CN110044295B - 扫描及分析表面的方法、其检查系统及计算机可读媒体 - Google Patents

Abstract

一种用于扫描以及分析表面的方法，所述方法包括以下步骤。接收具有用于检查的目标表面的一件设备。接收来自用户的输入。基于用户输入确定至少一个扫描参数。根据至少一个扫描参数使用光侦测器扫描目标表面。产生目标表面的图像。基于至少一个扫描参数校正目标表面的图像以移除至少一个不合需要的特征，从而产生校正图像。分析校正图像以确定目标表面的至少一个几何参数。

Description

扫描及分析表面的方法、其检查系统及计算机可读媒体

技术领域

本发明的实施例是有关於一种扫描及分析表面的方法、其检查系统以及计算机可读媒体。

背景技术

机械加工产品的质量、一致性以及成本取决于工艺步骤和设备的性能的复杂组合。制造复杂的高价值产品既昂贵又耗时，需要冗长的试错(trial-and-error)步骤，且由于材料特性或制造条件下的行为以及制造设备的性能的不确定性而导致资源浪费。这些不一致性或不确定性至少部分是由于缺少合适或精确的计量设备，检查和监测因不同环境条件而对制造设备所造成不利的影响。因此，除了检测缺陷水平的产品的在线(in-line)检查以外，使用计量设备(metrology equipment)早期检测制造设备中的变化(又称为预防性维护)将有利于生产高质量和一致的产品。

周期维护(Period maintenance，PM)是对一件设备定期地执行以降低在制造过程期间发生故障或造成产品不合需要的变化的可能性的维护。预防性维护在设备仍然在运作时执行以极限地缩短计划外设备维护停机时间。有效的周期维护例程减少设备的损耗、缩短操作性停机时间、延长设备的使用寿命并且为制造过程产生一致操作性条件。

对于制造过程，尤其是那些曝露于工艺环境的制造过程来说，关键部件的表面状况可以是必不可少的。关键部件的表面的逐渐变化可能导致反应气体的流动模式改变(例如影响反应物的输送)，导致反应速率的不均匀性或不一致性，造成所制备膜的厚度和/或其它物理/化学性质的不合需要的变化。举例来说，样品固持器或样品平台的表面轮廓可能在例如清洁过程(例如化学刻蚀或机械化学抛光)或高温过程的过程期间改变。用于拓扑(topological)测量以监测这些部件的计量设备对于有效质量控制为理想的。例如使用传统的仪器(例如触针式轮廓仪)的传统分析验证(certificate of analysis，COA)技术具有有限的性能参数，例如在扫描速度与分辨率之间进行折衷。因此，为确保设备在控制下操作，有用于自动地快速执行并精确扫描部件以监测其表面状况的设备和方法的需求，以改善周期维护成功率并延长设备/工具使用寿命。

发明内容

一种用于扫描以及分析表面的方法，所述方法包括以下步骤。接收具有用于检查的目标表面的一件设备。接收来自用户的输入。基于用户输入确定至少一个扫描参数。根据至少一个扫描参数使用光侦测器扫描目标表面。产生目标表面的图像。基于至少一个扫描参数校正目标表面的图像以移除至少一个不合需要的特征，从而产生校正图像。分析校正图像以确定目标表面的至少一个几何参数。

一种用于扫描和分析表面的检查系统包括光侦测器、定位系统、用户界面以及至少一处理器。光侦测器配置以扫描一件设备的目标表面且产生目标表面的多个行扫描图像。定位系统配置以将光侦测器从第一位置转移到第二位置。用户界面配置以接收用于确定参数的用户输入，以用于扫描目标表面且用于校正目标表面的扫描图像，而移除至少一个不合需要的特征。至少一处理器配置以根据用于校正扫描图像的至少一个参数校正扫描图像，且分析校正图像以确定目标表面的至少一个几何参数。

一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读媒体，所述计算机可执行指令在计算机执行时进行扫描和分析表面的方法，所述方法包括以下步骤。接收具有用于检查的目标表面的一件设备。接收来自用户的输入。基于用户输入确定至少一个扫描参数。根据至少一个扫描参数使用光侦测器扫描目标表面。产生目标表面的图像。基于至少一个扫描参数校正目标表面的图像以移除至少一个不合需要的特征，从而产生校正图像。分析校正图像以确定目标表面的至少一个几何参数。

附图说明

在结合附图阅读时，从以下具体实施方式最好地理解本公开的各方面。应注意，各种特征未必按比例绘制。实际上，为了说明的清楚起见，可任意地增大或减小各种特征的尺寸和几何结构。

图1示出根据一些实施例的用于扫描表面的系统的示意图。

图2示出根据一些实施例的用于扫描表面的系统的框图。

图3示出根据一些实施例的执行表面的扫描并处理表面数据以构建表面的拓扑图像的方法的过程流程。

图4是根据一些实施例的用于配置表面扫描的软件程序的用户界面的图形表示。

图5是根据一些实施例的在构建完整的表面拓扑图像期间用于图像处理的软件程序的用户界面的图形表示。

图6A-1与图6A-2示出根据一些实施例的由多个压缩的且交叠的行扫描图像组合前(图6A-1)与组合后(图6A-2)的表面图像。

图6B示出根据一些实施例的用以定义参考平面以消除水平误差的三个参考点的选择。

图6C-1与图6C-2示出根据一些实施例的消除超出范围的高度数据前(图6C-1)与后(图6C-2)的表面图像。

图6D-1与图6D-2示出根据一些实施例的由未对准激光位移传感器收集的多个行扫描图像通过校正侦测器倾斜问题而组合的组合前(图6A-1)与组合后(图6A-2)的表面图像。

图6E-1与图6E-2示出根据一些实施例的由多个行扫描图像组合前(图6E-1)与组合后(图6E-2)的表面图像。

图7示出根据一些实施例的用于选择各种后处理功能的示范性用户界面。

图8示出根据一些实施例的通过执行全面扫描而获得的基座的完整表面的扫描图像以及通过执行快速扫描而获得的基座表面上的较小区域的扫描图像。

图9A示出根据一个实施例的负载于基座(susceptor)上的晶片的横截面示意图以及图9B示出图9A的基座的表面轮廓。

图10示出根据一个实施例的用以确定接合块的表面平坦度的方法的另一应用。

附图标号说明

100：检查系统；

102A、102B、104、114：轨道；

106、108、116、204：马达；

110、202：光侦测器；

112：平台；

200：检查系统；

206：解码器；

208：触发传感器；

210：控制器；

210A：处理器；

210B：存储器；

210C：输入/输出接口；

210D：通信接口；

210E：系统总线；

212：显示器；

214：远程计算机；

216：软件程序；

300：方法；

302、304、306、308、310、312、314、316、318、320、322：操作；

400、500：用户界面；

401：菜单；

402：初始化；

403：返回；

404：配方；

405：扫描；

406：修改；

407：设置；

408：停止；

409：进度条；

410：激光数据图表窗口；

411：下拉选择列表；

412、413：扫描参数块；

414：当前位置块；

415：马达；

501：虚拟按钮；

502、503、504、505、506、507：块；

509：倾斜；

510：复原；

511：重做；

602、618：行扫描图像；

604：表面图像；

606A、606B、606C：参考点；

608、612：表面扫描图像；

610：背景；

614A、614B、614C、614D：水平线特征；

616：矫正表面图像；

620：表面图像；

702：梯级高度；

704：凸块宽度；

706：距离；

708：峰间值；

710：曲率；

802、804：扫描图像；

902：晶片；

904：基座；

906：基座弯曲表面；

908：校正图像；

910：凹部深度；

X、Y、Z：方向；

1002、1004、1006：二维接合块；

1008、1010、1012：三维接合块。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实施主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的特定实例以简化本公开。当然，这些只是实例且并不意欲为限制性的。举例来说，本公开可在各个实例中重复附图标号和/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的，且本身并不指示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。

此外，为易于描述，在本文中可使用例如“下方”、“在...下方”、“下部”、“在...上方”、“上部”以及类似术语的空间相对术语来描述如图中所示出的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语意图涵盖装置在使用或操作中的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述词同样可相应地进行解释。

此外，为易于描述，在本文中可使用“第一”、“第二”、“第三”等来区分开图或一系列图的不同元件。“第一”、“第二”、“第三”等并不意图描述相对应的元件。因此，结合第一图描述的“第一晶片”可不一定与结合另一图描述的“第一晶片”相对应。

所呈现公开内容提供用于扫描和分析目标表面的检查系统的各种实施例。相比于传统的接触轮廓测量技术(例如轮廓仪)，这种检查系统可经由快速的非接触式以及非破坏性激光系统以逐行方式提供对较大表面的快速扫描或提供对较小表面的高分辨率扫描。根据一些实施例，行扫描图像随后经由用户界面所提供的功能组合和校正，以确定目标表面的拓扑轮廓和几何参数。这类存在的检查过程提供对目标表面的高处理量(high-throughput)拓扑研究，而不损害高检查分辨率(即不在采样速率与检查分辨率之间进行折衷)。因此，可有利地避免上文提及的在常规检查系统中的问题。

图1示出根据一些实施例的用于扫描表面的检查系统100的示意图。表面扫描系统包括一对轨道102A和轨道102B以及轨道104，所述轨道102A和轨道102B引导光侦测器110在第一水平方向(即X方向)上移动，所述轨道104引导光侦测器110在第二水平方向(即Y方向)上移动，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向(例如X方向)。X-Y平面可平行于平台112的平面，待检查的部件可放置在平台112上。马达106和马达108提供在X方向和Y方向上的线性移动，使得光学传感器110在X-Y平面上可扫描平台112上的部件(未示出)的表面。在一些实施例中，光侦测器110也可在由马达116控制的轨道114上在垂直于X-Y平面的第三竖直方向(例如Z方向)上移动。在一些实施例中，马达106、马达108以及马达116可以是线性马达，提供光侦测器110的高速线性运动和精确位置控制。在一些实施例中，为研究三维(3-dimensional，3D)部件的非平面表面，也可实施沿至少一个上述轴旋转的样品固持器以提供受到研究的部件相对于光侦测器110的组合运动。在一些实施例中，可使用多个光侦测器110扫描复杂表面，以同时扫描同一表面上的多个部件或多个位置，或扫描输送机平台/机器人臂上的部件。

在一些实施例中，光侦测器110提供非接触式构件以扫描表面。在一些实施例中，根据一些实施例，光侦测器110可以是激光位移传感器(lazer displacement sensor)、相位调制(phase-modulated)光束传感器或白光共焦光纤位移(white-light confocalfiber displacement)传感器。所有这些方法靠着测量来自目标表面的反射光来测量目标表面的位置。举例来说，在激光位移传感器中，激光二极管发射特定波长(例如660纳米)的激光并聚焦于目标表面上的光点，且其反射经由光敏装置或光检测器上的光学透镜聚焦，通常也定位于光侦测器110中。如果目标表面将其位置从参照点改变，那么侦测器上的光的反射光点的位置同样改变。激光的信号调节电子装置检测光检测器上的反射激光的光点位置，并在线性化和额外数字或模拟信号调节之后提供在Z方向上与目标位置成比例的输出信号且因此可展现目标表面上的曲率或特征。在一些实施例中，激光系统可包含在Z方向上的1.8微米的空间分辨率、在X-Y方向上的10微米到20微米的空间分辨率、在X-Y方向上的25毫米的测量范围、在Z方向上的25毫米的测量范围、170赫兹到5000赫兹的采样速率等。在一个实施例中，激光位移传感器可以是例如高卡特2320(Gocator 2320)传感器。

在一些实施例中，激光位移传感器中的光侦测器可以是以电荷耦合装置(Charge-Coupled Devices，CCD)为基础的的侦测器，用于避免与传统激光位移传感系统相关联的对例如激光强度、倾斜角、表面形态等的测量条件敏感的问题。电荷耦合装置侦测器包含具有多个独立侦测器(即像素)的数字像素化侦测器阵列，其可输出成显示落在侦测器的每一像素上的光量(即光强度)的多个不同的电压。成像光点的强度分布由数字信号处理(digitalsignal processing，DSP)装置处理且随后并入图像处理。对电荷耦合装置侦测器的这一强度分布的后数据处理克服了与传统激光的位移传感系统相关联的上述问题。数字信号处理将多个离散电压转换为物理意义，其表示传感器与表面上的目标光点之间的距离。

在一些实施例中，可通过使用预编程算法诠释多个相邻像素的光强度来找出具有最高光强度和子像素分辨率的一个单一像素。预定义阈值以舍弃涉及杂散和二次反射的不需要的信息，杂散和二次反射将造成数字信号处理接收器改变其输出。在一些实施例中，根据从目标表面接收到的反射光强度的量，闭环控制(closed loop control)可进一步耦合到电荷耦合装置侦测器以调节激光源的功率。因此，在不考虑目标颜色或其表面纹理的情况下可借助于闭环控制获得电荷耦合装置侦测器的最佳光强度。

或者，在另一实施例中，白光共焦光纤传感系统可在系统100中用作光侦测器110。与传统激光位移传感器相比，白光共焦传感器是可以用来执行表面扫描的超精确位移测量系统。在一些实施例中，白光共焦光纤传感系统包括发射宽谱光(例如白光)的光源、光纤电缆、探测头、光谱仪以及光电控制器。由多个透镜构成的探测头经由目标表面上的光纤电缆聚焦从光源(例如发光二极管阵列、氙弧灯(Xenon arc lamp)、卤素灯(Halogen lamp)以及类似物)发射的白光，并且经由光纤电缆将反射光收集回到光电控制器。在一些实施例中，发光二极管阵列中的单独的发光二极管(light emitting diode，LED)的强度可单独地由光电控制器编程。在一些实施例中，探头包括多个透镜，所述多个透镜沿测量轴(例如Z轴)将白光分散为单色级或多个颜色。每一颜色的波长分配到目标表面的特定距离。仅将精确聚焦于目标上的波长用于测量。来自目标表面的这一光反射从探测针传输、通过共焦孔口(confocal aperture)并到光谱仪上，所述光谱仪侦测并处理光谱变化且计算距离。在一个实施例中，白光共焦光纤传感系统可以是欧姆龙(Omron)ZW-S7010。

与传统激光位移系统相比，使用白光共焦的优点进一步包含：在改变扫描方向或材料之后不需额外重新调整、易于安装而无需精密角度调节、精确测量粗糙表面、高速采样、高处理量、高热稳定性、测量点中没有偏差、较小空间中的精确测量等。

在一些实施例中，白光共焦光学传感系统的不同探测头可根据不同工作范围改变，以符合各种应用的空间分辨率和扫描速度的测量要求。根据一些实施例，这一系统中的光谱仪可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器，所述互补金属氧化物半导体传感器可优化以高灵敏度和稳定性精确地测量波长或光谱变化。

图2示出根据一些实施例的用于扫描表面的检查系统200的框图。系统包括至少一个光侦测器202、多个马达204，所述多个马达204可控制光侦测器在X-Y方向上的移动，如图1所示。根据一些实施例，额外马达204可用于调节光侦测器202在Z方向上的位置，以适应机械系统与具有不同视野或焦距的不同侦测器的使用。至少一个解码器206安装在多个轨道上，以提供位置数据。在一些实施例中，也可使用至少一个触发传感器208来触发扫描。在一些实施例中，也可使用数码相机来将光侦测器202的定位引导到例如起始点或关注区域的位置。

用于扫描表面的检查系统200中的控制器210是代表性装置，且可包括处理器210A、存储器210B、输入/输出接口210C、通信接口210D以及系统总线210E。在一些实施例中，可组合或省略检查系统200中的控制器210中的组件，例如不包含通信接口210D。在一些实施例中，检查系统200的控制器210可包括并未与图2中所示的那些组件组合或并不包括于图2中所示的那些组件中的其它组件。举例来说，检查系统200的控制器210也可包括为光源提供电源的电源子系统。在其它实施例中，检查系统200的控制器210可包括图2中所示的实例的多个组件。

处理器210A可包括操作以控制检查系统200的控制器210的操作和性能的任何处理电路。在各种方面中，处理器210A可实施为通用处理器、芯片多处理器(chipmultiprocessor，CMP)、专用处理器、嵌入式处理器、数字信号处理器、网络处理器、输入/输出处理器、媒体存取控制(media access control，MAC)处理器、无线电基带处理器、协处理器、微处理器或其它处理装置，所述微处理器例如复杂指令集计算机(complexinstruction set computer，CISC)微处理器、精简指令集计算(reduced instruction setcomputing，RISC)微处理器和/或超长指令字(very long instruction word，VLIW)微处理器。处理器子系统也可由控制器、微控制器、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、可编程逻辑装置(programmable logic device，PLD)等实施。

在各种方面中，处理器210A可布置以运行操作系统(operating system，OS)和各种应用程序。操作系统的实例包括例如通常以商标名闻名的苹果操作系统(Apple OS)、微软视窗操作系统(Microsoft Windows OS)、安卓操作系统(Android OS)以及任何其它专有或开放源操作系统。应用程序的实例包括例如电话应用程序、相机(例如数码相机、视频相机)应用程序、浏览器应用程序、多媒体播放器应用程序、游戏应用程序、消息应用程序(例如电子邮件、短消息、多媒体)、查看器应用程序等等。

在一些实施例中，提供其上有计算机可执行指令的至少一个非暂时性计算机可读存储媒体。其中，由至少一个处理器执行时，计算机可执行指令使得所述至少一个处理器进行本文所描述方法的实施例。这类计算机可读存储媒体可实施于存储器210B中。

在一些实施例中，存储器210B可包括能够存储数据的任何机器可读媒体或计算机可读媒体，包含易失性/非易失性存储器和可移式/非可移式存储器。存储器210B可包括至少一个非易失性存储单元。非易失性存储单元能够存储一个或多个软件程序。仅举几个例子，软件程序可含有例如应用程序、用户数据、装置数据和/或配置数据，或其组合。软件程序可含有可由检查系统200的控制器210的各种组件执行的指令。

举例来说，存储器210B可包括只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random-access memory，RAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、双倍数据速率动态随机存取存储器(Double-Data-Rate DRAM，DDR-RAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable ROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable ROM，EEPROM)、闪速存储器(例如NOR闪速存储器或NAND闪速存储器)、内容可寻址存储器(content addressable memory，CAM)、聚合物存储器(例如铁电聚合物存储器)、相变存储器(例如双向存储器)、铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(silicon-oxide-nitride-oxide-silicon，SONOS)存储器、磁盘存储器(例如软性磁盘、硬盘驱动器、光盘、磁盘)或卡(例如磁卡、光卡)或适合于存储信息的任何其它类型的媒体。

在一个实施例中，存储器210B可含有呈文件形式的指令集，用于执行产生如本文所描述的一个或多个时序库的方法。指令集以机器可读指令的任何可接受形式可存储在包含源代码或各种适当的编程语言中。可用以存储指令集的编程语言的一些实例包括但不限于：Java、C、C++、C#、Python语言、Objective-C、Visual Basic或.NET编程。在一些实施例中，包括编译器或解译器来将指令集转换成用于由处理器210A执行的机器可执行代码。

在一些实施例中，输入/输出接口210C可包括任何合适的机构或组件来至少使得用户能够将输入提供到控制器210且控制器210能够将输出提供到用户。举例来说，输入/输出接口210C可包括任何合适的输入机构，包括但不限于按键、小键盘、键盘、点击轮、触摸屏幕或运动传感器。在一些实施例中，输入/输出接口210C可包括电容性传感机构或多点触摸电容性传感机构(例如触摸屏幕)。

在一些实施例中，输入/输出接口210C可包括用于提供对用户可见的显示器的视觉外围输出装置。举例来说，视觉外围输出装置可包括并入到检查系统200的控制器210中的屏幕，例如液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)屏幕。作为另一实例，视觉外围输出装置可包括可移动显示器或投影系统，用于在远离检查系统200的控制器210的表面上提供内容显示。在一些实施例中，视觉外围输出装置可包含编解码器(又称为编码解码器(Codec))来将数字媒体数据转换成模拟信号。举例来说，视觉外围输出装置可包括视频编码解码器、音频编码解码器或任何其它合适类型的编码解码器。

视觉外围输出装置还可包括显示器驱动器、用于驱动显示器驱动器的电路，或包括这两个。视觉外围输出装置可操作以在处理器210A的指示下显示内容。举例来说，视觉外围输出装置能够播放媒体回放信息、在拓扑扫描检查系统200的控制器210上实施的应用程序的应用屏幕、关于进行中的通信操作的信息、关于呼入通信请求的信息或装置操作屏幕，以上仅举几个例子。

在一些实施例中，通信接口210D可包括能够将检查系统200的控制器210耦合到一个或多个网络和/或额外装置(例如光侦测器202、马达204、解码器206以及触发传感器208)的任何合适的硬件、软件或硬件与软件的组合。通信接口210D可布置成使用任何合适的技术来操作来控制信息信号，所述合适的技术使用所需的通信协议、服务或操作步骤的套件。通信接口210D可包括适当的实体连接件(有线或无线)来与对应通信媒体连接。

根据一些实施例，通信的系统和方法包括网络。在各种方面中，网络可包括局域网(local area network，LAN)以及广域网(wide area network，WAN)，包括但不限于因特网(Internet)、有线信道、无线信道、包含电话、计算机、电线、无线、光学或其它电磁信道的通信装置及其组合，包含能够传输数据/与传输数据相关联的其它装置和/或组件。举例来说，通信环境包括主体内通信、各种装置以及各种通信模式，例如无线通信、有线通信以及其组合。

无线通信模式包括至少部分地利用无线技术的点(例如节点)之间的任何通信模式，所述无线技术包含与无线传输、数据以及装置相关联的各种协议和协议的组合。所述点包括例如无线装置，例如无线耳机、音频和多媒体装置和设备，例如音频播放器和多媒体播放器，包含移动电话和无绳电话的电话，以及计算机和计算机相关装置和组件，例如打印机、连接网络的机器，例如电路产生系统，和/或任何其它合适的装置或第三方装置。

有线通信模式包括利用有线技术的点之间的任何通信模式，所述有线技术包含与有线传输、数据以及装置相关联的各种协议和协议的组合。举例来说，所述点包括：装置，例如音频和多媒体装置和设备，例如音频播放器和多媒体播放器；电话，包含移动电话和无线电话；以及计算机和计算机相关装置和组件，例如打印机、连接网络的机器，和/或任何其它合适的装置或第三方装置。在各种实施方案中，有线通信模块可根据有线协议的数目来通信。有线协议的实例可包括通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)通信、RS-232、RS-422、RS-423、RS-485串行协议、火线(FireWire)、以太网(Ethernet)、光纤信道(FiberChannel)、MIDI、ATA、串行ATA、PCI快速(PCI Express)、T-1(和变体)、工业标准架构(Industry Standard Architecture，ISA)并行通信、小型计算机系统接口(SmallComputer System Interface，SCSI)通信或外围组件内连(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)通信，仅举几个例子。

因此，在各种方面中，通信接口210D可包括一个或多个接口，例如无线通信接口、有线通信接口、网络接口、传输接口、接收接口、媒体接口、系统接口、组件接口、交换接口、芯片接口、控制器等。当由无线装置实施或在无线系统内实施时，例如，通信接口210D可包括无线接口，所述无线接口包括一个或多个天线、传输器、接收器、收发器、放大器、滤波器、控制逻辑等。

在各种方面中，通信接口210D可根据无线协议的数目来提供话音和/或数据通信功能性。无线协议的实例可包括各种无线局域网(wireless local area network，WLAN)协议，包含电气和电子工程师学会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE)802.xx系列协议，例如电子工程师学会802.11a/b/g/n、电子工程师学会802.16、电子工程师学会802.20等。无线协议的其它实例可包括各种无线广域网(wirelesswide area network，WWAN)协议，例如使用GPRS的GSM蜂窝无线电话系统协议、使用1xRTT的CDMA蜂窝无线电话通信系统、EDGE系统、EV-DO系统、EV-DV系统、HSDPA系统等。无线协议的另外实例可包括无线个人局域网(personal area network，PAN)协议，例如红外协议、根据蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，SIG)系列协议的协议，包含使用增强型数据速率(Enhanced Data Rate，EDR)的蓝牙规范版本v1.0、v1.1、v1.2、v2.0、v2.0，以及一个或多个蓝牙规范(Bluetooth Profiles)等。无线协议的又一实例可包括近场通信技术和协议，例如电磁感应(electro-magnetic induction，EMI)技术。EMI技术的实例可包括被动或主动射频识别(radio-frequency identification，RFID)协议和装置。其它合适的协议可包括超宽带(Ultra Wide Band，UWB)、数字办公室(Digital Office，DO)、数字家庭、受信任平台模块(Trusted Platform Module，TPM)、ZigBee等。

在一些实施例中，检查系统200的控制器210可包括使各种系统组件耦合的系统总线210E，所述各种系统组件包含处理器210A、存储器210B以及输入/输出接口210C。系统总线210E可以是包含存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线，和/或使用任何多种可用总线架构的局部总线的若干类型的总线结构中的任一个，所述可用总线架构包含但不限于9位总线、工业标准架构(Industrial Standard Architecture，ISA)、微信道架构(Micro-Channel Architecture，MSA)、扩展ISA(Extended ISA，EISA)、智能驱动电子元件(Intelligent Drive Electronics，IDE)、VESA局部总线(VESA Local Bus，VLB)、外围组件内连卡国际协会总线(Peripheral Component Interconnect Card InternationalAssociation Bus，PCMCIA)、小型计算机接口(Small Computers Interface，SCSI)或其它专有总线，或适合于计算装置应用的任何常规总线。

控制器210分别连接到至少一个光侦测器202以及多个马达204、解码器206以及触发传感器208。在一些实施例中，控制器210还可包括可编程光源以及互补金属氧化物半导体分光镜，所述可编程光源和互补金属氧化物半导体分光镜经由光纤连接到光侦测器的探测头。在一些实施例中，控制器还可包括本地(local)显示器和控制面板。控制器210可经由通信接口210D连接到本地或远程计算机214。计算机可接着连接到显示器212来显示软件程序216的原始数据、重构图像以及用户界面。图4中将进一步详细论述软件程序216。

图3示出根据一些实施例的执行扫描表面并处理表面数据以构建表面的拓扑图像的方法300的过程流程。方法300以操作302开始，其中可将具有用于检查的目标表面的部件设置在扫描系统的平台上。在一些实施例中，部件可以是来自系统的晶片固持器、基座等，所述系统例如物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积、外延生长炉等。部件的材料可以是铝、陶瓷、石英等。在一些实施例中，拓扑扫描下的部件可以是硅晶片、微机电系统(microelectromechincal system，MEMS)衬底等。

参照方法300的操作304，其中配置扫描参数。扫描参数包含扫描线的数目、扫描线宽度、扫描线长度、扫描范围、扫描速度、扫描曝光、衬底表面类型、分辨率等。在一些实施例中，这些参数经预配置且保存在格式文件中，所述格式文件存储在库中以供用于快速加载扫描参数。根据一些实施例，控制器可首先通过读取当前安装的光侦测器来使系统初始化，和/或将平台变换到初始化位置。基于经配置的扫描参数，控制器可为用户提供针对所需性能(例如空间分辨率和扫描速度)的推荐探测头和光源。

在一些实施例中，扫描参数还包含激光功率、曝光时间、表面条件、分辨率以及范围，这影响操作304中的恰当的光侦测器的选择。激光位移传感装置针对高精确度测量几英寸的距离是理想的。激光位移传感装置可建立在任何尺寸上，但精确度随增大的范围而快速下降。在一些实施例中，通常控制曝光和激光功率水平来优化所测量的信号强度和环境光级的测量结果的精确度。

可能会通过目标表面的性质中的数个实际变化而折衷了激光位移传感器的可靠性和可重复性。例如表面条件、纹理或倾角改变将改变侦测器上的反射光点的形状、更改光分布的中心以及诱发激光位移传感器信号的输出的改变，尽管目标表面在Z方向上的真实位置是恒定的。激光位移传感器系统还对光强度非常敏感，且如果光强度改变而光点位置保持不变，那么所述激光位移传感器系统将导致输出改变，与目标颜色的改变效应相同。这些实际效应中的一些可在图像处理操作中校正，这将进一步详细论述。

在一些实施例中，还可取决于扫描范围和扫描速度来选择具有智能电荷耦合装置侦测器的激光位移传感器，其可根据改变表面条件自主作出反应，以在不考虑表面纹理或颜色的情况下获得准确结果。根据一些实施例，目标对准(倾斜角问题)不是问题(non-issue)，且消除了杂散和二次反射的效应。在一些实施例中，对稳定的测量结果而言，电荷耦合装置侦测器需要低到1％的漫反射率，所以黑色或明亮的目标在在传统技术中所造成的问题不再存在。

在配置扫描参数之后，参照方法300的操作306，其中控制器发指令给马达以将光侦测器移动到第一定义位置以供扫描。在一些实施例中，例如在使用传统激光位移传感器时，光侦测器可在此操作期间沿垂直于X-Y平面的Z方向旋转。

参照方法300的操作308，其中第一位置处的位置数据由光侦测器收集且由控制器中的处理器处理。在一些实施例中，处于照明下的表面与侦测器头之间的距离由来自反射表面的在侦测器上的反射光激光点的位置确定。在一些实施例中，距离由来自非反射表面的在电荷耦合装置侦测器上的反射光的强度确定。在另一实施例中，距离由分光镜上的反射光的波长确定。

参照方法300的操作310，其中如果采样率设置适当，那么在预设曝光时间期间收集的数据可在传输之前在多重曝光上取平均。在一些实施例中，表面数据可存储于控制器210的存储器210B中，且可通过通信接口210D传送到外部的局域或网络计算机214且最后在显示器212上显示。

参照方法300的操作312和操作314，其中在记录来自第一位置的数据后，光侦测器移动到第二位置。如果第二位置并不是目标表面上的最后一个位置，那么方法300随后如上文所描述的重复操作308和操作310。如果第二位置是目标表面上的最后一个位置，参照方法300的操作316，其中行扫描数据传送到计算机214且组合以形成一个或多个原始拓扑图像。

参照方法300的操作318，其中处理参数被配置。用于处理的参数包含但不限于数据重新调整、X-Y方向上的数据压缩、沿X方向或Y方向的数据移位、扫描线交叠宽度、数据旋转、数据调平(data leveling)以及高度过滤值(height filter value)。

基于在操作318期间被配置的处理参数，参照方法300的操作320，其中原始拓扑图像可经过处理以用于目标表面的适当表示，所述处理例如扫描线交叠、旋转、调平以及数据压缩。在一些实施例中，例如，高度过滤还可应用于过滤出超出范围的高度值/数据以便移除背景图象数据(例如平台的表面)。

参照方法300的操作322，其中多个功能可选择以用于处理过的图像的后处理，且目标表面的定量分析可实现。根据各种实施例，多个功能包含(但不限于)梯级高度、凸块宽度、点到点距离、峰间竖直距离、曲率、面积、平坦度、表面粗糙度、偏心率等。

图4是根据一些实施例的用于配置表面扫描的软件程序的用户界面400的图形表示。用户可单击界面400左边上的菜单401以在功能之间切换，所述功能例如初始化402、返回403、配方(recipe)404、扫描405、修改406、设置407以及停止408。通过点击初始化机能402，控制器210可将马达配置成将光侦测器移动到其预设初始化位置，且同时收集包含目前安装的光侦测器类型、光强度等的系统信息。通过点击返回403，用户还可将光侦测器移动到预定义的返回位置。为了选择含有部分或表面信息的预定义配方，例如大小、材料、表面状况等，用户可单击配方404以快速加载预定义配方。在一些实施例中，用户可通过点击配方404来接收所有配方配置的汇总表。

为了触发扫描，用户可单击扫描405，其指示控制器210根据配方404中的配置从光侦测器202接收数据。在一些实施例中，为了改变扫描参数，例如扫描速度、扫描方向、曝光时间等，用户可单击修改406以侦视和修改当前配方，基于新目标表面或新部件来添加新配方，或删除配方。在一些实施例中，消息可通过用户界面400触发，从而表明光侦测器基于所选配方和/或所配置扫描参数的切换。用户可从进度条409和激光数据图表窗口410接收扫描过程和原始数据。用户还可从来自下拉选择列表411的预定义库选择配方，且在扫描参数块412和扫描参数块413中检视与这一配方相关联的扫描配置。扫描的当前位置可显示具有马达415的状态报告的当前位置块414中以用于控制光侦测器202的位置。

图5是根据一些实施例的用于构建完整的表面拓扑图像的图像处理的软件程序，其用户界面500的图形表示。用户可通过点击加载数据虚拟按钮501来加载来自数据存储文件夹的原始拓扑数据。在一些实施例中，数据可包括一个X-Y位置处的至少一个平均距离。基于所需分辨率和计算性能，原始拓扑数据可通过选择参数值而在原始拓扑数据操纵块502中在X方向和Y方向两个上被压缩，所述参数值例如扫描线数量、扫描线宽度、扫描线长度以及数据重新调整，如块502中所示。被压缩的数据最初可通过选择参数值在压缩数据操纵块503中进行过滤，所述参数值例如扫描线量、扫描映射宽度、扫描映射长度、X-Y方向上的过滤以及过滤算法，如块503中所示。当从行扫描构建完整图像以消除行扫描之间的尖锐边界时，用户可使用扫描线交叠块504通过选择参数值来消除扫描线交叠，所述参数值例如交叠宽度、扫描线宽度以及交叠方向，如块504中所示。用户可使用扫描线对准块505通过选择参数值来对准扫描线，所述参数值例如左边/右边的分割数据和用于沿扫描方向使数据移位的像素尺寸，如块505中所示。在一个实施例中，如图6A-1与图6A-2中所示，使用这些功能，在图6A-1中被压缩的行扫描图像602可交叠以得到如图6A-2示出的校正表面图像604。为了消除平台水平误差，用户可选择平台上的三个点。这些三个点可用于定义所有数据点投影到其上的参考平面。用户可在选择参考点(例如图6B中的参考点606A、参考点606B以及参考点606C)的扫描线旋转块506中通过点击参考点一、参考点二以及参考点三来实现这一功能。类似地，用户还可在调平块507中仅调平沿扫描方向的数据，其以水平对准线为基准来选择调平尺寸和调平方向(例如向上或向下)。为了消除通常来自平台的背景，用户可在高度过滤块中输入参数的值，例如基于调平数据中的超出范围高度和高度偏差值。在图6C-1与图6C-2中示出的一个实施例中，可在如图6C-2所示的仅显示表面扫描图像608的校正图像中移除如图6C-1所示的表面扫描图像608中的背景610。为了消除与传统激光位移传感器的系统相关联的传感器倾斜问题，用户可在倾斜块509中输入倾斜角(例如θ(theta))以校正这一影响。在图6D-1与图6D-2中示出的一个实施例中，以表面扫描图像612使用未对准激光位移传感器收集的行扫描图像的组合来说明图6D-1中示出的校正前的水平线特征(水平线特征614A、水平线特征614B、水平线特征614C及水平线特征614D)。这些由未对准(即倾斜问题)造成的仿真线特征可通过由软件提供的倾斜校正功能来校正和移除，从而在图6D-2示出的校正后的校正表面图像616中产生平滑均匀表面。用户还可通过点击复原510和重做511来灵活地复原或重做方法的任一点处的这种处理中的任一个。在一个实施例中，如图6E-1示出的行扫描图像618可使用自动合并功能来自动地组合以形成表面图像620，如图6E-2中所示。

图7中的(a)至(e)示出根据一些实施例的用于选择各种后处理功能的示范性用户界面。后处理功能，例如梯级高度702、凸块宽度704、距离706、峰间值708、曲率710等，可应用于被校正的表面图像以确定目标表面上的几何参数，如图7中的(a)至(e)所示。

在一些实施例中，激光扫描系统配置成提供以第一模式对较大区域进行的全面扫描以及以第二模式对较小区域进行的高精确度扫描。图8示出根据一些实施例的通过执行全面扫描而获得的基座的完整表面的扫描图像802以及通过执行快速扫描而获得的基座表面上的较小区域的扫描图像804。在一个实施例中，对直径为330毫米的整个基座的表面的扫描可在300秒内实现，其中X-Y方向上的空间分辨率为约20微米。在另一实施例中，对基座的表面上的较小区域(2×2平方毫米)的扫描可在5秒内完成，其中X-Y方向上的空间分辨率为1微米。在一些实施例中，可根据目标表面上的采样点的数目来调节空间分辨率。

图9A示出根据一个实施例的负载于基座904上的晶片902的横截面示意图以及图9B示出图9A的基座弯曲表面906的校正图像908。晶片902放置在基座904上，所述基座904含有从一端到另一端持续的弯曲表面906。基座904上的这一弯曲表面906造成晶片902的底部表面与基座904的弯曲表面906之间持续变化的凹部深度910和持续变化的间距，这会影响沉积于晶片902的顶部表面上的膜，如由图像908中的阴影所指示。

图10示出根据一个实施例的用以确定接合块(bond-chunk)的表面平坦度的这一方法的另一应用。使用这种所呈现的方法来测量三个接合块，包含新的接合块(二维接合块1002和三维接合块1008)、供应商翻新的接合块(二维接合块1004和三维接合块1010)以及用过的接合块(二维接合块1006和三维接合块1012)。根据一些实施例，对这三个示范性块使用这一方法而确定的表面图像清楚地示出新的块具有比翻新的块的厚度更厚的厚度，这可能由翻新期间的抛光处理导致。对校正表面图像使用这一方法而确定的平坦度对于新的接合块为3微米且对于供应商翻新的接合块为13微米。用过的接合块的表面图像示出可能存在的潜在问题为在接合块的中心处具有最薄区域的向下弯曲表面。对校正图像使用所呈现方法而确定表面平坦度为37微米。

在一些实施例中，一种用于扫描以及分析表面的方法，所述方法包括以下步骤。接收具有用于检查的目标表面的一件设备。接收来自用户的输入。基于用户输入确定至少一个扫描参数。根据至少一个扫描参数使用光侦测器扫描目标表面。产生目标表面的图像。基于至少一个扫描参数校正目标表面的图像以移除至少一个不合需要的特征，从而产生校正图像。分析校正图像以确定目标表面的至少一个几何参数。在一实施例中，至少一个扫描参数包括第一扫描模式和第二扫描模式中的至少一个，其中第一扫描模式扫描目标表面的第一区域且第二扫描模式扫描目标表面的第二区域，第二区域小于第一区域。在一实施例中，其中至少一个扫描参数包括扫描范围、扫描速度以及曝光时间中的至少一个。在一实施例中，产生目标表面的图像包括以下步骤。将像素数据从光侦测器提供到本地处理器。处理像素数据以形成行扫描图像。组合多个行扫描图像以产生目标表面的图像。在一实施例中，校正目标表面的图像包括使目标表面的相邻行扫描图像交叠。在一实施例中，校正目标表面的图像进一步包括以下的至少一个。根据参考平面对目标表面的图像进行水平校正。对目标表面的图像进行倾斜校正，以消除由光侦测器与目标表面之间的未对准造成的影响。对目标表面的图像进行过滤校正，以移除目标表面图像的背景。在一实施例中，参考平面能够经由用户界面在目标表面的图像上选择多个点来定义。在一实施例中，至少一个几何参数包含以下各项中的至少一个：梯级高度、凸块宽度、目标表面上的两点之间的距离、峰间高度以及目标表面的曲率。

在另一实施例中，一种用于扫描和分析表面的检查系统包括光侦测器、定位系统、用户界面以及至少一处理器。光侦测器配置以扫描一件设备的目标表面且产生目标表面的多个行扫描图像。定位系统配置以将光侦测器从第一位置转移到第二位置。用户界面配置以接收用于确定参数的用户输入，以用于扫描目标表面且用于校正目标表面的扫描图像，而移除至少一个不合需要的特征。至少一处理器配置以根据用于校正扫描图像的至少一个参数校正扫描图像，且分析校正图像以确定目标表面的至少一个几何参数。在一实施例中，光侦测器包括光源、光检测器以及多个光学透镜。在一实施例中，参数包括以下各项中的至少一个：扫描范围、扫描速度以及曝光时间。在一实施例中，校正目标表面的扫描图像包括使目标表面的相邻行扫描图像交叠。在一实施例中，参数包括以下各项中的至少一个。参考平面，经由在扫描图像上选择多个点。倾斜角，位于光侦测器与目标表面之间，以消除由光侦测器与目标表面之间的倾斜未对准造成的影响。高度过滤范围，配置以移除目标表面图像的背景。在一实施例中，耦合到光侦测器的至少一个处理器进一步配置以从光侦测器接收像素数据，其中像素数据含有在竖直方向上以及在水平平面上的位置座标信息。预处理像素数据以形成行扫描图像。组合多个行扫描图像以产生目标表面的扫描图像。

在又一实施例中，一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读媒体，所述计算机可执行指令在计算机执行时进行扫描和分析表面的方法，所述方法包括以下步骤。接收具有用于检查的目标表面的一件设备。接收来自用户的输入。基于用户输入确定至少一个扫描参数。根据至少一个扫描参数使用光侦测器扫描目标表面。产生目标表面的图像。基于至少一个扫描参数校正目标表面的图像以移除至少一个不合需要的特征，从而产生校正图像。分析校正图像以确定目标表面的至少一个几何参数。在一实施例中，至少一个扫描参数包括第一扫描模式和第二扫描模式中的至少一个，其中第一扫描模式扫描目标表面的第一区域且第二扫描模式扫描目标表面的第二区域，第二区域小于第一区域。在一实施例中，至少一个扫描参数包括扫描范围、扫描速度以及曝光时间中的至少一个。在一实施例中，产生目标表面的图像包括以下步骤。将像素数据从光侦测器提供到本地处理器。处理像素数据以形成行扫描图像。组合多个行扫描图像以产生目标表面的图像。在一实施例中，校正目标表面的图像包括使目标表面的相邻行扫描图像交叠。在一实施例中，校正目标表面的图像进一步包括以下的至少一个。根据参考平面对目标表面的图像进行水平校正。对目标表面的图像进行倾斜校正，以消除由光侦测器与目标表面之间的未对准造成的影响。对目标表面的图像进行过滤校正，以移除目标表面图像的背景。

尽管上文已经描述了本发明的各种实施例，但是应理解，这些实施例仅通过实例来呈现，而不是限制性的。同样地，各种图可描绘实例架构或配置，提供所述实例架构或配置以使得本领域的普通技术人员能够了解本发明的示范性特征和功能。然而，技术人员将了解，本发明并不限于所示实例架构或配置，而可以使用各种替代恶架构和配置实施。另外，如本领域的普通技术人员将理解，一个实施例的一个或多个特征可与本文所描述的另一实施例的一个或多个特征结合。因此，本公开的宽度和范围不应由任何上述示范性实施例限制。

还应理解，对本文中使用例如“第一”、“第二”等编号的元件的任何参考通常不限制那些元件的数量或次序。实际上，这些编号可在本文中用作区别两个或大于两个元件或元件的例子的方便方法。因此，对第一元件和第二元件的参考不意味着仅可使用两个元件，或第一元件必须以某一方式先于第二元件。

另外，本领域普通技术人员将了解，可使用多种不同技术和技艺中的任一种来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示例如在上文描述中可能参考的数据、指令、命令、信息、信号、位以及符号。

本领域的普通技术人员将进一步理解，可由电子硬件(例如数字实现、模拟实现或所述两个的组合)、固件、并有指令的各种形式的程序或设计代码(为方便起见，在本文中可称为“软件”或“软件模块”)或这些技术的任何组合实施结合本文所公开的各方面描述的各种说明性逻辑块、模块、处理器、构件、电路、方法以及功能中的任一种。

为清楚地示出硬件、固件以及软件的这一可互换性，上文已大体就其功能性描述了各种说明性组件、块、模块、电路以及步骤。这类功能性是被实施为硬件、固件还是软件或这些技术的组合，取决于施加于整个系统上的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可针对每一特定应用以各种方式来实施所描述的功能性，但这类实施方案决策并不导致脱离本公开的范围。根据各种实施例处理器、装置、组件、电路、结构、机器、模块等可配置成执行本文所描述的功能中的一个或多个。相对于指定操作或功能的如本文中所使用的术语“配置成”或“配置成用于”是指以物理方式构建、编程和/或布置以执行指定操作或功能的处理器、装置、组件、电路、结构、机器、模块等。

此外，本领域的普通技术人员将理解，本文中所描述的各种说明性逻辑块、模块、装置、组件以及电路可在集成电路内实施或由集成电路执行，所述集成电路可包含通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置或其任何组合。逻辑块、模块以及电路可进一步包含天线和/或收发器以与网络内或装置内的各种组件通信。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如数字信号处理与微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与数字信号处理核心结合，或任何其它合适的配置，从而执行本文中所描述的功能。

如果以软件来实施，那么可将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读媒体上。因此，本文所公开的方法或算法的步骤可实施为存储在计算机可读媒体上的软件。计算机可读媒体包含计算机存储媒体和通信媒体两个，通信媒体包含可使得能够将计算机程序或代码从一处转移到另一处的任何媒体。存储媒体可以是可由计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制，这些计算机可读存储媒体可包含随机存取存储器、只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、光盘只读存储器或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。

在本文中，如本文中所使用，术语“模块”是指用于执行本文中所描述的相关联功能的软件、固件、硬件以及这些元件的任何组合。另外，出于论述的目的，将各种模块描述为离散模块；然而，如将对本领域的技术人员显而易见，可将两个或多于两个模块进行组合以形成执行根据本发明实施例的相关联功能的单个模块。

另外，在本发明的实施例中可以采用存储器或其它存储装置以及通信组件。应了解，为清楚起见，以上描述参考不同功能单元以及处理器描述了本发明的实施例。然而，将清楚可在不减损本发明的情况下使用在不同功能单元、处理逻辑元件或域之间的任何合适的功能分布。举例来说，待由独立处理逻辑元件或控制器执行的所示出功能可由相同处理逻辑元件或控制器执行。因此，对特定功能单元的参考仅为对用于提供所描述功能的合适装置的参考，而非指示严格的逻辑或物理结构或组织。

对于本领域的技术人员来说，本公开中所描述的实施方案的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本文中所定义的一般原理可适用于其它实施方案。因此，本公开并不既定限于本文中所示出的实施方案，而应被赋予与本文所公开的新颖特征和原理相一致的最广泛范围，如下文权利要求中所述。

Claims (20)

1.一种用于扫描及分析表面的方法，所述方法包括：

接收具有用于检查的目标表面的一件设备；

接收来自用户的输入，所述输入包括扫描线宽度、扫描线长度、交叠宽度、分割数据、用于使数据移位的像素尺寸、超出范围高度、高度偏差值和倾斜角中的至少一个；

基于所述用户的所述输入确定至少一个扫描参数；

根据所述至少一个扫描参数使用光侦测器扫描所述目标表面；

产生所述目标表面的图像；

基于来自所述用户的所述输入校正所述目标表面的所述图像以自所述图像移除至少一个不合需要的特征，从而产生校正图像；以及

分析所述校正图像以确定所述目标表面的至少一个几何参数。

2.根据权利要求1所述的用于扫描及分析表面的方法，其中所述至少一个扫描参数包括第一扫描模式和第二扫描模式中的至少一个，其中所述第一扫描模式扫描所述目标表面的第一区域且所述第二扫描模式扫描所述目标表面的第二区域，所述第二区域小于所述第一区域。

3.根据权利要求1所述的用于扫描及分析表面的方法，其中所述至少一个扫描参数包括扫描范围、扫描速度以及曝光时间中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的用于扫描及分析表面的方法，其中所述产生所述目标表面的图像包括：

将像素数据从所述光侦测器提供到本地处理器；

处理所述像素数据以形成行扫描图像；以及

组合多个行扫描图像以产生所述目标表面的所述图像。

5.根据权利要求1所述的用于扫描及分析表面的方法，其中所述校正所述目标表面的所述图像包括使所述目标表面的相邻行扫描图像交叠。

6.根据权利要求1所述的用于扫描及分析表面的方法，其中所述校正所述目标表面的所述图像进一步包括以下的至少一个：

根据参考平面对所述目标表面的所述图像进行水平校正；

对所述目标表面的所述图像进行倾斜校正，以消除由所述光侦测器与所述目标表面之间的未对准造成的影响；以及

对所述目标表面的所述图像进行过滤校正，以移除所述目标表面图像的背景。

7.根据权利要求6所述的用于扫描及分析表面的方法，其中所述参考平面能够经由用户界面在所述目标表面的所述图像上选择多个点来定义。

8.根据权利要求1所述的用于扫描及分析表面的方法，其中所述至少一个几何参数包含以下各项中的至少一个：梯级高度、凸块宽度、所述目标表面上的两点之间的距离、峰间高度以及所述目标表面的曲率。

9.一种用于扫描及分析表面的检查系统，包括：

光侦测器，配置以扫描一件设备的目标表面且产生所述目标表面的多个行扫描图像；

定位系统，配置以将所述光侦测器从第一位置转移到第二位置；

用户界面，配置以接收用于确定参数的用户输入，以用于扫描所述目标表面且用于校正所述目标表面的扫描图像，而自所述扫描图像移除至少一个不合需要的特征，其中所述用户输入包括扫描线宽度、扫描线长度、交叠宽度、分割数据、用于使数据移位的像素尺寸、超出范围高度、高度偏差值和倾斜角中的至少一个；以及

至少一个处理器，配置以根据所述用户输入校正所述扫描图像从而产生校正图像，且分析所述校正图像以确定所述目标表面的至少一个几何参数。

10.根据权利要求9所述的用于扫描及分析表面的检查系统，其中所述光侦测器包括光源、光检测器以及多个光学透镜。

11.根据权利要求9所述的用于扫描及分析表面的检查系统，其中所述参数包括以下各项中的至少一个：扫描范围、扫描速度以及曝光时间。

12.根据权利要求9所述的用于扫描及分析表面的检查系统，其中校正所述目标表面的所述扫描图像包括使所述目标表面的相邻行扫描图像交叠。

13.根据权利要求9所述的用于扫描及分析表面的检查系统，其中所述参数包括以下各项中的至少一个：

参考平面，经由在所述扫描图像上选择多个点来定义；

倾斜角，位于所述光侦测器与所述目标表面之间，以消除由所述光侦测器与所述目标表面之间的倾斜未对准造成的影响；以及

高度过滤范围，配置以移除所述目标表面图像的背景。

14.根据权利要求9所述的用于扫描及分析表面的检查系统，其中耦合到所述光侦测器的所述至少一个处理器进一步配置以包括：

从所述光侦测器接收像素数据，其中所述像素数据含有在竖直方向上以及在水平平面上的位置座标信息；

预处理所述像素数据以形成行扫描图像；以及

组合多个行扫描图像以产生所述目标表面的所述扫描图像。

15.一种存储计算机可执行指令的非暂时性的计算机可读媒体，所述计算机可执行指令在计算机执行时进行扫描及分析表面的方法，所述方法包括：

接收具有用于检查的目标表面的一件设备；

接收来自用户的输入，所述输入包括扫描线宽度、扫描线长度、交叠宽度、分割数据、用于使数据移位的像素尺寸、超出范围高度、高度偏差值和倾斜角中的至少一个；

基于所述用户的所述输入确定至少一个扫描参数；

根据所述至少一个扫描参数使用光侦测器扫描所述目标表面；

产生所述目标表面的图像；

基于来自所述用户的所述输入校正所述目标表面的所述图像以自所述图像移除至少一个不合需要的特征，从而产生校正图像；以及

分析所述校正图像以确定所述目标表面的至少一个几何参数。

16.根据权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述至少一个扫描参数包括第一扫描模式和第二扫描模式中的至少一个，其中所述第一扫描模式扫描所述目标表面的第一区域且所述第二扫描模式扫描所述目标表面的第二区域，所述第二区域小于所述第一区域。

17.根据权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述至少一个扫描参数包括扫描范围、扫描速度以及曝光时间中的至少一个。

18.根据权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述产生所述目标表面的图像包括：

将像素数据从所述光侦测器提供到本地处理器；

处理所述像素数据以形成行扫描图像；以及

组合多个行扫描图像以产生所述目标表面的所述图像。

19.根据权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述校正所述目标表面的所述图像包括使所述目标表面的相邻行扫描图像交叠。

20.根据权利要求15所述的计算机可读媒体，其中所述校正所述目标表面的所述图像进一步包括以下的至少一个：

根据参考平面对所述目标表面的所述图像进行水平校正；

对所述目标表面的所述图像进行倾斜校正，以消除由所述光侦测器与所述目标表面之间的未对准造成的影响；以及

对所述目标表面的所述图像进行过滤校正，以移除所述目标表面图像的背景。

Images