KR20110023923A - 3 dimension optical devices - Google Patents

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KR20110023923A KR1020090081704A KR20090081704A KR20110023923A KR 20110023923 A KR20110023923 A KR 20110023923A KR 1020090081704 A KR1020090081704 A KR 1020090081704A KR 20090081704 A KR20090081704 A KR 20090081704A KR 20110023923 A KR20110023923 A KR 20110023923A
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Abstract

PURPOSE: A 3D optical device is provided to measure a wide area at a time with high speed by measuring shapes through one shot on a screen. CONSTITUTION: A 3D optical device comprises a power supply unit(100), a light source(110), a line beam generating unit(120), an image acquisition unit(130), and a control unit(140). The light source is turned on with the power from the power supply unit so as to project light. The line beam generating unit receives the light of the light source and changes it into line beams to be projected to an object for observation. The image acquisition unit receives the line beam reflected from the object and changes it into image data to be output. The control unit creates data on the level differences of the object using the image data and determines the good and bad of the object.

Description

3차원 광학장치{3 dimension optical devices}3D optical devices

본 발명은 3차원 광학장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional optical device.

보다 상세하게는 백색광원을 이용하여 라인빔을 생성시키고, 라인빔을 측정하고자 하는 물체로 출사시키고, 반사되어 입사된 광을 이용하여 이미지 프로세싱하여 조사하고자 하는 물체의 표면에 매칭되는 프로파일 데이터를 생성시키는 3차원 광학장치에 관한 것이다.More specifically, a line beam is generated using a white light source, the line beam is emitted to an object to be measured, and image data is generated using reflected and incident light to generate profile data matching the surface of the object to be irradiated. It relates to a three-dimensional optical device.

기존의 높이 측정방법은 Confocal Method를 이용하여 측정하는 방법으로 높이 측정 영역이 한 점만을 측정하며, 표면 형상 측정 시 기구적으로 일정거리를 이동하면서 획득한 점 높이 데이터를 연결하여 형상 측정 데이터를 생성한다. 그러므로 이 형상 측정 데이터에는 기구적으로 발생할 수 있는 에러 값이나, 또는 외부 진동에 대한 에러 값을 포함하고 있어 그 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다.Conventional height measurement method uses the Confocal Method to measure only one point in the height measurement area, and generates shape measurement data by connecting point height data acquired by moving a certain distance mechanically when measuring the surface shape. do. Therefore, this shape measurement data contains an error value that may occur mechanically or an error value for external vibration, and thus has a problem in that its accuracy is lowered.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 백색광원을 이용하여 라인빔을 생성시키고, 라인빔을 측정하고자 하는 물체로 출사시키고, 반사되어 입사된 광을 이용하여 이미지 프로세싱하여 조사하고자 하는 물체의 표면에 매칭되는 프로파일 데이터를 생성시키는 3차원 광학장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to generate a line beam using a white light source, to emit the line beam to the object to be measured, the image processing using the reflected and incident light To provide a three-dimensional optical device for generating profile data matching the surface of the object to be investigated by.

본 발명에 따른 라인빔(line Beam) 방식이 적용된 3차원 광학장치의 목적은 영상획득부에서 하나의 화면 내에서 원 샷으로 형상을 측정하는 방법으로, 형상 측정 데이터에 기구적으로 발생할 수 있는 에러 값이나 외부 진동에 의한 에러 값이 포함되어 있지 않으며, 종래 기술인 confocal 방식에 비해 측정 속도가 고속이고 넓은 면적을 한 번에 측정할 수 있도록 하는데 있다.The purpose of the three-dimensional optical device to which the line beam method according to the present invention is applied is a method of measuring a shape by one shot in one screen in an image acquisition unit, and errors that may occur mechanically in shape measurement data. It does not include the value or the error value due to external vibration, and the measurement speed is faster and a larger area can be measured at a time compared to the conventional confocal method.

즉, 본 발명은 라인 빔(Line Beam)을 형성하는 광학계를 이용하여 높이 및 단차를 측정하는 경우 FOV(Field of View) 내에 있는 대상체에 대해서는 동시에 측정이 가능하다.That is, in the present invention, when the height and the step are measured by using an optical system forming a line beam, the object within the field of view (FOV) may be simultaneously measured.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 3차원 광학장치에 있어서, 전원을 공급하는 전원부(100); 상기 전원부(100)로부터 공급되는 전원에 의해 점등되어 광빔을 출사시키는 광원(110); 상기 광원의 광빔을 입사받아 라인빔으로 변환시켜 관찰 대상체로 출사시키는 라인빔 발생부(120)와, 상기 관찰 대상체로부터 반사되는 라인 빔을 이용하여 입사받아 이미지 데이터로 변환시켜 출력하는 영상 획득부(130); 및 상기 영상 획득부(130)에 의해 획득된 영상을 이용하여 관찰 대상체의 프로파일 정보를 생성하고, 생성된 프로파일 정보를 이용하여 관찰 대상체의 실제 단차 값을 산출하고, 산출된 실제 단차 값을 이용하여 관찰 대상체가 불량품인지 양품인지의 여부를 판단하는 제어부(140)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.One embodiment of the present invention for achieving the above object, in the three-dimensional optical device, the power supply unit for supplying power; A light source 110 that is turned on by the power supplied from the power supply unit 100 and emits a light beam; A line beam generator 120 that receives the light beam of the light source and converts the light beam into a line beam and emits the light beam to an observation object; and an image acquisition unit that converts the light beam from the observation object into image data and outputs the light beam; 130); And generating profile information of the observation object using the image acquired by the image acquisition unit 130, calculating an actual step value of the observation object using the generated profile information, and using the calculated actual step value. It characterized in that it comprises a control unit 140 for determining whether the observed object is defective or good quality.

상기 광원(110)은 화이트 라이트인 것이 바람직하다.The light source 110 is preferably white light.

상기 라인빔 발생부(120)는, 슬릿 렌즈(121), 집광렌즈(122) 및 제 1 배율렌즈(123), 제 1 대물렌즈(124)로 구성된 광출사부와, 관찰 대상체로부터 반사된 광빔을 반사시키는 미러(125)와, 미러(125)에 의해 반사된 광빔을 입사받는 제 2 대물렌즈(126)와, 상기 제 2 대물렌즈(126)에 의해 입사된 광빔을 상기 영상 획득부(130)로 출력하는 제 2 배율렌즈(127)로 구성된 광입사부로 이루어진 것을 특징으로 한다.The line beam generator 120 includes a light output unit including a slit lens 121, a condenser lens 122, a first magnification lens 123, and a first objective lens 124, and a light beam reflected from an object to be observed. The mirror 125 reflecting the light, the second objective lens 126 receiving the light beam reflected by the mirror 125, and the light beam incident by the second objective lens 126. It is characterized in that consisting of a light incidence portion consisting of a second magnification lens 127 to output.

상기 라인빔 발생부(120)의 집광 배율은, 제 1 대물렌즈의 배율, 제 1 배율렌즈의 배율 및 집광렌즈의 배율을 승산시킨 결과 값과 동일한 것이 바람직하다.The condensing magnification of the line beam generator 120 is preferably equal to the result of multiplying the magnification of the first objective lens, the magnification of the first magnification lens, and the magnification of the condensing lens.

상기 영상 획득부(130)의 영상 배율은, 제 2 대물렌즈의 비율 및 제 2 배율렌즈 배율을 승산한 결과 값과 동일한 것이 바람직하다.The image magnification of the image acquisition unit 130 is preferably equal to the result of multiplying the ratio of the second objective lens and the magnification of the second magnification lens.

상기 관찰 대상체가 웨이퍼 상의 볼 범프인 경우 상기 제어부(140)는, 상기 영상획득부(130)에 의해 획득된 이미지 신호를 이용하여 생성한 프로파일 정보를 이용하여 범프의 높이 값, 범프의 사이즈 값, 및 범프의 피치 값을 산출하는 것을 특징으로 한다.When the observation object is a ball bump on the wafer, the controller 140 may use the profile information generated by using the image signal acquired by the image acquisition unit 130 to generate a height value of the bump, a size value of the bump, And calculating the pitch value of the bumps.

상기 영상획득부(130)는 CCD , CCD 센서, 아날로그카메라, 디지털 카메라, USB 카메라, 라인스캔 카메라, Area Scan 카메라, 레이저 다이오드, 1394 카메라, 1394 라인스캔 카메라, 카메라 링크 방식 카메라, CMOS 이미지 센서 중 하나로 이루어진 것이 바람직하다.The image acquisition unit 130 includes a CCD, a CCD sensor, an analog camera, a digital camera, a USB camera, a line scan camera, an area scan camera, a laser diode, a 1394 camera, a 1394 line scan camera, a camera link type camera, and a CMOS image sensor. It is preferable to consist of one.

본 발명은 백색광원을 이용하여 라인빔을 생성시키고, 라인빔을 측정하고자 하는 물체로 출사시키고, 반사되어 입사된 광을 이용하여 이미지 프로세싱하여 조사하고자 하는 물체의 표면에 매칭되는 프로파일 데이터를 생성시키는 효과가 있다.The present invention generates a line beam using a white light source, emits the line beam to the object to be measured, and generates profile data matching the surface of the object to be irradiated by image processing using the reflected and incident light. It works.

본 발명에 따른 라인빔(line Beam) 방식이 적용된 3차원 광학장치의 목적은 영상획득부의 한 화면 내에서 원 샷으로 형상을 측정하는 방법으로, 형상 측정 데이터에 기구적으로 발생할 수 있는 에러 값이나 외부 진동에 의한 에러 값이 포함되어 있지 않으며, 종래 기술인 confocal 방식에 비해 측정 속도가 고속이고 넓은 면적을 한 번에 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.The purpose of the three-dimensional optical device to which the line beam method according to the present invention is applied is a method of measuring a shape in one shot in one screen of an image acquisition unit, and may be an error value that may occur mechanically in shape measurement data. The error value due to external vibration is not included, and the measurement speed is high and a large area can be measured at a time compared to the conventional confocal method.

이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 3차원 광학장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전원을 공급하는 전원부(100)와, 상기 전원부(100)로부터 공급되는 전원에 의해 광을 방출하는 광원(110)과, 상기 광원으로부터 방출되는 광을 입사받아 라인빔으로 변환시켜 관찰 대상체로 출사시키는 라인 빔 발생부(120)와, 상기 관찰 대상체로부터 반사되는 라인 빔을 이용하여 입사 받아 이미지 데이터로 변환시켜 되는 영상 획득부(130)와, 상기 영상 획득부(130)에 의해 획득된 영상을 이용하여 관찰 대상체의 프로파일 정보를 생성하고, 생성된 프로파일 정보를 이용하여 그 대상체의 실제 단차(높이 Data)를 생성하고 관찰 대상체가 불량품인지 양품인지의 여부를 판단하는 제어부(140)로 구성된다.1 and 2, the three-dimensional optical device according to the present invention, a power supply unit 100 for supplying power, a light source 110 for emitting light by the power supplied from the power supply unit 100, A line beam generator 120 that receives the light emitted from the light source and converts the light into a line beam and emits the light to the observation object; and an image acquisition unit that receives the light incident from the observation object and converts the light into an image data. 130 and the profile information of the observation object is generated using the image acquired by the image acquisition unit 130, and the actual step (height data) of the object is generated using the generated profile information and the observation object It is composed of a control unit 140 for determining whether the defective or good quality.

상기 광원(110)은 화이트 라이트이다.The light source 110 is white light.

상기 라인빔 발생부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 슬릿 렌즈(121), 집광렌즈(122) 및 제 1 배율렌즈(123), 제 1 대물렌즈(124)로 구성된 광출사부와, 관찰 대상체로부터 반사된 광빔을 반사시키는 미러(125), 미러(125)에 의해 반사된 광빔 을 입사받는 제 2 대물렌즈(126) 및 상기 제 2 대물렌즈(126)에 의해 입사된 광빔을 상기 영상 획득부(130)로 출력하는 제 2 배율렌즈(127)로 구성된 광입사부로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the line beam generator 120 includes a light output unit including a slit lens 121, a condenser lens 122, a first magnification lens 123, and a first objective lens 124; The mirror 125 reflects the light beam reflected from the observation object, the second objective lens 126 receiving the light beam reflected by the mirror 125, and the light beam incident by the second objective lens 126. The light incident part includes a second magnification lens 127 output to the acquisition part 130.

라인빔 발생부(120)의 집광 배율은 제 1 대물렌즈의 배율, 제 1 배율렌즈의 배율 및 집광렌즈의 배율을 승산시킨 결과 값과 동일한 것이 바람직하다.The condensing magnification of the line beam generator 120 is preferably equal to the result of multiplying the magnification of the first objective lens, the magnification of the first magnification lens, and the magnification of the condensing lens.

상기 영상 획득부(130)의 영상 배율은 제 2 대물렌즈의 비율 및 제 2 배율렌즈 배율을 승산한 결과 값과 동일한 것이 바람직하다.The image magnification of the image acquisition unit 130 is preferably equal to the result of multiplying the ratio of the second objective lens and the magnification of the second magnification lens.

상기 관찰 대상체가 웨이퍼 상의 볼 범프인 경우 상기 제어부(140)는 상기 영상획득부(130)에 의해 획득된 이미지 신호를 이용하여 생성한 프로파일 정보를 이용하여 범프의 높이 값, 범프의 사이즈 값, 및 범프의 피치 값을 산출한다. When the observation object is a ball bump on a wafer, the controller 140 uses the profile information generated by using the image signal acquired by the image acquisition unit 130 to generate a bump height value, a bump size value, and Calculate the pitch value of the bumps.

상기와 같이 구성된 3차원 광학장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the three-dimensional optical device configured as described above are as follows.

먼저 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 화이트 라이트(White Light)인 일반 광원(100)에 전원이 공급되어 점등되면, 광원(100)으로부터 일정한 광빔이 방출되고, 방출된 광빔은 라인빔 발생부(120)의 광출사부로 입사된다. First, as shown in FIGS. 1 and 2, when power is supplied to a general light source 100, which is a white light, the light beam is emitted from the light source 100, and the emitted light beam is a line beam generator. It enters into the light exit portion 120.

입사된 광빔은 광출사부의 슬릿 렌즈(121)를 통해 집광렌즈(122)에 의해 집광되고, 이는 제 1 배율렌즈(123) 및 제 1 대물렌즈(124)를 통과하면서 도 3에 도 시된 바와 같이 가늘고 긴 미세한 라인빔으로 변환된다. The incident light beam is condensed by the condenser lens 122 through the slit lens 121 of the light output unit, as shown in FIG. 3 while passing through the first magnification lens 123 and the first objective lens 124. It is converted into a long thin line beam.

상기와 같이 변환된 라인 빔은 좌측 또는 우측으로 이동하는 관찰 대상체의 상부면으로 방출되면서 관찰 대상체를 스캐닝한다. 이때 라인빔 발생부(120)가 좌측 또는 우측으로 이동 가능하도록 구현할 수도 있다.The line beam converted as described above scans the observation object while being emitted to the upper surface of the observation object moving left or right. In this case, the line beam generator 120 may be implemented to be movable to the left or the right.

상기와 같이 관찰 대상체로 방출된 가늘고 긴 미세한 라인 빔은 관찰 대상체의 상부면에 부딪쳐 반사되고, 반사된 광빔은 미러(125)에 의해 재반사되어 광입사부의 제 2 대물렌즈(126) 및 제 2 배율렌즈(127)를 통해 영상획득부(130)로 입력된다. 이때, 상기 라인 빔은 도 4에 도시된 바와 같이 관찰 대상체의 표면의 요철 및 조도 등인 관찰 대상체의 표면 형태의 윤곽선만을 반사하며, 반사된 윤곽선은 제 3 배율렌즈(127) 및 제 2 대물렌즈(126)에 의해 고배율로 확대된 상태에서 영상 획득부(130)로 공급되고, 영상 획득부(130)에서 고배율로 확대된 관찰 대상체의 상부면의 이미지를 획득할 수 있게 된다.As described above, the elongated minute line beam emitted to the observation object is reflected by hitting the upper surface of the observation object, and the reflected light beam is reflected back by the mirror 125 to reflect the second objective lens 126 and the second light incident portion. The image acquisition unit 130 is inputted through the magnification lens 127. In this case, as shown in FIG. 4, the line beam reflects only contours of the surface shape of the observation object, such as irregularities and roughness of the surface of the observation object, and the reflected contours include the third magnification lens 127 and the second objective lens ( 126, the image is supplied to the image acquisition unit 130 at a high magnification, and the image acquisition unit 130 may acquire an image of the upper surface of the observation object at high magnification.

상기와 같이 영상 획득부(130)에 의해 획득된 영상은 제어부(140)로 출력되고, 제어부(140)는 입력된 영상을 이미지 프로세싱 알고리즘에 적용시켜 관찰 대상체의 상부면의 표면에 대응하는 프로파일을 시각화하고, 시각화된 프로파일 정보를 표시부(미도시)의 화면상에 출력하여 작업자가 알 수 있도록 한다.As described above, the image acquired by the image acquisition unit 130 is output to the controller 140, and the controller 140 applies the input image to an image processing algorithm to generate a profile corresponding to the surface of the upper surface of the object to be observed. Visualization and output the visualized profile information on the screen of the display unit (not shown) so that the operator can know.

이때, 라인빔 발생부(120)의 집광 배율은 제 1 대물렌즈(124)의 배율, 제 1 배율렌즈(123)의 배율 및 집광렌즈(122)의 배율을 승산시킨 결과 값과 동일하고, 상기 영상 획득부(130)의 영상 배율은 제 2 대물렌즈(127)의 비율 및 제 2 배율렌 즈 배율(126)을 승산한 결과 값과 동일한다.In this case, the condensing magnification of the line beam generator 120 is equal to the result of multiplying the magnification of the first objective lens 124, the magnification of the first magnification lens 123, and the magnification of the condensing lens 122. The image magnification of the image acquisition unit 130 is equal to the result of multiplying the ratio of the second objective lens 127 by the second magnification lens magnification 126.

그리고 배율 조정은 제 1, 제 2 대물렌즈(124)(127) 또는 제1, 제 2 배율렌즈(123)(126)의 배율을 변경시킴으로써 조정할 수 있으며, 이들을 각각 독립적으로 배치 및 설치하여 배율조정이 용이하고 집광 및 영상획득부(130)의 영상 개별 배율변경이 가능하게 한다.The magnification can be adjusted by changing the magnifications of the first and second objective lenses 124 and 127 or the first and second magnification lenses 123 and 126. This makes it easy to change the individual magnification of the image of the focusing and image acquisition unit 130.

본 발명에 적용된 라인빔 발생부(120)는 라인빔 발생부(120)의 배율을 변경하고자 할 때 변경하고자 하는 해당 렌즈의 교환만으로 배율을 변경할 수 있는 구조로 이루어져 있다.The line beam generator 120 applied to the present invention has a structure in which the magnification can be changed only by replacing the corresponding lens to be changed when the magnification of the line beam generator 120 is to be changed.

본 발명에 따른 3D 광학장치를 이용하여 웨이퍼(Wafer)상의 볼 범프(Ball Bump)의 프로파일(Profile)을 측정하게 되는 경우 범프의 높이, 범프의 사이즈(diameter), 범프의 피치(Pitch) 값을 산출할 수 있고, 또한 범프의 프로파일을 측정하여 높이의 범용 범위를 이용하여 웨이퍼에 대해 양품 또는 불량품을 판단하고 판정하게 된다.When the profile of a ball bump on a wafer is measured using the 3D optical device according to the present invention, the height of the bump, the size of the bump, and the pitch value of the bump are measured. It is also possible to calculate and determine the profile of the bump to determine and determine good or bad for the wafer using a general range of heights.

그러므로 상기 3D 광학장치는 양품의 범프와 불량품의 범프에 대해 데이터 리스트를 생성시키고, 이를 구별하여 전송함으로써, 작업자가 작업용 모니터링 단말기를 이용하여 상기 데이터 리스트를 전송받아 양품의 범프와 불량품의 범프를 용이하게 구별할 수 있도록 한다.Therefore, the 3D optical device generates a data list for the bumps of the good and the bumps of the bad, and transmits them separately, thereby allowing the operator to receive the data list using the work monitoring terminal to facilitate bumps of the good and the bumps of the good. To be distinguished.

그리고 상기 3D 광학장치는 웨이퍼(Wafer) 상에 있는 모든 범프 식별정보(bump ID)들을 읽어들여 전송한다.The 3D optical apparatus reads and transmits all bump IDs on the wafer.

이때, 웨이퍼가 양품 또는 불량품인지의 여부를 판단하는 기준이 되는 허용범위가 설정되는데, 설정되는 허용범위의 조건들에 대해 살펴보면, 범프 높이, 범프 사이즈(지름), 범프 피치, 범프 변형의 정도를 측정하여 판단 한다. 예를 들면 범프 높이의 상한과 하한을 설정하고, 설정된 상한 값 및 하한 값과 비교하여 상한 값보다 크거나 하한값보다 낮은 경우 범프가 변형되었다고 판단하고, 또한 범프에 스크래치나 긁힌 자국이 있을 경우 프로파일이 모양이 변형된 상태로 제공된다.At this time, an allowable range, which is a standard for determining whether the wafer is a good product or a defective product, is set. When the conditions of the allowable range are set, bump height, bump size (diameter), bump pitch, and degree of bump deformation are determined. Measure and judge For example, if you set the upper and lower limits of the bump height, compare the set upper and lower limits to determine if the bump is deformed if it is greater than or less than the upper limit, and if the bump has scratches or scratches The shape is provided in a deformed state.

한편, 라인빔 발생부(120)에 의해 범프를 스캔하여 측정하고자 할 때 제어부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 라인빔 발생부(120)가 Bump 측정 방향이 기준점을 기준으로 하여 첫 번째 스캔은 스캔을 좌측에서 우측방향으로 수행되도록 하고, 두 번째 스캔에서 우측에서 좌측방향으로 수행되도록 하고, 세 번째 스캔은 좌측에서 우측방향으로 수행되도록 한다. 이때 스캔 인터벌(Scan interval)은 스캔 영역(Scan Area)이 10%정도 겹치게 설정되고, 설정된 조건에 따라 제어부(140)가 라인빔 발생부(120)를 한다.On the other hand, when the bump is to be measured by the line beam generator 120 to measure the control unit 140 as shown in Figure 5 the line beam generator 120, the Bump measurement direction is based on the reference point first The scan causes the scan to be performed from left to right, from the right to the left in the second scan, and the third scan from the left to right. In this case, the scan interval is set such that the scan area overlaps by about 10%, and the controller 140 performs the line beam generator 120 according to the set condition.

그리고 범프 피치의 측정은 도 6에 도시된 바와 같이 범프의 높이 최고로 높은 점을 기준으로 하여 X 피치(Pitch)와 Y 피치(Pitch)를 측정하는데, X피치(Pitch)는 엔코더 카운터(Encoder Counter)를 기준으로 측정하고, Y피치(Pitch)는 카메라 센터(Camera center)를 기준으로 측정한다. 여기서 카메라 센터는 영상획득부(130)에 포함된다.The bump pitch is measured based on the highest point of the bump height as shown in FIG. 6, and the X pitch and the Y pitch are measured, and the X pitch is an encoder counter. The pitch is measured based on the Y, and the pitch is measured based on the camera center. The camera center is included in the image acquisition unit 130.

그리고 범프 사이즈(Bump Size, Φ)측정은 도 7에 도시된 바와 같이 범프의 프로파일 데이터에서 상부폭(TS)와 하부폭(BS)을 측정하고, 상부폭 TS가 최대인 지점을 상부폭으로 측정하고, 하부폭 BS가 최대인 지점을 하부폭으로 측정한다.The bump size (Φ) measurement is performed by measuring the upper width TS and the lower width BS in the profile data of the bump as shown in FIG. 7, and measuring the point where the upper width TS is the maximum as the upper width. The lower width BS is measured as the lower width.

범프의 높이 및 프로파일의 변형의 측정에 대해서 살펴보면, 도 8에 도시된 바와 같이 범프의 높이는 프로파일의 데이터에서 최고로 높은 프로파일의 최상위(Top) 영역 값들의 평균값으로 측정되고, 범프 높이의 변형 측정은 범프 프로파일 값에서 허용하는 값(ㅁ values ㎛)을 기준으로 범프의 상태가 정상상태인지, 아니면 비정상인지를 판단할 수 있는 기준 데이터로 설정된다.Referring to the measurement of the height of the bump and the deformation of the profile, as shown in FIG. 8, the height of the bump is measured as the average value of the top region values of the highest profile in the profile data, and the deformation measurement of the bump height is Based on the allowable values (mm values μm) of the profile values, the bump data is set to reference data to determine whether the bump is in a normal or abnormal state.

웨이퍼 상에 형성된 범프의 정렬(Align) 상태를 측정하는 경우 지원 마크(Mark)는 Circle, Cross, square mark이며, 마크 크기(mark Size)는 지름(Diameter, Φ)이 1mm이며, 전송 데이터는 카메라 센터(Camera center)와 마크(mark) 중심과의 거리 값이다.When measuring the alignment of bumps formed on the wafer, the support marks are Circle, Cross, and square marks, the mark size is 1mm in diameter, and the transmission data is camera. The distance between the center of the camera and the center of the mark.

도 8은 관찰 대상체의 프로파일을 나타낸 것으로, 제어부(140)는 영상획득부(130)를 통해 수신된 프로파일로부터 임의의 영역 (1), (2) 선택하여, 지정하고, 이때 높이의 단차 (1), (2) 값이 기준 값보다 작은지의 여부를 판정하고 작으면, 불량품으로 판정하고, 단차 (1), (2) 값이 기준 값보다 크면 양품으로 판정한다.8 illustrates a profile of an object to be observed, and the controller 140 selects and specifies an arbitrary region (1) or (2) from a profile received through the image acquisition unit 130, and at this time, the height step (1) ) And (2) it is determined whether the value is smaller than the reference value, and if it is small, it is determined as a defective product, and if the step (1) and (2) values are larger than the reference value, it is determined as good quality.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발 명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described claims, and the present invention is not limited to the scope of the present invention. Anyone with knowledge of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 광학장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining the configuration of a three-dimensional optical device according to the present invention.

도 2는 도 1에 적용된 렌즈와 라인빔 발생부의 상호 관계를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a mutual relationship between a lens and a line beam generator applied to FIG. 1.

도 3은 도 1에 적용된 라인빔 발생부의 구성을 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a line beam generator applied to FIG. 1.

도 4는 범프 측정 방향을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a bump measurement direction.

도 5는 범프의 피치 측정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining pitch measurement of bumps.

도 6은 범프의 크기 측정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the measurement of the size of the bump.

도 7은 범프의 높이 및 프로파일 변형의 측정을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining measurement of bump height and profile deformation.

도 8은 본 발명에 적용된 제어부의 범프의 상태를 판정하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a method of determining the state of the bump of the controller applied to the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

100 : 전원부100: power supply

110 : 광원110: light source

120 : 라인빔 발생부120: line beam generator

130 : 영상획득부130: image acquisition unit

140 : 제어부140: control unit

Claims (7)

3차원 광학장치에 있어서,In the three-dimensional optical device, 전원을 공급하는 전원부(100); A power supply unit 100 for supplying power; 상기 전원부(100)로부터 공급되는 전원에 의해 점등되어 광을 출사시키는 광원(110);A light source 110 that is turned on by the power supplied from the power supply unit 100 and emits light; 상기 광원의 광을 입사받아 라인빔으로 변환시켜 관찰 대상체로 출사시키는 라인빔 발생부(120)와, A line beam generator 120 which receives the light from the light source and converts the light into a line beam and emits the light to the observation object; 상기 관찰 대상체로부터 반사되는 라인 빔을 이용하여 입사받아 이미지 데이터로 변환시켜 출력하는 영상 획득부(130); 및An image acquisition unit 130 which receives incident light using the line beam reflected from the observation object and converts the image data into image data; And 상기 영상 획득부(130)에 의해 획득된 영상을 이용하여 관찰 대상체의 프로파일 정보를 생성하고, 생성된 프로파일 정보를 이용하여 관찰 대상체의 실제 단차(높이 Data)를 생성하고 그 대상체가 불량품인지 양품인지의 여부를 판단하는 제어부(140);The profile information of the observation object is generated using the image acquired by the image acquisition unit 130, and the actual step (height data) of the observation object is generated using the generated profile information, and whether the object is defective or good quality. Control unit 140 to determine whether or not; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 광학장치.Three-dimensional optical device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원(110)은 화이트 라이트인 것을 특징으로 하는 3차원 광학장치.The light source 110 is a three-dimensional optical device, characterized in that the white light. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 라인빔 발생부(120)는, The line beam generator 120, 슬릿 렌즈(121), 집광렌즈(122) 및 제 1 배율렌즈(123), 제 1 대물렌즈(124)로 구성된 광출사부와, A light output unit including the slit lens 121, the condenser lens 122, the first magnification lens 123, and the first objective lens 124; 관찰 대상체로부터 반사된 광빔을 반사시키는 미러(125)와, A mirror 125 reflecting the light beam reflected from the observation object, 미러(125)에 의해 반사된 광빔을 입사받는 제 2 대물렌즈(126)와,A second objective lens 126 that receives the light beam reflected by the mirror 125, 상기 제 2 대물렌즈(126)에 의해 입사된 광빔을 상기 영상획득부(130)로 출사하는 제 2 배율렌즈(127)로 구성된 광입사부,A light incident part including a second magnification lens 127 which emits the light beam incident by the second objective lens 126 to the image acquisition part 130; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 광학장치.Three-dimensional optical device, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 라인빔 발생부(120)의 집광 배율은, 제 1 대물렌즈의 배율, 제 1 배율렌즈의 배율 및 집광렌즈의 배율을 승산 시킨 결과 값과 동일한 것을 특징으로 하는 3차원 광학장치.The condensing magnification of the line beam generator 120 is equal to a result of multiplying the magnification of the first objective lens, the magnification of the first magnification lens, and the magnification of the condensing lens. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상 획득부(130)의 영상 배율은, 제 2 대물렌즈의 비율 및 제 2 배율 렌즈 배율을 승산한 결과 값과 동일한 것을 특징으로 하는 3차원 광학장치.The image magnification of the image acquisition unit 130 is the same as the result of multiplying the ratio of the second objective lens and the magnification of the second magnification lens. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 관찰 대상체가 웨이퍼 상의 볼 범프인 경우 상기 제어부(140)는, 상기 영상획득부(130)에 의해 획득된 이미지 신호를 이용하여 생성한 프로파일 정보를 이용하여 범프의 높이 값, 범프의 사이즈 값, 및 범프의 피치 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 광학장치.When the observation object is a ball bump on the wafer, the controller 140 may use the profile information generated by using the image signal acquired by the image acquisition unit 130 to generate a height value of the bump, a size value of the bump, And calculating a pitch value of the bumps. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상획득부(130)는,The image acquisition unit 130, CCD , CCD 센서, 아날로그카메라, 디지털 카메라, USB 카메라, 라인스캔 카메라, Area Scan 카메라, 레이저 다이오드, 1394 카메라, 1394 라인스캔 카메라, 카메라 링크 방식 카메라, CMOS 이미지 센서 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 광학장치.CCD, CCD sensor, analog camera, digital camera, USB camera, line scan camera, area scan camera, laser diode, 1394 camera, 1394 line scan camera, camera link type camera, CMOS image sensor Optics.
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