[发明专利]测量玻璃板中缺陷的装置

说明书

发明领域

本发明涉及测量玻璃制品中缺陷的方法，具体涉及测量玻璃薄板的形貌结构。

技术背景

在商业竞技场中，平板显示器(例如液晶显示器)正迅速赶超传统阴极射线管(CRT)显示技术。LCD显示器件的制造依赖于带有原始表面的玻璃薄板，这些薄板之间夹有液晶材料。关于这些玻璃板的表面缺陷的容限非常严格，要求能够测量纳米规格的缺陷。使这个问题更为严重的是，玻璃板非常薄，通常小于约0.7毫米，而且可能相当大，有时候等于或大于几个平方米。由于薄板如此之大，所以相当易弯，使这种薄板保持平坦都可能是一种挑战，更不用说使这种薄板保持稳定了(在一段时间内保持给定的形状)。

已经努力开发能够迅速测量缺陷从而减少对稳定相关因素(薄板随时间的运动)的依赖的各种适当固定和测量技术。用于对基板进行纳米规格测量的测量装置通常涉及使用干涉仪。干涉仪(例如众所周知的Michelson干涉仪)利用光束之间的干涉从而形成指示光束之间光程长度差异的干涉图案。可以使用这种光程长度差异作为待测表面的形貌结构的指示。

用于表征镜面上的纳米规格表面缺陷的传统区域扫描技术的一个缺点是，需要使测量表面保持垂直于探针或测量束同时保持在干涉仪的角度容限之内。因此，可以将待测样品安装在可移动平台上，可以在进行测量之前调节该可移动平台。虽然这种方法可以应用于实验室环境中，或者在测量小尺寸样品时(例如半导体晶片)，但是在加工非常薄的大型玻璃板的生产环境中，移动薄板是禁止的：薄板运动本身可能使薄板表面发生变形。而且，使薄板对准可能要求重复移动薄板以勘测薄板表面的可能缺陷。使大型板移动可能要求复杂的大型设备，并且增加测量时间。使干涉仪运动时会伴随出现类似的需考虑因素。

需要这样一种适合生产环境的方法和/或装置，它能对玻璃薄板的表面形貌结构进行纳米规格测量，所述薄板可能不是平坦的，进行测量时不需要使薄板或者大型测量设备移动。

发明概述

在本发明的一个实施方式中，揭示了一种表征基板的方法，该方法包括：提供相干辐射束，提供镜面非平坦基板，将辐射束分成探针束和参考束，用第一反射元件截取探针束从而对包含表面缺陷的基板的局部表面进行辐照，其中该局部表面相对于探针束的纵轴名义倾斜，用第二反射元件截取和反射参考束，收集自局部表面反射的探针束和自第二反射元件反射的参考束，使自第二反射元件反射的参考束和自局部表面反射的探针束组合，形成由局部表面倾斜产生的第一组干涉条纹以及由表面缺陷产生的第二组干涉条纹，检测第一组和第二组干涉条纹，用第一反射元件操控探针束方向从而使由局部表面倾斜产生的干涉条纹数目最小化，使用检测到的、由表面缺陷产生的干涉条纹来表征缺陷。

在另一个实施方式中，描述了一种表征基板的方法，该方法包括：提供相干长度小于约300微米的辐射束，将辐射束分成探针束和参考束，用第一反射元件截取探针束，用该反射元件操控探针束从而辐照非平坦基板的局部镜面，使得探针束垂直于该局部表面并从该局部表面反射，用第一反射器对自该局部表面反射的探针束截取和反射，用第二反射元件截取并反射参考束，使得探针束和参考束的名义光程长度基本相等，收集自第一反射元件反射的探针束和自第二反射元件反射的参考束，将反射的参考束和自第一反射元件反射的探针束组合从而产生干涉图案，检测在二维像素阵列上的干涉图案，使用检测到的干涉图案确定该局部表面的形貌结构。

在又一个实施方式中，揭示了一种表征基板表面上的缺陷的方法，该方法包括：提供相干辐射束，提供非平坦的镜面基板，将辐射束分成探针束和参考束，用第一反射元件截取探针束从而辐照包含表面缺陷的基板局部表面，其中该局部表面相对于探针束的纵轴名义倾斜，用第二反射元件截取并反射参考束，收集自该局部表面反射的探针束以及自第二反射元件反射的参考束，使自第二反射元件反射的包括束以及自该局部表面反射的探针束组合，形成由局部表面倾斜产生的第一组干涉条纹和由表面缺陷产生的第二组干涉条纹，检测第一组和第二组干涉条纹，用第二反射元件操控参考束方向，从而使由局部表面倾斜产生的干涉条纹数目最小，使用检测到的、由表面缺陷产生的干涉条纹来表征缺陷。

应该理解，以上一般说明和以下详细说明都提出了本发明的实施方式，并且都意图提供用于理解所要求的本发明性质和特征的概述或框架。结合附图以提供对本发明的进一步理解，结合的附图构成本说明书的一部分。附图描绘了本发明的一个示例实施方式，与说明部分一起解释了本发明的原理和操作。

附图简要说明

图1是用于表征非平坦基板的光学系统的一个实施方式的示意图。