專利名稱：平坦水平檢查設備及使用所述設備來檢查平坦水平的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種容易地檢查待檢查對象的平坦水平并改進檢查可靠性的平坦水平檢查設備，以及一種用于使用所述設備來檢查平坦水平的方法。
背景技術：
在例如發(fā)光二極管(lightemitting diodes，LED)、液晶顯示器(liquid crystal displays, LCD)、等離子體顯示面板(plasma display panels, PDP)等半導體裝置的情況下，例如硅晶片(silicon wafer)或玻璃襯底(glass substrate)等襯底的平坦水平用作決定裝置特性的重要參數。因此，在制造半導體裝置之前，檢查襯底的平坦水平。通常，可將使用探針(probe)的平坦度檢查設備用作用于檢查襯底的平坦水平的設備。在此平坦度檢查設備中，探針在探針接觸襯底的表面以檢查襯底的平坦水平的狀態(tài)下水平移動。在此情況下，因為探針的一端接觸襯底的表面，所以存在襯底可能因探針而被刮傷或因污染而被損壞的局限性。為了解決所述局限性，可將光發(fā)射到襯底的表面上，以通過非接觸方式來檢查襯底的平坦水平。在使用光來檢查襯底的平坦水平的情況下，襯底不會損壞。然而，難以檢查具有優(yōu)良透明度的襯底，例如藍寶石晶片。因此，在此情況下，檢查可靠性可能降低。之所以這樣是因為大約95%的光會透過藍寶石晶片。因此，強度的變化可能減少，并且難以確定強度是因藍寶石晶片的表面還是因外部因素而定化。因此，可能難以精確地檢查襯底的平坦水平，從而導致半導體裝置的缺陷且降低良率。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種容易地檢查待檢查對象的平坦水平并改進檢查可靠性的平坦水平檢查設備，以及一種用于使用所述設備來檢查平坦水平的方法。本發(fā)明還提供一種將流體噴射到待檢查的對象上以通過非接觸方式來檢查對象的平坦水平的平坦水平檢查設備，以及一種使用所述設備來檢查平坦水平的方法。根據示范性實施例，一種平坦水平檢查設備包含夾盤(chuck)，其經配置以支撐并固定待檢查的對象；測量單元，其包含噴嘴(nozzle)，所述噴嘴經配置以將流體噴射到待檢查的對象的表面上，所述測量單元經配置以檢測從噴嘴噴射的流體的噴射壓力視噴嘴與待檢查對象之間間隔的距離而定的變化，從而將檢測到的噴射壓力值轉換為電壓值；提升模塊(lifting module)，其經配置以提升所述噴嘴；移動單元，其經配置以水平移動夾盤和噴嘴中的至少一者，所述移動單元經配置以水平且相對地移動夾盤和噴嘴；以及計算單元，其經配置以使用由測量單元測得且視噴嘴與待檢查對象的表面的特定點之間間隔的距離的變化而定的電壓值，來將在掃描待檢查對象的表面時測得的實際測得的電壓值計算為待檢查對象的表面高度值，且將待檢查對象的所計算的表面高度值彼此相對比較，從而確定平坦水平。測量單元可包含空氣測微計(air micrometer)。移動單元可包含夾盤驅動模塊(chuck drive module)，其經配置以旋轉或水平移動夾盤；以及水平移動模塊，其經配置以水平移動測量單元的噴嘴?？商峁┒鄠€所述噴嘴。在夾盤和移動單元的相對移動中，可使用夾盤驅動模塊來旋轉夾盤，且使用水平移動模塊在一個方向上水平移動噴嘴，可在夾盤被固定的狀態(tài)下，使用水平移動模塊在一個方向上水平移動噴嘴，在噴嘴被固定的狀態(tài)下使用夾盤驅動模塊水平移動夾盤，或在彼此不同的方向上水平移動夾盤和噴嘴。計算單元可包含計算部分，其經配置以使用參考值將實際測得的電壓值計算為待檢查對象的表面高度值；以及比較確定部分，其經配置以確定將待檢查對象的所計算的表面高度值彼此相對比較，從而確定平坦水平。根據另一示范性實施例，一種用于檢查平坦水平的方法包含準備待檢查對象以將噴嘴安置在待檢查對象的表面上方；在改變噴嘴的高度的同時將流體噴射到待檢查對象的表面的特定點上，以檢測視噴嘴與所述特定點之間間隔的距離而定的流體噴射壓力，且將檢測到的流體噴射壓力轉換為電壓值，從而計算參考值；將流體噴射到待檢查對象的表面上，以在水平移動噴嘴和待檢查對象中的至少一者的同時掃描待檢查對象的表面，檢測視待檢查對象的表面與噴嘴之間間隔的距離而定的流體噴射壓力，且將檢測到的流體噴射壓力轉換為電壓值，從而計算實際測得的電壓值；使用所計算的參考值將實際測得的電壓值計算為待檢查對象的表面高度值；以及將待檢查對象的表面高度值彼此比較，以確定待檢查對象的平坦水平。在改變噴嘴的高度的同時將流體噴射到待檢查對象的表面的特定點上的過程中， 可將噴嘴安置在待檢查對象的表面區(qū)域的特定點上方，且上升或下降以在改變噴嘴與待檢查對象的表面的特定點之間間隔的距離的同時從噴嘴噴射流體。在水平移動噴嘴和待檢查對象中的至少一者的同時將流體噴射到待檢查對象的表面上以掃描待檢查對象的表面的過程中，流體可以螺旋形或Z字形掃描待檢查對象的表可旋轉待檢查對象，且可在一個方向上水平移動噴嘴，以允許流體以螺旋形掃描待檢查對象的表面?？伤揭苿訃娮煲詸M越待檢查對象的頂部表面的中心部分?？稍诖龣z查對象被固定的狀態(tài)下，在X軸和Y軸方向上交替地且水平地移動噴嘴， 可在噴嘴被固定的狀態(tài)下，在X軸和Y軸方向上交替地且水平移動待檢查對象，或可在χ軸和Y軸方向上交替地且水平地移動待檢查對象和噴嘴，以允許流體以Z字形掃描待檢查對象的表面。在使用所計算的參考值將實際測得的電壓值計算為待檢查對象的表面高度值的過程中，可使用視噴嘴與特定點之間間隔的距離而定的電壓值來計算電壓傾斜度，且可使用所述電壓傾斜度將實際測得的電壓值計算為表面高度值，來計算表面高度值。在使用所計算的參考值將實際測得的電壓值計算為待檢查對象的表面高度值的過程中，可將實際測得的電壓值與所計算的參考值進行比較，以將實際測得的電壓值計算為對應的表面高度值。待檢查對象可應用于半導體裝置和顯示器裝置。


可從結合附圖進行的以下描述更詳細地理解示范性實施例，附圖中圖1是根據示范性實施例的平坦度檢查設備的視圖。圖2是根據示范性實施例的測量單元的示意圖。圖3A是用于闡釋使用空氣以螺旋方式掃描襯底的表面的狀態(tài)的視圖。圖;3B是用于闡釋噴嘴在水平方向上移動的同時噴射空氣的狀態(tài)的視圖。圖4是用于闡釋使用空氣以Z字形掃描襯底的表面的狀態(tài)的視圖。圖5是說明根據示范性實施例的平坦度檢查設備的經修改實例的視圖。圖6是說明用于使用根據示范性實施例的平坦度檢查設備來檢查待檢查對象的平坦水平的過程的流程圖。圖7是用于闡釋用于使用根據示范性實施例的平坦度檢查設備來計算視待檢查對象的表面區(qū)域的特定點與噴嘴之間間隔的距離而定的電壓變化的過程的視圖。圖8是視待檢查對象的表面區(qū)域的特定點與噴嘴之間間隔的距離而定的電壓值和電壓變化傾斜度的曲線圖。圖9是用于闡釋用于視待檢查對象的表面區(qū)域與噴嘴之間間隔的距離的變化來計算每一電壓值的視圖。圖10是視待檢查對象的表面區(qū)域與噴嘴之間間隔的距離的變化而定的電壓變化的曲線圖。圖11是說明整個襯底表面區(qū)域的平坦水平的圖像的視圖。圖12是視被檢查對象的表面區(qū)域與噴嘴之間間隔的距離的變化而定的電壓變化的曲線圖。
具體實施例方式在下文中，將參看附圖詳細描述特定實施例。然而，本發(fā)明可以不同形式體現(xiàn)，且不應被解釋為限于本文所陳述的實施例。而是，提供這些實施例是為了使本發(fā)明將全面且完整，且將向所屬領域的技術人員完全地傳達本發(fā)明的范圍。圖1是根據示范性實施例的平坦度檢查設備的視圖。圖2是根據示范性實施例的測量單元的示意圖。圖3A是用于闡釋使用空氣以螺旋方式掃描襯底的表面的狀態(tài)的視圖。 圖3B是用于闡釋噴嘴在水平方向上移動的同時噴射空氣的狀態(tài)的視圖。圖4是用于闡釋使用空氣以Z字形掃描襯底的表面的狀態(tài)的視圖。圖5是說明根據示范性實施例的平坦度檢查設備的經修改實例的視圖。參看圖1和圖2，根據示范性實施例的平坦度檢查設備包含臺(stage) 100 ；夾盤 200，其安置在臺100上，以支撐并固定待檢查對象S(在下文中，稱為被檢查對象幻；提升模塊500，其包含用于將流體(例如氣體)噴射到被檢查對象S上以提升測量單元300的
6噴嘴310的噴嘴，測量單元300檢測視噴嘴310與被檢查對象S之間間隔的距離的變化而定的流體的噴射壓力的變化，以將檢測到的振動值轉換為電壓值；以及移動單元800，其移動夾盤200和噴嘴310中的至少一者，以在相對水平方向上移動夾盤200和噴嘴310。另外，平坦度檢查設備包含數據轉換部分710，其通過信號連接到測量單元300，以使用視噴嘴310與被檢查對象S的表面的特定點之間間隔的距離而定的電壓值作為參考值，將在掃描被檢查對象S的表面的同時測得的實際測得的電壓值計算為被檢查對象S的表面的高度值，其中所述所間隔的距離由測量單元300測量；比較確定部分720，其將在數據轉換部分 710中轉換的被檢查對象S的表面的高度值彼此相對比較，以確定平坦水平；以及顯示部分 380，其使用曲線圖和三維圖像來顯示被檢查對象S的表面的高度值。在本實施例中，將圓形晶片襯底用作被檢查對象S,且夾盤200具有對應于襯底S 的形狀的形狀。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可以各種形狀制造夾盤200。并且，夾盤200可為通過靜電方法支撐和固定襯底S的靜電夾盤，或使用真空吸力(vacuum suction force)支撐和固定襯底S的真空夾盤。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可將可支撐和固定襯底S的任何單元用作夾盤200。根據示范性實施例的測量單元300使用空氣測微計，空氣測微計在空氣被噴射到襯底S的表面上時，檢測視測量單元300的噴嘴310與襯底S的表面之間間隔的距離而定的空氣噴射壓力的變化，以將檢測到的壓力變化轉換為電壓值。盡管將空氣用作本實施例中的流體，但本發(fā)明不限于此。舉例來說，可將各種惰性氣體(例如隊)用作所述流體。如圖1和圖2中所示，空氣測微計測量單元300包含流體供應源330，其用于提供流體(例如空氣)；調節(jié)器340，其連接到流體供應源330，以提供某一量的空氣；噴嘴310，其用于將從調節(jié)器340供應的空氣噴射到襯底S上；噴嘴支撐部件320，其中其一端連接到提升模塊 500，以支撐和固定噴嘴310 ；空氣-電轉換器(air-electric converter) 350，其安置在噴嘴310與調節(jié)器340之間，以檢測從噴嘴310噴射的空氣的壓力的變化，從而將檢測到的壓力變化值轉換為電壓值；以及信號放大器360，其用于放大由轉換器350轉換的電壓值，以將經放大的電壓值傳輸到計算單元700中。另外，空氣測微計測量單元300包含第一供應管390a，其將流體供應源330連接到調節(jié)器340 ；第二供應管390b，其將調節(jié)器340連接到轉換器350 ；以及第三供應管390c，其將轉換器350連接到噴嘴310。此處，本發(fā)明不限于上文所述的空氣測微計測量單元300。舉例來說，可將可檢測噴射壓力的變化以將檢測到的壓力變化值轉換為電壓值的各種空氣測微計用作空氣測微計測量單元300。在本實施例中，描述包含一個噴嘴310的測量單元300。然而，本發(fā)明不限于此。 舉例來說，如圖5中所示，測量單元300可包含多個噴嘴310。當測量單元300包含多個噴嘴310時，與包含一個噴嘴310的測量單元300相比，檢查襯底S所需的時間可減少。提升模塊500連接到噴嘴支撐部件320，以用于支撐噴嘴310來提升噴嘴支撐部件 320。提升模塊500包含提升部件510，其包含提升導軌(lifting guide rail)520、提升塊 (lifting block) 530，所述提升塊530的一端耦合到提升導軌520，且另一端耦合到噴嘴支撐部件320，以沿提升導軌520滑動；提升動力部件(lifting power member) 540，其連接到提升部件510，以將提升動力提供到耦合到提升部件510的提升導軌520的提升塊530中； 以及耦合部件陽0，其一端耦合到提升部件510，且另一端耦合到稍后將描述的水平移動模塊600的水平移動部件610。此處，提升塊530可為(例如)產生直線運動的線性電動機(linear motor)，以及滾珠絲杠(ball screw)與旋轉滾珠絲杠的電動機的組合。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可將可在提升導軌520上滑動的任何單元用作提升塊530。如上文所述，耦合部件550耦合到水平移動模塊600的水平移動部件610，以充當在X軸和Y軸方向上在水平移動部件610上滑動的水平移動塊。因此，產生直線運動的線性電動機以及滾珠絲杠與用于旋轉滾珠絲杠的電動機的組合可安置在耦合部件550的耦合到水平移動部件610的一側上，與提升塊530 —樣。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可將耦合部件 550修改為可在水平移動部件610上水平移動的各種結構和組成。并且，提升模塊500不限于上文所述的結構和組成。舉例來說，可以各種方式修改提升模塊500以提升噴嘴310。移動單元800包含夾盤驅動模塊400，其用于旋轉和水平移動夾盤200 ；以及水平移動模塊600，其用于水平移動噴嘴310。此處，夾盤驅動模塊400安置在夾盤200下方，以旋轉夾盤200或在X軸和Y軸方向上水平移動夾盤200。夾盤驅動模塊400包含夾盤支撐部件410，其安置在夾盤200下方以支撐夾盤200 ；以及夾盤動力部件(chuck power member)420，其連接到夾盤支撐部件 410，以旋轉或水平移動夾盤支撐部件410。此處，可使用夾盤驅動模塊400以恒定速度旋轉夾盤200。在本實施例中，可將直接驅動電動機(direct drive motor) (DD電動機)用作夾盤動力部件420。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可將可旋轉安置在夾盤支撐部件 410上的夾盤200的任何單元用作夾盤動力部件420。如上文所述，使用水平移動模塊600 在一個方向上水平移動噴嘴310，同時旋轉或水平移動夾盤200以將空氣噴射到襯底S上。水平移動模塊600耦合到提升模塊500的耦合部件550，以在X軸和Y軸方向上水平移動提升模塊500。此處，如上文所述，由于用于支撐噴嘴310的噴嘴支撐部件320耦合到提升模塊500，因此提升模塊500被水平移動，以水平移動噴嘴310。水平移動模塊600包含水平移動部件610，其包含水平移動導軌620 ；以及水平移動動力部件650，其連接到水平移動部件610。此處，提升模塊500的耦合部件550安裝在水平移動導軌620上，以在X 軸和Y軸方向上沿水平移動導軌620滑動。因此，如圖3A和圖;3B中所示，耦合到提升模塊 500的噴嘴310可因提升模塊500的水平移動而水平移動。使用水平移動模塊600在一個方向上水平移動噴嘴310，且同時，通過噴嘴310噴射空氣以旋轉夾盤200。此處，噴嘴310 可水平移動以從襯底S的上側橫越襯底S的中心部分。因此，空氣可如圖3A所示以螺旋方式掃描襯底S的表面。如上文所述，噴嘴310支撐和固定到的噴嘴支撐部件安置在提升模塊500上，以通過水平移動模塊600使噴嘴310與提升模塊500 —起水平移動。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，水平移動模塊600可不耦合到提升模塊500，而是直接耦合到噴嘴支撐部件320以固定噴嘴310。因此，僅噴嘴310支撐和固定到的噴嘴支撐部件320可使用水平移動模塊 600水平移動。并且，可使用水平移動模塊600在一個方向上水平移動噴嘴。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可使用水平移動模塊600在X軸和Y軸方向上交替地移動噴嘴。舉例來說， 可在X軸和Y軸方向上交替地移動噴嘴310，以允許空氣如圖4A中所示以Z字形掃描襯底 S的表面。如上文所述，當使用空氣以Z字形掃描襯底S的表面時，襯底S可具有正方形形狀。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可以Z字形掃描具有圓形形狀的襯底S。盡管噴嘴 310在X軸和Y軸方向上移動，但本發(fā)明不限于此。舉例來說，位于襯底S上的夾盤200可在X軸和Y軸方向上移動，或噴嘴310和夾盤200全部可使用夾盤驅動模塊400在X軸和 Y軸方向上移動。在下文中，將參看圖1到圖10描述用于使用根據實施例的平坦水平檢查設備來測量襯底的平坦水平的過程。圖6是說明用于使用根據示范性實施例的平坦度檢查設備來檢查待檢查對象的平坦水平的過程的流程圖。圖7是用于闡釋用于使用根據示范性實施例的平坦度檢查設備來計算視待檢查對象的表面區(qū)域的特定點與噴嘴之間間隔的距離而定的電壓變化的過程的視圖。圖8是視待檢查對象的表面區(qū)域的特定點與噴嘴之間間隔的距離而定的電壓值和電壓變化傾斜度的曲線圖。圖9是用于闡釋用于計算視待檢查對象的表面區(qū)域與噴嘴之間間隔的距離的變化而定的每一電壓值的方法的視圖。圖10是視圖9的被檢查對象的表面區(qū)域與噴嘴之間間隔的距離的變化而定的電壓變化的曲線圖。參看圖6，在操作SlOO中，將空氣若干次噴射到襯底S的表面的特定點上，同時在彼此不同的高度調整噴嘴310，以檢測視噴嘴310與特定點之間間隔的距離而定的空氣噴射壓力，并將檢測到的空氣噴射壓力轉換為電壓值，從而計算參考值。舉例來說，將噴嘴310 的端部接觸襯底S的頂部表面的狀態(tài)設定為零位置。接著，將空氣噴射到襯底S上，同時將噴嘴310從零位置向上提升，以將空氣噴射壓力轉換為電壓值，從而計算參考值。此處，將從噴嘴310排出的空氣連續(xù)地噴射到襯底S的表面上的特定點可為通過如先前過程使噴嘴 310的端部與襯底S接觸而設定的零位置。這樣做是因為空氣的空氣噴射壓力因各種因素而改變，所述因素例如為噴嘴310的細處理誤差(fine processing error)；噴嘴310的耦合狀態(tài)；待測量襯底S的表面狀態(tài)，即表面粗糙度；以及在襯底上圖案化的圖案的大小。在下文中，將詳細描述用于計算參考值的方法。首先，將待檢查對象(例如藍寶石晶片襯底幻擱置在根據實施例的平坦水平檢查設備的夾盤200上。接著，使用水平移動模塊600和提升模塊500將耦合到提升模塊500的噴嘴310安置在待測量襯底S的表面上方。此處，可將噴嘴310安置成對應于襯底S的頂部表面的中心部分。在下文中，如圖7中所示，在噴嘴310不在X軸和Y軸方向上移動的情況下，在提升噴嘴310的同時噴射空氣， 以檢測視襯底S與噴嘴310之間間隔的距離而定的空氣噴射壓力。接著，將檢測到的空氣噴射壓力轉換為電壓值，以計算參考值。在此處，噴嘴310的端部接觸襯底S的頂部表面， 且接著，將接觸點設定為零位置。接著，在使噴嘴310向上移動的同時噴射空氣，以檢測視襯底S與噴嘴310之間間隔的距離而定的空氣噴射壓力，且接著將檢測到的空氣噴射壓力轉換為電壓值，從而計算參考值。如上文所述，如圖8中的曲線圖說明視噴嘴310與襯底S 之間間隔的距離(hi到h6)而定的所計算電壓值(VI到V6)。并且，將襯底S與噴嘴310之間間隔的測得距離以及電壓值用作參考值。此處，可將空氣測微計用作測量單元。在操作S200中，在水平移動噴嘴310和被檢查對象S中的至少一者的同時噴射空氣，以掃描襯底S的表面，且接著檢測視襯底S的表面與噴嘴310之間間隔的距離而定的空氣噴射壓力，以將檢測到的空氣噴射壓力轉換為電壓值，從而計算實際測得的電壓值。為此，使用水平移動模塊600使噴嘴310在襯底S的表面的邊緣上方移動。接著，使用提升模塊500使噴嘴310上升或下降，以調整噴嘴起初安置于其上的襯底S與噴嘴310之間間隔的距離。舉例來說，使用提升模塊500使噴嘴310上升或下降，以允許襯底S與噴嘴310之間的距離從約20 μ m維持到約30 μ m。在下文中，使用夾盤驅動模塊400來旋轉上面擱置著襯底S的夾盤200。接著，如圖9中所示，在將空氣噴射到襯底S上的同時在不使襯底上升或下降的情況下使噴嘴310在一個方向上水平移動。因此，從噴嘴310排出的空氣掃描襯底S的表面。此處，水平移動噴嘴310，使得空氣越過襯底S的頂部表面的中心部分。因此，如圖3A中所示，空氣以螺旋方式掃描襯底S的表面。當使用噴嘴310將空氣噴射到襯底S的表面上時，噴嘴310與襯底S之間間隔的距離可根據襯底S的平坦水平而改變，但噴嘴310僅在噴嘴310不上升或下降的情況下水平移動。因此，當使用噴嘴310噴射空氣以掃描襯底S的表面時，根據噴嘴310與襯底S之間間隔的距離來改變從噴嘴310噴射的空氣的壓力。空氣測微計測量單元300檢測空氣噴射壓力，以將檢測到的空氣噴射壓力轉換為電壓值。通過噴射流體以掃描襯底S的表面而測得的電壓值可稱為實際測得的電壓值。舉例來說，如圖7和圖9中所示，當提供其中襯底S的表面的一部分相對高于其其它部分的階梯狀部分時，襯底S的整個表面與噴嘴310之間間隔的距離可不同。在下文中， 在圖7中所說明的襯底S中，襯底S的具有相對低的高度的表面區(qū)域稱為參考符號Si，且襯底S的具有相對高的高度的表面區(qū)域稱為參考符號S2。在此情況下，襯底S的表面區(qū)域S2 與噴嘴310之間間隔的距離小于表面區(qū)域Sl與噴嘴310之間的距離。并且，襯底S的表面與噴嘴之間間隔的距離增加得越多，空氣噴射壓力增加得越多。因此，噴射到襯底S的表面區(qū)域S2上的空氣的壓力大于噴射到襯底S的表面區(qū)域Sl上的空氣的壓力。如上文所述， 將檢測到的壓力值轉換為電壓值。此處，壓力值增加得越多，轉換的電壓值增加得越多。舉例來說，圖10將實際測得的電壓值說明為曲線圖。參看圖10，在襯底S的表面區(qū)域Sl上測得的電壓值Vl小于在襯底S的表面區(qū)域S2上測得的V2。盡管如圖9所示描述了用于檢查具有階梯狀部分的襯底S的表面的方法，但可如圖11中所示檢查具有傾斜表面的襯底S。在下文中，將參看圖11和圖12描述用于檢查具有傾斜表面的襯底S的平坦水平的方法。此處，將省略或簡要描述與上文所描述的實施例的描述重復的描述。圖11是用于闡釋用于計算視待檢查對象的表面區(qū)域與噴嘴之間間隔的距離的變化而定的每一電壓值的方法的視圖；圖12是視圖10的被檢查對象的表面區(qū)域與噴嘴之間間隔的距離的變化而定的電壓變化的曲線圖。如圖11中所示，襯底S可具有傾斜表面。在下文中，為了方便，將襯底S分為多個區(qū)域，所述區(qū)域根據襯底S的傾斜度和相對高度而稱為參考符號Sl到S5。當在相對于襯底S水平移動噴嘴310的同時噴射空氣時，將噴射壓力轉換為電壓值。將如上文所述轉換的電壓值說明為圖12中的曲線圖。參看圖12，當將襯底S的表面區(qū)域Sl到S5上的電壓值彼此比較時，電壓值以Sl < S2 < S3 < S4 < S5的次序增加。并且，看起來電壓值在一個方向上在傾斜表面S2和S4上增加。在下文中，在操作S300中，使用通過計算單元700的數據轉換部分710計算的參考值來將實際測得的電壓值計算為襯底S的表面的高度值。即，如圖8中所示，使用在操作 SlOO中根據噴嘴310與襯底S的表面之間間隔的距離而計算的電壓值的變化來計算電壓變化傾斜度Δν。并且，在操作S300中，使用所計算的電壓變化傾斜度AV將實際測得的電壓值計算為襯底S的表面的高度值。舉例來說，當電壓變化傾斜度△ V近似為IOmV/微米，且襯底S的表面區(qū)域Sl和S2上的電壓的差(VS2-VS1)近似為IV時，可通過計算將襯底S的表面區(qū)域Sl和S2上的表面高度的差計算為近似10 μ m的值。對于另一實例，可將實際測得的電壓值與所計算的參考值進行比較，以累加對應于實際測得的電壓值的表面高度值，從而計算表面高度值。并且，當檢查與上述對象相同的對象(S卩，相同襯底S)的其它區(qū)域上的平坦水平時，可省略參考值計算過程，即操作S100。接著，在操作S500中，計算襯底S的其它區(qū)域上的實際測得的電壓值。在下文中，將襯底S的其它表面區(qū)域上的實際測得的電壓值計算為高度值?？芍貜蛨?zhí)行上述過程若干次，以計算相對于襯底S的整個表面區(qū)域的表面高度值。接著，在操作S400中，當計算襯底S的表面高度值時，通過比較確定部分720將表面高度值彼此相對比較，以確定襯底S的平坦水平。在下文中，可將平坦水平顯示為圖像， 以允許工作人員通過肉眼來確定平坦水平。在實際襯底的情況下，襯底S包含大約數百微米的傾斜部分。因此，可通過上述方法來測量襯底S的傾斜程度和平坦水平。并且，可測量襯底S的表面的高度或高度差。如上文所述，可使用平坦水平檢查設備來檢查襯底S的平坦水平。然而，本發(fā)明不限于此。舉例來說，可測量襯底S的厚度或特定位置處的高度變化。此處，本發(fā)明不限于此， 且因此，可在需要檢查襯底S的表面狀態(tài)的各種領域中應用平坦水平檢查設備。如上文所述，在根據示范性實施例的平坦水平檢查設備中，可將流體噴射到被檢查對象的表面上，以檢測視被檢查對象與噴嘴之間間隔的距離而定的壓力變化，從而檢查被檢查對象的平坦水平。因此，可在不接觸被檢查對象的情況下檢查平坦水平，以防止被檢查對象被刮傷或因污染而損壞。另外，由于可檢查襯底的平坦水平而不管被檢查對象的光學特性如何，因此可將平坦水平檢查設備應用于各種待檢查的對象。盡管已參考特定實施例描述了平坦水平檢查設備以及使用所述設備來檢查平坦水平的方法，但其不限于此。因此，所屬領域的技術人員將容易理解，可在不脫離權利要求書所界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明作出各種修改和改變。
權利要求
1.一種平坦水平檢查設備，其包括 夾盤，其經配置以支撐并固定待檢查對象；測量單元，其包括噴嘴，所述噴嘴經配置以將流體噴射到所述待檢查對象的表面上，所述測量單元經配置以檢測從所述噴嘴噴射的所述流體的噴射壓力視所述噴嘴與所述待檢查對象之間間隔的距離而定的變化，從而將所述檢測到的噴射壓力值轉換為電壓值； 提升模塊，其經配置以提升所述噴嘴；移動單元，其經配置以水平移動所述夾盤和所述噴嘴中的至少一者，所述移動單元經配置以水平且相對地移動所述夾盤和所述噴嘴；以及計算單元，其經配置以使用由所述測量單元測得且視所述噴嘴與所述待檢查對象的所述表面的特定點之間間隔的距離的變化而定的電壓值，將在掃描所述待檢查對象的所述表面的同時測得的實際測得的電壓值計算為所述待檢查對象的表面高度值，且將所述待檢查對象的所述所計算的表面高度值彼此相對比較，從而確定平坦水平。
2.根據權利要求1所述的平坦水平檢查設備，其特征在于所述測量單元包括空氣測微計。
3.根據權利要求1所述的平坦水平檢查設備，其特征在于所述移動單元包括 夾盤驅動模塊，其經配置以旋轉或水平移動所述夾盤；以及水平移動模塊，其經配置以水平移動所述測量單元的所述噴嘴。
4.根據權利要求1所述的平坦水平檢查設備，其特征在于提供多個所述噴嘴。
5.根據權利要求1所述的平坦水平檢查設備，其特征在于，在所述夾盤和所述移動單元的所述相對移動中，使用所述夾盤驅動模塊來旋轉所述夾盤，且使用所述水平移動模塊在一個方向上水平移動所述噴嘴，在所述夾盤被固定的狀態(tài)下，使用所述水平移動模塊在一個方向上水平移動所述噴嘴，在所述噴嘴被固定的狀態(tài)下，使用所述夾盤驅動模塊水平移動所述夾盤，或在彼此不同的方向上水平移動所述夾盤和所述噴嘴。
6.根據權利要求1所述的平坦水平檢查設備，其特征在于所述計算單元包括計算部分，其經配置以使用所述參考值將所述實際測得的電壓值計算為所述待檢查對象的所述表面高度值；以及比較確定部分，其經配置以確定將所述待檢查對象的所述所計算的表面高度值彼此相對比較，從而確定所述平坦水平。
7.一種用于檢查平坦水平的方法，所述方法包括準備待檢查對象以將噴嘴安置在所述待檢查對象的表面上方； 在改變所述噴嘴的高度的同時將流體噴射到所述待檢查對象的所述表面的特定點上， 以檢測視所述噴嘴與所述特定點之間間隔的距離而定的流體噴射壓力，并將所述檢測到的流體噴射壓力轉換為電壓值，從而計算參考值；將所述流體噴射到所述待檢查對象的所述表面上，在水平移動所述噴嘴和所述待檢查對象中的至少一者的同時掃描所述待檢查對象的所述表面，檢測視所述待檢查對象的所述表面與所述噴嘴之間間隔的距離而定的流體噴射壓力，且將所述檢測到的流體噴射壓力轉換為電壓值，從而計算實際測得的電壓值；使用所述所計算的參考值將所述實際測得的電壓值計算為所述待檢查對象的表面高度值；以及將所述待檢查對象的所述表面高度值彼此比較，以確定所述待檢查對象的平坦水平。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于在改變所述噴嘴的所述高度的同時將所述流體噴射到所述待檢查對象的所述表面的所述特定點上的過程中，將所述噴嘴安置在所述待檢查對象的表面區(qū)域的所述特定點上方，且上升或下降以在改變所述噴嘴與所述待檢查對象的所述表面的所述特定點之間間隔的所述距離的同時從所述噴嘴噴射所述流體。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于在水平移動所述噴嘴和所述待檢查對象中的所述至少一者的同時將所述流體噴射到所述待檢查對象的所述表面上以掃描所述待檢查對象的所述表面的過程中，所述流體可以螺旋形或Z字形掃描所述待檢查對象的所述表
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于旋轉所述待檢查對象，且在一個方向上水平移動所述噴嘴，以允許所述流體以所述螺旋形掃描所述待檢查對象的所述表面。
11.根據權利要求8所述的方法，其特征在于水平移動所述噴嘴以橫越所述待檢查對象的頂部表面的中心部分。
12.根據權利要求9所述的方法，其特征在于在所述待檢查對象被固定的狀態(tài)下，在X 軸和Y軸方向上交替地且水平地移動所述噴嘴，在所述噴嘴被固定的狀態(tài)下，在所述X軸和 Y軸方向上交替地且水平移動所述待檢查對象，或在所述X軸和Y軸方向上交替地且水平地移動所述待檢查對象和所述噴嘴，以允許所述流體以所述Z字形掃描所述待檢查對象的所述表面。
13.根據權利要求7所述的方法，其特征在于在使用所述所計算的參考值將所述實際測得的電壓值計算為所述待檢查對象的所述表面高度值的過程中，使用視所述噴嘴與所述特定點之間間隔的所述距離而定的所述電壓值來計算電壓傾斜度，且使用所述電壓傾斜度將所述實際測得的電壓值計算為所述表面高度值，來計算所述表面高度值。
14.根據權利要求7所述的方法，其特征在于在使用所述所計算的參考值將所述實際測得的電壓值計算為所述待檢查對象的所述表面高度值的過程中，將所述實際測得的電壓值與所述所計算的參考值進行比較，以將所述實際測得的電壓值計算為對應的表面高度值。
15.根據權利要求7所述的方法，其特征在于將所述待檢查對象應用于半導體裝置和顯示器裝置。
全文摘要
一種平坦水平檢查設備及使用所述設備來檢查平坦水平的方法。所提供的設備包含夾盤，其經配置以支撐并固定待檢查對象；測量單元，其包含噴嘴；提升模塊，其經配置以提升噴嘴；移動單元，其經配置以水平且相對地移動夾盤和噴嘴；以及計算單元，其經配置以使用由測量單元測得且視噴嘴與待檢查對象的表面的特定點之間間隔的距離的變化而定的電壓值，將在掃描待檢查對象的表面的同時測得的實際測得的電壓值計算為待檢查對象的表面高度值，且將待檢查對象的所計算的表面高度值彼此相對比較，從而確定平坦水平。因此，平坦水平檢查設備可在不接觸對象的情況下檢查待檢查對象的平坦水平，以防止對象被刮傷或因污染而損壞。
文檔編號G01B13/22GK102564359SQ201110417370
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2010年12月15日
發(fā)明者姜元求, 李鎮(zhèn)煥 申請人:Ap系統(tǒng)股份有限公司