KR101882591B1 - 거리에 있어서 차이들을 기록하기 위한 광학 측정 장치 및 광학 측정 방법 - Google Patents

거리에 있어서 차이들을 기록하기 위한 광학 측정 장치 및 광학 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원래 위치에서 지지부(8)와 측정되어야 하는 물체(12)의 모서리 영역(10) 사이의 거리에 있어서 차이(6)를 획득하기 위한 광학 측정 장치에 관한 것이다. 이 광학 측정 장치는 상기 지지부(8)로 제1 측정 빔(16)을 안내하고, 측정되어야 하는 상기 물체(12)의 모서리 영역(10)으로 제2 측정 빔(18)을 안내하는 듀얼 빔 가이드(15)를 가지는 측정 헤드를 가진다. 상기 지지부(8)로 안내되는 상기 제1 측정 빔(16) 및 측정되어야 하는 상기 물체(12)의 상기 모서리 영역(10)으로 안내되는 상기 제2 측정 빔(18)의 반사 스펙트럼을 획득하고 형성하기 위한 수단이 제공된다. 상기 측정 장치는 하나의 분광계 라인(72)을 가지는 복수-채널 측정 장치(34)를 가진다. 상기 지지부(8)와 상기 물체(12)의 모서리 영역(10) 사이의 스테이지 높이를 획득하기 위해 반사 스펙트럼에 대한 평가 유닛(32)은 분광계(48) 및 디스플레이 유닛(66)과 함께 작동한다.

Description

거리에 있어서 차이들을 기록하기 위한 광학 측정 장치 및 광학 측정 방법{OPTICAL MEASURING DEVICE FOR RECORDING DIFFERENCES IN DISTANCE AND OPTICAL MEASURING METHOD}
본 발명은 거리에 있어서 차이들을 획득하기 위한 광학 측정 장치 및 이 측정 장치를 이용한 광학 측정 방법에 관한 것이다.
표면들을 측정하기 위한 광학 측정 장치는 공개문서 DE 10 2008 041 062 A1으로부터 공지되어 있다. 이 공지된 측정 장치는, 적어도 3 개의 별개로 초점잡는 광학 구성요소들(separately focussing optical components)을 통과한 후, 물체의 표면 상에 부딪치고 이에 의해 반사되고 간섭 중첩을 따르는 기준 광과 함께 공간적으로 분해하는 광 검출기(spatially resolving light detector)에 의해 검출되는 측정 광 빔을 생성한다.
이를 달성하기 위해 이 공지된 측정 장치는 적어도 3개의 별개로 초점잡는 광학 구성요소들을 포함하는 광학적 조립체를 가진다. 이 별개로 초점잡는 광학 구성요소들의 주 축들은 나란하게 서로 관련되는 오프셋을 가지고 위치된다. 이에 더하여, 이 공지된 측정 장치는 측정 광 빔의 빔 경로에 위치되는 빔 분리기(beam splitter)를 가진다. 나아가, 기준 표면 및 공간적으로 분해하는 광 검출기는 이 공지된 장치를 위해 제공된다.
광원, 빔 분리기 및 광학적 조립체는 서로 관련되어 위치되어, 광원에 의해 방출되고 초점잡는 광학 구성요소들을 통과하는 측정 광은 표면 상에 부딪치고 이에 의해 반사되고 초점잡는 광학 구성요소들을 통해 검출기에 부딪친다. 이에 더하여, 이 공지된 측정 장치는 공간적으로 분해하는 광 검출기로부터 이미지 데이터를 수신하고 표면의 표면 형태를 표현하는 측정 데이터를 출력하기 위한 평가 시스템을 가진다. 이를 수행하기 위해 표면 상의 하나의 위치와 초점잡는 광학 구성요소들 사이의 거리를 표현하는 거리 값들이 획득된다. 이 거리 값들로부터 평가 시스템은 표면의 표면 형태를 표현하는 변수들을 형성한다.
이에 더하여, 상기의 공개문헌은 이하의 단계들을 포함하는, 물체의 표면을 측정하는 방법을 개시한다. 먼저, 측정 광이 생성된다. 이 측정 광으로부터 소정의 이격된 거리에 위치되는 물체의 표면의 3개의 영역들을 비추기 위해 측정 광의 제1 부분의 3개의 수렴하는 부분 빔들이 형성된다. 이 반사된 광, 또는 표면에 의해 반사되는 광의 3개의 부분 빔들은 간섭을 형성하는 공간적으로 분해하는 검출기를 향해 측정 광의 제2 부분과 함께 안내된다. 마지막으로, 이 간섭들은 대응하는 측정 데이터에 의해 물체의 표면의 표면 형태를 표현하기 위해 광 강도들을 검출하는 검출기에 의해 분석된다.
나아가 공지된 방법들은 공개문헌 DE 10 2008 041 062 A1, US 7,826,068 B2, US 2009/0078888 AS1, WO 2013/070732 A1, US 7,853,429 B2, US 7,443,517 B2, DE 10 2011 081 596 A1, DE 10 2011 055 735 및 KR 10 2008 0112436에 설명되어 있다.
회전 지지부와 측정되어야 할 물체 특히 얇아질 물체의 회전 모서리 영역 사이의 스테이지들의 측정은, 높은 환경 오염을 견디는 한편 제한된 정도의 공간을 차지하는 강건한 측정 장치를 필요로 한다.
이러한 이유로, 종래의 강건한 스테이지 측정 장치들은 촉각 탐침들로 운영을 계속한다. 하나의 탐침은 측정되어야 할 물체의 좁은 노출된 모서리 영역의 표면을 스캔하고 제2 탐침은 회전 지지부의 상부 표면 상에 위치되어, 기계가공 동안 상승하는 밀리미터 범위로부터 수 마이크로미터 범위까지의 스테이지 높이는 2개의 탐침들 사이에서 획득가능한 거리들로부터 획득될 수 있다. 이러한 촉각 측정 방법의 한 가지 어려움은 한편으로는 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역에 및 다른 한편으로는 지지 물질의 표면에 가해지는 압력의 적절한 투여에 있다.
압력이 너무 높으면, 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역들에 손상을 입힐 가능성은 배제될 수 없고, 특히 물체의 다수의 연마 회전들은 밀리미터 범위의 두께로부터 100 마이크로미터 이하의 두께까지 물체를 얇게 하기 위해 필요하다. 압력이 너무 낮으면, 얇게 하는 동안 발생하는 연마 입자들의 결과로 적어도 지지부의 상대적으로 거친 상부 표면 상에 탐침들이 상당한 측정 오류들 및 측정 부정확들에 노출되기 때문에 간섭이 발생한다.
신뢰할 수 있는 측정 결과들을 동시에 전달하는 한편 현 기술 상태의 단점들을 극복하는 강건한 측정 장치 및 대응하는 강건한 측정 방법이 필요하다.
독립항 제 1 항의 특징을 가지는 광학 측정 장치 및 독립항 제 14 항의 특징을 가지는 측정 방법이 제공된다.
이러한 맥락에서, 색채 공초점(chromatic confocal) 거리 측정 기술이 광의 서로 다른 파장들에 대한 렌즈들이 서로 다른 초점들을 가지는 효과를 사용하는 방법을 의미하도록 이해된다. 여기서 색채 공초점 거리 측정은 반사 표면과 측정 헤드 사이의 거리를 정확하게 결정하기 위해 광학 이미징 시스템에서 스펙트럼 광대역 광의 분산을 사용한다. 스펙트럼 광대역 점 광원은, 보통 제1 핀홀 조리개 또는 광섬유 단의 형태를 취하고, 광학 이미징 시스템의 물체에 초점이 맞춰진다. 여기서 초점에서 이미징 시스템까지의 거리는 명확하게 영구적으로 정의된 파장의 함수이다. 반사 광은 동일한 이미징 시스템에 의해 다시 표현되고 결합해제되고 조명 빔 경로에 의해 빔 분리기의 미러 지점에 위치되는 핀홀 조리개로 투사된다. 또는, 반사 광은 또한 제1 핀홀 조리개로 직접 회귀된 후 결합해제된다. 핀홀 조리개 뒤의 검출기는 그후 반사 광의 지배적인 파장을 결정한다. 개별적인 파장들의 초점 길이들을 아는 것으로부터, 지배적인 파장으로부터 직접 물체 거리를 결정하는 것이 가능하다. 이 방법의 장점은 이동 구성요소들의 부재에 있다.
나아가, 광학 상관 x선촬영(optical coherence tomography, OCT)은 분광계의 도움을 받아 물체들 사이의 거리를 측정하기 위해 스펙트럼 광대역 광이 사용되는 검사 방법을 지시한다. 이 프로세스에 있어서 검사되는 물체는 점-스캔된다. 공지된 광학적 경로 길이를 가지는 암이 측정 암의 기준으로 사용된다. 2 개의 암들의 부분 파들의 간섭은 이로부터 2 개의 암들의 광학적 경로 길이들 사이의 차이를 판독하는 것이 가능한 패턴으로 귀결된다.
구별은 여기서 2개의 간섭계 측정과 평가 방법들, 소위 "시간 도메인" OCT 및 "주파수 도메인" OCT 사이에서 만들어진다. 이들은 한편은 시간 도메인(time domain, TD) 신호에, 다른 한편은 주파수 도메인(frequency domain, FD) 신호와 관련이 있다. 이것은 주파수 암의 길이가 변하고 간섭의 강도는 스펙트럼을 고려하지 않고 계속적으로 측정되거나(시간 도메인) 또는 개별적인 스펙트럼 구성요소들의 간섭이 획득되는(주파수 도메인) 것을 의미한다.
이 출원에 따른 측정 장치 및 측정 방법은 유리하게도 색채 공초점 및 간섭계 거리 측정 기술들을 가지고 사용될 수 있다. 이것은 특히 측정되거나 또는 얇아질 회전하는 지지부 및 회전하는 측정 물체의 기계가공 동안 원래 위치에서 스테이지 높이에 있어서의 감소를 이용해 사용될 때 진실이다.
특히, 연마 환경에서 강건한 신뢰가능한 비접촉 측정 기술을 생성하기 위해, 본 발명의 제1 실시예에 있어서 지지부로 제1 측정 빔을 물체의 모서리 영역으로 제2 측정 빔을 안내하는 듀얼 빔 가이드를 가지는 측정 헤드를 포함하는 거리에 있어서 차이들을 획득하기 위해 광학 측정 장치를 사용하는 것이 가능하다.
나아가, 광학 측정 장치는 스테이지 높이를 획득하기 위해 측정 헤드가 위치되는 측정 헤드 가이드 장치를 가진다. 이에 더하여, 광학 측정 장치는 광 빔들을 생성하는 스펙트럼 광대역 광원을 가진다. 대응하는 측정 헤드 광학은 적어도 지지부 상에 하나의 제1 측정 지점을 물체의 모서리 영역 상에 하나의 제2 측정 지점을 표현할 수 있다. 지지부로 안내되는 제1 측정 빔 및 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역으로 안내되는 제2 측정 빔의 반사 스펙트럼을 획득하고 형성하기 위한 수단은 지지부와 물체의 모서리 영역 사이의 스테이지 높이를 획득하기 위해 반사 스펙트럼에 대한 평가 유닛과 함께 작동한다.
이 광학 측정 장치의 하나의 장점은 2개의 인접하는 측정 헤드들을 측정 헤드 가이드 장치로 삽입하는 것에 의해 본 발명의 다른 실시예에 있어서 달성되는 측정 헤드의 듀얼 빔 가이드에 있고, 제1 측정 빔은 측정되어야 할 물체의 모서리 영역에 인접하는 표면의 표면으로 안내되고, 제2 측정 헤드의 제2 측정 빔은 원래 위치에서 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역을 스캔한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서 측정 헤드에 있어서 대응하는 측정 광학을 이용해 측정 빔을 분리하여 지지부의 표면 상의 제1 측정 지점이 거리 평가에 적합한 반사들을 생성하고 또한 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역에 인접하는 제2 측정 지점이 광학 측정 장치에 있어서 또한 거리 평가에 적합한 반사들을 생성하는 것이 가능하다. 2 개의 거리 결과들 사이의 차이는 측정되어야 하는 물체의 두께에 있어서 감소를 계속적으로 모니터링하고 적절한 디스플레이 상 원래 위치에서 이를 디스플레이하는 것이 가능하다.
예를 들어, 4 kHz의 스캔 속도는 측정 외부자들(outliers) 및 이로써 측정 오류들을 인식하고 또한 적절한 디지털 측정 필터를 이용해 이들을 제거하는 것이 가능하게 해준다. 초당 4000 스캔 값들 이상이 획득될 수 있기 때문에, 먼지 및 에어로졸 입자들로 인한 측정 오류들은 신뢰가능하게 제거되고 강건한 측정 결과들은 필터링될 수 있어 이 광학 측정 장치를 이용해 스테이지 높이에 있어서 감소는 악화된 환경 조건들에도 불구하고 신뢰가능하고 강건하게 측정될 수 있다.
측정 방법의 강건함은 지지부의 물질 및 측정되어야 하는 물체의 물질은 불투명하고 측정을 위한 광대역 광원을 위한 광 파장 속도를 선택하는 것에 의해 증가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서 측정 헤드가 스테이지 높이의 원래 위치에서 색채 공초점 획득을 위해 제공된다. 나아가, 측정 장치에는 또한 스테이지 높이의 원래 위치에서 간섭계 획득을 위한 측정 헤드가 구비되어 있다. 측정 헤드들 및 측정 프로그램들을 변경하는 단순한 프로세스에 의해 한 방법으로부터 다른 방법으로 전환되고 측정 환경으로 광학 측정 장치의 광학 조정을 달성하는 것이 가능하다.
상기에서 이미 설정된 바와 같이, 광학 측정 장치는 나란히 위치되고 측정 헤드 가이드 장치에 기계적으로 연결되는 복수-채널 측정 장치의 2 개의 광학 측정 헤드들을 포함하는 측정 헤드를 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 측정 헤드 가이드 장치 안의 이 종류의 캠팩트한 측정 헤드는 거리에 있어서 차이들을 획득하기 위해 2개의 독립적인 측정 값 획득 시스템들로 작동한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서 측정 헤드는 기계적으로 방향지어지고 또한 복수-채널 측정 장치와 함께, 바람직하게는 듀얼 채널 측정 장치와 함께 작동할 수 있는 2 개의 측정 섬유들을 가질 수 있다. 이 종류의 측정 헤드는 또한 2 개의 독립적인 측정 값 획득 시스템들을 가지고 작동한다.
여기서 광학 측정 장치의 2개의 측정 헤드 섬유들은 스펙트럼 광대역 광원으로부터의 광을 2개의 광섬유들로 결합해제하는 광섬유 Y-커플러를 통해 공급되어질 수 있다. 광학 측정 방법이 기준 측정 섹션을 필요로 하더라도, 이것은 단지 하나의 광섬유 부분이 일 측에서 거울반사되는 광섬유 측정들을 통해 상대적으로 강건하게 달성될 수 있고 또한 강건한 광섬유 가닥으로 통합될 수 있다.
한편으로 지지부의 상부 표면으로부터 또한 다른 한편으로 측정되어야 할 물체의 모서리 영역의 표면 상의, 2개의 측정 지점들로부터 반사 광을 평가하기 위해, 복수-채널 측정 장치는 적어도 2개의 분광계들을 가질 수 있다. 또는, 하나의 분광계를 이용하고 그 상측에 멀티플렉서를 위치시켜 멀티플렉스 모드에서 제1 측정 빔 및 제2 측정 빔의 스캔 결과들이 광섬유를 통해 하나의 신호 분광계로 교대로 전진되도록 하는 것이 가능하다. 다른 한편으로, 복수-채널 측정 장치는 또한 복수-라인 검출기를 가질 수 있다. 이것은 비용-효과적인 대안을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서 광학 측정 장치에는 측정된 거리가 표현될 수 있고 스테이지 높이의 척도로 평가될 수 있는 적어도 하나의 분광계 라인이 구비되어 있다. 이를 달성하기 위해 동일한 분광계 라인은 제1 측정 빔으로부터의 반사 광을 검출 및 측정하고 제2 측정 빔으로부터의 반사 광을 검출 및 측정하기 위해 사용된다. 수개의 측정 헤드 쌍들이 수개의 거리에 있어서의 차이들을 측정하기 위해 존재할 때, 이 경우에 이것이 반드시 필요한 것은 아니지만, 분광계는 또한 수 개의 분광계 라인들을 가질 수 있다. 그러므로 수 개의 측정 헤드 쌍들의 광은 하나의 단일 분광계 라인을 가지고 측정될 수 있는 실시예들이 있다.
색채 공초점 방법을 이용해 거리 피크들이 반사 스펙트럼으로부터 직접 결정될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 추가적으로 또는 대안으로, 스펙트럼 간섭 방법들이 사용되고, 평준화(equalisation) 및 그후 퓨리에 변환, 또는 소위 패스트 퓨리에 변환(FFT)이 거리 피크들을 결정하기 위해 바람직하게 발생한다.
수 개의 측정 채널들을 생성하기 위해, 각각의 측정 헤드는 유리하게도 광 가이드, 특히 광섬유에 별개로 연결될 수 있고, 이로써 광은 별개의 광 가이드들을 통해 모든 측정 헤드들에 할당된 공통 분광계 라인으로 별개로 공급된다. 이를 달성하기 위해 광 가이드들 또는 광섬유들 각각은 복수-채널 측정 장치의 입력에 연결될 수 있고 또한 복수-채널 측정 장치의 내부에서는 입력들이 분리, 즉 개별적인 전용 광 가이드에 의해 분광계에 연결될 수 있다. 분광계 입력에서 광 가이드들 또는 광섬유들은 광섬유 커넥터에서 끝날 수 있고, 광섬유 커넥터들은 분광계의 시준 렌즈들 앞에 위치될 수 있는 광섬유 커넥터들을 위한 홀더에 끼워진다.
그러므로 또한 비용 효과적이고 특히 강건하고 정확한 복수-채널 장치를 달성하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서 광학 측정 장치는 지지부로 안내되는 제1 측정 빔 및 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역으로 안내되는 제2 측정 빔의 반사 스펙트럼을 계수화하기 위한 수단을 가진다. 측정 장치는 지지부와 물체의 모서리 영역 사이의 스테이지 높이를 획득하기 위해 사용될 수 있는 이러한 계수화된 반사 스펙트럼에 대한 평가 유닛을 가진다.
여기서, 상기에서 이미 설정된 바와 같이, 예를 들어 적어도 4 kHz 의 높은 광학 스캔 속도로 인한 환경 상의 절삭 부스러기 입자들, 에어로졸 입자들 및 먼지 입자들에 의해 야기되는 측정 외부자들을 검출하고 상기에서 설명된 바와 같은 전자 필터를 이용해 필터링되는 것이 가능하다. 또한 공기 환경에 비하여 굴절율에 있어서 최종 변화를 고려한 가스 플러싱 또는 액체 플러싱을 이용해 듀얼 측정 빔의 환경을 보호하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 측면은 원래 위치에서 지지부와 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역 사이의 거리에 있어서 차이를 획득하는 광학 측정 방법에 관련된다. 이를 달성하기 위해 측정 방법은 이하의 단계들을 포함한다. 듀얼 빔 가이드들을 가지는 측정 헤드를 가지는 광학 측정 장치가 지지부의 표면까지 및 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역의 표면까지의 거리를 획득하기 위해 측정 헤드 가이드 장치에 제공된다.
광원의 스펙트럼 광대역 광은 그후 광 가이드들을 통해 적용되고 측정 헤드 광학은 측정 지점으로서 지지부의 표면 상에 및 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역의 표면 상에 적용된다. 반사 측정 빔들이 적어도 하나의 간섭 분광계를 가지는 측정 장치의 측정 채널들로 회귀되는 프로세스에 있어서, 반사 광 빔들의 반사 스펙트럼은 간섭 분광계에 의해 획득된다.
반사 스펙트럼은 그후 평가되고, 시스템적이고 극단적인 측정 오류들은 제외되고 또한 지속적으로 감소되는 측정되어야 하는 물체의 두께는 원래 위치에서 확인된다.
이 방법은 반도체 웨이퍼 또는 세라믹 웨이퍼와 같은 물체의 얇게 하는 것의 강건한 모니터링을 허용하는데, 예를 들어, 이것은 대응하는 연마 장치에 고정되고 축 주위로 회전되고, 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역은 반대 방향으로 회전되는 지지부에 관련된 스테이지 높이 측정에 사용가능하다.
회전하는 지지부는 보통 측정되어야 하는 디스크 형태의 물체의 지름보다 현저하게 큰 반지름을 가지는 회전 축 주위로 회전하는 연마 디스크여서 수 개의 축정되어야 하는 물체들은 연마 디스크 상에 위치될 수 있다. 측정되어야 하는 물체들 각각은 회전하는 홀더에 의해 연마 디스크의 표면 상에 고정되고, 이러한 측정되어야 하는 물체들의 지름이 10 인치보다 크게 되는 것이 가능하고 이러한 측정되어야 하는 물체들의 시작 두께가 밀리미터 범위 안에 있는 것이 가능하다. 물체들은 그후 반대 방향으로 회전하는 홀더와 지지부를 가지는 연마 디스크의 도움을 받아 100 마이크로미터보다 더 작은 두께들로 얇아지는 것이 가능하다.
초당 4000 사이클보다 큰 높은 스캔 속도로 인해, 이 방법은 연마 합성물의 공기 및 입자들들의 에어로졸들, 연마 입자들, 또는 연마 먼지로 인해 발생될 수 있는 간섭으로 인한 측정 오류들 및 다른 확률적인 또는 주기적인 측정 오류들을 획득, 필터링 및 제거할 수 있고, 이로써 이 종류의 측정 외부자들은 높은 스캔 속도로 인해 필터링될 수 있기 때문에 측정되어야 할 물체의 두께에 있어서 감소의 강건한 모니터링을 보장하게 된다.
지지부의 표면의 굴곡 또는 전체 연마 구조의 진동들로 인해 발생될 수 있는 고유의 오류들은, 듀얼 빔 가이드 및 그 하측의 평가 유닛의 도움을 받아 획득되고 제거될 수 있지만, 2 개의 독립적인 측정 값 획득 시스템들의 결과로서 자동 연마 기계들의 문제가 있는 환경에 대해 상대적으로 강건한 측정 방법을 제공하는 것을 가능하게 해 준다.
이를 달성하기 위해, 이 방법의 바람직한 실시예에 있어서 측정 헤드 가이드 장치 안의 측정 헤드는 나란히 위치되고 복수-채널 측정 장치에 기계적으로 연결되는 2 개의 광학 측정 헤드들을 가질 수 있다. 이 종류의 광학 측정 장치는 2 개의 측정 헤드들 사이 및 이로 인해 거리 측정 결과들 사이의 상호작용이 없을 수 있는 장점을 가진다.
이에 더하여, 측정 헤드가 기계적으로 방향지어지고 복수-채널 측정 장치와 함께, 바람직하게 듀얼 채널 측정 장치와 함께 작동할 수 있는 2 개의 측정 섬유들을 가지는 것이 가능하다. 단지 2 개의 개별적인 섬유들 또는 섬유 다발들을 가지는 이 종류의 측정 헤드는 구축시 상대적으로 컴팩트할 수 있고 이로써 너무 많은 공간을 차지하지 않으면서 얇게 하는 장치에 적용된다.
이에 더하여, 이 종류의 광섬유 해결책들은 또한 스펙트럼 광대역 광원의 광을 광섬유 Y-커플러를 통해 2 개의 광섬유들로 결합해제하기 위해 다른 실시예에서 사용될 수 있다.
측정 동안 제1 측정 지점이 지지부 상에 형성되고 제2 측정 지점이 측정되어야 하는 물체의 모서리 영역 상에 형성되는 프로세스에 있고 이들로부터 측정 헤드까지의 거리들이 획득되고 스테이지 높이는 감산에 의해 계산된다.
상기에서 이미 설정된 바와 같이, 2 개의 서로 다른 측정 방법들이 이 방법을 위해 사용될 수 있는데, 소위 스테이지 높이를 획득하기 위해 색채 공초점 측정 방법 및 간섭계 측정 방법이 사용될 수 있다.
특히 지지부로 안내되는 제1 측정 빔 및 물체의 모서리 영역으로 안내되는 제2 측정 빔의 반사 스펙트럼이 계수화되는 것이 유리하다. 계수화로 인해, 연마 기계의 환경에서 연마 입자들에 의해 야기되는 외부자들을, 예를 들어 상기에서 언급된 전자 필터를 이용해 제거하는 것이 가능하다. 본 발명에서 개시된 측정 방법은 그러므로 연마 공장 환경에서 매우 강건하다.
측정 헤드들이 분리되지 않고 듀얼 측정 헤드들로서 구성되기 때문에, 광학은 장치가 원래 위치에서 측정들이 특히 적합하고 예를 들어 전자 산업에 있어서 반도체 웨이퍼들 및 세라믹 디스크들을 연마하는 동안 물체 높이들을 원래 위치에서 테스트하는 것이 특히 적절하도록 만들어주는 작은 공간만이 필요하다. 나아가, 연마 물체들이 다수의 광학 파장들에 대응할 때 스테이지들은 모서리 영역들에서 발생한다. 이러한 광학 측정 장치 및 방법은 또한 특히 회전하는 표면들 상의 광학 스테이지 측정들에 있어서 연마 먼지, 연마 화합물들 및 에어로졸들로 오염되어 있는 생산 공장에 퍼져 있는 조건들에서 편리하게 사용될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얇은 연마 기계 상에서 사용시 거리에 있어서 차이를 획득하기 위한 광학 측정 장치의 대략도이다.
도 2는 도 1에 따른 장치의 측정 헤드를 상세하게 보여준다.
도 3은 도 1에 따른 측정 헤드의 변형을 상세하게 보여준다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 있어서 차이를 획득하기 위한 광학 측정 장치의 대략도인데, 이때 광학 측정 장치(2)는 측정 헤드들 및 단일 분광계 라인을 가지는 분광계를 가지는 복수-채널 측정 장치를 가진다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 있어서 차이를 획득하기 위한 광학 측정 장치의 대략도인데, 이때 광학 측정 장치는 2n 측정 헤드들 및 바람직하게 하나의 단일 분광계 라인을 가지는 하나의 단일 분광계를 가지는 복수-채널 측정 장치를 가진다.
도 1은 거리에 있어서 차이(6)를 획득하기 위한 광학 측정 장치(2)의 대략도이고, 거리에 있어서 차이는, 여기서 본 발명의 일 실시예에 따른 얇은 연마 기계(50) 상에 사용되는 스테이지 높이이다. 이 얇은 연마 기계(50)는 연마 디스크(52)를 가지고 그 표면(54)은 연마 화합물의 층(56)으로 덮여 있을 수 있다. 연마 디스크(52)는 화살표 A 방향으로 축(58) 주위를 회전하는 것이 가능하도록 지지된다. 밀리미터 범위 안의 두께(d) 및 10 인치/25 cm 보다 더 큰 지름(D)을 가지는 측정되어야 하는 디스크 형태의 물체(12)는, 요즘은 큰 기성 선-생산 저장소(ready pre-produced storage) 및/또는 홀더에 끼워지는 능동 상부 표면 상에 논리 칩들을 가지고, 측정되어야 하는 물체들의 뒤 표면을 가지고 연마 디스크(52)의 표면(54)연마 동안 화살표 B 방향으로 회전하는 홀더(60)에 의해 화살표 C 방향으로 눌려진다.
이를 달성하기 위해 회전하는 홀더(60)의 지름은 디스크 형태의 물체(12)의 모서리 영역(10)이 회전하는 홀더(60)의 경계들에서 돌출되도록 선택되고, 홀더(60)와 회전하는 물체(12)의 모서리 영역(10)과 지지부(8)를 형성하는 연마 디스크(52)의 표면(54) 사이의 측정가능한 높이 스테이지(6)로 귀결된다. 이를 달성하기 위해 연마 디스크(52)의 반지름(R)은 회전하는 홀더의 지름(D)보다 현저하게 크다. 그러므로 화살표 A 방향으로 회전하는 연마 디스크(52) 상에 복수의 물체들(12)을 위치시키는 것이 가능하다. 회전하는 홀더(60)는 연마 디스크(52)의 회전 방향(A)에 반대되는 회전 방향(B)을 가질 수 있다.
얇은 연마 동안 감소하는 높이 스테이지(6)를 측정하기 위해 광학 측정 장치(2)의 변동 없는 측정 헤드 가이드 장치(20)가 각각의 홀더(60)와 고정된 방식으로 위치된다. 측정 헤드 가이드 장치(20)는 이로써 측정되어야 하는 물체(12), 특히 모서리 영역(10)은 측정 헤드(14)의 제2 측정 빔(18) 아래에서 회전하는 방식으로 이동하는 한편 변동 없는 위치에 듀얼 빔 가이드(15)를 가지고 측정 헤드(14)를 고정한다.
연마 디스크(52)의 표면(54)은 듀얼 빔 가이드(15)의 제1 측정 빔(16) 아래에서 동시에 이동하여 본 발명의 이 실시예에 있어서 측정 헤드(14)는 한편으로 광 가이드(46)를 통해 광원(22)으로부터 측정 헤드(14)로 광대역 광을 공급하고 다른 한편으로 분광계(48)로 광 가이드(42)를 통해 측정 지점들(28, 30)의 반사 광 구성요소들을 공급하는 멀티플렉서(40)로 광섬유들(36, 38)을 통해 지지부(8)의 표면(54) 상의 제1 측정 지점(28) 및 얇게 하는 물체(12)의 모서리 영역(10)의 표면 상의 제2 측정 지점(30)의 반사 광을 공급할 수 있다.
분광계(48)는 센서 라인(62)을 통해 평가 유닛(32)에 연결되고 이를 통해 계수화된 간섭 스펙트럼은 평가 유닛(32)으로 전자 필터(44)를 통해 공급된다. 여기서 전자 필터(44)는 또한 오류들로서 예를 들어 연마 기계의 환경으로부터 귀인된 측정 값 외부자들을 제거할 수 있어 평가 유닛(32)이 연결 라인(64)을 통해 디스플레이 유닛(66)으로 측정 오류들의 교정된 스테이지 높이 측정을 위한 값을 지속적으로 전달할 수 있다.
측정되어야 할 모든 물체를 위한 이런 종류의 연마 기계에 있어서 측정 헤드 가이드 장치(20)가 마련되고, 그 각각은 대응하는 측정 헤드(14) 및 하측의 측정 및 평가 유닛을 가지고, 멀티플렉서(40)로 인해 필요한 측정 헤드들로부터 복수의 신호들을 디스플레이(66) 상에 표현하고 평가하는 것이 가능하다. 연마 디스크(52)의 반지름(R)과 측정되어야 하는 물체의 지름 사이의 관계에 따라, 측정되어야 하는 3 내지 16 개의 측정 물체들(12)이 대응하는 측정 헤드들(14)에 의해 모니터링되고 또한 밀리미터 범위의 두께(d)로부터 수 십 마이크로미터의 범위의 두께(d)까지 얇게 된다.
도 2는 도 1에 따른 장치의 측정 헤드(14)를 상세하게 보여준다. 이 측정 헤드(14)는 측정 헤드 가이드 장치(20)에 의해 고정되고 또한 측정 헤드 가이드 장치(20) 내에 나란히 함께 고정되는 2 개의 개별적인 측정 헤드들(140, 141)을 포함하고, 제1 측정 헤드(140)는 측정 헤드(140)와 지지부(8)의 표면(54) 사이의 거리(e)를 획득하고 제2 단일 측정 헤드(141)는 측정 헤드(141)와 측정되어야 하는 물체(12)의 모서리 영역(10)의 표면 사이의 거리(c)를 획득한다. 감소된 두께 d(t) = e - c(t)는 획득된 거리들(e, c(t)) 사이의 차이 및 측정 디스크(52)의 불투명 표면들 또는 얇아져야 할 물체(12)의 모서리 영역으로부터 귀인한다.
도 3은 도 1에 따른 측정 헤드(14')의 변형을 상세하게 보여준다. 이 변형된 측정 헤드(14')는 도 2의 측정 헤드(14)와, 지지부(8) 상에 측정 지점(28) 및 측정되어야 하는 물체(12)의 모서리 영역(10) 상에 측정 지점(30)을 가지는 2 개의 분리된 측정 지점들이 적절한 측정 헤드 광학(26)에 의해 형성된다는 점에서 다르다. 반사 광은 광섬유들(36, 38)로 회귀되고 멀티플렉서(40)를 통해 평가를 위한 평가 유닛으로 전달되고, 분광계(48)의 간섭 값들은 도 1에 도시된 바와 같이, 계수화된다.
도 4는 제3 실시예에 따른 광학 측정 장치(3)를 보여준다. 광학 측정 장치는 상기에서 보다 상세하게 설명된 얇은 연마 기계(50)와 조합되어 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명은 이러한 종류의 응용 시나리오에 한정되지는 않는다. 사실상, 본 발명은 거리에 있어서 차이들이 광학 측정 방법에 의해 결정되는 어느 경우에나 사용될 수 있다. 이것은 지지부와 지지부 상의 물체의 표면 사이의 거리에 있어서 차이들, 또는 예를 들어 측정되어야 하는 물체의 형식 및 형태로부터 귀인하는 거리에 있어서 차이들일 수 있다. 단순함을 위해 여기서는 더 상세하게 설명되지 않지만 상당히 다른 응용들이 고려될 수 있다. 예를 들어, 여기서 설명된 광학 측정 장치에 대한 가능한 응용들은 병들 또는 다른 물체들의 측정을 포함할 수 있다.
하지만, 광학 측정 장치(3)는 특히 두께들, 특히 예를 들어 얇은 연마 기계(50)의 지지부(12) 상에 위치되는, 예를 들어 얇게 연마되어야 하는 물체(12)와 같은 물체의 두께들을 측정하기에 적합하다. 이를 위한 다른 근거는 일 변형예에 있어서 2 개의 측정 헤드들(140, 141)은 듀얼 측정 헤드로 설계되는 측정 헤드(14)를 형성하기 위해 조합될 수 있기 때문에 광학 측정 장치(3)는 특히 컴팩트하고 강건한 설계일 수 있다는 것이다.
도 4에 도시된 제3 실시예에 따른 광학 측정 장치(3)의 요소들 중 일부 및 다른 요소들은 이미 상기에서 상세한 도면들을 참조하여 설명되었고 또한 여기서 다시 상세하게 모두 설명될 필요는 없다.
상기에서 설명된 실시예들과 대조적으로, 이 실시예에 있어서 복수-채널 측정 장치(34)의 특정 변형의 구조가 설명된다. 복수-채널 측정 장치(34)는 분광계 라인(72)을 가진다. 분광계 라인(72)은 시준기(collimator, 73), 회절격자(grating, 74) 및 초점 렌즈(75)를 또한 가지는 분광계(72) 안에 위치된다. 당업자는 이 구성요소들이 예시적인 것을 알 것이고 다른 실시예들에 있어서 예를 들어 회절격자(74)는 프리즘으로 대체될 수 있다.
나아가, 복수-채널 측정 장치(34)는 추가의 개별적인 광원들(76)을 가질 수 있는 광원(22)을 가진다. 2 개의 Y-커플러들(77)이 복수-채널 측정 장치(34) 내부에 위치되는데, 각각의 Y-커플러의 하나의 입력은 다양한 광원들(76) 중 하나에 연결된다. 이런 방식으로 측정 헤드들(140, 141)은 특별히 효과적인 광대역 스펙트럼을 가지는 광이 공급될 수 있다.
상기에서 이미 설정된 바와 같이, 측정 헤드들(140, 141)은 듀얼 빔 가이드(15)를 가지는 광학 측정 헤드(14) 안에 위치되고, 이로써 듀얼 측정 헤드를 형성한다. 이를 달성하기 위해 측정 헤드들(140, 141)은 측정 헤드 가이드 장치(20) 안에 나란히 위치되고 기계적으로 함께 연결된다. 따라서 거리에 있어서 차이들이 측정되는 측정되어야 하는 물체의 근방에 있는 광학 측정 장치는 특별히 강건하고 공간-절약적인 설계일 수 있다.
광원(22) 또는 2개의 개별적인 광원들(76)은 스펙트럼 광대역 광을 공급하고, 이로써 제1 측정 빔(16) 및 제2 측정 빔(18)이 형성된다. 이렇게 할 때, 이 실시예에 있어서 제1 측정 헤드(140)는 제1 측정 빔(16)을 지지부(8) 상의 제1 측정 지점(28)으로 안내하고 제2 측정 헤드(141)는 제2 측정 빔(18)을 물체(12)의 모서리 영역(10) 상에 위치되는 제2 측정 지점(30)으로 안내한다.
제1 측정 지점(28)으로 안내되는 제1 측정 빔(16)의 반사 스펙트럼을 획득하고 형성하기 위한 수단은 제1 측정 헤드(140) 안에 위치된다. 이에 더하여, 제2 측정 지점(30)으로 안내되는 제2 측정 빔(18)의 반사 스펙트럼을 획득하고 형성하기 위한 수단은 제2 측정 헤드(141) 안에 위치된다. 반사 스펙트럼을 획득하고 형성하기 위한 수단은 관련 측정 헤드(140, 141)가 기준 미러 및 빔 분리기 큐브(미도시)를 가질 수 있는, 간섭계 방법에 따라 작동할 수 있다. 하지만, 본 발며은 이러한 종류의 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 측정 헤드들(140, 141) 중 적어도 하나는 색채 공초점 방법에 따라 작동할 수 있다.
2 개의 측정 헤드들(140, 141)은 미리 정의된 방식으로 서로를 향해 방향지어지고 도 4에 도시된 바와 같이, 바람직하게 동일한 지리적 높이에 있을 수 있다. 결과적으로, 측정 헤드(140)는, 이로써 더 큰 거리(e)를 측정하고, 더 작은 거리(c)를 측정하는 측정 헤드(141)보다 더 푸른 광을 검출한다. 다시 말하면, 제1 측정 헤드(140)는 더 푸른 광을 측정해야 하고 제2 측정 헤드(141)는 더 붉은 광을 측정해야 한다.
반사 스펙트럼으로부터의 광은 광섬유들(36, 38)에 의해 복수-채널 측정 장치(34)로 결합되고, 제1 광섬유(38)는 제1 측정 헤드(140)를 복수-채널 측정 장치(34)의 제1 입력(70)에 연결하고 제2 광섬유(36)는 제2 측정 헤드(141)를 복수-채널 측정 장치(34)의 제2 입력(71)에 연결한다. 복수-채널 측정 장치의 각각의 입력(70, 71)은 광학 측정 장치의 개별적인 측정 채널에 대응한다. 입력들(70, 71)은 도 4에 도시된 바와 같이, Y-커플러를 통해 분광계(72)에 연결될 수 있다. 하나의 입력 측에 분광계는 광섬유 커넥터용 홀더(78)를 가진다. 광섬유들(36, 38)은 Y-커플러를 통해 홀더(78)로 보내질 수 있는데, 광 가이드들(79, 80)은 분광계 라인(72)의 방향을 따라 스펙트럼 방향으로 서로 관련되는 오프셋을 가지는 것이 가능하다.
여기서 오프셋(81)의 정도는 특성 곡선들에 있어서 차이로 이어질 수 있고, 측정 헤드들(140, 141)의 반사 스펙트럼이 서로 달라지는 것을 야기시킨다.이 특성 곡선들에 있어서의 차이는 최종 거리 피크들의 이어지는 평가에서 적절한 방식으로 고려된다. 이것은 바람직하게 색채 공초점 측정 방법들을 이용할 때 적용된다. 예를 들어, OCT와 같은 간섭계 측정 방법들을 이용해, 광 가이드들(79, 80)은 바람직하게 스펙트럼 방향으로 동일한 높이에 위치되어야 하지만 또한 대신 서로 관련되는 오프셋을 가지고 분광계 라인(72)에 수직하도록 위치될 수 있다. 분광계 라인(72)은 분광계(34)에 도달한 측정 헤드들(140, 141)에 의해 검출된 모든 광을 획득해야 한다. 분광계 라인(72)은 바람직하게 충분한 높이이고 또한 이러한 목적으로 충분한 검출기 픽셀들을 가진다.
여기서 보여준 실시예의 특정한 장점은 단지 하나의 단일 분광계 라인(72)이 측정 헤드들(140, 141) 모두의 반사 스펙트럼을 평가하기 위해 필요하다는 사실에서 볼 수 있고, 이로써 특성 곡선들은 다를 수 있다. 결과적으로 모호함 없이, 검출기 픽셀들에 대응하는 피크 위치를 평가하는 것이 가능하다.
도 5는 광학 측정 장치(5)의 제4 실시예를 보여준다. 도 5에 도시된 바와 같이, 광학 측정 장치(5)는 다수의 광학 측정 헤드들(14)을 가질 수 있는데, 각각의 측정 헤드(14)는 상기에서 이미 설명된 바와 같이 듀얼 빔 가이드를 가진다.
나아가, 각각의 측정 헤드는 자율적으로 작동할 수 있어, 각각의 듀얼 측정 헤드(14)는 상기에서 설명된 방식으로 거리(d1~dn)에 있어서 차이를 획득할 수 있다. 모든 듀얼 측정 헤드들(14)은 복수-채널 측정 장치(34)의 2 개의 채널들에 연결될 수 있어 광학 측정 장치(5)는 2n 개의 단일 측정 헤드들(140, 141) 및 2n 채널들을 가지는 하나의 복수-채널 측정 장치(34)를 가진다.
여기서 다시 복수-채널 측정 장치는 단일 분광계 라인(72)을 가지는 단일 분광계(48)에 맞물리고, 분광계 라인(72)을 이용해 측정 헤드들(140, 141)의 모든 반사 스펙트럼 및 모든 측정 신호들을 평가하는 것이 가능하다. 도 4 및 도 5에 도시된 실시예들은 도 1 내지 도 3의 실시예들과 조합될 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 실시예에 따르면 분광계(34)는 또한 하나 또는 그 이상의 멀티플렉서들을 가질 수 있다. 이 경우에 있어서, 멀티플렉서들은 바람직하게 측정 헤드들(140, 141)의 서로 다른 쌍이 각각의 펄스에 대하여 선택되도록 위치되어야 한다. 주파수의 상세사항들 및 멀티플렉서의 작동은 상기에서 주어진 예들과 관련하여 이미 상세히 설명되었고 여기에 적절한 변경들이 적용될 수 있다. 나아가, 특성 곡선들 사이의 추가적인 차별을 허용하기 위한 수단이 제공될 수 있다. 색채 공초점 측정의 경우에 있어서, 이것은 부분적으로 2n 개의 광 가이드들(79, 80)의 특정 위치잡이에 의해 달성되는데, 이것은 분광계(48)의 분광계 라인(72)의 방향을 따라 다른 위치들에 스펙트럼 방향으로 위치될 수 있다.
2: 광학 측정 장치(제1 실시예) 3: 광학 측정 장치(제2 실시예)
4: 광학 측정 장치(제3 실시예) 5: 광학 측정 장치(제4 실시예)
6: 스테이지 높이 8: 지지부
10: 모서리 영역 12: 물체
14, 14': 측정 헤드 15: 듀얼 빔 가이드
16: 제1 측정 18: 제2 측정 빔
20: 측정 헤드 가이드 장치 22: 광원
23: 제1 광 빔 24: 제2 광 빔
26, 26': 측정 헤드 광학 28: (지지부 상의)제1 측정 지점
30: (물체의) 제2 측정 지점 32: 평가 유닛
34: 복수-채널 측정 장치 36, 38: 광섬유
39, 48: 분광계 40: 멀티플렉서
42, 46: 광 가이드 44: 전자 필터
50: 얇은 연마 장치 52: 연마 디스크
54: 연마 디스크의 표면 56: 층
58: 연마 디스크의 축
60: 측정되어야 할 물체를 위한 홀더 62: 센서 라인
64: 연결 라인 66: 디스플레이 유닛
7, 71: 복수-채널 측정 장치 입력 72: 분광계 라인
75: 초점 렌즈 76: 광원
77: Y-커플러
78: 광섬유 커넥터용 홀더 79, 80: 광 가이드
81: 스펙트럼 방향으로의 오프셋 140, 141: 단일 측정 헤드
A, B, C: 회전 방향 c, e: 거리
D: 측정되어야 하는 물체의 지름 d: 두께
R: 연마 디스크의 반지름

Claims (23)

  1. 지지부(8)와 물체(12)의 모서리 영역(10) 간의 스테이지 높이(6)를 그 자리에서 획득하는, 거리에 있어서 차이들을 획득하기 위한 광학 측정 장치에 있어서,
    제1 측정 헤드(140) 및 제2 측정 헤드(141)를 가지는 듀얼 측정 헤드로 구성되는 듀얼 빔 가이드(15)를 가지는 광학 측정 헤드(14, 14'),
    제1 측정 헤드(14) 및 제2 측정 헤드(141)가 나란히 위치되고 기계적으로 연결되는, 측정 헤드 가이드 장치(20),
    제1 측정 빔(16) 및 제2 측정 빔(18)의 광(23, 24)을 생성하기 위한, 적어도 하나의 스펙트럼 광대역 광원(22), 이때 상기 제1 측정 헤드(140)는 지지부(8) 상에 위치되는 제1 측정 지점(28)으로 상기 제1 측정 빔(16)을 안내하고, 상기 제2 측정 헤드(141)은 상기 물체(12)의 모서리 영역(10) 상에 위치되는 제2 측정 지점(30)으로 상기 제2 측정 빔(18)을 안내하고,
    상기 제1 측정 지점(28)으로 안내되는 상기 제1 측정 빔(16)의 반사 스펙트럼, 및 상기 제2 측정 지점(30)으로 안내되는 상기 제2 측정 빔(18)의 반사 스펙트럼을 획득하고 형성하는, 상기 제1 측정 헤드(140) 및 상기 제2 측정 헤드(141)에 위치되는 수단,
    복수의 측정 입력들을 가지는 복수-채널 측정 장치(34)의 서로 다른 측정 입력들에, 상기 제1 측정 빔(16)으로부터 반사된 광을 결합하기 위한 제1 광섬유(38) 및 상기 제2 측정 빔(18)으로부터 반사된 광을 결합하기 위한 제2 광섬유(36),
    상기 제1 측정 빔의 상기 반사 스펙트럼 및 상기 제2 측정 빔(18)의 상기 반사 스펙트럼이 측정될 수 있는 상기 복수-채널 측정 장치(34) 안에 위치되는 단일 분광계 라인(72)을 갖는 분광계(48), 및
    상기 분광계 라인(72)에 의해 측정되는 상기 제1 측정 빔(16) 및 상기 제2 측정 빔(18)의 반사 스펙트럼으로부터 거리 피크들이 형성될 수 있고, 거리 피크들이 거리에 있어서의 차이의 척도로 평가될 수 있는, 상기 분광계 라인(72)에 센서 라인(62)을 통해 연결되는 평가 유닛(32)을 포함하며, 이때 상기 복수-채널 측정 장치(34)의 서로 다른 입력은 광섬유 커넥터용 홀더(78)에 오프셋을 가지고 결합되고, 상기 홀더(78)는 상기 분광계(48)의 입력 측에 배치되고, 상기 오프셋은 분광계 라인(72)의 방향을 따라 스펙트럼 방향인, 광학 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광학 측정 장치는 듀얼 빔 가이드들(15)을 가지는 다수의 광학 측정 헤드들(14, 14')을 가지고, 각각의 광학 측정 헤드(14, 14')는 제1 측정 헤드(140) 및 제2 측정 헤드(141)를 가지는 듀얼 측정 헤드로 구성되는, 광학 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 측정 헤드(140) 및 상기 제2 측정 헤드(141) 각각은 광섬유에 의해 상기 복수-채널 측정 장치(34)의 서로 다른 측정 입력에 연결되어 상기 제1 측정 헤드(140) 및 상기 제2 측정 헤드(141) 각각의 반사 스펙트럼은 상기 복수-채널 측정 장치(34) 안에 위치되는 분광계 라인(72)에 의해 평가될 수 있는, 광학 측정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 장치에는 원래 위치에서 거리에 있어서 차이(6)의 색채 공초점 획득을 위해 적어도 상기 제1 측정 헤드(140) 중 하나 및 상기 제2 측정 헤드(141) 중 하나가 마련되는, 광학 측정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 장치(2)에는 원래 위치에서 거리에 있어서의 차이(6)의 간섭 획득을 위해 적어도 상기 제1 측정 헤드(140) 중 하나 및 상기 제2 측정 헤드(141) 중 하나가 마련되는, 광학 측정 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수-채널 측정 장치(34)는 바람직하게 하나의 제1 측정 헤드(140)와 하나의 제2 측정 헤드(141)의 쌍들 사이서 전환하는 적어도 하나의 멀티플렉서(40)를 가지는, 광학 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 복수-채널 측정 장치(34)는 복수-라인 검출기를 가지는, 광학 측정 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 스펙트럼 광대역 광원(22)은 제1 측정 헤드(140) 및 제2 측정 헤드(141)를 위한 광원(76)을 가지는, 광학 측정 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 장치(2)는 상기 지지부(8)로 안내되는 상기 제1 측정 빔(16) 및 상기 물체(12)의 모서리 영역(10)으로 안내되는 상기 제2 측정 빔(18)의 반사 스펙트럼을 계수화하기 위한 수단을 가지는, 광학 측정 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 측정 장치(2)는 상기 지지부(8)와 상기 물체(12)의 모서리 영역(10) 사이에서 거리에 있어서 차이(6)를 획득하기 위해 계수화된 반사 스펙트럼을 위한 평가 유닛(32)을 가지는, 광학 측정 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 장치(2)는 적어도 4 kHz의 광학 스캔속도를 가지는, 광학 측정 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 장치(2)는 상기 평가 유닝(32) 안에 전자 필터(44)를 가지는, 광학 측정 장치.
  14. 지지부(8)와 물체(12)의 모서리 영역(10) 간의 스테이지 높이(6)를 그 자리에서 획득하는, 거리에 있어서 차이들을 획득하기 위한 광학 측정 방법에 있어서,
    하나의 제1 측정 헤드(140) 및 하나의 제2 측정 헤드(141)를 가지는, 듀얼 측정 헤드로 구성되는, 듀얼 빔 가이드(15)를 가지는 광학 측정 헤드(14, 14')를 가지는 측정 장치를 마련하는 단계로, 측정 헤드 가이드 장치(20) 안에 상기 제1 측정 헤드(140) 및 상기 제2 측정 헤드(141)는 나란히 위치되고 기계적으로 연결되고(20),
    적어도 하나의 스펙트럼 광대역 광원을 이용해 상기 제1 측정 헤드에 의한 제1 측정 빔(16) 및 상기 제2 측정 헤드에 의한 제2 측정 빔(18)을 생성하는 단계로, 상기 제2 측정 헤드(140)는 제1 측정 지점(28)으로 상기 제1 측정 빔(16)을 안내하고, 상기 상기 제2 측정 헤드(141)는 제2 측정 지점(30)으로 상기 제2 측정 빔(18)을 안내하고, 반사 스펙트럼은 각각의 경우에 있어서 형성되고,
    제1 광 가이드를 통해 상기 제1 측정 빔(16)으로부터 반사된 광 및 제2 광 가이드를 통해 상기 제2 측정 빔(18)으로부터 반사된 광을 복수의 측정 입력들을 가지는 복수-채널 측정 장치(34)의 서로 다른 측정 입력들에 결합하는 단계, 및
    상기 복수-채널 측정 장치 안에 위치되는 단일 분광계 라인을 갖춘 분광계를 사용하여 반사 스펙트럼을 측정하는 단계를 포함하고, 상기 복수 채널 측정 장치(34)의 서로 다른 측정 입력들은 광섬유 커넥터용 홀더(78)에 오프셋을 가지고 결합되고, 상기 홀더 (78)는 분광계(48)의 입력 측에 배치되고, 상기 오프셋은 분광계 라인(72)의 방향을 따라 스펙트럼 방향으로 존재하고, 분광계 라인의 하류에 연결되는 평가 유닛에 의해, 제 1 측정 포인트와 제 1 측정 헤드 사이 및 제 2 측정 포인트와 제 2 측정 헤드 사이의 거리들에 따라 거리 피크들이 형성되며, 상기 거리 피크들은 거리 차이의 척도로서 평가되는, 광학 측정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 측정 프로세스 동안 상기 측정 헤드(14)는 상기 측정 헤드 가이드 장치(20) 안의 고정 위치에 고정되고, 상기 지지부(8) 및 상기 물체(12)는 상기 측정 헤드(14) 아래 반대되는 회전 방향들(A, B)로 회전하며 움직이는, 광학 측정 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 측정 동안 제1 측정 지점(28)은 상기 지지부(8) 상에 구성되고 제2 측정 지점(30)은 상기 물체(12)의 상기 모서리 영역(10) 상에 구성되고, 상기 측정 헤드(14)로부터 이들의 개별적인 거리들(c, e)이 획득되는, 광학 측정 방법.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 감소하는 물체 두께(d)는 원래 위치에서 획득된 거리 값들(c, e) 사이의 차이를 계산하는 것에 의해 기록되는, 광학 측정 방법.
  18. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 색채 공초점 측정 방법이 거리에 있어서 차이(6)를 획득하기 위해 사용되는, 광학 측정 방법.
  19. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 간섭계 측정 방법이 거리에 있어서 차이(6)를 획득하기 위해 사용되는, 광학 측정 방법.
  20. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 스펙트럼 광대역 광원(22)의 광이 광섬유 Y-커플러에 의해 상기 측정 헤드(14)를 향해 2개의 광섬유들(36, 38)로 결합해제되는, 광학 측정 방법.
  21. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 지지부(8)로 안내되는 상기 제1 측정 빔(16) 및 상기 물체(12)의 상기 모서리 영역(10)로 안내되는 상기 제2 측정 빔(18)의 반사 스펙트럼은 평가를 위해 계수화되는, 광학 측정 방법.
  22. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 물체(12)의 상기 모서리 영역(10)의 표면 및 상기 지지부(8)의 표면은 4 kHz 이상의 스캔속도에서 스캔되는, 광학 측정 방법.
  23. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 측정 오류들은 상기 평가 유닛(32) 안의 전자 디지털 필터(44)에 의해 필터링되는, 광학 측정 방법.
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