JP2007298505A - 欠陥検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ディスク基板のような基準位置を作成できない円形の試料において、欠陥検査の結果も同様に基準が無いため、同一試料の再検査、製造工程間での比較検査、検査装置の再現性評価、他検査装置との突合せなどが曖昧である。
【解決手段】
本発明では、これらを正確に合せるために、検査装置から出力される欠陥座標の姿勢の影響を許容し、相互に検査データの座標を補正し、複数検査データ間の一致ないし不一致状態を出力或いは表示することにした。検査データは、欠陥の種類、種類の相違、寸法を含むことにした。欠陥の種類あるいは寸法毎に、あるいはこれらを適宜グループ化したものを対象として検査データ間の一致ないし不一致状態を出力或いは表示することにした。同一の試料を製造プロセスを経る毎に検査し、検査データ間のデータの増減、或いは一致ないし不一致の状態を出力或いは表示することにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気ディスク基板、または半導体ウェハ等の欠陥検査装置に係り、特に同一の基板を繰り返し検査して得られた複数の検査データ、または、同一の基板をプロセス処理する前後に検査装置で検査して得られた複数の検査データを相互に比較あるいは照合する方法において、欠陥の一致あるいは不一致の状態を出力あるいは表示する欠陥検査方法およびその装置に関する。

ハードディスク装置に用いる磁気記録用媒体には、磁性体を蒸着したディスク基板が使用される。このディスク基板に磁気ヘッドで磁化して磁気的にデータを記録、再生をする
。近年、ハードディスク装置における記録密度の向上に伴い、記録・書き込み用ヘッド(
以下ヘッド呼ぶ)とディスク基板とのスペーシング(以下浮上量と呼ぶ)は数十nmから数nmと非常に狭くなってきている。そのため、このディスク基板に浮上量より大きな凹凸欠陥が存在すると、ディスク基板とヘッドが接触し、ハードディスク装置が故障する原因となる。そのため、磁性体を蒸着する前の状態において、上述した欠陥の有無を検査し、不良品を後工程に流さないようにすることが重要である。

この欠陥は、ディスク基板素材内部に埋もれている結晶欠陥、ディスク基板の平坦性を向上させるために行う研磨時に発生する砥粒残りや、細かい傷（スクラッチなど）、洗浄
時や、乾燥時などに付着する異物、などである。

表面に付着した異物は、再洗浄、周辺雰囲気の清浄化などで排除、防止が可能である。ところが、結晶欠陥や、スクラッチなどは、修正がきかないため、不良品として取り扱うことになる。そのため、ハードディスク装置の高歩留り、高信頼性を確保するには、このような欠陥があるディスク基板の早期排除が重要となる。また、磁性体を蒸着後にも、何らかの原因で上記欠陥が発生することも考えられるため、同様に表面状態の検査が必要である。

上記、表面状態の検査装置において、検査したディスク基板の不良品排除はもちろん、ディスク基板を製造する装置においても、装置の状態を監視し、コンディションを維持することが歩留まりを向上するためには重要な項目である。上記、検査装置の検出結果により、製造装置の不良により発生した欠陥であるか、あるいは製造装置間を搬送時に付着した異物なのかを解析することも重要な項目である。検査装置から出力される欠陥データから、解析を行うためには、その欠陥がどこで発生したものか、欠陥の場所はどこか、欠陥の形状はどうか、欠陥の種類は何かを把握する必要がある。

従来の表面検査装置では、特開２００４―１７００９２号公報に記載されているように、検出された欠陥の特徴から欠陥の種類と大きさで欠陥マップを表示する方式がある。検査装置で検出して得られる欠陥の位置情報（座標）は、回転方向と半径方向の位置情報である。ハードディスク装置では磁気ヘッドとの間に僅かなギャップを保った状態で円板状のディスク基板を高速回転させるため、ディスク基板の表面形状が均一になっていることが求められる。従って、半導体デバイスの製造に用いられるウェハのようにノッチのような切り欠きを施すことはできない。また、ディスク基板全面を磁気記録、サーボ用のパターン記録などに使用するため、外周あるいは内周にマーキングを施すことは通常不可能である。従って、一般に、ディスク基板には座標の基準を設けることができない。そのため、ディスク基板の検査装置においては、ディスク基板を検査装置に固定した状態で、検査を開始する位置を基準とし、検出した個々の欠陥については、この基準に対する回転方向、半径方向の座標すなわち極座標形式の位置データが作成される。

そのため、ディスク基板が検査装置に搭載されている状態では、座標は管理されており
、目的の欠陥を見つけ出すのは容易である。しかし、一旦検査装置からディスク基板を取り外すとその座標はリセットされてしまうため、例えば同じディスク基板を再度検査しても、前回の検査結果の座標と一致させることは難しい。検査ごとの欠陥の種類、座標、欠陥数の違いを、各検査ごとに出力される欠陥マップを比較して行なうことになる。したがって、複数回検査を行ったとき、各検査ごとに出力される欠陥マップの座標の原点が一致しない場合、出力された欠陥マップの情報から、同じ欠陥なのか、または今回付着した異物なのかの判断が曖昧となる問題点がある。

また、製造工程の前後での表面検査を行った場合も検査データが不十分であると、その製造工程で新たに発生した欠陥なのか、それともその製造工程よりも前の工程で発生した欠陥なのかを識別することが難しく、製造装置の状態を的確に判断することが出来ないことになる。さらに、表面検査装置以外の装置で、同様に欠陥が回転方向と半径方向で出力できる検査装置（例えば特開２０００−５７５０１号公報に記載されている磁気特性検査装置など）において、欠陥を付き合わせた場合、座標を一致させることが困難であるため重要な欠陥が発生した場合には、工程を遡って解析をおこなうとしても、座標が一致しないあるいは、合せこみが不十分であるため、解析が十分にできないことがある。

特開２００４―１７００９２号公報 特開２０００−５７５０１号公報

上記したように、従来の検査装置は検査データが、解析に使用することに対して考慮されておらず、検査データによる相互判断ができないといった問題があった。

また、ディスク基板のような基準位置を作成できない円形の試料を検査する検査装置において、検出した結果の検査データを相互利用することに対して、考慮されていないため、検査データの有効活用ができなかった。
本発明の目的は、位置基準を設けることができないディスク基板の検査において同じディスク基板を複数回検査したときに得られるそれぞれの検査データを処理する場合に、複数の検査データの座標を補正することで複数の検査データの相互利用を可能にし、検査データを有効に活用できるようにするデータ処理機能を備えた欠陥検査方法及びその装置を提供することにある。

すなわち、本発明では、試料を検査する方法において、試料を第１の条件で検査して試料上の第１の欠陥群を検出し、この検出した第１の欠陥群の第１の座標系における位置情報を得、試料を第２の条件で検査して試料上の第２の欠陥群を検出し、この検出した第２の欠陥群の第２の座標系における位置情報を得、第１の座標系と第２の座標系とのずれにより発生する第１の欠陥群及び／又は第２の欠陥群の相対的な位置情報の誤差を修正し、
この相対的な位置情報の誤差を修正した第１の欠陥群と第２の欠陥群とを照合し、この照合した結果を出力するようにした。

また、本発明では、試料を検査する方法において、試料を第１の条件で検査して試料上の第１の欠陥群を検出し、この検出した第１の欠陥群について試料上の第１の位置基準に対する位置情報を得、試料を第２の条件で検査して試料上の第２の欠陥群を検出し、この検出した第２の欠陥群について試料上の第２の位置基準に対する位置情報を得、第１の位置基準に対する第１の欠陥群の位置情報と第２の位置基準に対する第２の欠陥群の位置情報とを用いて第１の位置基準と第２の位置基準とのずれ量を算出し、この算出したずれ量に基づいて第１の欠陥群の位置情報及び／または第２の欠陥群の位置情報を修正し、この位置情報を修正した第１の欠陥群と第２の欠陥群とを照合し、この照合した結果を出力するようにした。

さらに、試料を検査する装置を、試料を載置してこの試料を回転させると共に一軸方向に移動させるテーブル手段、このテーブル手段に載置されて回転して一軸方向に移動している試料に斜め方向から照明光を照射する照明手段、この照明手段で照明された試料からの散乱光を集光して検出する検出手段と、この検出手段で検出した信号を処理して試料上に存在する欠陥を抽出する欠陥抽出手段、この欠陥抽出手段で抽出した欠陥の情報を抽出する欠陥情報抽出手段、先に抽出した欠陥の情報を記憶しておく記憶手段、欠陥情報抽出手段で抽出した欠陥の情報と記憶手段に記憶しておいた先に抽出した欠陥の情報とを補正する欠陥情報補正手段、この欠陥情報修正手段で修正した欠陥抽出手段で抽出した欠陥の情報と記憶手段に記憶しておいた先に抽出した欠陥の情報とを照合する欠陥情報照合手段、および、この欠陥情報照合手段で照合した結果を出力する出力手段を備えて構成した。

本発明によれば、ディスク基板のような基準位置を作成できない円形の試料を検査する場合において、検査データを同一の基準に則り処理することで、複数の検査データから相互に比較あるいは照合が可能となり、欠陥データの増減、検査データの一致あるいは不一致状態を正確に把握することができ、欠陥の発生状況の把握、致命欠陥の早期発見、製造装置コンディションの確実な把握が可能となる効果を奏する。

本発明は、位置基準を設けることができないディスク基板の検査において同じディスク基板を複数の検査装置で検査したときに得られるそれぞれの検査データを処理する場合に、複数の検査データの座標を補正することで複数の検査装置で検査して得られた検査データの相互利用を可能にし、検査データを有効に活用できるようにするデータ処理機能を備えた欠陥検査方法及びその装置に関するものである。

本発明は、同一の検査工程を複数台の欠陥検査装置を用いて欠陥検査する場合に各検査装置間の検査データを照合して複数の欠陥検査装置間の検出感度のばらつき（機差）を評価し、各欠陥検査装置間の感度を合わせこむことに用いることができ、また、同様にして感度を合わせ込んだ複数の欠陥検査装置を用いて複数の検査工程において検査して得た欠陥のデータを照合する場合にも適用することができる。さらに、欠陥検査装置と他の種類の検査装置（たとえば、グライドテスト装置、サーティファイテスト装置など）から出力された検査データとを照合する場合にも適用することができる。

以下に、本発明の実施例を図を用いて説明する。

本発明に係る実施例として、同じディスク基板を複数の検査装置で検出して、各検査装置での検査結果を照合することにより各検査装置の欠陥検出感度を評価し、調整する場合について、図１乃至９を用いて説明する。

図１に本発明における欠陥検査装置１０００の構成を示す。ディスク基板１は回転ステージ２に図示しない方法により固定される。回転ステージ２は回転ステージ制御ユニット３により回転数を制御するとともに、回転方向の位置検出が可能である。回転ステージ２はステージ４により水平方向に移動可能である。ステージ４は直線ステージ制御ユニット５により水平方向の移動量を制御するとともに、半径方向の位置検出が可能である。ディスク基板１の斜方から照明装置６および７により照明光を照射する。ディスク基板１の上方に対物レンズ９を配置し、検出器１０でディスク基板１の表面状態を検出可能である。検出器１０には光電変換素子を用いる。照明装置６および７は、照明切替え装置８により
、何れか一方、又は両方の照明装置６および７でディスク基板１を照明する。

本実施例では、斜方から照明光を照射し、上方から検出した方式で説明したが、図示しない方法で上方から照明し、斜方で検出、あるいは、円周状で照明し、上方で検出するといったように、欠陥の検出方法は特に指定しない。

制御部１２は、検出器１０からの検出信号を処理して欠陥を検出する欠陥検出ユニット１１、この欠陥検出ユニット１１で検出した欠陥の種別を判定する欠陥種別判定ユニット５１、回転ステージ制御ユニット３と直線ステージ制御ユニット５で検出した位置から座標を求める位置情報検出ユニット５２、検出した欠陥が致命的な欠陥か否かを判定する致命欠陥判定ユニット５５、回転及び直線移動ステージを制御するステージ制御ユニット５６、照明切替え装置８を制御して照明装置６と７を何れか一方又は両方の照明に切替える照明制御ユニット５７、検査データを記憶するメモリ５０、これら制御するＭＰＵ５８とバス５９で構成される。

データ処理部６０は、欠陥検査装置１０００を含む複数の欠陥検査装置と接続されていて、各欠陥検査装置の制御部１２で処理された結果を受けて種々のデータ処理を行なう。この種々のデータ処理の一つとして、複数の欠陥検査装置で検出した欠陥の座標データを入力して回転位置補正ユニット６１で各欠陥検査装置間での極座標データの軸のずれ（検査対象のディスク基板上に仮に設定した極座標原点のずれと基線の回転方向のずれ）を補正し（以降、回転位置補正と記す）、欠陥照合ユニット６２で座標データの軸ずれが補正された各欠陥検査装置からの検査データを相互に照らし合わせる。更に、欠陥致命性判定ユニット６３において、相互に照らし合わせた検査データに基づいて欠陥の致命性を判定する。

なお、データ処理部は、欠陥検査装置１０００で複数回検査したデータを受けて回転位置補正ユニット６１で各回の検査で検出した欠陥の極座標データの回転位置補正を行い、欠陥照合ユニット６２で座標データの軸ずれが補正された各回の検査で検出した欠陥データを相互に照らし合わせ、欠陥致命性判定ユニット６３において、相互に照らし合わせた検査データに基づいて欠陥の致命性を判定することも可能である。

入力装置１３は、検査条件や必要な綱目などを入力するものである。モニタ１４は、検出した欠陥の表示、入力時の支援画面を表示可能である。プリンタ１５は、欠陥座標、マップなどが出力可能である。データベース１６は、制御部１２で処理した結果を一括してデータを蓄積可能であり、自由に読み書き可能である。

図１に示した欠陥検査装置１０００における欠陥検出の動作を説明する。先ず、回転ステージ２に載置されたディスク基板１の表面に対して、照明制御ユニット５７で制御された照明切替え装置８により照明装置６と７との何れか一方、あるいは両方かを選択して斜め方向から照明光を照射する。この状態で、ディスク基板１を載置した回転ステージ２は、回転ステージ制御ユニット３で回転数を制御されて回転し、直線ステージ制御ユニット５により水平方向の移動量を制御されたステージ４が水平方向に移動する。ステージ４は、回転ステージ２の一回転毎に、照明光のスポット幅量だけ移動する。

この回転しているディスク基板１の表面に対して斜方から、照明制御ユニット５７で制御された照明切替え装置８により照明装置６と７との何れか一方、あるいは両方かを選択して光束の断面がスポット状の照明光を照射する。照射された照明光が、回転しているディスク基板１の表面に欠陥が存在した場合、欠陥から反射・散乱光を発生し、その一部は対物レンズ９で集光されて検出器１０で検出される。

検出器１０で検出された信号はＡ／Ｄ変換された後に制御部１２に入力され、欠陥検出ユニット１１で信号処理されて予め設定した信号レベルよりも強い信号を欠陥信号として検出する。一方、欠陥検出ユニット１１には、回転ステージ２の回転角度情報（θ）とステージ４の水平方向の位置情報（Ｒ）とが入力され、検出した欠陥信号が発生したディスク基板１上の位置情報をＲ−θ座標系の極座標形式の情報として得ることができる。これらの欠陥検出信号と欠陥の位置情報とは、メモリ５０に格納され記憶される。検出された欠陥は、欠陥種別判定ユニット５２により、検出した信号レベル、欠陥位置の連続性、欠陥位置の幅方向の大きさなどにより、欠陥の種別がなされる。また、致命欠陥判定ユニット５５では、欠陥種別判定ユニット５２で欠陥種別された結果と、あらかじめ設定した欠陥種別が一致した場合、致命的な欠陥であると判定するものである。

図２は、欠陥検査装置１０００から出力するデータの一例を示す。図に記入した数字は一例である。欠陥番号、欠陥の種類、欠陥の半径方向(Ｒ方向)と回転方向(θ方向)の座標（極座標）、欠陥の長さ、幅の欠陥形状、検出器１０で検出された欠陥からの検出強度である。それぞれの欠陥番号に対してこれらの情報をメモリ５０に蓄積することが可能である。もちろん、このデータはデータベース１６にも蓄積される。

図３に、ハードディスク装置に用いられるディスク基板の製造方法の概略を説明する。ディスク基板の製造工程は、前半の磁性体を蒸着する前のサブストレートを形成する工程までと、後半の磁性膜を施したメディアを形成する工程までとに大きく分かれる。

サブストレートは、ガラスあるいはアルミ合金などの素材から、外径、内径を加工する形状加工１００、両面を平坦にすることができるポリッシング１０１、付着した異物を除去する洗浄１０２、完成したサブストレートの表面状態を検査する検査１０３を経て製作される。

メディアは、サブストレートの表面にテクスチャを施すテクスチャ加工１０４、洗浄１０５、スパッタなどにより磁性膜を蒸着する磁性体成膜１０６、潤滑層成膜１０７、ポリッシングやバニッシングなどでメディアの表面を研磨する研磨１０８、磁気ヘッドにより有害となる表面の突起を検査するグライドテスト１０９、磁気ヘッドにより記録再生を行い、記録不良を検査するサーティファイテスト１１０を経て製作される。

各工程の前後において、欠陥検査装置１０００-１〜５にて検査を行う。検査結果により不良品の排除を行う。各欠陥検査装置１０００-１〜５での検査の検査結果は、データ処理部６０へ送れられて、各欠陥検査装置１０００-１〜５で検出した欠陥の座標データについて回転位置補正ユニット６１で各欠陥検査装置１０００-１〜５間での座標系のずれによる座標データの誤差を補正し、欠陥照合ユニット６２で座標データ系のずれによる座標データの誤差が補正された各欠陥検査装置からの検査データを相互に照らし合わせる。これにより、新たな欠陥を発生した工程を特定することができる。更に、欠陥致命性判定ユニット６３において、相互に照らし合わせた検査データに基づいて欠陥の致命性を判定する。

また、データ処理部６０で処理されたデータ及び各欠陥検査装置１０００-１〜５で検査して得たデータはデータベース１６に送信され、検査結果の自由な操作が可能である。また、グライドテスト１０９、サーティファイテスト１１０の検査結果も、データ処理部６０へ送られて処理された後、データベース１６に送信される。なお、図３に示した構成においては、各欠陥検査装置１０００-１〜５およびグライドテスト１０９、サーティファイテスト１１０は、図示されていないが、データ処理部６０を介さずに直接データベース１６と接続されてデータのやり取りができるようにもなっている。

本図においては、メデイアの製造工程において工程の前後で欠陥検査装置１０００により検査１１１を行う説明をしているが、必要に応じて検査箇所を選定してもかまわない。各工程の前後で行う検査１１１に用いる欠陥検査装置１０００は、共通であってもよく、それぞれの工程で専用の欠陥検査装置を設置してもかまわない。

次にディスク基板に発生する欠陥の種類について図４、５により説明する。図４はディスク基板１の表面から見た図である。異物７２は主に製造装置で発生する異物、空中に浮遊して基板に付着する異物などである。スクラッチ７３は、図３で説明した研磨１０８の工程において、使用する砥粒などで基板に傷がつけられたものである。へこみやふくらみ７４は結晶欠陥などにより表面が欠落や出っ張りとなったものである。

図５にハードディスク装置における記録方法とディスク基板１の断面図を示す。磁気ヘッド部７０の先端に形成されたヘッド（磁気素子）７１によりディスク基板１の信号を読み書きする。読み書き時のディスク基板１とヘッド７１のすきまは浮上量と呼び、近年では数十nmまで接近している。それぞれの欠陥は、この浮上量より小さいものは問題とならないが、浮上量より大きい場合はヘッド７１を欠落させる恐れがある。異物７２はディスク基板１の表面に付着し、ヘッド７１と干渉、スクラッチ７３は主に突起となっているため、ヘッド７１と干渉、へこみやふくらみ７４は欠陥の前後でヘッド７１が干渉する恐れがある。そのため、検査装置により、これらの欠陥を検出し、不良品として排除する必要がある。なお、この欠陥は長さ、幅は多種多様でありその形状に応じて欠陥種別を区別している。

先ず、図１で説明したような構成を備えた欠陥検査装置を複数台用いて、図３に示した複数の検査工程のうちのいずれか一つの検査工程においてディスク基板上の欠陥を検査するときに、それらの検査装置間での欠陥検出感度を確認する方法について、図６から図９を用いて説明する。

図６は、第１の欠陥検査装置で検査対象の試料を検査して得られた第１の検査データ１５０と、第２の欠陥検査装置で同じ検査対象の試料を検査して得られた第２の検査データとを夫々処理し、それぞれの検査装置で得られたデータをデータ処理１５２で位置を補正して照合する手順を示す処理フローの一例を示す。図７は図６で説明するフローチャートでの各ステップにおける検査データをマップ表示したものである。

先ず、図６に示したフロー図の説明を行なう。第１の欠陥検査装置で検査対象の試料を検査して得られた第１の検査データを処理する第一の検査工程１５０として、検査情報入力ステップ１５３では、検査情報を入力する。入力する情報は、検査するディスク基板の固有ＩＤ、外形、検査範囲、検査面などである。次に、検査開始のステップ１５４において、第１の欠陥検査装置を用いて検査を開始する。最後に第一の検査結果を出力するステップ１５５においては、第一の検査結果をデータ処理部６０へ出力する。これは、図２で説明した欠陥番号に応じた検査結果である。ここで、第一の検査結果として出力する欠陥の位置のデータは、検査対象のディスク基板上には基準位置のマークを設けることができないので、図１においてディスク基板１を回転テーブル２にセットした状態でディスク基板上に極座標系の仮想の原点と基線とを設定し、この仮想の極座標系に基づいて検出した欠陥の位置情報を抽出する。

次に、同じ試料を用いて第２の欠陥検査装置で検査して得られた第２の検査データを処理する第二の検査工程１５１においても第一の検査工程と同様に、検査情報を入力するステップ１５６で第一の検査工程と同様な検査情報を入力し、検査を開始するステップ１５７で第２の欠陥検査装置を用いて検査を開始し、最後の第二の検査結果を出力するステップ１５８において第二の検査結果をデータ処理部６０へ出力する。

図７(ａ)に第一の検査工程１５０における第一の検査結果１５５として出力されるマップ表示の例を示す。マップ１６２は角度（θ）と半径方向（Ｒ）の座標（極座標）で表示され、欠陥１６３をそれぞれの座標位置に表示している。

図７(ｂ)には第二の検査工程１５１における第二の検査結果１５８として出力されるマップ表示を示す。マップ１６４に欠陥１６５をそれぞれの座標位置（極座標）に表示している。

次に、図６のフローチャートにおいて、第１の欠陥検査装置を用いて検査して得られた第一の検査結果１５５と第２の欠陥検査装置を用いて検査して得られた第二の検査結果１５８とをデータ処理部６０に入力してデータ処理工程１５２を実行する。データ処理工程１５２では、先ず第一の検査結果１５５からの出力と第二の検査結果１５８からの出力に対して、座標系のずれによる欠陥の位置座標データの誤差を補正するために回転位置補正１５９を行う。この回転位置補正１５９について、図７を用いて説明する。

図７(a)の第一の検査結果１５５から検出された欠陥１６３の位置と、同図(b)の第二の検査結果１５８から検出された欠陥１６５の位置は、同じディスク基板上で夫々の共通する欠陥があったとしても、必ずしも同じ座標位置として出力されない。これは、第１の欠陥検査装置を用いて検査して得られた第一の検査結果１５５における欠陥位置情報が位置基準を持たないディスク基板上に仮に設定した極座標系での位置情報であるため、同じように第２の欠陥検査装置を用いて検査して得られた第二の検査結果１５８における欠陥位置情報に置ける極座標系の位置情報とは同じディスク基板上に設定した極座標系の原点及び基線の位置が必ずしも一致しないために発生するものである。

そこで、回転位置補正１５９のステップにおいて、第一の検査結果１５５から得られる第一の欠陥位置の座標を基準に、第二の検査結果１５８から得られる第二の欠陥位置の座標に対して極座標系の原点の位置と基線の回転方向の位置を補正する回転位置補正を行う。

図８および図９に回転位置補正を行なう処理方法，図１０にそのステップの一例を示す。この回転位置補正の具体的な方法として、例えば、「Ｍ推定を導入したロバストＩＣＰ位置決め法」；精密工学会誌Vol.６７、Ｎｏ.８、２００１に開示されているような方法がある。この回転位置補正方法について以下に説明する。

先ず、第一の検査結果１５５から得られるデータとして、図８（ａ）に示すように、データ群Ａ；２００、すなわち欠陥２０２から２０７まで存在し、また、第二の検査結果１５８から得られるデータとして、図８（ｂ）に示すように、データ群Ｂ；２０１、すなわち欠陥２０８から２１４まで存在する場合に、図８（ａ）に示したデータ群Ａ；２００と図８（ｂ）に示したデータ群Ｂ；２０１とのＲ−θ座標系における基線（Ｒ）の回転方向（θ）のずれを補正するためのフローチャートを図１０に示す。

このアルゴリズムは，点群内の対応関係を更新しながら合同変換の逐次探索を収束させる処理である。図１０におけるステップ９０１から９０４を説明する。データ群；Ａ２００の欠陥と，データ群Ｂ；２０１の欠陥との距離を計測し，その距離が最も短くなるようにデータ群Ａ；２００を合わせ込んでいく。その詳細を図８で説明する。まず，データ群Ａ；２００の欠陥２０２に着目する。欠陥２０２に対して，データ群Ｂ；２０１に存在する欠陥で最も距離が短いものは，欠陥２０８である。欠陥２０２に対しては，欠陥２０８に合わせ込む。次に欠陥２０３に対して同様にデータ群Ｂ；２０１から欠陥を見つけ出す。

欠陥２０３に対しても欠陥２０８が最も距離が近い欠陥である。データ群Ａ；２００のすべての欠陥に対してデータ群Ｂ；２０１の欠陥を設定し，それぞれ距離を計算しデータ群Ａ；２００の座標を変換して合わせ込む（ステップ９０１，９０２）。この距離を求める方式としては，最小二乗法により距離を換算して求める方法（ステップ９０３）がある。設定した欠陥同士の距離の総和が最も短くなるように，データ群Ａ；２００を合わせ込んだ結果を図９に示す。ところが，実際には，データ群Ａ；２００と，データ群Ｂ；２０１は一致しているとは限らないため，再度データ群Ａ；２００の欠陥と，データ群Ｂ；２０１の欠陥を合わせこむ。この場合も，前述したようにデータ群Ａ；２００の欠陥に対して，データ群Ｂ；２０１の欠陥に最も近い欠陥を求め，再度合わせ込んでいく（ステップ９０４）。この繰り返しを行うことで，データ群Ａ；２００の欠陥と，データ群Ｂ；２０１の欠陥の一致率が所定の値まで達した場合終了となる。一方、一致率が予め設定した値にまで達していないと判定したときには、ステップ９０１に戻ってデータ群Ｂ；２０１の回転量と平行移動量とを計算し、ステップ９０３を実行する。

図１０に示した処理フローを実行することにより図６の処理フローにおける回転位置補正１５９を実施し、その結果得られたマップ１６６を図７(ｃ)に示す。図７(ｃ)のマップ１６６には、図６に示した処理フローにおける第二の検査結果１５８に基づいて図７(ｂ)のように極座標形式で表示された欠陥１６５が、極座標の原点を中心とした回転方向の位置が補正されて、欠陥１６７として表示されている。

次に、図６に示した処理フローにおける欠陥座標の照合１６０の処理を行う。欠陥座標の照合１６０の処理においては、第二の検査結果１５８に対して回転位置補正１５９の処理を実施した欠陥と、基準となる第一の検査結果１５５で得られた欠陥１６３との座標の照らし合せを行なう。図７(ｄ)に照合した結果のマップ１６８を示す。マップ１６８には、第一の検査結果１５５と第二の検査結果１５８で一致した欠陥群１６９と一致しない欠陥群１７０や、欠陥種類によって致命性があると判断した欠陥（群）１７１が表示されている。これらは、第一の検査座標と第二の検査座標の差分あるいは欠陥種類に応じて重み付けをした情報で照合を行うこともできる。また図７(ｄ)のマップ表示を、欠陥の種類ごとに切り換えて行なうことも、更に選択した複数の欠陥種を同時に表示することもできる。

次に、この照合結果を元に、図６に示したステップ１６１で情報表示を実行する。図７(ｅ)および図７(ｆ)にステップ１６１で表示する情報の例を示す。図７(ｅ)には、欠陥座標の照合１６０で一致したと判断した欠陥群１７３をマップ１７２に表示したものである。図７(ｆ)には、一致していない欠陥群１７５をマップ１７４に表示した例である。このように、一致した場合、一致していない場合、あるいはその他の条件で自在にマップ表示することが可能である。これらは、適宜欠陥の種類、一致程度などをグループ化して処理が可能であり、これにより検査データ間での一致、あるいは不一致状態を表示することができる。

本実施例のように、同一のサンプルを異なる検査装置間で夫々に検査して検出した欠陥の位置座標データについて各検査装置間の極座標系のずれを補正した上で表示し検査結果の同異を判定することを可能にしたことにより、各検査装置の欠陥検出感度を評価することができる。また、この検査結果を用いて各検査装置が同じ欠陥を検出するように検査感度を調整することにより、複数台の検査装置間の欠陥検出感度を合わせることが可能になる。

また、本実施例では、異なる欠陥検査装置間において検出した欠陥の位置データを補正することについて説明したが、同一の欠陥検査装置において同一のサンプルを同一の検査条件又は異なる複数の検査条件でそれぞれ検査した時に検出した欠陥の位置の座標データを補正する場合にも有効である。この場合、ディスク基板は欠陥検査装置から取り外さない可能性があり、検査データの基準は同一である。そのため、検査データの欠陥位置が回転していない場合でも、その処理が省略されるだけで、欠陥データの表示などは同一である。この２回検査方法は、検査装置の再現性確認や、検査装置のコンディション確認などに適用される。

また、検査するディスク基板を一枚とし、この基板が図３で説明した工程を経る毎に検査を行い、この検査データを処理することで、工程間のデータの増減、あるいは一致ないし不一致の状態を把握することが可能である。これにより、製造装置でのコンディションの確認が容易にできる。

上記に説明した実施例においては、図３に示した各処理工程の前又は後における検査工程のうちのいずれか一つの検査工程において複数台の欠陥検査装置を用いて欠陥を検出する場合について説明したが、図３に示した各処理工程の前後において欠陥検査を行い、検出した欠陥データを処理する場合にも本発明を適用することができる。

この場合、図６で説明した第一の検査１５０は、例えば図３に示した処理工程のうちのテクスチャ加工１０４の前に行なう検査であり、第二の検査１５１は、テクスチャ加工が行なわれた基板を洗浄する洗浄１０５の後に行なう検査である。

ここで、第一の検査１５０と第二の検査１５１とで用いる欠陥検査装置が同一の装置でない場合には、予め同一のディスク基板又はテスト用の基板を用いて図６に示したフローに沿って夫々の欠陥検査装置で検出した検査データを照合して検出感度を合わせておくことにより、以後の工程による結果の信頼度をより高めることができる。

夫々の検査工程で検査して得られた欠陥のデータを図６に示した処理フローに従って処理することにより、図７（ｄ）に示したように各検査工程で検出して回転位置補正した欠陥データを後に突き合わせて照合することができ、テクスチャ加工１０４における欠陥の発生の状況を確認することができる。

図３に示した磁性体膜工程１０６、潤滑層成膜工程１０７及び研磨工程１０８においても同様にその前後の検査工程のデータを回転位置補正した上で照合することにより各処理工程における欠陥の発生の状態を確認することができる。

更に、図６で説明した第一の検査１５０として図３に示した各処理工程の前又は後における検査工程のうちのいずれか一つの検査工程とし、図６の第二の検査１５１として グライド、サーティファイアなどの別の検査装置での検査データを用いることもできる。特許文献２には、磁気ディスクの磁気特性の欠陥検査について記載されている。この検査装置は、ディスク基板を回転しながら検査する方法のものであり、欠陥の情報として、回転と半径方向の座標が出力される。図６で説明した第二の検査１５１にこの磁気特性検査の検査結果を入力することで、上述した実施例で説明した欠陥検査装置１０００を用いて行った第一の検査との欠陥照合が可能となる。この結果から、ディスク基板の表面検査と磁気特性検査における欠陥の一致率を判定することが可能である。この一致率から、致命的な欠陥を表面検査の結果で見つけ出すことも可能となり、磁気検査を排除し、ディスク基板の製造工程短縮できる効果も期待できる。

なお、処理後のマップは、図１で示したモニタ１４に表示可能である。さらに、プリンタ１５で印字して表示することも可能である。

上記の説明はハードディスク装置で使用されるディスク基板で説明したが、半導体ウェハにおいても同様の効果が得られることはいうまでもない。一般に表面が平坦に加工された半導体ウェハ（例えば、ベアウェハの状態、ＣＭＰ（Cemical Mechanical Polishing）加工後のウェハ）の表面欠陥検査においては、半導体ウェハ外周部に設けた切欠（ノッチ）を基準として半導体ウェハ上の欠陥の位置を検出しているが、本発明で説明したように、１回目の検査で検出した欠陥の位置を基準として２回目の検査結果を重ね合わせることにより欠陥の管理を行うことが可能になる。

さらに、円板状の対象であればどのようなものでも、同様に効果が得られる。また、ハードディスク装置で用いられる、パターンドメディアのような規則的に並んだパターンを記録領域に使用するディスク基板でも同様な効果が得られる。また、他の検査装置において、磁気特性を検査する装置で説明したが、半導体ウェハで検査される電気的な検査、例えばフェイルビット検査の結果を用いることも可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

図１は、本発明の一実施例によるディスク基板の欠陥を検査する装置の概略の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明によるディスク基板の欠陥を検査する装置で検査して得たデータの出力の一例を示した図である。 図３は、本発明のディスク基板を製造するための処理の流れの一例を示す処理フロー図である。 図４は、本発明で検出の対象とするディスク基板上の欠陥の一例を示した図である。 図５は、回転するディスク基板の上に浮上する磁気ヘッドとディスク基板の表面に付着した異物との位置関係を示すディスク基板及び磁気ヘッドの断面図である。 図６は、本発明によるディスク基板を検査する手順を説明したフロー図である。 図７（ａ）は第一の検査結果としてディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図、図７（ｂ）は第二の検査結果としてディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図、図７（ｃ）は第二の検査結果に対して回転位置補正を行なった後のディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図、図７（ｄ）は第一の検査結果と回転位置補正を行なった後の第二の検査結果について座標を比較した状態を示すディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図、図７（ｅ）は第一の検査結果と回転位置補正を行なった後の第二の検査結果について座標を比較した結果一致したと判断した欠陥のディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図、図７（ｆ）は第一の検査結果と回転位置補正を行なった後の第二の検査結果について座標を比較した結果一致しないと判断した欠陥のディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図である。 図８（ａ）は回転位置補正を説明する図で、第一の検査結果としてディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図、図８（ｂ）は回転位置補正を説明する図で、第二の検査結果としてディスク基板上の欠陥の分布状態をマップ表示した図である。 図９は回転位置補正を説明する図で、図８において回転位置補正の途中をマップ表示した図である。 図１０は、本発明による回転位置補正の処理の手順を示すフロー図である。

符号の説明

１・・・ディスク基板 ２・・・回転ステージ ３・・・回転ステージ制御系 ４・・・ステージ ５・・・直進ステージ制御系 ６、７・・・照明系 ９・・・対物レンズ １０・・・検出器 １２・・・制御系 １３・・・入力装置 １４・・・モニタ １５・・・プリンタ １６・・・データベース ５１・・・欠陥種別判定ユニット ５２・・・位置情報検出ユニット ５３・・・回転位置補正ユニット ５４・・・欠陥照合ユニット １５０・・・第一の検査 １５１・・・第二の検査 １５２・・・データ処理 １５９・・・回転位置補正 １６０・・・欠陥座標の照合 １６１・・・情報表示 １６２、１６４、１６６、１６８、１７２、１７４・・・検査マップ １７３・・・欠陥の一致表示 １７５・・・欠陥の不一致表示

Claims (13)

1. 試料を第１の条件で検査して前記試料上の第１の欠陥群を検出し該検出した第１の欠陥群の第１の座標系における位置情報を得、
   前記試料を第２の条件で検査して前記試料上の第２の欠陥群を検出し該検出した第２の欠陥群の第２の座標系における位置情報を得、
   前記第１の座標系と前記第２の座標系とのずれにより発生する前記第１の欠陥群及び／又は前記第２の欠陥群の相対的な位置情報の誤差を修正し、
   該相対的な位置情報の誤差を修正した前記第１の欠陥群と前記第２の欠陥群とを照合し、
   該照合した結果を出力する、
   ことを特徴とする試料の欠陥検査方法。
2. 試料を第１の条件で検査して前記試料上の第１の欠陥群を検出し、
   該検出した第１の欠陥群について前記試料上の第１の位置基準に対する位置情報を得、
   前記試料を第２の条件で検査して前記試料上の第２の欠陥群を検出し、
   該検出した第２の欠陥群について前記試料上の第２の位置基準に対する位置情報を得、
   前記第１の位置基準に対する前記第１の欠陥群の位置情報と前記第２の位置基準に対する前記第２の欠陥群の位置情報とを用いて前記第１の位置基準と前記第２の位置基準とのずれ量を算出し、
   該算出したずれ量に基づいて前記第１の欠陥群の位置情報及び／または前記第２の欠陥群の位置情報を修正し、
   該位置情報を修正した前記第１の欠陥群と前記第２の欠陥群とを照合し、
   該照合した結果を出力する
   ことを特徴とする試料の欠陥検査方法。
3. 前記試料上の第１の欠陥群の第１の座標系における位置情報を得るステップにおいて、前記試料を回転させながら前記第１の条件で検査して前記試料上の第１の欠陥群を検出し、前記試料上の第２の欠陥群の第２の座標系における位置情報を得るステップにおいて、前記試料を回転させながら前記第２の条件で検査して前記試料上の第２の欠陥群を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の試料の欠陥検査方法。
4. 前記第１の欠陥群と前記第２の欠陥群とを照合するステップにおいて、前記照合する前記第１の欠陥群の情報と前記第２の欠陥群の情報とは、欠陥の種類、欠陥の寸法、欠陥検出信号強度の何れかを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の試料の欠陥検査方法。
5. 前記照合した結果を出力するステップにおいて、前記位置情報を調整した前記第１の欠陥群と前記第２の欠陥群とを照合した結果として、一致する欠陥の情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の試料の欠陥検査方法。
6. 前記照合した結果を出力するステップにおいて、前記位置情報を調整した前記第１の欠陥群と前記第２の欠陥群とを照合した結果として、一致する欠陥と一致しない欠陥とを区別して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の試料の欠陥検査方法。
7. 前記試料上の第１の欠陥群を検出するステップにおける前記第１の条件と、前記試料上の第２の欠陥群を検出するステップにおける第２の条件とは同じ条件であることを特徴とする請求項１又は２に記載の試料の欠陥検査方法。
8. 前記試料上の第１の欠陥群を検出するステップにおける前記第１の条件は前記試料に処理を施す前の条件であり、前記試料上の第２の欠陥群を検出するステップにおける前記第２の条件は前記試料に処理を施した後の条件であることを特徴とする請求項１又は２に記載の試料の欠陥検査方法。
9. 試料を載置して該試料を回転させると共に一軸方向に移動させるテーブル手段と、
   該テーブル手段に載置されて回転して一軸方向に移動している試料に斜め方向から照明光を照射する照明手段と、
   該照明手段で照明された前記試料からの散乱光を集光して検出する検出手段と、
   該検出手段で検出した信号を処理して前記試料上に存在する欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、
   該欠陥抽出手段で抽出した欠陥の情報を抽出する欠陥情報抽出手段と、
   先に抽出した欠陥の情報を記憶しておく記憶手段と、
   前記欠陥情報抽出手段で抽出した前記欠陥の情報と前記記憶手段に記憶しておいた先に抽出した欠陥の情報とを補正する欠陥情報補正手段と、
   該欠陥情報修正手段で修正した前記欠陥抽出手段で抽出した欠陥の情報と前記記憶手段に記憶しておいた先に抽出した欠陥の情報とを照合する欠陥情報照合手段と、
   該欠陥情報照合手段で照合した結果を出力する出力手段と
   を備えたことを特徴とする試料の欠陥検査装置。
10. 前記欠陥情報照合手段で照合する前記欠陥抽出手段で抽出した欠陥の情報と前記記憶手段に記憶しておいた先に抽出した欠陥の情報とは、欠陥の種類、欠陥の寸法、欠陥検出信号強度の何れかを含むことを特徴とする請求項９記載の試料の欠陥検査装置。
11. 前記出力手段は、前記欠陥情報照合手段で照合した結果として、一致する欠陥の情報を出力することを特徴とする請求項９記載の試料の欠陥検査装置。
12. 前記出力手段は、前記欠陥情報照合手段で照合した結果として、一致する欠陥と一致しない欠陥とを区別して出力することを特徴とする請求項９記載の試料の欠陥検査装置。
13. 前記試料はハードディスク装置用のディスク基板、あるいは半導体ウェハの何れかであることを特徴とする請求項９記載の試料の欠陥検査装置。

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