개요

일반적으로 비전을 이용한 비접촉 측정기술은 비접촉 CMM 또는 AOI 장비로 대표되는 2차원 치수 측정기나 2차원 검사기를 의미한다. 이러한 측정기술은 주로 2 2차원 평면상의 기하학적 형상, 예를 들어 원이나 선, 각도, 선폭 등을 측정하거나 패턴의 결함, 이물질, 비대칭성 등을 검사하며, 주로 광학 현미경, 조명 그리고 CCD 카메라로 대표되는 촬상소자로 구성된 프로브 시스템과 영상처리 기술에 그 바탕을 두고 있다. 이러한 측정 기술은 현재 산업계 전반에 걸쳐 주요한 측정 및 검사기술로 자리를 잡고 있으며, 고속검사 정밀측정이라는 모토아래 많은 기술적 발전을 이루고 있다.
그러나 반도체, MEMS, LCD, Build-Up PCB 등 미세표면 형상을 제조하는 산업분야에서는 공정 및 제품관리를 위해 새로운 개념의 측정기술을 요구하고 있는데, 이에 대한 대안으로 최근 각광을 받는 것이 바로 광학식 3차원 미세형상 측정기술이다. 이 측정기술은 평면방향으로는 기존의 광학식 현미경의 분해능을 갖지만 광축인 수직방향으로는 nm이하의 분해능을 가지며, 수 nm에서 수백 μm까지의 다양한 높이를 높은 분해능으로 측정할 수 있고, 특히 카메라를 통해 보이는 영역의 높이 분포를 한번에 측정할 수 있다는 특징을 가진다.
현재 생산현장에서 사용되는 광학식 형상측정기술로는 광삼각법을 필두로 수십가지의 기술이 적용되고 있지만, 여기에서는 광삼각법과 같이 일정 영역의 3차원 형상을 측정하기 위해 평면방향으로 주사(Scanning)해야 하는 측정법을 제외하고, 영역측정이 가능한 3차원 측정기술을 중심으로 알아보도록 하겠다.