JP3108428B2 - 透明体円形ワークの欠陥検出装置 - Google Patents
透明体円形ワークの欠陥検出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディ
スク等の基板とするガラスやプラスチック製の透明体円
形ワークの欠陥検査装置に関し、特に、欠陥を種類別に
検出する技術に関する。
スク等の基板とするガラスやプラスチック製の透明体円
形ワークの欠陥検査装置に関し、特に、欠陥を種類別に
検出する技術に関する。
（従来の技術） 高密度情報記録媒体の基板となる透明体円形ワーク
（透明ディスク）の欠陥検査においては、その欠陥の存
在場所（表面か内部か、表面か裏面か）によってまたそ
の欠陥の種類（表面疵かパーティクルか）によって良品
か不良品かを判断することが必要である。
（透明ディスク）の欠陥検査においては、その欠陥の存
在場所（表面か内部か、表面か裏面か）によってまたそ
の欠陥の種類（表面疵かパーティクルか）によって良品
か不良品かを判断することが必要である。
すなわち気泡等の内部欠陥や、洗浄によって除去でき
るパーティクルは致命的なものでなく、基板品質として
は何ら支障無い場合がある。
るパーティクルは致命的なものでなく、基板品質として
は何ら支障無い場合がある。
こうした透明対ガラスディスクなどの欠陥検査装置と
して特公昭63−9177号及び特開平１−260348号広報に示
されている様に、ガラス表面に垂直にレーザビームを照
射し、その反射光の受光系として、表裏面の各々の欠陥
に対して焦点を合わせた２種の受光系を設け、各々の信
号のレベル差から、表面か裏面かを区別する方法が提案
されている。この方法を第４図に示す。図において、１
は透明体円形ワーク、Piはワーク１に垂直に照射される
レーザビーム、40はワーク表面に焦点を合わせた受光
器、41はワーク裏面に焦点を合わせた受光器である。
して特公昭63−9177号及び特開平１−260348号広報に示
されている様に、ガラス表面に垂直にレーザビームを照
射し、その反射光の受光系として、表裏面の各々の欠陥
に対して焦点を合わせた２種の受光系を設け、各々の信
号のレベル差から、表面か裏面かを区別する方法が提案
されている。この方法を第４図に示す。図において、１
は透明体円形ワーク、Piはワーク１に垂直に照射される
レーザビーム、40はワーク表面に焦点を合わせた受光
器、41はワーク裏面に焦点を合わせた受光器である。
いずれも受光系の焦点を対象面に置き、受光結像面に
空間フィルタを置いて、非焦点面よりの信号成分を押え
ることによって、表面と裏面の検出信号のレベル差によ
り区別しようとするものである。
空間フィルタを置いて、非焦点面よりの信号成分を押え
ることによって、表面と裏面の検出信号のレベル差によ
り区別しようとするものである。
（発明が解決しようとする課題） 透明体ガラスディスクなどにおいては表面以外に内部
にも気泡や異物を含むこともあり、これらが存在する場
合は、これらの内部欠陥と裏面欠陥の区別は困難である
のみならず、良品とすることのできる内部欠陥を欠陥と
判断してしまう。同様に良品とすることのできるパーテ
ィクルと不良品となる表面疵の識別も困難である。この
理由は第４図に示すように各欠陥部での反射光の強度分
布パタンが類似しており、各々の信号レベルに十分な有
意差が得にくいことにある。
にも気泡や異物を含むこともあり、これらが存在する場
合は、これらの内部欠陥と裏面欠陥の区別は困難である
のみならず、良品とすることのできる内部欠陥を欠陥と
判断してしまう。同様に良品とすることのできるパーテ
ィクルと不良品となる表面疵の識別も困難である。この
理由は第４図に示すように各欠陥部での反射光の強度分
布パタンが類似しており、各々の信号レベルに十分な有
意差が得にくいことにある。
またこれらの表面欠陥検査装置においては、対象とす
る欠陥がミクロンオーダときわめて小さく、測定分解能
をこのレベルにする必要がある。ところが分解能の向上
と検査時間の短縮は相反する要素であり、従来装置にお
いては満足のゆくものが得られなかった。
る欠陥がミクロンオーダときわめて小さく、測定分解能
をこのレベルにする必要がある。ところが分解能の向上
と検査時間の短縮は相反する要素であり、従来装置にお
いては満足のゆくものが得られなかった。
本発明の目的は、透明体円形ワーク（主にガラスディ
スク等）において、内部欠陥やパーティクルなどの無害
欠陥と、有害欠陥である表面疵を分類し、かつ高速度で
全面検査できる検査装置を提供することにある。
スク等）において、内部欠陥やパーティクルなどの無害
欠陥と、有害欠陥である表面疵を分類し、かつ高速度で
全面検査できる検査装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段およびその作用） 本発明による透明体円形ワークの欠陥検査装置の原理
的構成と作用を第２図、第３図に従って説明する。第３
図に示すように、円形ワーク１の外周または内周半径上
にビーム中心をもち、均一エネルギー密度をもつレーザ
ビームＰλ１を連続照射する。第３図（a1）（a2）に示
す様に透明体内部に欠陥があると、欠陥部で光が拡散す
る。表面法線方向に走査形受光器Ｒλ１を置き、半径軸
上を走査すると、欠陥部での拡散光をとらえ、第２図
（ア）の（ａ）の様な内部欠陥信号となり、欠陥のない
部分と非常にSN比の高い信号を得ることができる。
的構成と作用を第２図、第３図に従って説明する。第３
図に示すように、円形ワーク１の外周または内周半径上
にビーム中心をもち、均一エネルギー密度をもつレーザ
ビームＰλ１を連続照射する。第３図（a1）（a2）に示
す様に透明体内部に欠陥があると、欠陥部で光が拡散す
る。表面法線方向に走査形受光器Ｒλ１を置き、半径軸
上を走査すると、欠陥部での拡散光をとらえ、第２図
（ア）の（ａ）の様な内部欠陥信号となり、欠陥のない
部分と非常にSN比の高い信号を得ることができる。
一方表面法線に対しθ１の投光角度でレーザビームＰ
λ３を照射する。
λ３を照射する。
このビームは前記連続照射Ｐλ１と同一半径軸上を走
査するものである。（第３図にはで示す）。
査するものである。（第３図にはで示す）。
この走査形投光器Ｐλ３に対し受光器を少なくとも２
つ配置する。一方は入射角度θ１＝θ２の受光器Ｒ
λ３θ３であり、他方は｜θ１−θ3|＝600の受光器Ｒ
λ３θ３を配置する。
つ配置する。一方は入射角度θ１＝θ２の受光器Ｒ
λ３θ３であり、他方は｜θ１−θ3|＝600の受光器Ｒ
λ３θ３を配置する。
Ｒλ３θ２の受光器は表面の汚れや疵に受光光量が第
２図（イ）の（ｃ）、（ｂ）の様に減少するが、裏面欠
陥や内部欠陥があると同じく（イ）（ａ）、（ｄ）の様
に受光光量が増大する。この増減の状態から表／裏の欠
陥を判別することができる。このためには第３図（ｅ）
に示す様に、欠陥のない裏面からの反射光の成分を極力
おさえておく必要がある。
２図（イ）の（ｃ）、（ｂ）の様に減少するが、裏面欠
陥や内部欠陥があると同じく（イ）（ａ）、（ｄ）の様
に受光光量が増大する。この増減の状態から表／裏の欠
陥を判別することができる。このためには第３図（ｅ）
に示す様に、欠陥のない裏面からの反射光の成分を極力
おさえておく必要がある。
さらにもう一つの受光器Ｒλ３θ３においては、表面
パーティクルなどの凸形状欠陥に感度の高い受光系とす
るため｜θ１−θ3|を60゜程度とっておくと第３図
（ｂ）の様なパーティクル欠陥に対し、第２図（ウ）の
（ｂ）の様に非常に高度の高い信号を得ることができ
る。
パーティクルなどの凸形状欠陥に感度の高い受光系とす
るため｜θ１−θ3|を60゜程度とっておくと第３図
（ｂ）の様なパーティクル欠陥に対し、第２図（ウ）の
（ｂ）の様に非常に高度の高い信号を得ることができ
る。
走査形受光器Ｒλ１と走査形投光器Ｐλ３の走査の同
期をとっておけば第２図（エ）に示す様な信号となり、
内部欠陥と表面欠陥、さらに表面欠陥と裏面欠陥を区別
して検出することができる。
期をとっておけば第２図（エ）に示す様な信号となり、
内部欠陥と表面欠陥、さらに表面欠陥と裏面欠陥を区別
して検出することができる。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例による欠陥検査装置の概略
構成を示している。
構成を示している。
透明体ガラスディスク（円形ワーク）１は４つのロー
ラ４で外周をつかまれ、円の中心の回転軸として回転さ
れる。
ラ４で外周をつかまれ、円の中心の回転軸として回転さ
れる。
内部欠陥検出系の光源である投光器２をワーク１の中
心下方に配置し、ワーク１の中心部に配置した反射ミラ
ー11に向けてレーザビームＰλ１を照射する。レーザビ
ームＰλ１はミラー11で反射してワーク１と平行にな
り、ワーク１の内周面からワーク１の透明体の中に入り
ワーク１の半径方向に内から外に向かう。レーザビーム
Ｐλ１のワーク内の通り道の上方に走査形受光器３を配
置し、レーザビームＰλ１の内部欠陥での拡散光を走査
形受光器３で検出する。
心下方に配置し、ワーク１の中心部に配置した反射ミラ
ー11に向けてレーザビームＰλ１を照射する。レーザビ
ームＰλ１はミラー11で反射してワーク１と平行にな
り、ワーク１の内周面からワーク１の透明体の中に入り
ワーク１の半径方向に内から外に向かう。レーザビーム
Ｐλ１のワーク内の通り道の上方に走査形受光器３を配
置し、レーザビームＰλ１の内部欠陥での拡散光を走査
形受光器３で検出する。
一方、走査形投光器５のビーム走査位置を、前記内部
欠陥検出用レーザビームＰλ１と同一の位置で走査して
おく。このレーザビームＰλ３の反射光と入射角θ１と
ほぼ同じθ２の角度においた正反射光軸上の受光器６と
散乱成分の受光器７で受光する。この受光器７の受光角
θ３はθ２に対し十分離れた位置におき、拡散光の成分
で高い光量が得られる様に配置する。
欠陥検出用レーザビームＰλ１と同一の位置で走査して
おく。このレーザビームＰλ３の反射光と入射角θ１と
ほぼ同じθ２の角度においた正反射光軸上の受光器６と
散乱成分の受光器７で受光する。この受光器７の受光角
θ３はθ２に対し十分離れた位置におき、拡散光の成分
で高い光量が得られる様に配置する。
これら３つの受光器３、６、７の出力は欠陥弁別部８
に供給される。欠陥弁別部８において、受光器３の出力
を所定のレベルで比較することで内部欠陥信号を弁別
し、また受光器６の出力の明部方向の信号を所定のレベ
ルで比較することで表面欠陥信号を弁別し、さらに受光
器７の出力を所定のレベルで比較することでパーティク
ル欠陥信号を弁別する。
に供給される。欠陥弁別部８において、受光器３の出力
を所定のレベルで比較することで内部欠陥信号を弁別
し、また受光器６の出力の明部方向の信号を所定のレベ
ルで比較することで表面欠陥信号を弁別し、さらに受光
器７の出力を所定のレベルで比較することでパーティク
ル欠陥信号を弁別する。
前記の３系統の欠陥信号（パルス信号）は欠陥判別部
９に供給される。また回転センサ10からの回転同期信号
も判別部９に入力される。欠陥判別部９においては、上
記３種の欠陥パルス信号を受けて、ワーク１の半径方向
および回転方向に区分した単位エリアごとの情報とし
て、各エリアに対応したアドレスをもつメモリに種類別
の欠陥の有無を記憶していく。ワーク１の全面を検査し
たならば、前記メモリの情報を読み出して、欠陥の有
無、欠陥の種類、欠陥の位置を表示する。さらに、欠陥
の種類と量によりワーク１の良否を判定して出力する。
この判定部９では同一アドレスに前記信号が重複した場
合各々の受光器での信号から欠陥の種類に対応する信号
を優先して残す様にしておく。
９に供給される。また回転センサ10からの回転同期信号
も判別部９に入力される。欠陥判別部９においては、上
記３種の欠陥パルス信号を受けて、ワーク１の半径方向
および回転方向に区分した単位エリアごとの情報とし
て、各エリアに対応したアドレスをもつメモリに種類別
の欠陥の有無を記憶していく。ワーク１の全面を検査し
たならば、前記メモリの情報を読み出して、欠陥の有
無、欠陥の種類、欠陥の位置を表示する。さらに、欠陥
の種類と量によりワーク１の良否を判定して出力する。
この判定部９では同一アドレスに前記信号が重複した場
合各々の受光器での信号から欠陥の種類に対応する信号
を優先して残す様にしておく。
この様にして構成される透明体ガラスディスクの検査
装置は内部欠陥と表面欠陥について独立した検出系を構
成しているので欠陥の種類に対する自由度が高く工業上
きわめて有益である。
装置は内部欠陥と表面欠陥について独立した検出系を構
成しているので欠陥の種類に対する自由度が高く工業上
きわめて有益である。
検査時間をより早くするためには、上記構成を直径上
のもう一系統配置すれば、検査時間は1/2に短縮するこ
とが可能である。この時の内部欠陥の検出の為のもう一
つの投光器2aを第１図の様に投光器２と逆方向から照射
すれば良く、内部欠陥による拡散光を受光器3aで受光す
れば良い。走査形投光器５に対応するもう１つの検出系
は図からは省略した。
のもう一系統配置すれば、検査時間は1/2に短縮するこ
とが可能である。この時の内部欠陥の検出の為のもう一
つの投光器2aを第１図の様に投光器２と逆方向から照射
すれば良く、内部欠陥による拡散光を受光器3aで受光す
れば良い。走査形投光器５に対応するもう１つの検出系
は図からは省略した。
またコストダウンの為には受光器３と受光器７とを共
用することも可能で、その場合は投光側の波長λ１（λ
２）とλ３を同じ波長の光源とし走査形受光器３で重畳
された光を受光すれば良い。この時、Ｐλ３とＰλ１の
照射パワーに差をつけて（Ｐλ３＞＞Ｐλ１）おき、第
１図、第２図に示す様に内部欠陥用とパーティクル欠陥
用とで別々の弁別レベル設けておけば、先の実施例と同
一の効果が期待できる。
用することも可能で、その場合は投光側の波長λ１（λ
２）とλ３を同じ波長の光源とし走査形受光器３で重畳
された光を受光すれば良い。この時、Ｐλ３とＰλ１の
照射パワーに差をつけて（Ｐλ３＞＞Ｐλ１）おき、第
１図、第２図に示す様に内部欠陥用とパーティクル欠陥
用とで別々の弁別レベル設けておけば、先の実施例と同
一の効果が期待できる。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明の欠陥検査装置
は内部欠陥検出系と表裏面欠陥検出系とパーティクル欠
陥検出系の独立性を高くしたので、透明体円形ワークの
欠陥の分類能力が従来装置に比して各段に向上し、有害
欠陥と無害欠陥を高い信頼性で区別することができる。
したがって真の不良品のみを正確に検出することがで
き、製品の歩留りの向上のみならず、プロセスの品質管
理にもきわめて効果がある。
は内部欠陥検出系と表裏面欠陥検出系とパーティクル欠
陥検出系の独立性を高くしたので、透明体円形ワークの
欠陥の分類能力が従来装置に比して各段に向上し、有害
欠陥と無害欠陥を高い信頼性で区別することができる。
したがって真の不良品のみを正確に検出することがで
き、製品の歩留りの向上のみならず、プロセスの品質管
理にもきわめて効果がある。
第１図は本発明の一実施例による欠陥検査装置の概略構
成図、第２図は本発明の装置の信号処理を示す波形図、
第３図は本発明の装置の検査原理の説明図、第４図は従
来装置の問題点を示す検査原理の説明図である。 １……透明体円形ワーク、 ２、2a……第１の投光器、 ３、3a……第１の受光器、 ４……回転ローラ、 ５……第２の投光器、 ６……第２の受光器、 ７……第３の受光器、 ８……欠陥弁別部、 ９……欠陥判別部、 10……回転センサ、 11……反射ミラー。
成図、第２図は本発明の装置の信号処理を示す波形図、
第３図は本発明の装置の検査原理の説明図、第４図は従
来装置の問題点を示す検査原理の説明図である。 １……透明体円形ワーク、 ２、2a……第１の投光器、 ３、3a……第１の受光器、 ４……回転ローラ、 ５……第２の投光器、 ６……第２の受光器、 ７……第３の受光器、 ８……欠陥弁別部、 ９……欠陥判別部、 10……回転センサ、 11……反射ミラー。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−165738（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−187438（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−187437（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−118718（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01M 11/00 G11B 7/26
Claims (11)
- 【請求項１】透明体円形ワークをその外周を支持しつつ
円の中心を軸として回転させる複数の回転支持手段と、
前記円形ワークの内周面から内部に光ビームを円の径方
向に入射させる第１の投光器と、第１の投光器からの光
ビームが欠陥部で散乱する成分を前記円形ワークの表面
と垂直に近い方向で受光する第１の走査形受光器と、第
１の走査形受光器の出力から欠陥信号を弁別する第１の
欠陥弁別部と、前記円形ワークの表面上を径方向に光ビ
ームで走査する第２の投光器と、第２の投光器からの光
ビームが前記円形ワークの表面で反射するときの正反射
光に近い成分を受光する第２の受光器と、第２の投光器
からの光ビームが前記円形ワークの表面で反射するとき
の散乱光に近い成分を受光する第３の受光器と、第２の
受光器の出力から欠陥信号を弁別する第２の欠陥弁別部
と、第３の受光器の出力から欠陥信号を弁別する第３の
欠陥弁別部と、第１、第２、第３の欠陥弁別部の出力を
受けて内部欠陥か表面のパーティクルか表面の疵かを識
別する欠陥判定部とを備えた透明体円形ワークの欠陥検
出装置。 - 【請求項２】請求項１の構成において、第１の投光器と
第２の投光器の波長が受光系で分離検出可能な程度に異
なっていることを特徴とする透明体円形ワークの欠陥検
出装置。 - 【請求項３】請求項１の構成において、第１の投光器の
光ビームと第２の投光器による走査位置がほぼ同一位置
で同じ方向になっていることを特徴とする透明体円形ワ
ークの欠陥検出装置。 - 【請求項４】請求項１の構成において、第１の欠陥弁別
部は第１の受光器の出力を所定のレベルで比較すること
で内部欠陥信号を弁別することを特徴とする透明体円形
ワークの欠陥検出装置。 - 【請求項５】請求項１の構成において、第２の欠陥弁別
部は第２の受光器の出力の明部方向の信号を所定のレベ
ルで比較することで表面欠陥信号を弁別することを特徴
とする透明体円形ワークの欠陥検出装置。 - 【請求項６】請求項１の構成において、第３の欠陥弁別
部は第３の受光器の出力を所定のレベルで比較すること
でパーティクル欠陥信号を弁別することを特徴とする透
明体円形ワークの欠陥検出装置。 - 【請求項７】請求項１の構成において、第１の投光器と
第１の受光器の対が２組あり、前記円形ワークの直径ラ
イン上の半分ずつを分担していることを特徴とする透明
体円形ワークの欠陥検出装置。 - 【請求項８】請求項１の構成において、第２の投光器の
入射角θ１と第２の受光器の受光立体角ｗを裏面反射成
分が含まれるようにθ１が大きく、ｗが小さくなってい
ることを特徴とする透明体円形ワークの欠陥検出装置。 - 【請求項９】請求項１の構成において、第１の受光器と
第３の受光器とが共通の受光器であることを特徴とする
透明体円形ワークの欠陥検出装置。 - 【請求項１０】請求項１の構成において、前記欠陥判別
部は、前記円形ワークの回転方向および半径方向の単位
エリアについての欠陥の有無、欠陥の種類を判定して表
示することを特徴とする透明体円形ワークの欠陥検出装
置。 - 【請求項１１】請求項１の構成において、前記欠陥判別
部は欠陥の種類と量により前記円形ワークの良否を判定
することを特徴とする透明体円形ワークの欠陥検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02211633A JP3108428B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | 透明体円形ワークの欠陥検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02211633A JP3108428B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | 透明体円形ワークの欠陥検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495861A JPH0495861A (ja) | 1992-03-27 |
| JP3108428B2 true JP3108428B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=16609012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02211633A Expired - Fee Related JP3108428B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | 透明体円形ワークの欠陥検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3108428B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2916321B2 (ja) * | 1992-03-19 | 1999-07-05 | 三井金属鉱業株式会社 | 多層半導体基板等における内部欠陥の検出方法 |
| JP3481864B2 (ja) * | 1997-06-25 | 2003-12-22 | 日立電子エンジニアリング株式会社 | 磁気ディスク欠陥検査方法および磁気ディスク欠陥検査装置 |
| JP5084495B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2012-11-28 | Ｈｏｙａ株式会社 | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスク |
| JP6121758B2 (ja) * | 2013-03-13 | 2017-04-26 | 倉敷紡績株式会社 | クラック及び外観検査装置並びにクラック及び外観検査方法 |
| JP6677260B2 (ja) * | 2015-12-16 | 2020-04-08 | 株式会社リコー | 検査システム及び検査方法 |
-
1990
- 1990-08-13 JP JP02211633A patent/JP3108428B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0495861A (ja) | 1992-03-27 |
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