[发明专利]三维量测装置与其操作方法

说明书

一种三维量测装置与其操作方法，三维量测装置包括移动装置、投影装置、面型取像装置与处理装置。移动装置承载物体，并将物体移动至多个位置。投影装置产生第一光至物体。面型取像装置于每一位置上，感测物体因应于第一光而产生的第二光，以产生相位影像。处理装置耦接面型取像装置，接收相位影像，并将相位影像进行感兴趣区域处理，以产生多个感兴趣区域影像，且将感兴趣区域影像透过多步相位移法处理，以计算物体的表面高度分布。

技术领域

本发明关于一种量测装置，特别是关于一种三维量测装置与其操作方法。

背景技术

由于技术的发展演进，使得半导体朝向微小化制程技术发展，其主要目的在于缩短线路并同时提高晶体管密度。在元件堆叠的过程中，制程中采用大量的微凸块(bump)用来作为上下层电讯号导通的接点。倘若微凸块过大或过小，都会使得后端电子元件的信号传递效果不佳，所以检测微凸块高度便显得相当重要。目前，微凸块高度已从过去的数百微米降至数十微米，未来高度会朝向更低发展。

然而，由于目前量测技术的量测速度较慢，并于量测过程中会产生相位误差而影响量测的准确度，因而无法达到有效的检测目的。因此，如何有效减少相位误差的影响并增加量测准确度及速度将成为一重要议题。

发明内容

本发明提供一种三维量测装置与其操作方法，藉以减少相位误差的影响，并增加对物体的表面高度分布的量测准确度及速度。

本发明提供一种三维量测装置，包括移动装置、投影装置、面型取像装置与处理装置。移动装置承载物体，并将物体移动至多个位置。投影装置产生第一光至物体。面型取像装置于每一位置上，感测物体因应于第一光而产生的第二光，以产生相位影像。处理装置耦接面型取像装置，接收相位影像，并将相位影像进行感兴趣区域处理，以产生多个感兴趣区域影像，且将感兴趣区域影像透过多步相位移法处理，以计算物体的表面高度分布。

本发明另提供一种三维量测装置，包括移动装置、投影装置、线型取像装置与处理装置。移动装置承载物体，并将物体移动至多个位置。投影装置依据调光条件，产生第一光至物体。线型取像装置于每一位置上，感测物体因应于第一光而产生的第二光，以产生相位影像。处理装置耦接线型取像装置，接收相位影像，并将相位影像进行感兴趣区域处理，以产生多个感兴趣区域影像，且将感兴趣区域影像透过多步相位移法处理，以计算物体的表面高度分布。其中，调光条件依据线型取像装置的像素尺寸、线型取像装置的像素间距、线型取像装置的镜头放大倍率、投影装置的镜头放大倍率与第一光和第二光之间的夹角进行调整。

本发明另提供一种三维量测装置的操作方法，包括下列步骤。产生第一光至物体。移动物体至多个位置。于每一位置上，感测物体因应于第一光而产生的第二光，以产生相位影像。接收相位影像，并将相位影像进行感兴趣区域处理，以产生多个感兴趣区域影像，且将感兴趣区域影像透过多步相位移法处理，以计算物体的表面高度分布。

本发明所揭露的三维量测装置与其操作方法，透过产生第一光至物体，并移动物体至多个位置，以及于每一位置上，感测物体因应于第一光而产生的第二光，以产生相位影像。接着，接收相位影像，并将相位影像进行感兴趣区域处理，以产生多个感兴趣区域影像，且将感兴趣区域影像透过多步相位移法处理，以计算物体的表面高度分布。另外，当取像装置为线型取像装置时，投影装置可依据调光条件产生第一光，其中调光条件依据线型取像装置的像素尺寸、线型取像装置的一像素间距、线型取像装置的镜头放大倍率、投影装置的镜头放大倍率与第一光和第二光之间的夹角进行调整。如此一来，可以有效地减少相位误差的影响，并增加对物体的表面高度分布的量测准确度及速度。

附图说明

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下：

图1A为依据本发明的一实施例的的三维量测装置的示意图；

图1B为依据本发明的另一实施例的三维量测装置的示意图；