CN103226108A - 表面检查方法和表面检查装置 - Google Patents

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Abstract

一种表面检查方法，对具有镜面状的表面（H）的被检查物的表面（H）进行检查，该表面检查方法包括：对被检查物的表面（H）从倾斜方向照射光（L）的步骤；测定在被检查物的表面（H）正反射的光之中的、由于异物（K）的附着而衍射的衍射光（D）的强度的步骤；测定由于异物（K）的附着而漫反射的散射光（S）的强度的步骤；和基于正反射的衍射光（D）的强度和漫反射的散射光（S）的强度的测定结果，判别被检查物的表面（H）的异物（K）的附着状态的步骤。

Description

表面检查方法和表面检查装置
技术领域
本发明涉及表面检查方法和表面检查装置。
本申请对于在2012年1月27日提出的日本国专利申请第2012-015712号要求优先权，将其内容援引于本申请中。
背景技术
例如，在半导体晶片、硬盘驱动器（HDD）用介质、介质用基板等的制造时附着于表面的异物等成为制造不良的原因。因此，检查它们的表面判别是否为良好品，并在发生了不良的情况下查明其原因变得必不可少。
由于在高速下进行这样的检查，因此一般进行下述工作：例如对被检查物的表面照射激光等的光，接受其散射光和衍射光，对受光信号的强弱进行运算处理（参照专利文献1～3）。
具体地讲，在下述专利文献1中公开了一种表面检查装置，其一边用激光扫描旋转的晶片的表面，一边呈同心圆状地扫描晶片的表面，检测在该晶片的表面附着了的异物等所引起的激光的散射光（参照图1）。
另一方面，在下述专利文献2中公开了一种方法，其中，对被检查物的表面照射光束，并利用多个受光部相对于被检查物的表面以不同的受光角度从斜向接受来自被照射了该光束的被检查物上的照射区域的返回光。在该方法中，基于在各受光部的受光量的比例，判别被检查物上的异物的附着状态（参照图1）。另外，该专利文献2中记载了将此时的受光角度设定为约30°～2°。
另一方面，专利文献3中公开了：由对被检查物的表面倾斜地照射激光时的反射光的强度检测被检查物的表面缺陷的有无，以及由反射光所产生的干涉条纹检测被检查物的表面的凹凸。
但是，虽然根据上述现有的表面检查方法，可以在高速下检测被检查物的表面的异物的存在的有无，但不能够判别该异物在被检查物的表面怎样地附着。
例如，当仅仅是异物轻轻地附着在晶片的表面时，可以通过对晶片进行再洗涤来除去异物。另一方面，当异物在晶片的表面以中等程度的强度附着时，可以通过对晶片的表面进行摩擦（擦拭；wiping）来除去异物。另一方面，当异物在晶片的表面牢固地附着时，可以通过对晶片的表面进行再研磨来除去异物。
但是，上述现有的表面检查方法，不能够对于在被检查物的表面附着的异物以怎样的程度的强度附着进行判别，因此难以适当地进行检查后的后续工序。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平06-082376号公报
专利文献2：日本特开平10-221270号公报
专利文献3：日本特开平10-132535号公报
发明内容
本发明是鉴于这样的现有状况而提出的，其目的在于提供能够适当且快速地判别被检查物的表面的异物的附着状态的表面检查方法和表面检查装置。
本发明提供以下的方案。
（1）一种表面检查方法，是对具有镜面状的表面的被检查物的表面进行检查的表面检查方法，其特征在于，包括：
对上述被检查物的表面从倾斜方向照射光的步骤；
测定在上述被检查物的表面正反射（镜面反射；单向反射；regularreflection）的光之中的、由于异物的附着而衍射的衍射光的强度的步骤；
测定由于上述异物的附着而漫反射的散射光的强度的步骤；和
基于上述正反射的衍射光的强度和上述漫反射的散射光的强度的测定结果，判别上述被检查物的表面的异物的附着状态的步骤。
（2）根据前项（1）所述的表面检查方法，其特征在于，判别异物对于上述被检查物的表面的附着强度。
（3）根据前项（1）或（2）所述的表面检查方法，其特征在于，使向上述被检查物的表面照射的光的入射角度，相对于上述被检查物的表面为30°以上且小于90°。
（4）根据前项（1）～（3）的任一项所述的表面检查方法，其特征在于，使受光部接受上述衍射光时的向上述受光部入射的衍射光的角度，与向上述被检查物的表面照射的光的入射角度相等。
（5）根据前项（1）～（4）的任一项所述的表面检查方法，其特征在于，使受光部接受上述散射光时的向上述受光部入射的散射光的角度，相对于上述被检查物的表面为30°以下。
（6）根据前项（1）～（5）的任一项所述的表面检查方法，其特征在于，使受光部接受上述散射光时的向上述受光部入射的散射光的角度，相对于上述被检查物的表面为2°～30°。
（7）根据前项（1）～（6）的任一项所述的表面检查方法，其特征在于，作为向上述被检查物的表面照射的光，使用激光。
（8）根据前项（1）～（7）的任一项所述的表面检查方法，其特征在于，在使成为上述被检查物的圆板绕中心轴旋转的状态下，一边在径向上扫描向该圆板的表面照射的光，一边对上述圆板的表面进行检查。
（9）一种表面检查装置，是对具有镜面状的表面的被检查物的表面进行检查的表面检查装置，其特征在于，具备：
光照射单元，该光照射单元对上述被检查物的表面从倾斜方向照射光；
第1光测定单元，该第1光测定单元具有接受在上述被检查物的表面正反射的光之中的、由于异物的附着而衍射的衍射光的受光部，并测定该受光部接受的衍射光的强度；
第2光测定单元，该第2光测定单元具有接受由于上述异物的附着而漫反射的散射光的受光部，并测定该受光部接受的散射光的强度；和
判别单元，该判别单元基于上述第1光测定单元测定出的衍射光的强度和上述第2光测定单元测定出的散射光的强度的测定结果，判别上述被检查物的表面的异物的附着状态。
（10）根据前项（9）所述的表面检查装置，其特征在于，上述判别单元判别异物对于上述被检查物的表面的附着强度。
（11）根据前项（9）或（10）所述的表面检查装置，其特征在于，从上述光照射单元向上述被检查物的表面照射的光的入射角度，相对于上述被检查物的表面为30°以上且小于90°。
（12）根据前项（9）～（11）的任一项所述的表面检查装置，其特征在于，上述第1光测定单元的受光部接受上述衍射光时的向上述受光部入射的衍射光的角度，与向上述被检查物的表面照射的光的入射角度相等。
（13）根据前项（9）～（12）的任一项所述的表面检查装置，其特征在于，上述第2光测定单元的受光部接受上述散射光时的向上述受光部入射的散射光的角度，相对于上述被检查物的表面为30°以下。
（14）根据前项（9）～（13）的任一项所述的表面检查装置，其特征在于，上述第2光测定单元的受光部接受上述散射光时的向上述受光部入射的散射光的角度，相对于上述被检查物的表面为2°～30°。
（15）根据前项（9）～（14）的任一项所述的表面检查装置，其特征在于，上述光照射单元向上述被检查物的表面照射激光。
（16）根据前项（9）～（15）的任一项所述的表面检查装置，其特征在于，具备：
使成为上述被检查物的圆板绕中心轴旋转的旋转单元；和
在径向上扫描向上述圆板的表面照射的光的扫描单元。
（17）一种磁记录介质用基板的制造方法，其特征在于，包括：采用前项（1）～（8）的任一项所述的表面检查方法，对磁记录介质用基板的表面进行检查的工序。
（18）一种磁记录介质的制造方法，其特征在于，包括：采用前项（1）～（8）的任一项所述的表面检查方法，对磁记录介质的表面进行检查的工序。
如以上那样，根据本发明，可以提供能够适当且快速地判别被检查物的表面的异物的附着状态的表面检查方法和表面检查装置。因此，根据本发明，能够适当地进行附着有异物的被检查物的再加工等的后处理，由此可以提高被检查物的制品成品率（生产率）。
附图说明
图1是例示在被检查物的表面附着的异物的形状及其附着状态、以及在各个状态下的衍射光的强度、散射光的强度和异物的附着强度的模式图。
图2是表示在本发明中使用的表面检查装置的构成的模式图。
图3是获得了与图1的（a）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。
图4是获得了与图1的（b）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。
图5是获得了与图1的（c）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。
图6是获得了与图1的（g）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。
图7是获得了与图1的（h）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。
图8是表示具备旋转单元和扫描单元的表面检查装置的构成的模式图。
具体实施方式
以下，对于应用了本发明的表面检查方法和表面检查装置的优选例，参照附图详细地说明。再者，本发明并不仅限于这些例子。在不脱离发明的范围，可以进行数量、位置、大小和数值等的变更和追加。
本发明涉及对例如半导体晶片、硬盘驱动器（HDD）用介质、介质用基板等的具有镜面状表面的被检查物的表面进行检查的表面检查方法和表面检查装置。
应用了本发明的表面检查方法，是对具有镜面状的表面的被检查物的表面进行检查的方法，其特征在于，包括：对被检查物的表面从倾斜方向照射光的步骤；测定由于在被检查物的表面附着的异物而正反射的光之中的、由于异物的附着而衍射的衍射光的强度的步骤；测定由于异物的附着而漫反射的散射光的强度的步骤；和基于正反射的衍射光的强度和漫反射的散射光的强度的测定结果，判别被检查物的表面的异物的附着状态的步骤。
在本说明书中，所谓「附着强度」，意指：根据在表面附着的异物的、从被检查物的表面向其内部陷入的程度（异物整体之中，陷入了的量的比例（比率））和在表面附着的异物的扁平程度等的异物的形状判断出的异物与表面的附着的强度。另外，所谓「附着状态」，意指：在表面附着的异物的扁平程度、和异物的下表面和/或上表面侧的表面积的大小等的附着着的异物的形状形态。
在此，作为成为本发明的检查对象的被检查物，可以列举例如半导体晶片（半导体基板）、HDD用介质（磁记录介质）、介质用基板（磁记录介质用基板）等的圆板。
这些圆板是具有平面且镜面状的表面的圆板。即，在本发明中，由于测定在被检查物的表面正反射的光之中的、由于异物的附着而衍射的衍射光的强度、和由于该异物的附着而漫反射的散射光的强度，因此需要不受到被检查物的表面自身的影响。因此，作为成为本发明的检查对象的被检查物，优选为具有在其表面不发生漫反射和衍射的平面且镜面状的表面的被检查物。
再者，在这样具有平面且镜面状的表面的被检查物的表面，测定由于异物的附着而衍射的衍射光的强度时，可以除了采用测定衍射光本身的强度的方法以外，还采用从正反射的光的衰减量计算衍射光的强度的方法。即，如果在被检查物的表面存在异物，则由于该异物，在被检查物的表面的反射被遮蔽，在被检查物的表面正反射的光的强度衰减，因此可以从该正反射的光的衰减量计算衍射光的强度。
在此，在图1的（a）～（d）、（f）～（h）中，例示在被检查物的表面H附着的异物K的形状及其附着的状态。另外，在图1的（e）中，例示在被检查物的表面H没有附着异物K的状态。
图1所示的衍射光的强度、散射光的强度和异物的附着强度，是表示基于实验结果的典型的相对强度的关系（或者其倾向）的模式图。
再者，图1的（a）～（d）、（f）～（h）例示在被检查物的表面H附着的异物K的理想形状，实际的异物K不一定具有这样的理想形状。另外，在被检查物的表面H附着的异物K，存在在该被检查物的表面H陷入或没有陷入的情况。
例如，有时在实施了镀NiP的硬盘用铝合金基板（被检查物）的研磨面（表面）上，存在如下所述的异物。例如，存在：研磨屑再附着于研磨面并固着的情况；研磨磨粒穿刺到研磨面而固着的情况；在镀NiP膜中混入异物，该部位的镀膜的表面发生膨胀，该膨胀残留在研磨面的情况。存在：混入到镀NiP膜中的异物的一部分在研磨面上作为凸部露出的情况；镀NiP膜组织发生异常晶粒生长，该晶粒在研磨面上作为凸部露出的情况。
图1的（a）表示球形的异物K轻轻地附着在被检查物的表面H的状态。该图1的（a）所示的状态发生于：例如对被检查物的表面H实施镜面研磨时，研磨材料和研磨屑等由于洗涤不良而在该表面H残存的情况、和大气中的尘埃附着在被检查物的表面H的情况等。
另一方面，图1的（b）、（c）、（d）按顺序表示相比于图1（a）所示的状态，在被检查物的表面H附着的异物K逐渐陷入，并且其附着强度提高了的状态。这些图1的（b）、（c）、（d）所示的状态发生于：例如被检查物中混入硬度高的杂质粒子，在对被检查物的表面H进行研磨加工时该杂质粒子没有磨掉的情况；在对被检查物的表面H实施镀覆加工时，异物混入镀液，该异物进入到镀膜的情况；在被检查物的表面H发生新的结晶生长的情况等。
另一方面，图1的（e）是在被检查物的表面H没有附着异物K的状态。当以该状态为基础将被检查物的检查结果作为合格品的情况下，上述图1的（a）～（d）所示的状态全部成为不良品。
但是，图1的（a）所示的状态，有时如果将被检查物进行再洗涤而除去异物K则可以作为合格品。另一方面，图1的（b）和（c）所示的状态，有时如果对被检查物的表面H实施摩擦加工，对异物K施加剪切力而除去则可以作为合格品。另一方面，图1的（d）所示的状态，如果对被检查物的表面H实施再研磨加工，磨掉异物K则可以作为合格品。
因此，如果能够判别被检查物的表面H的异物K的附着状态，则可以适当地进行附着有异物K的检查物的表面H的后处理，由此可以提高被检查物的制品成品率（生产率）。
因此，本发明者们为了解决上述课题反复专心研究。其结果发现：对具有镜面状的表面的被检查物的表面从倾斜方向照射光，测定在该被检查物的表面正反射的光之中的、由于异物的附着而衍射的衍射光的强度、和由于异物的附着而漫反射的散射光的强度，由其测定结果可以判别被检查物的表面的异物的附着状态。再者，包含由于异物的附着而衍射的衍射光的强度，由在上述的被检查物的表面的正反射光的衰减量计算出的情况。
具体地讲，将可在本发明中使用的表面检查装置的构成的例子示于图2。
该表面检查装置，如图2所示，概略地具备：激光光源（光照射单元）1，其对被检查物的表面H从倾斜方向照射激光（光）L；第1光检测器（第1光测定单元）2，其具有接受在被检查物的表面H正反射的激光之中的、由于异物K的附着而衍射的衍射光D的受光部2a，并测定该受光部2a接受的衍射光D的强度；第2光检测器（第2光测定单元）3，其具有接受由于异物K的附着而漫反射的散射光S的受光部3a，并测定该受光部3a接受的散射光S的强度；和运算器（判别单元）4，其基于第1光检测器2测定出的衍射光D的强度和第2光检测器3测定出的散射光S的强度的测定结果，判别被检查物的表面H的异物K的附着状态。
在本发明中，从激光光源1射出并照射到被检查物的表面H的激光L的入射角度α可以任意地选择，但优选相对于被检查物的表面H设定为30°以上且小于90°（30°≤α＜90°）。
这是为了容易产生附着在被检查物的表面H的异物K所引起的散射光S。即，在将激光L的入射角度α相对于被检查物的表面H设定为30°以上且小于45°的情况下，激光L直接照射到在被检查物的表面H附着的异物K的下表面d（参照图1的（a））侧，由此激光L容易漫反射。由此，能够产生在被检查物的表面H附着的异物K所引起的散射光S。
另外，在将激光L的入射角度α，相对于被检查物的表面H设定为45°以上且小于90°（45°≤α＜90°）的情况下，激光L在被检查物的表面H反射，该反射了的激光L间接地照射到异物K的下表面d侧，由此激光L容易漫反射。由此，能够产生在被检查物的表面H附着的异物K所引起的散射光S。
如以上那样，如果入射角度α的优选范围为上述范围，则可以根据需要选择。若列举可以根据需要选择的下限的例子，则可列举30°以上、40°以上、50°以上、60°以上以及70°以上等。若列举可以根据需要选择的上限的例子，则可列举80°以下、70°以下、60°以下、50°以下以及40°以下等。
另外，在本发明中，由于对被检查物的表面H从倾斜方向照射激光（光）L，因此第1光检测器2的受光部2a接受衍射光D时的向上述受光部2a入射的衍射光D的角度（受光角）β，与向被检查物的表面H照射的激光L的入射角度α相等（α＝β）。
另外，在本发明中，第2光检测器3的受光部3a接受散射光S时的向上述受光部3a入射的散射光S的角度（受光角）γ可以任意地选择，但优选相对于被检查物的表面H设定为30°以下（γ＜30°）。更优选为2°～30°，进一步优选为10°～25°。
优选为30°以下的原因是由于，在上述的被检查物的表面H附着的异物K的下表面d侧，由于激光L漫反射，散射光S以低的角度被反射的缘故。在散射光S的角度γ相对于被检查物的表面H为30°以下的情况下，第2光检测器3的受光部3a容易接受散射光S，变得容易判别在被检查物的表面H附着的异物K的附着强度。
再者，在使散射光S的受光角γ与衍射光D的受光角β相等的情况下（β＝γ），优选：将第1光检测器2的受光部2a设置在激光L在被检查物的表面H正反射的位置，与此相对，第2光检测器3的受光部3a设置在除此以外的位置。由此，可以避免检测散射光S时的衍射光D的影响。
再者，激光光源1可以任意地选择，但可以使用例如波长为670～850nm的半导体激光器或He-Ne激光器等。另一方面，对于第1和第2光检测器2、3也可以任意地选择，但可以使用例如光电二极管、光电子倍增管等。
运算部4包括计算机（CPU）等，基于来自第1和第2光检测器2、3的测定结果（测定数据），按照记录于内部的判别程序，判别被检查物的表面H的异物K的附着状态。
具体地讲，在被检查物的表面H附着有异物K的情况下，在被检查物的表面H反射的光、和在异物K的表面反射的光之间发生干涉和/或衍射，因此在被检查物的表面H正反射的光之中的一部分的光成为衍射光而进行反射。该情况下，由第1光检测器2测定的反射光（衍射光D）的强度，与没有附着异物K的情况相比降低。
另外，在被检查物的表面H附着有异物K的情况下，激光L由于异物K而漫反射，因此在被检查物的表面H正反射的光之中的一部分的光成为散射光而进行反射。该情况下，由第2光检测器3测定的反射光（散射光S）的强度，与没有附着异物K的情况相比增加。
在此，在上述图1的（a）～（d）的上部，表示在各个状态下的衍射光D的强度、散射光S的强度和异物K的附着强度。在表示各强度的三个表中，显示出越往上强度越强。
由于异物K的附着而衍射的衍射光D的强度，如图1的（a）～（d）所示，在异物K的表面成为球面的情况下，依赖于该异物K的上表面u侧的表面积。
因此，衍射光D的强度在图1的（a）～（c）所示的状态下最强。另一方面，如图1的（d）所示的状态那样，随着异物K的上表面u侧的表面积变小，衍射光D的强度逐渐降低。并且，如（e）所示的状态那样，当没有异物K时，衍射光D的强度变为零（0）。
与此相对，对于由于异物K的附着而漫反射的散射光S的强度而言，通过对被检查物的表面H从倾斜方向照射激光L，激光L也照射在上述的异物K的下表面d侧。由此，受到该异物K的下表面d侧和上表面u侧两者的表面积的影响。
因此，散射光S的强度，图1的（a）所示的状态最强。另一方面，如图1的（b）～（d）所示的状态那样，随着球形的异物K陷入被检查物的表面H，异物K的下表面d侧的表面积变小，因此散射光S的强度逐渐降低。并且，如图（e）所示的状态那样，当没有异物K时，衍射光D的强度变为零（0）。
该散射光S的强度，相比于异物K的上表面u侧更容易受到下表面d侧的表面积的影响。这是由于，在异物K的下表面d反射的激光L，还在被检查物的表面H被反射等，反复进行漫反射的缘故。另一方面，在异物的上表面u被反射了的激光没有反复进行反射，在提高散射光S的强度的方向上起作用。
在此，图1的（f）是半球状的异物K附着在被检查物的表面H的状态，与上述图1的（c）所示的情况相同。另一方面，图1的（g）、（h），顺序示出：球形的异物K陷入被检查物的表面H，并且与图1的（f）所示的状态相比，在被检查物的表面H附着的异物K逐渐扁平，并且其附着强度逐渐提高的状态。
由于异物K的附着而衍射的衍射光D的强度，如图1的（f）～（h）所示，有依赖于上述的异物K的上表面u侧的表面积的倾向。因此，衍射光D的强度，图1的（f）所示的状态最弱，如图1的（g）、（h）所示的状态那样，随着异物K扁平化、其上表面u侧的表面积变大，衍射光D的强度逐渐加强。
与此相对，由于异物K的附着而漫反射的散射光S的强度，相比于上述的异物K的上表面u侧更容易受到下表面d侧的表面积的影响。因此，如图1的（f）～（h）所示，不具有上述下表面d的扁平的异物K，向正反射方向的反射变多，其结果，散射光S的强度稍微减少。
从以上的测定结果来看，如图1的（a）、（b）所示的状态那样，异物K的附着强度低的情况下，衍射光D的强度和散射光S的强度变高。另一方面，如图1的（c）、（d）所示的状态那样，随着异物K的附着强度提高，衍射光D的强度和散射光S的强度变低。另一方面，如图1的（g）、（h）所示的状态那样，随着异物K变得扁平，该异物K的附着强度提高。该情况下，散射光S的强度变低，另一方面衍射光D的强度变高。
如以上那样，在本发明中，基于正反射的衍射光D的强度和漫反射的散射光S的强度的测定结果，可以判别被检查物的表面H的异物K的附着状态。在本发明中，可以判别异物K的附着强度。
另外，检查异物的存在时所使用的、应作为衍射光的强度和散射光的强度的基准的评价的基准值，可以根据使用的材料等的条件，适当进行选择和确定。
例如，可以通过显微镜观察等，预先准备数个水平的缺陷样品，使用该样品照射激光，分别利用示波器确认因各个缺陷而输出的、高强度的直接反射光和由于漫反射而为低强度的散射光的信号，确定检测信号的设定值。
举例来说，可以将衍射光的强度的基准值设定为7000mV、并将散射光的强度的基准值设定为3000mV，也可以将衍射光的强度的基准值设定为5000mV、并将散射光的强度的基准值设定为2000mV。但并不限定于该值。可以从进行了检查的结果决定衍射光的强度和散射光的强度的基准值，也可以在进入实际的检查之前预先进行实验，决定衍射光的强度和散射光的强度的基准值。
另外，在本发明中，除了上述图2所示的表面检查装置的构成以外，还可以是如图8所示的具备使成为被检查物的圆板绕中心轴旋转的旋转台（旋转单元）、和在径向上扫描向圆板的表面H照射的激光L的扫描台（扫描单元）的构成。
在图8所示的具备旋转单元和扫描单元的表面检查装置的例子中，具备：旋转台（旋转单元）12，其2载置成为被检查物的圆板11，并使该圆板11绕中心轴旋转；和扫描台13（扫描单元），其载置该旋转台，使该旋转台在水平方向上往复平移移动，由此可以在径向上扫描向圆板11的表面照射的激光的照射位置P。通过旋转台12和扫描台13，激光可以扫描圆板11的整个表面，从而检查圆板11的整个表面。旋转台12和扫描台13由控制部14控制。
其中，对于旋转单元，可以使用公知的伺服电动机等，对于扫描单元，可以使用公知的线性平台（linear stage）和线性促动器（linear actuator）等。
该情况下，能够在使圆板绕中心轴旋转的状态下，一边在径向上扫描向该圆板的表面H照射的激光L，一边遍布全周地以高速对圆板的表面H进行检查。
另外，在上述图1的（a）～（d）、（f）～（h）中，理想化地说明了异物K的形状。可知在本发明中，即使是异物K的实际的形状，在上述的衍射光D的强度、散射光S的强度和异物K的附着强度上也显示相同的倾向。
例如，图3～图7是获得了与上述图1的（a）～（c）、（g）、（h）的上部的表所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。再者，这些图3～图7所示的任一照片都显示了在实施了镀NiP的硬盘用铝合金基板（被检查物）的研磨面（表面）上附着了的异物。
具体地讲，图3是获得了与上述图1的（a）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。如图3所示，在基板的表面附着有研磨磨粒。该情况下，通过进行基板的再洗涤，可以除去这样的异物。
另一方面，图4是获得了与上述图1的（b）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。如图4所示，在基板的表面固着有研磨屑。该情况下，预想研磨屑陷入了研磨面中，因此通过进行基板的再洗涤或织布摩擦，可以除去这样的异物。
另一方面，图5是获得了与上述图1的（c）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。如图5所示，在镀NiP工序中球状的异物混入镀液中，由此该异物在基板的表面露出。该情况下，难以通过进行基板的再洗涤或织布摩擦来除去异物，但通过进行基板的再研磨，可以除去这样的异物。
另一方面，图6是获得了与上述图1的（g）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。如图6所示，在基板的表面，由于在镀NiP工序中复杂形状的异物混入镀液中，由此该异物的影响在基板的表面显露出。该情况下，难以通过进行基板的再洗涤或织布摩擦来除去异物，但通过进行基板的再研磨，可以除去这样的异物。
另一方面，图7是获得了与上述图1的（h）所示的状态类似的衍射光D的强度和散射光S的强度时的异物K的扫描型显微镜照片。如图7所示，在镀NiP工序中异物混入镀液中，由此涂膜产生凸部，该凸部在基板的表面现露出。该情况下，难以通过进行基板的再洗涤或织布摩擦来除去异物，但有时根据凸部的宽度通过进行基板的再研磨，可以除去这样的异物。
如以上那样，上述图2所示的运算器4，可以从第1光检测器2测定出的衍射光D的强度和第2光检测器3测定出的散射光S的强度的测定结果，进行上述图1的（a）～（d）、（f）～（h）所示的异物K的附着状态及其附着强度的不同的判别。
另外，在本发明中，为了谋求判别结果的精度的进一步提高，优选设定其判别条件，以使得可以基于从上述图3～图7所示的实际的异物K测定的衍射光D的强度和散射光S的强度的测定结果，判别异物K的附着状态及其附着强度的不同。
这样，本发明可以提供能够适当且快速地判别被检查物的表面的异物的附着状态的表面检查方法和表面检查装置。
实施例
以下，通过实施例使本发明的效果更加清楚。再者，本发明不限定于以下的实施例，在不变更其要旨的范围可以适当变更来实施。
（实施例1）
在实施例1中，在以下的条件向制造硬盘用基板铝合金基板。具体地讲，首先，车削加工出外径为65mm、内径为20mm、厚度为1.3mm的环状的铝合金制坯件（blank）（相当于5086合金的产品）的内外周端面和数据面后，在整个面上实施了厚度约为10μm的无电解镀Ni-P处理。
接着，对该基板实施了研磨加工。研磨盘使用具有上下一对的平台的研磨机（lapping machine），在相互反向地旋转的平台之间夹持25枚基板，一边对基板的表面供给研磨液一边利用设置在平台上的研磨垫研磨这些基板的两面。此时的研磨垫使用绒面革（suede）型（Filwel制）。研磨盘使用三道型双面研磨机（システム精工公司制、11B型），使用第1阶段研磨（粗磨）和第2阶段研磨（精磨）用的各一台。研磨中，以500毫升/分钟供给研磨液，并且将平台的转速设定为20rpm、加工压力设定为110g/cm2，每一面的研磨量，第1阶段的研磨约为1.5μm。
在使用第1研磨盘的第1阶段的研磨工序（粗磨工序）中，一边供给在添加了螯合剂、氧化剂的调整为pH值1.5的酸性区的水溶液中分散了5质量%的D50值为0.4μm的破碎二氧化硅磨粒的研磨浆液，一边研磨6分钟。
第1阶段的研磨工序后，水洗被研磨了的基板，使用第2研磨盘，进行第2阶段的研磨工序（精磨工序）。在该第2阶段的研磨中，利用在添加了螯合剂、氧化剂的调整为pH值1.5的酸性区的水溶液中分散了7质量%的D50值为10nm的胶体二氧化硅磨粒的研磨浆液进行5分钟的研磨。每一面的研磨量，在第2阶段约为0.5μm。其后，水洗基板，制造出10000枚基板。
接着，为了对制造出的10000枚基板确认有无在表面附着了的异物，使用公知的盘表面检查装置（日立ハイテクノロジーズ制、NS7000R），进行基板的表面检查。该盘表面检查装置具有下述基本结构：对基板的表面照射激光，由其衍射光和散射光检测在基板的表面附着了的异物。
另外，在使用该盘表面检查装置的情况下，可以评价基板的整个面。具体地讲，通过使基板绕中心轴以高速旋转的机构、和沿基板的径向扫描激光，可以遍布全周地扫描基板的表面，并在每一枚数秒以内完成评价。即，可以进行在（1）中叙述的本发明的表面检查。
另外，在该盘表面检查装置中，激光的入射角和衍射光的受光角约为50°、散射光的受光角约为20°。
在实施例1中制造出的基板的评价（基板的表面检查）中，在确认出存在0.4μm以上的异物的基板中，进行了以下的处理。异物的尺寸可以用上述装置检测。在仅是衍射光的强度为7000mV以上、散射光的强度为3000mV以上的异物的情况下（情况1），进行再洗涤处理。
另一方面，在含有衍射光的强度低于7000mV、散射光的强度低于3000mV的异物，并且不含有衍射光的强度为7000mV以上、散射光的强度低于3000mV的异物的情况下（情况2），进行再研磨处理和再洗涤处理。
另一方面，在含有衍射光的强度为7000mV以上、散射光的强度低于3000mV的异物的情况下（情况3），视为不良品。
再者，再研磨仅为精磨工序，研磨时间为2分钟。另外，情况1相当于仅有附着强度低的异物的情况。情况2相当于存在附着强度为中等程度的异物，不存在附着强度高的异物的情况。情况3相当于存在附着强度高的异物的情况。因此，对于情况1和情况2的基板，在进行了再洗涤处理、或再研磨处理和再洗涤处理后，采用同样的方法进行异物的评价，再次确认出存在0.4μm以上的异物的情况视为不良品。
将这10000枚基板的评价结果和再处理后评价结果示于表1。
表1
基板数 再处理后的不良基板数
情况1的基板 124枚 31枚
情况2的基板 95枚 73枚
情况3的基板 81枚 -
如表1所示，对于情况1的基板，通过再处理可以使70%以上成为良好品。另外，对于情况2的基板，通过再处理可以使20%以上成为良好品。
其结果，通过将本发明的表面检查方法用于基板的全部检查工序，与将存在异物的基板的全部作为不良品的情况、或者对存在异物的基板的全部进行再研磨处理和再洗涤处理的情况相比，可以提高制造硬盘用基板铝合金基板时的生产率。
（实施例2）
在实施例2中，进行硬盘用介质的制造。具体地讲，首先，将安置有硬盘用铝合金基板的真空室预先进行真空排气到1.0×10-5Pa以下。在此使用的基板，外径为65mm、内径为20mm、平均表面粗糙度（Ra）为2埃（单位：
Figure BDA00002774419200171
，0.2nm）。
接着，使用DC溅射装置（アネルバ公司制、C-3040），在该基板上按顺序层叠作为软磁性层的层厚为60nm的FeCoB膜、作为中间层的层厚为10nm的Ru膜、作为记录磁性层的层厚为15nm的70Co-5Cr-15Pt-10SiO2合金膜、层厚为14nm的70Co-5Cr-15Pt合金膜。
接着，在其上采用旋涂法涂布抗蚀剂，形成层厚为100nm的抗蚀剂层。再者，抗蚀剂使用作为紫外线固化树脂的酚醛清漆系树脂。
另外，使用具有磁记录图案的正片图案的玻璃制的压印模，在以1MPa（约8.8kgf/cm2）的压力将该压印模按压在抗蚀剂层上的状态下，从紫外线的透射率为95%以上的玻璃制的压印模的上部将波长为250nm的紫外线照射10秒钟，使抗蚀剂层固化。其后，从抗蚀剂层分离压印模，在抗蚀剂层上转印了与磁记录图案对应的凹凸图案。
再者，转印到抗蚀剂层上的凹凸图案，对应于271k磁道/英寸的磁记录图案，凸部为宽度64nm的圆周状、凹部为宽度30nm的圆周状，抗蚀剂层的层厚为65nm、抗蚀剂层的凹部的深度约为5nm。另外，凹部相对于基板面的角度约为90度。
接着，采用干式蚀刻除去抗蚀剂层的凹部的部位。干式蚀刻的条件设定为：O2气体为40sccm、压力为0.3Pa、高频等离子功率为300W、DC偏压为30W、蚀刻时间为10秒。
接着，用离子束对记录磁性层上没有被掩膜层覆盖的部位进行加工。离子束使用氮气40sccm、氢气20sccm、氖20sccm的混入气体来产生。离子量为5×1016原子/cm2、加速电压为20keV、蚀刻速度为0.1nm/秒、蚀刻时间为90秒。再者，记录磁性层的加工深度为15nm，其加工位置的下部的约14nm的厚度的记录磁性层由于离子束的注入而非晶化，矫顽力降低了约80%。
接着，在该表面上采用旋涂法形成了含有倍半硅氧烷（silsesquioxane）骨架的有机化合物膜。旋涂是将组合物0.5毫升滴加到安置于旋涂机内的基板上，将基板以500rpm旋转5秒钟，接着以3000rpm旋转2秒钟，再以5000rpm旋转20秒钟，由此来进行。然后，在基板表面涂布了有机化合物膜后，对该有机化合物膜照射紫外线使其固化。
接着，对该基板的表面实施湿式研磨加工。研磨加工的条件如下。
即，对于研磨液中所含有的磨粒，使用一次粒子为50nm、二次粒子为300nm、浓度为1质量%的团簇状的金刚石粒子。向其添加浓度为5质量%的对甲苯磺酸钠、浓度为0.1质量%的苯并三唑作为研磨助剂。再者，研磨液的溶剂使用纯水。研磨液以1cc/分钟的滴加速度在开始加工前滴加2秒。
另外，使用厚度为2mm的泡沫氨基甲酸乙酯制的研磨垫，平面平台的转速为100rpm、基板的转速为60rpm、非磁性基板的摇动速度以摇动幅度为2cm进行2次/秒的循环。另外，对于基板的按压载荷为0.5kgf/cm2，研磨时间为60秒。
接着，使用纯水对基板进行旋转洗涤后，与实施例1同样地使用盘表面检查装置（日立ハイテキノロジーズ制、NS7000R）调查基板的研磨面。
在实施例2中制造出的基板的表面检查，进行直到装置的检测极限（推定为0.1μm以下）的异物的检测。并且，分类为：衍射光的强度为5000mV以上、散射光的强度为2000mV以上的异物的部位（部位1），衍射光的强度低于5000mV、散射光的强度低于2000mV的异物的部位（部位2），和衍射光的强度为5000mV以上、散射光的强度低于2000mV的异物的部位（部位3）。再者，部位1相当于洗涤不良所引起的磨粒或研磨屑的附着部位，部位2相当于洗涤不良所引起的研磨助剂的附着部位，部位3相当于研磨粒对基板的穿刺部位。
评价的结果，部位1为25点、部位2为51点、没有确认出部位3。因此，对于这些基板进行再洗涤，其后进行基板表面的附着物的再评价，确认出部位1～3全部消失。
其后，使用离子束蚀刻，将基板表面蚀刻1nm左右，采用CVD法形成厚度为4nm的DLC膜，涂布2nm的润滑剂，制作出磁记录介质。
对于该磁记录介质，使用具有带压电元件的磁头的滑翔测试机，将磁头的滑翔高度（磁头与在表面没有缺陷时的磁记录介质的表面的距离）设定为30nm进行评价。
其结果，在磁记录介质的表面没有确认到突起物。因此，通过将本发明的表面检查方法用于磁记录介质的全部检查工序，可以适当地进行磁记录介质（硬盘用介质）的制造工序，制造表面平滑性高的介质。
（实施例3）
在实施例3中，首先，将完成洗涤的玻璃基板（コニカミノルタ公司制、外形为2.5英寸）收容到DC磁控溅射装置（アネルバ公司制、C-3040）的成膜室内，将成膜室内排气直到到达真空度为1×10-5Pa。其后，在该玻璃基板之上，使用60Cr-40Ti靶材形成层厚为10nm的密着层。另外，在该密着层之上，使用46Fe-46Co-5Zr-3B{Fe含量为46原子%、Co含量为46原子%、Zr含量为5原子%、B含量为3原子%}的靶材，在100℃以下的基板温度下形成层厚为34nm的软磁性层。再在其上形成层厚为0.76nm的Ru层后，再形成层厚为34nm的46Fe-46Co-5Zr-3B的软磁性层，以其作为软磁性基底层。
接着，在上述软磁性基底层之上，使用Ni-6W（W含量为6原子%、其余量为Ni）靶材、Ru靶材，分别以5nm、20nm的层厚依次成膜，以其作为取向控制层。
接着，在取向控制层之上，作为多层结构的磁性层，层叠了层厚为3nm的Co12Cr16Pt-16TiO2、层厚为3nm的Co5Cr22Pt-4SiO2-3Cr2O3-2TiO2、层厚为0.5nm的Ru47.5Co、和层厚为3nm的Co15Cr16Pt6B。
接着，采用CVD法形成层厚为2.5nm的碳保护层，得到了实施例3的磁记录介质1000枚。
接着，在该磁记录介质的表面上，采用浸渍法形成厚度为15埃的由全氟聚醚构成的润滑剂膜。
接着，对涂布了润滑剂的磁记录介质实施摩擦处理。摩擦带使用尼龙树脂和聚醚树脂构成的线径为2μm的剥离型复合纤维。摩擦处理，将磁记录介质的转速设定为300rpm、摩擦带的送给速度设定为10mm/秒、在磁记录介质上按压摩擦带时的按压力设定为98mN、处理时间设定为5秒钟。
接着，对实施了摩擦处理的磁记录介质实施抛光（擦光；burnish）处理。抛光带使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯制的薄膜上，用环氧树脂固着了平均粒径为0.5μm的结晶生长型的氧化铝粒子的抛光带。抛光处理，将磁记录介质的转速设定为300rpm、研磨带的送给速度设定为10mm/秒、在磁记录介质上按压研磨带时的按压力设定为98mN、处理时间设定为5秒钟。
接着，与实施例1同样地使用盘表面检查装置（日立ハイテクノロジーズ制、NS7000R）调查得到的磁记录介质的表面。
在实施例3中制造出的基板的表面检查，进行直到装置的检测极限（推定为0.1μm以下）的异物的检测。分类为：衍射光的强度为5000mV以上、散射光的强度为2000mV以上的异物的部位（部位4），衍射光的强度低于5000mV、散射光的强度低于2000mV的异物的部位（部位5），和衍射光的强度为5000mV以上、散射光的强度低于2000mV的异物的部位（部位6）。再者，通过与显微镜图像对照，预先确认完成了：部位4相当于抛光处理时的磨粒或研磨屑的附着部位、部位5相当于摩擦处理时的摩擦屑的附着部位、部位6相当于抛光处理时的研磨粒对磁记录介质的穿刺部位。
其结果，仅含有部位4的磁记录介质为15枚（情况5）、含有部位5而不含有部位6的磁记录介质为12枚（情况6）、含有部位6的磁记录介质为13枚（情况7）。
其后，对于情况5、6的磁记录介质，再次进行了抛光处理和表面检查，全部的磁记录介质的异物被除去。另外，利用微分干涉型光学显微镜（1000倍）观察了情况7的磁记录介质的表面，在全部的磁记录介质的表面看到了氧化铝粒子的穿刺。
因此，通过将本发明的表面检查方法用于磁记录介质的全部检查工序，可以适当地进行制造时的不良品的判别。
以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明不限定于这些实施例。在不脱离本发明的要旨的范围，可以进行构成的附加、省略、置换和其他的变更。本发明不被上述的说明限定，仅被附带的权利要求书限定。
附图标记说明
1  激光光源（光照射单元）
2  第1光检测器（第1光测定单元）
2a 受光部
3  第2光检测器（第2光测定单元）
3a 受光部
4  运算器（判别单元）
L  激光
D  衍射光
S  散射光

Claims (18)

1.一种表面检查方法，是对具有镜面状的表面的被检查物的表面进行检查的表面检查方法，其特征在于，包括：
对所述被检查物的表面从倾斜方向照射光的步骤；
测定在所述被检查物的表面正反射的光之中的、由于异物的附着而衍射的衍射光的强度的步骤；
测定由于所述异物的附着而漫反射的散射光的强度的步骤；和
基于所述正反射的衍射光的强度和所述漫反射的散射光的强度的测定结果，判别所述被检查物的表面的异物的附着状态的步骤。
2.根据权利要求1所述的表面检查方法，其特征在于，判别异物对于所述被检查物的表面的附着强度。
3.根据权利要求1所述的表面检查方法，其特征在于，使向所述被检查物的表面照射的光的入射角度，相对于所述被检查物的表面为30°以上且小于90°。
4.根据权利要求1所述的表面检查方法，其特征在于，使受光部接受所述衍射光时的向所述受光部入射的衍射光的角度，与向所述被检查物的表面照射的光的入射角度相等。
5.根据权利要求1所述的表面检查方法，其特征在于，使受光部接受所述散射光时的向所述受光部入射的散射光的角度，相对于所述被检查物的表面为30°以下。
6.根据权利要求1所述的表面检查方法，其特征在于，使受光部接受所述散射光时的向所述受光部入射的散射光的角度，相对于所述被检查物的表面为2°～30°。
7.根据权利要求1所述的表面检查方法，其特征在于，作为向所述被检查物的表面照射的光，使用激光。
8.根据权利要求1所述的表面检查方法，其特征在于，在使成为所述被检查物的圆板绕中心轴旋转的状态下，一边在径向上扫描向该圆板的表面照射的光，一边检查所述圆板的表面。
9.一种表面检查装置，是对具有镜面状的表面的被检查物的表面进行检查的表面检查装置，其特征在于，具备：
光照射单元，该光照射单元对所述被检查物的表面从倾斜方向照射光；
第1光测定单元，该第1光测定单元具有接受在所述被检查物的表面正反射的光之中的、由于异物的附着而衍射的衍射光的受光部，并测定该受光部接受的衍射光的强度；
第2光测定单元，该第2光测定单元具有接受由于所述异物的附着而漫反射的散射光的受光部，并测定该受光部接受的散射光的强度；和
判别单元，该判别单元基于所述第1光测定单元测定出的衍射光的强度和所述第2光测定单元测定出的散射光的强度的测定结果，判别所述被检查物的表面的异物的附着状态。
10.根据权利要求9所述的表面检查装置，其特征在于，所述判别单元判别异物对于所述被检查物的表面的附着强度。
11.根据权利要求9所述的表面检查装置，其特征在于，从所述光照射单元向所述被检查物的表面照射的光的入射角度，相对于所述被检查物的表面为30°以上且小于90°。
12.根据权利要求9所述的表面检查装置，其特征在于，所述第1光测定单元的受光部接受所述衍射光时的向所述受光部入射的衍射光的角度，与向所述被检查物的表面照射的光的入射角度相等。
13.根据权利要求9所述的表面检查装置，其特征在于，所述第2光测定单元的受光部接受所述散射光时的向所述受光部入射的散射光的角度，相对于所述被检查物的表面为30°以下。
14.根据权利要求9所述的表面检查装置，其特征在于，所述第2光测定单元的受光部接受所述散射光时的向所述受光部入射的散射光的角度，相对于所述被检查物的表面为2°～30°。
15.根据权利要求9所述的表面检查装置，其特征在于，所述光照射单元向所述被检查物的表面照射激光。
16.根据权利要求9所述的表面检查装置，其特征在于，具备：使成为所述被检查物的圆板绕中心轴旋转的旋转单元；和
在径向上扫描向所述圆板的表面照射的光的扫描单元。
17.一种磁记录介质用基板的制造方法，其特征在于，包括：采用权利要求1所述的表面检查方法，检查磁记录介质用基板的表面的工序。
18.一种磁记录介质的制造方法，其特征在于，包括：采用权利要求1所述的表面检查方法，检查磁记录介质的表面的工序。
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