JP5308327B2 - 光学式磁気ディスク欠陥検査方法及びその装置 - Google Patents
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Description
乱光とを検出して欠陥を検出する光学式の磁気ディスク欠陥検査装置を、複数の画素を並べて配列した検出面を有する第1の検出器を有する正反射光検出手段と、レーザが照射された磁気ディスクからの散乱光を集光する対物レンズの役割をする第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集束レンズの役割をする第2の非球面レンズと、該第2の非球面レンズで集束された前記散乱光を受光する第2の検出器とを有する散乱光検出手段と、磁気ディスクを1回転させたときに正反射光検出手段の第1の検出器で検出する磁気ディスクの検査領域が1回転前の検査領域と半径方向に隣り合う領域になるように磁気ディスクを半径方向に連続的に移動させるように制御する制御手段と、磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出した正反射光検出手段の第1の検出器の各画素からの出力信号に加えて半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検査領域をからの正反射光を検出した第1の検出器の複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて欠陥の位置を求めるとともに、正反射光検出手段の第1の検出器からの検出信号と散乱光検出手段の第1の非球面フレネルレンズと第2の非球面フレネルレンズとを介して第2の検出器で検出された散乱光の検出信号とを用いて欠陥の種類を判定する信号処理手段とを備えて構成した。
と散乱光とを検出して欠陥を検出する光学式の磁気ディスク欠陥検査方法において、複数
の画素を並べて配列した検出面を有する第1の検出器で磁気ディスクの表面からの正反射光を検出し、磁気ディスクの表面からの散乱光のうち対物レンズの役割をする第1の非球面フレネルレンズで集光されて集束レンズの役割をする第2の非球面フレネルレンズで集束された散乱光を第2の受光器で検出し、磁気ディスクを1回転させたときに第1の検出器で検出する磁気ディスクの検出領域が1回転前の検出領域と半径方向に隣り合う領域になるように磁気ディスクを半径方向に連続的に移動させながら、磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出して得た第1の検出器の各画素からの出力信号に加えて半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の領域をからの正反射光を検出した第1の検出器の複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて欠陥の位置を求めるとともに、第1の検出器で正反射光を検出した信号と第1の非球面フレネルレンズと第2の非球面フレネルレンズとを介して第2の検出器で検出された散乱光の検出信号とを用いてこの欠陥の種類を判定するようにした。
テーブル部110は全体制御部157で制御されて、試料100を載置した状態でスピンドル111を回転させると共に、スピンドル111の回転と同期してステージ112をスピンドル111の回転の主軸に直角な方向に移動させる。
裏面側の散乱光検出系1240は、レーザが照射された試料100の裏面1002から発生した反射光(正反射光と散乱光)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1241、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1242、第4の非球面フレネルレンズ1242を透過してプリズム1235の面1237で反射して光路を切替えられた散乱光を通過させるピンホール1252を有して試料100の裏面1001からの散乱光以外の迷光を遮光するピンホール板1251、ピンホール板1251のピンホール1252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1260(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。
Claims (12)
- 検査対象の磁気ディスクを保持して回転と移動が可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に保持された磁気ディスクの表面にレーザを照射する照明手段と、
該照明手段により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
射光を検出する正反射光検出手段と、
前記照明手段により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前記正反射光が除かれた散乱光を検出する散乱光検出手段と、
前記正反射光検出光学系で前記正反射光を検出して得られた検出信号と前記散乱光検出
光学系で前記散乱光を検出して得られた検出信号とを処理して前記磁気ディスク上の欠陥
を抽出する処理手段と、
該処理手段で処理した結果を出力する出力手段と、
前記テーブル手段と前記照明手段と前記正反射光検出手段と前記散乱光検出手段と前記処
理手段とを制御する制御手段と
を備えた磁気ディスクの欠陥を光学的に検査する装置であって、
前記正反射光検出手段は複数の画素を並べて配列した検出面を有する第1の検出器を有し、前記散乱光検出手段は前記照明手段によりレーザが照射された磁気ディスクからの散乱光を集光する対物レンズの役割をする第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集束レンズの役割をする第2の非球面レンズと、該第2の非球面レンズで集束された前記散乱光を受光する第2の検出器とを有し、前記制御手段は前記テーブル手段を制御して前記磁気ディスクを1回転させたときに前記正反射光検出手段の第1の検出器で検出する前記磁気ディスクの検査領域が1回転前の検査領域と半径方向に隣り合う領域になるように前記磁気ディスクを半径方向に連続的に移動させ、前記処理手段は前記磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出した前記第1の検出器の各画素からの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検査領域をからの正反射光を検出した前記複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて欠陥の位置を求めるとともに、前記正反射光検出手段の第1の検出器からの検出信号と前記散乱光検出手段の前記第1の非球面フレネルレンズと前記第2の非球面フレネルレンズとを介して前記第2の検出器で検出された前記散乱光の検出信号とを用いて前記該欠陥の種類を判定することを特徴とする光学式磁気ディスク欠陥検査装置。 - 検査対象の磁気ディスクを保持して回転と移動が可能なテーブル手段と、前記磁気ディ
スクの表面の欠陥を検出する表面欠陥検出部と前記磁気ディスクの裏面の欠陥を検出する
裏面欠陥検出部と前記表面欠陥検出部で検出した結果と前記裏面欠陥検出部で検出した結
果とを用いて前記磁気ディスクの表面の欠陥と裏面の欠陥とを統合して出力する統合信号
処理部と、前記テーブル手段と前記表面欠陥検出部と前記裏面欠陥検出部と前記統合信号
処理部とを制御する制御手段とを備えて磁気ディスクの表面と裏面の欠陥を同時に光学的
に検査する装置であって、
前記表面欠陥検出部と前記裏面欠陥検出部とはそれぞれ
前記テーブル手段に保持された磁気ディスクにレーザを照射する照明手段と、
該照明手段によりレーザが照射された前記磁気ディスクからの反射光のうち正反射光を
検出する正反射光検出手段と、
前記照明手段によりレーザが照射された前記磁気ディスクからの反射光のうち前記差異反射光が除かれた散乱光を検出する散乱光検出手段と、
前記正反射光検出光学系で前記正反射光を検出して得られた検出信号と前記散乱光検出
光学系で前記散乱光を検出して得られた検出信号とを処理して前記磁気ディスク上の欠陥
を抽出する処理手段とを備え、
前記正反射光検出手段は複数の画素を並べて配列した検出面を有する第1の検出器を有し、前記散乱光検出手段は前記照明手段によりレーザが照射された磁気ディスクからの散乱光を集光する対物レンズの役割をする第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集束レンズの役割をする第2の非球面レンズと、該第2の非球面レンズで集束された前記散乱光を受光する第2の検出器とを有し、前記制御手段は前記テーブル手段を制御して前記磁気ディスクを1回転させたときに前記正反射光検出手段の第1の検出器で検出する前記磁気ディスクの検出領域が1回転前の検査領域と半径方向に隣り合う領域になるように前記磁気ディスクを半径方向に連続的に移動させ、前記処理手段は前記磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出した前記第1の検出器の各画素からの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検査領域をからの正反射光を検出した前記複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて欠陥の位置を求めるとともに、前記正反射光検出手段の第1の検出器からの検出信号と前記散乱光検出手段の前記第1の非球面フレネルレンズと前記第2の非球面フレネルレンズとを介して前記第2の検出器で検出された前記散乱光の検出信号とを用いて前記該欠陥の種類を判定することを特徴とする光学式磁気ディスク欠陥検査装置。 - 前記処理手段は、前記磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出した前記各画素か
らの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検査領域をからの
正反射光を検出した前記複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて出力信号の重
心位置を求め、該求めた重心位置における画素の出力信号のレベルを基準信号レベルと比
較して欠陥の凹凸を判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学式磁気ディス
ク欠陥検査装置。 - 前記処理手段は、前記磁気ディスクの当該検査時点における検査領域からの正反射光を
検出した前記検出器の各画素からの出力信号に加えて、前記半径方向に隣り合う1回転前
及び1回転後の検査領域のうち前記当該検査時点における検査領域を前記レーザで照明し
たときに照明された領域からの正反射光を検出した画素の出力信号も用いて前記検査領域
における出力信号の重心位置を求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学式磁
気ディスク欠陥検査装置。 - 前記処理手段は、前記磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出した前記各画素か
らの出力信号に基づいて該検査領域に存在する欠陥が孤立欠陥であるか連続欠陥であるか
を前記出力信号を欠陥のない領域からの正反射光の検出信号の値で割った正規化した信号波形を用いて、誤差範囲をεとするときに該正規化した信号波形の一部が1±εの範囲外にある場合に孤立欠陥、該正規化した信号波形の全領域が1±εの範囲外にある場合に線状欠陥であると判定し、孤立欠陥であると判定したときには前記検査領域からの正反射光を検出した前記各画素からの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検査領域をからの正反射光を検出した前記複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて前記検査領域における孤立欠陥の中心位置を求め、該求めた中心位置における前記画素の出力信号のレベルを基準信号レベルと比較して該孤立欠陥の凹凸を判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学式磁気ディスク欠陥検査装置。 - 前記散乱光検出手段は、前記第2の非球面レンズで集束された散乱光を通過させるピンホールを有するピンホール板を更に有し、前記第2の検出器は該ピンホールを通過した散乱光を受光することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学式磁気ディスク欠陥検査装置。
- 回転と移動が可能なテーブルに保持された磁気ディスクの表面にレーザを照射し、
該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と散乱光と
を分離して検出し、
該分離して検出した正反射光の検出信号と散乱光の検出信号とを処理して前記磁気ディ
スク上の欠陥を抽出し、
該処理した結果を出力する
磁気ディスクの欠陥を光学的に検査する方法であって、
複数の画素を並べて配列した検出面を有する第1の検出器で前記磁気ディスクの表面からの正反射光を検出し、前記磁気ディスクの表面からの散乱光のうち対物レンズの役割をする第1の非球面フレネルレンズで集光されて集束レンズの役割をする第2の非球面フレネルレンズで集束された散乱光を第2の受光器で検出し、前記磁気ディスクを1回転させたときに前記第1の検出器で検出する前記磁気ディスクの検出領域が1回転前の検出領域と半径方向に隣り合う領域になるように前記磁気ディスクを半径方向に連続的に移動させながら、前記磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出して得た前記第1の検出器の各画素からの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の領域をからの正反射光を検出した前記第1の検出器の複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて欠陥の位置を求めるとともに、前記第1の検出器で前記正反射光を検出した信号と前記第1の非球面フレネルレンズと前記第2の非球面フレネルレンズとを介して前記第2の検出器で検出された前記散乱光の検出信号とを用いて前記該欠陥の種類を判定することを特徴とする光学式磁気ディスク欠陥検査方法。 - 回転と移動が可能なテーブルに保持された磁気ディスクの表面と裏面とにそれぞれレー
ザを照射し、
該レーザが照射された前記磁気ディスクの表面からの正反射光を検出した信号と散乱光
を検出した検出信号とを処理して前記磁気ディスクの表面の欠陥を抽出し、
該レーザが照射された前記磁気ディスクの裏面からの正反射光を検出した信号と散乱光
を検出した検出信号とを処理して前記磁気ディスクの裏面の欠陥を抽出し、
前記磁気ディスクの表面の欠陥を抽出した結果と前記磁気ディスクの裏面の欠陥を抽出
した結果とを統合して出力する
磁気ディスクの表面と裏面との欠陥を光学的に同時に検査する方法であって、
前記磁気ディスクの表面の欠陥を抽出すること及び前記磁気ディスクの裏面の欠陥を抽
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からの反射光のうち正反射光と散乱光とを分
離して検出し、複数の画素を並べて配列した検出面を有する第1の検出器で前記分離した正反射光を検出し、前記磁気ディスクの表面からの散乱光のうち対物レンズの役割をする第1の非球面フレネルレンズで集光されて集束レンズの役割をする第2の非球面フレネルレンズで集束された散乱光を第2の受光器で検出し、前記磁気ディスクを1回転させたときに前記第1の検出器で検出する前記磁気ディスクの検出領域が1回転前の検出領域と半径方向に隣り合う領域になるように前記磁気ディスクを半径方向に連続的に移動させながら、前記磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出して得た前記第1の検出器の各画素からの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の領域をからの正反射光を検出した前記第1の検出器の複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて欠陥の位置を求めるとともに、前記第1の検出器で前記正反射光を検出した信号と前記第1の非球面フレネルレンズと前記第2の非球面フレネルレンズとを介して前記第2の検出器で検出された前記散乱光の検出信号とを用いて前記該欠陥の種類を判定することを特徴とする光学式磁気ディスク欠陥検査方法。 - 前記欠陥の位置を求めることを、前記磁気ディスクの検査領域からの正反射光を検出し
た前記各画素からの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検
査領域をからの正反射光を検出した前記複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用い
て出力信号の重心位置を求め、該求めた重心位置における画素の出力信号のレベルを基準
信号レベルと比較して欠陥の凹凸を判定することを特徴とする請求項5又は6に記載の光
学式磁気ディスク欠陥検査方法。 - 前記磁気ディスクの当該検査時点における検査領域からの正反射光を検出した前記検出
器の各画素からの出力信号に加えて、前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検
査領域のうち前記当該検査時点における検査領域を前記レーザで照明したときに照明され
た領域からの正反射光を検出した画素の出力信号も用いて前記検査領域における出力信号
の重心位置を求めることを特徴とする請求項7又は8に記載の光学式磁気ディスク欠陥検
査方法。 - 前記磁気ディスクからの正反射光を検出した前記各画素からの出力信号に基づいて該検
査領域に存在する欠陥が孤立欠陥であるか連続欠陥であるかを前記出力信号を欠陥のない領域からの正反射光の検出信号の値で割った正規化した信号波形を用いて、誤差範囲をεとするときに該正規化した信号波形の一部が1±εの範囲外にある場合に孤立欠陥、該正規化した信号波形の全領域が1±εの範囲外にある場合に線状欠陥であると判定し、孤立欠陥であると判定したときには前記検査領域からの正反射光を検出した前記各画素からの出力信号に加えて前記半径方向に隣り合う1回転前及び1回転後の検査領域をからの正反射光を検出した前記複数の画素のうちの一部の画素の出力信号も用いて前記検査領域における孤立欠陥の中心位置を求め、該求めた中心位置における前記画素の出力信号のレベルを基準信号レベルと比較して該孤立欠陥の凹凸を判定することを特徴とする請求項7又は8に記載の光学式磁気ディスク欠陥検査方法。 - 前記レーザが照射された前記磁気ディスクの検査領域からの反射光のうち正反射光を分離した散乱光のうち前記第2の非球面フレネルレンズで集束させた散乱光をピンホールを通過させ、該ピンホールを通過させた散乱光を前記第2の検出器で受光することを特徴とする請求項7又は8に記載の光学式磁気ディスク欠陥検査方法。
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