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公開番号2025178996
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024206355
出願日2024-11-27
発明の名称物の3次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム
出願人芯聖科技股ふん有限公司,OPXION TECHNOLOGY INC.
代理人個人,個人
主分類G01N 21/17 20060101AFI20251202BHJP(測定;試験)
要約【課題】物の3次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システムを提供する。
【解決手段】第1光軸方向に沿う光束を生成するように配置される光学画像処理装置と、第1光軸方向に沿う光束を第2光軸方向に沿う光束に変換し、第2光軸方向に沿う光束を用いて検査対象物をスキャンするように配置される光学走査装置と、を備え、光学画像処理装置は、光学走査装置により、検査対象物をX軸方向およびY軸方向に沿ってスキャンし、異なる位置での連続するYZ断面構造画像およびXZ断面構造画像を取得し、3次元構造画像を再建する、物の3次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システムを提供する。これにより、本発明は、3次元構造の内部を非破壊的に観察できないこと、および検査装置のコストが高いという問題を解決できる。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
第１光軸方向に沿う光束を生成するように配置される光学画像処理装置と、
前記光学画像処理装置に連結され、前記第１光軸方向に沿う光束を第２光軸方向に沿う光束に変換し、前記第２光軸方向に沿う光束を用いて検査対象物をスキャンするように配置される光学走査装置と、を備え、
前記光学画像処理装置は、前記光学走査装置により、前記検査対象物をＹ軸方向に沿ってスキャンして対応するＹＺ断面構造画像を取得する場合、Ｘ軸方向に沿ってスキャンして対応するＹＺ断面構造画像を取得し、
前記光学画像処理装置は、前記光学走査装置により、前記検査対象物をＸ軸方向に沿ってスキャンして対応するＸＺ断面構造画像を取得する場合、Ｙ軸方向に沿ってスキャンして対応するＸＺ断面構造画像を取得し、
前記光学画像処理装置は、異なる位置での連続するＹＺ断面構造画像または異なる位置での連続するＸＺ断面構造画像に基づき、前記検査対象物に対応する３次元構造画像を再建する、物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記光学走査装置は、更に、
前記第１光軸方向に沿う光束を、前記第１光軸方向に平行な光束に変換するように配置されるコリメータと、
前記第１光軸方向と前記第２光軸方向の交差点に配置され、前記第１光軸方向に平行な光束を、前記第２光軸方向に平行な光束に変換するように設置される光束スキャナと、
前記第２光軸方向に設置され、前記第２光軸方向に平行な光束を拡散または収束させるように配置される第１レンズセットと、
前記第２光軸方向に設置され、前記検査対象物に対応する２次元構造画像を取得するように配置される可視光カメラモジュールと、
前記第２光軸方向に設置され、前記第２光軸方向に平行な光束を拡散または収束させるように配置される第２レンズセットと、
前記第２光軸方向における前記第２レンズセットの側に設置され、前記第２光軸方向に平行な光束を収束して前記検査対象物に照射するように配置されるオブジェクトミラーモジュールと、を備える、請求項１に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項３】
前記可視光カメラモジュールは、カメラ、可視光光源、および分光器から構成され、前記分光器は、第２光軸方向に設置される、請求項２に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項４】
前記カメラと前記可視光光源は、前記分光器の両側にそれぞれ設置される、請求項３に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項５】
前記可視光光源は、前記オブジェクトミラーモジュールに隣設され、検査対象物を照明するように用いられる、請求項３に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項６】
前記可視光光源は、前記検査対象物の底面に隣設され、検査対象物を照明するように用いられる、請求項３に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項７】
前記オブジェクトミラーモジュールは、フォーカス倍率が調整できる、請求項２に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項８】
前記光学走査装置に連結され、前記光学走査装置を前記第２光軸方向から所定の角度に傾ける転向装置をさらに備える、請求項１に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項９】
前記光学画像処理装置は、前記ＹＺ断面構造画像または前記ＸＺ断面構造画像に基づき、前記検査対象物の厚さを取得する、請求項１に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。
【請求項１０】
前記検査対象物は、複数の貫通穴（ＴｈｒｏｕｇｈＧｌａｓｓＶｉａ，ＴＧＶ）を有するガラス基板である場合、前記光学画像処理装置は、Ｚ軸方向に異なる位置での連続するＸＹ断面構造画像から、前記ＴＧＶにブロッキングおよび／または欠陥があるかを確認する、請求項１に記載の物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式走査システムに関し、特に、物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システムに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体の分野において、ガラス基板に細孔を加工して貫通穴（ＴｈｒｏｕｇｈＧｌａｓｓＶｉａ，ＴＧＶ）を形成し、貫通穴の内部および外部に微細な金属配線を形成させることにより、チップ間の垂直方向での電気的結合を実現できる技術が開発された。ＴＧＶの孔径が小さく深さが増やすことにより、半導体装置の電極密度および積層数を増加させ、半導体装置の小型化を図ることができる。
【０００３】
しかし、ＴＧＶの製造完了後、欠陥が発見されることが頻繁にある。したがって、ＴＧＶの品質に対する検査が必要となる。
【０００４】
現行のＴＧＶの検査において、ガラス基板を切断し、得られた断面を光学顕微鏡で検査することにより、ＴＧＶの品質を確認する方法が挙げられる。しかし、この検査方法は破壊的であり、ＴＧＶの製造コストを比較的に増大させる。
【０００５】
また、ＴＧＶの表面構造を光学顕微鏡で観察する方法が挙げられる。しかし、この方法ではＴＧＶの内部構造を観察できず、Ｚ軸方向での検査も困難である。なお、ガラス基板を切断し、走査型電子顕微鏡を用いてＴＧＶの画像を取得する方法も挙げられるが、走査型電子顕微鏡の高額な費用は多くのＴＧＶ製造者にとっては負担となり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記によれば、現行のＴＧＶの検査方法には、ＴＧＶの製造コストが増大すること、ＴＧＶの内部構造を非破壊的に観察できないこと、さらに検査装置のコストが高いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、第１光軸方向に沿う光束を生成するように配置される光学画像処理装置と、前記光学画像処理装置に連結され、前記第１光軸方向に沿う光束を第２光軸方向に沿う光束に変換し、前記第２光軸方向に沿う光束を用いて検査対象物をスキャンするように配置される光学走査装置と、を備え、前記光学画像処理装置は、前記光学走査装置により、前記検査対象物をＹ軸方向に沿ってスキャンして対応するＹＺ断面構造画像を取得する場合、Ｘ軸方向に沿ってスキャンして対応するＹＺ断面構造画像を取得し、前記光学画像処理装置は、前記光学走査装置により、前記検査対象物をＸ軸方向に沿ってスキャンして対応するＸＺ断面構造画像を取得する場合、Ｙ軸方向に沿ってスキャンして対応するＸＺ断面構造画像を取得し、前記光学画像処理装置は、異なる位置での連続するＹＺ断面構造画像または異なる位置での連続するＸＺ断面構造画像に基づき、前記検査対象物に対応する３次元構造画像を再建する、物の３次元構造を非破壊的に取得する光学式走査システムを提供する。
【０００８】
本発明の一実施例において、光学走査装置は、更に、第１光軸方向に沿う光束を、第１光軸方向に平行な光束に変換するように配置されるコリメータと、第１光軸方向と第２光軸方向の交差点に配置され、第１光軸方向に平行な光束を、第２光軸方向に平行な光束に変換するように設置される光束スキャナと、第２光軸方向に設置され、第２光軸方向に平行な光束を拡散または収束させるように配置される第１レンズセットと、第２光軸方向に設置され、検査対象物に対応する２次元構造画像を取得するように配置される可視光カメラモジュールと、第２光軸方向に設置され、第２光軸方向に平行な光束を拡散または収束させるように配置される第２レンズセットと、第２光軸方向における第２レンズセットの側に設置され、第２光軸方向に平行な光束を収束して検査対象物に照射するように配置されるオブジェクトミラーモジュールと、を備える。
【０００９】
本発明の一実施例において、可視光カメラモジュールは、カメラ、可視光光源、および分光器から構成され、分光器は、第２光軸方向に設置される。
【００１０】
本発明の一実施例において、カメラと前記可視光光源は、分光器の両側にそれぞれ設置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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