JP5282002B2 - 磁気ディスクの両面欠陥検査方法及びその装置 - Google Patents
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Description
また、対物レンズを大型化して開口数を大きくすると、この対物レンズで集光した散乱光を検出器の検出面上に収束させるための集束レンズも大型化しなければならず、この大型化したレンズ群を支持する鏡筒も大型化するために検出光学系が大きくなり、装置の小型軽量化を図ることが難しくなる。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解決して、磁気ディスクの両面を検査する装置において、装置を大型化することなく、より微細な欠陥を感度よく抽出することを可能にする磁気ディスクの両面欠陥検査方法及びその装置を提供することに有る。
ブル手段に載置された磁気ディスクの表側の面である表面の傷や欠陥を光学的に検出する表面側欠陥検出手段と、磁気ディスクの裏側の面である裏面の傷や欠陥を光学的に検出する裏面側欠陥検出手段と、表面側欠陥検出手段の検査結果と裏面側欠陥検出手段の検査結果とを処理する処理手段と、処理手段で処理した検査結果を出力する出力手段とを備えた磁気ディスクの両面欠陥検査装置において、
裏面側欠陥検出手段を、レーザを発射するレーザ光源と、レーザ光源から発射されたレー
ザが照射された磁気ディスクの裏面からの反射光のうち正反射光を除いた散乱光をフレネ
ルレンズで集光する集光部と、集光部で集光された散乱光を検出する第1の光電変換器と
、レーザ光源から発射されたレーザを反射してレーザの光路を磁気ディスクの裏面の方向
に切替えるとともに集光部のフレネルレンズで集光された散乱光を反射して集光された散
乱光の光路を第1の光電変換器の方向に切替える光路切替え部とを備えて構成した。
スクの表側の面である表面と裏側の面である裏面とにそれぞれレーザを照射し、照射されたレーザによる表面からの反射光を受光して処理することにより磁気ディスクの表面側の傷や欠陥を検出し、裏面に照射されたレーザによる裏面からの反射光を受光して処理することにより磁気ディスクの裏面側の傷や欠陥を検出する磁気ディスクの両面の欠陥を検査する方法において、裏面側の傷や欠陥を検出することを、レーザ光源から発射されたレーザをプリズムの第1の面で反射させてレーザの光路を磁気ディスクの裏面の方向に切替え、光路を切替えたレーザを磁気ディスクの裏面に照射し、レーザが照射された磁気ディスクの裏面からの散乱光をフレネルレンズを透過させて集光し、フレネルレンズを透過した散乱光をプリズムの第2の面で反射させて散乱光の光路を第1の光電変換器の方向に切替え、光路を切替えられた散乱光を第1の光電変換器で検出し、磁気ディスクの裏面からの正反射光を第2の光電変換器で検出し、第1の光電変換器で検出して得た信号と第2の光電変換器で検出して得た信号とを処理して前記裏面側の傷や欠陥を検出するようにした。
また、本発明によれば、従来に比べて半分以下の設置面積の装置を用いて磁気ディスクの両面を同時に検査することが可能になったので、高い検査スループットでコストパフォーマンスの高い検査を実現することが可能になった。
以下に、本発明を磁気ディスクの欠陥検査装置に起用した例を図を用いて説明する。
テーブル部110は、試料(磁気ディスク)100を載置して回転可能なテーブル111、テーブル111を回転の主軸に直角な方向に移動可能なステージ112を備えている。また、テーブル部は、図示していない試料100をチャックして保持する機構を備えている。
裏面側の散乱光検出系1302は、レーザが照射された試料100の裏面から発生した反射光のうち散乱光を集光する対物レンズに相当する第3の非球面フレネルレンズ1341、集光された散乱光を集束させる集束レンズに相当する第4の非球面フレネルレンズ1342、第4の非球面フレネルレンズ1342を透過してプリズム133で光路を切替えられた散乱光を通過させるピンホール1352を有して散乱光以外の迷光を遮光するピンホール板1351、ピンホール板1351のピンホール1352を通過した散乱光を高感度に検出する第3の光電変換器136(例えば、アバランシェ・フォトダイオード(APD)や光電子増倍管(PMT)など)を備えて構成される。裏面側の散乱光検出系1302に非球面フレネルレンズを組合せて用いたことにより、光学系を基板100の下部の比較的狭い空間から離れた場所に設置することができ、更に、プリズム133で散乱光の光路を折り曲げて検出する構成としたので、従来の片面だけを検査する装置に比べてテーブル部110に大きな変更を加えることなく裏面側の検査を可能になった。
図示していないロード機構で試料100をテーブル部110のテーブル111に載置し図示していないチャック機構でチャックして保持した状態で、テーブル部110はテーブル制御部148で制御されてテーブル111を回転させると共に、テーブル111の回転と同期してステージ112をテーブル111の回転の主軸に直角な方向に移動させる。
試料100の表面1001から発生した反射光のうち、散乱光を集光する対物レンズに相当する第1の非球面フレネルレンズ123の方向に向かった反射光は、焦点の位置が試料100の表面1001のレーザ照射位置に合うように設置された第1の非球面フレネルレンズ123に入射し、集光されて平行光として第1の非球面フレネルレンズ123から出斜する。一方、第1の非球面フレネルレンズ123の方向に向かった反射光のうち正反射光は第1の非球面フレネルレンズ123の前方に配置したミラー126で反射されて光路が切替えられて、第1の非球面フレネルレンズ123には入射しない。
信号処理部1431で判定した結果は、欠陥の位置情報と共に統合処理部144に送られる。
Claims (10)
- 磁気ディスクを載置して回転と移動が可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された磁気ディスクの表側の面である表面の傷や欠陥を光学的に検出する表面側欠陥検出手段と、
前記磁気ディスクの裏側の面である裏面の傷や欠陥を光学的に検出する裏面側欠陥検出手段と、
前記表面側欠陥検出手段の検出結果と前記裏面側欠陥検出手段の検出結果とを処理する処理手段と、
該処理手段で処理した検査結果を出力する出力手段と
を備えた磁気ディスクの両面欠陥検査装置であって、前記裏面側欠陥検出手段を、
レーザを発射するレーザ光源と、
該レーザ光源から発射されたレーザが照射された前記磁気ディスクの裏面からの反射光の
うち正反射光を除いた散乱光をフレネルレンズで集光する集光部と、
該集光部で集光された散乱光を検出する第1の光電変換器と、
前記レーザ光源から発射されたレーザを反射して該レーザの光路を前記磁気ディスクの裏
面の方向に切替える第1の反射面と前記集光部のフレネルレンズで集光された散乱光を反射して該集光された散乱光の光路を前記第1の光電変換器の方向に切替える第2の反射面とを備えたプリズムで構成された光路切替え部と
を備えて構成したことを特徴とする磁気ディスクの両面欠陥検査装置。 - 前記出力手段は、前記磁気ディスクの表面側の検査結果としての欠陥の種類ごとの分布と裏面側の検査結果としての欠陥の種類ごとの分布とを相対的に位置を関係づけて表示することを特徴とする請求項1記載の表面欠陥検査装置。
- 前記裏面側欠陥検出手段は、前記磁気ディスクの裏面からの反射光のうちの正反射光を光
路の途中で反射して前記反射光のうちの散乱光から分離する反射板と、該反射板で反射さ
れた正反射光の像を形成する結像光学系部と、該結像光学系部で形成された正反射光の光
学像を検出して光電変換する第2の光電変換器とを更に備えて構成したことを特徴とする
請求項1記載の表面欠陥検査装置。 - 前記フレネルレンズを、前記磁気ディスクからの散乱光を集光する第1の非球面フレネルレンズと、該第1の非球面フレネルレンズで集光された散乱光を集束させる第2の非球面フレネルレンズとで構成したことを特徴とする請求項1記載の表面欠陥検査装置。
- 前記表面側欠陥検出手段は、レーザを発射するレーザ光源と、該レーザ光源から発射され
たレーザが照射された前記磁気ディスクの表面からの反射光のうち正反射光を除いた散乱
光をフレネルレンズで集光する集光部と、該集光部で集光された散乱光を検出する第1の
光電変換器と、前記磁気ディスクの表面からの反射光のうちの正反射光を反射して前記反射光のうちの散乱光から分離する反射板と、該反射板で反射された正反射光の像を形成する結像光学系部と、該結像光学系部で形成された正反射光の光学像を検出して光電変換する第2の光電変換器とを備えて構成したことを特徴とする請求項1記載の表面欠陥検査装置。 - テーブルに載置されて回転しながら一方向に移動している磁気ディスクの表側の面である表面と裏側の面である裏面とにそれぞれレーザを照射し、
前記表面に照射されたレーザによる前記表面からの反射光を受光して処理することにより
前記磁気ディスクの表面側の傷や欠陥を検出し、
前記裏面に照射されたレーザによる前記裏面からの反射光を受光して処理することにより
前記磁気ディスクの裏面側の傷や欠陥を検出する
磁気ディスクの両面の欠陥を検査する方法であって、
前記裏面側の傷や欠陥を検出することを、
レーザ光源から発射されたレーザをプリズムの第1の面で反射させて該レーザの光路を前
記磁気ディスクの裏面の方向に切替え、
該光路を切替えたレーザを前記磁気ディスクの裏面に照射し、
該レーザが照射された前記磁気ディスクの裏面からの散乱光をフレネルレンズを透過させ
て集光し、
該フレネルレンズを透過して集光された散乱光を前記プリズムの第2の面で反射させて該散乱光の光路を第1の光電変換器の方向に切替え、
該光路を切替えられた散乱光を前記第1の光電変換器で検出し、
前記磁気ディスクの裏面からの正反射光を第2の光電変換器で検出し、
前記第1の光電変換器で検出して得た信号と前記第2の光電変換器で検出して得た信号と
を処理して前記裏面側の傷や欠陥を検出する
ことにより行うことを特徴とする磁気ディスクの両面欠陥検査方法。 - 前記レーザが照射された前記磁気ディスクの裏面からの反射光のうち正反射光を反射板で
反射させて光路を切替えることにより、前記反射光から散乱光と正反射光とを分離するこ
とを特徴とする請求項6記載の磁気ディスクの両面欠陥検査方法。 - 前記レーザが照射された前記磁気ディスクの裏面からの散乱光をフレネルレンズを透過さ
せて集光することを、先ず第1の非球面フレネルレンズで散乱光を集光し、次に第2の非
球面フレネルレンズで前記第1の非球面フレネルレンズで集光した散乱光を集束させるこ
とにより行うことを特徴とする請求項6記載の磁気ディスクの両面欠陥検査方法。 - 前記磁気ディスクの表面側の傷や欠陥を検出することを、前記レーザが照射された前記磁
気ディスクの表面からの反射光のうち正反射光を除いた散乱光をフレネルレンズで集光し
、該集光した散乱光を第1の光電変換器で検出し、前記磁気ディスクの表面からの反射光
から正反射光を反射板で反射させて分離し、該分離した正反射光を結像させて該正反射光
の像を第2の光電変換器で検出し、前記第1の光電変換器で検出して得た信号と前記第2
の光電変換器で検出して得た信号とを処理して前記表面側の傷や欠陥を検出することを特徴とする請求項6記載の磁気ディスクの両面欠陥検査方法。 - 前記磁気ディスクの裏面側の傷や欠陥を検出した結果の欠陥の種類ごとの分布と、前記磁気ディスクの表面側の傷や欠陥を検出した結果の欠陥の種類ごとの分布とを相対的に位置を関係づけて表示することを特徴とする請求項6記載の両面欠陥検査方法。
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