JP2013210231A - ディスク表面検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本来の検査対象ではないガラス基板が混入しても、検査対象の基板が本来の検査対象とする種類の基板であるか否かをチェックできるようにして、本来検査対象とする種類の基板であると判定された基板について正しく基板表面の欠陥の検査を行えるようにする。
【解決手段】試料であるディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させながら試料に光を照射し、光が照射された試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出して第１の検出信号を得、この光が照射された試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出して第２の検出信号を得、第１の検出信号と第２の検出信号とを処理して試料上の欠陥を検出するディスク表面検査方法及び装置において、第１の検出信号の出力レベル又は第２の検出信号の出力レベルを予め設定したしきい値と比較して試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定するようにした。
【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、試料表面の欠陥を光学的に検査する方法及びその装置に係り、特に試料の材質がガラス材料の場合の試料表面の欠陥を検査するディスク表面検査方法及びその装置である。

磁気ディスク用基板として、アルミニウム（Ａｌ）基板又はガラス基板が用いられている。ガラス基板は用途に応じて結晶化ガラス（ＳＸ）又はアモルファスガラス（ＭＥＬ）が用いられ、それぞれの種類のガラスにおいて、更に含有する成分が異なる複数の種類のガラスが用いられている。

このガラス基板は、材質により処理する工程が異なるために、生産工程において異なる種類のガラス基板が混在してしまうと、不良品を作り込んでしまう可能性がある。

生産工程において異なる種類のガラス基板が混在するのを防止するために、従来、作業員が目視でチェックを行っていた。しかし、目視によるチェックは、見逃しが発生する可能性があるために、自動化して、安定した均質な検査を行えるようにすることが望まれていた。

一方、ガラス基板の表面の欠陥は光学検査装置を用いて光学的に検査している。ガラス基板の表面を検査する装置では、プロセス管理の高度化、工程改善に寄与させる目的で、検出した欠陥を分類するニーズがある。磁気ディスク用基板の表面を検査する装置の検出光学系には一般に複数の検出器が装備されているが、これら複数の検出器からの検出信号による微小欠陥の分類に加えて、磁気ディスク面内での欠陥の分布形状に特徴に基づく欠陥の分類が行われる。

従来の磁気ディスクの表面の欠陥を検査する装置としては、例えば、特許文献１には、検査対象試料である磁気ディスクにレーザを照射して磁気ディスク表面からの反射光、散乱光を複数の検出器で受光し、それぞれの受光器の受光条件によって微小欠陥の分類を行っている。また、検出した微小欠陥の平面連続性を判定して欠陥の長さの大小や、線状欠陥、塊状欠陥の分類を行っている。

また、特許文献２には、半導体ウェハ表面を検査して得られた欠陥の分布の状態によって欠陥を分類することが記されている
更に、特許文献３には、基板の半径別の欠陥数ヒストグラムデータを作成して、円周疵や島状の欠陥を検出することについて記載されている。

特開２０００−１８０３７６号公報 特開２００６−３５２１７３号公報 特開２０１１−１２２９９８号公報

従来のガラス基板の表面の欠陥を光学的に検査する光学検査装置では、基板に光を照射して、基板からの反射光や散乱光を異なる仰角方向に配置した複数の検出器で検出し、その検出信号レベルを予め設定したしきい値と比較して、しきい値よりも大きい信号を検出した時に欠陥を検出したと判定している。

しかし、ガラス基板の種類や含まれる成分が異なると、基板表面の反射率が異なるために、本来の検査対象ではないガラス基板が混入した場合に、正常な部分からの反射光又は散乱光を検出した信号のレベルが、本来の検査対象基板の信号のレベルよりも高くなる。これにより、予め設定した本来の検査対象基板用のしきい値を用いて欠陥を検出すると本来欠陥として検出すべきではない信号も欠陥として誤検出したり、逆に本来の検査対象基板の信号のレベルよりも低くなってしまう。その結果、予め設定した本来の検査対象基板用のしきい値を用いて欠陥を検出すると本来欠陥として検出すべき欠陥を検出できなくなってしまったりして、正しい欠陥の検出の検出が行えなくなってしまう可能性がある。

特許文献１乃至３に記載されている発明においては、その前提として、検査対象の試料が本来検査すべき種類の試料であって、検査対象の試料の中に本来検査対象ではない反射率を含めた光学特性が異なる試料が混在した場合のことについては配慮されていない。従って、良品の試料であっても、材質の違いにより試料表面の反射率が変化して正常な部分からの反射・散乱光の検出レベルが変わることについては考慮されていなかった。

そこで、本発明では、従来技術の課題を解決して、本来の検査対象ではないガラス基板が混入したとしても、検査対象の基板が本来の検査対象とする種類の基板であるか否かをチェックできるようにして、本来検査対象とする種類の基板であると判定された基板について正しく欠陥の検査を行うことができるようなディスク表面検査方法及びその装置を提供するものである。

上記した課題を解決するために、本発明では、試料であるディスクを載置して回転可能でかつ回転の中心軸に直角の方向に移動可能なステージ手段と、このステージ手段に載置された試料に光を照射する照明手段と、この照明手段により光が照射された試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出する第１の検出手段と、照明手段により光が照射された試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段で試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出して得た第１の検出信号と、第２の検出手段で試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出して得た第２の検出信号とを処理して試料上の欠陥を検出する処理手段とを備えたディスク表面検査装置において、処理手段は、第１の検出手段で試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出した第１の検出信号の出力レベル又は第２の検出手段で試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出した第２の検出信号の出力レベルを予め設定したしきい値と比較して試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定するようにした。

また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料であるディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させながら該試料に光を照射し、光が照射された試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出して第１の検出信号を得、この光が照射された試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出して第２の検出信号を得、第１の検出信号と第２の検出信号とを処理して試料上の欠陥を検出するディスク表面検査方法において、更に、第１の検出信号の出力レベル又は第２の検出信号の出力レベルを予め設定したしきい値と比較して試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定するようにした。

本発明は光学検査にてガラス材料の種類が混在しても識別できるように改善したことにより、ディスクの種類の識別を自動検査にて判定を行うことが可能となる。

実施例１によるディスク表面検査装置の概略の構成を示すブロック図である。 実施例１によるディスク表面検査装置の前処理部の構成を示すブロック図である。 実施例１による試料表面のｒ方向とθ方向とを示す試料の平面図である。 試料の材質の違いによる反射光検出レベルの違いを示すグラフで、試料の表面に欠陥が無い場合の検出器から出力される信号を示すグラフである。 試料の材質の違いによる反射光検出レベルの違いを示すグラフで、試料の表面に欠陥がある場合の検出器から出力される信号を示すグラフである。 試料の材質の違いによる反射光検出レベルの違いを示すグラフで、試料の表面に欠陥がある場合の検出器から出力された信号を平滑化処理した結果を示すグラフである。 実施例１による基板ランク判定を行う処理の流れを示すフロー図である。 実施例１による基板ランク判定を行った結果を示す表示画面の正面図で、基板の材質が所定の材質であると判定された場合の表示画面である。 実施例１による基板ランク判定を行った結果を示す表示画面の正面図で、基板の材質が所定の材質ではないと判定された場合の表示画面である。 実施例２によるディスク表面検査装置の処理装置の内部構成を示すブロック図である。 実施例２における基板ランク判定を行う処理の流れを示すフロー図である。 試料の材質の違いによる反射光検出レベルの違いを示すグラフで、試料の表面に欠陥がある場合の検出器から出力された信号を平滑化処理した結果を示すグラフである。 実施例２による基板ランク判定を行った結果を示す表示画面の正面図で、基板の材質が所定の材質であると判定された場合の表示画面である。

本発明は、磁気ディスク用のガラス基板が、ガラスの種類や含有する成分によって表面の反射率が異なることに着目して、ガラス基板の表面の欠陥を検査する装置において、基板に照明光を照射したときの基板からの正反射光又は散乱光の光量レベルをチェックして、所定の基板であるか否か、又は、どの種類の基板であるかを基板の欠陥検査と同時に行えるようにしたものである。
以下に、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

先ず、基板に照明光を照射したときの基板からの正反射光又は散乱光の光量レベルをチェックして、所定の基板であるか否かを基板の欠陥検査と同時に行えるようにしたディスク表面欠陥検査装置について説明する。

本実施例に係るディスク表面欠陥検査装置１０００の概略の構成を図１Ａに示す。検査対象の試料１は磁気ディスク用の基板で、ガラス材料で形成されており、表面は薄膜などでコーティングされておらず、ガラス材料が露出した状態のものである。ディスク表面欠陥検査装置１０００は、試料１に照明光を照射する照明手段１００、照明光が照射された試料１から高角度方向に反射・散乱した光を集光して検出する高角度検出光学系１１０、試料１から中角度方向に散乱した光を集光して検出する中角度検出光学系１２０及び試料１から低角度方向に散乱した光を集光して検出する低角度検出光学系１３０、格検出光学系で検出した信号を処理する処理装置１６０、処理装置１６０の処理条件を入力し、処理の結果を出力する入出力手段１７０、装置全体を制御する全体制御部１８０、試料を載置して回転させながら一方向に移動させるステージ手段１９０を備えている。

照明手段１００は、所望の波長のレーザを出力するレーザ光源を備えている。
高角度検出光学系１１０は、照明手段１００により照射されて試料１の表面で反射・散乱して点線で示した方向のうち高角度方向に進んだ正反射光を含む反射・散乱光を検出する光学系で、試料１の表面から高角度方向に進んだ正反射光を含む反射・散乱光を集光する対物レンズ１１１、この対物レンズ１１１で集光された光のうち試料１からの正反射光を反射するミラー１１２、ミラー１１２で反射された試料１からの正反射光を通過させるピンホールを有して正反射光以外の迷光を遮光するピンホール板１１３、このピンホール板１１３を通過した正反射光を検出する正反射光検出器１１４、対物レンズ１１１で集光された光のうちミラー１１２で反射されなかった光(試料１からの散乱光)を収束させる収束レンズ１１５、収束レンズ１１５の収束点に位置して収束された光を通過させるピンホールを有して収束されなかった光を遮光するピンホール板１１６、このピンホール板１１６を通過した光を検出する高角度検出器１１７を備えている。

中角度検出光学系１２０は、照明手段１００から発射され、試料１の表面で反射・散乱した光のうち中角度方向に進んだ散乱光を集光する対物レンズ１２１、集光レンズ１２１で集光された光を収束させる集束レンズ１２２、収束レンズ１２２の収束点に位置して収束された光を通過させるピンホールを有して収束されなかった光を遮光するピンホール板１２３、このピンホール板１２３を通過した光を検出する中角度検出器１２４を備えている。

低角度検出光学系１３０は、照明手段１００から発射され、試料１の表面で反射・散乱した光のうち低角度方向に進んだ散乱光を集光する対物レンズ１３１、対物レンズ１３１で集光された光を収束させる集束レンズ１３２、収束レンズ１３２の収束点に位置して収束された光を通過させるピンホールを有して収束されなかった光を遮光するピンホール板１３３、このピンホール板１３３を通過した光を検出する低角度検出器１３４を備えている。

検出器１１７、１２４，１３４から出力された信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器１４１，１４２，１４５で増幅されＡ／Ｄ変換されて処理装置１６０に入力される。

一方、正反射光検出器１１４で試料１からの正反射光を検出して得られた信号は、前処理部１５０に入力される。前処理部１５０は、図１Ｂに示す様に、平滑化回路部１５１と二つのＡ／Ｄ変換器、１４３と１４４とを備えている。正反射光検出器１１４から出力されて前処理部１５０に入力した信号は分岐され、一方はＡ／Ｄ変換器１４３で増幅されてＡ／Ｄ変換されて処理装置１６０に入力され、他方は、平滑化回路部１５１に入力されて平滑処理が行われた後Ａ／Ｄ変換器１４４で増幅されてＡ／Ｄ変換されて処理装置１６０に入力される。

処理装置１６０は、前処理部１５０から出力された信号のうち、Ａ／Ｄ変換器１４４から出力された信号を受けて試料１の材質を識別するディスク材質識別部１６１、Ａ／Ｄ変換器１４１，１４２，１４３，１４５でＡ／Ｄ変換された各検出器１１４、１１７、１２４、１３４から出力された信号を受けて欠陥候補を検出する欠陥候補抽出部１６２、欠陥候補抽出部１６２からの信号とステージ手段１９０からの試料１の位置情報（図１Ｃに示す回転方向：θ、及び半径方向：ｒの情報）を受けて検出した欠陥候補の繋がり・連続性を判定する欠陥候補連続性判定部１６３、繋がり・連続性を判定した欠陥候補の特徴量(ｒ方向及び／又はθ方向の長さ、幅、面積)を算出する欠陥特徴量算出部１６４、欠陥特徴量算出部１６４からの信号を受けて欠陥を分類する欠陥分類部１６５、分類した欠陥の密度及び試料材質識別部１６１での判定結果を受けて基板のランク付けを行う基板ランク判定部１６６を備えている。

処理装置１６０は、表示画面１７１を有して検査条件を入力したり検査結果を出力する入出力手段１７０が接続されている。また、処理装置１６０と入出力手段１７０とは、全体制御部１８０と接続している。全体制御部１８０は、試料１を載置して試料１を回転させると共に試料１が回転する面内で少なくとも１軸方向に移動可能なステージを備えたステージ手段１９０と、照明手段１００、処理手段１６０及び入出力手段１７０とを制御する。

以上の構成で、全体制御部１８０で制御して、ステージ手段１９０を試料１を載置した状態で回転させ、回転の中心に対して直角な１方向(試料１の半径方向)に一定の速度で移動を開始する。

この状態で照明手段１００からレーザをステージ手段１９０上で回転している試料１の表面に照射し、試料１の表面で反射・散乱されて１１０の方向に向かった光のうち正反射光は正反射光検出器１１４、正反射光周辺の散乱光は高角度検出器１１７で検出される。又、試料１の表面から中角度検出光学系１２０の方向に向かった散乱光は中角度検出器１２４で検出され、低角度検出光学系１３０の方向に向かった散乱光は低角度検出器１３４で検出される。

このような検査を試料１を回転させながら直進移動させて試料１の外周部から内周部にかけて行うことにより、試料１の表側の全面を検査することができる。又、図示していない基板反転機構を用いて試料１を反転させて未検査の裏面が上になるようにし、表側の面と同様な検査を行うことにより、試料の両面を検査することができる。

なお、本例では高角度検出光学系１１０、中角度検出光学系１２０、低角度検出光学系１３０のそれぞれに迷光を遮光するためのピンホール板１１３，１１６，１２３，１３３を用いたが、照明光源１００から発射されたレーザの光路の途中に偏光板を挿入して試料１を偏光照明する場合は、ピンホール板１１３，１１６，１２３，１３３の代わりに偏光フィルタを用いるようにしてもよい。また、照明光源１００から発射されるレーザとして単波長のレーザを用いた場合には、ピンホール板１１３，１１６，１２３，１３３の代わりに波長選択フィルタを用いるようにしてもよい。更に、偏光フィルタと波長選択フィルタと併用して用いて特定の波長の特定偏光成分の光を通過させるように構成しても良い。

図１Ａに示した検査装置を用いて、試料１上の欠陥を検出する場合、試料１をステージ手段１９０で回転させながら一方向（Ｘ方向）に連続的に移動させる。この状態で照明手段１００からレーザを発射して試料１の表面に照射する。

このレーザが照射された試料１で発生した反射・散乱光は高角度検出手段１１０、中角度検出光学系１２０、低角度検出光学系１３０でそれぞれ検出さる。

ここで、検査対象の試料１がガラス基板である場合、ガラスの材質が異なると、基板表面の正反射光又は散乱光の反射率が異なる。そのため、照明手段１００から同じ光量のレーザを試料１に照射しても、試料１の材質が異なると、例えば正反射光検出器１１４に入射する試料１からの正反射光の光量が異なるために、正反射光検出器１１４から出力される信号のレベルが、図２Ａに例示したようになる。すなわち、有る材質の試料１からの反射光を正反射光検出器１１４で検出した時に正反射光検出器１１４から出力される信号のレベル２０１は高いレベルであるのに対して、別の材質の試料１からの反射光を正反射光検出器１１４で検出した時に正反射光検出器１１４から出力される信号のレベル２０２は低いレベルであるというように、試料の材質によって、正反射光検出器１１４から出力される信号のレベルが変化する。

本発明では、この試料の材質による反射光の光量の違いに着目して、反射光を検出した信号のレベルの違いから検査対象の試料が所定の材質の基板であるか否かを判定できるようにしたものであり、この試料材質の判定を、試料からの反射・散乱光を検出して試料上の欠陥を検出する欠陥検出と同時に行えるようにしたものである。

以下の実施例においては、正反射光検出器１１４から出力される信号のレベルに基づいて試料の材質を判定する例を示すが、本発明はこれに限るものではなく、他の検出器からの信号レベル、即ち、高角度、中角度、低角度の何れかの方向の散乱光を検出した検出器からの信号レベル又はそれらの組み合わせをチェックして試料の材質を判定するようにしてもよい。

実際の試料１においては、表面や内部に欠陥が存在する場合が多く、そのような試料１からの正反射光を正反射光検出器１１４で検出した場合、図２Ａに例示したような一定した出力ではなく、一般には、図２Ｂに示すような欠陥からの反射光の影響を受けた信号となる。

このように、欠陥信号を含む正反射光検出信号の信号レベルから試料１の材質を判断しようとする場合、正反射光検出信号に含まれる欠陥信号をなまらせて平滑化することにより、正反射光検出信号レベルの変動を低減させる方法が考えられる。

図１Ｂに示した前処理部１５０の平滑化回路部１５１はこのような考えの下に構成されたもので、試料１からの正反射光を検出した正反射光検出器１１４からの出力信号を平滑化して出力するためのものである。

即ち、試料１からの正反射光を検出した正反射光検出器１１４から図２Ｂに示すような信号、すなわち、試料１上の欠陥が無い部分からの正反射光を正反射光検出器１１４が受光したときの信号レベル２１１と、試料１上に存在する欠陥からの比較的レベルの高い反射・散乱光を正反射光検出器１１４が受光したときの高いピーク波形２１２、または試料１上に存在する欠陥により反射・散乱光が正反射光検出器１１４に入射しないときの信号レベルが低い側にピーク波形２１３を含む信号が正反射光検出器１１４から前処理部１５０に入力された場合を考える。このとき、前処理部１５０に入力した信号が分岐されて平滑化回路部１５１に入ると、平滑化回路部１５１ではこのようなピークレベルをもった信号を平滑化処理することにより、図２Ｃに示すようなピークレベルが低減されて平滑化された信号２２０が出力される。

平滑化回路部１５１で平滑化された信号２２０はＡ／Ｄ変換器１４４でデジタル信号に変換されて処理装置１６０に入力される。

一方、前処理部１５０に入力されて分岐され、Ａ／Ｄ変換器１４３に入力した信号は、各検出器１１７、１２４および１３４から出力されてそれぞれＡ／Ｄ変換器１４１，１４２及び１４５に入力した信号と同様に増幅されてデジタル信号に変換され、処理装置１６０に入力される。

つぎに、処理装置１６０に入力された処理手順について、図３を用いて説明する。
各Ａ／Ｄ変換器１４１乃至１４５から出力された信号は処理装置１６０に入力する（Ｓ３０１）。それぞれの検出器からの検出信号のうち、Ａ／Ｄ変換器１４４から入力した信号は、試料材質識別部１６１で予め設定しておいた上限しきい値２２１及び下限しきい値２２２と比較され（Ｓ３０２）、上限しきい値２２１と下限しきい値２２２とで挟まれた範囲内に入っているか、又は上限しきい値２２１と下限しきい値２２２とで挟まれた範囲から外れているかがチェックされ（Ｓ３０３）、上限しきい値２２１と下限しきい値２２２とで挟まれた範囲内に入っている場合には検査対象の試料１が所定の材質の試料であると判定され（Ｓ３０４）、上限しきい値２２１と下限しきい値２２２とで挟まれた範囲から外れている場合には検査対象の試料１が所定外の材質の試料であると判定される（Ｓ３０５）。

このＡ／Ｄ変換器１４４から入力した信号に基づく試料１の材質チェックの処理は、試料１の全面に亘って行う必要はなく、試料１の任意の個所で試料１の数回転分の正反射光検出器１１４からの検出信号について処理すればよい。

一方、Ｓ３０２からＳ３０５までのＡ／Ｄ変換器１４４から入力した信号の処理と並行して、以下の欠陥検出・分類の処理フローＳ３１１からＳ３２０までが実行される。

欠陥・分類の処理フローにおいては、先ず、欠陥候補抽出部１６２において、Ａ／Ｄ変換器１４１乃至１４５から入力された信号のレベルを予め設定したしきい値と比較し、このしきい値を超えたレベルの信号を欠陥候補として、ステージ手段１９０の図示していない検出系から得られる欠陥候補の試料１上の位置情報（ステージ１９０の回転角度情報及び基板半径方向位置情報）と関連付けて抽出する（Ｓ３１１）。

次に、欠陥候補連続性判定部１６３において、欠陥候補抽出部１６２で抽出した欠陥候補の試料１上の位置情報を用いて、それぞれの欠陥候補の繋がり・連続性を判定する（Ｓ３１２）。繋がり・連続性があると判定された欠陥候補は、一つの欠陥として以降の処理を行う。

繋がり・連続性が判定された欠陥候補は、欠陥候補特徴量算出部１６４において、欠陥の寸法（ｒ方向長さ、θ方向長さ、欠陥の幅）、面積などの欠陥特徴量が算出される（Ｓ３１３）。このとき、欠陥候補連続性判定部１６３において繋がり・連続性があると判定された欠陥候補については、一つの欠陥として、その特徴量が算出される。

最後に欠陥分類部１６５において、特徴量が算出された欠陥について連続欠陥であるか否かをチェックする（Ｓ３１４）。連続欠陥であると判定した場合には、それが線状の欠陥であるかをチェックし（Ｓ３１５）、連続した欠陥が面内での広がりを持たない場合には線状欠陥と判定し（Ｓ３１６）、連続した欠陥が面内での広がりを持つと判定したときには面状欠陥と判定する（Ｓ３１７）。

一方、Ｓ３１４において連続欠陥ではないと判定された場合には、その欠陥が中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４でも検出されているかをチェックし（Ｓ３１８）、中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４でも検出されている場合には異物欠陥と判定し（Ｓ３１９）、中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４では検出されていない場合には輝点（微小欠陥）と判定する（Ｓ３２０）。

このようにして分類された欠陥の情報と基板に材質について判定した結果の情報とは基板ランク判定部１６６に送られて基板のランクが判定される。すなわち、Ｓ３０４で検査した試料１が所定の材質の基板であると判定された基板である場合には、検出された欠陥の種類や密度に応じてあらかじめ設定した基準に準じて試料のランク分けを行い（Ｓ３３０）、その結果を入出力手段１７０に出力する（Ｓ３３１）。一方、Ｓ３０５で検査した試料１が所定の材質の基板でないと判定された場合には、検査した試料１が検査対象の種類の材質の基板ではないことを示す情報(材質ＮＧの情報)を入出力手段１７０に出力する（Ｓ３３１）。

入出力手段１７０は、基板ランク判定部１６６の判定結果を受けて、図４Ａに示すように、表示画面１７１上に試料１の表面の欠陥の分布１７１１と裏面の欠陥の分布１７１２をマップ状に表示すると共に欠陥の種類を表示し１７１３、基板ランク分けの結果１７１４を、基板のロット番号、基板の番号１７１５と合わせて表示する。

表示画面１７１上への欠陥マップの表示は、試料１の表面の欠陥の分布１７１１又は裏面の欠陥の分布１７１２の一方だけを切り替えて表示するようにしてもよい。

一方、図３のフローのＳ３０５で所定外の材質の試料と判定された試料については、図４Ｂに示すように、表示画面１７２上で試料１の表面の欠陥分布マップ１７２１と裏面の欠陥分布マップ１７２２に欠陥の分布を表示せず、基板材質表示欄１７２３に基板の材質が所定外の材質で有ることを表示し（図４Ｂの場合には、“ＮＧ”と表示）、基板のロット番号、基板の番号１７２４と合わせて表示する。

本実施例によれば、ガラス材料で形成された基板の表面からの反射を検出した信号から得られる欠陥信号のレベルから、検査対象の基板が本来検査対象とすべき材質のガラス基板であるか否かの判定を、欠陥の検査と同時に自動で行うことができ、異種材料のガラス基板が磁気ディスクの生産ラインに混入するのを防止することができる。

次に、基板に照明光を照射したときの基板からの正反射光又は散乱光の光量レベルをチェックして、どの種類の基板であるかを基板の欠陥検査と同時に行えるようにしたディスク表面欠陥検査装置について説明する。

本実施例におけるディスク表面欠陥検査装置の構成は、実施例１で説明した図１に示したディスク表面欠陥検査装置１０００と、処理装置１６０を図５に示すような処理装置５６０と置き換えた以外は同じであるので、装置構成及び各部の動きの説明は省略する。

本実施例においては、図１Ｂに示した前処理部１５０の平滑化回路部１５１で平滑化された信号、例えば図２Ｃに示したような信号２２０についてＡ／Ｄ変換器１１４でデジタル化して処理装置５６０の試料材質識別部５６１に入力する。本実施例における処理装置５６０では、この前処理部１５０から入力された信号に対して図６に示すようなフローに沿った処理を行い、欠陥種を識別し、各検出器から入力した検出信号を、識別した欠陥種に応じたしきい値を用いて処理することにより、欠陥を検出し、欠陥の分類を行う。

以下に、実施例の処理の流れを、図６を用いて説明する。
各Ａ／Ｄ変換器１４１乃至１４５から出力された信号は処理装置５６０に入力する（Ｓ６０１）。それぞれの検出器からの検出信号のうち、前処理部１５０のＡ／Ｄ変換器１４４から入力した信号は、試料材質特定部５６１において、予め記憶しておいた試料の材質に応じた上限・下限しきい値の組み合わせと比較されて試料１の材質が特定される（Ｓ６０２）。

例えば、図７に示すように、Ａ／Ｄ変換器１４４から入力した平坦化処理後の信号が７０１に示すようなレベルの信号であった場合、信号７０１を挟む上限しきい値７１１と下限しきい値７１２とのしきい値セット７１０に対応する材質が現在検査対象としている基板の材質であると判定する。一方、Ａ／Ｄ変換器１４４から入力した信号が図７の７０２に示すようなレベルの信号であった場合には、信号７０２を挟む上限しきい値７２１と下限しきい値７２２とのしきい値セット７２０に対応する材質が現在検査対象としている基板の材質であると判定する。

このＡ／Ｄ変換器１４４から入力した信号に基づく試料１の材質判定の処理は、試料１の全面に亘って行う必要はなく、試料１の検査開始位置から数回転分の正反射光検出器１１４からの検出信号について処理すればよい。

次に、欠陥抽出条件設定部５６２において、試料材質識別部５６１で判定した基板の材質に応じた検査条件を、予め基板の材質に対応づけて記憶しておいた検査条件のデータの中から抽出して、欠陥候補抽出部５６４に検査条件を設定する（Ｓ６０３）。

一方、試料１の検査開始位置から数回転分の正反射光検出器１１４からの検出信号について上記したＳ６０１からＳ６０３までの処理を行っている間、各Ａ／Ｄ変換器１４１，１４２，１４３及び１４５から入力された信号は、欠陥データメモリ部５６３に格納されている（Ｓ６０４）。

次に、Ｓ６０３で欠陥候補抽出部５６４に検査条件が設定された状態で、欠陥データメモリ部５６３に格納されている各Ａ／Ｄ変換器１４１，１４２，１４３及び１４５から入力された信号を
順次呼び出して、欠陥候補抽出部５６４において欠陥候補抽出の処理が実行される（Ｓ６０５）。

この欠陥候補抽出の処理は、実施例１で説明したＳ３１１のステップと同じ処理で、Ａ／Ｄ変換器１４１乃至１４５から入力された信号のレベルを欠陥候補抽出部５６４に検査条件として設定されたしきい値と比較し、このしきい値を超えたレベルの信号を欠陥候補として、ステージ手段１９０の図示していない検出系から得られる欠陥候補の試料１上の位置情報（ステージ１９０の回転角度情報及び基板半径方向位置情報）と関連付けて抽出する。

次に、欠陥候補連続性判定部５６５において、欠陥候補抽出部５６４で抽出した欠陥候補の試料１上の位置情報を用いて、それぞれの欠陥候補の繋がり・連続性を判定する（Ｓ６０６）。繋がり・連続性があると判定された欠陥候補は、一つの欠陥として以降の処理を行う。

繋がり・連続性が判定された欠陥候補は、欠陥候補特徴量算出部５６６において、欠陥の寸法（ｒ方向長さ、θ方向長さ、欠陥の幅）、面積などの欠陥特徴量が算出される（Ｓ６０７）。このとき、欠陥候補連続性判定部５６５において繋がり・連続性があると判定された欠陥候補については、一つの欠陥として、その特徴量が算出される。

最後に欠陥分類部５６７において、特徴量が算出された欠陥について連続欠陥であるか否かをチェックする（Ｓ６０８）。連続欠陥であると判定した場合には、それが線状の欠陥であるかをチェックし（Ｓ６０９）、連続した欠陥が面内での広がりを持たない場合には線状欠陥と判定し（Ｓ６１０）、連続した欠陥が面内での広がりを持つと判定したときには面状欠陥と判定する（Ｓ６１１）。

一方、Ｓ６０８において連続欠陥ではないと判定された場合には、その欠陥が中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４でも検出されているかをチェックし（Ｓ６１２）、中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４でも検出されている場合には異物欠陥と判定し（Ｓ６１３）、中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４では検出されていない場合には輝点（微小欠陥）と判定する（Ｓ６１４）。

このようにして分類された欠陥の情報と基板に材質について判定した結果の情報とは基板ランク判定部５６８に送られて基板のランクが判定される。すなわち、検出された欠陥の種類や密度に応じてあらかじめ設定した基準に準じて試料のランク分けを行い（Ｓ６１５）、その結果を入出力手段１７０に出力する（Ｓ６１６）。

入出力手段１７０は、基板ランク判定部５６８の判定結果を受けて、図８Ａに示すように、表示画面１７１上に試料１の表面の欠陥の分布１７２１と裏面の欠陥の分布１７２２をマップ状に表示すると共に欠陥の種類を表示し１７２３、基板ランク分けの結果１７２４を、基板のロット番号、基板の番号１７２５と合わせて表示する。さらに、Ｓ６０２で特定した基板の種類の情報１７２６を表示する。

表示画面１７１上への欠陥マップの表示は、試料１の表面の欠陥の分布１７２１又は裏面の欠陥の分布１７２２の一方だけを表示するようにしてもよい。

本実施例によれば、ガラス材料で形成された基板の表面からのガラス材料に応じた反射・散乱光を検出した信号から得られる欠陥信号のレベルから、検査対象の基板の材質を特定でき、その特定した材料に応じた検査条件を用いて検査を行うことができるので、異種材料のガラス基板が磁気ディスクの生産ラインに混流しても、正確に検査を実行することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例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
ことは言うまでもない。

１…試料 １００…照明手段 １１０…高角度検出光学系 １１４…正反射光検出器 １１７…高角度検出器 １２０…中角度検出光学系 １３０…低角度検出光学系 １５０…前処理部 １５１…平滑化回路部 １６０…処理装置 １６１…試料材質識別部 １６２…欠陥候補抽出部 １６３…欠陥候補連続性判定部 １６４…欠陥特徴量算出部 １６５…欠陥分類部 １６６…基板ランク判定部 １７０…入出力部 １８０…全体制御部 １９０…ステージ手段。

Claims (10)

1. 試料であるディスクを載置して回転可能でかつ回転の中心軸に直角の方向に移動可能なステージ手段と、
   該ステージ手段に載置された試料に光を照射する照明手段と、
   該照明手段により光が照射された前記試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出する第１の検出手段と、
   該照明手段により光が照射された前記試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段で前記試料から前記第１の方向に反射・散乱した光を検出して得た第１の検出信号と、前記第２の検出手段で前記試料から前記第２の方向に反射・散乱した光を検出して得た第２の検出信号とを処理して前記試料上の欠陥を検出する処理手段と
   を備えたディスク表面検査装置であって、
   前記処理手段は、前記第１の検出手段で前記試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出した第１の検出信号の出力レベル又は前記第２の検出手段で前記試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出した第２の検出信号の出力レベルを予め設定したしきい値と比較して前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定することを特徴とするディスク表面検査装置。
2. 前記第１の検出手段で検出した第１の検出信号又は前記第２の検出手段で検出した第２の検出信号を平滑化する平滑化手段を更に備え、前記処理手段は、前記第１の検出信号を前記平滑化手段で平滑化した信号のレベル、又は、前記第２の検出信号を前記平滑化手段で平滑化した信号のレベルを前記予め設定したしきい値と比較して前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のディスク表面検査装置。
3. 前記処理手段は、前記試料から第１の方向に反射・散乱した光のうち正反射光を抽出して前記第１の検出手段で検出した第１の検出信号を平坦化処理した信号のレベルを予め設定したしきい値と比較することにより前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のディスク表面検査装置。
4. 前記処理手段の処理の結果を画面上に表示する表示手段を更に備え、該表示手段の画面上に、前記試料を識別する番号と共に、前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定した結果を表示することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のディスク表面検査装置。
5. 前記試料であるディスクは、ガラスで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のディスク表面検査装置。
6. 試料であるディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させながら該試料に光を照射し、
   該光が照射された前記試料から第１の方向に反射・散乱した光を検出して第１の検出信号を得、
   該光が照射された前記試料から第２の方向に反射・散乱した光を検出して第２の検出信号を得、
   前記第１の検出信号と、前記第２の検出信号とを処理して前記試料上の欠陥を検出する
   ディスク表面検査方法であって、
   更に、前記第１の検出信号の出力レベル又は前記第２の検出信号の出力レベルを予め設定したしきい値と比較して前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定することを特徴とするディスク表面検査方法。
7. 前記第１の検出信号の出力レベル又は前記第２の検出信号の出力レベルを予め設定したしきい値と比較することを、前記第１の検出信号を平滑化した信号のレベル又は前記第２の検出信号を平滑化した信号のレベルを前記予め設定したしきい値と比較して前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定することを特徴とする請求項６記載のディスク表面検査方法。
8. 前記試料から第１の方向に反射・散乱した光のうち正反射光を抽出して検出した第１の検出信号を平坦化処理した信号のレベルを予め設定したしきい値と比較することにより前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定することを特徴とする請求項６記載のディスク表面検査方法。
9. 前記試料上の欠陥を検出した結果と前記試料であるディスクが所定の材質のものであるか否かを判定した結果とを、前記試料を識別する番号と共に画面上に表示することを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載のディスク表面検査方法。
10. 前記試料であるディスクは、ガラスで構成されていることを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載のディスク表面検査方法。

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