TWI645158B

TWI645158B - 三維量測裝置

Info

Publication number: TWI645158B
Application number: TW107109996A
Authority: TW
Inventors: 陳延松
Original assignee: 泓邦科技有限公司
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2018-12-21
Also published as: TW201940838A

Abstract

一種三維量測裝置，包含：光源、分光器、反射器、感測器、成像系統。此三維量測裝置對應一干涉量測面。分光器傾斜第一角度，反射器傾斜第二角度，感測器傾斜第三角度，且干涉量測面傾斜第四角度。

Description

三維量測裝置

[0001] 本發明係關於三維量測裝置，特別是關於以光學量測待測物的表面三維輪廓的裝置。

[0002] 不論傳統產業的加工製造或是高科技半導體製程，表面三維輪廓的拍攝與量測的需求與日俱增。除了精準度之外，檢速更是各家設備商考量的重點，因為搭載著高精準度且能夠速測的儀器設備代表品質保證及產率。　　[0003] 表面三維輪廓量測技術有許多種類，各自有不同的原理，例如立體感測器、雷射光切斷法、色散共焦感測器、白光干涉儀等，其高度量測範圍與解析度各有所不同。白光干涉儀相對於其它技術，在量測上不受限表面材料及起伏，且其高度解析度取決於白光干涉儀或裝載待測物的載台的高度位移精準度，但卻有不可忽視的缺點，如量測視野範圍太小以及量測速度太慢等，故這是一般白光干涉儀難以使用在線上(In-line)檢測機台上的主要原因。　　[0004] 圖1為傳統的白光干涉儀1001的結構的光路圖，其中光路1000以粗直線表示。參照圖1，此傳統的白光干涉儀1001包含光源1002、分光器1003、反射鏡1004、感測器1005及成像系統1006。此傳統的白光干涉儀1001具有對應的干涉量測面1012(此干涉量測面1012為虛擬面，以虛線表示)，光源1002發出的光經分光器1003分別發生透射與反射至反射鏡1004與待測物1007，於待測物1007的表面的高度與此干涉量測面1012一致處所產生的反射光與從反射鏡1004的反射光在對應的感測器1005的像素測得最大干涉強度。為了調整干涉量測面1012以確認待測物1007的表面的不同高度，必須垂直(z方向)移動傳統的白光干涉儀1001或裝載待測物1007的載台。讓干涉量測面1012垂直移動掃描而得到待測物1007的此處的水平(x-y方向，於圖1中y方向平行於入紙面方向)位置的表面的高度分布後，才能移動往下一個水平位置。　　[0005] 例如，對於12吋(直徑約300mm)晶圓，若以搭配物鏡之傳統的白光干涉儀1001進行全區域量測，量測之視野範圍假設為25mm，需要在很多個不同水平位置進行垂直移動掃描量測才能做完整的晶圓的表面高度分布量測。且傳統的白光干涉儀1001的高度解析度由傳統的白光干涉儀1001或載台的高度位移精準度決定，要達成高的高度解析度所需的成本很高。又，傳統的白光干涉儀1001需配合顯微鏡系統使用，因而成本高。

[0006] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，包含：光源；分光器，分光器相對於水平方向傾斜第一角度；反射器，反射器的表面對應參考面，參考面相對於垂直方向傾斜第二角度；感測器，感測器的表面對應成像面，成像面相對於水平方向傾斜第三角度或與水平方向平行；成像系統，成像系統位於分光器和感測器之間，其中，三維量測裝置具有干涉量測面，干涉量測面相對於水平方向傾斜第四角度，其中，於水平方向分光器在光源及參考面之間，且於垂直方向分光器在成像面及干涉量測面之間，其中，分光器上的任意點到參考面的在水平方向的距離等於分光器上的此點到干涉量測面的在垂直方向的距離，其中，當進行量測時，三維量測裝置往待測物照射的光平行於垂直方向。　　[0007] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，相對於水平方向傾斜或平行的第三角度的成像面透過成像系統會有一對應的相對於水平方向傾斜或平行的物面，成像面與物面符合莎姆定律(Scheimpflug Principle)，且調整成像面的第三角度來使物面與傾斜的干涉量測面一致。　　[0008] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，反射器的表面使得從光源發出且穿透分光器的光在照射反射器時能有部分反射光平行於從光源發出且穿透分光器的光。　　[0009] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，當進行量測時，若待測物的表面的高度與干涉量測面一致，感測器測得最大干涉強度。　　[0010] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，感測器係面感測器，面感測器包含像素陣列，其中，干涉量測面包含對應像素陣列的對應列的多個量測線，傾斜的干涉量測面可視為判斷不同高度的量測線的組合，其中，當進行量測時，若待測物的表面的高度與量測線一致，感測器的像素陣列中的對應的像素測得最大干涉強度。　　[0011] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，反射器及感測器可轉動，使得第二角度及第三角度可依第四角度的需求而調整。　　[0012] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，當進行量測時，三維量測裝置或裝有待測物的載台水平移動而可得到不同水平位置上的待測物的表面的高度。　　[0013] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，當進行量測時，三維量測裝置或裝有待測物的載台可連續移動而一次量測待測物的整個表面。　　[0014] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，成像系統至少包含以下的其中之一：反射鏡組、透射鏡組、或由反射鏡和透射鏡組成的鏡組。　　[0015] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置，其中，反射器的表面為階梯狀。　　[0016] 如此，本發明至少具有以下的有利功效的一者或多者。因本發明的三維量測裝置具有傾斜的干涉量測面，因此，不像傳統的白光干涉儀必須垂直移動三維量測裝置或載台而只能分次量測，本發明只需水平移動三維量測裝置或載台即可進行量測，且因此可進行連續的量測，而不需要分次量測額外要求的精準定位系統。又，即使本發明的三維量測裝置的干涉量測面是傾斜的，本發明的三維量測裝置往待測物照射的光仍平行於垂直方向，因此不會有陰影或暗角的問題。再者，本發明的三維量測裝置的高度解析度可由像素數及干涉量測面的傾斜角決定，要達成高的高度解析度很容易且成本低。又，本發明的三維量測裝置不一定要用顯微鏡系統，且亦可使用照相機系統所用的大尺寸感測器、或視野更廣、不同種類與倍率的鏡頭，甚至成像系統可使用遠心系統，其建置成本可較低且建置方式較多元。因為本發明的不受限成像系統可為反射鏡組、透射鏡組、或由反射鏡和透射鏡組成的鏡組系統，透射鏡組例如常見的各類鏡頭通常設計給可見光，而使用反射鏡組的光源適用範圍更廣，因此本發明的三維量測裝置用的光源可使用可見光或不可見光。

[0018] 以下，參照圖式對本發明的實施方式、實施例及例子進行說明。需要注意的是，本發明的實施方式、實施例及例子的詳細內容可變換為不同的形式而不脫離本發明的整體的範疇，故本發明不應僅單純限定於以下所述的實施方式、實施例及例子中，而應是亦包含不超出本發明的整體的範疇的合理的變化，且本發明的實施方式、實施例及例子可任意地合理組合。　　[0019] 以下，參照圖2A、圖2B、圖2C、圖3A、圖3B、圖3C、圖4A、圖4B、圖4C、圖4D及圖4E詳細說明本發明的實施方式。　　[0020] 圖2A為本發明的一實施方式的一例的三維量測裝置2001的結構的光路圖，其中光路2000以粗直線表示。參照圖2A，本發明的一實施方式的一個例子可為一種三維量測裝置2001，包含：光源2002、分光器2003、反射器2004、感測器2005、成像系統2006。分光器2003相對於水平方向(x-y方向，於圖2A中y方向平行於入紙面方向，且於圖2A中示意地顯示以相對於x方向傾斜的例子)傾斜第一角度θ1。反射器2004的表面對應參考面2010(此參考面2010為虛擬面，以虛線表示)，參考面2010相對於垂直方向(z方向)傾斜第二角度θ2。感測器2005的表面對應成像面2011(此成像面2011為虛擬面，以虛線表示)，成像面2011相對於水平方向傾斜第三角度θ3或與水平方向平行。成像系統2006位於分光器2003和感測器2005之間，其中，三維量測裝置2001具有干涉量測面2012(此干涉量測面2012為虛擬面，以虛線表示，其指當待測物於干涉量測面2012處，感測器2005得到對應的最大干涉強度)，干涉量測面2012相對於水平方向傾斜第四角度θ4。於水平方向分光器2003在光源2002及參考面2010之間，且於垂直方向分光器2003在成像面2011及干涉量測面2012之間。分光器2003上的任意點到參考面2010的在水平方向的距離d1等於分光器2003上的此點到干涉量測面2012的在垂直方向的距離d2。當進行量測時，三維量測裝置2001往待測物照射的光平行於垂直方向。　　[0021] 注意，此圖2A僅為示意性的光路圖，光路圖包含成像、照明與干涉系統的光路，實際的光路圖可能依這三個系統的不同型式而調整。或是，當其它光學元件額外設置於光路間時，光路會有所不同。只要符合本發明的精神的光路設置，皆落入本發明的範圍。於本發明的一個例子，甚至成像系統2006及用於干涉的分光器2003的位置亦可隨需要而設置於光路間的其它位置。　　[0022] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，反射器2004及感測器2005可轉動，使得第二角度θ2及第三角度θ3可依第四角度θ4的需求而調整。如此，可調整高度的量測範圍及解析度，並同時得到清楚的表面成像與干涉強度。　　[0023] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，當進行量測時，若待測物的表面的高度與干涉量測面2012一致，感測器2005測得最大干涉強度。亦即，若「從光源2002發出的光透射分光器2003到達反射器2004，接著在反射器2004反射後到達分光器2003，且再由分光器2003反射後到達感測器2005的光程」等於「從光源2002發出的光在分光器2003反射後到達干涉量測面2012，而此處的干涉量測面2012與待測物此處的表面一致，接著從待測物此處的表面反射到達分光器2003，且再透射分光器2003到達感測器2005的光程」時，感測器2005測得最大干涉強度。　　[0024] 圖2B為圖2A的三維量測裝置2001的一例的進一步說明的光路圖，其各元件編號與圖2A相同，為了避免過度複雜造成混淆，部分重複的元件不再標示。本發明的一實施方式的一例子的三維量測裝置2001中，成像面2011因成像系統2006會對應一物面2013(此物面2013為虛擬面，以虛線表示，於圖2B顯示物面2013與干涉量測面2012一致的一例)，亦即當待測物在物面2013上時，於成像面2011會得到最清楚的成像。本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，第三角度θ3與第四角度θ4的設置使得成像面2011與物面2013符合莎姆定律(Scheimpflug Principle)且物面2013與干涉量測面2012重合，如此，最大干涉強度之處與成像最清楚之處一致，因而可在得到最清楚的量測表面成像的同時得到最大干涉強度。　　[0025] 圖2C為圖2A的三維量測裝置2001的一例的進一步說明的光路圖，其各元件編號與圖2A相同，為了避免過度複雜造成混淆，部分重複的元件不再標示。本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，當成像系統2006及感測器2005提供足夠的景深時，成像面2011的傾斜可與理想有差異，或是沒有傾斜，仍可獲得成像，但需犧牲部分的成像品質。亦即，此時物面2013與干涉量測面2012不重合，故最大干涉強度之處與成像最清楚之處不一致，當成像系統2006及感測器2005提供足夠的景深時，雖需犧牲部分的成像品質，感測器2005仍可看到最大干涉的成像。圖2C為當成像面2011沒有傾斜時，亦即當成像面2011與水平方向平行時的一個例子。此時物面2013與干涉量測面2012不重合，故需由成像系統2006及感測器2005提供足夠的景深以達成高度量測。　　[0026] 參照圖2A，本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，成像系統2006例如可至少包含以下的其中之一：反射鏡組、透射鏡組、或由反射鏡和透射鏡組成的鏡組。本發明的一實施方式的一例子，光源2002的光譜寬幅影響發生干涉的範圍。當干涉範圍窄，三維量測裝置2001可以更準確判斷物體表面高度位置。　　[0027] 圖3A為圖2A的三維量測裝置2001的一例的進一步說明圖，其各元件編號與圖2A相同，為了避免過度複雜造成混淆，部分重複的元件不再標示。圖3B為圖3A的三維量測裝置2001的感測器2005的一例的進一步說明圖。圖3C為圖3A的三維量測裝置2001的反射器2004的一例的進一步說明圖。　　[0028] 參照圖3A及圖3B，本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，感測器2005係面感測器3005，面感測器3005包含像素陣列，其中，干涉量測面2012包含對應像素陣列的對應列的用於量測不同高度的多個量測線3012(此量測線3012為平行於入紙面方向的虛擬的線，在圖3A的截面中僅為一點，以圓圈及點表示)，其中，當進行量測時，若待測物的表面的高度與量測線3012一致，感測器2005的像素陣列2025中的對應的像素Px測得最大干涉強度。面感測器3005例如可為長方形或正方形的二維像素陣列。　　[0029] 參照圖3A，本發明的高度解析度h1受像素數影響，其中，像素數=感測器尺寸s1/像素尺寸s2，當像素數越多，高度解析度h1越小，即高度解析度越高。又，本發明的高度量測範圍h2受第四角度θ4(請參照圖2A)影響，當第四角度θ4越大，高度量測範圍h2越大。而本發明的高度解析度h1亦受第四角度θ4影響，當第四角度θ4越小，高度解析度h1越小，即高度解析度越高。如此，由像素數、傾斜角的調整即可得到想要的高度解析度h1及高度量測範圍h2。　　[0030] 參照圖3A及圖3C，本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，反射器2004的表面使得從光源2002發出且穿透分光器2003的光在照射反射器2004時能有部分反射光平行於從光源2002發出且穿透分光器2003的光。　　[0031] 參照圖3C，本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，反射器2004的表面為階梯狀，使得對於反射器2004的表面的入射光與反射光平行。本發明的一實施方式的一例子，反射器2004的表面具有閃耀光柵(Blazed grating)結構。　　[0032] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，反射器2004可更換，可依第二角度θ2的範圍的不同而使用具有不同結構的表面，如此，可得到更好的反射效果。於一例子，反射器2004可依第四角度θ4的範圍的需求不同而使用具有不同結構的表面，如此，干涉量測面2012得以與物面2013一致。　　[0033] 圖4A、圖4B及圖4C為當進行量測時的圖2A的三維量測裝置2001的一例的示意說明圖。圖4D為待測物4007的表面的高度分布的量測結果的一例的示意圖。圖4E為干涉強度I對光程差D的一例的圖。其各元件編號與圖2A及圖3A相同，為了避免過度複雜造成混淆，部分重複的元件不再標示。　　[0034] 參照圖4A、圖4B、圖4C及圖4D，本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，當進行量測時，三維量測裝置2001或裝有待測物4007的載台水平移動而可得到不同水平位置上的待測物4007的表面的高度。參照圖4A，水平移動來讓像素P1至P6進行量測，當三維量測裝置2001與待測物4007的水平位置移動到圖4A的情況，高度與干涉量測面2012的量測線3012一致處的待測物4007的表面處，只會在對應的像素P1測得最大干涉強度，而像素P2、P3、P4、P5及P6在此表面處測得的干涉強度非最大，故可得待測物4007的此處表面的高度為由像素P1對應的高度H1。注意，像素Px對應的方式會依成像系統2006而不同，於此所示的為成像系統2006使光路上下左右顛倒的一例。參照圖4B，當三維量測裝置2001與待測物4007的水平位置移動到圖4B的情況，高度與干涉量測面2012的量測線3012一致處的待測物4007的表面處，只會在對應的像素P3測得最大干涉強度，而像素P1、P2、P4、P5及P6在此表面處測得的干涉強度非最大，故可得待測物4007的此處表面的高度為由像素P3對應的高度H3。參照圖4C，當三維量測裝置2001與待測物的水平位置移動到圖4C的情況，於待測物4007的表面的高度與干涉量測面2012的量測線3012一致的三處，這三個表面位置會分別在對應的像素P1、P2及P3測得最大干涉強度，故可得待測物4007的此三處表面的高度為由像素P1、P2及P3對應的高度H1、H2及H3。參照圖4D，分析每個位置測得最大干涉強度對應的像素所對應的高度H1、H2、H3、H4，即可建立每個位置的高度分布，而得到待測物4007表面的三維形貌。　　[0035] 於圖4E中，橫軸為光程差D且縱軸為干涉強度I。於此，定義光程差D等於「從光源2002發出的光透射分光器2003到達反射器2004，接著在反射器2004反射後到達分光器2003，且再由分光器2003反射後到達感測器2005的光程」減去「從光源2002發出的光在分光器2003反射後到達待測物4007表面的特定處，接著從待測物4007此特定處的表面反射到達分光器2003，且再透射分光器2003到達感測器2005的光程」，亦即，光程差D等於「從分光器2003到干涉量測面2012的距離」減去「從分光器2003到待測物4007的表面的特定處的距離」。干涉圖案強度的變化隨光程差D的不同有所不同，當光程差D為0時，干涉強度I有最大的干涉強度發生。　　[0036] 本發明的一實施方式的一例子可為一種三維量測裝置2001，其中，當進行量測時，三維量測裝置2001或裝有待測物4007的載台可連續移動而一次量測待測物4007的整個表面。例如，可連續移動而一次量測完整的晶圓的表面。　　[0037] 如此，本發明的以上的實施方式的例子的一者或多者至少具有以下的有利功效的一者或多者。因本發明的三維量測裝置2001具有傾斜的干涉量測面2012，因此，不像傳統的白光干涉儀必須垂直移動三維量測裝置或載台而只能分次量測，本發明只需水平移動三維量測裝置2001或載台即可進行量測，且因此可進行連續的量測，而不需要分次量測額外要求的精準定位系統。又，即使本發明的三維量測裝置2001的干涉量測面2012是傾斜的，本發明的三維量測裝置2001往待測物照射的光仍平行於垂直方向，因此不會有陰影或暗角的問題。再者，本發明的三維量測裝置2001的高度解析度h1可由像素數及干涉量測面2012的傾斜角決定，要達成小的高度解析度h1很容易且成本低。又，本發明的三維量測裝置2001不一定要用顯微鏡系統，且亦可使用照相機系統所用的大尺寸感測器、或視野更廣、不同種類與倍率的鏡頭，甚至是成像系統可使用遠心系統，其建置成本可較低且建置方式較多元。因為本發明的三維量測裝置2001不受限成像系統2006可為反射鏡組、透射鏡組、或由反射鏡和透射鏡組成的鏡組系統，透射鏡組例如常見的各類鏡頭通常設計給可見光，而使用反射鏡組的光源適用範圍更廣，因此本發明的三維量測裝置2001用的光源2002可使用可見光或不可見光。

[0038]

1000‧‧‧光路

1001‧‧‧傳統的白光干涉儀

1002‧‧‧光源

1003‧‧‧分光器

1004‧‧‧反射鏡

1005‧‧‧感測器

1006‧‧‧成像系統

1007‧‧‧待測物

1012‧‧‧干涉量測面

2000‧‧‧光路

2001‧‧‧三維量測裝置

2002‧‧‧光源

2003‧‧‧分光器

2004‧‧‧反射器

2005‧‧‧感測器

2006‧‧‧成像系統

2010‧‧‧參考面

2011‧‧‧成像面

2012‧‧‧干涉量測面

2013‧‧‧物面

3005‧‧‧面感測器

3012‧‧‧量測線

4007‧‧‧待測物

θ1‧‧‧第一角度

θ2‧‧‧第二角度

θ3‧‧‧第三角度

θ4‧‧‧第四角度

d1‧‧‧距離

d2‧‧‧距離

h1‧‧‧高度解析度

h2‧‧‧高度量測範圍

s1‧‧‧感測器尺寸

s2‧‧‧像素尺寸

Px‧‧‧像素

P1‧‧‧像素

P2‧‧‧像素

P3‧‧‧像素

P4‧‧‧像素

P5‧‧‧像素

P6‧‧‧像素

H1‧‧‧高度

H2‧‧‧高度

H3‧‧‧高度

H4‧‧‧高度

D‧‧‧光程差

I‧‧‧干涉強度

[0017] 　　圖1為傳統的白光干涉儀1001的結構的光路圖。　　圖2A為本發明的一實施方式的一例的三維量測裝置2001的結構的光路圖。　　圖2B為圖2A的三維量測裝置2001的一例的進一步說明的光路圖。　　圖2C為圖2A的三維量測裝置2001的一例的進一步說明的光路圖。　　圖3A為圖2A的三維量測裝置2001的一例的進一步說明圖。　　圖3B為圖3A的三維量測裝置2001的一例的感測器2005的進一步說明圖。　　圖3C為圖3A的三維量測裝置2001的反射器2004的一例的進一步說明圖。　　圖4A、圖4B及圖4C為當進行量測時的圖2A的三維量測裝置2001的一例的示意說明圖。　　圖4D為待測物4007的表面的高度分布的量測結果的一例的示意圖。　　圖4E為干涉強度I對光程差D的一例的圖。

Claims

一種三維量測裝置，包含：　　光源；　　分光器，該分光器相對於水平方向傾斜第一角度；　　反射器，該反射器的表面對應參考面，該參考面相對於垂直方向傾斜第二角度；　　感測器，該感測器的表面對應成像面，該成像面相對於水平方向傾斜第三角度或與水平方向平行；　　成像系統，該成像系統位於該分光器和該感測器之間；　　其中，該三維量測裝置具有干涉量測面，該干涉量測面相對於水平方向傾斜第四角度，　　其中，於水平方向該分光器在該光源及該參考面之間，且於垂直方向該分光器在該成像面及該干涉量測面之間，　　其中，該分光器上的任意點到該參考面的在水平方向的距離等於該分光器上的該點到該干涉量測面的在垂直方向的距離，　　其中，當進行量測時，該三維量測裝置往待測物照射的光平行於垂直方向。
一種三維量測裝置，包含：　　光源；　　分光器，該分光器相對於水平方向傾斜第一角度；　　反射器，該反射器的表面對應參考面，該參考面相對於垂直方向傾斜第二角度；　　感測器，該感測器的表面對應成像面，該成像面相對於水平方向傾斜第三角度；　　成像系統，該成像系統位於該分光器和該感測器之間，　　其中，該三維量測裝置具有干涉量測面，該干涉量測面相對於水平方向傾斜第四角度，　　其中，於水平方向該分光器在該光源及該參考面之間，且於垂直方向該分光器在該成像面及該干涉量測面之間，　　其中，該分光器上的任意點到該參考面的在水平方向的距離等於該分光器上的該點到該干涉量測面的在垂直方向的距離，　　其中，當進行量測時，該三維量測裝置往待測物照射的光平行於垂直方向，　　其中，該第三角度與該第四角度的設置使得該成像面與物面符合莎姆定律(Scheimpflug Principle)且該物面與該干涉量測面一致。
一種三維量測裝置，包含：　　光源；　　分光器，該分光器相對於水平方向傾斜第一角度；　　反射器，該反射器的表面對應參考面，該參考面相對於垂直方向傾斜第二角度；　　感測器，該感測器的表面對應成像面，該成像面相對於水平方向傾斜第三角度；　　成像系統，該成像系統位於該分光器和該感測器之間，　　其中，該三維量測裝置具有干涉量測面，該干涉量測面相對於水平方向傾斜第四角度，　　其中，於水平方向該分光器在該光源及該參考面之間，且於垂直方向該分光器在該成像面及該干涉量測面之間，　　其中，該分光器上的任意點到該參考面的在水平方向的距離等於該分光器上的該點到該干涉量測面的在垂直方向的距離，　　其中，當進行量測時，該三維量測裝置往待測物照射的光平行於垂直方向，　　其中，該反射器的表面使得從該光源發出且穿透該分光器的光在照射該反射器時能有部分反射光平行於從該光源發出且穿透該分光器的該光。
如請求項1至3中之任一項的三維量測裝置，　　其中，當進行量測時，若該待測物的表面的高度與該干涉量測面一致，該感測器測得最大干涉強度。
如請求項1至3中之任一項的三維量測裝置，　　其中，該感測器係面感測器，該面感測器包含像素陣列，　　其中，該干涉量測面包含對應該像素陣列的對應列的多個量測線，　　其中，當進行量測時，若該待測物的表面的高度與該量測線一致，該感測器的該像素陣列中的對應的像素測得最大干涉強度。
如請求項1至3中之任一項的三維量測裝置，　　其中，該反射器及該感測器可轉動，使得該第二角度及該第三角度可依該第四角度的需求而調整。
如請求項1至3中之任一項的三維量測裝置，　　其中，當進行量測時，該三維量測裝置或裝有該待測物的載台水平移動而可得到不同水平位置上的該待測物的表面的高度。
如請求項1至3中之任一項的三維量測裝置，　　其中，當進行量測時，該三維量測裝置或裝有該待測物的載台可連續移動而一次量測該待測物的整個表面。
如請求項1至3中之任一項的三維量測裝置，　　其中，該成像系統至少包含以下的其中之一：反射鏡組、透射鏡組、或由反射鏡和透射鏡組成的鏡組。
如請求項3的三維量測裝置，　　其中，該反射器的該表面為階梯狀或具有閃耀光柵 (Blazed grating)結構。