JPH0833354B2 - Defect inspection equipment - Google Patents
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- JPH0833354B2 JPH0833354B2 JP62213137A JP21313787A JPH0833354B2 JP H0833354 B2 JPH0833354 B2 JP H0833354B2 JP 62213137 A JP62213137 A JP 62213137A JP 21313787 A JP21313787 A JP 21313787A JP H0833354 B2 JPH0833354 B2 JP H0833354B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、被検査平面基板上の微小な傷,ゴミ等を
検出する欠陥検査装置にかかるものであり、例えば、光
ディスク,光磁気ディスク,ハードディスク等の透明体
における表面欠陥の検査に好適な欠陥検査装置に関する
ものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a defect inspection apparatus for detecting minute scratches, dust, etc. on a flat substrate to be inspected. For example, an optical disc, a magneto-optical disc, The present invention relates to a defect inspection apparatus suitable for inspecting a surface defect in a transparent body such as a hard disk.
[従来の技術] 透明体、例えば光ディスクの製造工程では、所定の外
径を有するガラス基板を研磨したのち、記録パターン等
の形成が行われる。[Prior Art] In a manufacturing process of a transparent body such as an optical disc, a glass substrate having a predetermined outer diameter is polished, and then a recording pattern or the like is formed.
この研磨工程においては、研磨剤による研磨によっ
て、粒状の荒れた傷がガラス基板上に生ずることがあ
る。このような傷の大きさは、例えば数μmから1μm
以下であるが、場合によってはそれ以上の大きさのもの
もある。In this polishing step, grainy rough scratches may occur on the glass substrate due to polishing with an abrasive. The size of such a scratch is, for example, several μm to 1 μm.
Below, but in some cases even larger.
更に、この形状態様としては、孤立した傷もあれば多
数の傷が連なったものもある。Further, as the shape mode, there are an isolated scratch and a series of many scratches.
他方、研磨後のディスク基板には、以上のような研磨
傷のほかに、異物が付着している場合もある。On the other hand, in addition to the above-mentioned polishing scratches, foreign matter may be attached to the disk substrate after polishing.
しかし、これらのうち、異物は研磨後の洗浄工程によ
って取り除くことができるが、研磨傷は除去不可能であ
る。研磨傷が発見されたガラス基板は、傷の程度によっ
て、再研磨かもしくは廃棄という処置がとられる。However, among these, foreign matters can be removed by a cleaning step after polishing, but polishing scratches cannot be removed. The glass substrate on which polishing scratches are found is either re-polished or discarded depending on the degree of the scratches.
以上のような研磨後のガラス基板の良否判定、すなわ
ち研磨傷,異物の有無の発見は、目視検査に依存してい
るのが現状である。The present condition is that visual judgment depends on the quality judgment of the glass substrate after polishing as described above, that is, the detection of polishing scratches and the presence or absence of foreign matter.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、かかる目視検査では多大の時間や労力
を要するとともに、微小な欠陥の発見が難しいという不
都合がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, such a visual inspection has a disadvantage that it takes a lot of time and labor and that it is difficult to find a minute defect.
また、発見された欠陥が研磨傷か異物かの判定を確実
に行うことができないという不都合もある。特に、孤立
した研磨傷の場合は、ガラス基板上に付着した異物と目
視検査ではほとんど区別がつかない。このため、ガラス
基板の製造効率が著しく低下することとなる。In addition, it is not possible to reliably judge whether the found defect is a polishing scratch or a foreign matter. In particular, in the case of isolated polishing scratches, it is almost indistinguishable from the foreign substances attached to the glass substrate by visual inspection. For this reason, the manufacturing efficiency of the glass substrate is significantly reduced.
以上のように、ガラス基板上の欠陥が研磨傷か異物か
の判定は重要であるにもかかわらず、従来の目視検査に
よる判定では曖昧な結果しか得られない。As described above, although it is important to judge whether the defect on the glass substrate is a polishing scratch or a foreign substance, the conventional visual inspection can give only an ambiguous result.
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもの
で、上記従来技術の欠点を改善し、ガラス基板などの透
明体上の欠陥検査と、その欠陥が傷であるか異物である
かの判定とを、高精度で自動的に行うことができる欠陥
検査装置を提供することをその目的とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and improves the above-mentioned drawbacks of the prior art by inspecting a defect on a transparent body such as a glass substrate and determining whether the defect is a scratch or a foreign substance. It is an object of the present invention to provide a defect inspection apparatus capable of automatically making a determination with high accuracy.
[問題点を解決するための手段] 特許請求の範囲第1項に記載した発明に係る欠陥検査
装置は、光透過性を有する被検査物に存在する欠陥を光
学的に検出する欠陥検査装置において、前記被検査物に
検査光を照射する照射手段と、前記検査光の照射により
前記欠陥から生じる散乱光のうち、前記検査光の透過方
向及び正反射方向とは異なる方向に進行する光を受光す
る第1の受光手段と、前記検査光の照射により前記欠陥
から生じ、前記被検査物の内部に散乱した散乱光のう
ち、前記被検査物の内部を前記検査光の透過方向に対し
て側方に伝搬する光を受光する第2の受光手段と、前記
第1の受光手段によって得られた信号出力と、前記第2
の受光手段によって得られた信号出力とを比較して、前
記欠陥の状態を判定する判定手段とを備えたことを特徴
とするものである。[Means for Solving Problems] A defect inspection apparatus according to the invention described in claim 1 is a defect inspection apparatus for optically detecting a defect present in an inspection object having light transmittance. An irradiation means for irradiating the object to be inspected with an inspection light, and a light which propagates in a direction different from a transmission direction and a regular reflection direction of the inspection light among scattered light generated from the defect by the irradiation of the inspection light Of the scattered light generated from the defect by the irradiation of the inspection light and scattered inside the inspection object, the inside of the inspection object is located in the transmission direction of the inspection light. Second light receiving means for receiving light propagating in one direction, a signal output obtained by the first light receiving means, and the second light receiving means.
And a determination means for determining the state of the defect by comparing with the signal output obtained by the light receiving means.
特許請求の範囲第2項に記載した発明に係る欠陥検査
装置は、特許請求の範囲第1項に記載した欠陥検査装置
であり、前記判定手段は、前記第1の受光手段によって
得られた信号出力と前記第2の受光手段によって得られ
た信号出力との大きさに基づいて、前記被検査物の外側
と内側のどちらに前記欠陥が存在するかを判定すること
を特徴とするものである。A defect inspection apparatus according to the invention described in claim 2 is the defect inspection apparatus described in claim 1, wherein the determination means is a signal obtained by the first light receiving means. It is characterized in that whether the defect exists on the outer side or the inner side of the inspection object is determined based on the magnitude of the output and the signal output obtained by the second light receiving means. .
特許請求の範囲第3項に記載した判明に係る欠陥検査
装置は、特許請求の範囲第1項に記載した欠陥検査装置
であり、前記判定手段は、前記第1の受光手段によって
得られた信号出力と前記第2の受光手段によって得られ
た信号出力との大きさに基づいて、前記欠陥が、前記被
検査物に形成された傷か否かを判定することを特徴とす
るものである。The defect inspection apparatus according to the third aspect of the invention is the defect inspection apparatus according to the first aspect of the invention, and the determination means is a signal obtained by the first light receiving means. It is characterized in that whether or not the defect is a scratch formed on the inspection object is determined based on the magnitudes of the output and the signal output obtained by the second light receiving means.
[作用] この発明によれば、被検査物に存在する欠陥によって
生じた検査光の散乱光のうち、検査光の透過方向及び正
反射方向とは異なる方向に進行する光、例えば前方散乱
光が、第1の受光手段によって受光される。[Operation] According to the present invention, of the scattered light of the inspection light generated by the defect existing in the inspection object, the light that travels in a direction different from the transmission direction and the regular reflection direction of the inspection light, for example, the forward scattered light is , And is received by the first light receiving means.
また、第2の受光手段によって、検査光の照射により
欠陥から生じ、被検査物の内部に散乱した散乱光のう
ち、被検査物の内部を検査光の透過方向に対して側方に
伝搬する光、例えば端面光が受光される。Further, of the scattered light generated from the defect due to the irradiation of the inspection light and scattered inside the inspection object by the second light receiving means, it propagates inside the inspection object laterally with respect to the transmission direction of the inspection light. Light, for example edge light, is received.
これら第1及び第2の受光手段によって得られた信号
出力は、判定手段に入力される。The signal outputs obtained by the first and second light receiving means are input to the determining means.
この判定手段では、両入力の比較として、例えば、両
入力の比が求められる。そして、この比から、被検査物
に存在する欠陥の状態の判定が行われる。具体的には、
欠陥が被検査物の外側と内側のどちら側に存在するかの
判定、あるいは、欠陥が被検査物に形成された傷か否か
の判定が行われる。In this determination means, for example, a ratio of both inputs is obtained as a comparison of both inputs. Then, the state of the defect existing in the inspection object is determined from this ratio. In particular,
It is determined whether the defect exists on the outer side or the inner side of the inspection object, or whether the defect is a scratch formed on the inspection object.
[実施例] 以下、この発明の実施例を、添付図面を参照しながら
詳細に説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
基本的原理 まず、この発明の理解を容易にするために、第1図を
参照しながら、この発明における欠陥種類判別の基本的
な原理について説明する。Basic Principle First, in order to facilitate understanding of the present invention, the basic principle of defect type discrimination in the present invention will be described with reference to FIG.
同図(A)には、光デスクなどのガラス基板の被検査
面上に異物DAが付着している場合の散乱光の様子が示さ
れており、同図(B)には、被検査面上に傷DBが存在す
る場合の散乱光の様子が示されている。何れも、検査用
の光は、矢印FAで示すように、斜め上方から照射されて
いる。The figure (A) shows the state of scattered light when the foreign matter D A adheres to the surface to be inspected of the glass substrate such as an optical desk, and the figure (B) shows the state of the inspected light. The appearance of scattered light when a scratch D B is present on the surface is shown. In both cases, the inspection light is emitted obliquely from above as indicated by the arrow FA.
まず、同図(A)の場合について説明する。ガラス基
板10の被検査面12上に付着した異物DAに、矢印FAの如く
光が照射されると、この光の進行方向に前方散乱光LFA
が生ずる。First, the case of FIG. When the foreign matter D A attached on the surface 12 to be inspected of the glass substrate 10 is irradiated with light as indicated by an arrow FA, forward scattered light LF A is emitted in the traveling direction of this light.
Occurs.
更に、異物DAによる散乱光の一部は、ガラス基板10の
内部を導波路の如く内部で反射しながら伝播し、ガラス
基板10の端面14から外部に向って発散する光(以下「端
面光」という)LEAとなる。Further, part of the scattered light due to the foreign matter D A propagates while being reflected inside the glass substrate 10 like a waveguide, and diverges outward from the end face 14 of the glass substrate 10 (hereinafter referred to as “end face light”). It will be LE A.
同様にして、同図(B)に示す場合にも、傷DBによる
光の散乱によって、前方散乱光LFB,端面光LEBが各々生
ずる。Similarly, in the case shown in FIG. 6B, the forward scattered light LF B and the end surface light LE B are generated due to the light scattering by the scratch D B.
かかる場合において、この発明に関して行った実験に
よれば、前方散乱光と端面光との割合が、異物DAの場合
と傷DBの場合で異ることが確かめられている。In such a case, according to the experiment conducted for the present invention, it is confirmed that the ratio of the forward scattered light and the end face light is different between the foreign matter D A and the flaw D B.
すなわち、同図(A)の異物DAの場合よりも同図
(B)の傷DBの場合の方が、前方散乱光量に対して端面
光量が多い。別言すれば、前方散乱光量LFと端面光量LE
との比LF/LEを考えると、傷DBの場合の方が異物DAの場
合より小さな値となる。That is, the amount of light on the end face is larger than the amount of forward scattered light in the case of the flaw D B in FIG. 9B than in the case of the foreign matter D A in FIG. In other words, the forward scattered light amount LF and the end face light amount LE
Considering the ratio LF / LE with the value of the foreign matter D A , the value of the flaw D B is smaller than that of the foreign matter D A.
これは、透明な基板上に付着した異物および傷に共通
してみられる傾向である。This tends to be common to foreign matter and scratches attached on a transparent substrate.
従って光ディスクなどの透明なディスク基板上を光ビ
ームによって走査して、このとき欠陥の存在によって生
じる散乱光のうちの前方散乱光と端面光を各々測定し、
これらの光量比を求めることによって、その欠陥が異物
か傷かを判定することが可能となる。Therefore, a transparent disk substrate such as an optical disk is scanned with a light beam, and at this time, the forward scattered light and the end surface light of the scattered light generated by the presence of defects are measured,
By determining these light intensity ratios, it is possible to determine whether the defect is a foreign substance or a scratch.
なお、光の入射側に散乱するいわゆる後方散乱光LRA,
LRBは、前方散乱光LFA,LFBと同様に、異物DA及び傷DBに
作用して各々発生する。Incidentally, so-called back-scattered light LR A scattered on the light incident side,
The LR B acts on the foreign matter D A and the flaw D B , and is generated, like the forward scattered lights LF A and LF B.
従って、装置構成上前方散乱光LFを受光することが困
難な場合には、後方散乱光LRを受光するようにしても同
様の効果を得ることができる。Therefore, when it is difficult to receive the forward scattered light LF due to the device configuration, the same effect can be obtained by receiving the back scattered light LR.
この方法は、例えば、ガラス基板10の光入射側、すな
わち被検査面12は光透過性であるが、光の射出側がクロ
ム膜等の光遮光性膜で被覆されているような場合に特に
有効である。This method is particularly effective when, for example, the light incident side of the glass substrate 10, that is, the surface 12 to be inspected is light transmissive, but the light emitting side is covered with a light shielding film such as a chromium film. Is.
更に、第1図の例では、左上から光を対象物に入射さ
せたが、左下から光の照明を行って、ガラス基板10の光
射出側にある欠陥を検出するようにしても、以上の作用
効果を得ることができる。Further, in the example of FIG. 1, the light is made incident on the object from the upper left, but if the light is illuminated from the lower left to detect the defect on the light emitting side of the glass substrate 10, The effect can be obtained.
第1実施例 次に、第2図及び第3図を参照しながら、この発明の
第1実施例について説明する。First Embodiment Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
まず第2図を参照しながら、第1実施例の構成のうち
の機械的ないし光学的部分について説明する。First, referring to FIG. 2, a mechanical or optical portion of the configuration of the first embodiment will be described.
第2図において、ディスク基板20は支持部22によって
その中心が支持されており、この支持部22はモータ24の
回転軸に接合されている。すなわち、モータ24の回転駆
動によって、ディスク基板20が矢印FBの一定方向に回転
するようになっている。In FIG. 2, the disk substrate 20 is supported at its center by a supporting portion 22, and the supporting portion 22 is joined to the rotating shaft of a motor 24. That is, the rotation of the motor 24 causes the disk substrate 20 to rotate in the fixed direction indicated by the arrow FB.
このときの支持部22の回転量は、例えば不図示のロー
タリーエンコーダ等によって測定されるように構成され
ている。The rotation amount of the support portion 22 at this time is configured to be measured by, for example, a rotary encoder or the like (not shown).
次に、光ビーム、例えばレーザビーム26は、適宜の発
振手段(図示せず)から出力され、ビームエキスパンダ
(図示せず),集光レンズ28,30によって任意のビーム
径に変換された後、ディスク基板20上に斜入射するよう
になっている。Next, the light beam, for example, the laser beam 26 is output from an appropriate oscillating means (not shown), converted into an arbitrary beam diameter by a beam expander (not shown), and condenser lenses 28 and 30. , Is obliquely incident on the disk substrate 20.
ここで、集光レンズ28,30は、後述する受光レンズ34
の有効径が大きくならないように、テレセントリックな
光学系に構成する方が好ましい。また、ディスク基板20
に対するレーザビーム26の入射角としては、0゜〜80゜
の間が好ましい。Here, the condenser lenses 28 and 30 are the light receiving lens 34, which will be described later.
It is preferable that the optical system is a telecentric optical system so that the effective diameter of is not large. Also, the disk substrate 20
The incident angle of the laser beam 26 with respect to is preferably between 0 ° and 80 °.
次に、以上のようなレーザビーム26は、その光軸中に
配置された走査鏡、例えばレゾナントスキャナーミラー
32により、ディスク基板20上を直径方向の所定範囲(以
下「走査範囲」という)S内で走査するようになってい
る。Next, the laser beam 26 as described above is scanned by a scanning mirror, for example, a resonant scanner mirror arranged in the optical axis thereof.
By 32, the disk substrate 20 is scanned within a predetermined range (hereinafter referred to as “scan range”) S in the diametrical direction.
他方、上述したディスク基板20の回転は、レーザビー
ム20の直径方向の走査速度、すなわちレゾナントスキャ
ナーミラー32の振動速度よりも遅い速度で行われるよう
になっている。On the other hand, the rotation of the disk substrate 20 described above is performed at a speed lower than the scanning speed of the laser beam 20 in the diameter direction, that is, the vibration speed of the resonant scanner mirror 32.
これらのレーザビーム走査とディスク回転とによっ
て、該ディスク基板20の全面が光走査されるようになっ
ている。By the laser beam scanning and the disk rotation, the entire surface of the disk substrate 20 is optically scanned.
そして、このときのレーザビーム26の照射位置は、直
径方向についてはレゾナントスキャナーミラー32の振れ
角検出器(図示せず)により、また回転方向については
ロータリーエンコーダー(図示せず)によって各々知る
ことが可能である。The irradiation position of the laser beam 26 at this time can be known by the deflection angle detector (not shown) of the resonant scanner mirror 32 in the diameter direction and by the rotary encoder (not shown) in the rotation direction. It is possible.
次に、集光レンズ28,30の光軸上であってディスク基
板20の反対側には、該ディスク基板20上の欠陥によって
生じる前方散乱光LFを受光するための受光レンズ34が配
置されている。Next, on the optical axis of the condenser lenses 28, 30 and on the opposite side of the disk substrate 20, a light receiving lens 34 for receiving the forward scattered light LF generated by a defect on the disk substrate 20 is arranged. There is.
この受光レンズ34の瞳面上には、穴あきミラー36が配
置されており、受光レンズ34を透過してきたレーザビー
ム26は、図中に実線で示すように穴あきミラー36の穴36
Hを0次光として素通りし、更に前方へと進行するよう
になっている。A perforated mirror 36 is arranged on the pupil plane of the light receiving lens 34, and the laser beam 26 transmitted through the light receiving lens 34 has a hole 36 of the perforated mirror 36 as shown by a solid line in the figure.
It passes through H as 0th-order light and travels further forward.
これに対し、ディスク基板20上の欠陥によって生じた
前方散乱光LFは、図中に破線で示すように受光レンズ34
による受光後収束され、穴あきミラー36によってそのほ
とんどが反射されるようになっている。On the other hand, the forward scattered light LF generated by the defect on the disk substrate 20 is received by the light receiving lens 34 as shown by the broken line in the figure.
The light is converged after being received by, and most of it is reflected by the perforated mirror 36.
この前方散乱光LFは、ディスク基板20と共役な位置に
置かれたスリット38を透過後、収束レンズ40によって光
電検出器42に収束入射し、これによって前方散乱光LFの
光量に対応する光電信号が得られるようになっている。The forward scattered light LF, after passing through the slit 38 placed at a position conjugate with the disk substrate 20, is converged and incident on the photoelectric detector 42 by the converging lens 40, whereby the photoelectric signal corresponding to the light amount of the forward scattered light LF is obtained. Is obtained.
ここで、スリット38は、穴あきミラー36の穴36Hのエ
ッジ部等によって発生する迷光をカットするためのもの
で、走査範囲Sに対応したスリット長となるように構成
されている。Here, the slit 38 is for cutting stray light generated by the edge portion of the hole 36H of the perforated mirror 36, and has a slit length corresponding to the scanning range S.
他方、ディスク基板20の端面であって、レーザビーム
26の進行方向に対して側方側、すなわち上述した走査範
囲Sのほぼ延長上には、端面光LEを検出するためのスリ
ット44,受光レンズ46および光電検出器48が各々配置さ
れている。On the other hand, on the end surface of the disk substrate 20, the laser beam
A slit 44 for detecting the end face light LE, a light receiving lens 46, and a photoelectric detector 48 are arranged on the side of the traveling direction of 26, that is, substantially on the extension of the scanning range S described above.
これらのうち、スリット44は、ディスク基板20の上下
面に向って発散する散乱光をカットして、端面光のみを
透過させるために配置されたものである。Among these, the slits 44 are arranged to cut scattered light diverging toward the upper and lower surfaces of the disk substrate 20 and to transmit only the end surface light.
以上のような構成により、ディスク基板20の被検査面
の全面が光検査され、欠陥によって生じる散乱光のうち
の前方散乱光LFと端面光LEの検出を同時に行うことがで
きる。With the above-described configuration, the entire surface of the inspected surface of the disk substrate 20 is optically inspected, and the front scattered light LF and the end surface light LE of the scattered light generated by the defect can be detected at the same time.
次に、第3図を参照しながら、第2図に示した光電検
出器42,48の出力に基づいて欠陥の種類の判定を行う信
号処理回路について説明する。Next, with reference to FIG. 3, a signal processing circuit for determining the type of defect based on the outputs of the photoelectric detectors 42 and 48 shown in FIG. 2 will be described.
第3図において、光電検出器42,48の出力側は、増幅
器50,52の入力側に接続されている。そして、これらの
増幅器50,52の出力側は、増幅度変換器54,56の入力側に
各々接続されている。これらの増幅度変換器54,56に
は、制御部58が各々接続されており、この制御部58から
の制御信号によって各増幅度変換器54,56の増幅度が制
御されるようになっている。In FIG. 3, the output sides of the photoelectric detectors 42 and 48 are connected to the input sides of the amplifiers 50 and 52. The output sides of these amplifiers 50 and 52 are connected to the input sides of the amplification degree converters 54 and 56, respectively. A control unit 58 is connected to each of the amplification degree converters 54 and 56, and the amplification degree of each of the amplification degree converters 54 and 56 is controlled by a control signal from the control unit 58. There is.
上述した光電検出器42,48の各出力光電信号は、同じ
形状ないし大きさの欠陥であっても、その欠陥のディス
ク基板20上における位置によって信号の大きさが異な
る。The output photoelectric signals of the photoelectric detectors 42 and 48 described above have different signal magnitudes depending on the position of the defect on the disk substrate 20 even if the defect has the same shape or size.
すなわち、光電検出器42に関しては、レーザビーム26
のディスク基板20上におけるビーム径、及び受光レンズ
34の収差等により、走査範囲S上での欠陥検出感度が異
なる。That is, for photoelectric detector 42, laser beam 26
Beam diameter on the disk substrate 20 and the light receiving lens
Defect detection sensitivity in the scanning range S varies depending on the aberration of 34 and the like.
また光電検出器48に関しては、上記理由のほかに、デ
ィスク基板20の端面から遠いほど、すなわちディスク基
板20の内側ほど端面光LEの光量が減少するので、検出感
度が低くなる。In addition to the above reason, the photoelectric detector 48 has a lower detection sensitivity because the amount of the end face light LE decreases as the distance from the end face of the disc substrate 20, that is, the inner side of the disc substrate 20 decreases.
増幅度変換基54,56は、以上のようなレーザビーム26
の走査位置の違いによる検出感度の変化を補正するため
に設けられたものである。そして、これらの増幅度変換
器54,56は、制御部58からの制御信号により、レゾナン
トスキャナーミラー32によってレーザビーム26が走査範
囲S上を走査しはじめた時に動作を開始し、走査中は走
査位置に対応するように増幅度変換を行い、走査終了と
同時に動作を終えるようになっている。The amplification degree converting groups 54 and 56 are used for the laser beam 26 as described above.
It is provided in order to correct the change in the detection sensitivity due to the difference in the scanning position. Then, these amplification degree converters 54 and 56 start operation when the laser beam 26 starts scanning on the scanning range S by the resonant scanner mirror 32 according to a control signal from the control unit 58, and scans during scanning. The amplification degree conversion is performed so as to correspond to the position, and the operation ends at the same time as the scanning ends.
そして、ディスク基板20の直径方向にレーザビーム26
の走査が行われる毎に、以上の一連の動作が繰り返し行
なわれるようになっている。Then, the laser beam 26 is applied in the diameter direction of the disk substrate 20.
Every time the scanning is performed, the above series of operations is repeated.
これにより、欠陥から生じる前方散乱光LF,端面光LE
の光量に各々比例した光電信号SA,SBが、欠陥位置にか
かわらず各々得られることとなる。As a result, forward scattered light LF and edge light LE generated from defects
Thus, the photoelectric signals S A and S B, which are respectively proportional to the light amount of, are obtained regardless of the defect position.
次に、増幅度変換器54,56の出力側は、各々除算部60
の入力側に各々接続されており、増幅度変換器54,56か
ら出力された光電信号SA,SBが除算部60に入力されるよ
うになっている。この除算部60によって、前方散乱光LF
と端面光LEの光量比SA/SBが得られるようになってい
る。Next, the output sides of the amplification degree converters 54 and 56 are respectively divided by the division unit 60.
, And the photoelectric signals S A and S B output from the amplification degree converters 54 and 56 are input to the division unit 60. By this division unit 60, the forward scattered light LF
And the light quantity ratio S A / S B of the edge light LE is obtained.
そして、かかる光量比SA/SBは、判定部62に入力され
るように接続されている。この判定部62では、光量比SA
/SBが所定のしきい値より小さいか大きいかの判定が行
われる。The light quantity ratio S A / S B is connected so as to be input to the determination unit 62. In this determination unit 62, the light amount ratio S A
/ S B is the determination of whether larger or smaller than a predetermined threshold value is performed.
上述したように、異物DAと傷DBでは、前方散乱光LFと
端面光LEの光量比SA/SBが異なり、一般に傷DBの場合の
方が異物DAの場合より小さな値となる。As described above, the foreign matter D A and scratches D B, different light intensity ratio S A / S B of the forward scattered light LF and the end face light LE, generally wound D value smaller than it is in the foreign matter D A in the case of B Becomes
判定部62では、所定のしきい値(基準電圧)に対する
光量比SA/SBの大小の判定が行われ、大きければ異物
DA、小さければ傷DBという判定結果が得られる。この結
果は、例えば2値化されたデジタル信号S2として、外部
に出力されるようになっている。The determination unit 62 determines whether the light amount ratio S A / S B with respect to a predetermined threshold value (reference voltage) is large or small.
If it is D A , and if it is small, the judgment result of scratch D B is obtained. The result is output to the outside as, for example, a binarized digital signal S2.
他方、上述した増幅度変換器54の出力側は、比較部64
の入力側に接続されており、これによって前方散乱光LF
に比例した光電信号SAが比較部64に入力されるようにな
っている。On the other hand, the output side of the above-mentioned amplification degree converter 54 is the comparison unit 64.
Is connected to the input side of the
The photoelectric signal S A proportional to is input to the comparison unit 64.
一般に大きい欠陥ほど前方散乱光LFの光量も大きい。
従って、前方散乱光LFの光量から逆に欠陥のおおよその
大きさを知ることが可能となる。Generally, the larger the defect, the larger the light amount of the forward scattered light LF.
Therefore, it is possible to know the approximate size of the defect from the light quantity of the forward scattered light LF.
そこで、比較部64では、あらかじめ統計的に求められ
て格納されている欠陥の大きさと光電信号SAとの関係の
データ、例えばテーブルを用いて欠陥のおおよその大き
さが求められ、その大きさに対応するアナログ信号S1が
出力されるようになっている。Therefore, in the comparison unit 64, data about the relationship between the size of the defect and the photoelectric signal S A , which is statistically obtained in advance and stored, for example, the approximate size of the defect is obtained using a table, and the size thereof is calculated. The analog signal S1 corresponding to is output.
次に、以上のように構成された第1実施例の作用につ
いて説明する。Next, the operation of the first embodiment configured as above will be described.
まず、レーザビーム26は、レゾナントスキャナーミラ
ー32の振動作用、及びモータ24によるディスク基板20の
回転作用によって、該ディスク基板20上を走査する。First, the laser beam 26 scans the disk substrate 20 by vibrating the resonant scanner mirror 32 and rotating the disk substrate 20 by the motor 24.
そして、走査範囲S内に欠陥Dが存在すると、第1図
に示したように、前方散乱光LF,端面光LEが各々生じ、
これらが光電検出器42,48で各々検出される。そして、
前方散乱光LF,端面光LEの光量に対応する光電信号が、
光電検出器42,48から各々出力されることとなる。When the defect D exists in the scanning range S, the forward scattered light LF and the end surface light LE are generated, respectively, as shown in FIG.
These are detected by the photoelectric detectors 42 and 48, respectively. And
A photoelectric signal corresponding to the light amount of the forward scattered light LF and the edge light LE is
The signals are output from the photoelectric detectors 42 and 48, respectively.
他方、このときのビーム走査位置は、上述したよう
に、レゾナントスキャナーミラー32の振れ角検出器,モ
ータ24のロータリーエンコーダーによって各々検出され
ている。On the other hand, the beam scanning position at this time is detected by the deflection angle detector of the resonant scanner mirror 32 and the rotary encoder of the motor 24, respectively, as described above.
次に、光電検出器42,48から出力された各光電信号
は、各々増幅器50,52で増幅された後、増幅度変換器54,
56のに各々入力される。Next, the photoelectric signals output from the photoelectric detectors 42 and 48 are amplified by the amplifiers 50 and 52, respectively, and then the amplification degree converter 54,
Each of the 56 is entered.
ところで、増幅度変換器54,56の増幅度は、制御部58
の指令により、ビーム走査位置に対応して制御されてい
る。このため、かかる制御された増幅度に応じて信号増
幅が増幅度変換器54,56によって各々行われ、光電信号S
A,SBとして各々出力される。By the way, the amplification degree of the amplification degree converters 54 and 56 is
Is controlled in accordance with the beam scanning position. Therefore, signal amplification is performed by the amplification degree converters 54 and 56 in accordance with the controlled amplification degree, and the photoelectric signal S
Output as A and S B respectively.
これらの光電信号SA,SBのうち光電信号SAは、比較部6
4に入力され、ここで信号の大きさから欠陥Dの大きさ
が求められて、検出信号S1が出力される。Of these photoelectric signals S A and S B , the photoelectric signal S A is
4, the size of the defect D is obtained from the size of the signal, and the detection signal S1 is output.
他方、光電信号SA,SBは、除算部60に入力され、SA/SB
の演算が行われる。この演算結果は、判定部62に入力さ
れ、ここで欠陥Dが異物か傷かの判定が行われて、欠陥
の種類を示す検出信号S2が出力されることとなる。On the other hand, the photoelectric signals S A and S B are input to the dividing unit 60 and S A / S B
Is calculated. This calculation result is input to the determination unit 62, where it is determined whether the defect D is a foreign substance or a scratch, and the detection signal S2 indicating the type of defect is output.
これらの検出信号S1,S2によって、欠陥(D)の概略
の大きさと種類とが、上述したディスク基板20上におけ
る位置とともに求められることとなる。From these detection signals S1 and S2, the approximate size and type of the defect (D) can be obtained together with the position on the disk substrate 20 described above.
第2実施例 次に、第4図及び第5図を参照しながら、この発明の
第2実施例について説明する。なお、上述した第1実施
例と同様ないし相当する部分には、同一の符号を用いる
こととする。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The same reference numerals will be used for the same or corresponding parts as in the first embodiment described above.
第4図には、第2実施例の機械的ないし光学的構成部
分が示されている。この構成中、ディスク基板20の駆動
系、レーザビーム26の送光入射系、前方散乱光LFの受光
検出系は、第1実施例と同様である。しかし、端面光LE
の受光検出系は第1実施例と異る。FIG. 4 shows the mechanical or optical components of the second embodiment. In this structure, the drive system for the disk substrate 20, the light-transmitting incidence system for the laser beam 26, and the light-receiving and detecting system for the forward scattered light LF are the same as those in the first embodiment. However, edge light LE
The light receiving detection system of is different from that of the first embodiment.
上述した第1実施例では、走査範囲Sのほぼ延長方向
に配置した受光レンズ46及び光電検出器48により、端面
光LEを受光していた。In the above-described first embodiment, the end surface light LE is received by the light receiving lens 46 and the photoelectric detector 48 which are arranged substantially in the extending direction of the scanning range S.
しかし、ディスク基板20上の欠陥からは、ほぼ等方的
に光が散乱する。このため、第1実施例では、受光でき
る端面光量が受光レンズ46の開口数によって制限されて
しまう。However, the light on the disk substrate 20 is almost isotropically scattered from the defect. For this reason, in the first embodiment, the amount of light received on the end face is limited by the numerical aperture of the light receiving lens 46.
これらに対し第2実施例では、2つの環状凹面鏡70,7
2を設けることによって、第1実施例よりも多くの端面
光LEを光電検出器48に集光することができるようになっ
ている。On the other hand, in the second embodiment, two annular concave mirrors 70, 7 are used.
The provision of 2 makes it possible to collect more end face light LE on the photoelectric detector 48 than in the first embodiment.
第5図には、ディスク基板20に対して真横から見たと
きの断面であって、端面光受光検出系のみが示されてい
る。この図に示すように、ディスク基板20上の欠陥から
生じた端面光LEは、2つの環状凹面鏡70,72の作用によ
り、光路74に沿って光電検出器48に集光されるようにな
っている。FIG. 5 is a cross section of the disk substrate 20 when viewed from the side, and only the end face light receiving and detecting system is shown. As shown in this figure, the edge light LE generated from the defect on the disk substrate 20 is focused on the photoelectric detector 48 along the optical path 74 by the action of the two annular concave mirrors 70 and 72. There is.
また、ディスク基板20の端面付近には、端面光LE以外
の散乱光をカットするため、環状凹面鏡70に対向するよ
うにスリット76が配置されている。A slit 76 is arranged near the end face of the disk substrate 20 so as to cut scattered light other than the end face light LE so as to face the annular concave mirror 70.
なお、光電検出器42,48によって検出された欠陥から
の散乱光信号の処理回路は、第1実施例と同様の第3図
のものが使用され、同様の信号処理が行われる。The processing circuit for the scattered light signals from the defects detected by the photoelectric detectors 42 and 48 is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 3, and the same signal processing is performed.
以上のように構成された第2実施例の作用は、上述し
た第1実施例とほぼ同様であるが、欠陥からの端面光LE
を、環状凹面鏡70,72によって集光して検出しているた
め、感度よく欠陥の検出,種類の判別を行うことができ
る。The operation of the second embodiment configured as described above is almost the same as that of the first embodiment described above, but the end surface light LE from the defect is LE.
Is detected by being condensed by the annular concave mirrors 70 and 72, the defect can be detected and the type can be discriminated with high sensitivity.
他の実施例 なお、この発明は何ら上記実施例に限定されるもので
はなく、例えば上記実施例では、光ディスクなどのディ
スク基板の欠陥検査の場合を示したが、かならずしも板
状のものである必要はなく、立体的な広がりを有するも
のでもよい。Other Embodiments Note that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiments, the case of defect inspection of a disk substrate such as an optical disk is shown, but it is always necessary to have a plate shape. Instead, it may have a three-dimensional spread.
すなわち、いずれかの面から光ビームを入射させると
ともに、該ビームの入射面および透過面以外の面から射
出する端面光LEを受光検出するようにすればよい。That is, the light beam may be made incident from any surface, and the end face light LE emitted from the surface other than the incident surface and the transmission surface of the beam may be received and detected.
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、欠陥によって生じ
る散乱光を検査光の透過方向及び正反射方向とは異なる
方向に進行する光と、欠陥から生じて被検査物の内部に
散乱した散乱光のうち、被検査物の内部を検査光の透過
方向に対して側方に伝搬する光とに分けて各々受光する
こととしたので、欠陥の有無のみならず、各光の受光信
号の比較、例えば各光量の比から、欠陥の状態の判定、
即ち、欠陥が比検査物の外側と内側のどちら側に存在す
るかの判定、あるいは、欠陥が被検査物に形成された傷
か否かの判定を、高精度で自動的に行うことができると
いう効果がある。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, scattered light generated by a defect travels in a direction different from the transmission direction and the regular reflection direction of the inspection light, and the inside of the inspection object generated by the defect. Of the scattered light scattered on the inside, the inside of the object to be inspected is divided into the light propagating laterally with respect to the transmission direction of the inspection light and the light is received separately. Comparison of received light signals, for example, determination of the state of defects from the ratio of each light amount,
That is, it is possible to automatically determine with high accuracy whether the defect exists on the outer side or the inner side of the inspection object or whether the defect is a scratch formed on the inspection object. There is an effect.
また、前方ないし後方散乱光の光量から、欠陥のおお
よその大きさも同時に知ることができるという効果もあ
る。Further, there is also an effect that the approximate size of the defect can be known at the same time from the light amount of the front or back scattered light.
第1図はこの発明の基本的な原理を示す説明図、第2図
はこの発明の第1実施例の光学的構成部分を示す斜視
図、第3図は第1実施例の電気的構成部分を示す回路ブ
ロック図、第4図はこの発明の第2実施例の光学的構成
部分を示す斜視図、第5図は第2実施例のうちの端面光
受光部分を取り出して示す断面図である。 [主要部分の符号の説明] 20……ディスク基板、26……レーザビーム、28,30……
集光レンズ、32……レゾナントスキャナーミラー、34,4
6……受光レンズ、36……穴あきミラー、38,44,76……
スリット、42,48……光電検出器、70,72……環状凹面
鏡。FIG. 1 is an explanatory view showing the basic principle of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an optical component of the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an electrical component of the first embodiment. 4 is a perspective view showing an optical component of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view showing an end face light receiving portion of the second embodiment. . [Explanation of symbols for main parts] 20 …… disk substrate, 26 …… laser beam, 28,30 ……
Condensing lens, 32 …… Resonant scanner mirror, 34,4
6 …… Receiving lens, 36 …… Perforated mirror, 38,44,76 ……
Slit, 42, 48 ... Photoelectric detector, 70, 72 ... Annular concave mirror.
Claims (3)
を光学的に検出する欠陥検査装置において、 前記被検査物に検査光を照射する照明手段と、 前記検査光の照射により前記欠陥から生じる散乱光のう
ち、前記検査光の透過方向及び正反射方向とは異なる方
向に進行する光を受光する第1の受光手段と、 前記検査光の照射により前記欠陥から生じ、前記被検査
物の内部に散乱した散乱光のうち、前記被検査物の内部
を前記検査光の透過方向に対して側方に伝搬する光を受
光する第2の受光手段と、 前記第1の受光手段によって得られた信号出力と、前記
第2の受光手段によって得られた信号出力とを比較し
て、前記欠陥の状態を判定する判定手段とを備えたこと
を特徴とする欠陥検査装置。1. A defect inspection apparatus for optically detecting a defect existing in a light-transmissive inspection object, comprising: illumination means for irradiating the inspection object with inspection light; and the defect by irradiation of the inspection light. The scattered light generated from the first light receiving means for receiving light traveling in a direction different from the transmission direction and the specular reflection direction of the inspection light; Of the scattered light scattered in the inside of the object to be inspected by the second light receiving means for receiving light propagating laterally in the inspected object in the transmission direction of the inspection light, and the first light receiving means. A defect inspection apparatus comprising: a determination unit that determines the state of the defect by comparing the obtained signal output with the signal output obtained by the second light receiving unit.
って得られた信号出力と前記第2の受光手段によって得
られた信号出力との大きさに基づいて、前記被検査物の
外側と内側のどちらに前記欠陥が存在するかを判定する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の欠陥検
査装置。2. The outside of the object to be inspected is determined based on a magnitude of a signal output obtained by the first light receiving means and a signal output obtained by the second light receiving means. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein it is determined which of the inner side the defect exists.
って得られた信号出力と前記第2の受光手段によって得
られた信号出力との大きさに基づいて、前記欠陥が、前
記被検査物に形成された傷か否かを判定することを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の欠陥検査装置。3. The determining means determines, based on the magnitudes of the signal output obtained by the first light receiving means and the signal output obtained by the second light receiving means, that the defect is the inspected object. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not it is a scratch formed on an object.
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