表面特征管理器的制造方法
【专利说明】表面特征管理器
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N0.61/829，131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，包括可使硬盘或硬盘驱动器的性能变差的表面和次表面缺陷。当检测到表面缺陷时，物品可被视为无用的和报废的，无论该缺陷多么表面。在一些其他的情况下，可通过将物品从生线移动到独立的专门的去除设备来补救被识别有缺陷的物品以从该物品去除缺陷。然而，利用独立的专门的去除设备可能是时间密集的。即，可能花费达到半天来从单个物品去除缺陷，并导致进一步净产量延迟。
【发明内容】
[0003]本文提供了一种设备，包括:映射装置，基于光子检测器信号来产生物品的表面特征的位置的映射，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；以及表面特征管理器。表面管理器被配置为:至少部分地基于表面特征位置的映射定位该物品的表面特征的预定表面特征，将具有第一功率的光子照射到预定表面特征的位置上以分析该预定表面特征，以及将具有第二功率的光子照射到该预定表面特征的位置上以去除该预定表面特征。
[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示出了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像。
[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的像素-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6A示出根据各实施例的一个方面的将光子定位并照射到物品的预选表面特征上的表面特征管理器。
[0012]图6B示出根据各实施例的一个方面的表面特征管理器。
[0013]图6C示出根据各实施例的一个方面的从物品去除预选表面特征的表面特征管理器。
【具体实施方式】
[0014]在更加详细地描述和/或说明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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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，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。
[0018]常规地，当物品被识别有诸如缺陷之类的某些特征时，可丢弃该物品，无论该缺陷多么表面。在一些情况下，可通过从该物品的表面去除缺陷来补救该物品而不丢弃该物品。然而，用于从物品去除缺陷的常规机制是消耗时间的且可导致生产延迟。例如，为了从物品去除缺陷，从生产线去除该物品并将其放置在专门的去除设备上。为了将物品从生产线转移到专门的去除设备，该物品被谨慎地密封和处理以防止该物品的进一步污染。然后该专门的去除设备针对物品整体上的缺陷分析了该物品以去除缺陷。即，当专门的去除设备扫描物品并定位缺陷时，该专门的去除设备去除该缺陷，而不是直接地且单独地定位和去除缺陷。如此，可理解到利用独立的专门的去除设备来去除缺陷可能是耗时且繁重的，在一些情况下，这可能胜过补救该设备的益处。因此，很多具有缺陷的物品被丢弃，而不是被补救，由此影响了净物品产量。
[0019]如此，在本文描述的一些实施例中，成像设备被配置为提供就地解决方案以在物品移动经过生产线时定位、分析表面特征并从物品中去除表面特征。例如，本文中描述的成像设备被配置为成像并产生物品的表面特征位置的映射。一旦位置被确定，表面特征可被选择以用于进一步分析和/或去除。在本文中描述的一些情况下，该成像设备包括表面特征管理器，其被配置为基于特征在映射中的位置坐标来定位所选的特征，且然后将光子照射到所选的表面特征以用于进一步特征分析和特征分类。以此方式，制造趋势导致某些类型的表面特征可被识别和修正，由此增加产品质量。此外，在本文中描述的一些情况下，表面特征管理器可照射具有充足功率的光子以从物品的表面去除所选特征。如此，本文中描述的成像设备提供了利用单个设备来有效地和快速地成像、定位、分析以及去除特征以补救要不然将丢弃的物品的机制。
[0020]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包括但不限于光子发射器110、光学设置120、相机130、表面特征管理器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。
[0021]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光子发射器110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(诸如表面特征180)的位置散射时，光学设置120检测所散射的光子。通过相机130对物品170进行成像，映射物品170的表面特征的位置，以及该表面特征的位置可被表现在图像160上。然后表面特征(诸如表面特征180)可被选择以用于更深入的特征分析和/或去除，这在图6A-6C中更加详细地描述。
[0022]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。
[0023]要进一步理解的是，单个表面特征180在物品170的表面上的图示是说明性的，且不意在限制本文中描述的发明概念的范围。在一些实施例中，物品可能没有表面特征，而在另一些实施例中，物品可具有超过一个的表面特征。进一步理解到，表面特征180的尺寸是说明性的且不意在限制本文中描述的发明概念的范围。理解到，表面特征在物品170的表面上的尺寸可以具有任意尺寸，诸如纳米尺寸、微米尺寸等。
[0024]现在参见光子发射器110，在一些实施例中光子发射器110被配置为将光子发射到物品170的整个表面上或一部分表面上。在一些情况下，光子发射器110可将光发射到物品170的表面上以成像和映射表面特征的位置。例如，光子发射器110可发射白光、蓝光、UV光、相干光、非相干光、偏振光、非偏振光或其某种组合。当光子发射器110将光子和/或光发射到物品170的表面上时，该光子或光可从物品170的表面发射和/或散射并且可由光学设置120和相机130捕获。
[0025]在一些实施例中，光子发射器110可将光子发射到整个表面上(如图1所示)或物品的表面的某个预定部分上(例如，如果需要的话，用于分段检测的物品的分级(gradat1nal)旋转)。在一些实施例中，可期望增加从光子发射器110发射的光子的数量(例如光子通量密度)以提供用于检测、映射和/或表征物品的表面特征所散射的光子的增加。这种光子通量密度的增加可以是关于单位时间或关于单位面积增加光子功率。
[0026]进一步理解到，图1中示出的光子发射器110的角度和位置是说明性的且不意在限制实施例的范围。理解到，光子发射器110可被置于物品170周围的任意位置处。进一步理解到，光子发射器110的角度可被调节以将光子发射到物品的表面上以进一步检测和检查已知