利用光傳輸介質(zhì)的特征檢測的制作方法
【專利摘要】本申請公開了利用光傳輸介質(zhì)的特征檢測。公開了檢測表面特征的裝置。所述裝置可包括配置為容納光且進一步配置為將來自光源的光傳輸?shù)轿锲繁砻娴亩喙删€。所述裝置也可包括配置為通過上述多股線接收從物品表面反射回的光的檢測器，其中所述檢測器進一步配置為檢測與所述物品相關(guān)的特征。
【專利說明】利用光傳輸介質(zhì)的特征檢測
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求2012年10月15日提交的申請?zhí)枮?1 / 714，170的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用方式結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，在質(zhì)量保證階段，檢查產(chǎn)品來檢測缺陷。所述產(chǎn)品(例如，磁盤，晶片，或介質(zhì))可以是所檢查的多個產(chǎn)品中的一個。隨著多年發(fā)展，產(chǎn)品變得更小并且持續(xù)變得更小。從而，它們的缺陷也變得更小且更難檢測。
[0004]缺陷可能源于嵌入產(chǎn)品表面的顆粒污染物，例如，磁盤，晶片，媒介等。所嵌入的顆?？梢云茐漠a(chǎn)品的濺射薄膜。更進一步，顆?？梢晕廴疽淹瓿傻谋砻娌⑶覍?dǎo)致劃痕形成和碎片生成。在磁盤驅(qū)動技術(shù)中，缺陷(例如顆粒污染物)會不利地影響介質(zhì)頭間距。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]根據(jù)一個實施例，公開了一種檢測產(chǎn)品特征的裝置。在一個實施例中，所述裝置可包括多股線，配置為容納光且進一步配置為將來自光源的光傳輸?shù)轿锲繁砻妗Ｋ鲅b置也可包括檢測器，配置為通過上述多股線接收從物品表面反射回的光，其中所述檢測器進一步配置為檢測與所述物品相關(guān)的特征。
[0006]通過閱讀以下詳細描述，以上和其他各種特征和優(yōu)點是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1A示出了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品上的缺陷的裝置。
[0008]圖1B示出了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品上的存在缺陷處的特征的裝置。
[0009]圖1C示出了根據(jù)一個實施例的包含有濾光器的用于檢測物品上的特征的裝置。
[0010]圖1D示出了根據(jù)一個實施例的包含有偏振器的用于檢測物品上的特征的裝置。
[0011]圖1E示出了根據(jù)一個實施例的包含有濾光器和偏振器的用于檢測物品上的特征的裝置。
[0012]圖1F示出了根據(jù)一個實施例的包含有數(shù)字微鏡器件的用于檢測物品上的特征的
>J-U ρ?α裝直。
[0013]圖1G示出了根據(jù)一個實施例的包含有數(shù)字微鏡器件和多個檢測器的用于檢測物品上的特征的裝置。
[0014]圖1H示出了根據(jù)一個實施例的包含有數(shù)字微鏡器件和偏振器的用于檢測物品上的特征的裝置。
[0015]圖2Α和2Β示出了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品表面上的特征的裝置。
[0016]圖3Α和3Β示出了根據(jù)一個實施例的用于檢測與物品表面上的特征有關(guān)的高度的
>J-U ρ?α裝直。
[0017]圖3C示出了根據(jù)另一個實施例的用于檢測與物品表面上的特征有關(guān)的高度的裝置。
[0018]圖3D示出了根據(jù)再一個實施例的用于檢測與物品表面上的特征有關(guān)的高度的裝置。
【具體實施方式】
[0019]在更詳細地描述一些特別的實施例以前，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解所述的具體實施例在這并不限制所描述和/或說明的概念，因為在這樣的實施例中的要素是可以變化的。同樣應(yīng)該了解的是此處所描述和/或說明的具體實施例具有能被容易地從所述具體實施例中分離并且可與其他實施例中的任一個隨意組合或者被此處其他實施例中的要素所替代的要素。
[0020]所屬領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該明白此處所使用的術(shù)語是為了描述所述具體實施例，并且所述術(shù)語目的不是要限制。除非另外指出，否則序數(shù)(例如第一，第二，第三等)是被用來在一組要素或步驟中區(qū)別或鑒別不同的要素或步驟，并且不對所述要素或步驟提供順序或數(shù)字的限制。例如，“第一”，“第二”，和“第三”要素或步驟沒有必要按上述順序出現(xiàn)，并且實施例沒有必要被限制為三個要素或步驟。同樣應(yīng)該理解的是，除非另外指出，否則如“左”，“右”，“前”，“后”，“頂部”，“底部”，“前面”，“背面”，“順時針”，“逆時針”，“上”，“下”的任何標(biāo)記，或如“上部”，“下部”，“尾部”，“前部”，“垂直”，“水平”，“近端”，“遠端”的其他類似術(shù)語和類似的用語是為了方便來使用而目的不是要暗示例如任何特別固定的位置、方位或方向。反而，這些標(biāo)記被用來反映例如相對的位置、方位或方向。同樣應(yīng)該理解的是，除非內(nèi)容明確表示，否則單數(shù)形式“一”，“一個”和“該”包含復(fù)數(shù)的含義。
[0021]除非另外定義，此處使用的所有技術(shù)和科技術(shù)語具有與所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。
[0022]根據(jù)一些實施例，光源發(fā)射光學(xué)信號(例如，光)到物品表面上，該物品例如半導(dǎo)體晶片、磁盤、介質(zhì)等。光通過介質(zhì)線(例如，光纖)、光學(xué)玻璃等從光源傳輸?shù)轿锲?。從物品表面反射回的光被捕獲并且隨后通過所述介質(zhì)線被傳輸?shù)綑z測器。所述檢測器可分析反射光，以識別物品的特征，如缺陷、缺陷的高度等。因此，可測試感興趣的物品并且識別物品的某些特征。
[0023]參考圖1A，表示了根據(jù)實施例100A的檢測物品上的缺陷的裝置。該裝置可以包括光源110、檢測器140和一個或多個介質(zhì)線120，該一個或多個介質(zhì)線120將光源110和檢測器140耦合物品(通常是指測試表面130)以進行測試?？梢岳斫獾氖撬鰷y試物品可以是半導(dǎo)體晶片、磁盤、介質(zhì)等。
[0024]根據(jù)一些實施例，光源110向物品表面(也是指測試表面130)照射光。光通過介質(zhì)線120從光源110傳輸?shù)綔y試表面130。從測試表面130反射回的光被介質(zhì)線120捕獲并且隨后通過所述介質(zhì)線120傳輸?shù)綑z測器140。為了識別測試表面130的特征，檢測器140可分析反射光。所述特征可以包括但不限于表面和/或表面下的缺陷，該缺陷能降低物品的性能。根據(jù)一個實施例，表面和/或表面下的缺陷包括顆粒和污跡污染，以及包含劃痕和孔隙的缺陷。可以理解的是，該申請通篇使用的缺陷檢測是識別物品特征的示例并且并不旨在限制此處描述的實施例的范圍。
[0025]在一個實施例中，光源110配置為發(fā)射光。能夠意識到的是光源110可以是寬光源。在各種實施例中，光源110配置為具有某些特性，如相干光、非相干光、偏振光、非偏振光、不同波長，等。能夠理解的是光源110可以提供具有不同特性組合的光，如不同波長的相干光，同時具有用戶可選擇的偏振態(tài)的相干光和非相干光，等。根據(jù)一些實施例，光源特性特征可由用戶選擇。
[0026]各種光特性可以用來識別物品上的不同缺陷。在一個示例中，非相干光適合于提供對檢測物品平行照明以檢測第一類型缺陷，而相干光適合于提供對檢測物品的平行照明以檢測第二類型的缺陷。
[0027]根據(jù)一些實施例，介質(zhì)線120可以是能容納光和能將光從一個位置傳輸?shù)搅硪粋€位置的介質(zhì)。例如，介質(zhì)線120可以包括光纖纜，玻璃光纖，等。能夠理解的是介質(zhì)線120的直徑能根據(jù)測試應(yīng)用而改變。也能夠理解的是具有不同直徑的介質(zhì)線120可以在同樣的測試中使用。在一些實施例中，介質(zhì)線120可以包含反射鏡115，例如，半反射鏡。反射鏡115可涂覆有光學(xué)涂層并且被定向為對從光源110發(fā)出的光112呈透射性且對從測試表面130反射的光114呈反射性。反射鏡115以這種方式定向，使反射光被導(dǎo)向檢測器140以進行分析。能夠理解的是，當(dāng)只有一條介質(zhì)線120顯示有反射鏡115時，其他介質(zhì)線120也能相似地具有反射鏡115。
[0028]根據(jù)一些實施例，所述光學(xué)涂層可以包括金屬涂層、介質(zhì)光學(xué)涂層或者其組合。在一些實施例中，例如，金屬涂層包含鋁涂層。在一些實施例中，例如，介質(zhì)光學(xué)涂層包含氟化鎂、氟化鈣、各種金屬氧化物和其任何組合。
[0029]根據(jù)一些實施例，也可使用金屬和介質(zhì)光學(xué)涂層的組合。例如，金屬涂層(如鋁涂層)可被用于作為基礎(chǔ)涂層，并且介質(zhì)光學(xué)涂層可被用于作為一個或多個附加涂層。在另外的實施例中，例如，光學(xué)涂層可以包括作為基礎(chǔ)涂層的介質(zhì)光學(xué)涂層和在其之上的一個或多個附加介質(zhì)涂層。
[0030]光學(xué)涂層的數(shù)量(如，一，二，三，四，五等)、每個光學(xué)涂層的組分(如，鋁，氟化鎂，氟化鈣，各種金屬氧化物等)和每個光學(xué)涂層的厚度被設(shè)計為提供需要的反射率和/或透射率。例如，半反射鏡115配置為朝向檢測器140反射至少40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或99%的從測試表面130反射回的光。在一些實施例中，半反射鏡115的光學(xué)涂層的反射率可以為不高于99.9%、95%、90%、85%、80%、75 %、70 %、65 %、60 %、55 %、50 %或45 %。前述的組合也能夠用來描述半反射鏡115上的光學(xué)涂層的反射率。在一些實施例中，例如，半反射鏡115上的光學(xué)涂層的反射率可以為至少40%且不高于99.9% ( S卩，在40%和99.9%之間)，例如，至少50%且不高于99.9%(即，在50%和99.9%之間)、至少60%且不高于99.9% (即，在60%和99.9%之間)、或至少75%且不高于99.9% (B卩，在75%和99.9%之間)。能夠理解的是反射鏡115可類似地配置為它的涂層具有特定的透射性質(zhì)，如至少60 %，70 %，80 %，90 %，95 %，99 %等。
[0031]在各種實施例中，介質(zhì)線120可以是具有在第一端終止的第一部分、在第二端終止的第二部分和在第三端終止的第三部分的T型光纖。T型光纖的第一端被定向為朝向光源Iio從而能傳輸來自光源110的入射光112。T型光纖的第二端被定向為朝向被檢測的測試表面130從而能將來自光源110的光傳輸?shù)綔y試表面130并且捕獲從被檢測的測試表面130反射的光。T型光纖的第三端被定向為朝向檢測器140從而能將從被檢測的測試表面130反射回的光傳輸?shù)綑z測器。[0032]在一個實施例中，T型光纖的第三部分包括在相對于第三端的末端中的半反射鏡115,相對于第三端的末端是半反射鏡115的末端。第三部分的半反射鏡115的末端可被接續(xù)到包含有所述第一和第二部分的光纖，從而所得到的T型光纖配置為如此處描述那樣傳輸光和反射光。許多光纖能根據(jù)上述內(nèi)容接續(xù)和聚集從而提供與此處描述的實施例相應(yīng)的T型光纖陣列。這樣的T型光纖陣列可適用于提供被檢測物品的平行照明。
[0033]根據(jù)一些實施例，檢測器140可以接受從反射鏡115反射的光學(xué)信號，如，從測試表面130反射的光。檢測器140能分析所接收的光或光學(xué)信號從而確定測試表面130是否包含任何缺陷。檢測器140可包含計算機或同等設(shè)備和/或可操作用來檢測從測試表面130反射回的平行光的光子感測陣列。這樣的光子感測陣列可包含多個通道，其中光子感測陣列(如，多通道檢測器)的每一個通道可對應(yīng)于光纖陣列中的一根光纖，并且光纖陣列的每根光纖可對應(yīng)于測試表面130上的特定位置。在一些實施例中，能夠使用一個或多個電荷耦合器件(“CCD”)、互補型金屬氧化物半導(dǎo)體(“CMOS”)或具有足夠靈敏度的科學(xué)級互補型金屬氧化物半導(dǎo)體(“sCMOS”)，從而保證檢測器能確定缺陷的位置。在一些實施例中，使用光電倍增管來放大檢測到的信號。將光電倍增管通道用于每個光纖，并且，同樣地用于光子感測陣列(如，多通道檢測器)的每個通道。例如，在一些實施例中，多通道檢測器包括高分辨率CMOS或者電子倍增電荷耦合器件(“EMCCD”)或者照相機。
[0034]根據(jù)一些實施例，使用光強度來確定是否有缺陷存在。例如，可以推斷的是極少量入射光112被散射,如實施例100A中所不，由于被檢測器140接收的光的光強度在入射光112的光強度的可接收的閾值內(nèi)，從而測試表面130沒有缺陷。然而，可以推斷的是如圖1B和實施例100B所示，如果由于缺陷132導(dǎo)致光散射116從而檢測器140檢測的光強度不在入射光112的光強度可接收的閾值范圍內(nèi)，如，更低的光強度，則測試表面包含表面缺陷132。可以意識到的是在其他實施例中，依據(jù)光的性質(zhì)(如，相干光，非相干光，偏振光，非偏振光，不同的波長等)，更高的光強度預(yù)示著缺陷的存在。
[0035]雖然沒有在框圖中顯示，但此處描述的實施例使用用于裝配和卸下物品(如，磁盤，媒介，半導(dǎo)體晶片等)的裝置。進一步地，此處描述的實施例利用用于移動或調(diào)整物品、移動或調(diào)整光源、移動或調(diào)整檢測器、檢測物品缺陷、基于反射光是彈性的還是非彈性的、反射光的光強度來確定物品缺陷是有機的還是無機的、捕獲與物品缺陷有關(guān)的數(shù)據(jù)、編制與物品缺陷有關(guān)的數(shù)據(jù)，分析與缺陷有關(guān)的數(shù)據(jù)和/或類似操作的裝置。
[0036]可以理解的是在此處描述的實施例的不同方面使用計算機或同等設(shè)備(即，包含有處理元件和用來實現(xiàn)算術(shù)和邏輯操作的存儲器的設(shè)備)。例如，在一些實施例中，使用計算機來操作該裝置，包括，但不限于，裝配和卸下被檢測的物品、旋轉(zhuǎn)物品(如果需要或必要)、移動光源、移動或調(diào)整光子傳感陣列、檢測物品缺陷，基于反射光是彈性的還是非彈性的、反射光的光強度來確定物品缺陷是有機的還是無機的、捕獲與物品缺陷有關(guān)的數(shù)據(jù)、編制與物品缺陷有關(guān)的數(shù)據(jù)、分析與物品缺陷有關(guān)的數(shù)據(jù)和/或類似。
[0037]具體到圖1C，圖示了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品上的特征的具有濾光器的裝置。實施例100C基本上與實施例100B相似。在該實施例中，使用濾光器150來分離和過濾出預(yù)定波長的光。例如，具有預(yù)定波長的藍光與具有預(yù)定波長的紅光分離開?？梢岳斫獾氖菫V光器的類型可由用戶選擇。濾光器的類型(如，帶通濾光器，波長濾光器，壓電可調(diào)波長濾光器，相干濾光器，相位濾光器，波片，偏振濾光器，壓電可調(diào)偏振濾光器等)可基于需要搜索的缺陷的類型來選擇，并且更進一步的基于光源110的類型。根據(jù)一個實施例，濾光器150置于T型光纖陣列的第三端和光子感測陣列之間來區(qū)別從被檢測物品反射回的光的波長和/或相干性。然而，可以理解的是其他實施例可以包含在其他位置放置的濾光器150，如，置于從光源110到反射鏡115中的T型光纖陣列的第一端中間。
[0038]根據(jù)一個實施例，可使用濾光器類型(如，帶通濾光器，波長濾光器，壓電可調(diào)波長濾光器，相干濾光器，相位濾光器，波片，偏振濾光器，壓電可調(diào)偏振濾光器等)來確定從被檢測物品(如，測試表面130)反射的光是彈性還是非彈性的。確定反射光是彈性還是非彈性的可分別用來確定檢測的缺陷是無機的還是有機的。例如從存在的有機缺陷散射的光波長不被保留。同樣地，檢測從測試表面130反射回的非彈性光可以用來識別有機缺陷的存在?；蛘?，存在的無機缺陷散射的光波長可被保留。因而，檢測從測試表面130反射回的彈性光可以用來識別無機缺陷的存在。
[0039]參考圖1D，圖示了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品的特征的具有偏振器的裝置。實施例100D基本上與實施例100B相似。在該實施例中，使用偏振器160，如，線性偏振器，圓形偏振器，偏振濾光器，壓電可調(diào)偏振濾光器等，來使預(yù)定偏振的光通過而阻止具有其他偏振的光。可以理解的是偏振器的類型可由用戶選擇。偏振器的類型可基于需要搜索的缺陷的類型、并且更進一步的基于光源110的類型來選擇。根據(jù)一個實施例，偏振器160可被置于T型光纖陣列的第三端和光子感測陣列之間來區(qū)別從被檢測物品反射回的光的偏振和/或相干性。然而，可以意識到的是其他實施例可以包含在其他位置放置的偏振器160，如置于從光源110到反射鏡115中的T型光纖陣列的第一端中間。
[0040]參考圖1E，圖示了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品的特征的具有濾光器和偏振器的裝置。實施例100E基本上與實施例100B相似，然而其同時包括有濾光器150和偏振器160?？梢岳斫獾氖瞧衿?60和濾光器150操作基本上類似于上述描述的實施例100C和IOOD0可以理解的是濾光器150和偏振器160的次序可根據(jù)它們的應(yīng)用而改變。更進一步，可以理解的是濾光器150和偏振器160可置于其他位置,如,置于從光源110到反射鏡115的T型光纖陣列的第一端中間。
[0041]參考圖1F，圖示了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品的特征的具有數(shù)字微鏡器件的裝置。實施例100F基本上與實施例100B相似。然而，在該實施例中，數(shù)字微鏡器件170可耦合到檢測器140。使用數(shù)字微鏡器件170調(diào)制從測試表面130反射回的光。使用信號調(diào)制來提高從測試表面130反射回的光的信噪比。更進一步可以理解的是使用數(shù)字微鏡器件170在不同方向引導(dǎo)光學(xué)信號,如，引導(dǎo)藍光在一個方向且引導(dǎo)紅光在另一個方向?？梢岳斫獾氖菙?shù)字微鏡器件170可置于其他位置，如，置于從光源110到反射鏡115的T型光纖陣列的第一端中間。
[0042]參考圖1G，圖示了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品上的特征的具有數(shù)字微鏡器件和多個檢測器的裝置。實施例100G基本上與實施例100F相似。在該實施例中，使用數(shù)字微鏡器件170在不同方向?qū)蚝鸵龑?dǎo)從測試表面130反射回的光的不同成分。例如，使用數(shù)字微鏡器件170引導(dǎo)第一波長的光(如，藍光)朝向檢測器142，且引導(dǎo)第二波長的光(如，紅光)引導(dǎo)朝向檢測器144?？梢砸庾R到的是檢測器142和144可以是兩個不同的檢測器或者僅僅是單個檢測器的不同部分。
[0043]參考圖1H，圖示了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品上的特征的具有數(shù)字微鏡器件和偏振器的裝置。實施例1OOH是實施例100G和100D的組合且基本上和那些實施例的操作類似。
[0044]參考圖2A和2B，圖示了根據(jù)一個實施例的用于檢測物品的表面上的特征的裝置。實施例200A操作基本上與實施例100A和100B相似。因此，不再進一步描述類似的元件，因為它們已經(jīng)在上述描述過了。然而，在該實施例中，使用沒有反射鏡的介質(zhì)線222。在該實施例中，通過一個沒有反射鏡(如，半反射鏡)的介質(zhì)線222將來自光源210的入射光212傳輸?shù)綔y試表面230。在沒有使用反射鏡(如，半反射鏡)的情況下，捕獲從測試表面230反射回的光214，并從測試表面230傳輸?shù)綑z測器。實施例200B與實施例200A相似，顯示出表面缺陷232和從那里導(dǎo)致的散射光216。
[0045]可以理解的是所描述的實施例200A和200B可類似地包含在不同位置的如耦合到檢測器240、耦合到光源210等的濾光器、偏振器、數(shù)字微鏡器件或它們的任何組合(未顯示)。進一步可理解的是，根據(jù)一個實施例，該系統(tǒng)可以包含介質(zhì)線222和具有半反射鏡的介質(zhì)線120的組合。
[0046]參考圖3A和3B,圖不了根據(jù)一個實施例的用于檢測與物品表面上的特征有關(guān)的高度的裝置。實施例300A與實施例100B相似，然而，可以理解的是可以同樣使用實施例200B來檢測與物品表面的缺陷有關(guān)的高度。在該實施例中，安置光源310從而使介質(zhì)線320與測試表面330的表面保持一定距離，如，屯。通過介質(zhì)線320中的半反射鏡315將來自光源310的入射光312傳輸?shù)綔y試表面330。從測試表面330反射回的光314可包括散射光316，其從半反射鏡315的表面反射到檢測器340。
[0047]在一個實施例中，改變介質(zhì)線320與測試表面330表面之間的距離，如d2，如圖3B中所示通過將光源310重新放置。再次，光源310將入射光312傳輸通過半反射鏡315到達測試表面330。從測試表面330反射回的光314反射離開半反射鏡315，且被導(dǎo)向檢測器340。具有來自在兩個不同距離的反射光的信息的檢測器340可確定與表面缺陷332有關(guān)的高度。檢測器340可使用干涉儀來計算表面缺陷332的高度。在一個實施例中，通過改變光源310和/或介質(zhì)線320和測試表面330之間的距離，可使用相長和相消干涉從而確定缺陷的高度。
[0048]現(xiàn)在參考圖3C，圖示了根據(jù)另一個實施例的用于檢測與物品表面上的特征有關(guān)的高度的裝置。在實施例300C中，介質(zhì)線可具有不同的長度且從而與測試表面330有不同的距離。在該實施例中，介質(zhì)線320與測試表面330的表面距離可為Cl1，且介質(zhì)線322與測試表面330的表面距離可為d2。因此，不需要重新定位光源310，因為事實上所使用的介質(zhì)線在與測試表面330的不同距離處且產(chǎn)生相長和相消干涉從而確定表面缺陷332的高度。
[0049]參考圖3D，圖示了根據(jù)再一個實施例的用于檢測與物品表面上的特征有關(guān)的高度的裝置。在實施例300D中，介質(zhì)線320與測試表面330的表面相距d3。入射光312穿過反射鏡315且穿過介質(zhì)線環(huán)境到達周圍環(huán)境(如，空氣)，從而到達測試表面330。
[0050]可以理解的是入射光312的一小部分可從介質(zhì)線320和周圍環(huán)境(如空氣)之間的界面處反射313。從介質(zhì)線320和周圍環(huán)境之間的界面處反射的光313可隨后被反射鏡315反射并被引導(dǎo)到檢測器340?？梢岳斫獾氖菑臏y試表面330反射回的光314能穿過周圍環(huán)境并且被介質(zhì)線320捕獲。反射光314可隨后被反射鏡315反射并被引導(dǎo)到檢測器340。
[0051]根據(jù)一個實施例，檢測器340可包括干涉儀342。然而，可以理解的是干涉儀342與檢測器340的整合僅僅是用于說明的目的而并不意味著對實施例的范圍進行限制。干涉儀342接收反射光313和314。在一個實施例中可放大這兩束反射光313和314。反射光313和314可形成相長干涉或相消干涉。因此，能夠使用伴隨著相長或相消干涉的已知的距離d3來確定與表面缺陷332有關(guān)的高度。在一個實施例中，能夠使用與沿著介質(zhì)線320和測試表面330之間的已知距離d3的反射光313和314有關(guān)的相移來確定與表面缺陷332有關(guān)的聞度。
[0052]根據(jù)一個實施例，在確定與表面缺陷332有關(guān)的高度之前標(biāo)定該裝置。例如，以控制方式將介質(zhì)線320定位成離測試表面330 —定的距離。在控制距離處使用入射光和它的反射從而確定介質(zhì)線320必須相對于測試表面330定位的所需距離，如d3。
[0053]可以理解的是基于應(yīng)用和基于感興趣的缺陷，濾光器，偏振器，數(shù)字微鏡器件，或任何其組合都可在實施例300A，300B，300C，和300D中使用。進一步地，可以理解的是上述描述的實施例300A，300B，和300C同等地應(yīng)用于介質(zhì)線不包括半反射鏡的實施例中，如所描述的實施例200A和200B中。也可以理解的是在一些實施例中，可使用具有半反射鏡的介質(zhì)線和不具有半反射鏡的介質(zhì)線的組合來確定缺陷的高度。
[0054]從而，此處描述的對于物品如半導(dǎo)體晶片或磁盤的裝置和系統(tǒng)能用靈活的光學(xué)設(shè)計從而允許同時使用幾個檢測器來覆蓋檢測物品的大面積區(qū)域從而提高效率和精度；允許各種光學(xué)元件和檢測器垂直集成以實現(xiàn)給定工具覆蓋面積的優(yōu)化使用；通過光纖陣列方式應(yīng)用實質(zhì)上無損失和偏差的光學(xué)路徑；且結(jié)合合適的光束分光鏡/半反射鏡允許入射光和反射光都使用相同的光學(xué)路徑，從而提高光學(xué)設(shè)計的簡單性。此處描述的這樣的裝置和系統(tǒng)能與在物品上濺射薄膜的濺射裝置同時在線使用，使得物品能被實時檢測。在一在線配置中，光纖的第二端或者多根這樣的光纖能置于濺射裝置中以檢測物品的缺陷。此處描述的這樣的裝置和系統(tǒng)也能與在物品上濺射薄膜的濺射裝置同時在線使用，使得物品能被實時檢測。在一個在線配置中，光纖的第二端或者多根這樣的光纖能置于臨近但在濺射裝置外的腔室中以在物品由濺射裝置制造時檢測物品的缺陷。此外，此處提供的裝置和系統(tǒng)通過提供晶片等級測試的能力補充電子和探針顯微鏡技術(shù)。
[0055]對特定實施例作了詳細的論述，其中的例子在相關(guān)的附圖進行了說明。雖然實施例與附圖結(jié)合來描述，但能夠理解的是它們不旨在用來進行限制。實施例的目的是覆蓋替代物、修改和等同物。更進一步地，在詳細說明中，大量明確的細節(jié)被列出從而提供詳盡的理解。然而，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是可以在沒有這些明確細節(jié)的情況下實施這些概念。在其他例子中，沒有詳盡描述已知的方法、步驟、成分和電路以免模糊更廣的方面。為了解釋的目的，之前的描述結(jié)合到特定實施例來描述。然而，上述示例性的討論不意味著無遺漏或?qū)⒏拍钕拗频剿_的精確形式。在上述的教導(dǎo)下許多的調(diào)整和改變是可能的。上述描述的應(yīng)用和其他應(yīng)用均在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 光源，配置為向物品的表面照射光； 介質(zhì)線，配置為容納光和進一步配置為傳輸光，其中所述介質(zhì)線包括半反射鏡，其中所述半反射鏡配置為將來自光源的光透過至物品，并且其中所述半反射鏡配置為反射從物品的缺陷反射回的光；以及 檢測器，配置為接收從半反射鏡反射回的光，其中所述檢測器進一步配置為檢測物品的缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進一步包括濾光器，所述濾光器配置為濾掉預(yù)定波長的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進一步包括偏振器，所述偏振器配置為通過預(yù)定偏振的光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進一步包括數(shù)字微鏡器件，所述數(shù)字微鏡器件配置為調(diào)制從物品反射回的光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述數(shù)字微鏡器件配置為分離不同波長的光，并且其中所述數(shù)字微鏡器件進一步配置為將所述分離出的光傳輸?shù)綑z測器的不同部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述介質(zhì)線為具有第一端、第二端和第三端的T型光纖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中`所述檢測器配置為根據(jù)從物品反射的光是彈性或非彈性來確定所述缺陷是有機或無機缺陷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中改變介質(zhì)線和物品之間的距離來確定與所述缺陷有關(guān)的高度，其中使用干涉儀來進行所述確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述缺陷檢測是基于從半反射鏡反射回的光的強度。
10.一種裝置，包括: 光源，配置為向物品表面照射光； 第一介質(zhì)線，配置為容納光和進一步配置為將來自光源的光傳輸至物品； 第二介質(zhì)線，配置為捕獲從物品反射回的光；以及 檢測器，配置為通過第二介質(zhì)線接收從物品反射回的光，其中所述檢測器進一步配置為檢測物品的缺陷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其進一步包括濾光器，所述濾光器配置為濾掉預(yù)定波長的光。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其進一步包括偏振器，所述偏振器配置為通過預(yù)定偏振的光。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其進一步包括數(shù)字微鏡器件，所述數(shù)字微鏡器件配置為調(diào)制從物品反射回的和通過第二介質(zhì)線接收的光。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述數(shù)字微鏡器件配置為分離不同波長的光，并且其中所述數(shù)字微鏡器件進一步配置為將所述分離出的光傳輸?shù)綑z測器的不同部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述缺陷檢測是基于從物品反射回的光的強度。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述檢測器配置為根據(jù)從物品反射的光是彈性或非彈性來確定所述缺陷是有機或無機缺陷。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中改變第一介質(zhì)線和物品之間的距離以及第二介質(zhì)線和物品之間的距離來確定與所述缺陷有關(guān)的高度，其中使用干涉儀來進行所述確定。
18.一種裝置，包括: 多股線，配置為容納光和進一步配置為將來自光源的光傳輸至物品的表面；以及 檢測器，配置為通過所述多股線接收從物品的表面反射回的光，其中所述檢測器進一步配置為檢測與物品有關(guān)的特征。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述多股線中的一股包括鍍有光學(xué)涂層的半反射鏡，其中所述半反射鏡配置為將來自光源的光透過至物品，并且其中所述半反射鏡配置為將從物品反射回的光反射至檢測器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述多股線中的一股配置為將來自光源的光傳輸至物品，并且其中所述多股線中的另一股配置為捕獲從物品反射回的光并將從物品反射回的光傳輸?shù)綑z測器。
【文檔編號】G01N21/88GK103728311SQ201310692503
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】J·W·艾和, F·扎瓦利徹, D·M·唐, S·K·H·王, M·納西柔, H·L·洛特, S·K·麥克勞林 申請人:希捷科技有限公司