动态参考平面补偿制造技术

在一个实施方案中，一种动态参考平面补偿的方法包括将来自第一辐射源的辐射照射到物体（２３０）的表面（２３２）上，根据从所述表面（２３２）上的第一位置反射的辐射，以及从第二位置反射的辐射生成未补偿测量信号；根据从所述表面（２３２）上的第三位置和第四位置反射的辐射生成补偿信号；并且使用所述未补偿测量信号和所述补偿信号生成补偿后测量信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面分析技术，更具体地说，涉及动态参考平面校平(leveling)。
技术介绍
很多技术应用都涉及测量表面的状况。例如，在盘驱动器领域，在生产期间的不同阶段确定盘表面的微观拓扑正在成为在估计生产满意质量的盘的可能性时的越来越重要的因素。鉴于在这样的盘上存储着高密度的数据，因而以1微米量级的横向分辨率来监视高度范围从小于1纳米到数十微米的表面形貌分布。在诸如硬盘驱动器一类的存储设备中，读写头非常靠近旋转盘。读写头使得对盘的磁方式访问(而不是物理访问)能够进行，以读出和/或写入若干比特(bit)的数据。然而，如果读/写头接触到了盘表面，则可能损坏以磁方式存储在盘上的数据。另外，如果头部与旋转盘发生物理接触，则可能对头部造成损坏。在当前的一些硬盘驱动器中，由于盘可能以每分钟几千转(RPM)的速度旋转，所以如果头部和旋转盘发生物理接触，则可能对它们二者都造成相当大的损坏。为了在硬盘驱动器的给定占用面积(footprint)中存储尽可能多的数据，头部被保持在离旋转盘越来越短的距离上。因此，准确地测量头部和旋转盘之间的距离是很有用的。
技术实现思路
在各种实施方案中，描述了在测量和/或测试环境中用于动态参考平面补偿的技术。测量和/或测试环境可以包括用于测量两个表面之间的距离的环境，例如测量旋转盘的表面和外部物体之间的距离。可替换地或可附加地，测量和/或测试环境可以包括用于测量旋转盘的表面状况的环境。在一个实施方案中，用于动态参考平面补偿的技术涵盖动态参考平面补偿的方法。在一个实施方案中，来自第一辐射源的辐射被照射(impinged)到一个物体的表面。根据从该表面上的第一位置反射的辐射，以及从第二位置反射的辐射生成未补偿测量信号，并且根据从该表面上的第三位置和第四位置反射的辐射生成补偿信号。使用所述未补偿测量信号和所述补偿信号来生成补偿后测量信号。在另一个实施方案中，一种用于动态参考平面补偿的系统包括将来自第一辐射源的辐射照射到一个物体的第一表面的辐射引导部件(assembly)；根据从该表面上的第一位置反射的辐射，以及从第二位置反射的辐射生成未补偿测量信号的测量信号生成部件；根据从该表面上的第三位置和第四位置反射的辐射生成补偿信号的补偿信号生成部件；以及根据所述未补偿测量信号和所述补偿信号生成补偿后测量信号的补偿后测量信号生成部件。在另一个实施方案中，一种测量盘表面和读写头之间的距离的方法包括相对于中心轴旋转物体；将来自第一辐射源的辐射引导至所述物体的第一表面上的第一位置处，并且引导至位于邻近所述第一位置的第二位置处的测试块上；将来自第二辐射源的辐射引导至所述物体的第一表面上的第三位置和第四位置处；根据从所述表面上的第一位置以及从所述测试块反射的辐射生成未补偿测量信号；根据从所述物体的所述表面上的第三位置和第四位置反射的辐射生成补偿信号；根据所述未补偿测量信号和所述补偿信号生成补偿后测量信号；以及根据所述补偿后测量信号确定盘的第一表面和读写头之间的距离。在以下详细的描述中部分阐述了本专利技术的实施方案的其他优点、目的和特征。应当理解，以上总体描述和以下详细描述都只是对本专利技术的实施方案的示例性说明，是为了理解本专利技术的实施方案的本质和特性所给出的概述或框架。附图说明参考附图进行了详细的描述。图1是根据一个实施方案的用于动态参考平面补偿的系统的示意图。图2是根据一个实施方案的双通道差分相位检测器的示意图。图3是根据一个实施方案的用于动态参考平面补偿的方法的流程图。具体实施例方式在以下描述中，阐述了大量具体的细节，以提供对本专利技术的实施方案的完整理解。本专利技术的实施方案可以在没有这些具体细节中的一部分或全部的情况下实现。此外，没有详细描述公知的处理操作，以免不必要地模糊了本专利技术。另外，在说明书中提及“一个实施方案”或“实施方案”是指结合该实施方案描述的具体特征、结构或特性被包括在至少一种实施方式中。短语“在一个实施方案中”在说明书不同地方的出现可能全是指同一个实施方案，也可能不全是指同一个实施方案。图1是根据一个实施方案的用于动态参考平面补偿的系统的示意图。参考图1，该系统包括双通道差分相位检测器100、测量信号相位计算器(calculator)140、补偿信号相位计算器160和合并器170。在一个实施方案中，双通道差分相位检测器100被调适为测量旋转盘130和模拟诸如读/写头一类的头部134的器件(device)之间的距离。在该实施方案中，旋转盘130可以用玻璃或者允许电磁辐射穿过盘130的另一种材料来制造，模拟头部的器件134可以用反射电磁辐射的材料来制造，例如AlTiC((铝钛碳(Aluminum TitaniumCarbide))。在操作中，双通道差分相位检测器100将多束辐射引导至盘130上。至少一个辐射束可以穿过盘130并被模拟头部的器件134反射。此外，至少一个束从盘130的下表面反射。这里将例如参考图2和3进一步讨论，因所述辐射束之间的光程差导致的相位差可被测量信号相位计算器140用来测量盘130的下表面和模拟头部的器件134之间的间隙。测量信号相位计算器140输出信号，该信号指示了盘130的下表面和模拟头部的器件134之间的间隙。在一个实施方案中，系统被调适为补偿参考平面的动态改变，这种动态改变例如可能是由于检测器100和盘130的相对位置发生改变而引起的。为了补偿参考平面的动态改变，双通道差分相位检测器100将一个或更多个额外的辐射束引导至盘130上。补偿信号相位计算器160确定并输出补偿信号。测量信号和补偿信号被引导到合并器170，所述合并器170合并所述信号以生成补偿后测量信号。在一个实施方案中，双通道差分相位检测器100使用光学干涉仪的原理。在美国专利No.5,392,116和6,687,008中公开了典型的光学干涉仪，它们的公开内容作为参考被包括在本文之中。图2是根据一个实施方案的双通道差分相位检测装置(detector)200的示意图。参考图2，检测装置200包括第一激光二极管210和准直透镜212、以及第二激光二极管214和准直透镜216、分束器220、沃拉斯顿(Wollaston)棱镜222、和聚焦透镜224、226。在替换的实施方案中，激光二极管可以用任何适当的光源来代替，例如非半导体激光器、Xe弧光灯、水银灯、发光二极管(LED)、白炽灯等。在替换的实施方案中，所述光源可以被分光，以生成适于测量和补偿通道的光束。可选地，检测装置200包括用于减小测量环境的负面影响的护罩228。在名为“受扰环境中的干涉测量”(Interferometry Measurement in Disturbed Environments)的共同转让的美国专利申请No.11/127,428(以此作为优先权的中国专利申请于2006年5月10日递交，申请号为200610078709.9)中描述了护罩228的一个实施方案，该专利申请的公开内容作为参考被包括在本文之中。检测装置200包括测量信号生成部件，所述测量信号生成部件包括衍射光栅240、聚焦透镜242和244、移相器246、偏振器248和检测器部件250。检测装置200还包括补偿信号生成部件，所述补偿信号生成部件包括衍射光栅260、聚焦透镜262本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态参考平面补偿的方法，包括：将来自第一辐射源（２１０）的辐射照射到物体（２３０）的表面（２３２）上；根据从所述表面（２３２）上的第一位置反射的辐射，以及从第二位置反射的辐射生成未补偿测量信号；根据从所述表面（２ ３２）上的第三位置和第四位置反射的辐射生成补偿信号；以及使用所述未补偿测量信号和所述补偿信号生成补偿后测量信号。

【技术特征摘要】
US 2005-5-17 11/130,8301.一种动态参考平面补偿的方法，包括将来自第一辐射源(210)的辐射照射到物体(230)的表面(232)上；根据从所述表面(232)上的第一位置反射的辐射，以及从第二位置反射的辐射生成未补偿测量信号；根据从所述表面(232)上的第三位置和第四位置反射的辐射生成补偿信号；以及使用所述未补偿测量信号和所述补偿信号生成补偿后测量信号。2.如权利要求1所述的方法，还包括将来自第二辐射源(214)的辐射照射到物体的所述表面(232)上。3.如权利要求1所述的方法，其中根据从所述表面上的第一位置反射的辐射，以及从第二位置反射的辐射生成未补偿测量信号的步骤包括确定从所述第一位置和所述第二位置反射的辐射之间的相位差。4.如权利要求1所述的方法，其中根据从所述表面上的第三位置和所述表面上的第四位置反射的辐射生成补偿信号的步骤包括确定从所述第三位置和所述第四位置反射的辐射之间的相位差。5.如权利要求1所述的方法，其中根据所述未补偿测量信号和所述补偿信号生成补偿后测量信号的步骤包括确定所述测量信号和所述补偿信号之间的差。6.一种用于动态参考平面补偿的系统，包括辐射引导部件，所述辐射引导部件将来自第一辐射源的辐射照射到物体的表面上；测量信号生成部件，所述测量信号生成部件根据从所述表面上的第一位置反射的辐射，以及从第二位置反射的辐射生成未补偿测量信号；补偿信号生成部件，所述补偿信号生成部件根据从所述表面上的第三位置和第四位置反射的辐射生成补偿信号；以及补偿后测量信号生成部件，所述补偿后测量信号生成部件根据所述未补偿测量信号和所述补偿信号生成补偿后测量信号。7.如权利要求6所述的系统，其中所述辐射引导部件包括第一激光二极管(210)，用来产生用于所述测量信号的第一激光束；第二激光二极管(214)，用来产生用于所述补偿信号的第二激光束。8.如权利要求7所述的系统，其中所述辐射引导部件包括单个光学部件，所述单个光学部件将所述第一激光束的一部分和所述第二激光束的一部分引导至所述表面上。9.如权利要求7所述的系统，其中所述测量束被引导至所述表面上，基本上平行于从旋转盘的中心向外延伸的径向线。10.如权利要求6所述的系统，其中所述测量信号生成部件和所述补偿信号生成部件包括衍射光栅(240)；移相部件(246)；以及信号生成部件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德赫斯，汤姆卡尔，罗曼萨裴，
申请(专利权)人：恪纳腾技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]