(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光の焦点位置を調節する焦点調節器と、
前記焦点調節器によって焦点位置が調節されたレーザ光を反射させる回転反射ミラーと、
前記回転反射ミラーによって反射されたレーザ光を測定対象物に走査するように前記レーザ光の経路上に配置された走査レンズと、
前記測定対象物から反射されるレーザ光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズで集光されたレーザ光を受光してレーザ光信号を検出する一つ以上の検出部と、
を含み、
前記焦点調節器は、前記検出部で検出されるレーザ光信号によってレーザ光の焦点位置を調節する、三次元測定装置。
【請求項２】
前記光源は、互いに異なる波長のレーザ光を出射する第１光源及び第２光源を含む、請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項３】
前記焦点調節器は、
前記レーザ光の焦点位置をそれぞれ測定対象物の上端部または測定対象物の下端部のうち何れか一つに合わせる第１焦点調節器及び第２焦点調節器をさらに含む請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項４】
前記回転反射ミラーは、
ガルバノミラーまたはポリゴンミラーのうち何れか一つで形成される、請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項５】
前記レーザ光の波長によって前記レーザ光を選択的に透過または反射する半反射ミラーをさらに含む請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項６】
前記半反射ミラーは、
前記焦点調節器と回転反射ミラーとの間に形成された第１半反射ミラーと、
前記集光レンズと検出部との間に形成された第２半反射ミラーと、
を含む、請求項５に記載の三次元測定装置。
【請求項７】
前記半反射ミラーは、
ダイクロイックミラーまたはダイクロイックフィルタのうち何れか一つで形成される、請求項５に記載の三次元測定装置。
【請求項８】
前記回転反射ミラーにより反射されたレーザ光が前記測定対象物の測定面に対して所定角度傾いて走査される、請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項９】
前記走査レンズはエフシータレンズである、請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項１０】
前記検出部は互いに異なる波長のレーザ光を受光して検出する第１検出部及び第２検出部を含む、請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項１１】
前記レーザ光信号は、
前記測定対象物のイメージ情報を含む、請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項１２】
前記測定対象物を移動させるためのステージをさらに含む、請求項１に記載の三次元測定装置。
【請求項１３】
光源、焦点調節器、回転反射ミラー、走査レンズ、集光レンズ及び検出部を含む三次元測定装置を用い、
（ａ）光源から出射されたレーザ光を所定角度傾けて測定対象物に向けて照射する段階と、
（ｂ）前記測定対象物から反射されたレーザ光を集光レンズで集光して検出部に受光する段階と、
（ｃ）前記受光されたレーザ光からレーザ光信号を検出する段階と、
を含み、
前記（ｃ）段階の後、前記レーザ光信号によってレーザ光の焦点位置を調節する段階をさらに含む、三次元測定方法。
【請求項１４】
前記（ａ）段階において、
前記光源は互いに異なる波長を有する第１光源及び第２光源を含み、
前記第１光源及び第２光源はそれぞれに形成された第１焦点調節器及び第２焦点調節器を介してそれぞれ焦点位置を測定対象物の上端部または下端部に合わせる、請求項１３に記載の三次元測定方法。
【請求項１５】
前記（ｂ）段階において、
前記検出部は第１検出部及び第２検出部を含み、
前記第１検出部及び第２検出部は互いに異なる波長のレーザ光を受光する、請求項１３に記載の三次元測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元測定装置及び方法に関し、より詳細には、レーザを用いてはんだボール用メタルマスクをスキャンすることにより、はんだボール用メタルマスクのホール不良及びホールの高さを測定することができる三次元測定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子産業は、より軽量化、小型化、高速化、多機能化及び高性能化を図り、高信頼性を有する製品を低コストで製造する傾向にある。そのため、制限された基板領域に多数のチップ素子を実装するために、ボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ；ＢＧＡ）ボンディング方式が多く用いられるが、ボールグリッドアレイボンディング方式は、チップの底面に多数のパッドが配置され、はんだボールを用いて回路基板のボンディングパッドに直接実装される方式である。
【０００３】
このようなボールグリドアレイボンディング方式は、回路基板のボンディングパッドに相当するようにホールが形成されたメタルマスクが回路基板上に載せられ、ペーストでメタルマスクのホールを充填した後、メタルマスクを除去し、リフロー処理を施すことによりはんだボールを形成する。この場合に使用されるメタルマスクのホールは、回路基板のボンディングパッドに相当する正確な位置に同じ深さで形成しなければならない。
【０００４】
従って、前記メタルマスクの欠陥有無を測定及び検査できる装置が要求される。
【０００５】
通常、メタルマスクの欠陥有無を測定する方法としては、メタルマスクの表面にレーザ光を集光し、レーザ光が集光される点（位置）から散乱する光を受光して散乱された光の強度によって異物や変形のような不良を検出する方法を用いたが、メタルマスクのホールの深さの差のような不良は検出することができないという問題点がある。
【０００６】
また、物体の高さを測定するために三次元（３Ｄ）測定装置を使用し、従来の三次元測定装置は、物体に対する二次元（２Ｄ）画像を様々な方向から多数検出して高さを測定する方法と、レーザ三角測定法を用いて位置変位を測定する方法とを用いた。しかし、このような方法を用いる三次元測定装置は、高さの基準となる底面と上端部の基準点が一定でないホール（ｈｏｌｅ）のようなものに対しては高さを測定するのが難しいという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００８−００６７２８５号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００８−０１１１９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のような問題点を解決するために提案された本発明は、メタルマスクの不良を検出することができ、三次元形状を測定できる三次元測定装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を果たすための本発明の実施形態による三次元測定装置は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光の焦点位置を調節する焦点調節器と、前記焦点調節器によって焦点位置が調節されたレーザ光を反射させる回転反射ミラーと、前記回転反射ミラーによって反射されたレーザ光を測定対象物に走査するように前記レーザ光の経路上に配置された走査レンズと、前記測定対象物から反射または散乱されるレーザ光を集光する集光レンズと、前記集光レンズで集光されたレーザ光を受光してレーザ光信号を検出する一つ以上の検出部と、を含む。
【００１０】
ここで、前記光源は、互いに異なる波長のレーザ光を出射する第１光源及び第２光源を含むことができる。
また、前記焦点調節器は、前記レーザ光の焦点位置をそれぞれ測定対象物の上端部または測定対象物の下端部のうち何れか一つに合わせる第１焦点調節器及び第２焦点調節器を含むことができる。
【００１１】
ここで、前記焦点調節器は、前記検出部で検出されるレーザ光信号によってレーザ光の焦点位置を調節することができる。
【００１２】
また、前記回転反射ミラーはガルバノミラーまたはポリゴンミラーのうち何れか一つで形成されることができる。
【００１３】
一方、前記レーザ光の波長によって前記レーザ光を選択的に透過または反射する半反射ミラーをさらに含むことができる。
【００１４】
ここで、前記半反射ミラーは、前記焦点調節器と回転反射ミラーとの間に形成された第１半反射ミラーと、前記集光レンズと検出部との間に形成された第２半反射ミラーと、を含むことができる。
【００１５】
また、前記半反射ミラーは、ダイクロイックミラーまたはダイクロイックフィルタのうち何れか一つで形成されることができる。
【００１６】
さらに、前記回転反射ミラーにより反射されたレーザ光が前記測定対象物の測定面に対して所定角度傾いて走査されることができる。
【００１７】
一方、前記走査レンズはエフシータレンズであることができる。
【００１８】
また、前記検出部は互いに異なる波長のレーザ光を受光して検出する第１検出部及び第２検出部を含むことができる。
【００１９】
また、前記レーザ光信号は、前記測定対象物のイメージ情報を含むことができる。
【００２０】
さらに、前記測定対象物を移動させるためのステージをさらに含むことができる。
【００２１】
前記目的を果たすための本発明の実施形態による三次元測定装置を用いた三次元測定方法は、光源、焦点調節器、回転反射ミラー、走査レンズ、集光レンズ及び検出部を含む三次元測定装置を用い、（ａ）光源から出射されたレーザ光を回転反射ミラーで反射して測定対象物の測定面に対して所定の走査角を有するように傾いて照射する段階と、（ｂ）前記測定対象物から反射または散乱されたレーザ光を集光レンズで集光して検出部に受光する段階と、（ｃ）前記受光されたレーザ光からレーザ光信号を検出する段階を含むことができる。
【００２２】
ここで、前記（ａ）段階において、前記光源は互いに異なる波長を有する第１光源及び第２光源を含み、前記第１光源及び第２光源はそれぞれに形成された焦点調節器を介してそれぞれ焦点位置を測定対象物の上端部または下端部に合わせることができる。
【００２３】
また、前記（ｂ）段階において、前記検出部は第１検出部及び第２検出部を含み、前記第１検出部及び第２検出部は互いに異なる波長のレーザ光を受光することができる。
【００２４】
また、前記（ｃ）段階の後、前記レーザ光信号及び前記測定対象物に向けて照射するレーザ光の走査角により、測定対象物の高さを測定する段階をさらに含むことができる。
【００２５】
さらに、前記（ｃ）段階の後、前記レーザ光信号によってレーザ光の焦点位置を調節する段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２６】
前記のように、本発明の実施形態による三次元測定装置及び方法は、メタルマスクのホールの高さ偏差を測定してホールの高さ不良を検出することができ、メタルマスクの表面粗さを測定して異物による不良を検出することができ、メタルマスクの表面のイメージ信号によりホールの変形及び位置不良を検出することにより、メタルマスクの欠陥有無を測定することができるという利点を有する。
【００２７】
また、互いに異なる波長のレーザ光を出射し、メタルマスクの上端部と下端部にそれぞれ焦点を合わせた二つの光源を使用することにより、より精密に三次元形状を測定することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態による三次元測定装置を示す概路図である。
【図２】本発明の他の実施形態による三次元測定装置を示す概路図である。
【図３】本発明の実施形態による三次元測定装置を用いた三次元測定方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による三次元測定装置を介して検出された照度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を説明する。しかし、これは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。
【００３０】
本発明を説明するにあたり、本発明に係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明においての機能を考慮して定義された用語であり、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。従って、その定義は本明細書の全体における内容を基に下すべきであろう。
【００３１】
本発明の技術的思想は請求範囲によって決まり、以下の実施形態は本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に効率的に説明するための一つの手段に過ぎない。
【００３２】
図１は本発明の実施形態による三次元測定装置を示す概路図である。
【００３３】
図１に示されたように、本発明の実施形態による三次元測定装置は、レーザ光を出射する光源１００と、前記レーザ光の焦点位置を調節する焦点調節器２００と、前記焦点調節器２００によって焦点位置が調節されたレーザ光を反射させる回転反射ミラー３００と、前記回転反射ミラー３００によって反射されたレーザ光を測定対象物に走査するように前記レーザ光の経路上に配置された走査レンズ５００と、前記測定対象物から反射または散乱されるレーザ光を集光する集光レンズ６００と、前記集光レンズ６００で集光されたレーザ光を受光してレーザ光信号を検出する一つ以上の検出部８００と、を含むことができる。
【００３４】
ここで、三次元測定の対象となる前記測定対象物は、はんだボールを形成するためのメタルマスクＭであることができ、前記メタルマスクＭは、ステージＳ上に配置されることができる。この際、前記ステージＳは、上面に配置されたメタルマスクＭの測定を進める進行方向に移動できるように形成されることができる。
【００３５】
前記光源１００は、レーザ光を出射するものであり、三次元測定の機能を有するものであれば如何なるレーザも使用されることができ、例えば、ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザなどが挙げられる。
【００３６】
ここで、前記光源１００は、第１光源１１０及び第２光源１２０を含むことができ、前記第１光源１１０及び第２光源１２０は互いに異なる波長を有するレーザ光を出射することができる。
【００３７】
前記のように、光源１００から出射されたレーザ光は焦点調節器２００によって焦点位置とレーザ光の大きさなどが調節されることができる。
【００３８】
前記焦点調節器２００は、前記光源１００から出射されたレーザ光の焦点位置やレーザ光の大きさなどを調節するためのものであり、２個以上のレンズで構成されることができる。
【００３９】
この際、前記焦点調節器２００を構成するレンズは、凹レンズ及び凸レンズ、または凸レンズと凸レンズとの組み合わせにより構成されることができ、構成されたレンズ同士の間隔を調節することで、透過するレーザ光の焦点位置やレーザ光の大きさなどを調節する。また、本発明の焦点調節器２００は、２個のレンズを使用すると説明したが、これに限定されず、当業者の意図によってレンズの数及びレンズ種類の組み合わせを変更することができる。
【００４０】
また、前記焦点調節器２００は、第１焦点調節器２１０及び第２焦点調節器２２０を含むことができ、前記第１光源１１０及び第２光源１２０から出射されるレーザ光をそれぞれ調節するように配置されることができる。
【００４１】
即ち、前記第１焦点調節器２１０は、第１光源１１０から出射されるレーザ光の焦点位置やレーザ光の大きさなどを調節し、前記第２焦点調節器２２０は、第２光源１２０から出射されるレーザ光の焦点位置やレーザ光の大きさなどを調節することができる。例えば、前記第１光源１１０から出射されるレーザ光は、第１焦点調節器２１０によって焦点位置が前記メタルマスクＭの上端部に合わされ、第２光源１２０から出射されるレーザ光は、第２焦点調節器２２０によって焦点位置が前記メタルマスクＭに形成されたスルーホールの内側の下端部に合わされることができる。
【００４２】
さらに、前記第１焦点調節器２１０及び第２焦点調節器２２０の焦点位置は当業者によって変更されることができ、前記実施形態とは反対に、第１焦点調節器２１０がレーザ光の焦点位置を前記メタルマスクＭに形成されたスルーホールの内側の下端部に合わせ、第２焦点調節器２２０が前記メタルマスクＭの上端部に焦点位置を合わせるように形成されることができる。
【００４３】
ここで、前記焦点調節器２００を用いると、後述する検出部８００で検出されるレーザ光信号によってレーザ光の焦点位置やレーザ光の大きさなどを調節することができる。
【００４４】
従って、二つの光源１００から互いに異なる波長で出射されたレーザ光をそれぞれに配置された焦点調節器２００を介してメタルマスクＭの上端部と下端部にそれぞれ焦点位置を合わせることにより、一つの光源を使用することに比べてより精密に三次元形状を測定することができるという利点がある。
【００４５】
前記焦点調節器２００によって焦点位置が調節されたレーザ光は、前記回転反射ミラー３００によってメタルマスクＭに反射される。
【００４６】
ここで、前記焦点調節器２００と回転反射ミラー３００との間には第１半反射ミラー４１０が形成されることができる。
【００４７】
前記第１半反射ミラー４１０は、レーザ光の波長によって前記レーザ光を選択的に透過または反射するものであり、ダイクロイックミラー（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ  ｍｉｒｒｏｒ）またはダイクロイックフィルタ（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ  ｆｉｌｔｅｒ）のうち何れか一つで形成されることができる。
【００４８】
また、前記第１半反射ミラー４１０は、前記第１光源１１０及び第２光源１２０から出射されて焦点位置が調節されたそれぞれのレーザ光を波長によって透過または反射することができる。
【００４９】
ここで、前記第１半反射ミラー４１０のレーザ光の透過率または反射率は、レーザ光と第１半反射ミラー４１０が成す角度や第１半反射ミラー４１０の厚さなどによって適切に調節されることができる。
【００５０】
この際、前記第１半反射ミラー４１０は、レーザ光の経路に４５゜角度で設けられ、透過されたレーザ光は直進経路に走査され、反射されたレーザ光は９０゜角度で反射されて経路が変更される。
【００５１】
即ち、前記第１光源１１０及び第２光源１２０から異なる光経路で出射されたレーザ光は、第１半反射ミラー４１０によって透過または反射されて同一の方向に光経路が変更されることにより回転反射ミラー３００に到着する。
【００５２】
例えば、第１光源１１０から出射されたレーザ光は第１半反射ミラー４１０を透過して回転反射ミラー３００に到着することができ、第２光源１２０から出射されたレーザ光は第１半反射ミラー４１０によって反射されて回転反射ミラー３００に到着することができる。
【００５３】
前記回転反射ミラー３００は、前記第１半反射ミラー４１０から照射されるレーザ光を反射してメタルマスクＭをスキャンするものであり、前記回転反射ミラー３００により反射されたレーザ光が前記メタルマスクＭの測定面に対して所定角度傾いて走査されるようにメタルマスクＭ上の一側に形成されることができる。ここで、前記メタルマスクＭの測定面と、回転反射ミラー３００によってメタルマスクＭに走査されるレーザ光との間の走査角（θ）は一定に形成され、前記走査角（θ）の範囲は２０゜〜７０゜であることが好ましい。
【００５４】
また、前記回転反射ミラー３００は、レーザ光を反射するミラー部３１０及び前記ミラー部３１０を回転させる駆動部３２０で構成されたガルバノミラー（Ｇａｌｖａｎｏｍｅｔｅｒ  ｍｉｒｒｏｒ）で形成されることができる。
【００５５】
即ち、前記回転反射ミラー３００は、モータなどの駆動部３２０によってミラー部３１０が一方向または左右方向に回転されることにより、ミラー部３１０に入射されたレーザ光が反射して経路が変更される。例えば、前記ミラー部３１０によって反射されたレーザ光は、メタルマスクＭの一側を走査し、前記ミラー部３１０が回転するとメタルマスクＭの他側を走査する。ここで、前記ミラー部３１０の回転は連続して行われるため、前記ミラー部３１０により反射されたレーザ光は、メタルマスクＭの一側から他側まで連続して走査する。
【００５６】
一方、前記回転反射ミラー３００は、図２に示されたように、ガルバノミラーの代わりに６面以上の正多角柱からなるポリゴンミラー（Ｐｏｌｙｇｏｎ  ｍｉｒｒｏｒ）１３００で形成されることができる。前記ポリゴンミラー１３００は、６面の正多角柱で形成されたミラー部１３１０及びミラー部１３１０を回転させるモータ１３２０で形成されることができ、モータ１３２０によって回転して入射されたレーザ光を一方向に走査する。この際、前記ミラー部１３１０は、６面のものに限定されず、異なる数の面を有する多角柱からなることができる。
【００５７】
前記走査レンズ５００は、前記回転反射ミラー３００によって反射されたレーザ光の焦点を一定に調整してメタルマスクＭに走査するように前記レーザ光の経路上に形成されることができる。
【００５８】
この際、前記走査レンズ５００は、エフシータ（Ｆ−ｔｈｅｔａ）レンズで形成されることが好ましい。前記エフシータレンズはレーザ光の走査方向、入射角及び焦点を一定に維持することができ、これにより、より精密にメタルマスクＭを測定することができる。
【００５９】
前記走査レンズ５００を透過したレーザ光は前記メタルマスクＭに走査され、メタルマスクＭの表面の形状によって反射または散乱される。ここで、反射または散乱されたレーザ光は集光レンズ６００で集光され、前記検出部８００に受光されることができる。
【００６０】
この際、前記集光レンズ６００と検出部８００との間には第２半反射ミラー４２０が形成され、集光レンズ６００により集光されたレーザ光の波長によって前記レーザ光を選択的に透過または反射することができる。
【００６１】
ここで、前記第２半反射ミラー４２０は、前記第１半反射ミラー４１０と同様に、ダイクロイックミラー（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ  ｍｉｒｒｏｒ）またはダイクロイックフィルタ（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ  ｆｉｌｔｅｒ）のうち何れか一つで形成されることができ、レーザ光の経路上に４５゜角度で設けられ、透過されたレーザ光は直進経路に走査され、反射されたレーザ光は９０゜角度で反射されて経路が変更される。
【００６２】
前記検出部８００は、前記集光レンズ６００により集光されたレーザ光を受光してレーザ光信号を検出するものであり、互いに異なる波長のレーザ光を受光してレーザ光信号を検出する第１検出部８１０及び第２検出部８２０で形成されることができる。
【００６３】
この際、前記第１検出部８１０及び第２検出部８２０は、第１光源１１０及び第２光源１２０から出射されるレーザ光の波長にそれぞれ相当する波長のレーザ光を受光して検出することができる。
【００６４】
従って、前記集光レンズ６００によって集光されたレーザ光が第２半反射ミラー４２０で波長によって透過または反射されることにより、互いに異なる波長を有する二つのレーザ光に分光され、それぞれ第１検出部８１０または第２検出部８２０に受光されるため、前記第１検出部８１０及び第２検出部８２０は、前記第１光源１１０及び第２光源１２０から出射されたそれぞれのレーザ光に相当する波長のレーザ光を受光する。
【００６５】
例えば、前記第１光源１１０から出射され、メタルマスクＭに走査されたレーザ光は、第２半反射ミラー４２０を透過して第１検出部８１０に受光され、前記第２光源１２０から出射され、メタルマスクＭに走査されたレーザ光は、第２半反射ミラー４２０で反射されて第２検出部８２０に受光されることができる。
【００６６】
また、前記検出部８００は、受光されるレーザ光を電気信号であるレーザ光信号に変換し、これを分析する機能を行う。この際、前記レーザ光信号は、メタルマスクＭの測定面を撮影したイメージ情報を含むことができ、検出されるイメージ情報によりメタルマスクＭのホールの歪みのようなホールの変形またはホールの位置誤謬のような不良を検出することができ、表面粗さの情報によりメタルマスクＭの表面の異物による不良を検出することができる。
【００６７】
本発明による三次元測定装置を用いた三次元測定方法について説明すると次のとおりある。
【００６８】
図３は本発明の実施形態による三次元測定装置を用いた三次元測定方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【００６９】
図３に示されたように、本発明の実施形態による三次元測定装置を用いた三次元測定方法は、光源１００、焦点調節器２００、回転反射ミラー３００、走査レンズ５００、集光レンズ６００及び検出部８００を含む三次元測定装置を用い、レーザ光を測定対象物に傾いて照射する段階（Ｓ１００）と、測定対象物から反射または散乱されたレーザ光を受光する段階（Ｓ２００）と、受光されたレーザ光からレーザ光信号を検出する段階（Ｓ３００）と、を含むことができる。
【００７０】
この際、前記測定対象物ははんだボールを形成するためのメタルマスクＭであることができ、ステージＳ上に配置されて測定を進める進行方向に移動されることができる。
【００７１】
先ず、光源１００から出射されたレーザ光を所定角度傾けて測定対象物に向けて照射する段階（Ｓ１００）を行うことができる。
【００７２】
ここで、前記光源１００は第１光源１１０及び第２光源１２０で構成され、互いに異なる波長を有するレーザ光を出射し、出射されたレーザ光は、それぞれ第１焦点調節器２１０及び第２焦点調節器２２０を介してそれぞれメタルマスクＭの上端部と、メタルマスクＭのホール内側面の下端部とに焦点位置が調節される。
【００７３】
その後、焦点位置が調節されたそれぞれのレーザ光は、第１半反射ミラー４１０を介して同一の方向に光経路が変更されて回転反射ミラー３００に照射され、回転する回転反射ミラー３００によって反射されてメタルマスクＭを走査する。
【００７４】
この際、前記メタルマスクＭに走査されるレーザ光は、メタルマスクＭの測定面に対して所定の走査角（θ）を有するように傾いて走査され、走査レンズ５００を介して焦点位置を一定に調節してメタルマスクＭを走査する。
【００７５】
次に、前記メタルマスクＭに走査されたレーザ光は反射または散乱されるが、反射または散乱されたレーザ光を集光レンズ６００で集光して検出部８００に受光する段階（Ｓ２００）を行うことができる。
【００７６】
ここで、前記集光レンズ６００を介して集光されたレーザ光は、集光レンズ６００と検出部８００との間のレーザ光の経路上に形成された第２半反射ミラー４２０を介して互いに異なる波長を有する二つのレーザ光に分光され、検出部８００に受光される。
【００７７】
この際、前記検出部８００は、第１検出部８１０及び第２検出部８２０で構成され、第１光源１１０及び第２光源１２０から出射されたレーザ光の波長に相当する波長のレーザ光を受光する。前記第１光源１１０から出射されてメタルマスクＭの測定面に反射または散乱されたレーザ光は、第２半反射ミラー４２０によって透過されて第１検出部８１０に受光され、前記第２光源１２０から出射されてメタルマスクＭの測定面に反射または散乱されたレーザ光は、第２半反射ミラー４２０で反射されて第２検出部８２０に受光される。
【００７８】
その後、受光されたレーザ光からレーザ光信号を検出する段階（Ｓ３００）を行うことができる。
【００７９】
ここで、前記検出部８００は、受光されるレーザ光を電気信号であるレーザ光信号に変換し、これを分析する機能を行う。この際、前記レーザ光信号は、メタルマスクＭの測定面が撮影されたイメージ情報を含むことができる。
【００８１】
次に、検出されるレーザ光信号によって焦点調節器２００を制御し、レーザ光の焦点位置を調節する段階（Ｓ４００）を行うことができる。
【００８２】
ここで、前記検出部８００で検出されるレーザ光信号により焦点のずれが検出されると、焦点調節器２００で焦点を調節するための信号を送信し、焦点調節器２００は受信した信号によりレーザ光の焦点を調節する。
【００８３】
さらに、前記レーザ光信号及びメタルマスクＭに走査されるレーザ光の走査角（θ）により、メタルマスクＭのホールの高さ（Ｈ）を測定する段階（Ｓ５００）を行うことができる。
【００８８】
従って、本発明の実施形態による三次元測定装置及び方法は、メタルマスクのホールの高さ偏差を測定してホールの高さ不良を検出することができ、メタルマスクの表面粗さを測定して異物による不良を検出することができ、メタルマスクの表面のイメージ信号によりホールの変形及び位置不良を検出することができる。
【００８９】
以上、本発明の具体的な実施形態を参照して本発明について詳細に説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有した者であれば、本発明の範囲から外れない限度内で多様な変形が可能であることは勿論のことである。
【００９０】
従って、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されず、添付する特許請求の範囲のみならず、前記特許請求の範囲と均等なものによって決定されるべきである。
【符号の説明】
【００９１】
１００  光源
１１０  第１光源
１２０  第２光源
２００  焦点調節器
２１０  第１焦点調節器
２２０  第２焦点調節器
３００  回転反射ミラー
３１０  ミラー部
３２０  駆動部
４１０  第１半反射ミラー
４２０  第２半反射ミラー
５００  走査レンズ
６００  集光レンズ
８００  検出部
８１０  第１検出部
８２０  第２検出部
Ｍ  メタルマスク
【図１】
0005587448.tif 000002
【図２】
0005587448.tif 000003
【図３】
0005587448.tif 000004