JPS62235511A - Surface condition inspecting apparatus - Google Patents

Surface condition inspecting apparatus

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JPS62235511A
JPS62235511A JP5433286A JP5433286A JPS62235511A JP S62235511 A JPS62235511 A JP S62235511A JP 5433286 A JP5433286 A JP 5433286A JP 5433286 A JP5433286 A JP 5433286A JP S62235511 A JPS62235511 A JP S62235511A
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JP
Japan
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light
inspected
reflected light
signal
disk
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Application number
JP5433286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhide Nakai
康秀 中井
Yoshiro Nishimoto
善郎 西元
Takashi Moriyama
隆 森山
Yasushi Yoneda
米田 康司
Hiroyuki Takamatsu
弘行 高松
Akio Arai
明男 新井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable quantitative evaluation per each range of surface condition of a specimen surface, by obtaining statistical quantities per each specified range by a reflecting condition of light from a specimen and inspecting the surface condition of the specimen based upon the statistical quantities. CONSTITUTION:A laser beam L emitted from a laser source 1 is turned into a linear polarized light by a polarized light beam splitter 2 and it is irradiated onto a surface 6 of a disk 5. A reflected beam of light R from the surface 6 is received by a light-receiving surface 8 of a bright point detector 7 after passing through the splitter 2. A signal VD issued out continuously from the detector 7 as it scans the surface 6 in this way, is given to a microcomputer 100 and stored in an address corresponding to a coordinate position on the surface 6 inside a memory 103. Upon completion of scanning of the surface 6, such statistical quantities representing surface roughness and the like are determined by calculation per each specified range on the surface (6). Then, a surface condition of the disk 5 is inspected on the basis of the statistical quantities per each specified range.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) ゛この発明は、コンピュータ用磁気ディスク原盤等の被
検査体について、その表面の加工状態(粗さや疵の状態
)などを検査する表面状態検査装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) ゛This invention is a surface condition inspection method for inspecting the processing condition (roughness and flaws) of the surface of an object to be inspected, such as a master magnetic disk for a computer. Regarding equipment.

(従来の技術とその問題点) 磁気ディスクや半導体ウェハなどにおいては、その表面
に存在する凹凸や疵などによって製品の品質が大きく左
右されるため、このような表面を超精密加工して鏡面に
近い状態にするとともに、加工侵の表面状態を検査して
品質管理を行なう必要がある。このような表面状態検査
装置としては種々のものが提案されているが、非破壊検
査として代表的なものは光学方式の検査装置であり、そ
の従来例(特公昭56−30495号)の構成と波形図
をそれぞれ第9図および第10図に示す。
(Conventional technology and its problems) The quality of products such as magnetic disks and semiconductor wafers is greatly affected by the unevenness and flaws that exist on their surfaces. It is necessary to control the quality by inspecting the surface condition for machining corrosion. Various types of surface condition inspection devices have been proposed, but the most typical non-destructive inspection device is an optical inspection device, which has a configuration similar to that of the conventional example (Japanese Patent Publication No. 56-30495). Waveform diagrams are shown in FIGS. 9 and 10, respectively.

第9図において、被検査体〈図示せず)に光を照射する
ことによって得られる反射光1は受光器51によって受
光された後、増幅器52で僧幅されて第10図(a)に
示す受光信号U、となる。この受光信号U8は高域通過
フィルタ53を通すことによって第10図(b)に示す
信号Ubとなる。
In FIG. 9, reflected light 1 obtained by irradiating light onto an object to be inspected (not shown) is received by a light receiver 51 and then filtered by an amplifier 52, as shown in FIG. 10(a). The received light signal becomes U. This received light signal U8 is passed through a high-pass filter 53 to become a signal Ub shown in FIG. 10(b).

この信@Ubは、地合レベル検出回路54に与えられ、
この地合レベル検出回路によって、信号Ubの地合ノイ
ズ包絡信号(第10図(b)中に破線で示す。)が発生
される。
This signal @Ub is given to the ground level detection circuit 54,
This ground level detection circuit generates a ground noise envelope signal (shown by a broken line in FIG. 10(b)) of the signal Ub.

地合ノイズ包絡信号は第1および第2の弁別回路55.
56に与えられるが、このうち第1の弁別回路55では
この地合ノイズ包格信号をしきい値として、高域通過フ
ィルタ53の出力信号U。
The ground noise envelope signal is sent to the first and second discrimination circuits 55.
56, the first discriminator circuit 55 uses this ground noise inclusive signal as a threshold value to output the output signal U of the high-pass filter 53.

を弁別し、信号U、のレベルが地合ノイズ包絡信号レベ
ルを超えたときに、欠陥検出信@Uo (第10図(C
))を出力する。一方、第2の弁別回路56では、所定
の設定値U。をしきい値として地合ノイズ包絡信号を弁
別し、地合ノイズ包絡信号が設定fliUoを超えたと
きに全面欠陥信号U、(第10図(d))を出力する。
When the level of the signal U exceeds the ground noise envelope signal level, the defect detection signal @Uo (Fig. 10 (C
)). On the other hand, in the second discrimination circuit 56, the predetermined set value U is set. The ground noise envelope signal is discriminated using the ground noise envelope signal as a threshold value, and when the ground noise envelope signal exceeds the setting fliUo, a total defect signal U (FIG. 10(d)) is output.

ところが、このような装置では欠陥の有無や全体的な粗
さの状態を定性的に評価できるのみであり、被検査体の
どの領域にどの程度の加工不良が存在するかという定置
的検査を行なうことは困難であるという問題がある。
However, such equipment can only qualitatively evaluate the presence or absence of defects and the overall state of roughness; instead, it is necessary to perform a stationary inspection to determine in what area and to what degree machining defects exist on the inspected object. The problem is that it is difficult.

、(発明の目的) この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、被検査体表面の表面状態を各領域ごとに定量的
に評価することのできる表面状態検査装置を提供するこ
とを目的とする。
(Objective of the Invention) The present invention is intended to overcome the above-mentioned problems in the prior art, and provides a surface condition inspection device that can quantitatively evaluate the surface condition of the surface of an object to be inspected for each region. The purpose is to

(目的を達成するための手段) 上述の目的を達成するため、この発明にかかる表面状態
検査装置においては、■光源からの光ビームを被検査体
表面上で走査させる走査機構と、■被検査体表面からの
反射光を検出して、この反射光の状態に応じた検出信号
を順次出力する反射光検出手段と、■被検査体表面上の
所定の区間ごとに、当該区間内の表面の状態を表現する
所定の統計aを、前記検出信号に基いて求める手段とを
設け、各区間における上記統計量に基いて被検査体の表
面状態を検査するように構成されている。
(Means for Achieving the Object) In order to achieve the above-mentioned object, the surface condition inspection apparatus according to the present invention includes: (1) a scanning mechanism that scans a light beam from a light source on the surface of the object to be inspected; a reflected light detection means that detects reflected light from the body surface and sequentially outputs a detection signal according to the state of the reflected light; means for obtaining a predetermined statistic a expressing the condition based on the detection signal, and is configured to inspect the surface condition of the object to be inspected based on the statistic in each section.

このうち、上記■の反射光検出手段は、後に詳述するよ
うに、その受光面上での反射光の受光位置に応じた受光
位置検出出力を発生する受光位置検出手段を用いて構成
することが最も好ましい。
Of these, the reflected light detecting means (2) above may be constructed using a light receiving position detecting means that generates a light receiving position detection output according to the receiving position of the reflected light on the light receiving surface, as will be described in detail later. is most preferred.

(実施例) A、・  の  的構成と動作 第1図はこの発明の一実施例である表面状態検査装置の
概略構成図である。以下では、この第1図を参照しつつ
、この実施例の光学的構成と動作とをまず説明する。
(Embodiment) Structure and operation of A. FIG. 1 is a schematic block diagram of a surface condition inspection apparatus which is an embodiment of the present invention. The optical configuration and operation of this embodiment will be explained below with reference to FIG. 1.

同図において、レーザ光源1から照射されたレーザビー
ムLは、偏光ビームスプリッタ2によって直線偏光とな
り、1/4波長板3および焦点距離fの集束レンズ4を
経て、このレンズ4から上記焦点距離fの位置にある被
検査体としてのディスク5の表面6に入射する。そして
、ディスク表面6でこのレーデビームLが反射されるこ
とによって得られる反射光(反射ビーム)Rは、再びレ
ンズ4および174波長板3を経て偏光ビームスプリッ
タ2に再入射する。
In the figure, a laser beam L irradiated from a laser light source 1 becomes linearly polarized light by a polarizing beam splitter 2, passes through a quarter-wave plate 3 and a focusing lens 4 having a focal length f, and exits from this lens 4 at a focal length f. The light is incident on the surface 6 of the disk 5, which is the object to be inspected, at the position . Then, the reflected light (reflected beam) R obtained by reflecting the Rade beam L on the disk surface 6 passes through the lens 4 and the 174-wave plate 3 again and enters the polarizing beam splitter 2 again.

この時点における反射光Rは174波長板3を2回通過
しているため、照射レーザビームLに対して、その偏光
方向が90”回転したものとなっている。したがって、
反射光Rは偏光ビームスプリッタ2をそのまま通過して
、輝点位置検出器7の受光面8で受光される。
Since the reflected light R at this point has passed through the 174-wave plate 3 twice, its polarization direction has been rotated by 90'' with respect to the irradiated laser beam L. Therefore,
The reflected light R passes through the polarizing beam splitter 2 as it is and is received by the light receiving surface 8 of the bright spot position detector 7.

ところで、この場合、ディスク表面6が平坦であって、
欠陥や凹凸も存在せず、ディスク表面6がレーザビーム
Lの入射方向に直角な平面(以下「基準面」と言う。)
に完全に一致しているときには、反射光Rはレーザビー
ムLの入射方向と同じ方向に反射されて、レーザビーム
Lの入射経路を逆に進んだ後に偏光ビームスプリッタ2
を通過する。そして、第1図の部分図である第2図に示
すように、反射光R0として、輝点位置検出B7の受光
面8のうち、Xoで示す基準位置に輝点として入射する
By the way, in this case, the disk surface 6 is flat,
There are no defects or irregularities, and the disk surface 6 is a plane perpendicular to the direction of incidence of the laser beam L (hereinafter referred to as the "reference plane").
, the reflected light R is reflected in the same direction as the incident direction of the laser beam L, and passes through the polarizing beam splitter 2 after traveling in the opposite direction along the incident path of the laser beam L.
pass through. Then, as shown in FIG. 2, which is a partial diagram of FIG. 1, the reflected light R0 enters the reference position indicated by Xo on the light receiving surface 8 of the bright spot position detection B7 as a bright spot.

これに対して、第2図に示すように、たとえば食い込み
21がディスク表面6に存在し、その傾斜面22におい
てレーザビームLが反射される場合には、この傾斜面2
2が基準面6aとなす傾斜角をθとすると、反射光Rは
入射レーザビームしに対して2θの偏向角で反射される
。そして、レンズ4を通過した後の反射光Rは入射レー
ザビームLに対して平行となるが、そこでは、入射レー
ザビームしに対して ΔX−f−jan(2θ)       −(1)だけ
の偏位を生じている。したがって、この場合には、受光
面8上の!1準位@x0からΔXだけ偏位した位置に反
射光Rが入射することになる。このため、このΔXを検
出することによって、(1)式から傾斜角θを求めるこ
とが可能となる。なお、精密加工面上の微小な食い込み
や起伏では傾斜角θは微小であるため、上記(1)式の
近似式として、Δx=f・2θ          ・
・・(2)を用いることができる。
On the other hand, as shown in FIG.
2 and the reference surface 6a is θ, the reflected light R is reflected at a deflection angle of 2θ with respect to the incident laser beam. Then, the reflected light R after passing through the lens 4 becomes parallel to the incident laser beam L, but there is a polarization of ΔX−f−jan(2θ)−(1) with respect to the incident laser beam. It is causing the rank. Therefore, in this case, ! on the light receiving surface 8! The reflected light R will be incident at a position deviated by ΔX from the 1st level @x0. Therefore, by detecting this ΔX, it becomes possible to obtain the inclination angle θ from equation (1). In addition, since the inclination angle θ is minute in the case of minute bites or undulations on a precision machined surface, the approximate expression for the above equation (1) is Δx=f・2θ・
...(2) can be used.

このように、偏位量ΔXは食込み欠陥21等の傾斜角θ
を反映したmとなっているため、この偏位量ΔXに基い
て、ディスク表面6の表面状態を求めることが可能とな
る。その際、偏位mΔXの微細な変化を可能な限り精密
にとらえ得るように、この輝点位置検出器7としては、
その受光面8が連続的な広がりを有する受光面となって
いるものを使用することが望ましい。そこで、この実施
例では、輝点位置検出器7として、半導体光点位置検出
器(以下、PSDと言う。)という名称で知られている
センサを使用する。第3図(a)はこのようなPSDの
うち、1次元PSDを使用して構成された輝点位置検出
器7の受光面8を示しており、電極X、Xbのそれぞれ
から取出される光電流値の比をとることによって、受光
された輝点SPの偏位量ΔXに応じた信号を、第1図の
信号レベルV。とじて出力する。この動作において、受
光面8が離散的な素子の集合ではなく、連続的な広がり
を持ったものとなっているため、受光位置検出は高精度
で行なわれる。
In this way, the amount of deviation ΔX is determined by the inclination angle θ of the bite defect 21, etc.
Since m is a reflection of the amount of deviation ΔX, it is possible to determine the surface condition of the disk surface 6 based on this amount of deviation ΔX. At this time, in order to detect minute changes in the deviation mΔX as precisely as possible, the bright spot position detector 7 is
It is desirable to use a light-receiving surface whose light-receiving surface 8 is a continuous light-receiving surface. Therefore, in this embodiment, a sensor known as a semiconductor light spot position detector (hereinafter referred to as PSD) is used as the bright spot position detector 7. FIG. 3(a) shows the light-receiving surface 8 of the bright spot position detector 7 constructed using a one-dimensional PSD among such PSDs, and the light taken out from each of the electrodes X and Xb By taking the ratio of the current values, a signal corresponding to the deviation amount ΔX of the received bright spot SP is obtained at the signal level V in FIG. Bind and output. In this operation, since the light-receiving surface 8 is not a collection of discrete elements but has a continuous spread, the light-receiving position can be detected with high precision.

−に  番   −の    と 次に、この実施例における走査機構を説明する。- to number - and Next, the scanning mechanism in this embodiment will be explained.

この実施例ではディスク表面6を光走査するにあたって
、第1図のディスク移動機構30によってディスク5を
移動させ、上記光学系は固定したままとしておく。この
ディスク移動機構30では、基台31の端部にモータ3
3を設け、このモータ33から伸びる送りねじ35によ
って、スライドテーブル32を、水平方向(図のX方向
)へと並進移動させるようになっている。このモータ3
3には、そのu転角を検出するエンコーダ34が設けら
れている。また、このスライドテーブル32上には、別
のエンコーダ36が取付けられたモータ37が固定され
ており、このモータ37の回転子上に設けられたディス
クホルダ(図示せず)によって、ディスク5を水平に保
持するとともに、図のα方向へディスク5を回転させる
In this embodiment, when optically scanning the disk surface 6, the disk 5 is moved by the disk moving mechanism 30 shown in FIG. 1, and the optical system is kept fixed. In this disk moving mechanism 30, a motor 3 is attached to the end of the base 31.
3 is provided, and a feed screw 35 extending from this motor 33 causes the slide table 32 to be translated in the horizontal direction (X direction in the figure). This motor 3
3 is provided with an encoder 34 that detects the u-turn angle. Further, on this slide table 32, a motor 37 to which another encoder 36 is attached is fixed, and a disk holder (not shown) provided on the rotor of this motor 37 holds the disk 5 horizontally. The disk 5 is held in the α direction in the figure and rotated.

したがって、たとえばモータ37を駆動してディスク5
が360°回転するごとに、他方のモータ33を所定角
度ずつ回転させれば、レーザビームしはディスク表面6
を同心円状に走査することになる。また、2つのモータ
33,37を同時に一転させれば、ディスク表面6を螺
旋状に走査することになる。この実施例では、前者であ
るものと想定する。なお、この実施例では、このような
ディスク移動機構30を走査機構としているが、ディス
ク5は固定しておき、レーザビームLの先側を回転ミラ
ーや振動ミラー等で移動させて走査するなど、他の走査
機構を適宜使用してもよい。
Therefore, for example, by driving the motor 37, the disk 5
If the other motor 33 is rotated by a predetermined angle each time the motor 33 rotates 360 degrees, the laser beam will be aligned with the disk surface 6.
will be scanned concentrically. Moreover, if the two motors 33 and 37 are rotated at the same time, the disk surface 6 will be scanned in a spiral manner. In this example, it is assumed that the former is the case. In this embodiment, such a disk moving mechanism 30 is used as a scanning mechanism, but the disk 5 is fixed and the front side of the laser beam L is moved by a rotating mirror, a vibrating mirror, etc. for scanning. Other scanning mechanisms may be used as appropriate.

C8実施 におt′Jる−  理 の  と °  。The implementation of C8 is the same as the theory.

次に、このような走査を行ないつつ、第1図の輝点位置
検出器7から次々と出力される信号V。
Next, while performing such scanning, signals V are output one after another from the bright spot position detector 7 in FIG.

の処理について説明する。この信号VDは第1図のプリ
アンプ41で増幅された後、バンドパスフイルタ42を
介してA/Dコンバータ43に与えられる。このバンド
パスフィルタ42は、信号■0の直流成分を除去して変
動成分を取出すためのものである。このバンドパスフィ
ルタ42を通った後の信号vaの波形は、第4図(a)
に示されている。
The processing will be explained. This signal VD is amplified by the preamplifier 41 shown in FIG. This bandpass filter 42 is for removing the DC component of the signal 0 and extracting the fluctuation component. The waveform of the signal va after passing through the bandpass filter 42 is shown in FIG. 4(a).
is shown.

一方、第1図のディスク移ll71機構30に設けられ
たエンコーダ36からのエンコード信号はタイミング回
路44に与えられ、このタイミング回路44は、このエ
ンコード信号に基いて、モータ37の回転角が微小回転
角Δα(図示せず)を超えるごとにタイミング信号TS
を上記A/Dコンバータ43に与える。A/Dコンバー
タ43はこのタイミングM @ T Sが入力されるご
とに入力信号VaをA/D変換して、次段のマイクロコ
ンピュータ100に出力する。したがって、このマイク
ロコンピュータ10oには、ディスク表面6上の走査位
置に対応した順序で検出信号が与えられることになる。
On the other hand, the encode signal from the encoder 36 provided in the disk transfer mechanism 30 of FIG. Each time the angle Δα (not shown) is exceeded, the timing signal TS
is applied to the A/D converter 43. The A/D converter 43 A/D converts the input signal Va every time this timing M@TS is input, and outputs it to the microcomputer 100 at the next stage. Therefore, detection signals are given to the microcomputer 10o in the order corresponding to the scanning position on the disk surface 6.

そこで、以下では、このマイクロコンピュータ100の
動作を第5図のフローチャートを参照しつつ説明する。
Therefore, below, the operation of this microcomputer 100 will be explained with reference to the flowchart of FIG.

まず、このマイクロコンピュータ100のI10回路1
01に、上記タイミング回路44から割込信号INTが
与えられているかどうかを判断する。この割込信号IN
Tは、上記A/Dコンバータ43へのタイミング信号T
Sと同様に、モータ37の回転角が所定の微小回転角を
超えるごとに発生される信号である。したがって、°同
一円周上では同一の微小時間間隔6丁ごとにこの信号I
NTが与えられることになる。
First, I10 circuit 1 of this microcomputer 100
01, it is determined whether or not the interrupt signal INT is applied from the timing circuit 44. This interrupt signal IN
T is a timing signal T to the A/D converter 43
Similar to S, this is a signal generated every time the rotation angle of the motor 37 exceeds a predetermined minute rotation angle. Therefore, on the same circumference, this signal I
NT will be given.

このINT信号がI10回路101に入力されるとマイ
クロコンピュータ100が割込み状態となり、上記A/
Dコンバータ43からの信号が取込まれて、第1図のメ
モリ103内にストアされる。したがってこのI10回
路101はサンプリング回路ないしはゲート回路と同様
の機能を果すことになる。そこで、以下では、このよう
にしてA/Dコンバータ43から取込まれたデータをサ
ンプリングデータと呼び、各サンプリングデータを求め
たディスク表面上6上の各点をサンプリング点と呼ぶこ
とにする。
When this INT signal is input to the I10 circuit 101, the microcomputer 100 enters an interrupt state, and the A/
The signal from D converter 43 is captured and stored in memory 103 of FIG. Therefore, this I10 circuit 101 performs the same function as a sampling circuit or a gate circuit. Therefore, hereinafter, the data taken in from the A/D converter 43 in this manner will be referred to as sampling data, and each point on the disk surface 6 from which each sampling data was determined will be referred to as a sampling point.

このようにして、メモリ103内には第4図(b)に示
すようなサンプリングデータV、が順次格納されて行く
が、その格納アドレスは、各サンプリング点の(ディス
ク表面6上での)位置座標に対応したアドレスである。
In this way, the sampling data V as shown in FIG. This is an address corresponding to the coordinates.

この対応付けは、エンコーダ34.36のエンコード出
力に基いて行なわれる。したがって、す°べてのサンプ
リングデータの取込みが完了した時点では、各勺ンブリ
ング点の座標(すなわち走査位置)に対応させた形でサ
ンプリングデータが求まったことになる。そして、ディ
スク表面6の走査が完了してデータの取込みが終ると、
次にディスク表面6の粗さなどを表現する統計量の演算
に移る。
This association is performed based on the encoded outputs of encoders 34 and 36. Therefore, when all the sampling data have been taken in, the sampling data has been found in a form that corresponds to the coordinates (ie, scanning positions) of each sampling point. Then, when the scanning of the disk surface 6 is completed and the data import is finished,
Next, we move on to calculation of statistics expressing the roughness of the disk surface 6.

ところで、この発明においては、この統計量(後に例示
する)を被検査体表面上の所定の区間ごとに行なうわけ
であるが、この実施例においては、第6図に示すように
、ディスク表面6の半径方向について、上記サンプリン
グ点Pを所定個数(nllffi)含んだ領域をひとつ
の区間とする。以下、これらの区間をディスク5の外周
側からA1.A2、・・・と呼び、これらを総称して区
間Aと呼ぶことにする。
By the way, in this invention, this statistical amount (exampled later) is calculated for each predetermined section on the surface of the object to be inspected, but in this embodiment, as shown in FIG. A region including a predetermined number (nllffi) of the sampling points P in the radial direction is defined as one section. Hereinafter, these sections will be referred to as A1. from the outer circumferential side of the disk 5. A2, . . . and these will be collectively referred to as section A.

これらの各区rr!lAについて、その区間内の表面状
態(本実施例では粗さや疵)を表現する統計量としては
たとえば次のような旦を考えることができる。
Each of these wards rr! Regarding lA, the following can be considered as a statistical quantity that expresses the surface condition (roughness and flaws in this embodiment) within that section.

■ 区間へにおけるサンプリングデータ■bの積分(直
 :  f V、dx ■ サンプリングデータV、の絶対値の平均値:IVb
l> これらのうち、積分値は、各サンプリングデータの離散
相で近似することもでき、また、台形公式などを利用し
て頁の積分値に近い値を求めることもできる。さらに、
上記■の積分操作は平均操作の一種であることを考慮す
れば、上記■〜■は、サンプリンタデータ(検出信号レ
ベル)vbに基いて得られる量の累乗平均(−乗を含む
。)に応じた聞の例となっている。ただし、この発明に
おける統計量としては上記のものに限らず、当該区間内
の状態を表現できる統計的路mであればどのようなもの
であってもよい。以下では、上記■に相当するRMS値
(R)を求める場合につい「lS て述べる。
■ Integral of sampling data ■b in the interval (direct: f V, dx ■ Average value of the absolute value of sampling data V: IVb
l> Among these, the integral value can be approximated by the discrete phase of each sampling data, or a value close to the integral value of the page can be obtained using the trapezoidal formula or the like. moreover,
Considering that the above integral operation (■) is a type of averaging operation, the above (■) to (■) are calculated as the power average (including the negative power) of the amount obtained based on the sampler data (detection signal level) vb. This is an example of a response. However, the statistical quantity in this invention is not limited to the above-mentioned one, but may be any statistical path m that can express the state within the section. In the following, the case of calculating the RMS value (R) corresponding to the above item ``1S'' will be described.

第5図に戻って、すべてのサンプリングデータの格納が
終ると、第6図の区間A1に属するサンプリング点につ
いてのサンプリングデータを第1図のメモリ103から
読出し、それに基づいてCP(J102がRM S (
ii R、、、を計算して求める。
Returning to FIG. 5, when all the sampling data have been stored, the sampling data for the sampling points belonging to section A1 in FIG. 6 is read from the memory 103 in FIG. (
ii Calculate and obtain R, .

たとえば第7図(a)の区間A1に示すようなサンプリ
ングデータについては、これのRMS値Rrl、として
第7図(b)の区間A1に示す値が求められる。
For example, for sampling data as shown in section A1 in FIG. 7(a), the value shown in section A1 in FIG. 7(b) is determined as its RMS value Rrl.

次に、このRMSilRと、許容粗さ限度にots 応じてあらかじめ設定されたしきい値R111とを比較
しく第5図および第7図(b) ) 、 R<R,、。
Next, this RMSilR is compared with a threshold value R111 set in advance according to the allowable roughness limit (see FIGS. 5 and 7(b)), R<R.

IS ならば次の区間A2についての演算に直接移るが、R≧
RTHならばその区間を指示する座標(たms とえば当該区間の中心点座標)を欠陥座標として記憶し
てから次の区間A2についての演算に移る。
If it is IS, we will directly move on to the calculation for the next interval A2, but if R≧
In the case of RTH, the coordinates indicating that section (for example, the coordinates of the center point of the section) are stored as defect coordinates, and then the calculation for the next section A2 is started.

そして、最終区間のデータについての演算が終る、と、
他の半゛径方向について同様の処理を行なう。
Then, the calculation for the data in the final section is completed,
Similar processing is performed for other radial directions.

このようにしてすべてのデータから区間ごとの表面状態
が検出されると、第1図のディスプレイ104に欠陥座
標を表示し、必要に応じてアラームを発することによっ
て、一連の処理が完了する。
When the surface condition for each section is detected from all the data in this manner, the defect coordinates are displayed on the display 104 in FIG. 1, and an alarm is issued if necessary, thereby completing a series of processes.

なお、第1図のキーボード105は、種々のデータ入力
のためのものである。
Note that the keyboard 105 in FIG. 1 is for inputting various data.

仄−」U腹■ “以上、この発明の一実施例について説明したが、この
発明は上記実施例に限定されるものではなく、たとえば
次のような変形も可能である。   ■ 上記実施例で
は、ディスク表面6の半径方向について、所定の区fl
lAごとに統計量を求めたが、これは、ディスク7の表
面加工が円周方向に沿って行なわれるために半径方向で
凹凸が発生しやすく、これを検出することが重要である
ことによる。しかしながら、この発明はこのような半径
方向についての区間ごとに統計量を求める場合に限らず
、ディスク7の円周方向に所定区間をとることもできる
Although one embodiment of the present invention has been described above, this invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following modifications are possible. ■ In the above embodiment, , a predetermined section fl in the radial direction of the disk surface 6
The statistical value was determined for each lA because the surface of the disk 7 is processed along the circumferential direction, so unevenness tends to occur in the radial direction, and it is important to detect this. However, the present invention is not limited to the case where statistics are determined for each section in the radial direction, but it is also possible to obtain predetermined sections in the circumferential direction of the disk 7.

また、上記区間は直線的区間でなくともよく、上記円周
方向のように円状ないしは弧状区間であってもよいし、
2次元的な区間であってもよい。
Further, the above-mentioned section does not need to be a straight section, and may be a circular or arc-shaped section like the above-mentioned circumferential direction,
It may be a two-dimensional section.

■ 上記実施例では、反射光検出手段として1次元PS
Dを用いたが、第3図(b)に示すように、2組の電極
(X  、X  )、(Y  、Y、)を互ab   
  a いに直角方向に有して2次元的な輝点位置検出を行なう
2次元PSDを用いてもよい。このときには、各組から
の出力■Da、VDbに基いて、(V、、”   ’) + VDb を求め、これを検出出力とすればよい。
■ In the above embodiment, a one-dimensional PS is used as the reflected light detection means.
D, but as shown in Figure 3(b), the two sets of electrodes (X, X) and (Y, Y,) were
(a) A two-dimensional PSD that is arranged in a perpendicular direction and performs two-dimensional bright spot position detection may be used. At this time, (V,,'') + VDb may be determined based on the outputs ■Da and VDb from each set, and this may be used as the detection output.

また、PSDでは、反射光スポットの重心位置×88(
第8図(a))が偏位置ΔXとして検出されるという性
質を有するため、たとえばディスク表面6に無害なチリ
などが存在して第8図(b)のように反射光の分布が崩
れても、その信心位[x38をとらえることができるた
め、検出精度は著しく高いものとなる。しかしながら、
この発明は、PSD以外の手段を用いて被検査体からの
反射光をとらえた場合にも適用可能である。
In addition, in PSD, the center of gravity position of the reflected light spot x 88 (
Since Fig. 8(a)) has the property of being detected as the offset position ΔX, for example, if there is harmless dust on the disk surface 6, the distribution of reflected light may be disrupted as shown in Fig. 8(b). Detection accuracy is also extremely high because the position of faith [x38] can also be detected. however,
The present invention is also applicable to cases where reflected light from an object to be inspected is captured using means other than PSD.

■ 上記実施例では、エンコーダ34.36のエンコー
ド出力に塁いて光検出信号と走査位置との対応づけを行
なっているが、直線に沿った走査・などにおいて、走査
の定速性が高い&i−合などは、全走査距離をサンプリ
ング点の数で除することにより、隣接するサンプリング
点の間の距離がわかるため、これに基いて検出信号と走
査位置との対応づけを行なうことも可能である。
■ In the above embodiment, the correspondence between the photodetection signal and the scanning position is based on the encoded outputs of the encoders 34 and 36. In such cases, the distance between adjacent sampling points can be determined by dividing the total scanning distance by the number of sampling points, and it is also possible to associate the detection signal with the scanning position based on this. .

■ この発明は、ビデオディスクや半導体ウェハ、アル
ミドラムなどに限らず、光反射を生ずる種々の被検査体
の表面状態検査に利用できる。
(2) The present invention can be used to inspect the surface condition of various objects to be inspected that cause light reflection, not only video disks, semiconductor wafers, aluminum drums, etc.

また、上記実施例のように表面の粗さや欠陥ではなく、
汚れの分布を知りたいときなどに、汚れによる反射光の
増減などを検出し、それについて本発明を適用すること
も可能である。さらに、求められた統計量をしきい値で
弁別せず、その絶対値の分布などを直接出力させればよ
り詳しい情報を得ることもできる。
In addition, instead of surface roughness and defects as in the above examples,
When it is desired to know the distribution of dirt, it is also possible to detect an increase or decrease in reflected light due to dirt and apply the present invention to this. Furthermore, more detailed information can be obtained by directly outputting the distribution of the absolute values of the obtained statistics without using a threshold value.

(発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、被検査体から
の反射光の反射状態から、所定の区間ごとの統計量を求
めているため、被検査体表面の表面状態を各領域ごとに
定m的に評価することのできる表面状態検査装置を得る
ことができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, statistics are obtained for each predetermined section from the reflection state of the reflected light from the object to be inspected, so the surface condition of the surface of the object to be inspected can be determined. It is possible to obtain a surface condition inspection device that can regularly evaluate each region.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の一実施例の概略構成図、第2図は
、第1図の装置の部分図、 第3図は、PSD受光面を示す図、 第4図は、反射光の検出出力を示す図、第5図は、実施
例の動作を示すフローチャート、第6図は、ディスク表
面での区間の設定例を示す図、 第7図は、RMS粗さの検出例を示す図、第8図は、P
SDの特性の説明図、 第9図および第10図はそれぞれ、従来の装置の構成図
およびその波形図である。 1・・・レーザ光源、  5・・・ディスク、7・・・
輝点位置検出器、 100・・・マイクロコンピュータ、
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial diagram of the device shown in FIG. 1, FIG. 3 is a diagram showing the PSD light receiving surface, and FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the embodiment; FIG. 6 is a diagram showing an example of setting sections on the disk surface; FIG. 7 is a diagram showing an example of RMS roughness detection. , Figure 8 shows P
Figures 9 and 10, which illustrate the characteristics of SD, are a configuration diagram of a conventional device and its waveform diagram, respectively. 1... Laser light source, 5... Disk, 7...
Bright spot position detector, 100... microcomputer,

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光源からのビーム光を被検査体表面に照射し、前
記被検査体表面からの反射光を検出することによって前
記被検査体表面の状態を検査する表面状態検査装置であ
って、 前記ビーム光を前記被検査体表面上で走査させる走査機
構と、 前記被検査体表面からの反射光を検出して、前記反射光
の反射状態に応じた検出信号を順次出力する反射光検出
手段と、 前記被検査体表面上の所定の区間ごとに、当該区間内の
表面の状態を表現する所定の統計量を、前記検出信号に
基いて求める手段とを備え、前記区間のそれぞれにおけ
る前記統計量に基いて前記被検査体の表面状態を検査す
ることを特徴とする表面状態検査装置。
(1) A surface condition inspection device that inspects the condition of the surface of the object to be inspected by irradiating the surface of the object to be inspected with a beam of light from a light source and detecting the reflected light from the surface of the object to be inspected, comprising: a scanning mechanism that scans a beam light on the surface of the object to be inspected; a reflected light detection means that detects reflected light from the surface of the object to be inspected and sequentially outputs a detection signal according to a reflection state of the reflected light; , means for determining, based on the detection signal, a predetermined statistic expressing the state of the surface within the section for each predetermined section on the surface of the object to be inspected, the statistic in each of the sections; A surface condition inspection device that inspects the surface condition of the object to be inspected based on.
(2)前記反射光検出手段は、前記反射光を受光する受
光面を有するとともに前記受光面上での前記反射光の受
光位置に応じた受光位置検出出力を発生する受光位置検
出手段を含み、 前記反射光検出手段からの前記検出信号は、前記被検査
体表面の状態に対応した前記受光位置の偏位量に応じた
値を指示する信号である、特許請求の範囲第1項記載の
表面状態検査装置。
(2) The reflected light detection means includes a light receiving position detection means that has a light receiving surface that receives the reflected light and generates a light receiving position detection output according to the light receiving position of the reflected light on the light receiving surface, The surface according to claim 1, wherein the detection signal from the reflected light detection means is a signal indicating a value according to the amount of deviation of the light receiving position corresponding to the state of the surface of the object to be inspected. Condition inspection device.
(3)前記統計量は、前記検出信号のレベルに基いて得
られる量の累乗平均に応じた量である、特許請求の範囲
第1項または第2項記載の表面状態検査装置。
(3) The surface condition inspection device according to claim 1 or 2, wherein the statistical amount is an amount corresponding to a power average of amounts obtained based on the level of the detection signal.
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