专利名称：平坦水平检查设备及使用所述设备来检查平坦水平的方法
技术领域：
本发明涉及一种容易地检查待检查对象的平坦水平并改进检查可靠性的平坦水平检查设备，以及一种用于使用所述设备来检查平坦水平的方法。
背景技术：
在例如发光二极管(lightemitting diodes，LED)、液晶显示器(liquid crystal displays, LCD)、等离子体显示面板(plasma display panels, PDP)等半导体装置的情况下，例如硅晶片(silicon wafer)或玻璃衬底(glass substrate)等衬底的平坦水平用作决定装置特性的重要参数。因此，在制造半导体装置之前，检查衬底的平坦水平。通常，可将使用探针(probe)的平坦度检查设备用作用于检查衬底的平坦水平的设备。在此平坦度检查设备中，探针在探针接触衬底的表面以检查衬底的平坦水平的状态下水平移动。在此情况下，因为探针的一端接触衬底的表面，所以存在衬底可能因探针而被刮伤或因污染而被损坏的局限性。为了解决所述局限性，可将光发射到衬底的表面上，以通过非接触方式来检查衬底的平坦水平。在使用光来检查衬底的平坦水平的情况下，衬底不会损坏。然而，难以检查具有优良透明度的衬底，例如蓝宝石晶片。因此，在此情况下，检查可靠性可能降低。之所以这样是因为大约95%的光会透过蓝宝石晶片。因此，强度的变化可能减少，并且难以确定强度是因蓝宝石晶片的表面还是因外部因素而定化。因此，可能难以精确地检查衬底的平坦水平，从而导致半导体装置的缺陷且降低良率。
发明内容
本发明提供一种容易地检查待检查对象的平坦水平并改进检查可靠性的平坦水平检查设备，以及一种用于使用所述设备来检查平坦水平的方法。本发明还提供一种将流体喷射到待检查的对象上以通过非接触方式来检查对象的平坦水平的平坦水平检查设备，以及一种使用所述设备来检查平坦水平的方法。根据示范性实施例，一种平坦水平检查设备包含夹盘(chuck)，其经配置以支撑并固定待检查的对象；测量单元，其包含喷嘴(nozzle)，所述喷嘴经配置以将流体喷射到待检查的对象的表面上，所述测量单元经配置以检测从喷嘴喷射的流体的喷射压力视喷嘴与待检查对象之间间隔的距离而定的变化，从而将检测到的喷射压力值转换为电压值；提升模块(lifting module)，其经配置以提升所述喷嘴；移动单元，其经配置以水平移动夹盘和喷嘴中的至少一者，所述移动单元经配置以水平且相对地移动夹盘和喷嘴；以及计算单元，其经配置以使用由测量单元测得且视喷嘴与待检查对象的表面的特定点之间间隔的距离的变化而定的电压值，来将在扫描待检查对象的表面时测得的实际测得的电压值计算为待检查对象的表面高度值，且将待检查对象的所计算的表面高度值彼此相对比较，从而确定平坦水平。测量单元可包含空气测微计(air micrometer)。移动单元可包含夹盘驱动模块(chuck drive module)，其经配置以旋转或水平移动夹盘；以及水平移动模块，其经配置以水平移动测量单元的喷嘴。可提供多个所述喷嘴。在夹盘和移动单元的相对移动中，可使用夹盘驱动模块来旋转夹盘，且使用水平移动模块在一个方向上水平移动喷嘴，可在夹盘被固定的状态下，使用水平移动模块在一个方向上水平移动喷嘴，在喷嘴被固定的状态下使用夹盘驱动模块水平移动夹盘，或在彼此不同的方向上水平移动夹盘和喷嘴。计算单元可包含计算部分，其经配置以使用参考值将实际测得的电压值计算为待检查对象的表面高度值；以及比较确定部分，其经配置以确定将待检查对象的所计算的表面高度值彼此相对比较，从而确定平坦水平。根据另一示范性实施例，一种用于检查平坦水平的方法包含准备待检查对象以将喷嘴安置在待检查对象的表面上方；在改变喷嘴的高度的同时将流体喷射到待检查对象的表面的特定点上，以检测视喷嘴与所述特定点之间间隔的距离而定的流体喷射压力，且将检测到的流体喷射压力转换为电压值，从而计算参考值；将流体喷射到待检查对象的表面上，以在水平移动喷嘴和待检查对象中的至少一者的同时扫描待检查对象的表面，检测视待检查对象的表面与喷嘴之间间隔的距离而定的流体喷射压力，且将检测到的流体喷射压力转换为电压值，从而计算实际测得的电压值；使用所计算的参考值将实际测得的电压值计算为待检查对象的表面高度值；以及将待检查对象的表面高度值彼此比较，以确定待检查对象的平坦水平。在改变喷嘴的高度的同时将流体喷射到待检查对象的表面的特定点上的过程中， 可将喷嘴安置在待检查对象的表面区域的特定点上方，且上升或下降以在改变喷嘴与待检查对象的表面的特定点之间间隔的距离的同时从喷嘴喷射流体。在水平移动喷嘴和待检查对象中的至少一者的同时将流体喷射到待检查对象的表面上以扫描待检查对象的表面的过程中，流体可以螺旋形或Z字形扫描待检查对象的表可旋转待检查对象，且可在一个方向上水平移动喷嘴，以允许流体以螺旋形扫描待检查对象的表面。可水平移动喷嘴以横越待检查对象的顶部表面的中心部分。可在待检查对象被固定的状态下，在X轴和Y轴方向上交替地且水平地移动喷嘴， 可在喷嘴被固定的状态下，在X轴和Y轴方向上交替地且水平移动待检查对象，或可在χ轴和Y轴方向上交替地且水平地移动待检查对象和喷嘴，以允许流体以Z字形扫描待检查对象的表面。在使用所计算的参考值将实际测得的电压值计算为待检查对象的表面高度值的过程中，可使用视喷嘴与特定点之间间隔的距离而定的电压值来计算电压倾斜度，且可使用所述电压倾斜度将实际测得的电压值计算为表面高度值，来计算表面高度值。在使用所计算的参考值将实际测得的电压值计算为待检查对象的表面高度值的过程中，可将实际测得的电压值与所计算的参考值进行比较，以将实际测得的电压值计算为对应的表面高度值。待检查对象可应用于半导体装置和显示器装置。
可从结合附图进行的以下描述更详细地理解示范性实施例，附图中图1是根据示范性实施例的平坦度检查设备的视图。图2是根据示范性实施例的测量单元的示意图。图3A是用于阐释使用空气以螺旋方式扫描衬底的表面的状态的视图。图;3B是用于阐释喷嘴在水平方向上移动的同时喷射空气的状态的视图。图4是用于阐释使用空气以Z字形扫描衬底的表面的状态的视图。图5是说明根据示范性实施例的平坦度检查设备的经修改实例的视图。图6是说明用于使用根据示范性实施例的平坦度检查设备来检查待检查对象的平坦水平的过程的流程图。图7是用于阐释用于使用根据示范性实施例的平坦度检查设备来计算视待检查对象的表面区域的特定点与喷嘴之间间隔的距离而定的电压变化的过程的视图。图8是视待检查对象的表面区域的特定点与喷嘴之间间隔的距离而定的电压值和电压变化倾斜度的曲线图。图9是用于阐释用于视待检查对象的表面区域与喷嘴之间间隔的距离的变化来计算每一电压值的视图。图10是视待检查对象的表面区域与喷嘴之间间隔的距离的变化而定的电压变化的曲线图。图11是说明整个衬底表面区域的平坦水平的图像的视图。图12是视被检查对象的表面区域与喷嘴之间间隔的距离的变化而定的电压变化的曲线图。
具体实施例方式在下文中，将参看附图详细描述特定实施例。然而，本发明可以不同形式体现，且不应被解释为限于本文所陈述的实施例。而是，提供这些实施例是为了使本发明将全面且完整，且将向所属领域的技术人员完全地传达本发明的范围。图1是根据示范性实施例的平坦度检查设备的视图。图2是根据示范性实施例的测量单元的示意图。图3A是用于阐释使用空气以螺旋方式扫描衬底的表面的状态的视图。 图3B是用于阐释喷嘴在水平方向上移动的同时喷射空气的状态的视图。图4是用于阐释使用空气以Z字形扫描衬底的表面的状态的视图。图5是说明根据示范性实施例的平坦度检查设备的经修改实例的视图。参看图1和图2，根据示范性实施例的平坦度检查设备包含台(stage) 100 ；夹盘 200，其安置在台100上，以支撑并固定待检查对象S(在下文中，称为被检查对象幻；提升模块500，其包含用于将流体(例如气体)喷射到被检查对象S上以提升测量单元300的
6喷嘴310的喷嘴，测量单元300检测视喷嘴310与被检查对象S之间间隔的距离的变化而定的流体的喷射压力的变化，以将检测到的振动值转换为电压值；以及移动单元800，其移动夹盘200和喷嘴310中的至少一者，以在相对水平方向上移动夹盘200和喷嘴310。另外，平坦度检查设备包含数据转换部分710，其通过信号连接到测量单元300，以使用视喷嘴310与被检查对象S的表面的特定点之间间隔的距离而定的电压值作为参考值，将在扫描被检查对象S的表面的同时测得的实际测得的电压值计算为被检查对象S的表面的高度值，其中所述所间隔的距离由测量单元300测量；比较确定部分720，其将在数据转换部分 710中转换的被检查对象S的表面的高度值彼此相对比较，以确定平坦水平；以及显示部分 380，其使用曲线图和三维图像来显示被检查对象S的表面的高度值。在本实施例中，将圆形晶片衬底用作被检查对象S,且夹盘200具有对应于衬底S 的形状的形状。然而，本发明不限于此。举例来说，可以各种形状制造夹盘200。并且，夹盘200可为通过静电方法支撑和固定衬底S的静电夹盘，或使用真空吸力(vacuum suction force)支撑和固定衬底S的真空夹盘。然而，本发明不限于此。举例来说，可将可支撑和固定衬底S的任何单元用作夹盘200。根据示范性实施例的测量单元300使用空气测微计，空气测微计在空气被喷射到衬底S的表面上时，检测视测量单元300的喷嘴310与衬底S的表面之间间隔的距离而定的空气喷射压力的变化，以将检测到的压力变化转换为电压值。尽管将空气用作本实施例中的流体，但本发明不限于此。举例来说，可将各种惰性气体(例如队)用作所述流体。如图1和图2中所示，空气测微计测量单元300包含流体供应源330，其用于提供流体(例如空气)；调节器340，其连接到流体供应源330，以提供某一量的空气；喷嘴310，其用于将从调节器340供应的空气喷射到衬底S上；喷嘴支撑部件320，其中其一端连接到提升模块 500，以支撑和固定喷嘴310 ；空气-电转换器(air-electric converter) 350，其安置在喷嘴310与调节器340之间，以检测从喷嘴310喷射的空气的压力的变化，从而将检测到的压力变化值转换为电压值；以及信号放大器360，其用于放大由转换器350转换的电压值，以将经放大的电压值传输到计算单元700中。另外，空气测微计测量单元300包含第一供应管390a，其将流体供应源330连接到调节器340 ；第二供应管390b，其将调节器340连接到转换器350 ；以及第三供应管390c，其将转换器350连接到喷嘴310。此处，本发明不限于上文所述的空气测微计测量单元300。举例来说，可将可检测喷射压力的变化以将检测到的压力变化值转换为电压值的各种空气测微计用作空气测微计测量单元300。在本实施例中，描述包含一个喷嘴310的测量单元300。然而，本发明不限于此。 举例来说，如图5中所示，测量单元300可包含多个喷嘴310。当测量单元300包含多个喷嘴310时，与包含一个喷嘴310的测量单元300相比，检查衬底S所需的时间可减少。提升模块500连接到喷嘴支撑部件320，以用于支撑喷嘴310来提升喷嘴支撑部件 320。提升模块500包含提升部件510，其包含提升导轨(lifting guide rail)520、提升块 (lifting block) 530，所述提升块530的一端耦合到提升导轨520，且另一端耦合到喷嘴支撑部件320，以沿提升导轨520滑动；提升动力部件(lifting power member) 540，其连接到提升部件510，以将提升动力提供到耦合到提升部件510的提升导轨520的提升块530中； 以及耦合部件阳0，其一端耦合到提升部件510，且另一端耦合到稍后将描述的水平移动模块600的水平移动部件610。此处，提升块530可为(例如)产生直线运动的线性电动机(linear motor)，以及滚珠丝杠(ball screw)与旋转滚珠丝杠的电动机的组合。然而，本发明不限于此。举例来说，可将可在提升导轨520上滑动的任何单元用作提升块530。如上文所述，耦合部件550耦合到水平移动模块600的水平移动部件610，以充当在X轴和Y轴方向上在水平移动部件610上滑动的水平移动块。因此，产生直线运动的线性电动机以及滚珠丝杠与用于旋转滚珠丝杠的电动机的组合可安置在耦合部件550的耦合到水平移动部件610的一侧上，与提升块530 —样。然而，本发明不限于此。举例来说，可将耦合部件 550修改为可在水平移动部件610上水平移动的各种结构和组成。并且，提升模块500不限于上文所述的结构和组成。举例来说，可以各种方式修改提升模块500以提升喷嘴310。移动单元800包含夹盘驱动模块400，其用于旋转和水平移动夹盘200 ；以及水平移动模块600，其用于水平移动喷嘴310。此处，夹盘驱动模块400安置在夹盘200下方，以旋转夹盘200或在X轴和Y轴方向上水平移动夹盘200。夹盘驱动模块400包含夹盘支撑部件410，其安置在夹盘200下方以支撑夹盘200 ；以及夹盘动力部件(chuck power member)420，其连接到夹盘支撑部件 410，以旋转或水平移动夹盘支撑部件410。此处，可使用夹盘驱动模块400以恒定速度旋转夹盘200。在本实施例中，可将直接驱动电动机(direct drive motor) (DD电动机)用作夹盘动力部件420。然而，本发明不限于此。举例来说，可将可旋转安置在夹盘支撑部件 410上的夹盘200的任何单元用作夹盘动力部件420。如上文所述，使用水平移动模块600 在一个方向上水平移动喷嘴310，同时旋转或水平移动夹盘200以将空气喷射到衬底S上。水平移动模块600耦合到提升模块500的耦合部件550，以在X轴和Y轴方向上水平移动提升模块500。此处，如上文所述，由于用于支撑喷嘴310的喷嘴支撑部件320耦合到提升模块500，因此提升模块500被水平移动，以水平移动喷嘴310。水平移动模块600包含水平移动部件610，其包含水平移动导轨620 ；以及水平移动动力部件650，其连接到水平移动部件610。此处，提升模块500的耦合部件550安装在水平移动导轨620上，以在X 轴和Y轴方向上沿水平移动导轨620滑动。因此，如图3A和图;3B中所示，耦合到提升模块 500的喷嘴310可因提升模块500的水平移动而水平移动。使用水平移动模块600在一个方向上水平移动喷嘴310，且同时，通过喷嘴310喷射空气以旋转夹盘200。此处，喷嘴310 可水平移动以从衬底S的上侧横越衬底S的中心部分。因此，空气可如图3A所示以螺旋方式扫描衬底S的表面。如上文所述，喷嘴310支撑和固定到的喷嘴支撑部件安置在提升模块500上，以通过水平移动模块600使喷嘴310与提升模块500 —起水平移动。然而，本发明不限于此。举例来说，水平移动模块600可不耦合到提升模块500，而是直接耦合到喷嘴支撑部件320以固定喷嘴310。因此，仅喷嘴310支撑和固定到的喷嘴支撑部件320可使用水平移动模块 600水平移动。并且，可使用水平移动模块600在一个方向上水平移动喷嘴。然而，本发明不限于此。举例来说，可使用水平移动模块600在X轴和Y轴方向上交替地移动喷嘴。举例来说， 可在X轴和Y轴方向上交替地移动喷嘴310，以允许空气如图4A中所示以Z字形扫描衬底 S的表面。如上文所述，当使用空气以Z字形扫描衬底S的表面时，衬底S可具有正方形形状。然而，本发明不限于此。举例来说，可以Z字形扫描具有圆形形状的衬底S。尽管喷嘴 310在X轴和Y轴方向上移动，但本发明不限于此。举例来说，位于衬底S上的夹盘200可在X轴和Y轴方向上移动，或喷嘴310和夹盘200全部可使用夹盘驱动模块400在X轴和 Y轴方向上移动。在下文中，将参看图1到图10描述用于使用根据实施例的平坦水平检查设备来测量衬底的平坦水平的过程。图6是说明用于使用根据示范性实施例的平坦度检查设备来检查待检查对象的平坦水平的过程的流程图。图7是用于阐释用于使用根据示范性实施例的平坦度检查设备来计算视待检查对象的表面区域的特定点与喷嘴之间间隔的距离而定的电压变化的过程的视图。图8是视待检查对象的表面区域的特定点与喷嘴之间间隔的距离而定的电压值和电压变化倾斜度的曲线图。图9是用于阐释用于计算视待检查对象的表面区域与喷嘴之间间隔的距离的变化而定的每一电压值的方法的视图。图10是视图9的被检查对象的表面区域与喷嘴之间间隔的距离的变化而定的电压变化的曲线图。参看图6，在操作SlOO中，将空气若干次喷射到衬底S的表面的特定点上，同时在彼此不同的高度调整喷嘴310，以检测视喷嘴310与特定点之间间隔的距离而定的空气喷射压力，并将检测到的空气喷射压力转换为电压值，从而计算参考值。举例来说，将喷嘴310 的端部接触衬底S的顶部表面的状态设定为零位置。接着，将空气喷射到衬底S上，同时将喷嘴310从零位置向上提升，以将空气喷射压力转换为电压值，从而计算参考值。此处，将从喷嘴310排出的空气连续地喷射到衬底S的表面上的特定点可为通过如先前过程使喷嘴 310的端部与衬底S接触而设定的零位置。这样做是因为空气的空气喷射压力因各种因素而改变，所述因素例如为喷嘴310的细处理误差(fine processing error)；喷嘴310的耦合状态；待测量衬底S的表面状态，即表面粗糙度；以及在衬底上图案化的图案的大小。在下文中，将详细描述用于计算参考值的方法。首先，将待检查对象(例如蓝宝石晶片衬底幻搁置在根据实施例的平坦水平检查设备的夹盘200上。接着，使用水平移动模块600和提升模块500将耦合到提升模块500的喷嘴310安置在待测量衬底S的表面上方。此处，可将喷嘴310安置成对应于衬底S的顶部表面的中心部分。在下文中，如图7中所示，在喷嘴310不在X轴和Y轴方向上移动的情况下，在提升喷嘴310的同时喷射空气， 以检测视衬底S与喷嘴310之间间隔的距离而定的空气喷射压力。接着，将检测到的空气喷射压力转换为电压值，以计算参考值。在此处，喷嘴310的端部接触衬底S的顶部表面， 且接着，将接触点设定为零位置。接着，在使喷嘴310向上移动的同时喷射空气，以检测视衬底S与喷嘴310之间间隔的距离而定的空气喷射压力，且接着将检测到的空气喷射压力转换为电压值，从而计算参考值。如上文所述，如图8中的曲线图说明视喷嘴310与衬底S 之间间隔的距离(hi到h6)而定的所计算电压值(VI到V6)。并且，将衬底S与喷嘴310之间间隔的测得距离以及电压值用作参考值。此处，可将空气测微计用作测量单元。在操作S200中，在水平移动喷嘴310和被检查对象S中的至少一者的同时喷射空气，以扫描衬底S的表面，且接着检测视衬底S的表面与喷嘴310之间间隔的距离而定的空气喷射压力，以将检测到的空气喷射压力转换为电压值，从而计算实际测得的电压值。为此，使用水平移动模块600使喷嘴310在衬底S的表面的边缘上方移动。接着，使用提升模块500使喷嘴310上升或下降，以调整喷嘴起初安置于其上的衬底S与喷嘴310之间间隔的距离。举例来说，使用提升模块500使喷嘴310上升或下降，以允许衬底S与喷嘴310之间的距离从约20 μ m维持到约30 μ m。在下文中，使用夹盘驱动模块400来旋转上面搁置着衬底S的夹盘200。接着，如图9中所示，在将空气喷射到衬底S上的同时在不使衬底上升或下降的情况下使喷嘴310在一个方向上水平移动。因此，从喷嘴310排出的空气扫描衬底S的表面。此处，水平移动喷嘴310，使得空气越过衬底S的顶部表面的中心部分。因此，如图3A中所示，空气以螺旋方式扫描衬底S的表面。当使用喷嘴310将空气喷射到衬底S的表面上时，喷嘴310与衬底S之间间隔的距离可根据衬底S的平坦水平而改变，但喷嘴310仅在喷嘴310不上升或下降的情况下水平移动。因此，当使用喷嘴310喷射空气以扫描衬底S的表面时，根据喷嘴310与衬底S之间间隔的距离来改变从喷嘴310喷射的空气的压力。空气测微计测量单元300检测空气喷射压力，以将检测到的空气喷射压力转换为电压值。通过喷射流体以扫描衬底S的表面而测得的电压值可称为实际测得的电压值。举例来说，如图7和图9中所示，当提供其中衬底S的表面的一部分相对高于其其它部分的阶梯状部分时，衬底S的整个表面与喷嘴310之间间隔的距离可不同。在下文中， 在图7中所说明的衬底S中，衬底S的具有相对低的高度的表面区域称为参考符号Si，且衬底S的具有相对高的高度的表面区域称为参考符号S2。在此情况下，衬底S的表面区域S2 与喷嘴310之间间隔的距离小于表面区域Sl与喷嘴310之间的距离。并且，衬底S的表面与喷嘴之间间隔的距离增加得越多，空气喷射压力增加得越多。因此，喷射到衬底S的表面区域S2上的空气的压力大于喷射到衬底S的表面区域Sl上的空气的压力。如上文所述， 将检测到的压力值转换为电压值。此处，压力值增加得越多，转换的电压值增加得越多。举例来说，图10将实际测得的电压值说明为曲线图。参看图10，在衬底S的表面区域Sl上测得的电压值Vl小于在衬底S的表面区域S2上测得的V2。尽管如图9所示描述了用于检查具有阶梯状部分的衬底S的表面的方法，但可如图11中所示检查具有倾斜表面的衬底S。在下文中，将参看图11和图12描述用于检查具有倾斜表面的衬底S的平坦水平的方法。此处，将省略或简要描述与上文所描述的实施例的描述重复的描述。图11是用于阐释用于计算视待检查对象的表面区域与喷嘴之间间隔的距离的变化而定的每一电压值的方法的视图；图12是视图10的被检查对象的表面区域与喷嘴之间间隔的距离的变化而定的电压变化的曲线图。如图11中所示，衬底S可具有倾斜表面。在下文中，为了方便，将衬底S分为多个区域，所述区域根据衬底S的倾斜度和相对高度而称为参考符号Sl到S5。当在相对于衬底S水平移动喷嘴310的同时喷射空气时，将喷射压力转换为电压值。将如上文所述转换的电压值说明为图12中的曲线图。参看图12，当将衬底S的表面区域Sl到S5上的电压值彼此比较时，电压值以Sl < S2 < S3 < S4 < S5的次序增加。并且，看起来电压值在一个方向上在倾斜表面S2和S4上增加。在下文中，在操作S300中，使用通过计算单元700的数据转换部分710计算的参考值来将实际测得的电压值计算为衬底S的表面的高度值。即，如图8中所示，使用在操作 SlOO中根据喷嘴310与衬底S的表面之间间隔的距离而计算的电压值的变化来计算电压变化倾斜度Δν。并且，在操作S300中，使用所计算的电压变化倾斜度AV将实际测得的电压值计算为衬底S的表面的高度值。举例来说，当电压变化倾斜度△ V近似为IOmV/微米，且衬底S的表面区域Sl和S2上的电压的差(VS2-VS1)近似为IV时，可通过计算将衬底S的表面区域Sl和S2上的表面高度的差计算为近似10 μ m的值。对于另一实例，可将实际测得的电压值与所计算的参考值进行比较，以累加对应于实际测得的电压值的表面高度值，从而计算表面高度值。并且，当检查与上述对象相同的对象(S卩，相同衬底S)的其它区域上的平坦水平时，可省略参考值计算过程，即操作S100。接着，在操作S500中，计算衬底S的其它区域上的实际测得的电压值。在下文中，将衬底S的其它表面区域上的实际测得的电压值计算为高度值。可重复执行上述过程若干次，以计算相对于衬底S的整个表面区域的表面高度值。接着，在操作S400中，当计算衬底S的表面高度值时，通过比较确定部分720将表面高度值彼此相对比较，以确定衬底S的平坦水平。在下文中，可将平坦水平显示为图像， 以允许工作人员通过肉眼来确定平坦水平。在实际衬底的情况下，衬底S包含大约数百微米的倾斜部分。因此，可通过上述方法来测量衬底S的倾斜程度和平坦水平。并且，可测量衬底S的表面的高度或高度差。如上文所述，可使用平坦水平检查设备来检查衬底S的平坦水平。然而，本发明不限于此。举例来说，可测量衬底S的厚度或特定位置处的高度变化。此处，本发明不限于此， 且因此，可在需要检查衬底S的表面状态的各种领域中应用平坦水平检查设备。如上文所述，在根据示范性实施例的平坦水平检查设备中，可将流体喷射到被检查对象的表面上，以检测视被检查对象与喷嘴之间间隔的距离而定的压力变化，从而检查被检查对象的平坦水平。因此，可在不接触被检查对象的情况下检查平坦水平，以防止被检查对象被刮伤或因污染而损坏。另外，由于可检查衬底的平坦水平而不管被检查对象的光学特性如何，因此可将平坦水平检查设备应用于各种待检查的对象。尽管已参考特定实施例描述了平坦水平检查设备以及使用所述设备来检查平坦水平的方法，但其不限于此。因此，所属领域的技术人员将容易理解，可在不脱离权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下，对本发明作出各种修改和改变。
权利要求
1.一种平坦水平检查设备，其包括 夹盘，其经配置以支撑并固定待检查对象；测量单元，其包括喷嘴，所述喷嘴经配置以将流体喷射到所述待检查对象的表面上，所述测量单元经配置以检测从所述喷嘴喷射的所述流体的喷射压力视所述喷嘴与所述待检查对象之间间隔的距离而定的变化，从而将所述检测到的喷射压力值转换为电压值； 提升模块，其经配置以提升所述喷嘴；移动单元，其经配置以水平移动所述夹盘和所述喷嘴中的至少一者，所述移动单元经配置以水平且相对地移动所述夹盘和所述喷嘴；以及计算单元，其经配置以使用由所述测量单元测得且视所述喷嘴与所述待检查对象的所述表面的特定点之间间隔的距离的变化而定的电压值，将在扫描所述待检查对象的所述表面的同时测得的实际测得的电压值计算为所述待检查对象的表面高度值，且将所述待检查对象的所述所计算的表面高度值彼此相对比较，从而确定平坦水平。
2.根据权利要求1所述的平坦水平检查设备，其特征在于所述测量单元包括空气测微计。
3.根据权利要求1所述的平坦水平检查设备，其特征在于所述移动单元包括 夹盘驱动模块，其经配置以旋转或水平移动所述夹盘；以及水平移动模块，其经配置以水平移动所述测量单元的所述喷嘴。
4.根据权利要求1所述的平坦水平检查设备，其特征在于提供多个所述喷嘴。
5.根据权利要求1所述的平坦水平检查设备，其特征在于，在所述夹盘和所述移动单元的所述相对移动中，使用所述夹盘驱动模块来旋转所述夹盘，且使用所述水平移动模块在一个方向上水平移动所述喷嘴，在所述夹盘被固定的状态下，使用所述水平移动模块在一个方向上水平移动所述喷嘴，在所述喷嘴被固定的状态下，使用所述夹盘驱动模块水平移动所述夹盘，或在彼此不同的方向上水平移动所述夹盘和所述喷嘴。
6.根据权利要求1所述的平坦水平检查设备，其特征在于所述计算单元包括计算部分，其经配置以使用所述参考值将所述实际测得的电压值计算为所述待检查对象的所述表面高度值；以及比较确定部分，其经配置以确定将所述待检查对象的所述所计算的表面高度值彼此相对比较，从而确定所述平坦水平。
7.一种用于检查平坦水平的方法，所述方法包括准备待检查对象以将喷嘴安置在所述待检查对象的表面上方； 在改变所述喷嘴的高度的同时将流体喷射到所述待检查对象的所述表面的特定点上， 以检测视所述喷嘴与所述特定点之间间隔的距离而定的流体喷射压力，并将所述检测到的流体喷射压力转换为电压值，从而计算参考值；将所述流体喷射到所述待检查对象的所述表面上，在水平移动所述喷嘴和所述待检查对象中的至少一者的同时扫描所述待检查对象的所述表面，检测视所述待检查对象的所述表面与所述喷嘴之间间隔的距离而定的流体喷射压力，且将所述检测到的流体喷射压力转换为电压值，从而计算实际测得的电压值；使用所述所计算的参考值将所述实际测得的电压值计算为所述待检查对象的表面高度值；以及将所述待检查对象的所述表面高度值彼此比较，以确定所述待检查对象的平坦水平。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在改变所述喷嘴的所述高度的同时将所述流体喷射到所述待检查对象的所述表面的所述特定点上的过程中，将所述喷嘴安置在所述待检查对象的表面区域的所述特定点上方，且上升或下降以在改变所述喷嘴与所述待检查对象的所述表面的所述特定点之间间隔的所述距离的同时从所述喷嘴喷射所述流体。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在水平移动所述喷嘴和所述待检查对象中的所述至少一者的同时将所述流体喷射到所述待检查对象的所述表面上以扫描所述待检查对象的所述表面的过程中，所述流体可以螺旋形或Z字形扫描所述待检查对象的所述表
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于旋转所述待检查对象，且在一个方向上水平移动所述喷嘴，以允许所述流体以所述螺旋形扫描所述待检查对象的所述表面。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于水平移动所述喷嘴以横越所述待检查对象的顶部表面的中心部分。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于在所述待检查对象被固定的状态下，在X 轴和Y轴方向上交替地且水平地移动所述喷嘴，在所述喷嘴被固定的状态下，在所述X轴和 Y轴方向上交替地且水平移动所述待检查对象，或在所述X轴和Y轴方向上交替地且水平地移动所述待检查对象和所述喷嘴，以允许所述流体以所述Z字形扫描所述待检查对象的所述表面。
13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在使用所述所计算的参考值将所述实际测得的电压值计算为所述待检查对象的所述表面高度值的过程中，使用视所述喷嘴与所述特定点之间间隔的所述距离而定的所述电压值来计算电压倾斜度，且使用所述电压倾斜度将所述实际测得的电压值计算为所述表面高度值，来计算所述表面高度值。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在使用所述所计算的参考值将所述实际测得的电压值计算为所述待检查对象的所述表面高度值的过程中，将所述实际测得的电压值与所述所计算的参考值进行比较，以将所述实际测得的电压值计算为对应的表面高度值。
15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于将所述待检查对象应用于半导体装置和显示器装置。
全文摘要
一种平坦水平检查设备及使用所述设备来检查平坦水平的方法。所提供的设备包含夹盘，其经配置以支撑并固定待检查对象；测量单元，其包含喷嘴；提升模块，其经配置以提升喷嘴；移动单元，其经配置以水平且相对地移动夹盘和喷嘴；以及计算单元，其经配置以使用由测量单元测得且视喷嘴与待检查对象的表面的特定点之间间隔的距离的变化而定的电压值，将在扫描待检查对象的表面的同时测得的实际测得的电压值计算为待检查对象的表面高度值，且将待检查对象的所计算的表面高度值彼此相对比较，从而确定平坦水平。因此，平坦水平检查设备可在不接触对象的情况下检查待检查对象的平坦水平，以防止对象被刮伤或因污染而损坏。
文档编号G01B13/22GK102564359SQ201110417370
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月14日 优先权日2010年12月15日
发明者姜元求, 李镇焕 申请人:Ap系统股份有限公司