CN105247347A - 关于方位角的表面特征 - Google Patents

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Abstract

本文提供了一种设备，包括：光子发射装置，配置为以多个方位角将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阵列信号且从该光子检测器阵列信号产生该物品的一个或多个表面特征映射，该光子检测器阵列信号对应于从该物品的表面特征散射的光子。

Description

关于方位角的表面特征
交叉引用
本申请要求2013年5月30日提交的美国临时专利申请No.61/829,157的权益。
背景
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，包括可使硬盘或硬盘驱动器的性能变差的表面和次表面缺陷。因此，一些设备和方法可被用于检查物品的特征(诸如缺陷)。
发明内容
本文提供了一种设备，包括：光子发射装置，配置为将光子以数个方位角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阵列信号并从该光子检测器阵列信号中产生该物品的一个或多个表面特征映射，该光子检测器阵列信号对应于从该物品的表面特征散射的光子。
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
图1提供了根据各实施例的一个方面示出物品的表面特征的检测的示意图。
图2提供了根据各实施例的一个方面示出从物品的表面特征散射的光子的示意图。
图3提供了根据各实施例的一个方面示出从物品的表面特征散射的光子通过光学组件并到达光子检测器阵列上的示意图。
图4提供了根据各实施例的一个方面的物品的表面特征映射的图像。
图5提供了根据各实施例的一个方面的物品的表面特征映射的特写图像。
根据本实施例的各方面，图6A(顶)提供了来自表面特征映射的表面特征的特写图像，而图6A(底)提供了该表面特征的光子散射强度分布。
根据本实施例的各方面，图6B(顶)提供了来自表面特征映射的表面特征的特写的像素-内插图像，而图6B(底)提供了该像素-内插表面特征的光子散射强度分布。
图7A提供了根据各实施例的一个方面示出物品的表面特征以第一方位角的检测的示意图。
图7B提供了根据各实施例的一个方面示出物品的表面特征以第二方位角的检测的示意图。
图7C提供了根据各实施例的一个方面示出物品的表面特征以第一方位角的检测的示意图。
图7D提供了根据各实施例的一个方面示出物品的表面特征以第二方位角的检测的示意图。
图8A提供了根据各实施例的一个方面的物品的表面特征映射在第一方位角的图像。
图8B提供了根据各实施例的一个方面的物品的表面特征映射在第二方位角的图像。
具体实施方式
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。
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。
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。
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，包括可使硬盘或硬盘驱动器的性能变差的表面和次表面缺陷。本文中提供的是用于检查物品以检测、映射和/或表征某些表面特征(诸如表面和/或次表面缺陷)的设备和方法。
关于可利用本文的设备和方法进行检查的物品，这样的物品包括具有一个或多个表面(例如一个或多个光学平滑表面)的任何制品或制品在制造的任何阶段中的工件，该物品的示例包括但不限于半导体晶片、磁记录介质(例如，硬盘驱动器的硬盘)及其在制造的任何阶段中的工件，包括透明物品(诸如用于磁记录介质的玻璃坯件)。这些物品可被检查某些特征，包括可能使物品的性能变差的表面和/或次表面缺陷，其中表面和/或次表面缺陷包括颗粒和污点污染，以及包括划痕和空隙的缺陷。关于颗粒污染，例如，在硬盘驱动器的中间硬盘(即，工件)的表面上捕获的颗粒可损坏随后溅镀的膜。颗粒污染还可污染硬盘驱动器的已完成表面，导致划痕形成、碎屑产生以及硬盘与读写头之间的间距的误用。如此，利用本文的设备和方法检查物品以纠正导致表面和/或次表面缺陷的制造趋势并且增加产品质量是重要的。
图1提供了开始本文提供的设备和方法的特征的描述的基础。鉴于先前所述的，图1提供了示出用于检测、映射、和/或表征物品的表面特征的设备100的非限制性示意图，该设备100包括：光子发射器110；光学设置120，包括光学组件；光子检测器阵列130；计算机或等效的设备140；任选的平台150，配置为支撑物品160和/或以数个方位角旋转物品160；以及物品160的表面的表面特征映射170。如此，图1提供了开始描述光子发射器、光学设置的光学组件、光子检测器阵列等的基础。本文提供的设备和方法不限于图1，因为本文提供了附加的实施例，而且附加的实施例可由本文中更详细地提供的特征来实现。
设备可包括单个光子发射器(例如参见图1的光子发射器110)或数个光子发射器(例如参见图7C和7D的光子发射器110A-C)。例如在一些实施例中，该设备可包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个光子发射器。例如在一些实施例中，该设备可包括不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或1个光子发射器。前述内容的组合也可被用于描述该设备的数个光子发射器。例如在一些实施例中，该设备可包括至少2个光子发射器且不超过10个光子发射器(例如，在2个与10个之间的光子发射器)，诸如至少2个光子发射器且不超过6个光子发射器(例如，在2个和6个之间的光子发射器)，包括至少2个光子发射器且不超过4个光子发射器(例如，在2个和4个之间的光子发射器)。单个光子发射器可被用于将光子发射到物品的表面(诸如物品的整个表面或物品的表面的某些预定部分(例如，如果需要，用于物品的分级旋转以便分段检查))上；数个光子发射器中的每个光子发射器可被用于以光子发射器的任意集合在不同时间和/或在相同时间将光子发射到物品的表面(诸如物品的整个表面或物品的表面的某些预定部分)上(例如参见图7C和7D的光子发射器110A-C)。进一步关于此数个光子发射器，数个光子发射器中的每一个光子发射器可以是相同的或不同的或它们的某种组合(例如，至少2个相同的光子发射器，而其余的光子发射器是不同的；至少4个相同的光子发射器，而其余的光子发射器是不同的；等)。例如在一些实施例中，该设备可包括至少两个不同的光子发射器，其中该两个不同的光子发射器各自被分别配置为将光子发射到物品的表面(诸如物品的整个表面或物品的表面的某些预定部分)上。
无论设备包括单个光子发射器或数个光子发射器，每一光子发射器可以针对一种或多种类型的特征进行优化的一个或多个距离和/或角度将光子发射到物品的表面上，这些类型的特征在本文中更详细地描述。一角度可等于掠射(glancing)角，该掠射角是入射角的余角(complement)，并且该入射角是包含入射在物品的表面上的发射光子的光线和光线入射的点处的法线(例如，垂直于物品的表面的线或向量)之间的角度。该掠射角还可被描述为包含入射在物品的表面上的发射光子的光线和该光线入射的点处的表面之间的高度角或最小角。针对一个或多个类型的特征进行优化的另一个角可等于方位角，其在本文中更详细地描述。
图2提供了包括入射在物品160的表面162上的发射光子的数条光线，该数条光线与表面162形成掠射角。图2进一步提供了与表面的法线形成反射角的包含反射光子的若干光线，该反射角在大小上等于入射角。图2甚至进一步提供了包含来自物品160的表面162上的特征164的散射光子的若干光线，该若干光线包含形成各种散射角的散射光子。光子发射器可以以从0°到90°的范围的掠射角发射光子，其中0°的掠射角表示光子发射器从物品的一侧将光子发射到物品的表面上，并且其中90°的掠射角表示光子发射器从物品的正上方将光子发射到物品的表面上。例如在一些实施例中，光子发射器可将光子发射到物品的表面上从而使得掠射角至少为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、85°或90°。例如在一些实施例中，光子发射器可将光子发射到物品的表面上从而使得掠射角不超过90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°或5°。前述内容的组合也可被用于描述光子发射器可将光子发射到物品的表面上的掠射角。在某些实施例中，例如，光子发射器可将光子发射到物品的表面上从而使得掠射角为包括至少45°并且不超过90°(即，在45°和90°之间)的至少0°并且不超过90°(即，在0°和90°之间)，诸如至少0°并且不超过45°(即，在0°和45°之间)。
光子发射器可将光子发射到物品的表面(诸如整个表面或表面的某个预定部分(例如，如果需要，用于物品的分级旋转以便分段检查))上。光子发射器可进一步将光子发射到物品的整个表面或该表面的某个预定部分上从而使得整个表面或该表面的此预定部分被均匀地或同质地照明。均匀地照明物品的整个表面或表面的某个预定部分包括但不限于使物品的整个表面或物品的表面的某些预定部分经受相同或大约相同的每单位时间光子量(例如，光子通量)、相同或大约相同的每单位时间光子能量(例如光子功率)和/或相同或大约相同的每单位面积光子功率(例如，光子功率密度或光子通量密度)。在辐射术语中，均匀地照明包括但不限于使物品的整个表面或物品的表面的某些预定部分经受相同或大约相同的每单位时间光量、相同或大约相同的每单位时间辐射能(例如，辐射功率或辐射通量)和/或每单位面积辐射功率(例如，辐照度或辐射通量密度)。
理解到光子是电磁辐射或光的基本粒子，光子发射器或光源可提供包括相对宽的波长范围(例如，全谱、广谱、紫外可见、可见、红外等)、相对窄的波长范围(例如，紫外的细分诸如UVA、UVB、UVC等；可见的细分诸如红、绿、蓝等；红外的细分诸如近红外、中红外；等等)或特定的波长(例如，单色)的光；包括相对宽的频率范围(例如，全谱、广谱、紫外可见、可见、红外等)、相对窄的频率范围(例如，紫外的细分诸如UVA、UVB、UVC等；可见的细分诸如红、绿、蓝等；红外的细分诸如近红外、中红外；等等)或特定的频率(例如，单色)的光；偏振(例如，线性偏振、圆偏振等)光、部分偏振光或非偏振光、和/或从相干性光(例如，激光)到非相干性光的范围的具有不同程度的时间和/或空间相干性性的光。光子发射器或光源可与光学设置的一个或多个光学组件结合使用以提供具有前述品质中的任何一个的光。例如波长滤光片可与光子发射器或光源结合使用以提供包括相对宽的波长或频率范围、相对窄的波长或频率范围或特定的波长或频率的光。例如偏振滤光片也可与光子发射器或光源结合使用以提供包括偏振光、部分偏振光或非偏振光的期望的偏振光。
鉴于前述内容，光子发射器或光源可包括被配置成在利用光子检测器阵列检测从物品的表面特征散射的光子时最小化振动的灯(诸如包括高速闪光灯的闪光灯)。例如在某些实施例中，光子发射器或光源可包括高速Xe(氙)闪光灯(诸如500WXe闪光灯)以在利用光子检测器阵列检测从物品的表面特征散射的光子时最小化振动。
同样鉴于前述内容，光子发射器或光源可包括诸如激光器(包含激光器的组合)之类的准直光源，该准直光源被配置成以一个或多个角度将光子发射到物品的表面上。例如在某些实施例中，激光器的组合可被提供至激光束整形器从而使得激光器的组合以一个角度将光子发射到物品的表面上。例如在某些实施例中，激光器的组合可被提供至激光束整形器从而使得激光器的组合以多个角度将光子发射到物品的表面上。在某些实施例中，例如，至少2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30个激光器或甚至超过30个激光器可被提供至激光束整形器从而使得激光器的组合以一个或多个角度将光子发射到物品的表面上。例如在某些实施例中，不超过30、28、26、24、22、20、18、16、14、12、10、8、6、4或2个激光器可被提供至激光束整形器从而使得激光器的组合以一个或多个角度将光子发射到物品的表面上。前述内容的组合也可被用于描述被提供至激光束整形器的激光器的组合。在一些实施例中，例如，至少2个激光器并且不超过30个激光器(例如，在2和30个之间的激光器)(诸如包括至少20个激光器和不超过30个激光器(例如，在20和30个之间的激光器)并且进一步包括至少24个激光器和不超过28个激光器(例如，在24和28个之间的激光器)的至少10个激光器并且不超过30个激光器(例如，在10和30个之间的激光器))可被提供至激光束整形器从而使得激光器的组合以一个或多个角度将光子发射到物品的表面上。
进一步鉴于前述内容，光子发射器或光源可包括被配置成将光子发射到物品的表面上的二维光源，诸如包括点光源的线性组合或阵列、弧形组合或阵列等的点光源的组合。在某些实施例中，例如，二维光源可包括至少10、20、40、60、80、100、110、120、140、160、180或200个点光源或甚至超过200个点光源的组合。在某些实施例中，例如，二维光源可包括不超过200、180、160、140、120、100、80、60、40、20或10个点光源的组合。前述内容的组合也可被用于描述包括点光源的组合的二维光源。在某些实施例中，例如，二维光源可包括至少10并且不超过200(例如，在10和200之间)个点光源(诸如包括至少60并且不超过140(例如，在60和140之间)个点光源并且进一步包括至少80并且不超过120(例如，在80和120之间)个点光源的至少40并且不超过160(例如，在40和160之间)个点光源)的组合。这种点光源可组合在二维阵列的行和列中，包括线性地组合以形成诸如条形光之类的二维光源。这些点光源可被弧形地组合以形成诸如环形灯之类的二维光源。例如在某些实施例中，光子发射器或光源可包括包含至少60个点光源的二维光源，诸如包含至少60个点光源的环形灯，包括包含至少60个发光二极管(“LED”)的环形灯，并且进一步包括包含至少100个LED的环形灯。包含LED的二维光源可包括白光LED，其中每一LED具有至少10mW的功率。基于LED的环形灯可增强特征，诸如物品的表面中的划痕(例如，圆周划痕)和/或空隙，尤其当基于LED的环形灯被配置成以较低角度(例如，掠射角等于或小于45°)将光子发射到物品的表面上时。
该设备可进一步包括光学设置(例如，包含一个或多个图1的光学组件120的光学设置)，该光学设置可操纵从一个或多个光子发射器发射的光子、从物品的表面反射的光子和/或从物品的表面特征散射的光子。理解到光子是电磁辐射或光的基本粒子，光学设置可操纵从一个或多个光子发射器发射的光、从物品的表面反射的光子和/或从物品的表面特征散射的光。光学设置可包括置于物品之前的若干光学组件中的任何一个从而使得光学组件可被用于在均匀地或同质地照明物品的整个表面或物品的表面的预定部分之前，操纵从一个或多个光子发射器发射的光子。可选地或另外，光学设置可包括位于物品之后的若干光学组件中的任何一个从而使得各光学组件可被用于操纵从物品的表面反射的或从物品的表面特征散射的光子。可选地或另外，包括物品的光学组件(例如图1的物品160)可被用于操纵(反射)光子。前述光学组件可包括，但不限于诸如透镜、滤光片和反射镜之类的光学组件，该反射镜包括具有光学平滑表面的物品。
关于诸如透镜之类的光学组件，光学设置可包括单个透镜或若干透镜，包括但不限于耦合到配置为收集和检测从物品的表面特征散射的光子的光子检测器阵列(例如图1的包括透镜120与光子检测器阵列130的透镜-光子检测器-阵列组合)的透镜的组合。耦合至光子检测器阵列的透镜可具有入射光瞳和出射光瞳，而诸如透镜(例如除了耦合到光子检测器阵列的透镜以外的透镜)、滤光片、光栅和反射镜之类的额外光学组件可以以一个或多个光学组件的任意组合而被置于耦合到光子检测器阵列的透镜的入射光瞳处或附近、耦合到光子检测器阵列的透镜的出射光瞳处或附近(即透镜的出瞳与光子检测器阵列的中间)或者它们的某种组合以操纵从物品的表面特征散射的光子。耦合至光子检测器阵列的透镜可以是物镜，诸如包括物空间远心透镜(即，入射光瞳在无限远处)、像空间远心透镜(即，出射光瞳在无限远处)或双远心透镜(即，两个光瞳均在无限远处)的远心透镜。将远心透镜耦合至光子检测器阵列降低了关于物品的表面特征的位置的误差、降低了物品的表面特征的失真，使得从物品的表面特征散射的光子的定量分析成为可能，该定量分析包括对光子散射强度分布进行积分以用于物品的表面特征的尺寸确定。
关于诸如滤光片之类的光学组件，光学设置可包括一个滤光片或若干滤光片，包括但不限于一个或多个波长滤光片、带通滤光片、偏振滤光片、相干性滤光片、周期性阵列调谐滤光片以及相位滤光片。如在本文中所述，当一个或多个这样的滤光片被置于物品之前以操纵从光子发射器发射的光子时，具有若干不同品质的光子/光可被提供到物品的表面。当一个或多个这样的滤光片被置于物品之后以操纵从物品表面特征散射的光子时，该一个或多个滤光片可被用于在物品的表面特征之间进行区分。例如，波长滤波片可被用于在各表面特征之间进行区分，已知各表面特征关于波长有差别地散射光子；偏振滤波片可被用于在各表面特征之间进行区分，已知各表面特征关于偏振有差别地散射光子；相干性滤波片可被用于在各表面特征之间进行区分，已知各表面特征关于相干性有差别地散射光子；以及相位滤波片可被用于在各表面特征之间进行区分，已知各表面特征关于相位有差别地散射光子。例如在某些实施例中，诸如滤光片之类的光学组件可被置于耦合到光子检测器阵列的透镜(例如远心透镜)的入射光瞳处或附近。例如在某些实施例中，诸如滤光片之类的光学组件可被置于耦合到光子检测器阵列的透镜(例如远心透镜)的出射光瞳处或附近。
关于包括诸如反射镜之类的反射表面的光学组件，光学设置了包括一个或多个任意曲率的反射镜，包括但不限于从光学级(optical-grade)反射镜和单向反射镜中选择的一个或多个反射镜，包括包含光学平滑表面的物品。该一个或多个反射镜可被置于设备附近以操纵从一个或多个光子发射器发射的光子、从物品的表面反射的光子、从物品的表面特征散射的光子或者其组合。如此，该一个或多个反射镜可被置于物品之前的光路中(例如光子发射器与物品之间的单向反射镜)；物品之后的光路中；物品之下的光路中，例如平行地接近透明物品；或其组合中。例如在一些实施例中，一个或多个反射镜可被用于将从物品的表面反射的光子重新定向回到物品的表面上，由此回收要不然将丢失到环境的光子。
为检测从物品的表面特征散射的光子，装置可进一步包括包含若干光子检测器的单个光子检测器阵列(例如，参见图1的光子检测器阵列130)或每一个包含若干光子检测器的若干光子检测器阵列。例如在某些实施例中，若干光子检测器阵列可包括至少2、3、4、5、6、7、8、9或10个光子检测器阵列。例如在某些实施例中，若干光子检测器阵列可包括不超过10、9、8、7、6、5、4、3或2个光子检测器阵列。前述内容的组合也可被用于描述此若干光子检测器阵列。例如在某些实施例中，多个光子检测器阵列可包括至少2个光子检测器阵列并且不超过10个光子检测器阵列(例如，在2和10个之间的光子检测器阵列)，诸如至少2个光子检测器阵列并且不超过5个光子检测器阵列(例如，在2和5个之间的光子检测器阵列)。进一步关于此若干光子检测器阵列，此若干光子检测器阵列中的每一个光子检测器阵列可以是相同的或不同的或它们的某种组合(例如，至少2个相同的光子检测器阵列，而其余的光子检测器阵列是不同的；至少3个相同的光子检测器阵列，而其余的光子检测器阵列是不同的；等等)。
无论此装置包括单个光子检测器阵列或若干光子检测器阵列，每一光子检测器阵列可被定向成针对从一种或多种类型的特征散射的光子的最佳接受度(例如，具有最小背景噪声的光子的最大接受度)以一个或多个距离和/或角度检测从物品的表面特征散射的光子，这些类型的特征在本文中更详细地进行描述。同样，透镜-光子检测器-阵列组合可被定向成针对从一种或多种类型的特征散射的光子的最佳接受度以一个或多个距离和/或角度收集和检测从物品的表面特征散射的光子。一个角度可以是包括延伸至物品的表面的透镜和/或光子检测器阵列的中心线轴的光线与此光线延伸到的点处的法线(即，垂直于物品的表面的线或向量)之间的角度。该角与可针对具有最小背景噪声的散射光子的最大接受度而最佳地设计尺寸的孔径选择性地结合，或者与可变尺寸的孔径选择性地结合，诸如更宽尺寸的或更窄尺寸的孔径以分别接受较宽范围或较窄范围的散射光子，该角可被取向成允许具有若干散射角的散射光子的接受，该散射光子可从一个或多个类型的特征散射。散射角可不同于反射角，该反射角在大小上等于如本文中所描述的入射角。图2提供了包括从物品160的表面162上的特征164散射的光子的若干光线，该光线表示各种散射角。
鉴于前述内容，可以从0°到90°(包含0°、90°)的范围的角度定向光子检测器阵列或透镜-光子检测器阵列组合，其中0°角表示光子检测器阵列或透镜-光子检测器阵列组合的取向在物品的正上方，而其中90°角表示光子检测器阵列或透镜-光子检测器阵列组合的取向在物品的一侧。例如在某些实施例中，可以以至少0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、85°或90°的角度定向光子检测器阵列或透镜-光子检测器阵列组合。例如在某些实施例中，可以不超过90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°或5°或0°的角度定向光子检测器阵列或透镜-光子检测器阵列组合。前述内容的组合也可被用于描述光子检测器阵列或透镜-光子检测器阵列组合可被定向的角度。例如在某些实施例中，可以以至少0°并且不超过90°(即，在0°和90°之间)(诸如至少0°并且不超过45°(即，在0°和45°之间)或至少45°并且不超过90°(即，在45°和90°之间))的角度定向光子检测器阵列或透镜-光子检测器阵列组合。
可选地与透镜(例如，远心透镜)结合的光子检测器阵列可检测从物品的表面(诸如物品的整个表面或物品的表面的某些预定部分)特征散射的光子。可选地与透镜(例如，远心透镜)结合的光子检测器阵列可在针对从一种或多种类型的特征散射的光子的最佳接受度(例如具有最小背景噪声的光子的最大接受度)以一距离和/或一角度进行定向时，检测从物品的表面(诸如物品的整个表面或物品的表面的某个预定部分)特征散射的光子。如本文中所提供的，用于从一种或多种类型的特征散射的光子的最佳接受度的角度可允许分别具有若干散射角的散射光子的接受，该散射光子可从一种或多种类型的特征分别散射。
理解到光子是电磁辐射或光的基本粒子，光子检测器阵列或光检测器阵列可检测包括相对宽的波长范围(例如，全谱、广谱、紫外可见、可见、红外等)、相对窄的波长范围(例如，紫外的细分诸如UVA、UVB、UVC等；可见的细分诸如红、绿、蓝等；红外的细分诸如近红外、中红外；等等)或特定的波长(例如，单色)的光；包括相对宽的频率范围(例如，全谱、广谱、紫外可见、可见、红外等)、相对窄的频率范围(例如，紫外的细分诸如UVA、UVB、UVC等；可见的细分诸如红、绿、蓝等；红外的细分诸如近红外、中红外；等等)或特定的频率(例如，单色)的光、偏振(例如，线性偏振、圆偏振等)光、部分偏振光或非偏振光、和/或从相干光(例如，激光)到非相干光的范围的具有不同程度的时间和/或空间相干性的光。如本文中所讨论的，光子检测器阵列或光检测器阵列可与光学设置的一个或多个光学组件结合使用以检测具有前述品质中的任何一个的光。
光子检测器阵列可包括若干像素传感器，该若干像素传感器又可各自包括耦合至包括被配置用于放大的晶体管的电路的光子检测器(例如，光电二极管)。包括这种像素传感器的光子检测器阵列的特征包括但不限于：低温操作(例如，低至-40℃)、低电子噪声(例如，2-10e-RMS、1e-RMS、<1e-RMS、等等)、宽动态范围(例如，30000:1、8500:1、3000:1、等等)和/或减少的光子/光收集时间。光子检测器阵列可包括按二维阵列的行和列布置的大量像素传感器(例如，≥1000000或≥1M个像素传感器)，其中每一像素传感器包括耦合至放大器的光子检测器。例如在某些实施例中，光子检测器阵列可包括至少1M、2M、3M、4M、5M、6M、7M、8M、9M、10M或更多的按二维阵列的行和列布置的像素传感器。例如在某些实施例中，光子检测器阵列可包括不超过10M、9M、8M、7M、6M、5M、4M、3M、2M或1M的按二维阵列的行和列布置的像素传感器。前述内容的组合也可被用于描述光子检测器阵列中的多个像素传感器。在某些实施例中，例如，光子检测器阵列可包括至少1M并且不超过10M(例如，在1M和10M之间)的按二维阵列的行和列布置的像素传感器，诸如至少1M并且不超过8M(例如，在1M和8M之间)的像素传感器，其中包括至少1M并且不超过6M(例如，在1M和6M之间)的像素传感器，进一步包括至少2M并且不超过6M(例如，在1M和6M之间)的像素传感器，并且更进一步包括至少2M并且不超过5M(例如，在2M和5M之间)的像素传感器。
归因于物品中表面特征的表面反射和/或小角度散射(例如，4π散射)，表面特征在尺寸上可显得大得多，使得像素传感器能够大于要使用的表面特征。例如在某些实施例中，光子检测器阵列可包括其最小尺寸至少1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm的微米尺寸的(即，如测得的容许μm单位)像素传感器。例如在某些实施例中，光子检测器阵列可包括其最小尺寸不超过10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm或1μm的微米尺寸的像素传感器。前述内容的组合也可被用于描述光子检测器阵列中的微米尺寸的像素传感器的尺寸。例如在某些实施例中，光子检测器阵列可包括其最小尺寸包括至少4μm并且不超过10μm(例如，在4μm和10μm之间)并且进一步包括至少4μm并且不超过7μm(例如，在4μm和7μm之间)的至少1μm并且不超过10μm(例如，在1μm和10μm之间)(诸如至少1μm并且不超过7μm(例如，在1μm和7μm之间))的微米尺寸的像素传感器。这种微米尺寸的像素传感器可被用在装置中以检测、映射和/或表征物品的表面特征，其中该表面特征比微米尺寸的像素传感器小超过100倍。
鉴于前述内容，单个光子检测器阵列或若干光子检测器阵列可各自包括互补金属氧化物半导体(“CMOS”)或科学互补金属氧化物半导体(“sCMOS”)，这两者中的每一个可分别可选地为CMOS相机或sCMOS相机的一部分。可选地，单个光子检测器阵列或若干光子检测器阵列各自可包括电荷耦合器件("CCD")，其可选择性地作为CCD相机的一部分。尽管基于CCD的光子检测器阵列可能比基于CMOS的或基于sCMOS的光子检测器阵列具有较慢记录速度，但基于CCD的光子检测器阵列可能在需要较少电子和/或图像噪声的应用中是理想的。包括电子倍增CCD("EMCCD")的基于CCD的光子检测器阵列也可能在具有弱光条件的某些应用中是理想的。此外，若干光子检测器阵列不限于基于CMOS/sCMOS的光子检测器阵列或者基于CCD的光子检测器阵列的组合，因为若干光子检测器阵列可在受益于采用每种类型的技术的应用中包括若干基于CMOS/sCMOS的光子检测器阵列和基于CCD的光子检测器阵列中的任何一些的组合。例如在一些实施例中，在针对基于CMOS/sCMOS的光子检测器阵列具有充足光的某些应用中可使用基于CMOS/sCMOS的光子检测器阵列来检测从物品的表面特征散射的光子，而在针对基于CMOS/sCMOS的光子检测器阵列具有太弱光的某些应用中可使用基于CCD/EMCCD的光子检测器阵列来检测从物品的表面特征散射的光子。
图3提供了物品中的表面特征的检测的示意图，该示意图示出了包括光学设置和光子检测器阵列的装置的特写、截面图。如图所示，物品160包括表面162和一个或多个表面特征，诸如表面特征164。光子可被表面特征散射且可被包括耦合到光子检测器阵列130的透镜120的组合检测，针对从一个或多个类型的特征散射的光子的最佳接受度(例如具有最小背景噪声的光子的最大接受度)可以以一距离和/或一角度安置该组合。可包括远心透镜(例如图1的透镜120)的光学设置可收集从一个或多个表面特征散射的光子并将该光子聚焦到光子检测器阵列130的一个或多个像素传感器132上，该一个或多个像素传感器各自可包括耦合到放大器的光子检测器(例如基于CMOS/sCMOS的光子检测器阵列；基于EMCCD的光子检测阵列；等等)。该一个或多个像素传感器132中的每一个可对应于物品的表面的一特定、固定区域以及物品的表面的映射中的一像素，该一个或多个像素传感器132可向计算机或等效的设备提供一个或多个信号以用于映射物品的表面或另外确定一个或多个特征在物品的表面上的位置。图4提供了这种表面特征映射的图像，图5提供了这种表面特征映射的特写图像(例如图4的表面特征的特写图像)，以及图6A进一步提供这种表面特征映射的特写图像(例如图5的表面特征映射的特写图像)，其中图6A的特写图像是以单个表面特征(诸如表面特征164)为中心的。计算机或等效的设备可随后使用像素插值以用于进一步映射如图6B所提供的表面特征(诸如表面特征164)。
取决于可包括物品的类型、表面特征的类型(例如，粒子、污点、划痕、空隙等)等的因素，可期望有时增加单个光子检测器阵列或数个光子检测器阵列的检测时间以检测更多光子用于检测、映射和/或表征物品的表面特征。例如在一些实施例中，单个光子检测器阵列或数个光子检测器阵列的检测时间可被增加以检测更多光子。在这种实施例中，包括电子倍增EMCCD的基于CCD的光子检测器阵列可被用于进一步检测更多的光子。可选的或另外，可期望增加从单个光子发射器或数个光子发射器发射的光子的数量以提供所散射的光子的增加用于检测、映射和/或表征物品的表面特征。这种光子能量的增加可相对于单位时间增加的光子功率，或相对于单位面积增加的光子通量密度。替换增加光子能量或检测时间中的一者或两者，或除了增加光子能量和检测时间之外，有时可能期望最小化包括来自一个或多个光子发射器的杂散光、背景光和/或背景荧光辐射的背景噪声。
设备可进一步包括一个或多个计算机或等效设备(例如包括主要和/或次要存储器以及可操作来执行算术和逻辑操作的一个或多个处理元件)包括，但不限于服务器、工作站、台式计算机、上网机、笔记本电脑、上网本和移动设备(诸如平板电脑和智能手机)，该计算机或等效设备可包含图形处理单元("GPU")、特定用途集成电路("ASIC")、现场可编程门阵列("FPGA")等等。计算机或等效设备可包括用于指令的计算机可读存储介质，该指令使该设备可操作来，但不限于：向设备传达每个物品以用于检查；定位每个物品以便检查，可选择地包括物品的分级或连续旋转以用于从不同的方位角检测、映射和/或表征表面特征；保持或维持每个物品的位置以便检查；将光学组件插入光学设置，例如使用机械致动器；定位光学组件以用于检查；调节光学组件(例如聚焦透镜)和/或调谐光学组件(例如基于压电的波长滤光片；基于压电的偏振滤光片等等)以用于检查；从光学设置移除光学组件；将每个光子发射器移动到检查的位置，其中检查的位置可包括针对一个或多个类型的特征而优化的光子发射器-物品距离和/或角度(例如掠射角)；打开和关闭每个光子发射器，或者在两个模式之间切换以用于发射光子和不发射光子；将每个光子检测器阵列移动到检查的位置，其中检查的位置可包括针对一个或多个类型的特征而优化的光子检测器阵列-物品距离和/或角度(例如散射角)；打开和关闭每个光子检测器阵列，或者在两个模式之间切换以用于检测光子和不检测光子；根据光子发射-光子检测方案使每个光子发射器与每个光子检测器同步；处理来自散射光子的光子检测器阵列信号，选择性地包括为了关于表面特征的位置的更好准确度(比像素尺寸好10倍)的像素内插；从光子检测器阵列信号或经处理的光子检测器阵列信号(例如光子散射强度分布)映射或确定物品的表面特征的位置；数量上和/或品质上表征物品的表面特征；登记物品的表面特征；以及确定关于物品的表面特征的趋势。
包括一个或多个表面和/或次表面缺陷的物品的一个或多个表面特征的形态学、形式或形状可影响该一个或多个表面特征散射光子的方式，当从单个方位角发射光子到物品的表面上时可发生该影响。例如，包括氧化物的表面特征可具有有小面的(faceted)表面，当从单个方位角发射光子到物品的表面上时，该有小面的表面以光子检测器阵列非最佳地检测或根本不检测的方式散射光子。鉴于前述内容，以数个方位角将光子发射到物品的表面上的设备可通过排除旋转相关性来改善从物品的表面特征散射的光子的检测，这又可导致表面特征的最佳检测或表面特征的增强检测，由此增大该设备的灵敏度和/或尽可能多的表面特征被检测的确定性。
如在本文中提供的，图1提供了示出用于检测、映射和/或表征物品的表面特征的设备100非限制性示意图。该设备100可包括光子发射器100；包括光学组件的光学设置120；光子检测器阵列130；计算机或等效设备140；任选的平台150，配置为支撑物品160和/或以数个方位角旋转物品160；以及物品160的表面的表面特征映射170，其详细描述也在本文中提供。转向在图1上画出的及其详细描述的图7A-7D，图7A-7D提供了示出物品的表面特征以数个方位角的检测的非限制性示意图。例如图7A和7B提供了示出使用可旋转平台的物品的表面特征以数个方位角的检测的非限制性示意图。例如图7C和7D提供了示出使用数个光子发射器的物品的表面特征以数个方位角的检测的非限制性示意图。尽管分开表示，本文关于图7A和7B表达的概念与本文关于图7C和7D表达的概念可被组合从而使得物品的表面特征以数个方位角的检测可通过可旋转平台和数个光子发射器来实现。
转向图7A和7B，图7A提供了示出使用平台150的物品的表面特征以第一方位角的检测的非限制性示例，该平台150被配置为旋转。如图所示，可旋转平台150可旋转物品160从而针对第一表面特征映射170A或足以产生第一表面特征映射170A的信息的收集，将该物品160在方位上置于第一方位角处。光子发射器110可以以第一方位角将光子发射到物品160的表面162上，在过程中光子从表面特征(诸如表面特征164A)散射。光子检测器阵列(诸如图1的光子检测器阵列130)然后可检测从表面特征(诸如表面特征164A)散射的光子，来自该光子检测器阵列的光子检测器阵列信号可被用于第一表面特征映射170A。图8A提供了这种表面特征映射170A在270°的标称方位角的图像，其中该表面特征164A被标记为“仅看见一个缺陷”。
图7B提供了示出使用可旋转平台150的物品的表面特征在第二方位角的检测的非限制性示意图。如图所示，可旋转平台150可旋转物品160从而针对第二表面特征映射170B或足以产生第二表面特征映射170B的信息的收集，将该物品160在方位上置于第二方位角处。光子发射器110可以以第二方位角将光子发射到物品160的表面162，在过程中从表面特征散射光子，诸如从表面特征164A散射光子，以及从表面特征164B散射光子。该光子检测器阵列然后可检测从表面特征(诸如表面特征164A和表面特征164B)散射的光子，在第一方位角可能不是最佳地检测或根本不检测该表面特征164B。如此，由于将物品旋转方位角α，表面特征(诸如表面特征164B)被更好地检测或额外地检测。如同第一表面特征映射170A，来自光子检测器阵列的光子检测器阵列信号可被用于第二表面特征映射170B。图8B提供了这种表面特征映射170B在240°的标称方位角的图像，其中该表面特征164A和164B被标记为“看见两个缺陷”。鉴于表面特征映射170A和170B的组合比表面特征映射170A和170B中的一个在物品的表面特征上提供更好的信息或更多的信息，将光子发射到物品的表面上的方位角的数量增加了设备的灵敏度和/或尽可能多的表面特征被识别的确定性。
图7A和7B中示出的可旋转平台150可被配置为分别分级旋转或连续旋转物品160以用于分段或连续检测、映射和/或表征表面特征。关于分段检测、映射和/或表征表面特征，物品160可被相继旋转数个方位角，而光子发射器110可分别以每个相继的方位角将光子相继地(或连续地)发射到物品160的表面上，从物品160的表面特征散射的光子被光子检测器阵列(例如光子检测器阵列160)相继检测。关于连续检测、映射和/或表征表面特征，物品160可被连续地旋转数个方位角，而光子发射器110可将光子连续地发射到物品160的表面上，从物品160的表面特征散射的光子被光子检测器阵列(例如光子检测器阵列130)连续(或如期望的或允许的近似连续，例如由于光子检测器阵列的技术限制)检测。无论通过相继还是连续旋转数个方位角，有差别的表面特征映射(诸如170A和170B)或足以产生这种表面特征映射160A和160B的信息可被使用(例如对比)以在品质上和/或数量上表征表面特征和区分这种表面特征。在实践中，数个有差别的表面特征映射(例如160A,160B,160C…160n，其中指数n指示第n个表面特征映射)中的任何一个或足以产生这种表面特征映射的信息可被用于实现前述内容。另外，可从有区别的表面特征映射(或足以产生这种有区别的表面特征映射的信息)中产生一个或多个合成表面特征映射，从经选择的方位角(包括所有可能的方位角)提供一个或多个合成表面特征映射。
尽管图7A和7B的可旋转平台150被示出成转过90°的方位角，但可旋转平台150可被配置为装过如被认为足以检测、映射和/或表征物品的表面特征的较小方位角(例如1°、2°、3°、5°、10°、25°、45°等)或较大方位角(例如120°、180°等)。此外，尽管图7A和7B中示出可旋转平台150转过单个方位角，可旋转平台150可被配置为转过如被视为足以检测、映射和/或表征物品的表面特征的尽可能多的方位角。此外，尽管图7A和7B中示出可旋转平台150在逆时针方向上旋转，可旋转平台150可被替代地配置成在顺时针方向上旋转或甚至被进一步替代地配置成在逆时针或顺时针方向中任一上旋转。
转向图7C和7D，图7C提供了示出使用数个光子发射器110A-110D的物品的表面特征以数个方位角的检测的非限制性示意图。如图所示，光子发射器110A可在方位上被置于第一方位角以将光子以该第一方位角发射到物品160的表面162而没有物品160的旋转；然而在一些实施例中，除了支撑物品以外，平台150可被配置为旋转物品160。光子发射器110A可以以第一方位角将光子发射到物品160的表面162上，在过程中光子从表面特征(诸如表面特征164A)散射。图1的光子检测器阵列(诸如光子检测器阵列130)然后检测从表面特征(诸如表面特征164A)散射的光子以用于第一表面特征映射170A或足以产生该第一表面特征映射170A的信息的收集。来自光子检测器阵列的信号随后可被用于第一表面特征映射170A。图8A提供了这种表面特征映射170A在270°的标称方位角的图像，其中该表面特征164A被称为“仅看见一个缺陷”。
图7D进一步提供了示出使用数个光子发射器110A-110D的物品的表面特征以数个方位角的检测的非限制性示意图。如图所示，光子发射器110B可在方位上被置于第二方位角以将光子以该第二方位角发射到物品160的表面162而没有物品160的旋转。光子发射器110B可以以第二方位角将光子发射到物品160的表面162，在过程中从表面特征散射光子，诸如从表面特征164A散射光子，以及从表面特征164B散射光子。该光子检测器阵列然后可检测从表面特征(诸如表面特征164A和表面特征164B)散射的光子，在第一方位角可能不是最佳地检测或根本不检测该表面特征164B。如此，由于通过位角α将光子发射到物品的表面上，表面特征(诸如表面特征164B)被更好地检测或额外地检测。如同第一表面特征映射170A，来自光子检测器阵列的光子检测器阵列信号可被用于第二表面特征映射170B。图8B提供了这种表面特征映射170B在240°的标称方位角的图像，其中该表面特征164A和164B被标记为“看见两个缺陷”。鉴于表面特征映射170A和170B的组合比表面特征映射170A和170B中的一个在物品的表面特征上提供更好的信息或更多的信息，将光子发射到物品的表面上的方位角的数量增加了设备的灵敏度和/或尽可能多的表面特征被识别的确定性。
图7C和7D中示出的光子发射器110A-D可被配置为将光子相继或同时发射到物品160的表面162以分别用于分段或同时检测、映射和/或表征表面特征。关于分段检测、映射和/或表征表面特征，通过数个方位角将光子相继发射到物品160的表面，例如，通过光子发射器110A，接着是光子发射器110B，接着是光子发射器110C等等，来自物品160的表面特征的散射光子被光子检测器阵列(例如光子检测器阵列160)相继检测。关于连续检测、映射和/或表征表面特征，通过数个方位角将光子同时发射到物品160的表面，例如，通过光子发射器110A-D中的每一个在相同的时刻发射，来自物品160的表面特征的散射光子被光子检测器阵列(例如光子检测器阵列160)检测。无论通过数个方位角相继还是同时发射光子，有差别的表面特征映射(诸如170A和170B)或足以产生这种表面特征映射160A和160B的信息可被使用(对比)以在品质上和/或数量上表征表面特征和区分这种表面特征。在实践中，数个有差别的表面特征映射(例如160A,160B,160C…160n，其中指数n指示第n个表面特征映射)中的任何一个或足以产生这种表面特征映射的信息可被用于实现前述内容。另外，可从有区别的表面特征映射(或足以产生这种有区别的表面特征映射的信息)中产生一个或多个合成表面特征映射，从经选择的方位角(包括所有可能的方位角)提供一个或多个合成表面特征映射。
尽管图7C和7D的数个光子发射器110A-D被示成彼此相距90°的方位角来放置，在数量上不受限制的该数个光子发射器可彼此相距较小的方位角(例如1°,2°,3°,5°,10°,25°,45°等)或彼此相距较大的方位角(例如120°,180°等)来放置，如被认为足以检测、映射和/或表征物品的表面特征。此外，尽管图7C和7D示出四个光子发射器，该设备可包括足以实现数个方位角的任何数量的光子发射器以用于检测、映射和/或表征物品的表面特征，本文中所提供的数个光子发射器的示例包括图7C和7D的光子发射器110A-D。此外，尽管图7C和7D的光子发射器110A-D被示成在逆时针方向上发射光子，但该数个光子发射器可被替代地配置为在顺时针方向上发射光子或甚至被进一步替代地配置为在逆时针或顺时针方向中的任一上发射光子。
该装置可被配置为检测、映射和/或表征物品的表面特征，其中该表面特征在其最小尺寸(例如，长度、宽度、高度或深度，取决于表面特征)上为纳米尺寸的(即，如测得的容许nm单位)或更小，该表面特征可小于从此装置的光子发射器所发射的光子的波长。然而，此装置不限于纳米尺寸的或更小的物品的表面特征，因为此装置可以被配置为检测、映射和/或标志物品的表面特征，其中该表面特征为微米尺寸的(即，如测得的容许μm单位)或更大。例如在一些实施例中，此装置可被配置为检测、映射和/或表征物品的表面特征，其中该表面特征在其最小尺寸上小于500nm、250nm、200nm、150nm、125nm、110nm、100nm、90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、10nm或1nm或甚至更小，诸如在其最小尺寸上小于 或的物品的表面特征。鉴于前述内容，例如在某些实施例中，此装置可被配置为检测、映射和/或表征物品的表面特征，其中该表面特征在0.1nm和1000nm之间(诸如在0.1nm和500nm之间，其中包括在0.1nm和250nm之间，并且进一步包括在0.1nm和100nm之间，并且更进一步包括在0.1nm和80nm之间)。此外，该装置可被配置为检测、映射和/或表征次表面特征，诸如次表面缺陷，其中该次表面特征具有超过1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、或10nm或者更深的深度。
此装置可被配置为检测、映射和/或表征包括表面和/或次表面缺陷的物品的表面特征，该表面和/或次表面缺陷包括其中颗粒在其最小尺寸(例如，长度、宽度或高度)上为纳米尺寸的(即，如测得的容许nm单位)或更小的颗粒污染。例如在一些实施例中，此装置可被配置为检测、映射和/或表征在其最小尺寸上小于125nm(诸如小于100nm，包括小于80nm，并且进一步包括小于10nm)的表面和/或次表面颗粒。检测、映射和/或表征高度直至10nm级别的表面和/或次表面颗粒对于硬盘驱动器的硬盘是重要的，因为高度大于10nm的颗粒(例如，来自表面)可破坏硬盘和硬盘驱动器的读写头之间的间距。例如在一些实施例中，此装置可被配置为检测、映射和/或表征高度小至或小于4nm的表面和/或次表面颗粒。
此装置可被配置为检测、映射和/或表征物品的表面特征，包括表面和/或次表面缺陷，该表面和/或次表面缺陷包括在其最小尺寸(例如，长度、宽度或深度)上为微米尺寸的(即，如测得的容许μm单位)或更小的(诸如纳米尺寸的(即，如测得的容许nm单位)或更小的、诸如埃尺寸的(即，如测得的容许单位)或更小的)划痕(例如，圆周划痕)。关于微米尺寸的划痕，此装置可被配置为检测、映射和/或表征长度从例如1μm到1000μm的划痕，该划痕可显著长于从此装置的光子发射器发射的光子的波长。例如在一些实施例中，此装置可被配置为检测、映射和/或表征划痕长度小于1000μm(诸如小于500μm，包含小于250μm，进一步包含小于100μm，并且更进一步包含小于50μm)的划痕。关于纳米尺寸的划痕，此装置可被配置为检测、映射和/或表征划痕宽度从例如1nm到500nm的划痕。例如在一些实施例中，此装置可被配置为检测、映射和/或表征划痕宽度小于500nm(诸如小于250nm，包含小于100nm，进一步包含小于50nm，并且更进一步包含小于15nm)的划痕。令人惊讶地，归因于高级别的空间相干性，此装置可被配置为检测、映射和/或表征关于划痕深度为埃尺寸的划痕。例如在一些实施例中，此装置可被配置为检测、映射和/或表征划痕深度小于(诸如小于包含小于进一步包含小于并且更进一步包含小于(例如，))的划痕。例如，此装置可被配置为检测、映射和/或表征长度小于500μm、宽度小于100nm并且深度小于的划痕。
此装置可以是可操作的以准确地和/或精确地映射或确定物品的表面上的表面特征的位置(例如，图6A(顶部)和6B(顶部))。关于准确度，此装置可以是可操作的以将物品的表面上的特征的位置映射或确定在微米尺寸的(即，如测得的容许μm单位)半径或更好的半径内。例如在一些实施例中，此装置可以是可操作的以将物品的表面上的特征的位置准确地映射或确定在100μm、90μm、80μm、70μm、60μm、50μm、40μm、30μm、20μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm或1μm的半径或更好的半径内。前述内容的组合也可被用于描述此装置可映射或确定物品的表面上的特征的位置的准确度。例如在一些实施例中，此装置可以是可操作的以将物品的表面上的特征的位置准确地映射或确定在从1μm到100μm的范围(诸如从1μm到50μm的范围，包括从1μm到30μm的范围，并且进一步包括从5μm到10μm的范围)的半径内。
除了准确地和/或精确地映射或确定物品的表面上的特征的位置之外，此装置可以是可操作的以准确地和/或精确地确定物品的表面上的特征的光子散射强度分布(例如，图6A[底部]和6B[底部])。这样的光子散射强度分布可被用于定量地和定性地表征物品的表面特征。
关于物品的表面特征的定量表征，光子散射强度分布的数学积分提供了物品的表面特征的尺寸(例如，体积)。物品的表面特征的定量表征可进一步包括如本文中所描述的物品上的表面特征位置的确定。定量表征可进一步包括每颗粒的表面特征的总数，或每颗粒每单位面积的表面特征的数量，以及物品上每种类型的表面特征的数量。如果这些特征包括可能使物品的性能变差的表面和/或次表面缺陷，则这种表征信息可跨数个物品进行分类并且被用于纠正制造趋势。
关于物品的表面特征的定性表征，定性表征可包括物品的表面特征的形态学、形式或形状的确定，包括表面特征是否为颗粒、污点、划痕或空隙等，该确定可通过，但不限于光子散射强度分布的分析来实现。定性表征可进一步包括已知会有区别地散射光子的表面特征的化学表征，诸如，但不限于某些氧化物，其可具有有区别地和/或方向性地散射光子的小面表面。定性表征可进一步包括在已知关于波长有区别地散射光子的表面特征之间作出区分；偏振滤光片可被用于在已知关于偏振有区别地散射光子的表面特征之间作出区分；相干性滤光片可被用于在已知关于相干性有区别地散射光子的表面特征之间作出区分；相位滤光片或波片可被用于在已知关于相位有区别地散射光子的表面特征之间作出区分。例如在一些实施例中，物品的一个或多个表面特征的定性表征包括将实际上不存在前述滤光片中的一个的光子散射信息与使用前述滤光片中的一个或多个的光子散射信息对比或将实际上不存在前述滤光片中的一个所产生的第一表面特征映射与使用前述滤光片中的一个或多个产生的第二表面特征映射(或数个表面特征映射)对比。如果这些特征包括可能使物品的性能变差的表面和/或次表面缺陷，则连同定量表征信息一起，这种定性表征信息可跨数个物品被分类并且被用于纠正制造趋势。
本文中所描述的装置可被配置成以大于制造物品或其中的工件的速率的速率或与制造物品或其中的工件的速率相称的速率处理或检查物品。在某些实施例中，例如，此装置可被配置成以每秒至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18或20个物品或更高的速率处理或检查物品，该速率可与制造物品或其中的工件的速率相称。在某些实施例中，例如，此装置可被配置成以每秒不超过20、18、16、14、12、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1个物品的速率处理或检查物品，该速率可与制造物品或其中的工件的速率相称。前述内容的组合也可被用于描述物品或其中的工件被装置处理或检查的速率。在某些实施例中，例如，此装置可被配置成每秒处理或检查至少1个并且不超过20个物品(例如，在每秒1和20个物品之间)，诸如每秒至少1个并且不超过10个物品(例如，在每秒1和10个物品之间)，包括每秒至少1个并且不超过5个物品(例如，在每秒1和5个物品之间)。以大于制造物品或其中的工件的速率的速率或与制造物品或其中的工件的速率相称的速率处理或检查物品与本文中所描述的装置的多个特征有关，包括但不限于光子发射器和/或在处理或检查期间不需要被移动(例如，以用于扫描)的物品。例如，利用数个光子发射器(诸如图7C和7D的光子发射器110A-D)，不需要再处理或检查期间旋转物品(诸如硬盘驱动器的硬盘)。如此，此装置可被配置成在将光子发射到物品的表面上时保持物品固定。
如此，本文提供了一种设备，包括：光子发射装置，配置为以多个方位角将光子发射到物品的表面上；光子检测器阵列，配置为接收从该物品的表面特征散射的光子；以及处理装置，配置为1)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阵列信号和2)在形态学上表征物品的表面特征。在一些实施例中，此设备进一步包括耦合至光子检测器阵列的远心透镜。在一些实施例中，该处理装置被进一步配置为针对物品从光子检测器阵列信号产生至少一个表面特征映射，该光子检测器阵列信号对应于从物品的表面特征散射的光子。在一些实施例中，该处理装置被进一步配置为针对物品从光子检测器阵列信号产生多个表面特征映射，该光子检测器阵列信号对应于从物品的表面特征散射的光子，其中该多个表面特征映射分别对应于该多个方位角。在一些实施例中，该处理装置包括一个或多个计算机或等效的设备，配置为处理对应于从物品的表面特征散射的光子的光子检测器阵列信号。在一些实施例中，该光子发射装置包括至少一个光子发射器和配置为支撑该物品的平台。在一些实施例中，该平台被进一步配置为关于该至少一个光子发射器旋转或在方位上定位该物品，其中关于该至少一个光子发射器在方位上定位物品允许以多个方位角将光子发射到物品的表面上。在实施例中，多个光子发射器分别以多个方位角被置于平台周围以用于以该多个方位角将光子发射到物品的表面上。
本文同样提供了一种设备，包括：光子发射装置，配置为以多个方位角将光子发射到物品的表面上；以及处理装置，配置为1)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阵列信号和2)针对物品从光子检测器阵列信号产生一个或多个表面特征映射，该光子检测器阵列信号对应于从物品的表面特征散射的光子。在一些实施例中，此设备进一步包括耦合至光子检测器阵列的远心透镜。在一些实施例中，该一个或多个表面特征映射包括分别对应于多个方位角的多个表面特征映射。在一些实施例中，该一个或多个表面特征映射包括分别对应于多个方位角的多个表面特征映射的合成表面特征映射。在一些实施例中，该处理装置包括一个或多个计算机或等效的设备，配置为处理对应于从物品的表面特征散射的光子的光子检测器阵列信号。在一些实施例中，该光子发射装置包括至少一个光子发射器和可旋转平台，该可旋转平台被配置为支撑物品以及关于该至少一个光子发射器在方位上定位物品，其中关于该至少一个光子发射器在方位上定位物品允许以多个方位角将光子发射到物品的表面上。
本文还提供了一种设备，包括：光子检测器阵列，包括配置为接收从物品的表面特征散射的光子的多个光子检测器；以及处理器，配置为1)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阵列信号和2)针对物品从光子检测器阵列信号产生多个表面特征映射，该光子检测器阵列信号对应于从物品的表面特征散射的光子，其中该多个表面特征映射分别对应于光子被发射到物品的表面上的多个方位角。在一些实施例中，此设备进一步包括耦合至光子检测器阵列的远心透镜。在一些实施例中，该处理器被进一步配置为从物品的多个表面特征映射产生物品的合成表面特征映射。在一些实施例中，该处理器具有一个或多个计算机或等效的设备，配置为处理对应于从物品的表面特征散射的光子的光子检测器阵列信号。在一些实施例中，该设备进一步包括光子发射装置以用于以多个方位角将光子发射到物品的表面上。在一些实施例中，该光子发射装置包括至少一个光子发射器和可旋转平台，该可旋转平台被配置为支撑物品以及关于该至少一个光子发射器在方位上定位物品，其中关于该至少一个光子发射器在方位上定位物品允许以多个方位角将光子发射到物品的表面上。
尽管在本文中已经描述和/或示出了一些特定实施例，且尽管已经相当详细地描述和/或示出了这些特定实施例，但申请人的意图不是用这些特定实施例来限制本文所表达的概念的范围。额外的改编和/或修改对于本领域技术人员可以是显而易见的，在更广义的方面，也可涵盖这些改编和/或修改。因此，可脱离前述实施例而不脱离本文提供的概念的范围。本文提供的实施方式和其他的实施方式在所附权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
光子发射装置，配置成以多个方位角将光子发射到物品的表面上；
光子检测器阵列，配置成接收从所述物品的表面特征散射的光子；以及
处理装置，配置成
处理对应于从所述物品的表面特征散射的光子的光子检测器阵列信号以及
形态学上表征所述物品的表面特征。
2.如权利要求1所述的设备，进一步包括耦合至所述光子检测器阵列的远心透镜。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理装置被进一步配置为从所述光子检测器阵列信号产生所述物品的至少一个表面特征映射，所述光子检测器阵列信号对应于从所述物品的表面特征散射的光子。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理装置被进一步配置为从所述光子检测器阵列信号产生所述物品的多个表面特征映射，所述光子检测器阵列信号对应于从所述物品的表面特征散射的光子，其中所述多个表面特征映射分别对应于所述多个方位角。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理装置包括一个或多个计算机或等效的设备，所述一个或多个计算机或等效的设备被配置为处理对应于从所述物品的表面特征散射的光子的所述光子检测器阵列信号。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光子发射装置包括至少一个光子发射器和配置为支撑所述物品的平台。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述平台被进一步配置为关于所述至少一个光子发射器旋转并在方位上定位所述物品，且其中关于所述至少一个光子发射器在方位上定位所述物品允许以所述多个方位角将光子发射到所述物品的表面上。
8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，分别以所述多个方位角将多个光子发射器置于所述平台周围以用于以所述多个方位角将光子发射到所述物品的表面上。
9.一种设备，包括：
光子发射装置，配置成以多个方位角将光子发射到物品的表面上；以及
处理装置，配置成
处理对应于从所述物品的表面特征散射的光子的光子检测器阵列信号以及
从所述光子检测器阵列信号产生所述物品的一个或多个表面特征映射，所述光子检测器阵列信号对应于从所述物品的表面特征散射的光子。
10.如权利要求9所述的设备，进一步包括耦合至光子检测器阵列的远心透镜。
11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述一个或多个表面特征映射包括分别对应于所述多个方位角的多个表面特征映射。
12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述一个或多个表面特征映射包括分别对应于所述多个方位角的多个表面特征映射的合成表面特征映射。
13.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理装置包括一个或多个计算机或等效的设备，所述一个或多个计算机或等效的设备被配置为处理对应于从所述物品的表面特征散射的光子的所述光子检测器阵列信号。
14.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述光子发射装置包括至少一个光子发射器和可旋转平台，所述可旋转平台被配置为支撑所述物品并关于所述至少一个光子发射器在方位上定位所述物品，且其中关于所述至少一个光子发射器在方位上定位所述物品允许以所述多个方位角将光子发射到所述物品的表面上。
15.一种设备，包括：
光子检测器阵列，包括配置成接收从所述物品的表面特征散射的光子的多个光子检测器；以及
处理器，配置成
处理对应于从所述物品的表面特征散射的光子的光子检测器阵列信号以及
从所述光子检测器阵列信号产生所述物品的多个表面特征映射，所述光子检测器阵列信号对应于从所述物品的表面特征散射的光子，
其中所述多个表面特征映射分别对应于光子被发射到所述物品的表面所在的多个方位角。
16.如权利要求15所述的设备，进一步包括耦合至所述光子检测器阵列的远心透镜。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理器被进一步配置为从所述物品的多个表面特征映射产生所述物品的合成表面特征映射。
18.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理器具有一个或多个计算机或等效的设备，所述一个或多个计算机或等效的设备被配置为处理对应于从所述物品的表面特征散射的光子的所述光子检测器阵列信号。
19.如权利要求15所述的设备，进一步包括光子发射装置以用于以所述多个方位角将光子发射到所述物品的表面上。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述光子发射装置包括至少一个光子发射器和可旋转平台，所述可旋转平台被配置为支撑所述物品并关于所述至少一个光子发射器在方位上定位所述物品，且其中关于所述至少一个光子发射器在方位上定位所述物品允许以所述多个方位角将光子发射到所述物品的表面上。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2872898A1 (en) 2012-05-09 2013-11-14 Seagate Technology Llc Surface features mapping
US9212900B2 (en) 2012-08-11 2015-12-15 Seagate Technology Llc Surface features characterization
US9297751B2 (en) 2012-10-05 2016-03-29 Seagate Technology Llc Chemical characterization of surface features
US9297759B2 (en) 2012-10-05 2016-03-29 Seagate Technology Llc Classification of surface features using fluorescence
US9377394B2 (en) 2012-10-16 2016-06-28 Seagate Technology Llc Distinguishing foreign surface features from native surface features
US9217714B2 (en) 2012-12-06 2015-12-22 Seagate Technology Llc Reflective surfaces for surface features of an article
US9217715B2 (en) * 2013-05-30 2015-12-22 Seagate Technology Llc Apparatuses and methods for magnetic features of articles
US9201019B2 (en) * 2013-05-30 2015-12-01 Seagate Technology Llc Article edge inspection
US9581554B2 (en) * 2013-05-30 2017-02-28 Seagate Technology Llc Photon emitter array
US9274064B2 (en) 2013-05-30 2016-03-01 Seagate Technology Llc Surface feature manager
US9513215B2 (en) * 2013-05-30 2016-12-06 Seagate Technology Llc Surface features by azimuthal angle
WO2014200648A2 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Kla-Tencor Corporation System and method for determining the position of defects on objects, coordinate measuring unit and computer program for coordinate measuring unit
JP6973205B2 (ja) * 2018-03-15 2021-11-24 オムロン株式会社 画像処理システム、画像処理装置、画像処理プログラム
EP3982113A1 (en) * 2020-10-06 2022-04-13 Sens-Tech Ltd. Method and apparatus for inspection of a subject article

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202214A (ja) * 2002-01-04 2003-07-18 Mitsubishi Electric Corp 形状計測装置および形状計測方法
WO2006041944A2 (en) * 2004-10-04 2006-04-20 Kla-Tencor Technologies Corporation Surface inspection system with improved capabilities
US20060181700A1 (en) * 2004-12-19 2006-08-17 Scott Andrews System and method for signal processing for a workpiece surface inspection system
CN101563589A (zh) * 2006-09-19 2009-10-21 识穿有限公司 用于检查头发样品的装置及方法

Family Cites Families (117)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4207467A (en) 1978-09-05 1980-06-10 Laser Precision Corp. Film measuring apparatus and method
US4806776A (en) 1980-03-10 1989-02-21 Kley Victor B Electrical illumination and detecting apparatus
US4598997A (en) 1982-02-15 1986-07-08 Rca Corporation Apparatus and method for detecting defects and dust on a patterned surface
US4477890A (en) 1982-03-01 1984-10-16 Discovision Associates Mapping disc defect detector
GB2130835A (en) 1982-10-04 1984-06-06 Andrzej Kamil Drukier Apparatus for the diagnosis of body structures into which a gamma-emitting radioactive isotape has been introduced
US4551919A (en) 1982-10-27 1985-11-12 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. Measuring instrument
US4794550A (en) 1986-10-15 1988-12-27 Eastman Kodak Company Extended-range moire contouring
GB8729246D0 (en) 1987-12-15 1988-01-27 Renishaw Plc Opto-electronic scale-reading apparatus
US5131755A (en) 1988-02-19 1992-07-21 Chadwick Curt H Automatic high speed optical inspection system
US5066130A (en) 1988-05-10 1991-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Displacement measuring apparatus
US5058178A (en) 1989-12-21 1991-10-15 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for inspection of specular, three-dimensional features
JPH05223532A (ja) 1991-07-10 1993-08-31 Raytheon Co 自動視覚検査システム
US5168322A (en) 1991-08-19 1992-12-01 Diffracto Ltd. Surface inspection using retro-reflective light field
US5563702A (en) 1991-08-22 1996-10-08 Kla Instruments Corporation Automated photomask inspection apparatus and method
JPH06241758A (ja) 1993-02-15 1994-09-02 Canon Inc 欠陥検査装置
EP0622624B1 (en) 1993-04-23 1999-12-01 Research Development Corporation Of Japan A method for observing film thickness and/or refractive index
US5627638A (en) 1993-07-01 1997-05-06 Prolaser Ltd. Method and apparatus for detecting defects in lenses
IL110618A (en) 1994-08-10 1996-12-05 Optomic Techn Corp Ltd Device for testing optical elements
JP3483948B2 (ja) 1994-09-01 2004-01-06 オリンパス株式会社 欠陥検出装置
US5548403A (en) 1994-11-28 1996-08-20 The Regents Of The University Of California Phase shifting diffraction interferometer
JPH08178867A (ja) 1994-12-26 1996-07-12 Aichi Steel Works Ltd 平鋼熱間探傷装置
US5726455A (en) 1995-06-30 1998-03-10 Stormedia, Inc. Disk film optical measurement system
US5778039A (en) 1996-02-21 1998-07-07 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for the detection of light elements on the surface of a semiconductor substrate using x-ray fluorescence (XRF)
US5661559A (en) 1996-03-14 1997-08-26 Phase Metrics, Inc. Optical surface detection for magnetic disks
US5781649A (en) 1996-04-15 1998-07-14 Phase Metrics, Inc. Surface inspection of a disk by diffraction pattern sampling
US6556783B1 (en) 1997-01-16 2003-04-29 Janet L. Gelphman Method and apparatus for three dimensional modeling of an object
JP3692685B2 (ja) 1997-02-19 2005-09-07 株式会社ニコン 欠陥検査装置
US5774212A (en) 1997-03-19 1998-06-30 General Electric Co. Method and apparatus for detecting and analyzing directionally reflective surface flaws
US5898491A (en) 1997-03-28 1999-04-27 Hitachi Electronics Engineering Co. Ltd. Surface defect test method and surface defect tester
DE19717488C2 (de) 1997-04-25 2003-05-15 Baumer Optronic Gmbh Vorrichtung zur Inspektion der Oberfläche von Objekten
US5859698A (en) * 1997-05-07 1999-01-12 Nikon Corporation Method and apparatus for macro defect detection using scattered light
US5973839A (en) 1998-03-05 1999-10-26 Hewlett-Packard Company Optical homogenizer
US20010036588A1 (en) 1998-05-05 2001-11-01 Ims-Ionen Mikrofabrikations Systeme Gmbh Lithographic imaging of a structure pattern onto one or more fields on a substrate
IL126866A (en) 1998-11-02 2003-02-12 Orbotech Ltd Apparatus and method for fabricating flat workpieces
US6671397B1 (en) * 1998-12-23 2003-12-30 M.V. Research Limited Measurement system having a camera with a lens and a separate sensor
US6256097B1 (en) 1999-01-08 2001-07-03 Rudolph Technologies, Inc. Ellipsometer and ellipsometry method
DE19909534B4 (de) 1999-03-04 2011-07-07 BYK-Gardner GmbH, 82538 Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Qualität strukturierter Oberflächen
US6529270B1 (en) * 1999-03-31 2003-03-04 Ade Optical Systems Corporation Apparatus and method for detecting defects in the surface of a workpiece
EP1116932A3 (de) 2000-01-14 2003-04-16 Leica Microsystems Wetzlar GmbH Messgerät und Verfahren zun Vermessen von Strukturen auf einem Substrat
US6476908B1 (en) 2000-04-10 2002-11-05 Eclipse Optics, Inc. Optical probe
US6483584B1 (en) 2000-04-14 2002-11-19 National Science Council Device for measuring the complex refractive index and thin film thickness of a sample
US7751609B1 (en) 2000-04-20 2010-07-06 Lsi Logic Corporation Determination of film thickness during chemical mechanical polishing
US6392745B1 (en) * 2000-06-13 2002-05-21 American Air Liquide, Inc. Method and apparatus for the fast detection of surface characteristics
DE10031558A1 (de) 2000-06-28 2002-01-10 Clariant Gmbh Verfahren zur Konditionierung von organischen Pigmenten
FR2811761B1 (fr) 2000-07-17 2002-10-11 Production Rech S Appliquees Ellipsometre a haute resolution spatiale fonctionnant dans l'infrarouge
JP2002190444A (ja) 2000-10-10 2002-07-05 Canon Inc パターン露光装置、パターン作製方法、及びこれらを用いて作製したデバイス
AU2002219847A1 (en) 2000-11-15 2002-05-27 Real Time Metrology, Inc. Optical method and apparatus for inspecting large area planar objects
US6809809B2 (en) 2000-11-15 2004-10-26 Real Time Metrology, Inc. Optical method and apparatus for inspecting large area planar objects
US6515742B1 (en) 2000-11-28 2003-02-04 Memc Electronic Materials, Inc. Defect classification using scattered light intensities
US6509966B2 (en) 2000-12-27 2003-01-21 Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. Optical system for detecting surface defect and surface defect tester using the same
US6617603B2 (en) 2001-03-06 2003-09-09 Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. Surface defect tester
WO2002079760A2 (en) 2001-03-30 2002-10-10 Therma-Wave, Inc. Polarimetric scatterometer for critical dimension measurements of periodic structures
US6538730B2 (en) 2001-04-06 2003-03-25 Kla-Tencor Technologies Corporation Defect detection system
US6617087B1 (en) 2001-06-27 2003-09-09 Advanced Micro Devices, Inc. Use of scatterometry to measure pattern accuracy
WO2003014662A1 (fr) * 2001-08-08 2003-02-20 Technowave, Ltd. Dispositif permettant de mesurer la forme d'un article
JP4102081B2 (ja) 2002-02-28 2008-06-18 株式会社荏原製作所 研磨装置及び研磨面の異物検出方法
KR100798320B1 (ko) 2002-03-06 2008-01-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 패널의 검사 장치 및 그 방법
US20040207836A1 (en) 2002-09-27 2004-10-21 Rajeshwar Chhibber High dynamic range optical inspection system and method
WO2004031754A1 (en) 2002-09-30 2004-04-15 Applied Materials Israel, Ltd. Dark field inspection system
US6847907B1 (en) 2002-12-31 2005-01-25 Active Optical Networks, Inc. Defect detection and repair of micro-electro-mechanical systems (MEMS) devices
DE10313038B4 (de) 2003-03-24 2005-02-17 Klingelnberg Gmbh Vorrichtung zur Erfassung der Lage eines Tastelements in einem Mehrkoordinatenmessgerät
US20050067740A1 (en) 2003-09-29 2005-03-31 Frederick Haubensak Wafer defect reduction by short pulse laser ablation
US7433031B2 (en) 2003-10-29 2008-10-07 Core Tech Optical, Inc. Defect review system with 2D scanning and a ring detector
JP2005221288A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Chiaki Tanaka 投影法による加工面性状の測定方法及びその装置
US7355692B2 (en) * 2004-03-05 2008-04-08 Orbotech Ltd System and method for inspecting electrical circuits utilizing reflective and fluorescent imagery
JP4176041B2 (ja) * 2004-04-14 2008-11-05 オリンパス株式会社 分類装置及び分類方法
TWI302756B (en) 2004-04-19 2008-11-01 Phoseon Technology Inc Imaging semiconductor structures using solid state illumination
DE102004029014B4 (de) 2004-06-16 2006-06-22 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh Verfahren und System zur Inspektion eines Wafers
US7580126B2 (en) 2004-06-30 2009-08-25 Chemimage Corp. Method and apparatus for producing a streaming Raman image of nucleation, aggregation, and chemical interaction
JP2006030851A (ja) 2004-07-21 2006-02-02 Mitsubishi Gas Chem Co Inc コンタクトレンズ材料
US7489399B1 (en) 2004-08-20 2009-02-10 Kla-Tencor Corporation Spectroscopic multi angle ellipsometry
JP4500641B2 (ja) * 2004-09-29 2010-07-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法およびその装置
US20060147814A1 (en) 2005-01-03 2006-07-06 Ted Liang Methods for repairing an alternating phase-shift mask
US8243272B2 (en) 2005-09-19 2012-08-14 Jmar Llc Systems and methods for detecting normal levels of bacteria in water using a multiple angle light scattering (MALS) instrument
US7463369B2 (en) 2006-03-29 2008-12-09 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems and methods for measuring one or more characteristics of patterned features on a specimen
US7474410B2 (en) 2006-04-11 2009-01-06 Massachusetts Institute Of Technology Nanometer-precision tip-to-substrate control and pattern registration for scanning-probe lithography
US20090122304A1 (en) 2006-05-02 2009-05-14 Accretech Usa, Inc. Apparatus and Method for Wafer Edge Exclusion Measurement
JP4959225B2 (ja) 2006-05-17 2012-06-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 光学式検査方法及び光学式検査装置
JP5138268B2 (ja) 2006-06-14 2013-02-06 株式会社タニタ 寸法測定装置
US20080191137A1 (en) 2006-06-29 2008-08-14 Cdex, Inc. Methods and apparatus for molecular species detection, inspection and classification using ultraviolet to near infrared Enhanced Photoemission Spectroscopy
US8139232B2 (en) 2006-07-27 2012-03-20 Rudolph Technologies, Inc. Multiple measurement techniques including focused beam scatterometry for characterization of samples
JP4843399B2 (ja) 2006-07-31 2011-12-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置及び検査方法
KR100763942B1 (ko) 2006-09-04 2007-10-05 (주)포씨스 표면검사장치
EP1901190A1 (en) 2006-09-15 2008-03-19 Sony DADC Austria AG Method and system for managing access to add-on data files
US7714996B2 (en) * 2007-01-23 2010-05-11 3i Systems Corporation Automatic inspection system for flat panel substrate
US7710557B2 (en) 2007-04-25 2010-05-04 Hitachi High-Technologies Corporation Surface defect inspection method and apparatus
WO2008139735A1 (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Nikon Corporation 表面検査装置および表面検査方法
US7636156B2 (en) 2007-06-15 2009-12-22 Qimonda Ag Wafer inspection system and method
JP2009014510A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Hitachi High-Technologies Corp 検査方法及び検査装置
JP2009139248A (ja) 2007-12-07 2009-06-25 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検出光学系および欠陥検出画像処理を搭載した表面欠陥検査装置
KR100913484B1 (ko) 2008-02-19 2009-08-25 에스엔유 프리시젼 주식회사 암시야 검사장치
JP5198189B2 (ja) 2008-08-29 2013-05-15 富士フイルム株式会社 ハードディスク検査装置
JP5341440B2 (ja) 2008-09-10 2013-11-13 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置
JP5469839B2 (ja) 2008-09-30 2014-04-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 物体表面の欠陥検査装置および方法
JP5027775B2 (ja) 2008-10-03 2012-09-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 基板表面形状検出方法及びその装置
JP4719284B2 (ja) 2008-10-10 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 表面検査装置
KR101123638B1 (ko) 2009-08-26 2012-03-20 주식회사 케이엔제이 스크래치 검사장치 및 방법
JP5282002B2 (ja) 2009-09-30 2013-09-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 磁気ディスクの両面欠陥検査方法及びその装置
KR101177299B1 (ko) 2010-01-29 2012-08-30 삼성코닝정밀소재 주식회사 평판 유리 표면 이물질 검사 장치
JP5321490B2 (ja) 2010-02-08 2013-10-23 新日鐵住金株式会社 微粒子分析方法
JP2012026862A (ja) 2010-07-23 2012-02-09 Konica Minolta Business Technologies Inc 表面検査装置、表面検査方法
JP2012078140A (ja) 2010-09-30 2012-04-19 Hitachi High-Technologies Corp 基板表面欠陥検査方法およびその装置
JP5721070B2 (ja) 2011-03-08 2015-05-20 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光学特性測定装置
US9075934B2 (en) 2011-09-24 2015-07-07 Globalfoundries Inc. Reticle defect correction by second exposure
JP5875812B2 (ja) 2011-09-27 2016-03-02 オリンパス株式会社 顕微鏡システムおよび照明強度調整方法
CA2872898A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 Seagate Technology Llc Surface features mapping
US9212900B2 (en) * 2012-08-11 2015-12-15 Seagate Technology Llc Surface features characterization
US9297751B2 (en) 2012-10-05 2016-03-29 Seagate Technology Llc Chemical characterization of surface features
US9297759B2 (en) * 2012-10-05 2016-03-29 Seagate Technology Llc Classification of surface features using fluorescence
US9377394B2 (en) * 2012-10-16 2016-06-28 Seagate Technology Llc Distinguishing foreign surface features from native surface features
US20140129179A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-08 Datacolor, Inc. System and apparatus for multi channel gloss measurements
US9217714B2 (en) * 2012-12-06 2015-12-22 Seagate Technology Llc Reflective surfaces for surface features of an article
US9513215B2 (en) * 2013-05-30 2016-12-06 Seagate Technology Llc Surface features by azimuthal angle
US9274064B2 (en) * 2013-05-30 2016-03-01 Seagate Technology Llc Surface feature manager
US9581554B2 (en) 2013-05-30 2017-02-28 Seagate Technology Llc Photon emitter array
US9201019B2 (en) * 2013-05-30 2015-12-01 Seagate Technology Llc Article edge inspection
US9217715B2 (en) * 2013-05-30 2015-12-22 Seagate Technology Llc Apparatuses and methods for magnetic features of articles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202214A (ja) * 2002-01-04 2003-07-18 Mitsubishi Electric Corp 形状計測装置および形状計測方法
WO2006041944A2 (en) * 2004-10-04 2006-04-20 Kla-Tencor Technologies Corporation Surface inspection system with improved capabilities
US20060181700A1 (en) * 2004-12-19 2006-08-17 Scott Andrews System and method for signal processing for a workpiece surface inspection system
CN101563589A (zh) * 2006-09-19 2009-10-21 识穿有限公司 用于检查头发样品的装置及方法

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Publication number Publication date
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