer Concretization of a feature in a subordinate claim assume that such a restriction in the preceding claims not available.

Wenn ein Referenzobjekt mit im Vergleich zum Messobjekt im Wesentlichen gleicher Schichtdicke im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung zwischen Messobjekt und Empfangseinrichtung platziert wird und ein durch Reflexion der elektromagnetischen Strahlung am Messobjekt und am Referenzobjekt auftretendes Interferenzmuster ausgewertet wird, ergibt sich vorteilhaft, dass Variationen der Schichtdicke auch bei Messobjekten, die eine größerer Schichtdicke besitzen, einfacher festgestellt werden können. Das bei dickeren Schichten auftretende schwache Interferenzmuster kann nur mit hochauflösenden Empfangseinrichtungen beobachtet werden. Bei Verwendung des Referenzobjekts ergibt sich ein Interferenzmuster für eine Schichtdicke, die dem Schichtdickenunterschied zwischen dem Mess- und Referenzobjekt entspricht, also einer im Vergleich zur Dicke von Mess- oder Referenzobjekt dünneren Schicht.If a reference object with compared to the measurement object essentially same layer thickness in the beam path of the electromagnetic radiation is placed between the measuring object and receiving device and a by reflection of the electromagnetic radiation at the measurement object and evaluated at the reference object interference pattern is advantageous results that variations in the layer thickness also for measuring objects that have a larger layer thickness, can be determined more easily. The weak interference pattern that occurs with thicker layers can only work with high resolution Receiving facilities are observed. When using the reference object This results in an interference pattern for a layer thickness corresponding to the Layer thickness difference between the measuring and reference object corresponds, So a thinner compared to the thickness of measurement or reference object layer.

Bevorzugt wird als Maß für eine Abweichung von einer vorgegebenen Sollschichtdicke eine Abweichung eines jeweils gemessenen Interferenzmusters von einem erwarteten Interferenzmuster, das bei einer bestimmten, bekannten Schichtdicke auftritt, ausgewertet. Der Verwendung eines erwarteten Interferenzmusters basiert auf der Annahme, dass wenn unter bestimmten Voraussetzungen, die außer einer Schichtdicke eines Messobjekts z. B. die Art der Bestrahlung eines Messobjekts umfassen, ein bestimmtes Interferenzmuster auftritt, davon ausgegangen werden kann, dass Abweichungen von diesem Interferenzmuster bei gleichen Voraussetzungen auf eine Variation der Schichtdicke zurückzuführen sind. Dann können z. B. aufgenommene Messwerte eines gemessenen Interferenzmusters mit denen eines erwarteten Interferenzmusters in Bezug auf abweichende Farbwerte oder Intensitäten verglichen werden, z. B. durch Bilden eines Differenzwerts der gemessenem und der erwarteten Messwerte. Anstelle der beiden Interferenzmuster kann auch ein Repräsentant solcher Interferenzmusters betrachtet werden, also z. B. eine Histogramm oder dergleichen. Insoweit kann als Maß für eine Abweichung von einer vorgegebenen Sollschichtdicke auch eine Abweichung zwischen solchen Repräsentanten herangezogen werden. Weitere Beispiele für Repräsen tanten oder eine einfache numerische Repräsentation eines Interferenzmusters, eines Histogramms, usw. sind statistische Kennwert, namentlich Lage- oder Streuungsparameter, wie z. B. Mittelwert bzw. Standardabweichung. Ein Maß für eine Abweichung von einer vorgegebenen Sollschichtdicke ist damit auch durch Betrachtung einer Abweichung solcher Kennwerte erhältlich.Prefers is used as a measure of deviation from a predetermined nominal layer thickness, a deviation of a respective measured interference pattern from an expected interference pattern, which occurs at a certain, known layer thickness, evaluated. The use of an expected interference pattern is based on the Assuming that if under certain conditions, except one Layer thickness of a test object z. B. the type of irradiation of a Measuring object, a particular interference pattern occurs, It can be assumed that deviations from this interference pattern with the same conditions, a variation of the layer thickness are attributed. Then can z. B. recorded measurements of a measured interference pattern with those of an expected interference pattern with respect to deviant Color values or intensities be compared, for. By forming a difference value of the measured and the expected readings. Instead of the two interference patterns can also be a representative such interference pattern are considered, ie z. B. a histogram or similar. In that regard, as a measure of a deviation from a given Target layer thickness also a deviation between such representatives be used. Further examples of representatives or a simple one numerical representation an interference pattern, a histogram, etc. are statistical Characteristic value, namely positional or scattering parameters, such. B. mean value or standard deviation. A measure of a deviation from a given target layer thickness is thus also by consideration a deviation of such characteristics available.

Wenn überprüft wird, ob ein Maß für eine Abweichung des Interferenzmusters von dem erwarteten Interferenzmuster ober- oder unterhalb eines vorgebbaren Schwellwerts liegt, kann eine etwa festgestellte Abweichung zur Entscheidung im Hinblick auf eine noch tolerierbare oder nicht mehr tolerierbare Abweichung von einer vorgegebenen Sollschichtdicke herangezogen werden. Dazu kann z. B. bei jedem oder einzelnen aufgenommenen Messwerten ein Abweichungswert zu einem korrespondierenden Messwert eines erwarteten Interferenzmusters bestimmt werden. Dieser Abweichungswert wird dann mit dem vorgebbaren Schwellwert verglichen. Zur Verringerung eines sich dabei ergebenden Rechenzeitbedarfs und zur Verbesserung einer online-Fähigkeit des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass als Maß für eine Abweichung des jeweils gemessenen Interferenzmusters von dem erwarteten Interferenzmuster ein Kennwert der o. g. Art verwendet wird und z. B. die Differenz aus einem Mittelwert der Messwerte des gemessenen Interferenzmusters und ein korrespondierender Mittelwert für das erwartete Interferenzmuster gebildet und mit dem Schwellwert verglichen wird. Wenn ein niedriger Schwellwert vorgegeben wird, können auch entsprechend geringfügige Variationen der Schichtdicke erkannt werden. Ist der Schwellwert dagegen höher, werden geringere Variationen toleriert. Je nach Anwendungsbereich des Messobjekts kann eine bestimmte Qualität erwünscht sein, an die der vorgegebene oder vorgebbare Schwellwert jederzeit anpassbar ist.If checked, whether a measure of a deviation of the interference pattern from the expected interference pattern above or below one predeterminable threshold, may be a detected deviation to decide with regard to a tolerable or not more tolerable deviation from a given nominal layer thickness be used. This can z. B. at each or individually recorded Measured values a deviation value to a corresponding measured value of an expected interference pattern. This deviation value is then compared with the predetermined threshold. To reduce a resulting computing time requirement and for improvement an online capability of the method can be provided that as a measure of a deviation of each measured interference pattern of the expected interference pattern a characteristic value of the o. g. Art is used and z. B. the difference from an average of the measured values of the measured interference pattern and a corresponding mean value for the expected interference pattern is formed and compared with the threshold. If one is lower Threshold is given, can also correspondingly minor variations the layer thickness are detected. If the threshold is higher, on the other hand tolerated minor variations. Depending on the application of the DUT can be a certain quality he wishes be to which the predetermined or predefinable threshold at any time is customizable.

Wenn als Maß für eine Abweichung von einer vorgegebenen oder vorgebbaren Sollschichtdicke eine Standardabweichung der von dem aufgenommenen Interferenzmuster umfassten Messwerte ausgewertet wird, kann anhand dieses statistischen Kennwerts bestimmt werden, ob die damit korrelierte Variation der Schichtdicke des Messobjekts noch innerhalb oder schon außerhalb eines tolerierbaren Bereichs liegt. Ein außerhalb eines tolerierbaren Bereichs liegender derartiger Kennwert, z. B. auch Mittelwert usw., kann darauf hindeuten, dass das Interferenzmuster eine durch Variation der Schichtdicke verursachte Unregelmäßigkeit aufweist. Eine Überprüfung besonders geeigneter Kennwerte, namentlich Steuerungsparameter wie Standardabweichung usw., ist auch vorteilhaft, um zu verhindern, dass auftretende größere Schichtdicken, z. B. unerwünschte Erhebungen auf der Oberfläche eines Messobjekts, durch geringeren Schichtdicken, wie z. B. Vertiefungen im Messobjekt, herausgemittelt werden.If a standard deviation of the measured values included in the recorded interference pattern is evaluated as a measure of a deviation from a predefined or predefinable target layer thickness, it can be determined from this statistical characteristic value whether the variation of the layer thickness of the measurement object correlated therewith is still in within or already outside a tolerable range. An outside of a tolerable range lying such characteristic, z. B. also mean value, etc., may indicate that the interference pattern has an irregularity caused by variation of the layer thickness. A review of particularly suitable characteristics, namely control parameters such as standard deviation, etc., is also advantageous in order to prevent occurring larger layer thicknesses, eg. B. unwanted elevations on the surface of a test object, by lower layer thicknesses such. B. depressions in the measurement object to be averaged out.

Bevorzugt wird ein zur Messung geeigneter Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung in Abhängigkeit von einem Transmissionsbereich des Messobjekts festgelegt. Variationen der Schichtdicke können sowohl von sehr dünnen Messobjekten, wie z. B. Folien, als auch von eher dickeren Messobjekten, z. B. dickeren Glasscheiben, detektiert werden. Die elektromagnetische Strahlung wird der Dicke des Messobjekts angepasst, so dass bei dünneren Messobjekten kurzwellige Strahlung und bei dickeren Messobjekten längerwellige Strahlung eingesetzt wird.Prefers becomes a wavelength range suitable for measurement of the electromagnetic radiation dependent on determined by a transmission range of the measurement object. variations the layer thickness can both very thin DUTs, such. As foils, as well as rather thicker measuring objects, z. As thicker glass, can be detected. The electromagnetic Radiation is adapted to the thickness of the measurement object, so that with thinner measurement objects short-wave radiation and longer-wave in thicker objects Radiation is used.

Wird bei der Messung gepulste elektromagnetische Strahlung eingesetzt, kann der Bereich, über den bei Messungen an einem bewegten Messobjekt gemittelt wird, verringert werden. Da Glas mit etwa 5 Metern pro Sekunde hergestellt wird, wird bei einer Belichtungszeit von 1/10 Sekunden etwa über 50 cm gemittelt. Bei gepulster elektromagnetischer Strahlung ergibt sich eine kürzere Belichtungszeit, wie z. B. bei einem Laserimpuls von etwa 100 Nanosekunden. Dies entspräche in etwa einem Bereich von 5 Mikrometern auf dem Messobjekt.Becomes pulsed electromagnetic radiation used in the measurement, can the area over which is averaged during measurements on a moving measurement object, reduced become. Since glass is made at about 5 meters per second, becomes about 50 cm at an exposure time of 1/10 seconds averaged. Pulsed electromagnetic radiation results a shorter one Exposure time, such. B. at a laser pulse of about 100 nanoseconds. This would correspond in about a 5 micron range on the target.

Bei einer Vorrichtung zur Messung von Variationen einer Schichtdicke ist das Referenzobjekt bevorzugt eine in einem vorgegebenen Abstand zum Messobjekt anordenbare planparallele Platte. Dadurch ist ein Winkel, unter dem elektromagnetische Strahlung auftrifft, bei Mess- und Referenzobjekt gleich, so dass hierfür kein zusätzliches Auswertungsverfahren angewendet werden muss. Die Auswertung der Variation der Schichtdicke unterscheidet sich demnach nicht wesentlich von der ohne Referenzobjekt.at a device for measuring variations of a layer thickness the reference object is preferably one at a predetermined distance can be arranged on the object to be measured plane-parallel plate. This is one Angle at which electromagnetic radiation strikes, at measuring and reference object the same, so that there is no additional evaluation method must be applied. The evaluation of the variation of the layer thickness does not differ significantly from that without a reference object.

Wenn eine Strahlungsquelle für die elektromagnetische Strahlung und die Empfangseinrichtung einander gegenüberliegend auf unterschiedlichen Seiten des Messobjekts oder in einer auf einen erwarteten Strahlengang abgestimmten winkligen Anordnung auf gleichen Seiten des Messobjekt angeordnet sind, ergibt sich daraus eine Flexibilität bei der Ausführung der Messung. Da sowohl Interferenzmuster, die bei transmittierender wie auch bei reflektierter Strahlung auftreten, ausgewertet werden können, kann sich der Aufbau der Messvorrichtung z. B. nach den Gegebenheiten des Einsatzortes richten. Ist beispielsweise ein Platzmangel auf einer der beiden Seiten des Messobjekts vorhanden, kann die winklige Anordnung bevorzugt eingesetzt werden.If a radiation source for the electromagnetic radiation and the receiving device each other opposite on different sides of the test object or in one on one expected beam path tuned angular arrangement on the same Are arranged sides of the measuring object, this results in a flexibility in the execution of the Measurement. Because both interference patterns, those at transmissive as well as with reflected radiation occur, are evaluated can, can the structure of the measuring device z. B. according to the circumstances of the site. For example, if there is a lack of space One of the two sides of the measuring object may be present, the angled Arrangement are preferably used.

Wird zur Messung eine Zeilen- oder Matrixkamera als Empfangseinrichtung verwendet, können auch bei einer Bewegung des Messobjekts scharfe Bilder der an verschiedenen, die elektromagnetische Strahlung durchlaufenden Bereichen des Messobjekts auftretenden Interferenzmuster aufgezeichnet werden. Es kann notwendig sein, das Messobjekt dazu mit einer gepulsten, unter Umständen in einem stroboskopischen Modus arbeitenden, Lichtquelle zu beleuchten. Dadurch kann die Messung der Schichtdickenvariationen auch dann ausgeführt werden, wenn das Messobjekt beispielsweise kontinuierlich über ein Fließband bewegt wird, wie es bei einer Qualitätskontrolle häufig der Fall ist. Insbesondere bei Zeilenkameras lässt sich ein Großteil einer Breite oder die gesamte Breite eines Messobjekts erfassen.Becomes for measuring a line or matrix camera as a receiving device used, too with a movement of the measurement object sharp images of the at different the electromagnetic radiation passing through areas of the measurement object occurring interference pattern are recorded. It may be necessary be the measured object with a pulsed, possibly in a stroboscopic mode working to illuminate the light source. This allows the measurement of the layer thickness variations even then accomplished For example, if the measurement object is continuously over one assembly line is moved, as is often the case with a quality control Case is. Especially with line scan cameras, a large part of a Acquire width or the entire width of a DUT.

Der Vorteil der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen besteht damit insbesondere darin, dass sie sich auch für den Einsatz bei der Herstellung und/oder Kontrolle von Medien eignet, die für elektromagnetische Strahlung durchlässig sind, wie Gläser, Folien, usw. Als besonderer Vorteil ergibt sich dabei, dass das vorgeschlagene Verfahren parallel zum Produktionsprozess einsetzbar ist und somit eine on-line Überwachung des Produktionsprozesses ermöglicht. Es kann auch eine direkte Ableitung von Steuersignalen aus nach dem Verfahren erhältlichen Daten, z. B. dem Maß für die Abweichung des gemessenen Interferenzmusters von dem erwarteten Interferenzmuster, für den Produktionsprozess vorgesehen sein, derart, dass z. B. bei einer oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegenden Differenz von z. B. Standardabweichung der Farb- oder Grauwerte in dem gemessenen Interferenzmuster und dem erwarteten Interferenzmuster eine Produktionsgeschwindigkeit erhöht wird und umgekehrt, also ein einfacher Regelkreis gebildet wird.Of the Advantage of the invention and its embodiments is thus in particular in that she is also for suitable for use in the production and / or control of media, the for Electromagnetic radiation are permeable, such as glasses, films, etc. As a particular advantage it follows that the proposed Method can be used in parallel to the production process and thus an on-line monitoring of the production process. It can also be a direct derivative of control signals from the data available in the process, z. B. the measure of the deviation the measured interference pattern from the expected interference pattern, for the Production process be provided such that z. B. at a difference above a given threshold z. B. Standard deviation of the color or gray values in the measured Interference pattern and the expected interference pattern a production speed elevated and vice versa, so a simple control loop is formed.

Ein solcher Regelkreis kann um in der Regelungstheorie übliche Elemente ergänzt werden, z. B. derart, dass abweichend von der oben beschriebenen Rückkopplung, die auf eine Proportionalregelung hinausläuft, eine integrale oder eine differentielle Regelung oder Kombinationen daraus, also z. B. PI, PD, PID-Regelung usw. zugrunde gelegt wird.One such control loop can be around in the control theory usual elements added be, for. B. such that different from the one described above Feedback which amounts to a proportional control, an integral or a differential control or combinations thereof, so z. Eg PI, PD, PID control, etc. is used.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Corresponding objects or elements are provided in all figures with the same reference numerals. The or each embodiment is not to be construed as limiting the invention hen. Rather, numerous modifications and variations are possible within the scope of the present disclosure, in particular those variants, combinations and / or materials, for example, by combination or modification of individual in conjunction with those described in the general or specific description part and in the claims and / or Drawing contained features or elements or process steps for the expert in terms of solving the problem can be removed and lead by combinable features to a new subject or to new process steps or process steps, even if they concern manufacturing, testing and working procedures.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine schematisch vereinfachte Darstellung verschiedener Strahlengänge von Lichtstrahlen, die auf eine zwei Glasscheiben fallen, 1 a schematically simplified representation of different beam paths of light rays that fall on a pair of glass panes,

2 schematisch vereinfacht ein Interferenzmuster und 2 schematically simplifies an interference pattern and

3 ein Beispiel für einen Aufbau einer Messvorrichtung. 3 an example of a construction of a measuring device.

In 1 sind schematisch vereinfacht verschiedene Strahlengänge dargestellt, die auftreten können, wenn elektromagnetische Strahlung 10, also z. B. sichtbares Licht, Röntgenstrahlung, usw., auf ein für elektromagnetische Strahlung durchlässiges Messobjekt 12 fällt. Bei dem Messobjekt 12 handelt es sich z. B. um eine Glasscheibe mit einer bestimmten Schichtdicke 14, die geringfügig von einer Schichtdicke 16 eines Referenzobjekts 18 abweicht. Dies wird durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet, so dass der Bereich rechts von dieser Linie Abweichende Dicke darstellen soll. Als Referenzobjekt 18 ist eine weitere Glasscheibe dargestellt, die in einem bestimmten Abstand 20 planparallel zum Messobjekt 12 angeordnet ist. Das Referenzobjekt 18 sollte einen dem Messobjekt 12 im Wesentlichen vergleichbaren Brechungsindex aufweisen. Eine hier nicht dargestellte Strahlungsquelle befindet sich rechts vom Messobjekt 12, so dass die elektromagnetische Strahlung 10 zuerst auf das Messobjekt 12 trifft und zwar auf eine Vorderseite der Glasscheibe als erste Grenzfläche 22. In 1 werden einzeln dargestellte, parallele Lichtstrahlen 24, 26, 28, 30, 32, 34 an dieser ersten Grenzfläche 22 durchgelassen. Prinzipiell ist es aber auch möglich, dass ein Lichtstrahl 24–34 direkt an der ersten Grenzfläche 22 reflektiert wird. Für die in 1 dargestellten Lichtstrahlen 24–34 gibt es genau vier unterscheidbare Fälle, nämlich einen ersten, zweiten, dritten und vierten Fall 36, 38, 40, 42, wenn die Lichtstrahlen 24–34 an jeweils zwei verschiedenen Grenzflächen reflektiert werden, also entweder an einer ersten und einer zweiten Grenzfläche 22, 44 des Messobjekts 12 (erster Fall 36) oder einer ersten und zweiten Grenzfläche 46, 48 des Referenzobjekts 18 (erster Fall 36) oder aber an der ersten oder zweiten Grenzfläche 24, 44 des Messobjekts und der ersten oder zweiten Grenzfläche 46, 48 des Referenzobjekts (zweiter, dritter und vierter Fall 38, 40, 42). Diese vier Fälle gehören zu Interferenzen einer ersten Ordnung. Dabei sind in Bezug auf die Erfindung der erster und der dritte Fall 36, 40 interessant, da bei diesen Fällen hier nicht dargestellte Interferenzmuster 50 auftreten, die zur Messung von Variationen der Schichtdicke 16 ausgewertet werden.In 1 are shown schematically simplified different beam paths, which can occur when electromagnetic radiation 10 , ie z. For example, visible light, X-rays, etc., on a permeable to electromagnetic radiation object to be measured 12 falls. At the measuring object 12 is it z. B. a glass sheet with a certain layer thickness 14 slightly different from one layer thickness 16 a reference object 18 differs. This is indicated by a dashed line, so that the area to the right of this line is intended to represent different thickness. As reference object 18 Another glass pane is shown at a certain distance 20 plane parallel to the measurement object 12 is arranged. The reference object 18 should be the object of measurement 12 have substantially comparable refractive index. A radiation source not shown here is located to the right of the measurement object 12 so that the electromagnetic radiation 10 first on the test object 12 Meets on a front of the glass as the first interface 22 , In 1 are individually represented, parallel light beams 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 at this first interface 22 pass through. In principle, it is also possible that a light beam 24 - 34 directly at the first interface 22 is reflected. For the in 1 illustrated light rays 24 - 34 There are exactly four distinguishable cases, namely a first, second, third and fourth case 36 . 38 . 40 . 42 when the light rays 24 - 34 be reflected at two different interfaces, so either at a first and a second interface 22 . 44 of the measurement object 12 (first case 36 ) or a first and second interface 46 . 48 of the reference object 18 (first case 36 ) or at the first or second interface 24 . 44 of the measurement object and the first or second interface 46 . 48 of the reference object (second, third and fourth cases 38 . 40 . 42 ). These four cases are part of a first order interference. In this case, in relation to the invention, the first and the third case 36 . 40 interesting, because in these cases here not shown interference pattern 50 occur, which is used to measure variations in layer thickness 16 be evaluated.

Beim ersten Fall 36 passiert ein Lichtstrahl 24 eine zweite Grenzfläche 44 des Messobjekts 12 und eine erste Grenzfläche 46 des Referenzobjekts 18. Dann wird der Lichtstrahl 24 zuerst an einer zweiten Grenzfläche 48 und danach an einer ersten Grenzfläche 46 des Referenzobjekts 18 reflektiert. Danach tritt dieser Lichtstrahl 24 wieder aus dem Referenzobjekt 18 hinaus. Ein zweiter Lichtstrahl 26 wird dagegen zuerst an der zweiten Grenzfläche 44 des Messobjekts 12 und danach an der ersten Grenzfläche 22 reflektiert. Der Lichtstrahl 26 transmittiert dann die zweite Grenzfläche 44 des Messobjekts 12 und die Grenzflächen 46, 48 des Referenzobjekts 18. Bei Austritt aus dem Referenzobjekt 18 überlagern sich die beiden Lichtstrahlen 24, 26. Da der zweite Lichtstrahl 26 an den Grenzflächen 46, 48 des Messobjekts 12 reflektiert wird, dessen Schichtdicke 14 größer ist als die des Referenzobjekts 18, an dessen Grenzflächen 46, 48 der Lichtstrahl 24 reflektiert wird, gibt es einen Unterschied der Länge eines Weges, den die Lichtstrahlen 24, 26 zwischen der ersten Grenzfläche 24 des Messobjekts 12 und der zweiten Grenzfläche 48 des Referenzobjekts 18 zurücklegen. Dieser sogenannte optische Weglängenunterschied kann berechnet werden, wenn ein Einfallwinkel 52 der Lichtstrahlen 24, 26, ein Brechungsindex des Messobjekts 12 sowie des Referenzobjekts 18, und Abweichung der Schichtdicke 14 des Messobjekts 12 von der Schichtdicke 16 des Referenzobjekts 18 bekannt sind. Je nachdem, ob der Weglängenunterschied ein ganzzahliges oder halbzahliges Vielfaches einer Wellenlänge beträgt, ergibt sich für elektromagnetische Strahlung 10 dieser Wellenlänge eine Auslöschung oder Verstärkung, also konstruktive oder destruktive Interferenz. Auf diese Weise entsteht ein Interferenzmuster 50, das in diesem ersten Fall 36 der Interferenzen erster Ordnung für die Abweichung der Schichtdicke 14 des Messobjekts 12 von der Schichtdicke 16 des Referenzobjekts 18 charakteristisch ist. Beim dritten Fall 40 ergeben sich ebenfalls Weglängenunterschiede einzelner Lichtstrahlen, so dass auf der Austrittsseite der Lichtstrahlen 30, 32 durch die zweite Grenzfläche 48 des Referenzobjekts 18 auch ein Interferenzmuster 50 auftritt.In the first case 36 a ray of light happens 24 a second interface 44 of the measurement object 12 and a first interface 46 of the reference object 18 , Then the light beam 24 first at a second interface 48 and then at a first interface 46 of the reference object 18 reflected. Then this beam of light occurs 24 again from the reference object 18 out. A second beam of light 26 on the other hand, it is first at the second interface 44 of the measurement object 12 and then at the first interface 22 reflected. The light beam 26 then transmits the second interface 44 of the measurement object 12 and the interfaces 46 . 48 of the reference object 18 , Upon exit from the reference object 18 the two beams of light overlap 24 . 26 , Because the second light beam 26 at the interfaces 46 . 48 of the measurement object 12 is reflected, whose layer thickness 14 greater than that of the reference object 18 , at its interfaces 46 . 48 the beam of light 24 is reflected, there is a difference in the length of a path that the light rays 24 . 26 between the first interface 24 of the measurement object 12 and the second interface 48 of the reference object 18 return. This so-called optical path length difference can be calculated if an angle of incidence 52 the rays of light 24 . 26 , a refractive index of the measurement object 12 as well as the reference object 18 , and deviation of the layer thickness 14 of the measurement object 12 of the layer thickness 16 of the reference object 18 are known. Depending on whether the path length difference is an integer or half-integer multiple of a wavelength, results for electromagnetic radiation 10 This wavelength extinction or amplification, so constructive or destructive interference. This creates an interference pattern 50 that in this first case 36 the interference of the first order for the deviation of the layer thickness 14 of the measurement object 12 of the layer thickness 16 of the reference object 18 is characteristic. In the third case 40 also result path length differences of individual light beams, so that on the exit side of the light beams 30 . 32 through the second interface 48 of the reference object 18 also an interference pattern 50 occurs.

Die auftretenden Interferenzmuster lassen sich dazu nutzen, Variationen der Schichtdicke 14 des Messobjekts 12 festzustellen. Erhält man nämlich unter gleichen Messbedingungen voneinander abweichende Interferenzmuster 50, z. B. des ersten Falls 36 der ersten Ordnung der Interferenzen, deutet dies auf eine unterschiedliche Schichtdicke 14 hin. Der Unterschied der Schichtdicke 14 kann ein mechanischer, das heißt ein auf die laterale Ausdehnung des Messobjekts 12 bezogener Unterschied sein, wie in 1 schematisch dargestellt. Es kann aber auch sein, dass das Messobjekt 12 in einem Bereich eine z. B. von der des Referenzobjekts 18 abweichende optische Schichtdicke 14 aufweist, die sich auf den Brechungsindex des Materials des Messobjekts 12 bzw. Referenzobjekts 18 bezieht. Auch in diesem Fall treten Variationen der Interferenzmuster 50 auf.The occurring interference patterns can be used for this, variations of the layer thickness 14 of the measurement object 12 determine. If one obtains different interference patterns under the same measuring conditions 50 , z. The first case 36 In the first order of interference, this indicates a different layer thickness 14 out. The difference of the layer thickness 14 can be a mechanical, that is one on the lateral extent of the measurement object 12 be related difference, as in 1 shown schematically. But it can also be that the measurement object 12 in an area a z. From that of the reference object 18 deviating optical layer thickness 14 that depends on the refractive index of the material of the test object 12 or reference object 18 refers. Also in this case, variations of interference patterns occur 50 on.

In 2 ist schematisch vereinfacht ein Ausschnitt aus einem Interferenzmuster 50 dargestellt. Es zeigt abwechselnd helle und dunkle Bereiche 54, 56 wie sie vor allem bei Verwendung von monochromatischen Strahlungsquellen auftreten. Die hellen Bereiche 54 sind dabei charakteristisch für konstruktive Interferenz der Strahlung 10. Bei einer Überlagerung der Strahlen kommt es zu einer Verstärkung der Lichtintensität, die im Interferenzmuster 50 deshalb hell erscheint. Dagegen zeigen die dunkleren Bereiche 56 die Bereiche auf, an denen es bei der Überlagerung zu einer Auslöschung einzelner Strahlen gekommen ist.In 2 is schematically simplified a section of an interference pattern 50 shown. It alternately shows light and dark areas 54 . 56 as they occur especially when using monochromatic radiation sources. The bright areas 54 are characteristic of constructive interference of radiation 10 , When the beams are superimposed, the intensity of light increases, that in the interference pattern 50 That's why it looks bright. By contrast, the darker areas show 56 the areas where superimposition of individual beams has occurred during the superimposition.

3 zeigt ein Beispiel für einen Aufbau einer Messvorrichtung zur Messung einer Variation einer Schichtdicke 14 eines Messobjekts 12, z. B. einer Glasscheibe. Elektromagnetische Strahlung 10, z. B. weißes Licht, wird dabei aus einer Strahlungsquelle 58 auf einen schmalen Spalt 60 gerichtet. Dieser schmale Spalt 60 ist nicht notwendig, wenn eine Strahlungsquelle 58 verwendet wird, deren Strahlung 10 nahezu punktförmig ist und einen wohldefinierten, d. h. eindeutig festlegbaren Querschnitt aufweist, wie z. B. Laserstrahlung. Bei z. B. weißem Licht dient der Spalt 60 dazu, die Ausdehnung der Strahlungsquelle 58 in einer Richtung zu begrenzen. Dadurch können die Fälle 36–42 (1) voneinander getrennt werden, so dass die Interferenz, die in den Fällen 36, 40 auftritt, beobachtet werden kann. Die Breite eines Spalts 60 wird in Abhängigkeit der Dicke des Messobjekts 12 bestimmt. Beispielsweise liegt bei einem Messobjekt mit einer Dicke von z. B. 5 Millimetern der Abstand der verschiedenen Ordnungen der Interferenzen abhängig vom Einfallwinkel 52 etwa in diesem Größenbereich, so dass ein breiterer Spalt 60 eingesetzt werden kann, als z. B. bei einer dünneren Messobjekt mit einer Dicke von z. B. 0,5 Millimetern, bei der die Ordnungen der Interferenz näher zusammenliegen. Hierfür muss ein entsprechend schmalerer Spalt 60 oder Laserstrahlung mit kleinem Strahlungsquerschnitt verwendet werden. Danach trifft die Strahlung 10 auf das Messobjekt 12, das auf einer im Folgenden als Fließband 62 bezeichneten, so genannten Floatstrasse liegt oder sich auf dieser Floatstrasse in Bewegung befindet. Auf diese Weise kann das Messobjekt 12 über die Strahlungsquelle 58 bewegt werden, so dass kontinuierlich weitere Bereiche des Messobjekts 12 der Strahlung 10 ausgesetzt sind. Nachdem die Strahlung 10 das Messobjekt 12 passiert hat, trifft sie auf ein Referenzobjekt 18, das hier durch eine planparallele Glasscheibe, die eine im Wesentlichen gleiche Schichtdicke 16 wie das Messobjekt 12 aufweist. Dieses Referenzobjekt 18 befindet sich zwischen Messobjekt 12 und einer vereinfacht dargestellten Empfangseinrichtung 64, also z. B. einer Kamera. Mit dieser Empfangseinrichtung 64 werden Interferenzmuster 50 (2), die aufgrund von Reflexionen der Strahlung 10 am Messobjekt 12 und am Referenzobjekt 14 auftreten, aufgenommen. Die Empfangseinrichtung 64 ist insbesondere eine Zeilen- oder Matrixkamera, mit der ein Verlauf von Interferenzmustern 50 über einen großen Bereich einer Breite oder eine gesamte Breite des Messobjekts 12 erfasst werden kann. Die in 3 dargestellte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst entsprechend der Ausgestaltung ein Referenzobjekt 18. Das Referenzobjekt 18 ist ganz und gar optional. Der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung ändert sich bei Verzicht auf das Referenzobjekt 18 jedoch nicht. Wesentlich ist, dass das jeweilige Messobjekt 12 einer elektromagnetischen Strahlung 10, die nahezu punktförmig sein kann oder durch einen Spalt 60 auf ein schmales Strahlungsband begrenzt werden kann, ausgesetzt wird, dass ein durch Reflexion der elektromagnetischen Strahlung 10 an zumindest einer ersten (oberen) oder zweiten (unteren) Grenzfläche 22, 44 des Messobjekts 12 auftretendes Interferenzmuster 50 von mindes tens einer in einem Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung 10 angeordneten Empfangseinrichtung 64, insbesondere einer Kamera, detektiert wird und dass als Maß für eine Abweichung einer tatsächlichen Schichtdicke des Messobjekts 12 von einer vorgegebenen oder vorgebbaren Sollschichtdicke anhand von von der Empfangseinrichtung aufgenommenen Messwerten, insbesondere Farb- oder Grauwerten, ein Intensitätsverlauf im Interferenzmuster 50 ausgewertet wird. 3 shows an example of a structure of a measuring device for measuring a variation of a layer thickness 14 a measurement object 12 , z. B. a glass sheet. Electromagnetic radiation 10 , z. B. white light, it is from a radiation source 58 on a narrow gap 60 directed. This narrow gap 60 is not necessary if a radiation source 58 is used, their radiation 10 is almost punctiform and has a well-defined, ie clearly definable cross section, such. B. laser radiation. At z. B. white light is the gap 60 in addition, the extent of the radiation source 58 to limit in one direction. This can help the cases 36 - 42 ( 1 ) are separated from each other, so that the interference in the cases 36 . 40 occurs, can be observed. The width of a gap 60 becomes dependent on the thickness of the measuring object 12 certainly. For example, in a measurement object with a thickness of z. B. 5 millimeters of the distance between the different orders of interference depending on the angle of incidence 52 about in this size range, leaving a wider gap 60 can be used as z. B. in a thinner measuring object with a thickness of z. B. 0.5 millimeters, in which the orders of interference closer together. This requires a correspondingly narrower gap 60 or laser radiation with a small radiation cross section can be used. Then the radiation hits 10 on the test object 12 which is referred to below as a production line 62 designated, so-called Floatstrasse lies or is on this Floatstrasse in motion. In this way, the measurement object 12 over the radiation source 58 be moved, so that continuously more areas of the measurement object 12 the radiation 10 are exposed. After the radiation 10 the measurement object 12 has happened, she encounters a reference object 18 , here by a plane-parallel glass pane, which has a substantially same layer thickness 16 like the measurement object 12 having. This reference object 18 is located between the measuring object 12 and a receiving device shown in simplified form 64 , ie z. B. a camera. With this receiving device 64 become interference patterns 50 ( 2 ), due to reflections of the radiation 10 on the test object 12 and at the reference object 14 occur, recorded. The receiving device 64 is in particular a line or matrix camera, with which a course of interference patterns 50 over a large area of a width or an entire width of the measurement object 12 can be detected. In the 3 illustrated embodiment of a device for carrying out an embodiment of the method according to the invention comprises according to the embodiment, a reference object 18 , The reference object 18 is completely optional. The basic structure of the device changes in the absence of the reference object 18 However not. It is essential that the respective measurement object 12 an electromagnetic radiation 10 which can be almost punctiform or through a gap 60 can be limited to a narrow band of radiation is exposed to a by reflection of the electromagnetic radiation 10 at least a first (upper) or second (lower) interface 22 . 44 of the measurement object 12 occurring interference pattern 50 of at least one in a beam path of the electromagnetic radiation 10 arranged receiving device 64 , in particular a camera, and that as a measure of a deviation of an actual layer thickness of the measurement object 12 from a predetermined or predefinable target layer thickness on the basis of measured values recorded by the receiving device, in particular color values or gray values, an intensity profile in the interference pattern 50 is evaluated.

Zusammengefasst lässt sich die vorliegende Erfindung damit kurz wie folgt beschreiben: Es wird ein Verfahren und eine zur Ausführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung zur Messung von Variationen einer Schichtdicke 14 eines für eine elektromagnetische Strahlung durchlässigen Messobjekts 12, angegeben, wobei das Messobjekt 12 der elektromagnetischen Strahlung 10 ausgesetzt wird, wobei ein durch Reflexion der elektromagnetischen Strahlung 10 an zumindest einer ersten (oberen) oder zweiten (unteren) Grenzfläche 22, 44 des Messobjekts 12 auftretendes Interferenzmuster 50 von mindestens einer in einem Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung 10 angeordneten Empfangseinrichtung 64, insbesondere Kamera, detektiert wird und wobei als Maß für eine Abweichung von einer vorgegebenen oder vorgebbaren Sollschichtdicke anhand von von der Empfangseinrichtung aufgenommenen Messwerten, insbesondere Farb- oder Grauwerten, ein Intensitätsverlauf im Interferenzmuster 50 ausgewertet wird.In summary, the present invention can be briefly described as follows: A method and an apparatus provided for carrying out the method for measuring variations of a layer thickness 14 a measuring object permeable to an electromagnetic radiation 12 , indicated, wherein the measurement object 12 the electromagnetic radiation 10 being exposed, one by reflection of the electromagnetic radiation 10 at least a first (upper) or second (lower) interface 22 . 44 of the measurement object 12 occurring interference pattern 50 of at least one in a beam path of the electromagnetic radiation 10 arranged receiving device 64 , in particular camera, is detected and as a measure of a deviation from a predefined or predefinable target layer thickness on the basis of measured values recorded by the receiving device, in particular color or gray values, an intensity profile in the interference pattern 50 is evaluated.

1010: elektromagnetische Strahlungelectromagnetic radiation
1212: Messobjektmeasurement object
1414: Schichtdickelayer thickness
1616: Schichtdickelayer thickness
1818: Referenzobjektreference object
2020: Abstanddistance
2222: erste (obere) Grenzfläche des Messobjektsfirst (upper) interface of the measurement object
24–3424-34: Lichtstrahlenlight rays
3636: erster Fallfirst case
3838: zweiter Fallsecond case
4040: dritter Fallthird case
4242: vierte Fallfourth case
4444: zweite Grenzfläche (untere) des Messobjektssecond interface (lower) of the DUT
4646: erste Grenzfläche des Referenzobjektsfirst interface of the reference object
4848: zweite Grenzfläche des Referenzobjektssecond interface of the reference object
5050: Interferenzmusterinterference pattern
5252: Einfallwinkelangle of incidence
5454: heller Bereichbrighter Area
5656: dunkler Bereichdark Area
5858: Strahlungsquelleradiation source
6060: Spaltgap
6262: Fließbandassembly line
6464: Empfangseinrichtungreceiver

Claims

Method for measuring variations of a layer thickness ( 14 ) one for electromagnetic radiation ( 10 ) permeable test object ( 12 ), wherein the measurement object ( 12 ) of electromagnetic radiation ( 10 ), wherein a reflection by the electromagnetic radiation ( 10 ) at at least one upper or lower interface ( 22 . 44 ) of the test object ( 12 ) occurring interference pattern ( 50 ) of at least one in a beam path of the electromagnetic radiation ( 10 ) arranged receiving device ( 64 ), in particular a camera, and wherein as a measure of a deviation from a predefined or predefinable target layer thickness on the basis of measured values recorded by the receiving device, in particular color or gray values, an intensity profile in the interference pattern ( 50 ) is evaluated.

Method according to claim 1, wherein the object to be measured ( 12 ) appropriate electromagnetic radiation ( 10 ) is almost punctiform or a gap ( 60 ) happens between a radiation source ( 58 ) and the measurement object ( 12 ) is arranged.

Method according to claim 1 or 2, wherein a reference object ( 18 ) with compared to the measurement object ( 12 ) substantially the same layer thickness in the beam path of the electromagnetic radiation ( 10 ) between the measuring object ( 12 ) and receiving device and wherein a by reflection of the electromagnetic radiation ( 10 ) on the test object ( 12 ) and the reference object ( 18 ) occurring interference pattern ( 50 ) is evaluated.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein as a measure of a deviation from a predetermined or predefinable target layer thickness, a deviation of the interference pattern ( 50 ) of an expected interference pattern ( 50 ), which occurs at a certain, known layer thickness, is evaluated.

Method according to Claim 4, it being checked whether a measure of the deviation of the interference pattern ( 50 ) of the expected interference pattern ( 50 ) is above or below a predefinable threshold.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein as a measure of a deviation from a predetermined or predetermined nominal layer thickness, a standard deviation the recorded measured values is evaluated.

Method according to one of claims 1 to 6, wherein a wavelength range suitable for the measurement of the electromagnetic radiation ( 10 ) as a function of a transmission range of the test object ( 12 ).

Device for measuring variations of a layer thickness ( 14 ) one for electromagnetic radiation ( 10 ) permeable test object ( 12 ), wherein the measurement object ( 12 ) of electromagnetic radiation ( 10 ) is exposed, one by reflection of the electromagnetic radiation ( 10 ) at at least one upper or lower interface ( 22 . 44 ) of the test object ( 12 ) occurring interference pattern ( 50 ) of at least one in a beam path of the electro-magnetic radiation ( 10 ) arranged receiving device ( 64 ), in particular a camera, and wherein as a measure of a deviation from a predefined or predefinable target layer thickness on the basis of measured values recorded by the receiving device, an intensity profile in the interference pattern (FIG. 50 ), in particular color or gray values is valuable.

Apparatus according to claim 8, with a nearly punctiform radiation source ( 58 ) as the source of electromagnetic radiation ( 10 ) or one between a radiation source ( 58 ) as the source of electromagnetic radiation ( 10 ) and the measurement object ( 12 ) disposable gap ( 60 ).

Device according to Claim 9, having an electromagnetic radiation pulsed during operation ( 10 ) emitting radiation source ( 58 ).

Device according to one of claims 8 to 10, wherein a reference object ( 18 ) with compared to the measurement object ( 12 ) substantially the same layer thickness in the beam path of the electromagnetic radiation ( 10 ) between the measuring object ( 12 ) and receiving device is placeable and wherein a by reflection of the electromagnetic radiation ( 10 ) on the test object ( 12 ) and the reference object ( 18 ) occurring interference pattern ( 50 ) is evaluable.

Apparatus according to claim 11, wherein the reference object ( 18 ) one at a predetermined or predefinable distance to the measurement object ( 12 ) is arrangable plane-parallel plate.

Device according to one of claims 8 to 12, wherein a radiation source ( 58 ) for the electromagnetic radiation ( 10 ) and the receiving device opposite each other on different sides of the measuring object ( 12 ) or in an aligned on an expected beam path angled arrangement on the same sides of the measuring object ( 12 ) are arranged.

Device according to one of claims 8 to 13 with a line or matrix camera as receiving device ( 64 ).

Computer program with computer-executable Program code instructions for implementing the method one of the claims 1 to 7 when the computer program is run on a computer.

Manufacturing system on the a computer program Claim 15 is loaded.

Use of a method according to one of claims 1 to 7 or a device according to claims 8 to 14 for checking the quality of a test object ( 12 ), in particular a glass pane.