区分原生表面特征与外来表面特征的方法技术

一种装置，包括：光子发射器，配置成顺序地发射第一组光子和第二组光子至物品的表面；光子探测器阵列；以及处理设备，配置成处理与从物品的表面特征散射并且聚焦在第一焦平面的第一组光子以及从物品的表面特征散射并且聚焦在第二焦平面的第二组光子相对应的光子探测器阵列信号，其中该处理设备进一步配置成区分物品的原生表面特征与物品的外来表面特征。

【技术实现步骤摘要】
区分原生表面特征与外来表面特征的方法交叉引用本申请请求2012年10月16日提交的美国临时专利申请No.61／714，546的优先权。
技术介绍
可检查生产线上制备的物品以检查特定的特征，特定的特征包括可能降低物品或者包括该物品的系统的性能的缺陷。例如，可在生产线上制备用于硬盘驱动器的硬盘，并且检查特定的表面特征，包括可能降低硬盘或者硬盘驱动器的性能的表面和表面下的缺陷。因此，可能使用装置和方法来检查物品的特征例如缺陷。
技术实现思路
这里提供一种设备，包括光子探测器阵列；以及处理装置，配置成处理与从物品的表面特征上散射并聚焦在第一焦平面内的第一组光子和从物品的表面特征上散射并聚焦在第二焦平面内的第二组光子相对应的光子探测器阵列信号，其中处理装置进一步配置成用于区分物品的原生表面特征与外来表面特征。这里呈现的概念的这些以及其它的特征和方面将结合下文的附图、说明书和权利要求书得到更好的理解。附图图1A提供了示出根据实施例的对物品的表面特征的检测的示意图。图1B提供了示出根据实施例的对物品的表面特征的检测的示意图。图2提供了示出根据实施例的从物品的表面特征散射的光子的示意图。图3提供了根据实施例的用于区分外来表面特征与原生表面特征的示意图。图4提供了示出根据实施例的从物品的表面特征散射穿过光学组件并且到光子探测器阵列上的光子的示意图。图5提供了根据实施例的物品的表面特征图的图像。图6提供了图4中的表面特征图的特写图像。图7A(上)提供了来自于图6中的表面特征图的表面特征的特写图像，图7A(下)提供了表面特征的光子散射强度分布。图7B(上)提供了来自图7A的表面特征的像素插值图像，图7B(下)提供了表面特征的像素插值光子散射强度分布。图8A提供了根据实施例的具有外来表面特征和原生表面特征的物品的表面特征图的特写图像，其中表面特征图同时显示了外来表面特征和原生表面特征。图8B提供了根据实施例的具有外来表面特征和原生表面特征的物品的表面特征图的特写图像，其中表面特征图示出了外来表面特征。具体实施方式在仔细描述一些特定的实施例之前，本领域技术人员应当理解，这里描述和／或图示的特定的实施例并不限制这里讨论的概念，因为在这些特定的实施例中的元素可不同。同样应当理解，这里描述和／或图示的特定的实施例具有这样的元素，其可以容易地从该特定的实施例中分离，并且随意地与多个其它实施例中的任何一个结合，或者被这里描述的多个其它实施例中的任何一个中的元素替代。本领域技术人员还应当理解，这里使用的术语，其目的是用于描述一些特定实施例，并且这些术语不能限定这里记载的概念。除非另外指明，序数(例如，第一、第二、第三等)用于区分或者标识一组元素或者步骤中的不同的元素或者步骤，并且不提供连续的或者数量的限制。例如，实施例的“第一”、“第二”以及“第三”元素或者步骤不是必须以这个顺序出现，并且实施例也不必限定为该三个元素或者步骤。还应当理解，除非另外说明，任何的标注，例如“左边”、“右边”、“前边”、“后边”、“顶部”、“底部”、“前部的”、“倒转的”、“顺时针方向的”、“逆时针方向的”、“上”、“下”或者其它相似的术语，例如“上部的、“下部的”、“尾部的”、“前部的”、“垂直的”、“水平的”、“接近的”、“末梢的”以及类似术语只是为了便利，而并不意图暗示例如任何特别固定的位置、朝向或者方向。相反，这样的标注用于影响例如相对的位置、朝向或者方向。还应当理解，单数形式的“一”、“一个”或者“该”包括多个指代，除非本文清楚地另外规定。除非另外限定，这里使用的所有技术和科学术语具有与本领域技术人员共同理解相同的含义。可检查生产线上制备的物品以检查特定的特征，该特征包括有可能降低物品或者包括物品的系统的性能的缺陷。例如，用于硬盘驱动器的硬盘可在生产线上制备，并且检查其特定的表面特征，包括可能降低硬盘或者硬盘驱动器的性能的表面的和表面下的缺陷。这里提供了用于检查物品以探测和／或绘制诸如表面和／或表面下的缺陷(物品的“外来特征”)之类的特定表面缺陷的设备和方法，包括区分物品的原生表面特征(例如位规则介质[“BPM”]的磁岛)与这些表面和／或表面下的缺陷。下面将详细描述本专利技术的实施例。至于可能通过这里的设备和方法被检查的物品，这样的物品包括在生产的任何阶段的具有一个或多个表面的任何制品或者加工件，其示例包括但不限于半导体晶片、磁记录介质(例如，用于硬盘驱动器的硬盘，如BPM)，以及其在制造的任何阶段内的加工件。可检查这样的物品以检查某些表面特征，这些表面特征包括可降低物品的性能的表面和／或表面下的缺陷，该表面和／或表面下的缺陷包括粒子和污点污染，以及包括划痕和空隙的缺陷。为了表征上述特征(它是故障原因分析的重要步骤)，，典型地需要在不同的分析设备上的多次分析，包括光学分析和随后的使用例如一个或多个原子力显微镜[“AFM”]、扫描电子显微镜[“SEM”]／能量散射X射线[“DEX”]以及拉曼光谱的分析。在不同的分析设备上的多次分析，以及每个分析所需要的时间可能很耗时，从而限制了故障原因分析的吞吐量。这里提供的用于检查物品的缺陷和／或绘制表面特征的设备和方法包括区分物品的原生表面特征与外来表面特征，减少了不同的分析设备的数量以及每个分析需要的时间，从而增加故障原因分析的吞吐量。图1A和1B一起提供了用于探测和／或绘制物品的表面特征的示意图，包括区分物品的原生表面特征与外来表面特征(例如，BMP的磁岛)。如图，图1A和1B提供了设备100，其包括光子发射器110、可选的光学表征设备115、光学结构120、光子探测器阵列130以及计算机或者等价的设备140以及物品150，以及，例如物品150表面的一对差分表面特征图160A和160B／160B’。光子探测器阵列130可以配置成接收从物品的表面特征(例如针对表面特征图160A)散射的第一组光子(最初从光子发射器110发出)，并且相同的光子探测器阵列130或者不同的光子探测器阵列可被配置成随后接收从物品的表面特征散射的第二组的光子(最初从光子发射器110发出)(例如，针对表面特征图160B／160B’)。至于配置成接收从物品的表面特征散射的第一组光子的光子探测器阵列130，其与包括透镜(例如，远心透镜)的光学结构120结合，可被聚焦在第一焦平面，其可提供用于物品的外来表面特征和原生表面特征二者的信息，这些信息可用于产生同时包含物品的外来表面特征和原生表面特征的表面特征图160A。至于配置成接收从物品的表面特征散射的第二组光子的光子探测器阵列，该光子探测器阵列与包含透镜的光学结构120结合，可被聚焦在第二焦平面，其可提供用于物品的原生表面特征的信息，这些特征可用于产生包括物品的原生表面特征的表面特征图160B。可替代地，至于配置成接收从物品的表面特征散射的第二组光子的光子探测器阵列，该光子探测器阵列与包含滤波器(例如，相干滤波器或者周期阵列调谐滤波器)的光学结构120结合，可依然聚焦在第一焦平面，其可提供物品的外来表面特征的信息，这些信息可用于产生包含物品的外来表面特征的表面特征图160B’。差分表面特征图160A和160B／160B’，以及任何附加的表面特征图(例如，160C／160C’，160D／本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：光子发射器，配置成顺序地发射第一组光子和第二组光子至物品的表面；光子探测器阵列；以及处理设备，配置成处理与从物品的表面特征散射并且聚焦在第一焦平面的第一组光子以及从物品的表面特征散射并且聚焦在第二焦平面的第二组光子相对应的光子探测器阵列信号，其中该处理设备进一步配置成区分物品的原生表面特征与物品的外来表面特征。

【技术特征摘要】
2012.10.16 US 61/714,546;2013.09.19 US 14/032,1861.一种用于检查物品的特征的装置，包括：光子发射器，配置成顺序地发射第一组光子和第二组光子至物品的表面；光子探测器阵列；以及处理设备，配置成处理与从物品的表面特征散射并且聚焦在第一焦平面的第一组光子以及从物品的表面特征散射并且聚焦在第二焦平面的第二组光子相对应的光子探测器阵列信号，其中，与从物品的表面特征散射并且聚焦在第一焦平面的第一组光子相对应的所述光子探测器阵列信号提供物品的外来表面特征和物品的原生表面特征的信息，而与从物品的表面特征散射并且聚焦在第二焦平面的第二组光子相对应的所述光子探测器阵列信号提供物品的原生表面特征的信息；其中该处理设备进一步配置成基于光子探测器阵列信号提供的信息来区分物品的原生表面特征与物品的外来表面特征；其中所述第一焦平面与物品的表面一致，并且其中所述第二焦平面在高于第一焦平面高度z处。2.如权利要求1所述的装置，进一步包括耦合至所述光子探测器阵列的远心透镜，所述远心透镜配置成将从物品的表面特征散射的第一组光子聚焦在第一焦平面中，并且将从物品的表面特征散射的第二组光子聚焦在第二焦平面中。3.如权利要求1或者2所述的装置，其中所述第一焦平面与物品的表面一致，并且其中所述第二焦平面在高于第一焦平面的高度z处，并且其中所述高度z是所述物品的原生表面特征的间隔的函数、所述第二组光子的波长的函数、或者同时是所述物品的原生表面特征的间隔以及所述第二组光子的波长的函数。4.如权利要求1或者2所述的装置，其中与从物品的表面特征散射并且聚焦在第一焦平面的第一组光子相对应的所述光子探测器阵列信号提供物品的外来表面特征和物品的原生表面特征的位置信息，而与从物品的表面特征散射并且聚焦在第二焦平面的第二组光子相对应的所述光子探测器阵列信号提供物品的原生表面特征的位置信息。5.如权利要求4所述的装置，其中区分物品的原生表面特征与物品的外来表面特征包括：对比与从物品的表面特征散射并且聚焦在第一焦平面的第一组光子相对应的光子探测器阵列信号和与从物品的表面特征散射并且聚焦在第二焦平面的第二组光子相对应的光子探测器阵列信号，来确定物品的外来表面特征的位置信息。6.如权利要求1或者2所述的装置，其中处理与从物品的表面特征散射并且聚焦在第一焦平面的第一组光子和从物品的表面特征散射并且聚焦在第二焦平面的第二组光子相对应的光子探测器阵列信号包括分别地产生第一表面特征图和第二表面特征图。7.如权利要求6所述的装置，其中所述第一表面特征图提供物品的外来表面特征和物品的原生表面特征的位置信息，所述第二表面特征图提供物品的原生表面特征的位置信息，并且区分物品的原生表面特征与物品的外来表面特征包括对比所述第一表面特征图和所述第二表面特征图，以确定物品的所述外来表面特征的位置信息。8.如权利要求1或者2所述的装置，其中所述处理设备包括可操作来区分物品的原生表面特征与物品的外来表面特征的一个或者多个计算机或者等价设备，其中所述物品的外来表面特征包括污染物和/或缺陷，并且其中的物品的原生表面特征包括用于位规则介质的磁岛。9.一种用于检查物品的特征的装置，包括：光子发射器,配置成顺序地发射第一组光子和第二组光子至物品的表面；透镜与光子探测器阵列的组合；以及处理设备，配置成处理与从物品的表面散射并且聚焦在第一焦平面的第一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·艾和，D·M·唐，S·K·H·王，H·L·洛特，S·K·麦克劳林，M·纳西柔，F·扎瓦利彻，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：