JP2014199694A - Disk surface inspection method and its apparatus - Google Patents
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Abstract
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、特に磁気ディスク用ガラス基板(ディスク)の表面の欠陥を検査するのに適したディスク表面検査方法及びその装置である。 The present invention relates to a method and apparatus for optically inspecting defects on a sample surface, and more particularly to a disk surface inspection method and apparatus suitable for inspecting defects on the surface of a glass substrate (disk) for a magnetic disk. .
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。
ガラス基板の表面の欠陥は、特許文献1及び特許文献2に示すように、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。磁気ディスク用ガラス基板(ディスク)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、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。
An aluminum (Al) substrate or a glass substrate is used as the magnetic disk substrate.
As shown in
従来の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ディスクにレーザを照射して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。
As an apparatus for inspecting defects on the surface of a conventional disk, for example, in
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。
Further,
従来のディスクの表面の欠陥を光学的に検査する光学検査装置では、特許文献1及び2に記載されているように、高速に回転させている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。
In an optical inspection apparatus for optically inspecting defects on the surface of a conventional disk, as described in
磁気ディスクの記録密度が高密度化するにつれて、ディスク表面で検出すべき欠陥のサイズもより微小化している。特許文献1には、レーザが照射されたディスク表面から発生する散乱光を光電子増倍管などの高感度なセンサでより微細な欠陥を検出することが記載されている。
As the recording density of the magnetic disk increases, the size of defects to be detected on the disk surface also becomes smaller.
しかし、ディスクからの散乱光を光電子増倍管のような高感度な検出器で検出する場合であっても、ディスクの回転速度がより高速になり、かつ、より微細な欠陥を検出しようとすると、光電子増倍管に入射するフォトンの量が少なくなり、光電子増倍管から出力される信号のレベルが下がってしまう。その結果、検出信号のSN比が低下して、検出できる欠陥のサイズの下限値が限定されてしまう。 However, even if the scattered light from the disk is detected by a highly sensitive detector such as a photomultiplier tube, the rotation speed of the disk becomes faster and more fine defects are detected. The amount of photons incident on the photomultiplier tube decreases, and the level of the signal output from the photomultiplier tube decreases. As a result, the S / N ratio of the detection signal is lowered, and the lower limit value of the size of the defect that can be detected is limited.
また、特許文献1には、複数の検出素子を備えたCCDセンサを用いて、検出した欠陥の位置の分解能を上げることについて記載されている。しかし、CCDセンサによる欠陥検出感度を向上させて、より微細な欠陥を検出できるようにすることについては記載されていない。 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 describes increasing the resolution of the position of a detected defect using a CCD sensor having a plurality of detection elements. However, there is no description about improving the defect detection sensitivity of the CCD sensor so that finer defects can be detected.
また、特許文献2には、複数の検出器からの検出信号を処理して基板表面の微小な欠陥を検出することについて記載されているが、検出器に入射するフォトンの量が少なくなるような微小な欠陥を検出できるようにすることについては記載されていない。
本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥の検出信号とノイズの比、即ちS/N比を向上させることができ、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥についても位置精度及び分類精度を高く維持して検出することを可能にするディスク表面検査方法及び検査装置を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and the ratio of the detection signal of fine defects and the noise, that is, the S / N ratio, which is the limit of detection in the detection method using the conventional detector. The surface of the disk that can improve the position accuracy and classification accuracy even for minute defects that have been the limit of detection in the detection method using a conventional detector. An inspection method and an inspection apparatus are provided.
上記した課題を解決するために、本発明では、ディスク表面検査装置を、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ディスク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ディスクから第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前記ディスクから第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の検出手段でディスクから第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の検出手段でディスクから第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ディスク上の欠陥を検出する処理手段と、ステージ手段と照明手段と第1の検出手段と第2の検出手段と処理手段とを制御する制御手段とを備えて構成し、第1の検出手段は、ディスクから第1の方向に反射・散乱した光のうちディスクからの正反射光を散乱光から分離して検出する正反射光検出部と、正反射光が分離された残りの散乱光を複数の受光素子を1次元に配列して形成された検出器で検出する散乱光検出部とを有し、制御手段は、ステージ手段でディスクを回転させながら回転の中心軸に直角な方向に移動させるときにディスクの同一箇所の像が第1の検出手段の散乱光検出部で複数回検出されるようにステージ手段を制御し、処理手段は、第1の検出手段の散乱光検出部でディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算してディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、この顕在化させたディスク上の微小な欠陥の情報と第2の検出手段で検出した信号とを用いて試料上の欠陥を分類するようにした。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a disk surface inspection apparatus includes a stage unit that can be rotated by placing a disk as a sample and can move in a direction perpendicular to the central axis of rotation, and the stage. An illuminating means for irradiating light on a disk placed on the means; a first detecting means for detecting light reflected and scattered in a first direction from the disk irradiated with light by the illuminating means; and an illuminating means. Second detection means for detecting light reflected / scattered in a second direction from the disk irradiated with light, and detecting light reflected / scattered in the first direction from the disk by the first detection means; A defect on the disk is detected by processing the obtained first detection signal and the second detection signal obtained by detecting the light reflected and scattered from the disk in the second direction by the second detection means. Processing means, stage means and illumination means And a control means for controlling the first detection means, the second detection means, and the processing means, wherein the first detection means is the light reflected / scattered from the disk in the first direction from the disk. Specularly reflected light detection unit that detects and detects specularly reflected light separately from scattered light, and the remaining scattered light from which specularly reflected light is separated is detected by a detector formed by arranging a plurality of light receiving elements in one dimension. And the control means rotates the disk with the stage means while moving the disk in a direction perpendicular to the central axis of rotation, and the image at the same position on the disk is scattered light of the first detection means. The stage unit is controlled so that the detection unit detects a plurality of times, and the processing unit adds signals obtained by detecting the image of the same portion of the disk a plurality of times by the scattered light detection unit of the first detection unit. A small defect on the disk was revealed, and this was revealed It was to classify defects on the specimen by using the detected signal with a minute defect information and the second detection means on the disk.
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ディスクに光を照射し、この光が照射されたディスクから第1の方向に反射・散乱した光を検出し、光が照射されたディスクから第2の方向に反射・散乱した光を検出し、第1の方向に反射・散乱した光を検出した信号と第2の方向に反射・散乱した光を検出した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、ディスクから第1の方向に反射・散乱した光のうちディスクからの正反射光と散乱光とを分離してこの分離した散乱光を複数の受光素子を1次元に配列して形成された検出器で検出し、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ることをディスクの同一箇所の像が複数の受光素子を1次元に配列して形成された検出器で複数回検出されるように移動させ、ディスク上の欠陥を検出することをディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算してディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、この顕在化させたディスク上の微小な欠陥の情報と第2の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを用いてディスク上の欠陥を分類するようにした。 Further, in order to solve the above-described problems, in the present invention, the disk, which is a sample, is rotated, and the disk is irradiated with light while being moved in a direction perpendicular to the central axis of rotation. A signal that detects light reflected / scattered in the first direction, detects light reflected / scattered in the second direction from the disk irradiated with the light, and detects light reflected / scattered in the first direction; In a disk surface inspection method for detecting a defect on a sample by processing a signal obtained by detecting light reflected / scattered in a second direction, positive light from the disk out of light reflected / scattered in the first direction from the disk. The reflected light and the scattered light are separated, and the separated scattered light is detected by a detector formed by arranging a plurality of light receiving elements in a one-dimensional manner, and the disk is rotated and in a direction perpendicular to the central axis of rotation. It is not possible to move The image of the same part of the disc is detected by moving the image of the same part of the disc so that it can be detected multiple times by a detector formed by arranging a plurality of light receiving elements in one dimension. Signals obtained by detecting multiple times are added to reveal minute defects on the disc, and information on the minute defects on the revealed disc and light reflected and scattered in the second direction are detected. Signals are used to classify defects on the disc.
本発明によれば、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥の検出信号のS/N比を向上させることができ、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥についても位置精度及び分類精度を高く維持して検出することが可能になった。 According to the present invention, the detection method using the conventional detector can improve the S / N ratio of the detection signal of the minute defect which has become the limit of detection, and the conventional detector is used. It has become possible to detect a minute defect that has been the limit of detection in the detection method while maintaining high position accuracy and classification accuracy.
本発明は、磁気ディスク用のガラス基板であるディスクの表面からの散乱光を繰返し検出し、
繰返し検出される欠陥からの散乱光の検出信号を足し合わせることによりS/N比を向上させ、
従来の検出器で欠陥を検出する場合に比べて微細な欠陥の検出感度を向上させ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。
The present invention repeatedly detects scattered light from the surface of a disk, which is a glass substrate for a magnetic disk,
The S / N ratio is improved by adding the detection signals of scattered light from repeatedly detected defects,
The detection sensitivity of fine defects is improved as compared with the case where defects are detected by a conventional detector.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施例に係るディスク表面検査装置1000の概略の構成を図1Aに示す。
検査対象のディスク1は磁気ディスク用のガラス基板(ディスク)で、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。ディスク表面検査装置1000は、ディスク1に照明光を照射する照明手段100、照明光が照射されたディスク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、ディスク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及びディスク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、各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(ディスク1)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。
FIG. 1A shows a schematic configuration of a disk
The
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、ディスク1の表面に対して斜め方向からレーザを照射する。
高角度検出光学系110は、照明手段100によりレーザが照射されたディスク1の表面から発生した反射・散乱光のうち高角度方向(高仰角方向)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、ディスク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ディスク1からの正反射光を反射するミラー112、ミラー112で反射されたディスク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光電変換器(フォトセンサ)で構成された正反射光検出器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(ディスク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1次元CCDセンサで構成される高角度検出器117を備えている。
The
The high angle detection optical system 110 includes reflected / scattered light including specularly reflected light traveling in the high angle direction (high elevation angle direction) among the reflected / scattered light generated from the surface of the
中角度検出光学系120は、照明手段100から発射されたレーザがディスク1の表面で反射・散乱して発生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、
対物レンズ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光電子増倍管(フォトマルチプライヤ:フォトマル)で構成される中角度検出器124を備えている。
The medium angle detection
A converging
低角度検出光学系130は、照明手段100から発射されたレーザがディスク1の表面で反射・散乱して発生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光電子増倍管(フォトマルチプライヤ:フォトマル)で構成される低角度検出器134を備えている。
The low-angle detection
検出器114、117、124,134から出力された信号は、それぞれA/D変換器141,142,143,144で増幅されA/D変換されて処理装置160に入力される。
Signals output from the
処理装置160は、A/D変換器141でA/D変換された検出器117から出力された複数の信号を重ね合わせて合成信号を作成する検出信号加算部161、この検出信号加算部161で加算された信号とA/D変換器142,143,144でA/D変換された各検出器114、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からのディスク1の位置情報(図1B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の情報を受けて基板の良否の判定を行う基板良否判定部166を備えている。
The
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、ディスク1を載置してディスク1を回転させると共に、ディスク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。
The
以上の構成で、全体制御部180で制御して、ステージ手段190をディスク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(ディスク1の半径方向)に一定の速度で移動を開始する。
With the above configuration, the
この状態で照明手段100からレーザをステージ手段190上で回転しているディスク1の表面に照射し、ディスク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、ディスク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。
In this state, a laser beam is irradiated from the illuminating
各検出器114、117、124および134から出力された信号は、それぞれA/D変換器141乃至144に入力し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。
The signals output from the
このような検査をディスク1を回転させながら直進移動させて、ディスク1の外周部から内周部にかけて行うことにより、ディスク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ディスク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。
By performing such inspection from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion of the
また、正反射光検出器114から出力される正反射光検出信号のレベルを検出することで、ディスク1の表面における照明光の反射率の状態をチェックして、ディスク1の表面の汚れの度合いや異なる種類のディスクが混入していないかを判定することができる。
Further, by detecting the level of the regular reflection light detection signal output from the regular reflection light detector 114, the state of the reflectance of the illumination light on the surface of the
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ディスク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。
In this example,
上記に説明した構成において、本実施例では、照明手段100がディスク1の表面の垂線方向に対して傾いた方向(斜め方向)からスポット状のビームを照射することにより、図2Aに示すようにディスク1の表面の細長い線状の領域11に照明光が照射される。
In the configuration described above, in this embodiment, the
一方、高角度検出光学系110の高角度検出器117として、本実施例においては、複数の検出素子を1列に並べた1次元CCDセンサで構成し、ディスク1の表面の照明光が照射された細長い線状の領域11の光学像が投影される。高角度検出器117である1次元CCDセンサの受光面1171は、図2Bに示すように、複数(n個)の受光素子pn(図2Bの場合はnが12の場合を示す)で構成されている。
On the other hand, as the
ここで、ディスク1をステージ手段190で回転させながらr方向に連続的に移動させるときに、その移動量を、図2Cに示すように、ディスク1の1回転につき1次元CCDセンサ上に投影されるディスク1の像(図2Cの場合は、ディスク1の表面の照明光照射領域11の像12)が1次元CCDセンサの受光面1171面上で4画素分移動するように設定する。
Here, when the
このとき、ディスク1の表面の照明光照射領域11に微小な欠陥が存在すると、この微小な欠陥の像13は、ディスクがr1回転したときには1次元CCDセンサの受光面1171面のP11のピクセル上に投影され、ディスクが(r1+1)回転したときにはp7のピクセル上に投影され、ディスクが(r1+2)回転したときにはp3のピクセル上に投影される。即ち、微小な欠陥の像13は、1次元CCDセンサの受光面1171の上に複数回(本実施例の場合は3回)投影されて検出される。
At this time, if a minute defect exists in the illumination
微小な欠陥の像13を検出した1次元CCDセンサ1171からの出力信号は、図2Dの(a)に示したようなr1回転時の各センサの出力信号レベル、(b)に示したような(r1+1)回転時の出力信号レベル、(c)に示したような(r1+2)回転時の出力信号レベルとなる。これらの検出信号のように、正常な部分からの散乱光の像を検出した受光素子からの出力信号がノイズによってばらついているためにS/N比が悪くなり、微小な欠陥からの散乱光の像を検出した受光素子からの出力信号1311,1312,1313と正常な部分からの散乱光の像を検出した受光素子からの出力信号とを弁別することが難しい。
The output signal from the one-
そこで、本実施例においては、ステージ手段190のディスク半径方向(r方向)の移動速度を制御して同一の欠陥の像が1次元CCDセンサ1171上で複数回検出されるようにした。そして、ディスク1回転ごとのステージ手段190のディスク半径方向の移動量の情報を用いて、高角度検出器117から出力されるディスク1の各回転ごとの1次元CCDセンサ1171の各受光素子の検出信号(画像)を所定のピッチ(本実施例に場合は4画素分)ずらして足し合わせるようにした。その結果、ノイズ信号はランダムに発生するために信号を加算しても増加しないのに対して、欠陥の像を検出した信号は加算すると大きくなることにより、図2Dの(d)に示すようなS/N比が改善されて、強調した欠陥信号1310を得ることができるようになった。
Therefore, in this embodiment, the moving speed of the stage means 190 in the disk radial direction (r direction) is controlled so that the same defect image is detected on the one-dimensional CCD sensor 1171 a plurality of times. Then, detection of each light receiving element of the one-
これにより、従来の方式ではノイズ信号に埋もれて検出することができなかった微小な欠陥を顕在化させて、予め設定したしきい値THと比較することにより検出できるようになった。 As a result, a minute defect that cannot be detected because it is buried in a noise signal in the conventional method becomes obvious and can be detected by comparing with a preset threshold value TH.
ここで、高角度検出器117の1次元CCDセンサ1171の複数の受光素子で形成される受光面のうちの1つ又は2つの受光素子の検出信号から検出された微小な欠陥について、突起状の微小な欠陥(異物)の場合には散乱光が中角度検出器124及び低角度検出器134でも共に検出される。これに対して、微小な凹みやいわゆる輝点からの散乱光は中角度検出器124及び低角度検出器134では共に検出されない。
Here, a minute defect detected from the detection signal of one or two light receiving elements among the light receiving surfaces formed by the plurality of light receiving elements of the one-
従って、高角度検出器117からの検出信号と中角度検出器124及び低角度検出器134の検出信号とを用いて、微小な異物と微小な凹みまたは輝点との識別を行うことが可能になる。
Therefore, it is possible to identify a minute foreign object and a minute dent or bright spot using the detection signal from the
なお、上記説明は、ディスク1を回転させながらステージ手段190を連続的に移動させて、ディスク表面をスパイラル状に検査する例で説明したが、ディスクを回転させながらステージ手段190を所定のピッチ(本実施例の場合は、1次元CCDセンサの受光面1171上に投影されるディスク表面の像が4画素分移動する量)づつ移動させるようにしたシーク動作で検査を行うようにしてもよい。
In the above description, the stage means 190 is continuously moved while the
更に、図3の(a)に示すように、ディスク1の表面に微細な線状のキズ14が有る場合に、この線状の微細なキズの画像は(b)に示すように、複数の画素に亘る欠陥15として検出される。このような場合においても、複数回検出した画像を所定のピッチずらして加算することにより、線状の微細な欠陥の検出信号を顕在化させて検出することが可能になる。このディスク1の表面に微細な線状のキズ14からの散乱光のうち低角度検出光学系130に入射する光量は少なく、検出器134から出力される信号のレベルは低い。
Further, as shown in FIG. 3 (a), when there are fine
一方、ディスク1の表面に図3(c)に示すような線状の膨らみ(しわ)状の欠陥16が有る場合にも、1次元CCDセンサ1171の受光素子上に形成される線状の膨らみの光学像は図3(b)に示したのと同様に、複数の画素に亘る欠陥として検出される。このとき、線状の膨らみ(しわ)状の欠陥16からの散乱光は、低角度検出光学系130にも比較的多く入射し、検出器134からは欠陥を検出するのに十分なレベルの検出信号が出力される。
On the other hand, the linear bulge formed on the light receiving element of the one-
即ち、1次元CCDセンサ1171から複数の画素に亘る欠陥の信号が出力された場合に、低角度検出光学系130からの出力信号を比較することにより、線状のキズを検出した信号であるか、又は線状の膨らみ(しわ)を検出した信号であるかを判断することが可能になる。
That is, when a defect signal over a plurality of pixels is output from the one-
つぎに、処理装置160に入力された処理手順について、図4を用いて説明する。
まず、各A/D変換器141乃至144から出力された信号は処理装置160に入力する(S401)。
Next, the processing procedure input to the
First, signals output from the A /
次に、検出信号加算部161において、A/D変換器141から入力した検出器117の検出信号を、図2Eを用いて説明したように4画素分ずつずらして3枚ずつ重ねた合成信号を作成する(S402)。次に、欠陥候補抽出部162において、検出信号加算部 161及びA/D変換器142乃至144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ディスク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(S403)。
Next, in the detection
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ディスク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(S404)。S404で繋がり・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。
Next, the defect candidate
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(S405)。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。
A defect candidate feature
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(S406)。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(S407)、連続した欠陥が面内での広がりを持たない場合には低角度検出光学系130からの検出信号が無いかをチェックし(S408)、低角度検出光学系130からの検出信号が無い場合には線状欠陥と判定し(S409)、低角度検出光学系130からの検出信号が有る場合には基板上に膨らみによる欠陥であると判定する(S410)。一方、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(S407でNOの場合)、面状欠陥と判定する(S411)。
Finally, the
一方、S406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(S412)、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(YES)には異物欠陥と判定し(S413)、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(NO)には輝点(微小欠陥)と判定する(S414)。
On the other hand, if it is determined in S406 that the defect is not a continuous defect, it is checked whether the defect is also detected by the
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良否判定部166に送られて基板の良否が判定され(S415)、その結果を入出力手段170に出力する(S416)。
The defect information thus classified and the information on the result of determining the material of the substrate are sent to the substrate
入出力手段170は、基板良否判定部166の判定結果を受けて、図5Aに示すように、表示画面171上にディスク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、基板の表面と裏面との良否判定の結果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。
The input /
表示画面171上への欠陥マップの表示は、ディスク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。
The defect map may be displayed on the
本実施例によれば、検出信号に埋もれてしまうような微小な欠陥からの散乱光を検出した信号を顕在化させることができ、他の検出系からの検出信号と組み合わせることにより、ディスク上の微細な異物欠陥や凹み、線状の欠陥、線状の膨らみの欠陥を確実に分類することができるようになった。 According to the present embodiment, a signal obtained by detecting scattered light from a minute defect that is buried in the detection signal can be revealed, and by combining with a detection signal from another detection system, Fine foreign matter defects and dents, linear defects, and linear bulge defects can now be reliably classified.
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。 As mentioned above, although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. Yes.
1…ディスク 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 141〜144…A/D変換器 160…処理装置 161…検出信号加算部 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…基板良否判定部 170…入出力部 180…全体制御部 190…ステージ手段。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
該ステージ手段に載置された前記ディスク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ディスクから第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ディスクから第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の検出手段で前記ディスクから前記第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の検出手段で前記ディスクから前記第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ディスク上の欠陥を検出する処理手段と、
前記ステージ手段と前記照明手段と前記第1の検出手段と前記第2の検出手段と前記処理手段とを制御する制御手段と
を備えたディスク表面検査装置であって、
前記第1の検出手段は、前記ディスクから第1の方向に反射・散乱した光のうち前記ディスクからの正反射光を散乱光から分離して検出する正反射光検出部と、該正反射光が分離された残りの散乱光を複数の受光素子を1次元に配列して形成された検出器で検出する散乱光検出部とを有し、
前記制御手段は、前記ステージ手段で前記ディスクを回転させながら前記回転の中心軸に直角な方向に移動させるときに前記ディスクの同一箇所の像が前記第1の検出手段の前記散乱光検出部で複数回検出されるように前記ステージ手段を制御し、
前記処理手段は、前記第1の検出手段の前記散乱光検出部で前記ディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算して前記ディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、該顕在化させた前記ディスク上の微小な欠陥の情報と前記第2の検出手段で検出した信号とを用いて前記試料上の欠陥を分類することを特徴とするディスク表面検査装置。 Stage means which can be rotated by placing a disk as a sample and movable in a direction perpendicular to the central axis of rotation;
Illuminating means for irradiating light onto the disk mounted on the stage means;
First detection means for detecting light reflected and scattered in a first direction from the disk irradiated with light by the illumination means;
Second detection means for detecting light reflected and scattered in a second direction from the disk irradiated with light by the illumination means;
A first detection signal obtained by detecting light reflected and scattered from the disk in the first direction by the first detection means; and a second detection means from the disk in the second direction. Processing means for detecting a defect on the disk by processing a second detection signal obtained by detecting the reflected / scattered light;
A disk surface inspection apparatus comprising a control means for controlling the stage means, the illumination means, the first detection means, the second detection means, and the processing means,
The first detecting means includes a specularly reflected light detecting unit that separates and detects specularly reflected light from the disc out of light reflected and scattered in the first direction from the disc, and the specularly reflected light. A scattered light detector that detects the remaining scattered light separated by a detector formed by arranging a plurality of light receiving elements in a one-dimensional manner,
When the control means moves the disk in the direction perpendicular to the center axis of rotation while rotating the disk by the stage means, the image of the same portion of the disk is detected by the scattered light detection unit of the first detection means. Controlling the stage means to be detected multiple times,
The processing means adds a signal obtained by detecting an image of the same portion of the disk a plurality of times by the scattered light detection unit of the first detection means to reveal minute defects on the disk, A disk surface inspection apparatus, wherein the defects on the sample are classified by using the information on the minute defects on the disk that have been revealed and the signal detected by the second detection means.
該光が照射された前記ディスクから第1の方向に反射・散乱した光を検出し、
該光が照射された前記ディスクから第2の方向に反射・散乱した光を検出し、
前記第1の方向に反射・散乱した光を検出した信号と、前記第2の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを処理して前記ディスク上の欠陥を検出する
ディスク表面検査方法であって、
前記ディスクから第1の方向に反射・散乱した光のうち前記ディスクからの正反射光と散乱光とを分離して該分離した散乱光を複数の受光素子を1次元に配列して形成された検出器で検出し、前記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ることを前記ディスクの同一箇所の像が前記複数の受光素子を1次元に配列して形成された検出器で複数回検出されるように移動させ、前記ディスク上の欠陥を検出することを前記ディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算して前記ディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、該顕在化させた前記ディスク上の微小な欠陥の情報と前記第2の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを用いて前記試料上の欠陥を分類することを特徴とするディスク表面検査方法。 While rotating the disk which is the sample and moving it in a direction perpendicular to the central axis of rotation, the sample is irradiated with light,
Detecting light reflected / scattered in a first direction from the disk irradiated with the light;
Detecting light reflected and scattered in a second direction from the disk irradiated with the light;
A disk surface inspection method for detecting a defect on the disk by processing a signal that detects light reflected / scattered in the first direction and a signal that detects light reflected / scattered in the second direction. There,
Of the light reflected and scattered in the first direction from the disk, the specularly reflected light and scattered light from the disk are separated, and the separated scattered light is formed by arranging a plurality of light receiving elements in one dimension. A detector in which an image of the same portion of the disk is formed by arranging the plurality of light receiving elements in a one-dimensional manner to detect with a detector and rotate the disk and move in a direction perpendicular to the central axis of rotation. In order to detect a defect on the disk, a small defect on the disk is revealed by adding a signal obtained by detecting an image of the same portion of the disk multiple times. And classifying the defects on the sample by using the information on the minute defects on the disc that have been visualized and the signal that has detected the light reflected and scattered in the second direction. Disc surface inspection method.
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