KR101846949B1 - Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System - Google Patents

Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System Download PDF

Info

Publication number
KR101846949B1
KR101846949B1 KR1020160062278A KR20160062278A KR101846949B1 KR 101846949 B1 KR101846949 B1 KR 101846949B1 KR 1020160062278 A KR1020160062278 A KR 1020160062278A KR 20160062278 A KR20160062278 A KR 20160062278A KR 101846949 B1 KR101846949 B1 KR 101846949B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
measurement
wavelength band
image
optical
measurement light
Prior art date
Application number
KR1020160062278A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170131085A (en
Inventor
김기영
윤종극
유상혁
박윤창
Original Assignee
주식회사 미르기술
선문대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 미르기술, 선문대학교 산학협력단 filed Critical 주식회사 미르기술
Priority to KR1020160062278A priority Critical patent/KR101846949B1/en
Publication of KR20170131085A publication Critical patent/KR20170131085A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101846949B1 publication Critical patent/KR101846949B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/254Projection of a pattern, viewing through a pattern, e.g. moiré
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518Projection by scanning of the object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1717Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with a modulation of one or more physical properties of the sample during the optical investigation, e.g. electro-reflectance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/178Methods for obtaining spatial resolution of the property being measured
    • G01N2021/1785Three dimensional

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치에 관한 것으로서, 제 1 광학 측정 방식을 이용하여 물체의 3차원 형상을 측정하는 것으로서, 제 1 파장대역의 측정광을 시료에 조사하는 제 1 측정광 입력부와, 상기 제 1 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 1 광학필터와, 상기 제 1 광학필터를 통과한 제 1 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 1 측정 시스템 및 상기 제 1 광학 측정 방식과 다른 제 2 광학 측정 방식을 이용하여 물체의 3차원 형상을 측정하는 것으로서, 제 2 파장대역의 측정광을 시료에 조사하는 제 2 측정광 입력부와, 상기 제 2 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 2 광학필터와, 상기 제 2 광학필터를 통과한 제 2 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 2 측정 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 동시에 여러 종류의 광학 검사장치를 동시에 구동할 수 있어 검사속도가 현저하게 향상되고, 구성이 간단하여 제조단가 측면에서 매우 우수한 검사장치를 제공할 수 있어 3차원 광학식 형상 검사장치 시장이 보다 활성화될 수 있을 것으로 기대된다.
The present invention relates to a composite inspection apparatus using multiple optical systems, which comprises a first measurement light input unit for measuring a three-dimensional shape of an object by using a first optical measurement system and irradiating the sample with measurement light of a first wavelength band, A first optical filter for selectively transmitting only the measurement light of the first wavelength band, a first measurement system for acquiring the first wavelength band reflected light image passed through the first optical filter, A second measurement light input unit for measuring a three-dimensional shape of an object using a second optical measurement system, the second measurement light input unit irradiating the sample with the measurement light of the second wavelength band, and a second measurement light input unit selectively transmitting only the measurement light of the second wavelength band A second optical filter and a second measurement system for acquiring a second wavelength band reflected light image passed through the second optical filter.
According to the present invention, it is possible to simultaneously drive various kinds of optical inspection apparatuses at the same time, thereby remarkably improving the inspection speed, and providing an inspection apparatus which is simple in construction and excellent in manufacturing cost, Is expected to be more active.

Description

다중 광학계를 이용한 복합 검사장치{Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a composite inspection apparatus using multiple optical systems,

본 발명은 광학 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 광학계를 이용하여 2가지 이상의 측정법을 이용하면서도 측정 시간을 단축시킬 수 있음과 아울러 측정기 구성을 간단하게 함으로써 제조단가를 절감할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an optical inspection apparatus, and more particularly, to an optical inspection apparatus capable of reducing measurement time while using two or more measurement methods using multiple optical systems, .

전자회로기판에는 다양한 종류의 부품들이 실장되며, 외관의 3D 검사를 위해서 광학식 3D 측정법이 주로 이용되고 있다.Various kinds of components are mounted on the electronic circuit board, and optical 3D measurement method is mainly used for 3D inspection of the appearance.

광학식 3D 측정법으로는 모아레 방식, 백색광 주사 간섭방식, 공초점 방식 등이 이용되고 있으며, 각 측정법마다 장점과 단점을 갖고 있다.As the optical 3D measurement method, the moire method, the white light scanning interference method, and the confocal method are used, and each measurement method has advantages and disadvantages.

예를 들어 모아레 방식의 경우 상대적으로 대면적 부품에 대한 높이 및 표면 측정이 용이한 장점이 있는 반면 2파이 모호성이 발생하고 광포화가 발생하는 경면 검사가 어렵고 미세 패턴 측정이 곤란하며 투명한 물체를 검사하기 어려운 단점이 있다.For example, in the case of the Moire method, it is easy to measure the height and surface of a large-sized part relatively. However, it is difficult to make the mirror surface inspection due to the occurrence of the 2-pi ambiguity and the photoelectricization, There are difficult disadvantages.

그리고 백색광 주사 간섭방식의 경우에는 초정밀 표면 측정이 가능하고 경면 검사가 가능한 장점이 있으나 진동에 민감하고 모아레 방식과 동일하게 2파이 모호성이 발생하며, 연산 속도가 느려 검사속도가 지연되는 단점이 있다.In the case of the white light scanning interferometer, there is a merit that super-precise surface measurement is possible and the mirror surface inspection is possible. However, it is sensitive to vibration and has the same 2 pie ambiguity as the Moire method.

또한 공초점 방식의 경우에는 투명체의 높이와 두께 측정이 용이하고 와이어 루프 높이 측정이 가능한 장점이 있는 반면, 제한된 측정범위와 특정각에 따른 경사면 측정이 곤란한 문제점이 발생한다. Also, in the case of the confocal method, it is easy to measure the height and the thickness of the transparent body, and it is possible to measure the height of the wire loop. On the other hand, it is difficult to measure the inclined plane depending on the limited measuring range and the specific angle.

따라서, 부품들 표면의 광학적 특성(반사고, 색상, 표면거칠기, 경사도 등)에 따라서 가장 효과적인 측정법들이 적용되어야 하며, 다양한 부품들이 실장되는 전자회로는 1가지 방식의 광학식 3D 측정법으로는 만족스러운 결과를 얻기 어려운 경우가 많다. Therefore, the most effective measurement methods should be applied according to the optical characteristics (anti-accidents, color, surface roughness, slope, etc.) of the surface of parts, and electronic circuits in which various components are mounted are satisfactory results with one- Is often difficult to obtain.

이에 한국등록특허 제0870922호에는 모아레 간섭계와 동축광 간섭계로서 백색광 주사 간섭계를 이용하여 경면 반사가 발생되는 검사대상물의 3차원 형상을 츨정할 수 있도록 하는 기술이 제시되어 있다.Korean Patent No. 0870922 discloses a technique for displaying a three-dimensional shape of an object to be inspected in which mirror reflection is generated using a moire interferometer and a white light scanning interferometer as a coaxial light interferometer.

도 1은 상기 한국등록특허 제0870922호에 따른 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정시스템의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면에 수직한 방향의 단면 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a three-dimensional shape measuring system using a multiple interferometer according to Korean Patent No. 0870922, and FIG. 2 is a diagram showing a sectional configuration in a direction perpendicular to the front face of FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 한국등록특허 제0870922호에 따른 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정시스템은 검사대상물(1)에서 반사되는 반사영상을 촬상하는 촬상부(10)와, 촬상부(10)의 일측에 설치되어 반사영상이 발생되도록 검사대상물(1)로 백색조명을 조사하는 동축조명부(20)와, 촬상부(10)의 일측과 타측에 각각 설치되어 반사영상이 발생되도록 검사대상물로 격자무늬패턴조명을 조사하는 격자무늬패턴투영부(40)와, 촬상부(10)의 다른 일측에 설치되어 동축조명부(20)에서 검사대상물(1)로 조사되는 백색조명을 분리 및 여과하여 여과된 광을 기준거울에 입사시키고 반사되는 광을 촬상부로 재조사하는 기준면발생부(30)을 포함하여 구성된다.1, a three-dimensional shape measuring system using a multiple interferometer according to Korean Patent No. 0870922 includes an imaging unit 10 for imaging a reflection image reflected by the object 1 to be inspected, an imaging unit 10 The coaxial illumination unit 20 is installed on one side of the imaging unit 10 and emits white light to the object 1 so as to generate a reflected image. The coaxial illumination unit 20 is installed on one side and the other side of the imaging unit 10, A grating pattern projecting unit 40 for projecting the grating pattern illumination and a grating pattern projection unit 40 for separating and filtering the white light emitted from the coaxial illumination unit 20 on the other side of the imaging unit 10, And a reference surface generating unit (30) for making the reflected light incident on the reference mirror and re-examining the reflected light to the imaging unit.

그리고, 기준면발생부(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 블록필터(31), 블록필터이송기구(31a), 기준거울(32) 및 거울이송기구(32a)로 구성된다. 2, the reference plane generating section 30 is constituted by a block filter 31, a block filter transfer mechanism 31a, a reference mirror 32 and a mirror transfer mechanism 32a.

도 1 및 도 2를 참조하여 한국등록특허 제0870922호에 따른 3차원 형상 측정방법을 설명하면 다음과 같다.A three-dimensional shape measuring method according to Korean Patent No. 0870922 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

현재 측정모드가 측면 모아레 간섭계 측정모드인 경우에는 블록필터(31)가 ON 즉, 블록필터(31)가 기준거울(32)의 전면에 위치하여, 모아레 간섭계의 카메라(11)의 초점을 조정하거나 기준거울(32)로 입사되는 동축조명을 여과하거나 흡수함으로써 검사대상물(1)의 난반사에 따른 3차원형상을 측정할 수 있게 된다. 반대로, 현재 측정모드가 동축 간섭계 측정모드인 경우에는 블록필터(31)가 오프되어 동축 간섭계의 카메라(11)의 초점을 조정하거나 기준거울(32)에서 반사되는 반사영상과 경면반사에 따른 반사영상을 카메라(11)로 반사시킴으로써 검사대상물(1)의 경면반사에 따른 3차원형상을 측정할 수 있게 되어 있다.When the current measurement mode is the lateral moire interferometer measurement mode, the block filter 31 is turned on, that is, the block filter 31 is positioned in front of the reference mirror 32 to adjust the focus of the camera 11 of the moire interferometer It is possible to measure the three-dimensional shape according to the diffuse reflection of the inspection object 1 by filtering or absorbing the coaxial illumination incident on the reference mirror 32. On the contrary, when the current measurement mode is the coaxial interferometer measurement mode, the block filter 31 is turned off to adjust the focus of the camera 11 of the coaxial interferometer or to reflect the reflection image on the reference mirror 32 and the reflection image Dimensional shape according to the mirror-surface reflection of the object 1 to be inspected.

상기 등록특허에 의하면 난반사가 발생하는 물체는 모아레 측정방법을 이용하여 형상을 측정하고, 경면 반사가 발생하는 물체는 백색광 간섭계를 이용하여 측정함으로써 물체 표면의 광학적 특성에 따라 적절한 간섭계를 이용하여 물체 표면을 검사할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다. According to the patent, the shape of the object on which the diffuse reflection occurs is measured by using the moire measurement method, and the object on which the specular reflection is generated is measured by using a white light interferometer. By using the appropriate interferometer according to the optical characteristic of the object surface, And the like.

그러나, 상기 등록특허는 2가지 종류의 광학 검사를 위해 측정모드를 변경해가면서 검사를 수행하여야 하는 바, 단일 광학 검사 시스템에 비해 검사속도가 현저하게 지연되는 단점이 발생하게 된다.However, in the above-mentioned patent, since the inspection must be performed while changing the measurement mode for the two types of optical inspection, there is a disadvantage that the inspection speed is remarkably delayed as compared with the single optical inspection system.

한국등록특허 제 10-0870922호 “다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정시스템”Korean Patent No. 10-0870922 entitled " Three Dimensional Shape Measurement System Using Multiple Interferometers "

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다중 광학계를 이용하여 2가지 이상의 측정법을 이용하면서도 측정 시간을 단축시킬 수 있고 구성이 간단한 검사장치의 구성을 구현하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a configuration of a test apparatus which can shorten a measurement time while using two or more measurement methods using multiple optical systems .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 제 1 파장대역의 측정광을 시료에 조사하는 제 1 측정광 입력부와, 상기 제 1 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 1 광학필터, 상기 제 1 광학필터를 통과한 제 1 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 1 측정 시스템과, 상기 제1 측정 시스템과 다른 광학 방식을 갖는 것으로서, 상기 제1 측정광 입력부와 동시에 상기 시료로 제 2 파장대역의 측정광을 조사하는 제 2 측정광 입력부와, 상기 제 2 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 2 광학필터와, 상기 제 2 광학필터를 통과한 제 2 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 2 측정 시스템 및, 상기 제1 측정 시스템으로부터 제공되는 제1 파장대역의 이미지를 제1 광학 측정방식의 알고리즘을 이용하여 시료에 대한 3차원 형상을 측정하고, 상기 제2 측정 시스템으로부터 제공되는 제2 파장대역의 이미지를 제1 광학측정방식의 알고리즘과 다른 제2 광학 측정방식의 알고리즘을 이용하여 시료에 대한 3차원 형상을 측정함으로써, 하나의 시료에 대해 제1 측정 시스템과 제2 측정 시스템으로부터 서로 다른 측정 알고리즘에 의한 3차원 형상을 동시에 획득하고, 시료의 광학 특성에 따라 어느 하나의 광학 측정 알고리즘에 의한 3차원 형상을 선택적으로 사용하는 측정 단말을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a measurement apparatus comprising: a first measurement light input section for irradiating a measurement light of a first wavelength band onto a sample; a first optical filter selectively transmitting only measurement light of the first wavelength band; A first measurement system for acquiring an image of a first wavelength band reflected light that has passed through a first optical filter and an optical system different from the first measurement system, A second optical filter for selectively transmitting only the measurement light in the second wavelength band; a second optical filter for selectively transmitting the measurement light in the second wavelength band and a second optical filter for acquiring the second wavelength band reflected light image through the second optical filter; A measurement system and an image of a first wavelength band provided from the first measurement system are measured using a first optical measurement method algorithm to measure a three- , The image of the second wavelength band provided from the second measurement system is measured by using the algorithm of the second optical measurement method different from the algorithm of the first optical measurement method to obtain a three- A measurement terminal simultaneously acquiring a three-dimensional shape by different measurement algorithms from the first measurement system and the second measurement system and selectively using a three-dimensional shape by any one optical measurement algorithm according to the optical characteristics of the sample The complex inspection apparatus using the multiple optical system is provided.

여기서, 상기 제 1 및 제 2 광학 측정 방식과 다른 제 3 광학 측정 방식을 이용하여 물체의 3차원 형상을 측정하는 것으로서, 제 3 파장대역의 측정광을 시료에 조사하는 제 3 측정광 입력부와, 상기 제 3 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 3 광학필터와, 상기 제 3 광학필터를 통과한 제 3 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 3 측정 시스템을 포함할 수 있다.Here, a third measurement light input unit for measuring the three-dimensional shape of the object using the third optical measurement system different from the first and second optical measurement systems, the third measurement light input unit irradiating the sample with the measurement light of the third wavelength band, A third optical filter for selectively transmitting only the measurement light in the third wavelength band and a third measurement system for acquiring the third wavelength band reflected light image passed through the third optical filter.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일측면에 따르면, 제 1 파장대역의 제 1 측정광을 시료에 조사하는 제 1 측정광 입력부, 제 2 파장대역의 제 2 측정광을 시료에 조사하는 제 2 측정광 입력부 및 상기 시료에서 반사된 이미지를 획득한 후, 제 1 파장대역의 이미지와 제 2 파장대역의 이미지를 분리하여 출력하는 영상 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a first measurement light, comprising: a first measurement light input unit for irradiating a first measurement light of a first wavelength band to a sample; And an image acquiring unit for acquiring an image of the first wavelength band and an image of the second wavelength band after acquiring the reflected light from the second measurement light input unit and the sample, Is provided.

삭제delete

그리고, 제 3 파장대역의 제 3 측정광을 시료에 조사하는 제 3 측정광 입력부가 더 포함되고, 상기 영상 획득부는 상기 시료에서 반사된 이미지를 획득한 후, 제 1 파장대역의 이미지, 제 2 파장대역의 이미지 및 제 3 파장대역의 이미지를 분리하여 출력하고, 상기 측정단말은 제 1 ~ 3 광학 측정방식의 알고리즘을 이용하여 상기 제 1 ~ 3 파장대역의 이미지로부터 시료의 3차원 형상을 분석하도록 하는 것도 가능하다.And a third measurement light input unit for irradiating the sample with the third measurement light of the third wavelength band, wherein the image acquisition unit acquires an image reflected from the sample, and then acquires the image of the first wavelength band, And the measuring terminal separately analyzes the three-dimensional shape of the sample from the images of the first to third wavelength bands using the algorithms of the first to third optical measuring methods .

상기와 같은 본 발명에 의하면, 동시에 여러 종류의 광학 검사장치를 동시에 구동할 수 있어 검사속도가 현저하게 향상되고, 구성이 간단하여 제조단가 측면에서 매우 우수한 검사장치를 제공할 수 있어 3차원 광학식 형상 검사장치 시장이 보다 활성화될 수 있을 것으로 기대된다.According to the present invention as described above, it is possible to simultaneously drive various types of optical inspection apparatuses, thereby remarkably improving the inspection speed and providing an inspection apparatus which is simple in construction and excellent in manufacturing cost, The test equipment market is expected to be more active.

도 1은 상기 한국등록특허 제0870922호에 따른 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정시스템의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면에 수직한 방향의 단면 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치의 구성을 나타낸 도면이다.
1 is a perspective view illustrating the configuration of a three-dimensional shape measuring system using a multiple interferometer according to Korean Patent No. 0870922.
Fig. 2 is a view showing a cross-sectional configuration in the direction perpendicular to the front face of Fig. 1. Fig.
FIG. 3 is a view showing a configuration of a composite inspection apparatus using a multiple optical system according to a first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a configuration of a composite inspection apparatus using a multiple optical system according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be noted that like elements in the drawings are represented by the same reference numerals as possible. Further, detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the invention will be omitted.

그리고, 발명의 주요한 특징만을 압축적으로 설명하기 위해 전체 검사장치 중에서 핵심적인 구성만을 간략하게 도시하고 상세 광학계 구성 및 이에 대한 상세한 설명 또한 생략한다. In order to compressively explain only the main features of the present invention, only the essential components of the entire inspection apparatus are shown in a simplified manner, and the detailed optical system configuration and detailed description thereof are also omitted.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing a configuration of a composite inspection apparatus using a multiple optical system according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치는 제 1 측정 시스템(100)과 제 2 측정 시스템(200)을 포함하여 구성되고, 각 측정 시스템(100, 200)을 이용하여 시료(300)의 3차원 형상을 측정한다.3, the hybrid inspection apparatus using the multiple optical system according to the first embodiment of the present invention includes a first measurement system 100 and a second measurement system 200, 100, 200) is used to measure the three-dimensional shape of the sample (300).

여기서, 제 1 측정 시스템(100)과 제 2 측정 시스템(200)은 모아레 방식, 백색광 주사 간섭방식, 공초점 방식 중 어느 하나일 수 있으며, 각 측정 시스템(100, 200)은 서로 다른 방식의 광학 측정 시스템이 사용된다. Here, the first measurement system 100 and the second measurement system 200 may be any one of a moire system, a white light scanning interference system, and a confocal system, and each measurement system 100, A measurement system is used.

그리고, 제 1 측정 시스템(100)과 제 2 측정 시스템(200)은 동시에 구동될 수 있도록 서로 다른 파장대역의 측정광이 이용된다. The first measurement system 100 and the second measurement system 200 use measurement lights of different wavelength bands so that they can be simultaneously driven.

제 1 측정 시스템(100)은 제 1 측정광 입력부(110), 제 1 광학필터(120) 및 제 1 영상 획득부(130)를 포함하여 구성된다. The first measurement system 100 includes a first measurement light input unit 110, a first optical filter 120, and a first image acquisition unit 130.

제 1 측정광 입력부(110)는 제 1 파장대역의 측정광을 조사하는 광원일 수 있고, 이 경우 제 1 광학필터(120)는 제 1 파장대역의 빛만을 선택적으로 투과시키는 특성을 갖는 광학필터가 사용될 수 있다. The first measurement light input unit 110 may be a light source that emits measurement light of a first wavelength band. In this case, the first optical filter 120 may be an optical filter having a characteristic of selectively transmitting only light of a first wavelength band Can be used.

제 1 영상 획득부(130)는 시료(300)에서 반사되어 제 1 광학필터(120)를 통과한 제 1 파장대역의 반사광의 영상을 획득한다.The first image acquiring unit 130 acquires an image of the reflected light of the first wavelength band that has been reflected by the sample 300 and passed through the first optical filter 120.

본 실시예에서 제 1 파장대역은 예를 들어 적색 파장대역일 수 있다.In this embodiment, the first wavelength band may be, for example, a red wavelength band.

동일하게, 제 2 측정 시스템(200)은 제 2 측정광 입력부(210), 제 2 광학필터(220) 및 제 2 영상 획득부(230)를 포함하여 구성된다.Similarly, the second measurement system 200 includes a second measurement light input unit 210, a second optical filter 220, and a second image acquisition unit 230.

제 2 측정광 입력부(210)는 제 2 파장대역의 측정광을 조사하는 광원이고, 제 2 광학필터(220)는 제 2 파장대역의 빛만을 선택적으로 투과시키는 특성을 갖는 광학필터가 사용될 수 있다. The second measurement light input unit 210 may be a light source for irradiating the measurement light of the second wavelength band and the second optical filter 220 may be an optical filter having a property of selectively transmitting only light of the second wavelength band .

제 2 영상 획득부(230)는 시료(300)에서 반사되어 제 2 광학필터(220)를 통과한 제 2 파장대역의 반사광의 영상을 획득한다.The second image acquiring unit 230 acquires an image of the reflected light of the second wavelength band that has been reflected by the sample 300 and passed through the second optical filter 220.

본 실시예에서 제 2 파장대역은 예를 들어 청색 파장대역일 수 있다.In this embodiment, the second wavelength band may be, for example, a blue wavelength band.

즉, 본 발명의 제 1 실시예에서는 서로 다른 광학 방식을 갖는 2개의 측정 시스템이 서로 다른 파장 대역의 측정광을 동시에 시료에 측정하고, 각 측정 시스템은 자신이 조사한 파장대역의 반사광만을 투과시켜 영상을 획득함으로써 각 측정 시스템에 독립적으로 동시 측정이 가능하게 된다.That is, in the first embodiment of the present invention, two measurement systems having different optical systems simultaneously measure measurement lights of different wavelength bands in a sample, and each measurement system transmits only the reflected light of the wavelength band itself, It is possible to perform simultaneous measurement independently for each measurement system.

영상 획득부(110, 210)는 획득한 영상을 후단의 PC로 전송하고, PC는 수신된 이미지를 분석하여 시료의 3차원 형상을 측정한다. 예를 들어, 제 1 측정 시스템이 백색광 간섭계 방식이고 제 2 측정 시스템이 모아레 간섭계 방식인 경우 PC는 적색 이미지에 대하여 백색광 간섭계 방식의 알고리즘을 이용하여 시료의 형상을 측정하고, 청색 이미지에 대하여 모아레 간섭계 방식의 알고리즘을 이용하여 시료의 형상을 측정할 수 있다. The image acquisition units 110 and 210 transmit the acquired image to the subsequent PC, and the PC analyzes the received image to measure the three-dimensional shape of the sample. For example, if the first measurement system is a white light interferometer system and the second measurement system is a moire interferometer system, the PC measures the shape of the sample using a white light interferometer type algorithm for the red image, The shape of the sample can be measured using an algorithm of the method.

제 1 실시예에서 각 측정 시스템은 측정광 입력부, 광학필터 및 영상 획득부의 구성만이 간략하게 기재되어 있으나, 측정 시스템의 측정 방식에 따라 부가적인 광학계의 구성을 포함하며 설명의 간단을 위해 이러한 부가적인 광학계의 구성은 생략되었다. 예를 들어, 제 1 측정 시스템(100)이 모아레 간섭계이고 제 2 측정 시스템(200)이 백색광 주사 간섭계인 경우 광분리기, 기준거울, 시료 Z축 구동장치 등이 필요할 것이다. 그리고 각 영상 획득부에서 결상렌즈 등의 구성도 생략되었다.In the first embodiment, only the configuration of the measurement light input unit, the optical filter, and the image acquisition unit is briefly described in each measurement system. However, the measurement system includes an additional optical system configuration depending on the measurement system of the measurement system, The configuration of the optical system is omitted. For example, if the first measurement system 100 is a moire interferometer and the second measurement system 200 is a white light scanning interferometer, a light separator, a reference mirror, a sample Z axis drive device, and the like will be required. The configuration of the imaging lens and the like in each image acquiring unit is also omitted.

그리고, 제 1 실시예에서 2개의 측정 시스템만이 도시되어 있으나, 모아레 간섭방식, 백색광 간섭 방식 및 공초점 방식을 동시에 구동하고자 하는 경우 제 3 파장대역의 측정광을 사용하는 제 3 측정 시스템이 추가적으로 설치될 수 있으며, 이때 제 3 파장대역의 빛은 녹색 파장대역일 수 있다.In addition, although only two measurement systems are shown in the first embodiment, when a moire interference system, a white light interference system and a confocal system are simultaneously operated, a third measurement system using measurement light of a third wavelength band is additionally provided Where the light in the third wavelength band may be the green wavelength band.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치의 구성을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a configuration of a composite inspection apparatus using a multiple optical system according to a second embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치는 2개의 측정광 입력부(400, 500)와 1개의 영상 획득부(600)를 포함하여 제 1 실시예에 비해 더욱 간단한 구성을 갖는다. 4, the hybrid inspection apparatus using the multiple optical system according to the second embodiment of the present invention includes two measurement light input units 400 and 500 and one image acquisition unit 600, And has a simpler configuration than the example.

도 4의 실시예에서는 제 1 측정광 입력부(400)가 백색광 간섭계인 경우를 나타낸 것으로서, 백색광 간섭계의 광학계 구성 중에서 광분리기(410)만이 도시되어 있다. In the embodiment of FIG. 4, the first measurement light input unit 400 is a white light interferometer. In the optical system configuration of the white light interferometer, only the optical isolator 410 is shown.

제 2 실시예에서도 제 1 및 제 2 측정광 입력부(400, 500)는 서로 다른 파장대역의 측정광을 시료에 조사하는 것으로서, 예를 들어 제 1 측정광 입력부(400)에서 조사되는 측정광은 적색 파장대역, 제 2 측정광 입력부(500)에서 조사되는 측정광은 청색 파장대역일 수 있다.In the second embodiment, the first and second measurement light input units 400 and 500 irradiate measurement light of different wavelength bands to the sample. For example, the measurement light emitted from the first measurement light input unit 400 And the measurement light emitted from the second measurement light input unit 500 may be a blue wavelength band.

영상 획득부(600)는 컬러 이미지 센서와 결상 렌즈 등의 구성을 포함한다. 즉, 영상 획득부(600)는 2개의 측정광 입력부(400, 500)에서 조사되어 시료(700)에서 반사된 이미지들을 획득한 후, 이를 파장대역별로 분리한다. 각 측정광이 적색과 청색 파장대역인 경우 획득한 영상을 적색 이미지와 청색 이미지로 분리하여 후단의 PC로 전송하고, PC는 수신된 이미지를 분석하여 시료의 3차원 형상을 측정한다. The image obtaining unit 600 includes a color image sensor and an image forming lens. That is, the image acquisition unit 600 acquires images reflected by the sample 700 irradiated by the two measurement light input units 400 and 500, and separates the images by wavelength bands. When each measurement light is in the red and blue wavelength bands, the acquired image is separated into a red image and a blue image, transmitted to the rear PC, and the PC analyzes the received image to measure the three-dimensional shape of the sample.

예를 들어, 도 4의 실시예에서, PC는 적색 이미지에 대하여 백색광 간섭계 방식의 알고리즘을 이용하여 시료의 형상을 측정하고, 청색 이미지에 대하여 모아레 간섭계 방식의 알고리즘을 이용하여 시료의 형상을 측정할 수 있다. For example, in the embodiment of FIG. 4, the PC measures the shape of the sample using a white light interferometer type algorithm for the red image, and measures the shape of the sample using the Moire interferometer type algorithm for the blue image .

제 1 실시예와 동일하게, 제 2 실시예에서도 2개의 서로다른 파장대역의 측정광을 이용하는 방법만이 도시되어 있으나, 모아레 간섭방식, 백색광 간섭 방식 및 공초점 방식을 동시에 구동하고자 하는 경우 제 3 파장대역의 측정광을 조사하는 제 3 측정광 입력부가 추가적으로 설치될 수 있으며, 이때 제 3 파장대역의 빛은 녹색 파장대역일 수 있다.As in the first embodiment, only the method of using measurement light of two different wavelength bands is shown in the second embodiment. However, in the case of simultaneously operating the moire interference system, the white light interference system, and the confocal system, A third measurement light input unit for irradiating the measurement light of the wavelength band may be additionally provided. In this case, the light of the third wavelength band may be a green wavelength band.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. It is, therefore, to be understood that the appended claims will include all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.

100 : 제 1 측정 시스템 110, 400 : 제 1 측정광 입력부
120 : 제 1 광학필터 130 : 제 1 영상 획득부
200 : 제 2 측정 시스템 210, 500 : 제 2 측정광 입력부
220 : 제 2 광학필터 230 : 제 2 영상 획득부
300, 700 : 시료 600 : 영상 획득부
100: first measurement system 110, 400: first measurement light input part
120: first optical filter 130: first image acquiring unit
200: second measurement system 210, 500: second measurement light input part
220: second optical filter 230: second image acquiring unit
300, 700: sample 600: image acquiring unit

Claims (5)

제 1 파장대역의 측정광을 시료에 조사하는 제 1 측정광 입력부와, 상기 제 1 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 1 광학필터, 상기 제 1 광학필터를 통과한 제 1 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 1 측정 시스템과,
상기 제1 측정 시스템과 다른 광학 방식을 갖는 것으로서, 상기 제1 측정광 입력부와 동시에 상기 시료로 제 2 파장대역의 측정광을 조사하는 제 2 측정광 입력부와, 상기 제 2 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 2 광학필터와, 상기 제 2 광학필터를 통과한 제 2 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 2 측정 시스템 및,
상기 제1 측정 시스템으로부터 제공되는 제1 파장대역의 이미지를 제1 광학 측정방식의 알고리즘을 이용하여 시료에 대한 3차원 형상을 측정하고, 상기 제2 측정 시스템으로부터 제공되는 제2 파장대역의 이미지를 제1 광학측정방식의 알고리즘과 다른 제2 광학 측정방식의 알고리즘을 이용하여 시료에 대한 3차원 형상을 측정함으로써, 하나의 시료에 대해 제1 측정 시스템과 제2 측정 시스템으로부터 서로 다른 측정 알고리즘에 의한 3차원 형상을 동시에 획득하고, 시료의 광학 특성에 따라 어느 하나의 광학 측정 알고리즘에 의한 3차원 형상을 선택적으로 사용하는 측정 단말을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치.
A first optical filter for selectively transmitting only the measurement light in the first wavelength band, a first optical filter for passing the first wavelength band reflected light through the first optical filter, A first measurement system for acquiring an image,
A second measurement light input unit having an optical system different from that of the first measurement system, the measurement light input unit irradiating the sample with the measurement light of the second wavelength band simultaneously with the first measurement light input unit; A second measurement system for acquiring a second wavelength band reflected light image that has passed through the second optical filter,
The image of the first wavelength band provided from the first measurement system is measured by using the algorithm of the first optical measurement method and the image of the second wavelength band provided from the second measurement system is measured By measuring the three-dimensional shape of the sample using the algorithm of the second optical measurement method different from the algorithm of the first optical measurement method, it is possible to measure the three-dimensional shape of the sample by using different measurement algorithms from the first measurement system and the second measurement system And a measuring terminal which simultaneously obtains a three-dimensional shape and selectively uses a three-dimensional shape by any one of the optical measuring algorithms according to the optical characteristics of the sample.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 광학 측정 방식과 다른 제 3 광학 측정 방식을 이용하여 물체의 3차원 형상을 측정하는 것으로서, 제 3 파장대역의 측정광을 시료에 조사하는 제 3 측정광 입력부와, 상기 제 3 파장대역의 측정광만을 선택적으로 투과시키는 제 3 광학필터와, 상기 제 3 광학필터를 통과한 제 3 파장대역 반사광 이미지를 획득하는 제 3 측정 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치.
The method according to claim 1,
A third measurement light input unit for measuring a three-dimensional shape of an object by using a third optical measurement system different from the first and second optical measurement systems, the third measurement light input unit irradiating the sample with measurement light of a third wavelength band; A third optical filter for selectively transmitting only the measurement light in the third wavelength band, and a third measurement system for acquiring the third wavelength band reflected light image passed through the third optical filter. Inspection device.
제 1 항에 있어서,
제 1 파장대역의 제 1 측정광을 시료에 조사하는 제 1 측정광 입력부;
제 2 파장대역의 제 2 측정광을 시료에 조사하는 제 2 측정광 입력부; 및
상기 시료에서 반사된 이미지를 획득한 후, 제 1 파장대역의 이미지와 제 2 파장대역의 이미지를 분리하여 출력하는 영상 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치.
The method according to claim 1,
A first measurement light input unit for irradiating the sample with the first measurement light of the first wavelength band;
A second measurement light input unit for irradiating the sample with the second measurement light of the second wavelength band; And
And an image acquiring unit for acquiring an image reflected from the sample and separating the image of the first wavelength band and the image of the second wavelength band and outputting the separated image.
삭제delete 제 3 항에 있어서,
제 3 파장대역의 제 3 측정광을 시료에 조사하는 제 3 측정광 입력부가 더 포함되고,
상기 영상 획득부는 상기 시료에서 반사된 이미지를 획득한 후, 제 1 파장대역의 이미지, 제 2 파장대역의 이미지 및 제 3 파장대역의 이미지를 분리하여 출력하고,
상기 측정단말은 제 1 ~ 3 광학 측정방식의 알고리즘을 이용하여 상기 제 1 ~ 3 파장대역의 이미지로부터 시료의 3차원 형상을 분석하는 것을 특징으로 하는 다중 광학계를 이용한 복합 검사장치.
The method of claim 3,
A third measurement light input unit for irradiating the sample with the third measurement light of the third wavelength band,
Wherein the image acquiring unit separates and outputs an image of the first wavelength band, an image of the second wavelength band, and an image of the third wavelength band after acquiring the reflected image from the sample,
Wherein the measuring terminal analyzes the three-dimensional shape of the sample from the images of the first to third wavelength bands using algorithms of the first to third optical measuring systems.
KR1020160062278A 2016-05-20 2016-05-20 Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System KR101846949B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062278A KR101846949B1 (en) 2016-05-20 2016-05-20 Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062278A KR101846949B1 (en) 2016-05-20 2016-05-20 Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170131085A KR20170131085A (en) 2017-11-29
KR101846949B1 true KR101846949B1 (en) 2018-04-09

Family

ID=60812422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160062278A KR101846949B1 (en) 2016-05-20 2016-05-20 Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101846949B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102504845B1 (en) * 2020-12-17 2023-03-02 인천대학교 산학협력단 Apparatus and method for measuring surface topograph of sample

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006308323A (en) 2005-04-26 2006-11-09 Teruaki Yogo Three-dimensional shape measuring method
KR100870922B1 (en) 2006-09-25 2008-11-28 주식회사 고영테크놀러지 System for Measuring Three Dimension Shape Using Multiple Interferometry
JP2015114309A (en) * 2013-12-16 2015-06-22 株式会社オプトン Measuring device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006308323A (en) 2005-04-26 2006-11-09 Teruaki Yogo Three-dimensional shape measuring method
KR100870922B1 (en) 2006-09-25 2008-11-28 주식회사 고영테크놀러지 System for Measuring Three Dimension Shape Using Multiple Interferometry
JP2015114309A (en) * 2013-12-16 2015-06-22 株式会社オプトン Measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170131085A (en) 2017-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10732102B2 (en) Optical test apparatus and optical test method
US9385150B2 (en) Image sensor device
US9267790B2 (en) Measuring device of measurement object, calculating device, measurement method, and method for producing item
EP1840502B1 (en) Optical interferometer for measuring changes in thickness
US8451440B2 (en) Apparatus for the optical inspection of wafers
JP3855756B2 (en) 3D color shape detection device and 3D scanner
TW201502472A (en) Surface topography interferometer with surface color
KR20140016313A (en) Multi-spectral imaging system and method of surface inspection therewith
US10386236B2 (en) Reflected light detecting device and reflected light detecting method
CN108253905B (en) Vertical color confocal scanning method and system
KR101846949B1 (en) Intergrated Inspection Apparatus Using Multi Optical System
JP2014238299A (en) Measurement device, calculation device, and measurement method for inspected object, and method for manufacturing articles
JP6362058B2 (en) Test object measuring apparatus and article manufacturing method
CN105651733A (en) Material scattering characteristic measuring device and method
KR101767639B1 (en) Optical system and inspection apparatus
CN210155024U (en) Optical coherence tomography device and imaging system
US20140340507A1 (en) Method of measuring narrow recessed features using machine vision
JP4251980B2 (en) Shape measuring device
JP2014178207A (en) Shape measuring apparatus and measuring method, and manufacturing method for goods
JP5887120B2 (en) Contact part detection device and contact part detection method
CN210572012U (en) Coaxial light source device for industrial detection
KR20110116267A (en) Board inspection apparatus
EP1139090A2 (en) Leaded integrated circuit inspection system
CN116802481A (en) Optical device
JPS62291512A (en) Distance measuring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant