光子发射器阵列的制作方法
【专利说明】光子发射器阵列
交叉引用
[0001]本申请要求2013年5月30日提交的美国临时专利申请N0.61/829，171的权益。 背景
[0002]在生产线上制造的物品可被检查某些特征，包括可使物品或包括该物品的系统的性能变差的缺陷。例如，硬盘驱动器的硬盘可在生产线上被制造并且可被检查某些表面特征，包括可劣化硬盘或硬盘驱动器的性能的表面和次表面缺陷。在一些情况下，可使用成像设备来执行检查，该成像设备包含相机和在该相机记录该物品的图像时照射该物品的光源。在这种安排下，理解到光源可能用强度不够的随机偏振光和/或通过偏振滤光片所偏振的光来照射物品，这可能导致一些检测不到的缺陷从而影响该物品和/或包含该物品的系统的性能。
【发明内容】
[0003]本文提供了一种设备，包括:至少两个光子发射器，各自具有预选的偏振取向且被配置为将偏振光子发射到物品的表面上；以及处理装置，配置为处理对应于从该物品的表面特征散射的光子的光子检测器信号并从该光子检测器信号中产生该物品的一个或多个表面特征映射，该光子检测器信号对应于从该物品的表面特征散射的光子。
[0004]参考以下附图、描述以及所附权利要求书将更佳地理解本文提供的概念的这些和其它特征和方面。
【附图说明】
[0005]图1示出根据各实施例的一个方面的针对物品的表面特征检测和检查所配置的设备。
[0006]图2示出了根据各实施例的一个方面的从物品的表面特征散射的光子通过光学设置并到达光子检测器阵列上的示意图。
[0007]图3示出根据各实施例的一个方面的针对表面特征所检查的物品的表面特征的特写局部映射。
[0008]图4提供了根据各实施例的一个方面的图3中示出的表面特征映射的一部分的特写图。
[0009]根据本实施例的各方面，图5A(顶)提供了来自图4中提供的表面特征映射的对应表面特征的特写图的说明性示例，而图5A(底)提供了该表面特征的光子散射强度分布。
[0010]根据本实施例的各方面，图5B(顶)提供了图5A中描绘的表面特征的特写、像素-内插图像，而图5B(底)提供了该像素-内插表面特征的光子散射强度分布。
[0011]图6不出根据各实施例的一个方面的光子发射器阵列。
【具体实施方式】
[0012]在更加详细地描述和/或示出一些特定实施例之前，本领域技术人员应该理解的是本文提供的特定实施例不限制本文提供的概念，因为这种特定实施例中的元素可以变化。同样地应当理解，本文中所提供的特定实施例具有可容易地与特定实施例分离的元素并且该元素可选择性地结合或代替本文中所描述和/或示出的若干其它实施例中的任何一个中的元素。
[0013]本领域技术人员还应该理解到，本文中使用的术语是出于说明一些特定实施例的目的，且该术语不限制本文中提供的概念。除非另外指出，序数(例如第一、第二、第三等)被用于区分或标识一组元素或步骤中的不同元素或步骤，且不提供序列或数量限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”元素或步骤不需要必定以该顺序出现，且实施例不需要必定受限于三个元素或步骤。还应当理解，除非另外指出，任何标记，诸如“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“正向”、“反向”、“顺时针”、“逆时针”、“上”、“下”或其它类似的术语，诸如“上部”、“下部”、“尾部”、“头部”、“垂直的”、“水平的”、“近端的”、“远端的”等等是为了方便而使用并且不旨在意味着，例如，任何特定的固定位置、取向或方向。相反，这些标记被用于反映，例如，相对位置、取向或方向。还应当理解，“一”、“一种”以及“该”的单数形式包括复数引用，除非上下文另外明确地指出。
[0014]除非另外指出，本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。
[0015]在生产线上制造的物品可被检查某些特征，包括可劣化物品或包括该物品的系统的性能的缺陷，诸如颗粒和污点污染、划痕和/或空隙。理解到没有针对表面特征检查物品的话，物品的完成表面(诸如硬盘驱动器的硬盘)可能被不知不觉地污染了。此外，物品的完成表面的污染可导致划痕形成、碎肩产生、和/或硬盘与读写头之间的间距的误读。
[0016]为了检测物品的表面上的特征，光学检查设备利用高功率光源来照射该物品的表面。尽管这些高功率光源提供了期望的强度以照射物品，但所发射的光具有广谱且具有随机偏振。因此，例如响应于某些类型的偏振光的某些特征可能检测不到。为了克服这样的问题，在一些安排中，高功率光源被耦合到外部偏振滤光片以过滤光并将期望偏振的光照射到物品的表面上。然而，这种安排的副产品是偏振滤光片使照射到物品上的光的强度减小到不足的水平以用于缺陷检测和分析的目的。如此，本文提供了一些实施例以用于灵活地改变光子发射器的偏振取向以发射特定偏振取向的光子而不损失照射到物品的表面上的光子的强度。
[0017]在本文描述的一些实施例中，成像设备包括包含多个稳态光子发射器的光子发射器阵列，该多个稳态光子发射器可被定制为发射特定偏振取向和/或波长的光子。例如，光子发射器阵列中的每个光子发射器和/或一组光子发射器可被配置为从一个预选的偏振取向改变为另一个预选的偏振取向，可被选择地配置为发射不同波长(例如颜色，诸如红色、蓝色、绿色)的光子，和/或可基于偏振取向和光子波长的某种组合来定制。以此方式，本文中描述的实施例提供了选择性地定制光子的偏振取向和/或波长的灵活性以针对某些已知的缺陷和/或特征来对物品的表面进行成像，这些缺陷和/或特征已知会关于特定类型的偏振光子和/或特定类型的波长以已知的方式散射光子，在其它情况下这些缺陷和/或特征将保持检测不到。此外，通过利用如本文中描述的自偏振光子发射器，物品的特征可被检测、检查和分析而不损失照射到物品的表面上的光子的强度。
[0018]图1示出根据各实施例的一个方面的针对物品的表面特征检测和检查所配置的设备。下文更加详细地描述，设备100包括但不限于包含光子发射器120a-120n的二维光子发射器阵列110、光学设置130、相机140、以及显示物品170的图像160的计算机150。理解到，本文中描述的设备是说明性的且不意在限制发明概念的范围。
[0019]在一些实施例中，物品170的特征的检测和检查可通过将光子从预选偏振取向的光子发射器120a-120n引导到物品170的表面上来执行。当光子从物品170的表面特征的位置散射时，光学设置130检测所散射的光子。物品170由相机140来成像，映射了物品170的表面特征以用于分析物品170的表面特征。
[0020]在开始进一步描述设备100的多种组件之前，要理解的是，本文中描述的物品170可以是但不限于半导体晶片、磁记录介质(例如硬盘驱动器的硬盘)、玻璃板、具有一个或多个光学平滑表面的工件和/或制造的任何阶段中的工件。
[0021]现在参见光子发射器阵列110，在一些实施例中，光子发射器阵列110包含以平行的行与列安排的光子发射器120a-120n，配置为将相干和/或偏振光子发射到物品170的表面上。在一些实施例中，光子发射器阵列110的光子发射器120a_120n可以是固态二极管，诸如激光器。例如，光子发射器120a-120n可以是红色(例如635nm)、绿色(例如532nm)、蓝色(例如405nm)激光器和/或其某种组合。
[0022]在一些实施例中，光子发射器阵列110的光子发射器120a_120n可被选择性地取向为不同的偏振取向。在一些情况下，每个单独的光子发射器120a-120n可被取向为与光子发射器阵列110的其他光子发射器不同且唯一的偏振取向。即，每个发射器可被选择性地取向为不同的角度(诸如45°、90°、180° )和/或某个其他的预选角度以用不同偏振取向的光子照射物品170的表面。在一些情况下，可用某一特定偏振取向来取向光子发射器阵列110的多组光子发射器120a_120n。例如，光子发射器阵列110的一行可被取向为第一偏振取向而光子发射器阵列110的另一行可被取向为第二偏振取向。在另一个不例中，光子发射器阵列110中的几列光子检测器可具有第一偏振取向，光子发射器阵列110中的另几列光子检测器可被安