JPS6342453A - 表面欠陥検査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、磁気ディスク・サブストレートなどの被検
査体について、その表面に存在する傷などの欠陥を自動
的に検査するための表面欠陥検査システムに関する。

（従来の技術とその問題点） コンピュータ用磁気ディスクのサブストレートヤ）半導
体ウェハなどにおいては、その表面に存在するわずかな
傷などの欠陥によって製品の品質が大きく左右されるた
め、その表面を鏡面に近い程度にまで超精富加工すると
ともに、加工後のサブストレー１へ等について表面欠陥
検査を行なう必要がある。

このような欠陥検査は、従来、検査員の目視によって行
なわれており、熟練した検査員はサブミクロンオーダー
の欠陥を識別できるだけでなく、（すの洗浄工程などに
よって除去することができる無害なホコリなどと、製品
に影響を及ぼすような欠陥とを判別することができる。

そして、これによって当該被検査物を後工程に送っても
よいのか、それとも不合格品として処分すべきかを判断
し、さらに欠陥の種類によっては、表面加工装置の異常
を感じ取って適切な措置を講することも行なわれている
。

ところが、上述のように、検査員の目視による検査は多
岐にわたる能力を必要とするため、検査員の養成も容易
ではなく、また、検査員ごとの検査能力の差によって、
製品の品質が必ずしも一様ではないという問題がある。

そこで、このような検査員の目視に代わる表面欠陥検査
袋打が種々提案されている。第１９図はこのような表面
欠陥検査を行なう装置として特開昭５９−１８０３１３
号に開示されている装置の戦略構成図である。この装置
では、レーザ発振器１からのレーザビーム２を被検査体
３の表面に照射し、この表面からの散乱光４を球面状の
反射面（積分球）５で反射集光させて光電変換器６で検
出する。この光電変換器６で得られた散乱光検出信号は
デジタル化されて信号処理装置７に与えられ、この信号
処理装置７で散乱光強度が判定されることによって、表
面欠陥が検出される。

ところで、この装置は微細な欠陥などに対して高感度で
あるという利点があるが、散乱光４の全体的強度を単一
の光電変換器６で検出しているだけであるため、欠陥の
種類の判別を行なうことができない。このため、実際上
は無害なホコリなども欠陥と誤認してしまう結果となり
、目視検査の代替とすることができないだけでなく、そ
の補助のための装置としても満足なものとはなっていな
い。

また、池の表面欠陥検査装置として特開昭５７−１３１
０３９に開示されている装置もある。この装置の構成は
第２０図に示すようになっており、レーザ発振器１１か
らのレーザビーム１２を被検査体１３の表面に集光する
とともに、その反射光１４を陽光ビームスプリッタ１５
で図の右方向へと分離する。この反射光１４のうち、正
反射光１６はミラー１７で反射されて、４分割された受
光面を有する第１の光検出器１８に与えられる。この第
１の光検出器１８からの４つの正反射光検出信号は所定
の規則に従ってＵいに加減算され、正反射光に基く欠陥
信号とフォーカシングエラー信号とになる。

一方、反射光１４に含まれる散乱光１９は第２の光検出
器２０に与えられ、この第２の光検出器２０の検出出力
に基いて、散乱光による欠陥信号を得ている。そして、
この装置では、第２の光検出器２０の受光面を分割する
ことによって、散乱光１９の方向分布をも求め、それに
よって欠陥の方向性の判別をも行なおうとしている。

ところが、この装置で微小な欠陥を検出するためには、
被検査体１３の表面上でのレーザビームのスポット径を
十分に小さくする必要がある。それは、欠陥に比してあ
まり大きなスポット径を右するレーザビームを照射する
と欠陥による散乱光の強度変化が少なくなり、欠陥の検
出が困難になるためである。

このような理由によってスポット径を小さくするために
は、第２０図の対物レンズ２１として間口数の大きなレ
ンズを使用する必要があるが、開口数の大きなレンズは
焦点深度が浅いため、複雑な合焦点調整機構が必要にな
る。また、レーザビームのスポット径を小さくすると被
検査体表面の全体を走査するための時間も長くなる。さ
らに、一般に用いられているＨｅ−Ｎｅガスレーザや半
導体レーザなどを第２０図の装置に利用した場合には、
サブミクロンオーダーの欠陥についてはその１次回折光
の回折角度が大きくなってしまう。

ところが、この第２０図の装置に組込まれている光学系
ではこのような回折光をとらえることは困難であって、
その結果、サブミクロンオーダーの欠陥を検出すること
は困難である。したがって、このような欠陥の種類の判
別を第２０図の装置で行なうことは事実上不可能である
。

このように、従来の表面欠陥検査装置はそれぞれに問題
を有しているため、これらによって、欠陥の種類の判別
と、サブミクロンオーダーの超微細欠陥の検出とを総合
的に行なうことができないという問題があった。また、
これらの装置はあくまで検査ラインにおけるひとつの検
査工程で使用されるにすぎず、必要とされる検査工程を
自動化するための技術は現在に至るまで開発されていな
い。

（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、高速かつ正確に、表面欠陥の種類の判別と超
微細欠陥の検出とを行なうことができるとともに、一連
の検査工程を自動化することのできる表面欠陥検査シス
テムを提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 上述の目的を達成するため、この発明における表面欠陥
検査システムには、 （ａ）　　被検査体の表面に第１の光源からのビーム光
を照射し、被検査体の表面からの反射光の空間的強度分
布を検出することによって被検査体の表面欠陥検査を行
なう反射光分布検査装置と、（ｂ）　　被検査体と上記
ビーム光とを相対的に移動させることによって被検査体
の表面をビーム光で走査させる走査移動手段と、 ｆｃ）　　被検査体に第２の光源からの光を照射すると
ともに、被検査体の平坦部からの反射光が入射しない位
置に配設されたｌ１ｉｌ像手段によって被検査体表面を
撮像し、上記撮像結果に基づいて被検査体の表面欠陥検
査を行なう暗視野画像装置と、（ｄ）　　所定の供給位
置に供給された被検査体を反射光分布検査装置および暗
視野画像検査装置へと所定の順序で順次搬送するととも
に、これら双方の検査装置における表面欠陥検査が莞了
した後に被検査体を所定の基準によって区別された複数
の仕分は位置のいずれかへと搬送する搬送手段と、（ｅ
）　　所定のシーケンスに従って当該表面欠陥検査シス
テムの制御を行なう制御手段とを設ける。

そして、上記制御２ＩＩ手段には、 上記走査移動手段の駆動制御を行なう走査移動制御手段
と、 上記搬送手段の駆動制御を行なう搬送駆動制御手段と、 反射光分布検査装置および前記暗視野画像検査装置のそ
れぞれにおける検査結果を取込むとともに、＋’＋ｆｆ
記検査結未検査結果判定基準と比較して被検査体におけ
る表面欠陥の状態を総合的に判定し、その判定結果に応
じて前記被検査体を上記複数の仕分は位置のうちのひと
つに搬送させるための信号を上記搬送手段へと与える欠
陥判定手段とを設けている。

（実施例） Δ、実施例の　構内　　の 第１図はこの発明の一実施例である表面欠陥検査システ
ムの外観を示す図である。以下では、まず、この第１図
を参照して実施例の機構的構成の概略を説明する。同図
において、この表面欠陥検査システム１００は、検査台
１０１を備えており、この検査台１０１上には、後に詳
述する反射光分布検査装置２００と暗視野画像検査装置
３００とが、所定の間隔を隔てて設けられている。

これらのうち、反射光分布検査装置２００は、支持板１
０２によって検査台１０１の台面よりも所定距離だけ高
い位置に支持されている。そして、この反射光分布検査
’Ｊ１２００の下方付近には、図のＹ方向に並進自在な
電動スライドテーブル１ｏ３が配設されている。また、
この電動スライドテーブル１０３上には、被検査体とし
ての磁気ディスクのサブストレート（以下、「ディスク
Ｄ」と呼ぶ。）を載置して水平面内で回転させるための
電動回転テーブル１０４が設けられている。

暗視野画像検査装置３００もまた、支持板１０５によっ
て検査台１０１の台面上方の所定の高さに固定されてい
る。そして、この暗視野画像検査装置３００の下方には
、ディスクＤを載置して水平面内で回転させる電動回転
テーブル１０６が配設されている。

一方、この検査台１０３の手前には、この検査台１０３
に対向して、被検査体搬送手段としての多関節形のロボ
ット１１０が配置されている。そして、このロボット１
１０のハンド１１１は、ディスクＤを把持可能な大きさ
と形状とを有するように形成されている。

また、検査台１０１の左右付近には、それぞれディスク
供袷台１２１およびディスク仕分は台１２２が配置され
ている。このうち、ディスク供給台１２１上には、既に
超精密加工されて洗浄された後のディスクＤが、カセッ
ト１２３に収納された状態で、図示しないディスク供給
機構によって図の左方から順次供給される。また、ディ
スク仕分は台１２２上には、検査済のディスクＤを仕分
けするための所定＠（図示例では４個）のディスク仕分
は器具１２３ａ〜１２３ｄがｔ置されている。このディ
スク仕分は器具１２３ａ〜１２３ｄは、円板状の基台１
２４の中心に、ディスクＤの中央穴を通して積み重ねる
ための軸１２５を立設して形成されている。

さらに、検査台１０１の背後には、上述した各ｎ構の制
御や欠陥検査における検出信号処理などを行なうための
制御部４００が設けられている。

この制御部４００は後述する諸データの入出力などを行
なうためのコンピュータユニット１２６にも接続されて
おり、さらに、このコンピュータユニット１２６にはプ
リンタ１２７も接続されている。

Ｂ、実施例の電気的構成の概略 次に、上記表面欠陥検査システム１００における電気的
構成の概略を、第２図を参照しつつ説明する。ただし、
この第２図は第１図のシステム１００を模式的に表現し
たものであって、各構成要素の配置位置や方向などは正
確ではない。

この第２図において、制御部４００は、図示しないＣＰ
Ｕやメモリを含んだマイクロコンピュータやシーケンサ
などで構成される各種の機能実現手段を有している。

そのうちのひとつは欠陥判定手段４１０であって、これ
は、反射光分布検査装置２００および暗視野画像検査装
置３００からそれぞれ転送されてくる表面欠陥検出信号
Ｓａ　、３ｂを取込んで、検査対象となっているディス
クＤの表面に存在する欠陥の種類や欠陥の程度を総合的
に判定する機能を有する。また走査移動制御手段４２０
は、電動スライドテーブル１０３および電動回転テーブ
ル１０４．１０６のそれぞれの駆動を行なうモータＭ１
〜Ｍ３に駆動信号を与えてこれらを並進または回転させ
、それによって、ディスクＤの表面についての光走査（
後述する。）のための、検査装冒２００，３００とディ
スクＤとの相対移動を実現する機能を有する。

ざらに、搬送駆動制御手段４３０は、ロボット１１０の
各関節やハンド１１１を駆動するための１または２以上
のモータＭ４　（図中にはひとつのみが代表的に描かれ
ている。）に駆動信号を与えて、このＯボッ１〜１１０
の動作を制御する機能を有する。この搬送駆動制御手段
４３０はまた、上記欠陥判定手段４１０からの判定信号
Ｓ。に応じて、検査済のディスクＤを、ディスク仕分は
器具１２３ａ〜１２３ｄのいずれかに仕分けして載置す
る選択的制御をも行なうようになっている。

そして、上記走査移動制御手段４２０と搬送駆動制御手
段４３０とは、ディスクＤの検査の進行に応じたタイミ
ング制御手段４４０からのタイミング信号によってそれ
らの動作の間のタイミング関係が保たれるようになって
いる。なお、走査移動制御手段４２０や搬送駆動制御手
段４３０は、その制御対象となるモータＭ１〜Ｍ４に必
要に応じて取付けられたエンコーダ（図示せず）からの
回転角検出信号などをも取込むようになっている。

一方、この制御部４００に接続されたコンピュータユニ
ット１２６は、マイクロコンピュータ１２８のほか、キ
ーボード１２９やＣＲＴ１３０を含んでいる。そして、
このコンピュータユニット１２６から人出力されるプロ
グラムやデータに従って、制御部４００を通じた制御が
行なわれる。

なお、制御部４００とコンピュータユニット１２６との
機能分担は便宜的なものであって、コンピュータユニッ
ト１２６によって、上記制御部４００における機能の一
部または全部を実現してもよい。

Ｃ０反射光分布検査　置２００の 次に、反射光分布検査装置２００の詳細を説明する。第
３図は、この装置２００の概略構成図であり、後述する
ように、光電検出器２０８によって反射光の強度分布を
、また、輝点位置検出器２０９によって偏光性欠陥によ
る正反射光の偏向をとらえるようになっている。同図に
おいて、レーザ光源２０１からのレーザビームしは偏光
ビームスプリッタ２０２によって直線偏光となり、光透
過重分布フィルタ２０４に入射する。この光透過重分布
フィルタ２０４は、たとえばガラス基板上に金属を真空
蒸着して得られるしのであるが、その蒸着厚は、中心部
で厚く、また周辺部で薄くなるように、ステップ状に変
化させである。このため、第４図に示すように、この光
透過重分布フィルタ２０４の光の透過率は、光透過重分
布フィルタ２０４の中心位置（ｒｏ）付近へでは小さな
値Ｔｏとなっており、また、半径方向の位置座標ｒがｒ
。から所定距ＩＩ（後述する）以上離れた部分Ｂでは大
きな値Ｔ１となっている。そして、中心部分へがレーザ
ビームＬの入射位置となるように、この光透過重分布フ
ィルタ２０４を配置する。

このため、第３図のレーザビームＬは、光透過重分布フ
ィルタ２０４のうち、透過率の小さい中心部分Ａ（換言
すれば反鋼率の大きな部分）によってそのほとんどが反
射され、１／４波長板２０５を通った後、レンズ２０６
を介して、このレンズ２０６の焦点距１１ｆの位置にあ
るディスク表面２０７に照射される。このレーザビーム
しはディスク表面２０７で反射されて反射光Ｒとなるが
、この反射光Ｒは偏向性反射光Ｒｔと散乱性反）１光Ｒ
ｄとによって形成されている。

このうち、偏向性反射光Ｒ５は、ディスク表面２０７に
偏向性欠陥が存在しないどきには正反射光Ｒ６に一致す
るものであって、第３図中にはこのような場合（つまり
Ｒ，＝Ｒｏ）が図示されている。なお、偏向性欠陥の存
在によって偏向性反射光ＲがＲ６の方向から偏向した場
合について［ は後に詳しく説明する。

このようにして得られる反射光Ｒは、レンズ２０６と１
／４波長板２０５を介して上記光透過率分乍フィルタ２
０４に再入射する。上述したように、この光透過重分布
フィルタ２０４はステップ状の透過率分布を有しており
、偏向性反射光Ｒｔはこのうちの低透過率部分Ａに入射
する。したがって、偏向性反射光Ｒｔのうち、この光透
過重分布フィルタ２０４を透過して光電変換器２０８の
受光面に到達する割合は低いものとなっている。

一方、散乱性反射光Ｒ１は、この光透過重分布フィルタ
２０４の゛うら、透過率の大きな部分Ｂに入）１ずろた
め、その全部または大部分がこの光透過重分布フィルタ
２０４を透過して光電変換器２０８の受光面に入射する
。このため、上記透過率Ｔ　　、Ｔ　　として、たとえ
ば王。−２％、Ｔ１＝１００％とすれば、偏向性反）１
光Ｒ−よその２％のみが、また、散乱性反射光Ｒ６はそ
の全部が、それぞれ光電変換器２０８に入射することに
なる。

他方、透過率の小さな部分Ａに入射した偏向性反射光Ｒ
７のうち、透過率分布フィルタ２０４を透過しなかった
成分く上記の例では偏向性反射光Ｒｔの９８％）は、こ
のフィルタ２０４で反射されて〜光ビームスプリッタ２
０２に至る。この光は１／４波長板２０５を２回通って
いるためにその偏光方向は入射レーザビームＬに対して
９０゜回転したものとなっており、このため、この光は
偏光ビームスプリッタ２０２を通過して輝点位置検出器
２０９に至る。

したがって、ディスク表面２０７からの反射光Ｒは、透
過率分布フィルタ２０４において、■偏向性反射光Ｒ５
を含む第１の反射光Ｒ１と、■散乱性灰中光Ｒｄを含む
第２の反射光Ｒ２とに分離される。

このため、上記透過率分布フィルタ２０４は、反射光Ｒ
を第１と第２の反射光Ｒ、Ｒに分離する光分離手段とし
て機能することになる。

ところで、上述のように、この実施例における第２の反
射光Ｒ２は、散乱性反射光Ｒｄのほかに偏向性反射光Ｒ
５の一部分も含んでいる。それは、散乱性欠陥が存在す
ると散乱性反則光Ｒｄが増加するだけで／’ｉ’　＜、
偏向性反射光Ｒｔ　（正反射光Ｒ０）の強度が減少する
ため、これら双方のデータに基く処理を行なえば散乱性
欠陥の検出精度が向上することによる。しかしながら、
偏向性反射光Ｒ１の強度は散乱性反射光Ｒｄの強度に比
べて著しく大きいくたとえば１００：１）ため、偏向性
反射光Ｒｔのかなりの部分を第２の反射光に含ませたの
では、光強度の違いが大きすぎて単一の光電変換器のダ
イナミックレンジでは高粘度の検出が困難となる。した
がって、このように偏向性反射光Ｒ０を第２の反射光に
含ませる場合には、偏向性反射光Ｒｔの数％のみを含ま
せることが望ましい。

一方、後述するように、第１の反射光Ｒ１では偏向性反
射光Ｒｔのみが本来必要な情報であるため、この偏向性
反射光Ｒｔをできるだけ多く含まし散乱性反射光Ｒｄは
含まないようにすることが望ましい。上記透過率分布フ
ィルタ２０４はこのような２つの要請を同時に満足させ
る光分離手段であって、Ａ、Ｂ各部分の光透過率Ｔ、Ｔ
１として上述のような値を用いることにより、これら２
つの条件を満すことができる。

このような状況が、光透過重分布フィルタ２０４の半径
方向の光強度Ｉの分布曲線として第５図に示されている
。この図において、光透過重分布フィルタ２０４を透過
する前の反射光（同図（ａ））と、このフィルタ２０４
を透過してｊ！３られる第２の反射光く同図（ｂ））と
を比較すると、前者では正反射光Ｒ（偏向性反射光Ｒｔ
）が鋭いビークを作っているのに対し、後者では正反射
光Ｒ８と散乱性反射光Ｒ４とのそれぞれの光強度が同程
度となっており、単一の受光・検出系のダイナミックレ
ンジで対応可能となることがわかる。また、これに応じ
て散乱性反射光Ｒ６はそのすべてが第２の反射光に含ま
れることになるため、第１の反射光Ｒ１は、偏向性欠陥
の検番に本来必要とされる偏向性反射光Ｒｔのみによっ
て形成されることになり、後’ｒＬする偏向性欠陥の検
出も高精度となる。

次に、第１の反射光Ｒ１に基く偏向性欠陥検出について
説明する。第６図は、第３図のうち、偏向性欠陥検出の
説明に必要な部分のみを取出したちのに相当する部分図
である。したがって、この図には散乱性反射光Ｒ０は描
かれておらず、また、入射レーザビームしゃ偏向性反射
光Ｒｔは、便宜上、幅を有しない直線として描かれてい
φ。さらに、ディスク表面２０７には、その一部分Ｇを
拡大して示す第７図のように、偏向性欠陥のひとつの態
（羞である食込み状欠陥２２０が存在しているものとす
る。ただし、ｊ！型面２０７０は、入射レーザビームＬ
に対して直角な而を示す。

すると、レーザビームＬがこの食込み状欠陥２２０の傾
斜面２２１において反射される場合には、この傾斜面２
２１が基準面２２１ａとなす傾斜角をθどすると、偏向
性反射光Ｒｔの隔向角は２θとなる。そして、レンズ２
０６を通過したｔａの偏向性反射光Ｒｔは入射レーザビ
ームし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、輝
点位置検出器２０９の受光面２１０上の基準位置Ｘ。か
らΔＸだけ偏位した位置に偏向性反射光Ｒ【が入射する
ことになる。ただし、基準位置Ｘ。は、ディスク表面２
０７が基準面２０７ａに一致し、かつ欠陥が存在しない
ときの偏向性反射光Ｒ（つまり正反射光Ｒ６）の受光位
置である。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。

このように、偏位ｍΔＸは食込み欠陥２２０等の傾斜角
θを反映した看となっているため、この偏位部ΔＸが所
定値を超えた場合に、偏向性欠陥が存在すると判定する
ことが可能となる。

したがって、光透過率分布フィルタ４のうち、透過率の
小さな部分Ａのサイズは、偏位置ΔＸとしてどの程度の
値まで検出するかによって定められる。それは、部分Ａ
のサイズがあまり小さいと、偏位量ΔＸが少し増加した
だ１プで部分Ｂに入射するようになり、第１の反射光と
して偏向性反射光をとらえられなくなるためである。

上記判定を具体的に行なうためには、まず、上記輝点位
置検出器２０９において受光した輝点の偏位ｒΔＸを、
このΔＸに比例した電気信号レベルＶ。へと変換する。

その際、偏位置ΔＸ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２０９としては、
その受光面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２０９として、半導体装置検出器
（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８図はこのような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２０９
の受光面２１０を示しており、Ｔ１極Ｘａ、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３
図の信８レベルＶ、として出力する。この動作において
、受光面２１０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、受光位盾検出
は高精度で行なわれる。

この信号レベル■、は第３図の偏向性欠陥検出回路２３
０内に設けられた増幅器２３１によって増幅され、後）
ホする回転走査時のディスクＤの而振れなどの影響を除
去する目的で設けられたバンドパスフィルタ２３２を介
して受光位置（偏位）検出信舅となる。この信号■は次
段の比較器２３３にＪ３いて所定の基準値（しきい値）
と比較され、このしきい値による弁別処理が行なわれる
。

そして、受光位置検出信号Ｖ（したがって、傾斜角θ）
が上記基準値を超えるときに「欠陥有り］とする欠陥検
出信号が出力される。

そこで、以下では、この比較・弁別動作を中心にしてこ
の装置の動作をより詳しく説明する。まず、レーザ光源
２０１からのレーザビームＬをディスク表面２０７に照
射しつつ、第１図の電動回転デープル１０４と電動スラ
イドテーブル１０３とによってディスクＤを回転・並進
させ、それによってディスク表面２０７を順次光走査す
る。

このような走査を行ないつつ、上記偏向性反射光Ｒｔの
入射装置を輝点位置検出器２０９で検出すると、受光位
置検出信号Ｖは第９図のように変化する。この第９図の
うち、（ａ）はディスク表面２０７が平坦な場合であり
、（ｂ）は偏向性欠陥が存在する場合をそれぞれ示す。

ただし、この実施例では、園向性反射光Ｒｔの受光位置
が第３図の基準位置Ｘ□どなっているときの信号レベル
がＶ＝０となるように構成している。この第９図かられ
かるように、ディスク表面２０９に隔向性欠陥が存在す
る場合には、受光位置検出信号Ｖがこの欠陥の傾斜角θ
に応じた振幅で変動する。

第１０図は、このような偏向性欠陥によって生ずる受光
位置検出信号Ｖの変動を、単一の食込み状欠陥の場合に
ついてモデル化して示した図である。この図に示すよう
に、被検査体表面に欠陥が存在すると、受光位置検出信
号Ｖは一疫〈４）または（−）方向に変動した後、これ
と反対符号方向に変動して基準レベル（Ｖ＝０）へと戻
る。それは、第７図中に示したように、欠陥２２０にお
いてひとつの方向に傾斜した傾斜面２２１が存在づれば
、反対の方向に傾斜した傾斜面２２２がこれに伴って存
在するため、評点位置検出器２０９の受光部２１０にお
ける評点位置は、（＋）　　（−）の双方向に順次変動
した後にＸ。へと戻るためである。

そこでこの実施例では、第３図の比較器２３３に設定す
るしきい値として、第１０図に示すようなＶ、Ｖ［の２
つの値を用いる。ただし、これら（７）Ｌキイ１ｆｆｆ
Ｖ　　、　ＶＬハ、ＶＨ＞Ｏ，ＶＬ　＜０［１ であって、評容される欠陥の限界値に応じて定められる
値である。そして、Ｖがｖ１１以上となるか、またはＶ
、以下となったときには「欠陥有り」と判定し、その判
定出力を欠陥検出信号として出力する。

次に、第２の反射光Ｒ２に基く散乱性欠陥検出について
説明する。散乱性欠陥は大別して線状（筋状）欠陥（第
１１図（ａ））と点状（ビット状）欠陥（第１２図（ａ
））とに大別されるが、それらの回折パターン１４表、
曲名では線状回折パターン（第１１図（ｂ））となり、
後者ではスペック状回折パターン（第１２図（ｂ））と
なる。そして、このような表面欠陥からの回折パターン
（散乱パターン）は、正反射光の位置を中心にした極座
標系にＪ３ける対称性や周期性を有していることが多い
。

そこで、この実施例では、第３図の光電変換器２０８と
して、第１３図に示すように、単位光電変換素子Ｄ　　
、Ｄ２．Ｄ３．・・・（以下、「単位素子」と言う。）
をこの対象性や周期性に応じた規則に従って空間的に配
列した光電変模索Ｔアレイ２４０を使用し、これによっ
て、第２の反射光Ｒ２の回折パターンの空間的強度分布
の形態を検出する。

そして、この強度分布の形態に関するデータによって散
乱性欠陥の１４類の判別を行なう。このようにすれば、
少ない単位素子で、より高精度の欠陥判別が可能となる
。

第１３図に示した各種アレイのうち、同図（ａ）は、円
環状の単位素子２４１を同心円状に配列したものであり
、同図（ｂ）は扇形状の単ＩＱ素子２４２を放射状に配
列したものである。また、同図（ｃ）は上記（ａ）、　
（ｂ）を組合わせたものである。これらのうち、同心円
状配列は回折パターンの半径方向の強度分布を知るため
に適しており、またｔＩｌ射状配状配列方向についての
強度分布を知るために適している。双方を組合わせた第
１３図（ｃ）では、これらの利点を兼ね備えている。

なお、これらの配列においては、正反射光が入射する位
置が、同心円状配列ないし放射状配列の中心となるよう
に配列が行なわれる。

第３図に戻って、このような光電変換素子アレイ２４０
に反射光Ｒ２が入射することによって得られる光電変換
出力は、散乱性欠陥検出回路２５０内の光電変換出力処
理回路２５１によって処理されて、各単位素子ごとの出
力レベルが直列または並列に検出・増幅される。この結
果として得られる単位素子出力強度分布を第１４図に例
示する。

この第１４図は、第１３図（ａ）のような同心円状配列
をなした光電変換素子アレイ２４０を使用し、第１１図
（ａ）のような線状欠陥が規則的に配列しているディス
ク表面２０７についての検出を行なった場合のものであ
る。ただし、光電変換素子アレイ２４０内の単位素子数
は３２個とされている。

第１４図かられかるように、透過率介在フィルタ４を用
いていることによって得られる出力は、正反射光Ｒ６（
中位素子Ｄ１〜Ｄ８）と散乱性反射光Ｒ（同Ｄ　〜Ｄ３
２）とでほぼ同程度のレベルを右しており、単一の受光
・信号処理系でこれらを同時に処理可能であることがわ
かる。また、散乱性反射光Ｒ４の回折パターン分布の形
態から、欠陥の種類の判別も可能である。これは、第１
４図の回折パターンの各ピークの高さく最大値）ＩｐＯ
９’ｐｉ’・・・やその位置、それにピークの広がりな
どの特性値を、第３図の特性値抽出回路２５２によって
定量的に抽出し、各欠陥の種類ごとにあらかじめ決定さ
れた回折パターン判別基準（種々のしきい値）と比較器
２５３で比較することによって自動判別させる。上記ピ
ークの広がりとしては、ピークを与える単位素子からｎ
個（ｎ　Ｉ、を整数）離れた単位素子の検出値や、ビー
ク半値幅、標準偏差などを利用することができる。

たとえば、第１４図の例では、散乱性反射光のピークが
しきい値１１１１を越えるときには欠陥ありと判断し、
幅の広い散乱性反射光のピークが複数個存在するときに
は第１２図（ｂ）のスペックル状散乱パターンであるた
めに、点状欠陥が存在すると判断される。また、正反射
光と散乱性反射光との強度比ないしは強度差を所定のし
きい値と比較することによって、散乱性欠陥の程度など
を知ることもできる。

なお、サブミクロンオーダーの表面欠陥は暗視野画像検
査装置３００によって検出するため、この反射光分布検
査装置２００で用いられるレーザビームＬのスポット径
は比較的大きなものでよい。

このため、後述するディスク表面の走査を短時間で行な
うことが可能となる。

Ｄ、　　　　−査、　　　０の 次に、この実施例に用いられている暗視野画像検査装置
３００の訂細を、第１５図を参照しつつ説明する。同図
にＪ３いて、ディスク表面２０７を延長した方向に存在
する仮想的原点０の垂直上方には、面状放電管などで構
成された面状光源３０３が配置されている。この面状光
源３０３は、図の紙面に垂直な面内に広がった面状の発
光面３０４を有している。この面状光源３０３からの光
はフィルタ３０５（後述する。）を介して結他光学系と
してのレンズ３０６を通り、ディスク表面２０７に照射
される。

これらのうち、レンズ３０６は、その主面３０７の仮想
的延長線が上記原点０に交わるように配置される。また
、この主面３０７の仮想的延長線は、ディスク表面２０
７．原点０および面状光源３０３を結んでできる角α〈
この例では９０°）を２等分する線となっている。さら
に、レンズ３０６は、その焦点距ｌ１ｉＩＩＦ（図示せ
ず）が、レンズ３０６とディスク表面２０７との中心距
離の１７２程度となっているレンズである。これは「あ
おり光学系」と呼ばれている光学配置の一態様である。

このような光学系を採用すると、面状光源３０３の実像
がディスク表面２０７上に結像する。

第１５図中には面状光源３０３の上端および下端からの
光の光路幅がそれぞれ一点鎖線および二点ｍｍで示され
ており、この図かられかるように、面状光源３０３の縦
方向のサイズは、その実像がディスクＤの表面の半径方
向の幅ｄをカバーできる程度のものとされている。また
、点線で示す光路幅３０９は、ディスク表面２０７上に
存在する表面欠陥３１０に結像する光の光路幅を示して
おり、面状光源３０３からの光は、角度範囲φ内の各方
向から表面欠陥３１０に入射する。

第１６図はこのようにしてディスク表面２０７のひとつ
の点に入％ｌ−結像する光の光路を示した乙のである。

同図（ａ）に示すように、ディスク表面２０７のうち、
欠陥のない平坦部では、角度範囲φを有する入射光３１
１が鏡面反射して同一の角度範囲φを有する反射光３１
２となる。この入射光３１１と反射光３１２とは、ディ
スク表面２０７の法ＩＮに対して対称となる。

一方、第１６図（ｂ）に示すように、表面欠陥３１０に
角度範囲φで入射する光３１３は、表面欠陥３１０を形
成する傾斜面３１６で反射されて、角度範囲φの反射光
３１４となる。ただし、図中の領１！！１ｉ３１５は、
入射光３１３と反射光３１４との重なり領域を示してい
る。この場合には、傾斜面３１６がディスク表面２０７
の平坦部に対して角度βだけ傾いているため、反ｅ１光
３１４の進行方向は第１６図（ａ）の反射光３１２とは
異なったしのになる。

そこで、第１６図（ｂ）における反射光３１４のみを検
出するために、第１６図（ａ）の入射光３１１と反射光
３１２との間の領域３１７、換言すれば、上記実像のう
ちディスク表面２０７の平坦部に結像した部分からの光
が入射しない位置に第１５図の撮像装置３２０を設ける
。この撮像装置３２０はたとえば、ラインスキャンイメ
ージセンサなどによって構成する。そして、このような
配置を行なうとともに、上記実像が形成された状態でデ
ィスク表面２０７の撮像を行なうと第１６図（ｂ）の表
面欠陥３１０からの反射光２１４のみが撮像装置３２０
に入射することになる。このため、泥（ｇ！装置３２０
では、ディスク表面２０７のうち欠陥が存在する箇所の
みが輝点として検出されることになる。

そして、このような検出は高精度で行なわれるが、それ
は、光源として面状光源３０２を使用し、かつその実像
をディスク表面２０７上に結像させていることによって
得られる特有の効果である。

そこで、以下ではその理由について詳述する。

まず、仮に、単なる平行光線をディスク表面２０７に照
射した場合を考える。この場合には、第１６図（ｂ）の
入射光３１３したがって反射光３１４の角度範囲φは極
めて小さいものく実質的にＯｏ）となってしまうため、
特定の傾斜角を持つ欠陥のみからの光が陽像ｉ＠３２０
に入射し、他の傾斜角を持つ欠陥からの反射光をとらえ
ることは困難となる。

また、面状光源３０３からの光を結像光学系を介さずに
ディスク表面２０７に照射した場合には、面状光源のサ
イズをかなり大きくしなければ入射光の角度範囲φを大
ぎくすることができない。また、光源からの光を集光し
ないために、ディスク表面２０７における照度も小さく
なって、検出精度にも限界がある。

これに対して、この実施例のように、結像光学系を用い
て実像を結像させる場合には、面状光源３０３としてあ
まり大きなサイズのものを用いない場合にも、上記反射
光３１４の入射角度範囲φはかなり大きなものとなる。

このため、傾斜角βが互いに異なる秤々の欠陥について
も、それぞれの反射光３１４のいずれかの部分が撮像装
置３２０の方向（本実施例では上方）に進むため、この
撮像装置３２０で各欠陥に対応する輝点をとらえること
ができる。

また、面状光源３０３からの光を結像させているために
ディスク表面２０７における照度が向上し、微小な欠陥
も検出可能となる。

次に、結像光学系は使用するが、光源としては面状光源
を用いずに点光源を用いた場合を仮定する。この場合に
はディスク表面２０７のうちの一点のみが照射されるこ
とになるため、かなり長い時間をかけてディスク表面２
０７の全体を走査しなければ、ディスク表面２０７の全
体についての欠陥検出を行なうことができなくなる。

これに対して、この実施例では面状光源３０３を使用し
てディスク表面２０７のかなりの部分を一度に照射して
いるため、このような事態は生じない。

なお、同様の効果を得るための光源としては、単一また
は複数の線状光源を使用してらよい。

このようにして、第１５図のディスク表面２０７の上方
に位置するＲ像装置３２０に取込まれた画像情報は、同
図の画像処理装置３２１に与えられ、表面欠陥に対応す
る輝点の強度や数など、欠陥検出の目的に応じた量が取
出される。そして、これらの量を、所定のしきい値と比
較して弁別することなどにより、欠陥の有無その他に関
する諸情報が求められ、欠陥検出信号Ｓ、として出力さ
れる。

次に、第１５図のフィルタ３０５の作用を説明する。上
記検出系において、ディスク表面３０２の各部分におけ
る表面欠陥検出精度をより均一化させるためには、この
ディスク表面２０７に均一な照度で光が照射されること
が望ましい。そこで、この実施例では、面状光源３０３
からの光の空間的輝度分布を補正する手段として、面光
源３０３の輝度分布と逆の大小関係で透過率を分布さゼ
たフィルタ３０５を用いており、これによってディスク
表面２０７での空間的照度分布を均一化させている。

なお、この透過重分イｂを具体的に決定するには、フィ
ルタ３０５が存在しないときの、ディスク表面２０７上
の照度分布を求め、このデータに基づいて上記透過率分
布を決定ずればよい。

Ｅ、電動回軒テーブル１０４１　　の−ところで、走査
移動手段の一部として設けられた第１図の電動回転テー
ブル１０４．１０６には、それらの」ニにディスクＤを
戟買して回転させる必要がある。ところが、超精密加工
されたディスクＤの表面には、わずかな外力でも（セが
生ずるため、ディスクＤを電動回転テーブル１０４．１
０６上に！置してチャッキングする際には、チャッキン
グ動作そのものによってディスクＤの表面に新たな山が
つかないようにする必要がある。このため、この実施例
では、電動回転テーブル１０４，１０６として新規な構
造を有するものを用い、それによって傷の発生を防止し
ている。そこで、以下では、この電動回転テーブル１０
４．１０６の構造と動作とを説明する。

第１７図（ａ）はこのような電動回転テーブルのうち、
特徴的な部分を示した縦断面図であり、同図（ｂ）はそ
の平面図である。これらの図において、この電動回転テ
ーブルは、外筐体５０１内に回転自在に嵌装されたほぼ
円筒状の回転テーブル本体５０２を有している。

この回転テーブル本体５０２の上面には一段高くディス
ク載置面５０３が形成されており、このディスク載置面
５０３よりもさらに一段高くディスク穴嵌合部５０４が
形成されている。このディスク穴嵌合部５０４は、ディ
スクＤをディスク載置面５０３上に載置する際に、ディ
スクＤの中央穴５０５を嵌合させるためのものである。

また、このディスクＤの上部からはキャップ５０６が装
着される。

一方、回転テーブル本体５０２の側面には、この測面を
取巻くように４本の環状溝５０７ａ〜５０７ｄが設けら
れている。また、各環状溝５０７ａ〜５０７ｄには、回
転テーブル本体５０２内を通って上記ディスク載置面５
０４に至るＬ字状の通気路５０８ａ〜５０８ｄがそれぞ
れ連通している。これらの通気路５０８ａ〜５０８ｄは
、同図（ｂ）に示すように９０’ずつ順次ずれた方向に
設けられている。このため、これらの通気路５０８ａ〜
５０８ｄのディスク載置面５０３側の開口５０９ａ〜５
０９ｄも、回転テーブル本体５０２の回転軸心Ｗを中心
とする円周上に、互いに９０゜ずつずれた方向に等間隔
で配列された状態となっている。

また、外筺体５０１の側部には、この外筐体５０１の外
部へ貫通する４本の外側通気路５１０ａ〜５１０ｄが設
けられており、これらの外側通気路５１０ａ〜５１０ｄ
は、上記環状溝５０７ａ〜５０７ｄにそれぞれ連通して
いる。さらに、回転テーブル本体５０２と外筐体５０１
とを貫通する中心通気路５１１が上記回転軸心Ｗに沿っ
て設けられている。これらの外側通気路５１０ａ〜５１
Ｏｄと中心通気路５１１とは、給排気装置５１２に接続
されている。

このような構造を有する電動回転テーブル上にディスク
Ｄを載置するにあたっては、まず第１図のロボット１１
０によってディスクＤをディスク載置面５０３の上方に
移動させる。そして給排気装置５１２によって、外側通
気路５１０ａ〜５１０ｄへと圧縮空気を供給する。する
と、この圧縮空気は、この外側通気路５１０ａ〜５１０
ｄ、環状渦５０７ａ〜５０７ｄおよび通気路５０８ａ〜
５０８ｄを介して開口５０９ａ〜５０９ｄから噴出する
。

したがって、この状態でロボット１１０のハンド１１１
を開いてディスクＤを解放すると、このディスクＤは若
干降下した後に、上記圧縮空気の噴射力によってディス
ク載置面５０３の上方で浮上したまま静止する。その後
、給排気装置５１２からの圧縮空気の供給を停止すると
、ディスクＤの下面付近の空気圧（背圧）は徐々に減少
し、ディスクＤはゆっくりとディスク載置面５０３上に
落丁し、その上に載置される。このため、ディスクＤを
単に空中から落下させるだけの場合と比較して、ディス
クＤとディスク載置面５０３との衝撃力は大幅に緩和さ
れ、ディスクＤの表面に新たに傷が発生することを有効
に防止できる。

さらに、このようにして、ディスクＤを載置した後に、
ロボット１１０によってキャップ５０６を装着し、給排
気装置５１２によって中心通気路５１１から排気を行な
うと、負圧によってキャップ５０６が同図（ａ）の下方
へと吸引される。それによってディスクＤは暫ヤツ７５
０６とディスク載置面５０３との間で強固に挟持される
。したがって、この排気を行ないつつ回転テーブル本体
５０２を、第２図のモータＭ１．Ｍ２（第１７図中には
図示していない。）によって回転させると、ディスクＤ
はこの回転テーブル本体５０２に強固にチャッキングさ
れたまま回転し、第１図の散乱光分布検査装置２００や
暗視野画像検査装置３００における回転走査を確実に行
なうことができる。

このように、第１７図に示した電動回転テーブルを用い
ることによって、ディスクＤの表面傷の新たな発生が防
止されるのみならず、チャッキング等の自動化が達成さ
れることになる。

Ｆ、システム全体の動作 次に、以上の細部構成を有する上記各装置を組合せて形
成された第１図の表面欠陥検査システムの全体的動作を
、第１８図に示したフローチャートを参照しつつ説明す
る。まず、第１８図のステップＳ１では、ディスクＤの
表面のダイヤモンド切削や洗浄などの前工程が行なわれ
る。

次のステップＳ２では、洗浄復のディスクＤが、第１図
のカセット１２３に収容された状態で供給台１２１へと
供給される。この供給にあたっては図示したロボット１
１０とは別の搬送機構を用いることができる。また、供
給台１２１上におけるカセット１２３の位虞決めは、図
示しないリミットスイッヂや光電センサなどの位置検出
手段の検出出力に基いて行なわれる。

続くステップＳ３では、制御部４００内の搬送駆動制御
手段４３０からの制御信号Ｓ３に応答して、ロボット１
１０がカセット１２３内のディスクＤを１枚把持し、こ
れを反射光分布検査装置２００の走査移動機構である電
動回転テーブル１０４上へと搬送移動させる。この動作
において、カセット１２３内で垂直方向に立てられたデ
ィスクＤを取出すために、ロボット１１０のハンド１１
１は、第１図に図示したη方向にも回転可能となってい
る。次のステップＳ４では、第１７図において説明した
ように、ディスクＤを空気浮上の原理で浮上させた後、
ディスク載置面５０３上へと載置させ、空気の吸引力に
よってチせツキングを行なう。

このようにしてディスクＤのチャッキングが完了すると
、走査移動制御手段４２０からの制御部ＱＳ１　（第２
図〉によって、電動回転テーブル１０４の回転と、ｆｆ
１ｉｌＪｌスライドテーブル１０３の並進とを開始させ
る（ステップＳ５）。この回転はたとえば３０００　ｒ
ｐｍの速度で、また、並進は５ｇ／ｓｅｃで行なわれる
。このような走査移動が開始されるとともに、第３図の
レーザ発振器２０１からは、ディスクＤの表面へのレー
ザビームＬの照射が開始される（ステップＳ６）。そし
て、次のステップＳ７では、反射光分布検査装置２００
が、既述した原理に基いて、ディスクＤの表面からの反
射光に含まれる正反剣先の強度変化や偏向を検出すると
ともに、散乱光の空間的強度分布パターン（回折パター
ン）を検出し、Ｍ３図の散乱性欠陥検出信号や偏向性欠
陥検出信号を、第２図の欠陥検出信号Ｓａとして制御部
４００へと転送する。

この検出・転送動作はディスクＤの全表面を光走査し終
るまで繰返され（ステップＳ８）、全表面の走査が完了
すると電動回転テーブル１０４の回転を停止させるとと
もに、電動スライドテーブル１０３を原点位置に復帰さ
ゼる（ステップ８９）。また、ディスクＤのチャッキン
グの解放も行なう（ステップ５１０）。

このようにして、レーザビームＬによる反射光分ｍｌ杏
が完了すると、ロボット１１０がこのディスクＤを把持
して、暗視野画像検査装置３００における走査移動機構
である電動回転テーブル１０６上へと搬送移動させる（
ステップ５１１）。

そして、ディスクＤの載置とチャッキングを行ない（ス
テップ３１２）、走査移動ｉ、１１御手段からの制御信
号Ｓ２によって電動回転テーブル１０６の回転を開始さ
せる（ステップ５１３）。この回転はたとえば５　ｒｐ
ｍの速度で行なわれる。また、第１５図の面状光源（ま
たは線状光源）３０３がらディスクＤの表面上に白色光
を照射させる〈ステップ５１５）。第１５図の撮像装置
３２０によってとられたディスク表面２０７の輝点は、
同図の画像処理装置３２１で所定のしぎい値レベルと比
較され、そのしきい値を越えた輝度を有するような輝点
が見出されたときには、欠陥検出信号ｓｂが第２図の制
御部４００へと転送される（ステップ５１５）。

これらの動作は、ディスクＤの全表面を走査するまで繰
返され（ステップ８１６）、走査が完了すると電動回転
テーブル１０６の回転停止（ステップ５１７）とチャッ
キングの解放（ステップ８１８）とが行なわれる。

一方、制御部４００内の欠陥判定子１ｕ４１０は、この
制御部４００内に設けられているメモリ（図示せず〉内
に、反射光分布検査装置２００からの第１の表面欠陥検
出信号Ｓ、と暗視野画像検査装Ｈ３００からの第２の表
面欠陥検出信号Ｓ、とを、それぞれディスクＤの表面上
の位置と対応させっつ表面欠陥検出データＤ　、Ｄｂと
して記憶させている。そして、Ｉｌｉ＃視野画像検査装
！！ｆ３００での検査が完了した後、これらの表面欠陥
検出データＤ３．Ｄｂを読出して、表面欠陥の種類や数
、それに表面欠陥の程度などについての総合判定を行な
う（ステップ５１９）。

このうち、表面欠陥の種類としては、たとえば、■散乱
性欠陥、■線状欠陥、■方向性欠陥、■周−期性欠陥、
■低反射率欠陥、■偏向性欠陥、■点状欠陥などがある
。これらは、第１図のキーボード１２９などからあらか
じめ設定しである所定のしきい値と、上記表面欠陥検出
データＤ、Ｄ。

との比較などによって実現される。

そして、このような欠陥の種類の判別は主として反射光
分布検査装置２００から得られた表面欠陥検出データＤ
、に基いて行なわれる。また、サブミクロンオーダーの
表面欠陥の判別は主として暗視野画像検査装置３００か
らの表面欠陥検出データＤｂに基いて行なわれる。これ
らの結果は、第１図のＣＲＴ１３０に表示される（ステ
ップ５２０）。

このようにして、そのディスクＤを後工程を送って製品
化することが可能であるか否かなどの総合的な品質の判
定が完了すると、ロボット１１゜が電動回転テーブル１
０６からディスクＤを仕分は台１２２の上方に搬送移動
させ、上記判定結果に応じて、仕分は器具１２３ａ〜１
２３ｄのうちのいずれかの上に載置する（ステップ５２
１）。

この仕分は器具１２３ａ〜１２３ｄは、たとえば後工程
へ進めてよいディスクや、再加工を要するディスク、そ
れに、表面欠陥が多いため製品として利用不可能なディ
スクなどの区別基準によって互いに区別されている。

また、ディスクＤを載置・積層させて行くに従つて、各
仕分は器具１２３ａ〜１２３ｄに１イスクＤを載置する
高さが順次高くなって行くため、ロボット１１０は、第
１図の７方向に昇降自在となっている。そして、各関節
のξ方向の回動とこの７方向との昇降とによって、ディ
スクＤを判別結果に応じた仕分は器具１２３ａ〜１２３
ｄのいずれかの上に移動させ、その後、ハンド１１１に
設けられた距離センサ（図示せず）によって、既に積層
されているディスクＤの表面までの距離をｍｌ＋定する
。そして、この距離が所定値以下となるまでディスクＤ
を降下さゼた後、ハンド１１１を問いてディスクＤを解
放し、仕分は器具１２３ａ〜１２３ｄのうちのいずれか
に載置する。

さらに、表面欠陥の総合判定の結果、そのディスクＤに
発生している表面欠陥がダイヤモンド切削などの前工程
の異常に起因して発生する種類であるものと判断された
ときには、コンピュータユニット１２６に内蔵している
アラーム発生器（図示せず）からアラーム音を発生しく
ステップ８２２．３２３＞、その旨をオペレータに知ら
せる。

これによって、オペレータは適すな対策を講することが
できる。

このようにして、１枚のディスクＤについての片面の表
面欠陥検査が完了する。ディスクＤのに面についての検
査は、たとえば上記システムを２台配列して２台目のシ
ステムで行なえばよい。また、反射光分布検査装置２０
０および暗視野画像検査装置？Ｙ３００のそれぞれにＪ
３いて、ディスクＤを夷返してディスクＤの衷面につい
ても検査を行なった後に次の動作に移るようにすれば、
１台のシステムで両面の検査を行なうこともできる。さ
らに、表面の検査が完了した後にディスクＤを裏返して
再び上記２台の装置によって検査を行ない、その後に仕
分は台へ搬送してもよい。

なお、上記動作は、１枚のディスクＤに行目して、その
検査プロセスを追って行く形で説明したが、ディスクＤ
は次々と搬送され、各装置に３３　ＬＪる検査などは並
行して行なわれる。このため、検査効率は著しく向上す
ることになる。

Ｇ、変形例 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、反射光分布検査装置および暗視野
画像検査装置として新規な構成を有する装置を用いたが
、従来から存在する装置を用いてもよい。ディスクのチ
Ｖツキング方法などについても同様である。これらの装
置によって検査を行な・う順序ら任意であり、暗視野画
像検査装置側から先に検査を行なってもよい。

■　ディスク表面の全体を光走査するための走査移動は
、ディスクと検査装置とを相対的に移動させればよく、
必ずしもディスクを回転・並進させる必要はない。また
、暗視野画像検査ａ置において、面状光源として比較的
大きなものを使用し、撮像装置も２次元撮像装置を使用
して一度にディスク全面をｌＩｌ＠できるときには、暗
視野画像検査装置における走査移動は必ずしも必要では
ない。

被検査体のサイズが小さいときにも同様に走査移動を不
要とすることができる。

■　ディスク搬送手段としては、複数のロボットを用い
てもよく、また、リニアモータなどを用いた他の専用メ
カニズムを使用してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、反射光分布検
査装置と暗視野画像検査装置とを組合わせているため、
それぞれの長所を利用して、欠陥の種類の判別と超微細
欠陥の検出との双方を正確に行なうことができる。

また、超微細欠陥は暗視野画像検査装置によって検出さ
れるため、反射光分布検査装置において被検査体に照射
する光のスポット半径を小さくづる必要がなく、走査時
間が短縮されて検査の高速化を図ることができる。

さらに、被検査体の搬送手段を設けて被検査体の搬送を
行なっており、上記各装置での検査結果に応じた仕分け
も行なわれるため、表面欠陥検査の自動化が可能になる
などの効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の外観図、第２図は実施例
の電気的構成を示す図、第３図は反射光分布検査装置の
概略構成を示す図、 第４図は透過率分布フィルタの透過率分布を示す図、 第５図は透過率分布フィルタの効果の説明図、第６図な
いし第１０図は偏向性欠陥の検出原理の説明図、 第１１図ないし第１４図は散乱性欠陥の検出原理の説明
図、 第１５図は暗視野画像検査装置の概略構成を示す図、 第１６図は暗視野画像検査装置の欠陥検出原理の説明図
、 第１７図は電動回転テーブルにおけるディスクのチャッ
キング機構の説明図、 第１８図は実施例の全体的動作を示すフローチャート、 第１９図および第２０図は従来の表面欠陥検査装置の概
略構成図である。 １００・・・表面欠陥検査システム、 ２００・・・反射光分布検査装置、 ３００・・・暗視野画像検査装置、 ４００・・・制御部、　　１０１・・・検査台、１０３
・・・電動スライドテーブル、 １０４．１０６・・・電動回転テーブル、１１０・・・
ロホット、　１２１・・・ディスク供給台、１２２・・
・ディスク仕分は台、 Ｄ・・・ディスク（被検査体）、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体の表面に存在する表面欠陥の検査を光学
   的に行なう表面欠陥検査システムであつて、 （ａ）前記被検査体の表面に第１の光源からのビーム光
   を照射し、前記被検査体の表面からの反射光の空間的強
   度分布を検出することによつて前記被検査体の表面欠陥
   検査を行なう反射光分布検査装置と、 （ｂ）前記被検査体と前記ビーム光とを相対的に移動さ
   せることによつて前記被検査体の表面を前記ビーム光で
   走査させる走査移動手段と、（ｃ）前記被検査体に第２
   の光源からの光を照射するとともに、前記被検査体の平
   坦部からの反射光が入射しない位置に配設された撮像手
   段によって前記被検査体表面を撮像し、前記撮像結果に
   基づいて前記被検査体の表面欠陥検査を行なう暗視野画
   像検査装置と、 （ｄ）所定の供給位置に供給された被検査体を前記反射
   光分布検査装置および前記暗視野画像検査装置へと所定
   の順序で順次搬送するとともに、前記反射光分布検査装
   置および前記暗視野画像検査装置の双方における表面欠
   陥検査が完了した後に前記被検査体を所定の基準によつ
   て区別された複数の仕分け位置のいずれかへと搬送する
   搬送手段と、 （ｅ）所定のシーケンスに従つて当該表面欠陥検査シス
   テムの制御を行なう制御手段とを備え、前記制御手段は
   、 前記走査移動手段の駆動制御を行なう走査移動制御手段
   と、 前記搬送手段の駆動制御を行なう搬送駆動制御手段と、 前記反射光分布検査装置および前記暗視野画像検査装置
   のそれぞれにおける検査結果を取込むとともに、前記検
   査結果を所定の判定基準と比較して前記被検査体におけ
   る表面欠陥の状態を総合的に判定し、前記判定結果に応
   じて前記被検査体を前記複数の仕分け位置のうちのひと
   つに搬送させるための信号を前記搬送手段へと与える欠
   陥判定手段とを備えることを特徴とする表面欠陥検査シ
   ステム。
2. （２）前記反射光分布検査装置は、円環状の単位光電変
   換素子の同心円状配列と、扇形状の単位光電変換素子の
   放射状配列と、前記同心円状配列および前記放射状配列
   の組合せ配列とのうちのいずれかの配列を有する光電変
   換素子アレイを備え、前記光電素子アレイによつて前記
   反射光の空間的強度分布を検出する装置である、特許請
   求の範囲第１項記載の表面欠陥検査システム。
3. （３）前記反射光分布検査装置は、前記反射光に含まれ
   る正反射光を所定の受光面で受光して、前記受光面上に
   おける前記正反射光の受光位置に応じた受光位置検出信
   号を出力する受光位置検出器をさらに備える、特許請求
   の範囲第２項記載の表面欠陥検査システム。
4. （４）前記暗視野画像検査装置は、 前記第２の光源としての面状または線状光源と、前記第
   ２の光源の実像を前記被検査体表面に結像させる結像光
   学系とを備え、 前記撮像手段は、前記実像が形成された状態で前記撮像
   を行なう、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の表面欠陥検査システム。
5. （５）前記走査移動手段は、前記被検査体を載置して回
   転移動と並進移動とを行なう第１の走査移動手段として
   形成され、 前記暗視野画像検査装置においても前記被検査体の表面
   の光走査が行なわれるとともに、当該光走査を行なうた
   めに、前記被検査体を載置して回転移動を行なう第２の
   走査移動手段が設けられ、前記第１および第２の走査移
   動手段には、圧縮気体の噴出力によつて被検査体を浮上
   させた状態から徐々に当該走査移動手段の被検査体載置
   面に降下させる圧縮気体噴出機構が設けられた、特許請
   求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の表面欠
   陥検査システム。