JPH10253543A

JPH10253543A - 基板外観検査装置及び方法

Info

Publication number: JPH10253543A
Application number: JP5143697A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kino; 哲城野; Kazuhiko Sugawara; 和彦菅原; Masashi Otani; 昌司大谷; Yuzo Yamamoto; 裕三山本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ハードディスク用カーボン基板等の被検査基板
の表面における凹凸欠陥を検出し、該検出結果に基づき
メディア品質上のランク分けを行う。【解決手段】被検査基板の検査面に対して直角に平行光
を照射して検査面からの反射光を撮像し、検査面上の凹
凸欠陥を明暗異常部として検出する（Ｓ１〜Ｓ９）。そ
して、検出された欠陥の検出画素数を、基板をメディア
化したときのミッシングエラー個数に相当するサーティ
ーエラーカウント値ＭＣＦに換算し（Ｓ10，Ｓ11）、該
換算値ＭＣＦに基づいて基板品質をランク分けする（Ｓ
15）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板外観検査装置及
び方法に関し、詳しくは、ハードディスク用基板等の被
検査基板の検査面（記録エリア）の欠陥（キズ，穴，ゴ
ミ）を光学的に検出し、該検出結果から被検査基板の品
質をランク分けする基板外観検査装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ハードディスク用基板などの
被検査基板の検査面に対して直角に平行光を照射し、該
平行光の被検査基板からの反射光を光学系を介してＣＣ
Ｄ等の撮像素子に結像させて撮像し、該撮像された画像
信号に基づいて検査面における欠陥を検出する検査装置
及び方法が知られている（特開平７−３２５０３６号公
報，特開平３−２８５１０６号公報，特開平４−２９０
６号公報等参照）。

【０００３】上記従来の検査装置及び方法によると、検
査面に凹凸があると、反射光が平行光とならずに、撮像
素子の受光面上の投影像に明暗差となってあらわれるの
で、被検査基板が低反射率のものであっても、撮像した
画像から検査面の欠陥を高速に検出できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
検査装置及び方法では、前記平行光の照射によって平坦
面よりも明るく又は暗くなった欠陥の検出画素数と欠陥
の個数とに基づいて被検査基板の品質についてランク分
けを行うのが一般的であり、例えば、欠陥が全くないも
のをＡランク、欠陥検出画素数が100 画素以下である欠
陥が１〜９個ある場合をＢランク、欠陥検出画素数が10
0 画素以下である欠陥が10以上あるか、又は、欠陥検出
画素数が100 画素を越える欠陥が１個でもある場合をＣ
ランク（ＮＧ品）として区別していた。

【０００５】しかしながら、ハードディスク用の基板を
メディア化した後のミッシングエラーと、前記欠陥検出
画素数とは、必ずしも比例関係にないため、欠陥検出画
素数と欠陥個数とによって品質のランク分けを行う構成
であると、ハードディスクの最終品質を正しく評価する
ことにならず、メディア化後のミッシングエラーが十分
に小さい製品が得られる可能性がある基板をＮＧ品とし
てランク分けされてしまう問題があった。このため、基
板収率を低下させ、収益及び基板生産計画，設備投資に
も影響を与えていた。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、メディア化した後の最終品質を正しく評価できる基
板外観検査装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明では、被検査基板の検査面に対して直角に平行光
を照射する平行光照射手段と、この平行光照射手段によ
り照射される前記平行光の被検査基板からの反射光を撮
像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像
から検査面上の欠陥を検出する欠陥検出手段と、この欠
陥検出手段で検出された欠陥の検出画素数を、予め設定
された相関に基づいて前記被検査基板をメディア化した
ときのミッシングエラー個数に相当するエラーカウント
値に変換するデータ変換手段と、このデータ変換手段に
より変換されたエラーカウント値に基づいて前記被検査
基板の品質をランク分けするランク分け手段とを設け
て、基板外観検査装置を構成する。

【０００８】ここで、欠陥とは、欠け，ピット，異常突
起，ゴミ，スクラッチ等を指し、メディア化した際、記
録再生エラーを引き起こす元となる基板欠陥を意味す
る。そして、前記基板外観検査装置において、前記欠陥
は、検査面上の凹凸により、平行光が正反射せずに散乱
して、平坦部よりも暗くなったり明るくなったりする異
常部として検出され、この平坦部に対して明暗を有する
異常部の画素数を欠陥検出画素数としてカウントする。

【０００９】そして、前記欠陥検出画素数は、メディア
化した後の最終品質を示すエラーカウント値に換算さ
れ、該エラーカウント値に基づき最終品質として被検査
基板がランク分けされる。また、欠陥検出画素数とエラ
ーカウント値との相関は、予め実験的に求めておき、相
関関数として或いは変換テーブルとして記憶させて欠陥
検出画素数をエラーカウント値に換算させれば良い。

【００１０】即ち、基板上で計測された欠陥の検出画素
数と、その基板をメディア化した際のその欠陥位置で発
生するミッシングエラー個数との間に強い相関があるこ
とが、実験，解析によって明らかになったので、欠陥検
出画素数を前記相関に基づいてミッシングエラー個数に
換算し、メディア化後の最終品質としてランク分けが行
えるようにしたものである。

【００１１】請求項２記載の発明では、前記被検査基板
の表裏それぞれを撮像して表裏面について個別に前記エ
ラーカウント値を求める構成とした。表裏面の検査は、
同時に行われるものであっても良いし、また、時系列的
に行われるものであっても良く、更に、時系列的に行う
場合には、同一の検査ユニットで表裏を検査しても良い
し、また、表面用の検査ユニットと裏面用の検査ユニッ
トとを個別に設ける構成であっても良い。

【００１２】請求項３記載の発明では、前記撮像手段
が、テレセントリック光学部、撮像素子及び前記テレセ
ントリック光学部と撮像素子との間に配設された開口絞
りを備えて構成されるものとした。前記テレセントリッ
ク光学部とは、主光線が像焦点（又は物体焦点）を通る
ように配置した光学系であり、平行光の照射と前記テレ
セントリック光学部との組み合わせにより、物体表面の
凹凸による散乱を濃淡画像として取り込むことができる
ものである。

【００１３】また、前記開口絞り（空間フィルタ）は、
凹凸での散乱成分のうち、入射光束経路以外の角度成分
を含んだ反射光束を取り除く作用をし、入射光束経路を
たどる反射光成分のみを撮像素子の撮像面に結像させ
る。請求項４記載の発明では、前記テレセントリック光
学部と前記被検査基板との間にハーフミラーを備え、該
ハーフミラーで反射させた平行光を前記被検査基板に照
射させる一方、前記被検査基板からの反射光を前記ハー
フミラーに透過させて前記テレセントリック光学部に入
射させる構成とした。

【００１４】前記テレセントリック光学部の光軸は、被
検査基板の検査面に対して直角となるように配置される
一方、かかる光軸に直角に交差するように、平行光照射
手段が配置される。そして、平行光照射手段からの平行
光は、ハーフミラーで反射されることで被検査基板の検
査面に向けて光路を転じ、被検査基板の検査面に直角に
照射され、被検査基板での反射光は、ハーフミラーを透
過してテレセントリック光学部に入射して撮像素子の結
像面に結像する。

【００１５】請求項５記載の発明では、前記欠陥検出画
素数と前記エラーカウント値との相関が、欠陥検出画素
数をｘ、エラーカウント値をｙとしたときに、ｙ＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃ（ａ，ｂ，ｃは定数）として表されるものとした。前記欠陥検出画素数と前記
エラーカウント値との相関は、予め実験的に求めるが、
一般的には上式で近似され、前記ａ，ｂ，ｃを前記実験
結果から適合させることになる。

【００１６】請求項６記載の発明では、前記撮像手段と
前記被検査基板とを相対的に移動させる移動手段を備
え、前記被検査基板の検査面を複数に区分する領域毎に
静止状態で撮像する構成とした。即ち、既存の撮像素子
を用いた撮像では、１回で撮像できる面積が限定される
ことになるため、検査面を複数に別けて撮像するもので
ある。また、静止状態での撮像するから、同一領域を複
数回に渡って撮像した結果を画素毎に積算することで、
照明のゆらぎによる影響等によるノイズ成分を排除する
ことが可能である。

【００１７】請求項７記載の発明では、前記被検査基板
が円板状であって該被検査基板の検査面が扇状に複数に
区分され、前記撮像手段の矩形撮像領域に設定した扇状
のマスクにより画像信号をマスクすることにより、前記
扇状の検査面に対応する画像をそれぞれに得る構成とし
た。撮像手段による撮像領域が矩形であるときには、該
矩形の撮像領域に本来撮像したい扇状領域以外の部分が
撮像されるので、マスク処理によって必要部分のみを抽
出するものである。ここで、ハードディスク用基板など
のドーナツ状の基板を検査するときには、基板の外径部
及び内径部を画像処理によって抽出し、該抽出した外径
部及び内径部を基準にマスク境界を設定することも可能
である。

【００１８】請求項８記載の発明では、前記被検査基板
の検査面を複数に区分する領域の境界部分に重複撮像領
域を設定する構成とした。被検査面を重複無しに複数領
域に分けて撮像し画像信号を得る構成とすると、未検査
面が生じる可能性があるので、各種のばらつき要因が生
じても検査面の全面を確実に検査できるように、最小限
だけ重複して撮像させるものである。

【００１９】請求項９記載の発明では、前記欠陥検出手
段が、前記撮像手段からの画像信号についてノイズ成分
を除去した後に欠陥画像の強調処理を行って、欠陥を検
出する構成とした。ノイズ成分を除去することで、照明
のゆらぎなどによるノイズが欠陥として誤検出されるこ
とを回避し、かつ、ノイズを除去した上で欠陥部分を強
調する画像処理を行うことで、欠陥の抽出精度を向上さ
せる。ノイズ成分の除去は、例えば検査面の同一領域を
撮影した複数枚の画像間で、画素毎に信号を積算するこ
とで行え、又、強調処理は画素間の微分処理などで行え
る。

【００２０】請求項10記載の発明では、前記撮像手段
が、自動フォーカス位置制御手段を含んで構成されるも
のとした。自動フォーカス位置制御手段とは、焦点合わ
せを自動的に行う手段であり、これにより合焦位置での
撮像が自動的に行われる。請求項11記載の発明では、前
記欠陥検出手段が、前記自動フォーカス位置制御手段に
より合焦位置を含むフォーカス位置範囲内でフォーカス
位置を変化させたときの欠陥の画像信号に基づいて、欠
陥の凹凸を判別する構成とした。

【００２１】平行光を照射しての撮像では、合焦位置を
含む所定のフォーカス位置範囲内でフォーカス位置を変
化させたときに、凹凸に応じて光量レベルの変化に特質
があり、凸欠陥では、フォーカス位置を変化させても光
量レベルは暗異常のまま推移するのに対し、凹欠陥で
は、同一異常部であるにも関わらずフォーカス位置によ
って異常信号が明暗に変化する。

【００２２】請求項12記載の発明では、前記撮像手段に
おける解像度を、ＭＴＦ＝50〜200(line-pairs/mm)とす
る構成とした。通常の１眼レフカメラでは前記ＭＴＦが
20〜30程度であるのに対し、ステップ式投影露光装置
（ステッパ）では前記ＭＴＦが200 程度である。前記撮
像手段における解像度を高くすれば、欠陥の検出限界を
高めることができるが、撮像手段のコストが高くなり、
また、処理速度も低下するが、ＭＴＦ＝50〜200(line-p
airs/mm)であれば（好ましくは70〜150 であれば）、コ
ストや処理速度と解像度とのバランスを確保し得る。

【００２３】請求項13記載の発明にかかる基板外観検査
方法では、被検査基板の検査面に対して直角に平行光を
照射して、前記平行光の被検査基板からの反射光を撮像
し、該撮像された画像から検査面上の欠陥を検出する一
方、該検出された欠陥の検出画素数を、予め設定された
相関に基づいて前記被検査基板をメディア化したときの
ミッシングエラー個数に相当するエラーカウント値に変
換し、該変換されたエラーカウント値に基づいて前記被
検査基板の品質をランク分けする構成とした。

【００２４】平行光の照射によって平坦部に対する明暗
異常部として検出された欠陥の検出画素数に基づいて直
接的に品質をランク分けするのではなく、被検査基板を
メディア化したときのミッシングエラー個数に相当する
エラーカウント値に変換した後、該エラーカウント値と
判定レベルとの比較によって、被検査基板の品質をメデ
ィア化したときの最終品質として判断するものである。

【００２５】請求項14記載の発明では、上記基板外観検
査方法において、前記撮像された画像信号についてノイ
ズ成分を除去した後に欠陥画像の強調処理を行って、欠
陥を検出する構成とした。画素毎の積分処理などにより
ノイズ成分を除去することで、照明のゆらぎなどによる
ノイズが欠陥として誤検出されることを回避し、かつ、
ノイズを除去した上で欠陥部分を強調する画像処理（微
分処理など）を行うことで、欠陥の抽出精度を向上させ
るものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。尚、以下に示す実施の形態では、円板状のハード
ディスク用カーボン基板を検査対象（被検査基板）とす
る。図１は、本発明の実施の形態を示す基板外観検査装
置の全体構成を示す上面図、図２は正面図、図３は側面
図である。

【００２７】本実施の形態における検査装置には、被検
査基板としてのハードディスク用基板（図示省略）を複
数枚ずつ収納するカセット51を供給，搬出するカセット
供給搬出ライン52が付設されている。前記カセット供給
搬出ライン52は、空カセット供給ライン52ａ，基板入り
カセット供給ライン52ｂ，ランクＡカセット搬出ライン
52ｃ，ランクＢカセット搬出ライン52ｄ，ランクＣカセ
ット搬出ライン52ｅから構成され、前記空カセット供給
ライン52ａ，基板入りカセット供給ライン52ｂは、カセ
ット51をローラ搬送によって図１において右方向に順送
りするものであり、ランクＡカセット搬出ライン52ｃ，
ランクＢカセット搬出ライン52ｄ，ランクＣカセット搬
出ライン52ｅは、検査済の基板が収納されたカセット51
を図１において左方向にローラ搬送によって順送りする
ものであり、各ラインは平行に設けられている。

【００２８】そして、前記基板入りカセット供給ライン
52ｂを介して検査部付近にまで搬送されたカセット51に
収納された検査対象の基板が、ハンドリング装置53によ
って把持されて検査ステージ54にセットされる。検査ス
テージ54における検査が終了した基板は、前記ハンドリ
ング装置53により把持されて検査ステージ54からカセッ
ト供給搬出ライン52側に戻され、検査におけるＡ，Ｂ，
Ｃのランク分けの結果に応じて、前記ランクＡカセット
搬出ライン52ｃ，ランクＢカセット搬出ライン52ｄ，ラ
ンクＣカセット搬出ライン52ｅのいずれかのラインにセ
ットされているカセット51に収納され、検査済の基板を
収納したカセット51は、順次搬出される。

【００２９】基板入りカセット供給ライン52ｂにより検
査対象の基板を収納した状態で順次供給されるカセット
51は、収納していた基板が全て取り出されると、カセッ
ト供給搬出ライン52の図１で右端部に設けられたライン
間移動機構55により、ランクＡカセット搬出ライン52
ｃ，ランクＢカセット搬出ライン52ｄ，ランクＣカセッ
ト搬出ライン52ｅのいずれかに移動し、検査済の基板を
収納するために用いられる。ここで、カセット供給搬出
ライン52からの搬出ライン52ｃ，52ｄ，52ｅへの空カセ
ットの供給ではカセットが不足する場合には、空カセッ
ト供給ライン52ａを介して供給される空カセットを、前
記ライン間移動機構55により搬出ライン52ｃ，52ｄ，52
ｅへ供給する。前記ライン間移動機構55は、カセット51
のハンドリング装置55ａと、該ハンドリング装置55ａを
ライン間に移動させる搬送機構55ｂとから構成される。

【００３０】前記検査ステージ54は、円板状の基板を水
平に保持したまま周方向に搬送するための回転テーブル
56と、表面検査ユニット57及び裏面検査ユニット58とか
らなる。前記回転テーブル56は、基板４を載置するため
の台座部56ａを周縁部に90°間隔で備えなり、図１で時
計周りにモータ59で回転駆動される。そして、カセット
供給搬出ライン52に最も近い位置（以下、基板供給・搬
出ステーションＡという）にある台座部56ａに対して、
前記ハンドリング装置53により検査対象の基板が載置さ
れる。

【００３１】前記基板供給・搬出ステーションＡに対し
て、時計周りに90°毎に表面検査ステーションＢ，表裏
反転ステーションＣ，裏面検査ステーションＤが配さ
れ、前記基板供給・搬出ステーションＡで台座部56ａに
載置された基板は、まず、表面検査ステーションＢに送
られて表面検査ユニット57により表面についての検査が
行われた後、表裏反転ステーションＣに送られて基板反
転機構60により表裏が反転される。表裏が反転された基
板は、裏面検査ステーションＤに送られ、ここで、裏面
検査ユニット58により裏面についての検査が行われ、表
裏の検査が終了した基板は、再度前記基板供給・搬出ス
テーションＡに戻されて、前記ハンドリング装置53によ
りランク分けの結果に応じたカセットに収納される。

【００３２】尚、本検査システムは、検査ステーション
を複数持つことにより処理能力を向上させることもでき
る。図４は、前記基板反転機構60による基板反転の動作
を示すものである。反転ステーションＣに送られた基板
４は、筒状に形成された台座部56ａの下側から上昇する
シリンダ61により、シリンダ61の先端部が基板４の内径
部に嵌挿された状態で押し上げられ、基板反転機構60に
より把持される位置まで水平を保ったまま上昇する（図
４（ａ），（ｂ））。

【００３３】前記基板反転機構60は、上昇した基板４を
両側から挟み込むようにして保持し（図４（ｃ））、基
板反転機構60に基板４が保持されると、シリンダ61が下
降する（図４（ｄ））。シリンダ61が下降すると、基板
反転機構60の把持部60ａが水平軸周りに180 °回転する
ことで、基板４の表裏が反転される（図４（ｅ），
（ｆ））。

【００３４】反転が終了すると、再度シリンダ61が基板
４を保持できる位置まで上昇し（図４（ｇ））、続いて
前記基板反転機構60の把持部60ａが基板４を開放し（図
４（ｈ））、シリンダ61の先端に保持された状態でシリ
ンダ61の下降と共に基板４が台座部56ａに載置される状
態に復帰する（図４（ｉ））。一方、前記表面検査ユニ
ット57及び裏面検査ユニット58は、図３に示すように、
カメラや照明装置等からなる撮像部62と、基板４を保持
・回転させるためのスピンドル部63とからなる。前記回
転テーブル56を回転駆動させて基板４をステーション間
に移動させるときには、前記回転テーブル56は前記撮像
部62とスピンドル部63との間隙を水平に回転するが、検
査時には、前記回転テーブル56を下降させて、スピンド
ル部63が台座部56ａから突き出るようにすることで、台
座部56ａから基板４を離して、スピンドル部63の先端に
基板４が保持されるようにする。そして、後述するよう
に、基板４を所定角度ずつ回転させては停止させて撮影
を行うことで、基板４の上面を周方向（又は半径方向）
に複数回に分けて撮影し、撮影結果を画像処理して基板
４表面の欠陥（キズ，穴，ゴミ）の検査する。

【００３５】検査が終了すると、下げていた回転テーブ
ル56を上昇させることで、台座部56ａで基板４を持ち上
げるようにして、スピンドル部63による保持状態を開放
し、次のステーションへの移動が可能な状態とする。
尚、上記の検査装置では、基板４の表面と裏面とを個別
の検査ユニット57，58で検査する構成としたが、表面の
検査が終了した後に反転させて同じ検査ユニットに戻し
て裏面を検査させる構成とすれば、検査ユニットは１つ
で良い。また、基板を挟んで上下に検査ユニットを配置
すれば、表裏を同時に検査することも可能である。

【００３６】図５は、前記検査ユニット57，58の詳細な
構成を、画像処理系を含めて示すものである。この図５
において、テーブル１は図示Ｘ方向に移動可能であり、
このテーブル１上にパルスモータ２により回転可能なス
ピンドル３が設けられている。そして、このスピンドル
３により被検査基板としてのハードディスク用基板４が
水平に保持されるようになっている。

【００３７】尚、スピンドル３に対してハードディスク
用基板４が安定的に保持されるように、スピンドル３の
段差部３ａに開口させた複数の開口部（図示省略）にバ
キュームを導き、該バキュームによって前記基板４を真
空吸引して前記段差部３ａに密着保持できるようにして
ある。また、前記テーブル１は、検査ユニット57，58毎
に個別に設けられている。

【００３８】ここで、基板４の保持部材であるスピンド
ル３には、低反射率の部材を使用したり、低反射率材料
で被覆（黒色処理）したりして、表面からの乱反射を防
止することが好ましい。また、この例では、基板４の内
径を保持しているが、外径を保持するようにしてもよ
い。また、スピンドル３の基板４の表面より上になる部
分の側面形状については、これにより保持されている基
板４の内径（又は外径）のエッジの測定も必要となるた
め、入射及び反射光路を妨害しないよう、図のように適
当な傾きをつけるようにする。

【００３９】検査対象の基板４の中央部（スピンドル
３）を挟んでテーブル１の移動方向の一方の側の上方に
は、レンズユニット５を介して、ＣＣＤカメラ６が固定
されている。レンズユニット５は、外部の照明ユニット
７からの光に基づいて平行光を生成する平行光生成部８
と、平行光生成部８からの平行光を下向きにして落射平
行光として基板４の表面に照射するハーフミラー９とを
備えている。そして、落射平行光の基板４からの反射光
がハーフミラー９を透過し、テレセントリック光学部10
及び開口絞り（空間フィルタ）11を介してＣＣＤカメラ
６に入射するようになっている（特開平７−３２５０３
６号公報参照）。また、照明ユニット７は検査対象の基
板４の表面反射率に応じて光量制御可能となっている。

【００４０】従って、平行光生成部８及びハーフミラー
９が基板４の表面に垂直方向に平行光を照射する平行光
照射手段を構成し、ＣＣＤカメラ６，テレセントリック
光学部10，開口絞り11が前記平行光の基板４からの反射
光を撮像する撮像手段を構成する。また、検査対象の基
板４の中央部（スピンドル３）を挟んでテーブル１の移
動方向の他方の側の上方には、汎用高倍率レンズ12を介
して、ＣＣＤカメラ13が固定されている。

【００４１】汎用高倍率レンズ12の側には、外部の照明
ユニット14からの光により、一般拡散照明を行う拡散照
明器15が設けられている。２つのＣＣＤカメラ６，13に
より得られた画像信号は画像処理装置16及びモニタ17
（表示装置）に入力されるようになっている。前記モニ
タ17には、前記ＣＣＤカメラ６，13により撮影された画
像、即ち、基板４の検査面の画像がリアルタイムに表示
されると共に、各種の検査情報（基板のＩＤ番号，欠陥
位置，欠陥サイズの情報など）が表示される。

【００４２】画像処理装置16では基板４の表面上に絶対
座標を設定しており、レンズユニット５（平行光生成部
８、ハーフミラー９、テレセントリック光学部10、開口
絞り11）、ＣＣＤカメラ６、照明ユニット７によって得
られた異常部の画像信号から欠陥位置を求める。この欠
陥位置情報に基づいて、汎用高倍率レンズ12、ＣＣＤカ
メラ13、照明ユニット14、拡散照明器15で欠陥を検出す
る際、テーブル１のＸ方向移動とパルスモータ２の回転
により、高速位置決めが可能となっている。

【００４３】ここで、前記レンズユニット５、ＣＣＤカ
メラ６、照明ユニット７によって構成される撮像系に自
動フォーカス位置制御手段を備えるようにして、自動的
な合焦制御が行われるようにすると良い。ハードディス
ク用基板４の全面を検査する場合には、パルスモータ２
によりスピンドル３を所定角度ずつ回転させて、例えば
図６に示すごとく、1.89”ディスクの場合、18.5mm×1
3.9mmの視野サイズの１２画像に周方向に分割して撮像
する。また、基板４の直径が大きい場合は、視野サイズ
を変更するか、又はテーブル１を移動させて、各移動位
置毎にパルスモータ２によりスピンドル３を所定角度ず
つ回転させて、例えば図７に示すごとく、 2.5”ディス
クの場合、同一視野サイズで、内周側１２画像、外周側
１５画像に分割して撮像する。

【００４４】ここで、前記テーブル１を移動させる手段
及び基板４を回転させるモータ２が、撮像手段と基板４
とを相対的に移動させる移動手段に相当するが、基板４
を移動させる代わりに、ＣＣＤカメラ６，テレセントリ
ック光学部10，開口絞り11からなる撮像手段を、固定さ
れた基板４に対して移動させる構成としても良い。ま
た、前記ＣＣＤカメラ６，テレセントリック光学部10，
開口絞り11からなる撮像手段全体における解像度は、Ｍ
ＴＦ（Modulation Transfer Function) ＝50〜200(line
-pairs/mm) 程度とすれば、必要十分な検出精度を確保
できる。尚、前記ＭＴＦ(line-pairs/mm) は、格子状に
明暗が変化する図柄の空間的な細かさ、即ち、１mmの間
に含まれる格子縞の数を示すものである。

【００４５】次に、画像処理装置16における欠陥検出及
びランク判定の様子を、図８のフローチャートに従って
説明する。尚、欠陥検出手段，データ変換手段，ランク
分け手段としての機能は、前記図８のフローチャートに
示すように、画像処理装置16が備えている。まず、ステ
ップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、メ
ディアサーティファイヤ換算値（エラーカウント値）Ｍ
ＣＦをゼロリセットする。前記ＭＣＦは、基板４をメデ
ィア化したとき、即ち、ハードディスクとして用いたと
きのミッシングエラー個数に相当する値である。

【００４６】ステップ２では、前記ＣＣＤカメラ６から
の２次元画像の取り込みを行う。該画像読み取りにおい
ては、同一領域について複数回撮像した画像信号を同一
位置の画素毎に積算する積分処理を行って、照明光やＡ
／Ｄ変換値のゆらぎなどを要因とするノイズ成分を除去
することが好ましい。前記積分処理は、例えば、ＣＣＤ
カメラ６からの画像信号をＡ／Ｄ変換して加算機で加算
し、該加算結果をビットシフトして平均化させる方法で
行わせることができる。但し、積分処理の方法を上記に
限定するものではなく、公知の積分処理の方法を適宜用
いることができる。

【００４７】また、時間軸上での低周波数成分の除去を
ハイパスフィルターによって行わせて前記ノイズ成分を
除去させても良い。ステップ３では、前記ＣＣＤカメラ
６の矩形撮像領域内におけるマスク領域の作製を行う。
前述のように、矩形の撮像領域（視野）で円板状の基板
４を周方向に複数領域に区分して撮像する場合には、本
来は扇形の領域が画像信号の必要領域であるが、隣接す
る領域が重複して撮像され、また、円板状基板４の外径
部及び／又は内径部が撮像される。そこで、画像処理の
際に図９に示すように矩形の撮像領域内において扇状の
マスクを用いて、重複部分及び非検査面の画像信号をマ
スクすると良い。図９（Ａ）は1.89”ディスクのマスク
エリア（斜線部）を示し、図９（Ｂ）は 2.5”ディスク
外周部のマスクエリア（斜線部）を示し、図９中の円弧
状の点線は基板の内径又は外径を示す。

【００４８】しかし、全く重複領域をなくしてしまう
と、未検査領域の発生する可能性がある。このため、図
10に、1.89”ディスクの場合の例を示すように、隣接す
る測定画像間ごとに最小限（10％未満、好ましくは、３
％未満）の重複領域を設ける。このとき、低い確率では
あるが、重複領域に異常部が存在するときがあり、例え
ば図10の異常部Ｂは、画像１とそれに隣接する画像２と
で共に異常部として判断されるといった重複検出が発生
してしまう。そこで、任意の異常部が重複領域の同一座
標で重複して検出された場合は、２回目以降の欠陥デー
タを削除するか、又は重複したデータの平均値・最大値
・最小値のいずれかをとるといった重複データ編集機能
を備えているとよい。

【００４９】また、基板４の外径部及び／又は内径部に
ついてのマスクの作製においては、画像信号の解析によ
って基板４の外径部及び／又は内径部（基板エッジ）を
抽出し、該抽出した輪郭の内側にマスク領域の境界を設
定するようにすれば、芯ずれなどがあっても精度の良い
マスクの作製が可能である。ステップ４では、前記作製
したマスクに基づいて、矩形領域の撮像結果から扇状の
必要領域内の画像信号のみを抽出するマスク処理を実行
する。

【００５０】ステップ５では、欠陥画像を強調するため
の処理を実行する。前記強調処理とは、例えば隣接する
画素間での差分をとる空間微分処理であり、また、注目
画素を中心する複数画素領域内（例えば３×３画素）の
最大値をサンプリングするＭＡＸ変換と、注目画素を中
心する複数画素領域内の最小値をサンプリングするＭＩ
Ｎ変換とを施し、前記ＭＡＸ変換で得られた画像信号と
ＭＩＮ変換で得られた画像信号との差分画像を求める構
成であっても良い。

【００５１】ステップ６では、強調処理が施された画像
信号について２値化を行うことで，異常部分（平坦部分
に対して明暗を有する部分）の抽出を行うと共に、抽出
された異常部分の画素数である欠陥検出画素数ｐｘｉを
求め、ステップ７では、抽出された異常部それぞれにラ
ベリングを行う。上記では、欠陥画像の強調処理と２値
化とによって異常部分の抽出を行わせたが、２値化のみ
によって異常部分を抽出させても良く、更に、ノイズ除
去処理を省略しても良い。

【００５２】また、当該検査装置において、その測定視
野内のどの位置にあっても異常部の検出感度を一定とす
るため、既知の異常部を測定視野の任意の位置にもって
いきながら、光学系位置（測定視野）を固定したまま、
基板４の内径を支持するスピンドル３を回転させること
で、測定視野中心（光軸）から既知の異常部の検出位置
までの距離に依存せず、同じ欠陥検出画素数が得られる
ように、フォーカス調整機構により、フォーカス位置、
すなわち光学系と被測定表面間の距離を調整する。更
に、前記フォーカス位置の調整だけで不十分なとき、前
記測定視野中心から異常部の検出位置までの距離による
検出感度の減衰量に応じた重み係数を実際に測定した欠
陥検出画素数に乗算して補正するとよい。

【００５３】ステップ８では、前記ＣＣＤカメラ13から
の画像に基づき、前記異常部として検出された部分につ
いての画像解析から欠陥面積を求めると共に、欠陥の重
心位置を計測する。ステップ９では、ラベリングした異
常部の中で、大きさが基準以下のものを除外する処理を
行う。

【００５４】具体的には、まず、各欠陥ｉの欠陥検出画
素数ｐｘ[i] を式（１）若しくは式（1'）に従って、欠
陥体積ｖ[i] に換算する。尚、欠陥検出画素数ｐｘと欠
陥体積ｖとには図11に示すように強い相関関係がある。ｖ[i] ＝10^{((px[i]+63.608)/44.917)} ・・・（１）若しくは、ｐｘ[i] ＝44.917× log₁₀ｖ[i] −63.608 ・・・（1'）〔（1'）式の場合、相関係数 0.999635 〕尚、図11の横軸の欠陥体積ｖは、Degital Instrumerts
社製ナノスコープIIIによるＡＦＭ（原子間力顕微鏡）
実測値である。

【００５５】次に、各欠陥ｉごとに、式（２）に従っ
て、欠陥体積ｖ[i] を欠陥面積Ａ[i]で除算して、欠陥
高さ若しくは欠陥深さｄ[i] を算出する。このとき欠陥
形状モデルをどう仮想するかによって、特性定数ｋを選
択する。例えば、図12のような四角錐近似モデルの場合
は、ｋ＝1/3 とする。ｄ[i] ＝ｖ[i] ／（ｋ・Ａ[i] ）・・・（２）そして、前記ｄ[i] を所定値（例えば５００Å）と比較
し、所定値よりも大きな凹凸を有する欠陥のみを残し、
所定値よりも小さい凹凸の場合には、メディア化後のミ
ッシングエラーの発生が無視できるものとして検査対象
から除外する。

【００５６】上記のステップ２〜９の部分が欠陥検出手
段に相当する。尚、前記欠陥高さ若しくは欠陥深さｄ
[i] の算出及び算出結果に基づく欠陥の取捨選択を省略
しても良く、従って、汎用高倍率レンズ12，ＣＣＤカメ
ラ13，照明ユニット14，拡散照明器15からなる撮像ユニ
ットを省略することも可能である。但し、上記のよう
に、前記欠陥高さ若しくは欠陥深さｄ[i] の算出結果か
ら欠陥を取捨選択する方が高精度な検査を行えて好まし
いが、共通のＣＣＤカメラによって平行光照射時の画像
と、拡散照明時の画像とを撮像させる構成としても良
い。

【００５７】ステップ10では、前記欠陥検出画素数ｐｘ
[i] を、前記ＭＣＦに換算する。このステップ10の部分
がデータ変換手段に相当する。前記ＭＣＦは、図13に示
すように、欠陥検出画素数ｐｘとの間に強い相関関係が
あり、前記相関関係は、例えば（３）式で近似される。ＭＣＦ＝0.013 ×ｐｘ[i] ²＋0.0312×ｐｘ[i] ・・・（３）一般的には、ＭＣＦ＝ａ×ｐｘ[i] ²＋ｂ×ｐｘ[i] ＋ｃ・・・（４）（ａ，ｂ，ｃ＝定数）として欠陥検出画素数ｐｘとＭＣＦとの相関が２次関数
として近似される。そこで、上記式（３）による演算、
又は、図14に示す変換テーブル（相関曲線）に基づいて
前記欠陥検出画素数ｐｘを前記ＭＣＦに変換する処理を
ステップ10において行わせる。

【００５８】ステップ11では、欠陥毎に求められるメデ
ィアサーティファイヤ換算値（エラーカウント値）ＭＣ
Ｆを積算し、検査面トータルでのＭＣＦを求める。ステ
ップ12では、検出された欠陥全てについてＭＣＦを求め
たか否かを判別し、全欠陥についてＭＣＦを求めるま
で、ステップ10，11の処理を繰り返す。ステップ13で
は、図６又は図７に示すように、検査面を複数に区分し
て撮像して検査する構成において、全画像についての取
り込み（検査面全ての検査）が終了したか否かを判別
し、全画像についての取り込みが終了してないときに
は、ステップ14へ進み、パルスモータ２によりスピンド
ル３を所定角度回転させることで、次の領域（セグメン
ト）に移動させて停止させ、ステップ２〜ステップ12の
処理を行わせる。

【００５９】一方、全画像についての取り込み（検査面
全ての検査）が終了した場合には、ステップ15へ進み、
検査面（片面）トータルでのＭＣＦに基づいて基板４
を、Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかのランクに判別し、ランク分
けの判定結果をステップ16において出力する。上記のス
テップ15，16の部分がランク分け手段に相当する。前記
Ａ，Ｂ，Ｃのランクは、Ａ，Ｂ，Ｃの順に品質が良いこ
とを示し、例えば片面当たりのＭＣＦが15以下をＡラン
ク、16〜60をＢランク、61以上をＣランクとして行われ
る。本実施の形態のように、表裏についてそれぞれに検
査を行わせ、片面毎にトータルのＭＣＦを求める場合に
は、例えば、表裏のうちのＭＣＦの大きい方のランク分
けの結果、即ち、表裏のうちの悪い方のランクが当該基
板４のランクとする。

【００６０】そして、最終的なランク分けの判定結果
は、モニタ17に対する表示に用いられたり、検査済の基
板４をランク別のカセットに収納させて搬送するときの
選別情報として用いられる。尚、かかる基板外観検査と
同時に、ＣＣＤ６からの画像（基板のエッジ画像）に基
づいて、基板寸法測定や、基板エッジ部の異常部の検出
を行うことができる。

【００６１】また、各基板４単位及び表裏単位でＩＤ番
号を付与し、ＩＤ番号毎に欠陥位置の情報，欠陥サイズ
の情報，ランク分けの情報などを求めて記憶するように
し、該記憶結果を統計的に処理し、マッピング，ヒスト
グラム，一覧表として前記モニタ17に表示させたり、ハ
ードコピーとして出力できるようにすると良い。これに
より、例えば、前記欠陥位置の情報，欠陥サイズの情報
などから欠陥の傾向を判断して、製造工程にフィードバ
ックさせることができる。

【００６２】上記の検査方法では、基板欠陥検査データ
をハードディスクメディアの最終品質を示すサーティー
エラーカウント（ＭＣＦ）に換算できるため、基板外観
検査をメディア品質の立場から適切に行うことができ
る。本実施の形態に係る検査装置を用いて、成膜したハ
ードディスク用カーボン基板の欠陥を測定した結果を表
１に示す。ここには、ＺＹＧＯ社製ＭＡＸＩＭＮＴ粗さ
計で同一サンプルを測定した結果も併記してあるが、両
者の測定結果が非常に良く合致していることが分かっ
た。

【００６３】また、ＭＡＸＩＭＮＴは１つの異常部を
測定するのに数分程度要したのに対して、本実施の形態
に係る検査装置は基板片面当たり10秒で測定ができた。

【００６４】

【表１】尚、本実施の形態においては、基板４、レンズユニット
５、ＣＣＤカメラ６，13、照明ユニット７，14、汎用高
倍率レンズ12、画像処理装置16として、下記のものを使
用した。基板： 1.89”ハードディスク用カーボン基板内径 6.0ｍｍ、外径24.0ｍｍ、厚み25ミル反射率約20％（ 400〜 800ｎｍ）Ｒａ１ｎｍ以下、平坦度 10μｍ以下レンズユニット（垂直落射照明装置）：ダイナスコープニュークリエイション製ＤＳ−１８
５Ａ測定視野サイズ 18.5ｍｍ×13.9ｍｍフォーカス調整機構付きＣＣＤカメラ：ＳＯＮＹ製ＸＣ−７５ＣＥ（２次元
タイプ）照明ユニット：ホヤショット製ＨＬ１００Ｅ（１００
Ｗハロゲンランプ）汎用高倍率レンズ：マイクロスコープ 50〜 400倍画像処理装置：高岳製作所製ＧＶ−３０００−Ｒところで、上記の実施の形態では、欠陥の凹凸を区別す
ることなく検出したが、前述のように、前記レンズユニ
ット５、ＣＣＤカメラ６、照明ユニット７によって構成
される撮像系に自動フォーカス位置制御手段を備える場
合には、前記フォーカス制御を用いて、欠陥が凹欠陥で
あるか凸欠陥であるかを判別することが可能である。

【００６５】図15のフローチャートに従って前記凹凸欠
陥の判別制御を説明する。まず、ステップ21では、各変
数（フォーカス位置Ｆ，最下位点Ｆmin ，最上位点Ｆma
x ，微小移動距離ＤＦＬ，符号化データ配列sign［i
］，凹凸判定変数Ｓ）の初期設定を行う。フォーカス
位置Ｆは、ジャストフォーカス位置Ｆjustを含むよう
に、最下位点Ｆmin から最上位点Ｆmax までの範囲で、
１回当たりフォーカス位置微小移動距離ＤＦＬで、自動
制御により変化させるものとし、前記最下位点Ｆmin 及
び最上位点Ｆmax は、例えば、ジャストフォーカス位置
Ｆjustの前後に所定距離の位置として設定すれば良い。

【００６６】ステップ22では、フォーカス位置Ｆを最下
位点Ｆmin に設定すると共に、フォーカス位置Ｆの各ス
テップ位置を示すｉをゼロリセットする。ステップ23で
は、ＣＣＤカメラ６からで撮像された画像に基づき、明
暗異常信号の符号化を行う。具体的には、異常検出のた
め、基準レベル（平坦部に相当する信号レベル）から上
下にそれぞれ一定量だけ離れた位置に正負のスライスレ
ベルをそれぞれ設け、これら正負のスライスレベルと画
像信号とを比較する。

【００６７】ステップ24では、画像信号が正のスライス
レベルを越える場合には、明異常信号として符号データ
配列sign［i ］＝０とし、負のスライスレベルを下回る
場合には、暗異常信号として符号データ配列sign［i ］
＝１とする。これにより、異常部毎に、暗異常であるか
明異常であるかの判別が行われることになる。尚、デフ
ォーカスによって異常部を検出できない場合には、前記
符号化は行わないものとする。

【００６８】ステップ25では、フォーカス位置Ｆを、前
記微小移動距離ＤＦＬだけ上昇させる。ステップ26で
は、前記フォーカス位置Ｆが最上位点Ｆmax を越えたか
否かを判別し、最上位点Ｆmax になるまでは、ステップ
23〜ステップ25の処理を繰り返させる。

【００６９】そして、最下位点Ｆmin から最上位点Ｆma
x までの間の微小移動距離ＤＦＬ毎に、前記ステップ23
〜ステップ25の処理が行われると、ステップ27へ進み、
フォーカス位置の範囲（Ｆmin 〜Ｆmax ）のＤＦＬ毎の
各ステップ位置における符号データ配列sign［i ］を異
常部毎に乗算して、凹凸判定変数Ｓを求める。Ｓ＝sign［０］＊・・・＊sign［i ］＊・・・＊sign［ｎ］ステップ28，29では、ステップ27で得られた凹凸判定変
数Ｓによって、Ｓ＝１であるときには凸欠陥、Ｓ＝０な
らば凹欠陥と判定する。かかる判定を異常部毎に行わせ
て、各異常部が凸欠陥であるか凹欠陥であるかを判別す
る。

【００７０】上記方法による凹凸欠陥の判別は、平行光
を照射して検査面を撮像する本実施の形態の検査装置の
性質によるものである。即ち、図17に示すように、凸欠
陥では、フォーカス位置Ｆを変化させても光量レベルは
暗異常（sign［i ］＝１）のまま推移するのに対し、凹
欠陥では、同一異常部であるにも関わらずフォーカス位
置Ｆによって異常信号が明暗に変化し、sign［i ］＝１
とsign［i ］＝０とが両方設定されることになる。

【００７１】従って、前記凹凸判定変数Ｓは、各フォー
カス位置のうちのひとつでも明異常信号を検出して符号
データ配列sign［i ］に０が設定されると、Ｓ＝０とし
て算出されることになるから、上記光学系の基本性質に
基づき、Ｓ＝１であるときには凸欠陥、Ｓ＝０ならば凹
欠陥と判定できるものであり、これにより、異常部の凹
凸判定を自動的に高速かつ確実に行うことができる。

【００７２】上記の凹凸欠陥の判定を、前述の図８のフ
ローチャートに示した欠陥判定制御に付加すれば、欠陥
の大きさを凹凸形状と共に検出でき、また、前記ｄ[i]
を欠陥高さと欠陥深さとのいずれかに区別して求め、異
なる基準に基づいて欠陥と見做すか否かを判断すること
が可能となる。図18には、従来より行われている人によ
る手動垂直落射方式の欠陥凹凸判定法による測定結果
と、基板の表面にレーザー光を照射し、その干渉により
欠陥の凹凸形状を測定する方法による測定結果（ＺＹＧ
Ｏ社製ＭＡＸＩＭＮＴ粗さ計による測定結果）と、上
記のフォーカス位置による明暗異常信号の変化に基づく
凹凸判定結果とを示している。

【００７３】この図18から明らかなように、いずれの方
法でも同一の凹凸結果となり、本法によって、確実に凹
凸判定が行うことができることになる。更に、判定時間
を比較すると、上記のフォーカス位置による明暗異常信
号の変化に基づく凹凸判定法は、他の方法に比して高速
処理が可能である。尚、検査対象は、上記のハードディ
スク用のカーボン基板に限定されず、メディア化される
基板であれば良く、また、検査面がカーボン基板のよう
に低反射率のものであっても良く、検査面が平坦でかつ
表面反射率が白色光又は単一光又は特定の波長領域で数
％以上であれば良い。従って、ハードディスク用基板の
他、光学式ディスク用の基板，磁気テープ用のベースフ
ィルム，フロッピーディスク用基板などの検査に用いる
ことが可能である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項13記載の発明によれば、平行光を照射して撮像された
欠陥の検出画素数を、基板をメディア化したときのミッ
シングエラー個数に換算してランク分けを行う構成とし
たので、メディア化後の最終品質として適正なランク分
けが行えるという効果がある。このため、基板収率が上
がり、生産性向上、生産コストの低下、生産能力の増加
が達成でき、大きな経済的メリットが得られる。

【００７５】請求項２記載の発明によれば、被検査基板
の表裏それぞれについて、メディア化後の最終品質とし
て適正なランク分けが行えるという効果がある。請求項
３又は請求項４記載の発明によれば、基板の検査面に対
して直角に照射される平行光とテレセントリック光学部
との組み合わせにより、被検査基板の検査面の凹凸を濃
淡として高精度に撮像させることができるという効果が
ある。

【００７６】請求項５記載の発明によれば、欠陥の検出
画素数とメディア化したときのミッシングエラー個数と
の相関を２次関数で近似して、メディア化後の品質を容
易に推定できるという効果がある。請求項６又は請求項
７記載の発明によれば、限られた測定視野サイズの撮像
手段を用いて、被検査基板の検査面の全てについて検査
を行わせることができるという効果がある。

【００７７】請求項８記載の発明によれば、被検査基板
の検査面を複数に分けて撮像する構成において撮像され
ない領域が生じ、これによって欠陥の見逃しが生じるこ
とを防止できるという効果がある。請求項９又は請求項
14記載の発明によれば、ノイズ成分の除去と欠陥強調と
を行うことで、画像信号に基づく欠陥検出の精度を高め
ることができるという効果がある。

【００７８】請求項10記載の発明によれば、合焦位置で
の撮影を、自動的に高速かつ確実に行うことができると
いう効果がある。請求項11記載の発明によれば、欠陥
が、凹欠陥であるか凸欠陥であるかを、高速かつ確実に
自動判定させることができるという効果がある。請求項
12記載の発明によると、欠陥検出の必要精度を確保しつ
つ、装置コストを抑制できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板外観検査装置の実施の形態
を示す上面図。

【図２】前記実施の形態の検査装置の正面図。

【図３】前記実施の形態の検査装置の側面図。

【図４】被検査基板の反転動作を示す状態図。

【図５】検査ユニットの詳細及び信号処理系を示すシス
テム図。

【図６】撮像領域の分割例を示す図。

【図７】撮像領域の分割例を示す図。

【図８】欠陥検出及びランク分け制御の様子を示すフロ
ーチャート。

【図９】撮像領域内のマスクの様子を示す図。

【図10】隣接する撮像領域間の重複撮影部を示す図。

【図11】欠陥検出画素数と欠陥体積との相関を示す図。

【図12】欠陥形状のモデルを示す図。

【図13】欠陥検出画素数とサーティエラーカウント値と
の相関の実験結果を示す図。

【図14】欠陥検出画素数とサーティエラーカウント値と
の相関曲線を示す図。

【図15】欠陥の凹凸判定の様子を示すフローチャート。

【図16】凹凸判定のための明暗異常信号の符号化の様子
を示す図。

【図17】フォーカス位置と明暗信号の変化との相関を示
す図。

【図18】本発明による凹凸判定結果と従来法による判定
結果との対比を示す図。

【符号の説明】

１テーブル２パルスモータ３スピンドル４基板５レンズユニット６ＣＣＤカメラ７照明ユニット８平行光生成部９ハーフミラー 10 テレセントリック光学部 11 開口絞り 12 汎用高倍率レンズ 13 ＣＣＤカメラ 14 照明ユニット 15 拡散照明器 16 画像処理装置 17 モニタ 51 カセット 52 カセット供給搬出ライン 53 ハンドリング装置 54 検査ステージ 56 回転テーブル 56ａ台座部 57，58 検査ユニット 60 基板反転機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本裕三大阪府大阪市西区立売堀１−４−１花王株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査基板の検査面に対して直角に平行光
を照射する平行光照射手段と、前記平行光の被検査基板からの反射光を撮像する撮像手
段と、該撮像手段により撮像された画像から検査面上の欠陥を
検出する欠陥検出手段と、該欠陥検出手段で検出された欠陥の検出画素数を、予め
設定された相関に基づいて前記被検査基板をメディア化
したときのミッシングエラー個数に相当するエラーカウ
ント値に変換するデータ変換手段と、該データ変換手段により変換されたエラーカウント値に
基づいて前記被検査基板の品質をランク分けするランク
分け手段と、を含んで構成されたことを特徴とする基板外観検査装
置。
【請求項２】前記被検査基板の表裏それぞれを撮像して
表裏面について個別に前記エラーカウント値を求めるこ
とを特徴とする請求項１記載の基板外観検査装置。
【請求項３】前記撮像手段が、テレセントリック光学
部、撮像素子及び前記テレセントリック光学部と撮像素
子との間に配設された開口絞りを備えて構成されること
を特徴とする請求項１又は２に記載の基板外観検査装
置。
【請求項４】前記テレセントリック光学部と前記被検査
基板との間にハーフミラーを備え、該ハーフミラーで反
射させた平行光を前記被検査基板に照射させる一方、前
記被検査基板からの反射光を前記ハーフミラーに透過さ
せて前記テレセントリック光学部に入射させることを特
徴とする請求項３記載の基板外観検査装置。
【請求項５】前記欠陥検出画素数と前記エラーカウント
値との相関が、欠陥検出画素数をｘ、エラーカウント値
をｙとしたときに、ｙ＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃ（ａ，ｂ，ｃは定数）として表されることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１つに記載の基板外観検査装置。
【請求項６】前記撮像手段と前記被検査基板とを相対的
に移動させる移動手段を備え、前記被検査基板の検査面
を複数に区分する領域毎に静止状態で撮像することを特
徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板外観
検査装置。
【請求項７】前記被検査基板が円板状であって該被検査
基板の検査面が扇状に複数に区分され、前記撮像手段の
矩形撮像領域に設定した扇状のマスクにより画像信号を
マスクすることにより、前記扇状の検査面に対応する画
像をそれぞれに得ることを特徴とする請求項６記載の基
板外観検査装置。
【請求項８】前記被検査基板の検査面を複数に区分する
領域の境界部分に重複撮像領域を設定したことを特徴と
する請求項６又は７に記載の基板外観検査装置。
【請求項９】前記欠陥検出手段が、前記撮像手段からの
画像信号についてノイズ成分を除去した後に欠陥画像の
強調処理を行って、欠陥を検出することを特徴とする請
求項１〜８のいずれか１つに記載の基板外観検査装置。
【請求項10】前記撮像手段が、自動フォーカス位置制御
手段を含んで構成されることを特徴とする請求項１〜９
のいずれか１つに記載の基板外観検査装置。
【請求項11】前記欠陥検出手段が、前記自動フォーカス
位置制御手段により合焦位置を含むフォーカス位置範囲
内でフォーカス位置を変化させたときの欠陥の画像信号
に基づいて、欠陥の凹凸を判別することを特徴とする請
求項10記載の基板外観検査装置。
【請求項12】前記撮像手段における解像度が、ＭＴＦ＝
50〜200(line-pairs/mm)であることを特徴とする請求項
１〜11のいずれか１つに記載の基板外観検査装置。
【請求項13】被検査基板の検査面に対して直角に平行光
を照射して、前記平行光の被検査基板からの反射光を撮
像し、該撮像された画像から検査面上の欠陥を検出する
一方、該検出された欠陥の検出画素数を、予め設定され
た相関に基づいて前記被検査基板をメディア化したとき
のミッシングエラー個数に相当するエラーカウント値に
変換し、該変換されたエラーカウント値に基づいて前記
被検査基板の品質をランク分けすることを特徴とする基
板外観検査方法。
【請求項14】前記撮像された画像信号についてノイズ成
分を除去した後に欠陥画像の強調処理を行って、欠陥を
検出することを特徴とする請求項13記載の基板外観検査
方法。