(57)【要約】【課題】  光学式の検査ユニットに、穴の内径が不良であったり、割れや欠けが生じているディスクを供給しないようにする。【解決手段】  複数の光学式検査ユニットを備えたディスク表面検査装置において、検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴを収容する搬送カゴ導入レーンに、搬送カゴに整列して収納された検査前のディスクの搬送カゴ内での倒れを検査する倒れ検査部と、搬送カゴに収納された検査前のディスクの穴の内径とこのディスクの割れと欠けとを検査する内径・割れ・欠け検査部とを備え、この内径・割れ・欠け検査部においてディスクの穴の内径を検査することを、予め測定して記憶しておいたデータに基づいて搬送カゴ内の場所に応じてディスクの押上げ量を制御して搬送カゴから押上げたディスクを撮像して得た画像を用いて検査するようにした。【選択図】図８Ｂ
2014199197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学式検査ユニットと、
検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴを収容する搬送カゴ導入レーンと、からの状態の搬送カゴを収容する搬送カゴ改修レーンと、空の状態のカセットを収容する空カセット投入レーンと、検査後の良品ディスクを収納したカセットを収容する良品カセット収容レーンとを有するカセットストッカ部と、
該カセットストッカ部の前記搬送カゴ導入レーンに収容された搬送カゴを前記複数の光学式検査ユニットの何れかに搬送し、該複数の光学式検査ユニットの何れかに前記検査前のディスクを全て供給して空になった搬送カゴを回収すると共に、前記複数の光学式検査ユニットの何れかに空のカセットを搬送し、前記複数の光学式検査ユニットの何れかで検査されて良品と判定されたディスクを複数収納したカセットを回収するシャトル搬送部と、
前記複数の光学式検査ユニットと前記カセットストッカ部と前記シャトル搬送部とを制御する制御部とを備えたディスク表面検査装置であって、
前記カセットストッカ部の搬送カゴ導入レーンは、前記搬送カゴに整列して収納された検査前のディスクの前記搬送カゴ内での倒れを検査する倒れ検査部と、前記搬送カゴに収納された検査前のディスクの穴の内径と該ディスクの割れと欠けとを検査する内径・割れ・欠け検査部とを有し、
該内径・割れ・欠け検査部において前記ディスクの穴の内径を検査することを、予め測定して記憶しておいたデータに基づいて前記搬送カゴ内の場所に応じて前記ディスクの押上げ量を制御して前記搬送カゴから押上げたディスクを撮像して得た画像を用いて検査することを特徴とするディスク表面検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のディスク表面検査装置であって、前記内径・割れ・欠け検査ユニットは、前記搬送カゴに収納された検査前のディスクを前記搬送カゴから持上げる突き上げピンと、該突き上げピンで前記搬送カゴから持上げられたディスクに照明光を照射する照明光源と、該照明光源により照明光が照射されたディスクの像を撮像するカメラ部と、該カメラ部で撮像して得た前記ディスクの画像を処理して前記ディスクの穴の内径が規定された範囲内にあるかを判定すると共に前記ディスクに割れや欠けが無いかをチェックする画像処理部とを備えていることを特徴とするディスク表面検査装置。
【請求項３】
請求項２記載のディスク表面検査装置であって、前記内径・割れ・欠け検査ユニットは、前記突き上げピンで前記搬送カゴから持上げる前記検査前のディスクの穴の中心の位置が前記カメラ部の視野に対して常に一定となるように、前記搬送カゴ内の場所に応じて前記突き上げピンによる前記ディスクの押上げ量を制御することを特徴とするディスク表面検査装置。
【請求項４】
請求項１記載のディスク表面検査装置であって、前記内径・割れ・欠け検査ユニットは、予め測定して記憶しておいたデータに基づいて前記搬送カゴ内の場所に応じて前記ディスクの押上げ量を制御して前記搬送カゴから押上げたディスクを撮像して得た画像の一定の位置の寸法を前記ディスクの穴の内径寸法とし、該内径寸法を予め設定した基準値と比較して前記内径寸法の良否を判定することを特徴とするディスク表面検査装置。
【請求項５】
請求項１記載のディスク表面検査装置であって、前記内径・割れ・欠け検査ユニットは、前記倒れ検査ユニットで倒れていると判定されたディスクに対しては内径・割れ・欠け検査を停止することを特徴とするディスク表面検査装置。
【請求項６】
搬送カゴを収容する搬送カゴ導入レーンから検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴを取出して複数の光学式検査ユニットの何れかに搬送し、
該検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴが搬送された前記複数の光学式検査ユニットの何れかにおいて前記搬送カゴから検査前のディスクを取り出し、
前記複数の光学式検査ユニットの何れかの前記検査前のディスクを取り出した光学式検査ユニットにおいて前記ディスクの両側の面の異物や疵などを検査し、
該検査により両側の面に異物や疵などの欠陥が無く良品と判定されたディスクを良品カセットに収納し、
該良品と判定されたディスクを収納した良品カセットを良品カセット収容レーンに搬送して該良品カセット収容レーンに収容し、
前記検査により少なくとも一方の面に異物や疵などの欠陥が有り不良品と判定されたディスクを不良品カセットに収納する
ディスク表面検査方法であって、
前記検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴを前記搬送カゴ導入レーンから取出す前に、前記搬送カゴに複数の列に整列して収納されたディスクの前記搬送カゴ内での倒れを検査し、該検査の結果倒れていないと判定されたディスクについてディスクの穴の内径とディスクの割れ又は欠けの有無を検査し、該検査において良品と判定されたディスクが入った搬送カゴを前記搬送カゴ導入レーンから取出して前記複数の光学式検査ユニットの何れかに搬送することを含み、
前記ディスクの穴の内径を検査することを、予め測定して記憶しておいたデータに基づいて前記搬送カゴ内の場所に応じて前記ディスクの押上げ量を制御して前記搬送カゴから押上げたディスクを撮像して得た画像を用いて検査することを特徴とするディスク表面検査方法。
【請求項７】
請求項６記載のディスク表面検査方法であって、前記内径・割れ・欠けを検査することを、前記搬送カゴに収納された検査前のディスクを突き上げピンで前記搬送カゴから持ち上げ、該突き上げピンで前記搬送カゴから持ち上げられたディスクに照明光を照射し、該照明光が照射されたディスクの像をカメラで撮像し、該カメラで撮像して得た前記ディスクの画像を処理して前記ディスクの穴の内径が規定された範囲内にあるかを判定すると共に前記ディスクに割れや欠けが無いかをチェックすることを特徴とするディスク表面検査方法。
【請求項８】
請求項６記載のディスク表面検査方法であって、前記内径・割れ・欠けを検査することを、前記突き上げピンで前記搬送カゴから持上げる前記検査前のディスクの穴の中心の位置が前記カメラの視野に対して常に一定となるように、前記搬送カゴ内の場所に応じて前記突き上げピンによる前記ディスクの押上げ量を制御することを特徴とするディスク表面検査方法。
【請求項９】
請求項６記載のディスク表面検査方法であって、前記内径・割れ・欠けを検査することを、予め測定して記憶しておいたデータに基づいて前記搬送カゴ内の場所に応じて前記ディスクの押上げ量を制御して前記搬送カゴから押上げたディスクを撮像して得た画像の一定の位置の寸法を前記ディスクの穴の内径寸法とし、該内径寸法を予め設定した基準値と比較して前記内径寸法の良否を判定することを特徴とするディスク表面検査方法。
【請求項１０】
請求項６記載のディスク表面検査方法であって、前記倒れを検査して倒れていると判定されたディスクに対しては内径・割れ・欠け検査を停止することを特徴とするディスク表面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用のガラス基板（ディスク）の表面を光学的に検査するためのディスク表面検査方法及びその装置に関し、特に、ディスクをカセットに入れて光学式の検査ユニットに供給し、検査後のディスクをカセットに入れて搬出するカセット搬送するのに好適なディスク表面検査方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクの製造ラインにおいて、製造途中のディスク表面の欠陥を光学的に検査する工程では、カセットに入れたディスクを光学式の検査ユニットに供給し、光学式の検査ユニットではカセットから１枚ずつ取り出して検査をし、検査後のディスクを再びカセットに戻して次の工程に運ぶことが行われている。
【０００３】
このようにディスクをカセットに入れて光学式の検査ユニットに搬入し、搬出することについては、例えば特許文献１には、光学式の検査ユニットでカセットから１枚ずつディスクを取り出して検査し、検査後のディスクを良品と不良品とに分けてカセットに格納する磁気ディスクの検査装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、前工程で洗浄し乾燥させたディスクを複数枚ごとに未検査のディスクを収容するカセットに収納して複数の光学式の検査ユニットの何れかに搬送し、このカセットからディスクを取り出してディスクの表面を光学式の検査ユニットで検査した後、ディスクが良品と不良品とに選別されてそれぞれ回収用のカセットに回収される検査システムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２６１９号公報
【特許文献２】特開２０１２−７９３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているディスクの検査装置は、カセットから取り出したディスクを検査装置で複数の検査手段の間を順次移動させて複数の検査を実施し、一連の検査を終了してディスクを回収用のカセットに収納する構成になっている。
【０００７】
しかし、複数の検査装置は、必ずしも同じスループットで１枚のディスクを検査できるとは限らず、各検査装置のスループットの違いに応じてある検査工程では検査装置を複数用いて検査しなければならない場合が生じる。
【０００８】
特許文献１には、このように同じ検査装置を複数用いて検査する場合に、カセットからディスクを供給する場合については配慮されていない。
【０００９】
また、検査装置に供給するディスクに割れや欠けなどの欠陥があると、このような欠陥が存在するディスクを供給カセットから検査装置にハンドリング手段を用いてハンドリングするときに、ディスクが割れてしまい、検査装置にダメージを与えてしまう恐れがある。しかるに、特許文献２には、未検査のディスクを収容するカセットに収納したディスクのうち、割れや欠けのあるディスクを光学式の検査ユニットに供給しないようにすることについては、配慮されていない。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、カセットに収納されているディスクを光学式の検査ユニットに供給するときに、光学式の検査ユニットのスループットを低下させることなく、光学式の検査ユニットに穴の内径が基準範囲から外れていたり割れや欠けが生じているディスクを供給しないようにしたディスク表面検査方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明では、ディスク表面検査装置を、複数の光学式検査ユニットと、検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴを収容する搬送カゴ導入レーンとからの状態の搬送カゴを収容する搬送カゴ改修レーンと空の状態のカセットを収容する空カセット投入レーンと検査後の良品ディスクを収納したカセットを収容する良品カセット収容レーンとを有するカセットストッカ部と、このカセットストッカ部の搬送カゴ導入レーンに収容された搬送カゴを複数の光学式検査ユニットの何れかに搬送し、複数の光学式検査ユニットの何れかに検査前のディスクを全て供給して空になった搬送カゴを回収すると共に、複数の光学式検査ユニットの何れかに空のカセットを搬送し、複数の光学式検査ユニットの何れかで検査されて良品と判定されたディスクを複数収納したカセットを回収するシャトル搬送部と、複数の光学式検査ユニットとカセットストッカ部とシャトル搬送部とを制御する制御部とを備えて構成し、カセットストッカ部の搬送カゴ導入レーンは、搬送カゴに整列して収納された検査前のディスクの搬送カゴ内での倒れを検査する倒れ検査部と、搬送カゴに収納された検査前のディスクの穴の内径と割れと欠けとを検査する内径・割れ・欠け検査部とを有し、内径・割れ・欠け検査部においてディスクの穴の内径を検査することを、予め測定して記憶しておいたデータに基づいて搬送カゴ内の場所に応じてディスクの押上げ量を制御して搬送カゴから押上げたディスクを撮像して得た画像を用いて検査するようにした。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明では、搬送カゴを収容する搬送カゴ導入レーンから検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴを取出して複数の光学式検査ユニットの何れかに搬送し、検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴが搬送された複数の光学式検査ユニットの何れかにおいて搬送カゴから検査前のディスクを取り出し、複数の光学式検査ユニットの何れかの検査前のディスクを取り出した光学式検査ユニットにおいてディスクの両側の面の異物や疵などを検査し、この検査により両側の面に異物や疵などの欠陥が無く良品と判定されたディスクを良品カセットに収納し、この良品と判定されたディスクを収納した良品カセットを良品カセット収容レーンに搬送して良品カセット収容レーンに収容し、検査により少なくとも一方の面に異物や疵などの欠陥が有り不良品と判定されたディスクを不良品カセットに収納するディスク表面検査方法において、検査前のディスクを複数の列に整列して収納した搬送カゴを前記搬送カゴ導入レーンから取出す前に、前記搬送カゴに複数の列に整列して収納されたディスクの前記搬送カゴ内での倒れを検査し、該検査の結果倒れていないと判定されたディスクについてディスクの穴の内径とディスクの割れ又は欠けの有無を検査し、この検査において良品と判定されたディスクが入った搬送カゴを搬送カゴ導入レーンから取出して複数の光学式検査ユニットの何れかに搬送することを含み、ディスクの穴の内径を検査することを、予め測定して記憶しておいたデータに基づいて搬送カゴ内の場所に応じてディスクの押上げ量を制御して搬送カゴから押上げたディスクを撮像して得た画像を用いて検査するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ディスク表面の検査において、カセットに収納されているディスクを光学式の検査ユニットに供給するときに、光学式の検査ユニットのスループットを低下させることなく、穴の内径が基準範囲から外れていたり割れや欠けが生じているディスクを供給しないようにすることができ、カセットから光学式の検査ユニットにハンドリングするときにディスクに割れが発生したり、検査ユニットのスピンドルへの搭載不良が発生するのを防止できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施例に係るディスク表面検査装置全体の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、光学式検査ユニットの概略の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、光学式検査部の概略の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、ディスク反転部を側面から見たときの概略の構成を示すブロック図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ディスク反転部を上面から見たときの概略の構成を示すブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、倒れ検査部における搬送カゴとカメラとの平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、倒れ検査部における倒れ検査ユニットを含む搬送カセットの正面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、倒れ検査部における倒れ検査ユニットと搬送カゴの側面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、倒れ検査部においてカメラで撮像して得たディスクの画像である。
【図６】図６は、信号処理手段の概略の構成を示すグロック図である。
【図７】図７は、表示手段の画面の正面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、センシング部における内径・割れ・欠け検査の正面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、センシング部における内径・割れ・欠け検査の側面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、センシング部における光源及びカメラとディスクの位置関係を示す図で、ディスクの中心とカメラの視野の中心とが一致した状態を示すセンシング部の模式図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、センシング部における光源及びカメラとディスクの位置関係を示す図で、ディスクの中心がカメラの視野の中心よりも高い状態を示すセンシング部の模式図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、センシング部における光源及びカメラとディスクの位置関係を示す図で、ディスクの中心がカメラの視野の中心よりも低い状態を示すセンシング部の模式図である。
【図１０】図１０は、センシング部において搬送カゴの各位置におけるディスクを持上げる量を測定する処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本実施例に係るディスク表面検査装置１００の概略の構成を示す図である。本実施例に係るディスク表面検査装置１００は、第１検査ユニット１１０、第２検査ユニット１２０、第３検査ユニット１３０、カセットストッカ部１４０、シャトル搬送部１５０、全体制御部１６０を備えている。
【００１７】
本実施例に係るディスク表面検査装置１００では、検査対象のディスクについて、事前にカセットストッカ部１４０に設けた倒れ検査部１４１２にて、搬送カゴ内でのディスクの倒れが検査される。次に，倒れていないことが確認されたディスクについてセンシング部１４１３にて、ディスクの穴の内径不良、ディスクの損傷（大きなキズや割れ欠け）の有無を調べるセンシング（予備検査）を行い、倒れ、損傷なし，穴の内径が規格内であると判定されたディスクについて第１検査ユニット１１０、第２検査ユニット１２０、第３検査ユニット１３０の何れかにおいてディスク表面の微細な欠陥の検査（本検査）を行う。検査対象ディスクは、ディスク搬送カゴ（以下、搬送カゴ）に複数枚(例えば１００枚)単位で収納されてディスク表面検査装置１００内を搬送される。
【００１８】
第１検査ユニット１１０は、光学式検査部１１１、基板搬送用ロボット１１２、受渡旋回ホルダ１１３、未検査ディスクを収納した搬送カゴ１１４１を搬送する搬送カゴＣＶレーンユニット１１４、良品ディスク収納カセット搬送部１１５、不良ディスク収納カセット搬送部１１６，１１７を備えている。
【００１９】
第２検査ユニット１２０は、光学式検査部１２１、基板搬送用ロボット１２２、受渡旋回ホルダ１２３、未検査ディスクを収納した搬送カゴ１２４１を搬送する搬送カゴＣＶレーンユニット１２４、良品ディスク収納カセット搬送部１２５、不良ディスク収納カセット搬送部１２６，１２７を備えている。
【００２０】
第３検査ユニット１３０は、光学式検査部１３１、基板搬送用ロボット１３２、受渡旋回ホルダ１３３、未検査ディスクを収納した搬送カゴ１３４１を搬送する搬送カゴＣＶレーンユニット１３４、良品ディスク収納カセット搬送部１３５、不良ディスク収納カセット搬送部１３６，１３７を備えている。
【００２１】
第１検査ユニット１１０と第２検査ユニット１２０、第３検査ユニット１３０は何れも同じ構成を備えており、カセットストッカ部１４０、シャトル搬送部１５０とを共有している。
【００２２】
カセットストッカ部１４０は、搬送カゴ導入レーンユニット１４１、空カセット投入レーンユニット１４２、搬送カゴ回収レーンユニット１４３、良品カセット回収レーンユニット１４４とを備えている。
【００２３】
搬送カゴ導入レーンユニット１４１は、検査対象ディスク１０を収納した搬送カゴ１４１１を上流装置から受取り、倒れ検査部１４１２とセンシング部１４１３にて搬送カゴ１４１１の内部に収納されたディスクのセンシング（予備検査）を行う。倒れ検査部１４１２では各ディスクについて、後述するような搬送カゴ１４１１内での倒れの有無を検査し、センシング部１４１２では各ディスクについて、後述するような損傷の有無，ディスク内径寸法を調べ、検査結果を全体制御部１６０に記憶する。
【００２４】
空カセット投入レーンユニット１４２は、良品ディスクを収納する為のカセット１４２１を投入する。投入後のカセットは、良品カセット収納部１１５１，１１５２にて第１検査ユニット１１０、第２検査ユニット１２０、又は第３検査ユニット１３０の何れかで検査された良品ディスクだけを収納するために用いられる。
【００２５】
搬送カゴ回収レーンユニット１４３は、第１検査ユニット１１０、第２検査ユニット１２０、又は第３検査ユニット１３０の何れかにディスクが供給されて空になった搬送カゴ１４３１を回収する。
【００２６】
良品カセット回収レーンユニット１４４は、第１検査ユニット１１０、第２検査ユニット１２０、又は第３検査ユニット１３０の何れかで検査されて良品と判定されたディスクを良品カセット収納部１１５１，１１５２で収納して満杯になったカセット１４４１を回収する良品カセット回収レーンを有する。
【００２７】
シャトル搬送部１５０は、搬送カゴ１５０２（未検査ディスクを収納した搬送カゴ１４１１又は空の搬送カゴ１４３１）とカセット１５０３（良品ディスクを収納するための空のカセット１４２１又は良品と判定されたディスクを収容したカセット１４４１）とを搭載する台車１５０１を備え、図示していない駆動手段により、ガイドレール１５０４に沿って台車１５０１を移動させる。
【００２８】
台車１５０１に搭載されるカゴ１５０２は、搬送カゴ導入レーンユニット１４１の割れ・穴の内径・割れ・欠けを検査するセンシング部１４１３において穴の内径とディスクの割れと欠けがチェックされて良品と判定されたディスクだけが収納されている未検査ディスク収納用搬送カゴを図示していないハンドリングユニットにより供給された未検査ディスク収納用搬送カゴ１４１１、又は、第１乃至第３検査ユニット１１０から１３０の何れから未検査のディスクを供給し終えて図示していないハンドリングユニットにより回収された空の搬送カゴ１４３１の何れかである。
【００２９】
また、台車１５０１に搭載されるカセット１５０３は、空カセット投入レーンユニット１４２から図示していないハンドリングユニットにより供給された良品ディスクを収納するための空のカセット１４２１、又は、第１乃至第３検査ユニット１１０から１３０の何れかで検査されて良品と判定されたディスクを収納して図示していないハンドリングユニットにより移し替えられた良品と判定されたディスクを収容したカセット１４４１の何れかである。
【００３０】
全体制御部１６０は、第１検査ユニット１１０、第２検査ユニット１２０、第３検査ユニット１３０、カセットストッカ部１４０、シャトル搬送部１５０と接続されており、各部の動作を制御する。
【００３１】
次に、第１検査ユニット１１０の光学式検査ユニット１１１の構成について説明する。第２検査ユニット１２０、第３検査ユニット１３０についても、第１検査ユニット１１０の光学式検査ユニット１１１と同じ構成の光学式検査ユニットを備えているので、説明を省略する。
【００３２】
図２には、第１検査ユニット１１０の光学式検査ユニット１１１の概略の構成を示す。光学式検査ユニット１１１は、ディスク受渡部２１１、２２１と、光学式検査部２１０、２２０、ディスク反転部２１２、２２２を備えている。ディスク受渡部２１１と２２１、光学式検査部２１０と２２０、ディスク反転部２１２と２２２とは、それぞれ同じ構成を左右対称に設置された構成になっている。
【００３３】
光学式検査ユニット１１１は、この構成において、ディスク受渡部２１１及び２２１で受渡旋回ホルダ１１３から未検査のディスク１０をスピンドル２１０１及び２２０１に搭載し、この未検査のディスク１０を搭載したスピンドル２１０１及び２２０１をそれぞれガイドレール２１０７及び２２０７に沿って光学式検査部２１０及び２２０の位置へ搬送してディスク１０の上面について光学検査を行う。
【００３４】
上面の検査を終了後、ディスク１０を搭載したスピンドル２１０１及び２２０１をそれぞれガイドレール２１０７及び２２０７に沿ってディスク反転部２１２、２２２へ搬送し反転して裏面を上側にし、更にディスク１０を搭載したスピンドル２１０１及び２２０１をそれぞれガイドレール２１０７及び２２０７に沿って光学式検査部２１０及び２２０の位置へ搬送する。次に光学式検査部２１０及び２２０においてディスク１０の上面について光学検査を行う。両面を検査し終えたディスク１０はスピンドル２１０１及び２２０１をそれぞれガイドレール２１０７及び２２０７に沿って移動させることによりディスク受渡部２１１及び２２１に搬送されて受渡旋回ホルダ１１３によりスピンドル２１０１及び２２０１から取り出される。
【００３５】
光学式検査部２１０の構成を、図３に示す。光学式検査部２２０についても同じ構成であるので、説明を省略する。光学式検査部２１０は、スピンドル２１０１に搭載されたディスク１０に検査用の照明光を照射する照明光学系部２１０２と、照明光学系部２１０２により照明光が照射されたディスク１０の上面から発生した反射光（散乱光）のうち高い仰角方向に反射・散乱した反射光を検出する高仰角検出光学系２１０３と、照明光学系部２１０２により照明光が照射されたディスク１０の上面から発生した反射光（散乱光）のうち低い仰角方向に反射・散乱した反射光を検出する低仰角検出光学系２１０４と、スピンドル２１０１を回転駆動するスピンドルモータ２１０５、スピンドルモータ２１０５を搭載してＩ軸方向に移動可能なＸテーブル２１０６、Ｘテーブル２１０６のＸ方向の移動をガイドするガイドレール２１０７、ガイドレール２１０７を支持する台２１０８、照明光学系部２１０２と高仰角検出光学系２１０３と低仰角検出光学系２１０４とを支持するフレーム２１０９、及び信号処理部２１１０を備えている。
【００３６】
高仰角検出光学系２１０３と低仰角検出光学系２１０４とで検出された信号は、全体制御部１６０と接続している信号処理部２１１０へ送られて処理され、ディスク１０の表面の欠陥が検出される。
【００３７】
光学式検査部２１０においては、ディスク１０を搭載したスピンドル２１０１をスピンドルモータ２１０５で駆動して回転させた状態でＸテーブル２１０６をガイドレールに沿ってＸ方向に一定の速度で移動させる。この状態で、照明光学系部２１０２から照明光をディスク１０の上側の面に照射し、ディスク１０の上側の面で反射した反射散乱光のうち高い仰角方向に反射・散乱した光を高仰角検出光学系２１０３で検出し、低い仰角方向に反射・散乱した光を低仰角検出光学系２１０４で検出し、高仰角検出光学系２１０３で検出して得た信号と低仰角検出光学系２１０４で検出して得た信号は信号処理部２１１０で処理されてディスク１０上面の異物（ゴミ）、疵、汚れなどの欠陥が検出される。
【００３８】
次に、ディスク反転部２１２の構成について図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａはディスク反転部２１２を側面から見た特の概略の構成を示すブロック図、図４Ｂは、ディスク反転部２１２を上方から見たときの概略の構成を示す平面図である。
【００３９】
ディスク反転部２１２は、ディスク１０をチャックするチャック２１２１、チャック２１２１をスピンドル２１０１に対して前後方向に駆動すると共にチャック２１２１を開閉させてディスク１０の保持・開放動作を行うアーム部２１２２、アーム部２１２２をスピンドル２１０１の軸方向に上下に駆動させると共に、１８０度回転させる駆動部２１２３を備えている。
【００４０】
ディスク反転部２１２は、光学式検査部２１０で上面の検査が終了したディスク１０が、図４Ａに示し様にディスク搬送ユニット２１１１でディスク反転部２１２に搬送されてきた状態で、図４Ｂの点線で示したようにアーム部２１２２が伸びてチャック２１２１でディスク１０を挟み、駆動部２１２３でディスク１０を挟んだ状態のチャック２１２１を上昇させてディスク１０をスピンドル２１０１から取り外す。ディスク１０をスピンドル２１０１から取り外したチャック２１２１を駆動部２１２３で１８０度回転させ、次にチャック２１２１を下降させて、反転させたディスク１０をスピンドル２１０１に装着する。次にアーム部２１２２でチャック２１２１を開いてディスク１０を開放した後、チャック２１２１を退避位置まで後退させて一連のディスク反転動作を終了する。
【００４１】
反転動作が終了したディスク１０を搭載したスピンドル２１０１はディスク搬送ユニット２１１１でガイドレール２１０７に沿って光学式検査部２１０の位置へ再び搬送される。次に光学式検査部２１０において、反転されたディスク１０の上面について光学検査を行う。両面を検査し終えたディスク１０はディスク搬送ユニット２１１１でガイドレール２１０７に沿って移動させることによりディスク受渡部２１１に搬送されて受渡旋回ホルダ１３３によりスピンドル２１０１から取り出される。
【００４２】
なお、上記説明では、光学式検査部２１０と２２０とがそれぞれディスク１０の表面と反転された裏面とを検査する構成として説明したが、光学式検査装置２１０でディスク１０の表側の面を検査した後、ディスク反転部２１２でディスクを反転させて裏面を上側にし、その後光学式検査装置２２０に搬送して反転させた裏面を検査し、根差後のディスク１０をディスク受渡部２２１において旋回ホルダ１３３によりスピンドル２２０１から取り外すような構成にしてもよい。
【００４３】
受渡旋回ホルダ１１３は、未検査のディスク１０をハンドリングする爪部１１３１と１１３２、光学式検査ユニット１１１で検査済みのディスク１０をハンドリングする爪部１１３３と１１３４とを備えている。受渡旋回ホルダ１１３は、基板搬送用ロボット１１２により搬送されてきた未検査のディスク１０を爪部１１３１と１１３２とで受けて、光学式検査ユニット１１１のディスク受渡部２１１及び２２１で待機しているスピンドル２１０１及び２２０１に装着する。また、光学式検査ユニット１１１で検査が終了してディスク受渡部２１１及び２２１に搬送されてきたディスク１０を爪部１１３３と１１３４とでスピンドル２１０１及び２２０１から取り外して基板搬送用ロボット１１２に受け渡す。
【００４４】
基板搬送用ロボット１１２は、図示していない搬送カゴ移載手段によりシャトル搬送部１５０の台車１５０１から第１検査ユニット１１０の搬送カゴＣＶレーンユニット１１４上に移し替えられた搬送カゴ１１４１に収納されているディスク１０を２枚同時にチャックしてカゴ１１４１から取出して、受渡旋回ホルダ１１３の未検査のディスク１０をハンドリングする爪部１１３１と１１３２に受け渡す。また、光学式検査ユニット１１１で検査が終了したディスク１０を受渡旋回ホルダ１１３の爪部１１３３と１１３４とから受け取り、光学式検査部２１０又は２２０で検査した結果良品と判定されたディスクをカセットＣＶレーンユニット１１５上で待機している良品回収カセット１１５１又は１１５２に収納する。一方し、光学式検査部２１０又は２２０で検査した結果、疵又は汚れ又はごみが付着しているとして不良品と判定されたディスクを不良ディスク回収カセット搬送部１１６または１１７のカセット１１６１又は１１７１に収納する。
【００４５】
次に、搬送カゴ導入レーンユニット１４１の倒れを検査する倒れ検査部１４１２と穴の内径・割れ・欠けを検査するセンシング部１４１３について説明する。
【００４６】
図５Ａは、倒れ検査部１４１２においてディスク１０を収納した搬送カゴ１４１１とカメラ４１２１の平面図で、搬送カゴ１４１１の内部にディスク１０が４枚ずつ複数列収納されている状態を示している。図５Ｂは搬送カゴ１４１１と倒れ検査部１４１２との正面図で、倒れ検査部１４１２のカメラ４１２１が矢印の方向に移動して搬送カゴ１４１１に収納されているディスク１０を撮像していく状態を示している。
【００４７】
また、図５Ｃは、搬送カゴ１４１１と倒れ検査部１４１２との側面図で、２台のカメラ４１２１が支持部材４１２２に固定され、支持部材４１２２がガイドレール４１２３に沿って矢印の方向に移動する構成を備えた撮像ユニット１４１２の構成が示されている。撮像ユニット１４１２の２台のカメラ４１２１は、図示していない駆動手段により駆動されてガイドレール４１２３に沿って矢印の方向に移動して、搬送カゴ１４１１に収納されているディスク１０を２列ずつ順次撮像する構成となっている。
【００４８】
倒れ検査部１４１２においては、このような構成で、撮像ユニット１４１２を図５Ｂの矢印で示す方向に、搬送カゴ１４１１に収納されたディスク１０の矢印の方向の並びのピッチと同じピッチずつ移動させて、２台のカメラ４１２１で搬送カゴ１４１１内の各ディスク１０について、頂点の近傍に焦点を合わせた状態で順次撮像する。
【００４９】
このようにして撮像して得られたディスク１０の頂点近傍の画像は、図６に示した処理部６００の倒れ検出画像処理部６０１に入力され、例えば図５Ｄに示すように、搬送カゴ１４１１で倒れが無い状態で収納されたディスク１０の画像を挟むようにして設定したラインＤ１とラインＤ２を用いてディスク１０の倒れが検出される。即ち、検出画像処理部６０１において、ディスクの頂点近傍の画像が、点線で示したディスクの頂点近傍の画像１０´又は１０´´のように、ラインＤ１とラインＤ２に挟まれる領域の外で画像が検出された場合には、そのディスクは倒れていると判定する。
【００５０】
この判定の結果は、統合処理部６０５に送られて処理されて、図７に示すように、表示手段６１０の画面６１０１に、搬送カゴの画像６１０２上でどの位置に収納したディスクが傾いているのかを、傾いていると判定されたディスク６１０３の位置を他のディスクの位置６１０４と色を変えて、傾いていると判定されたディスクを収納した搬送カゴのＩＤ番号６１０５と一緒に表示する。
【００５１】
倒れ検査部１４１２において、収納している全てのディスクの倒れ検査の結果が良品であると判定された搬送カゴ１４１１は、センシング部１４１３に搬送され、収納している各ディスクの内径・割れ・欠け検査が実行される。
【００５２】
次に、センシング部１４１３におけるディスクの穴の内径・割れ・欠け検査について説明する。  
センシング部１４１３における穴の内径と割れ・欠けの検査は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、リング状の光源１８１、カメラ１８２、光源１８１とカメラ１８２とを支持する支持部材１８３、支持部材１８３を固定して図示していない駆動手段によってガイドレール１８５に沿って矢印Ａの方向に移動可能な摺動部１８４とを備えて構成される内径・割れ・欠け検査ユニット１８０、この内径・割れ・欠け検査ユニット１８０を指示するフレーム１８００、フレーム１８００に固定されたナット部１８８、ナット部と勘合しているボールねじ軸１８７、ボールねじ軸１８７を回転駆動する駆動モータ１８６、ボールねじ軸１８７の一端を指示する軸受部１８９、押上爪１９１と押上駆動軸１９２と押上駆動モータ１９３とで構成されるディスク押上部１９０、全体を載置するベース板１９５を備えて構成される。
【００５３】
なお、センシング部１４１３には、搬送カゴ１４１１の内部で１列に並べられた４枚のディスク１０のそれぞれを押上げる４組のディスク押上部１９０を備えているが、図８Ａにおいては、図示を簡素化するために、２組のディスク押上部１９０だけを表示している。
【００５４】
この構成において、駆動モータ１８６を駆動させてナット部１８８に固定されたフレーム１８００を搬送カゴ１４１１に収納されているディスク１０の各列の間隔Ｐと同じ量だけ矢印Ｃの方向にピッチ移動させる。各ピッチ送りの停止位置でディスク押上部１９０の押上駆動モータ１９２を駆動して押上爪１９１を矢印Ｂの方向に沿って押上げてディスク１０を搬送カゴ１４１１から内径・割れ・欠け検査ユニット１８０の撮像位置に持上げ、内径・割れ・欠け検査ユニット１８０でディスク１０を撮像する。この撮像して得た画像は、カメラ１８２から出力されて、図６の処理部６００の画像入力部６０２に入力される。
【００５５】
カメラ１８２はオートフォーカス機構を備えていて、ピッチ送りされた押上爪１９１で順次押し上げられるディスクに焦点を合わせられるようになっている。また、カメラ１８２にはズーム機構を備えられていて、ピッチ送りされた押上爪１９１で順次押し上げられるディスクの画像のサイズが搬送カゴ１４１１のカメラ１８２に近い側と離れた側とで変化しないように調整される。
【００５６】
ここで、ディスク１０の内径１１を測定する方法として、ディスク１０を撮像して得られたディスク１０の画像を処理して、画像から算出される穴１１の寸法の中で一番大きい寸法を穴の径として算出する方法が考えられる。しかし、ディスクの画像を処理して画像から穴の径を算出する方法では画像処理に時間がかかり、内径・割れ・欠け検査のスループットが低下してしまう可能性がある。
【００５７】
これを改善する方法として、ディスク１０を押上爪１９１で持ち上げたときに、ディスク１０の穴の中心１８０３の高さが常にカメラ１８２の視野の中心１８０１に対して一定の位置になるようにし、これをカメラ１７３２で撮像して得た画像について常に一定の位置の穴の画像の寸法を求めるようにすればよい。
【００５８】
しかし、ボールねじ軸１８７の軸芯１８０２と内径・割れ・欠け検査ユニット１８０のカメラの視野の中心１８０１とは必ずしも平行ではない。そのために、駆動モータ１８６でボールねじ１８７を回転駆動してナット部１８８を図８ＢのＣの方向に１ピッチずつ移動させて、各停止位置でディスク押上部１９０の押上駆動モータ１９３で押上駆動軸１９２を回転駆動して押上爪１９１を一定の量押上げるようにしたときに、ある位置で、図９Ａに示すようにディスク１０の穴１１の中心１８０３とカメラの光軸の中心１８０１とが一致するように調整したとしても、ナット部１８８を図８Ｂの矢印Ｃの方向に移動させた状態でディスク押上部１９０の押上爪１９１を一定の量押し上げたときに、ディスク１０の穴１１の中心１８０３とカメラの視野の中心１８０１とには、図９Ｂ又は図９Ｃに示すようにずれが生じてしまう可能性が有る。なお、図９Ａ乃至図９Ｃにおいては、判り易くするために、照明光源１８１とカメラ１８２との間隔を、図８Ｂに示したものよりも狭めて表示してある。
【００５９】
そこで、本実施例においては、ディスク押上部１９０を図８Ｂの矢印Ｃの方向にピッチ送りする場合の各位置で、ディスク１０の穴１１の中心１８０３とカメラの視野の中心１８０１とが図９Ａのように確実に一致させるようにするために、ディスク押上部１９０を矢印Ｃの方向にピッチ送りする各位置でディスク押上部１９０による押上爪１９１の押上げ量を事前に測定して記憶しておき、実際の検査時には、この記憶しておいた各位置における押上げ量だけ押し上げ爪１９１を押上げるようにした。
【００６０】
このとき、押上げるディスクとしては毎回同じディスクを用いて、測定値にディスクごとの寸法のばらつきの影響が入らないようにした。
【００６１】
図１０に、事前に測定して記憶しておく各位置でのディスク押上部１９０による押上爪１９１の押上げ量を決める手順のフロー図を示す。
【００６２】
各位置でのディスク押上部１９０による押上爪１９１の押し上げ量決定のフローは、先ず、搬送カゴ１４１１に各列について順次測定するために列のカウント数Ｎを１に設定し（Ｓ１００１）、次に、搬送カゴ１４１１内の第１番目の列（例えば図８Ｂの右端のディスクが収納されている位置）においてディスク押上部１９０の押上駆動モータ１９３を駆動して、押上爪１９１を予め設定した量だけ上昇させ（Ｓ１００２）、カメラ画像を取得する（Ｓ１００３）。次に、取得した画像を処理してディスク１０の穴１１の有心に高さを算出する（Ｓ１００４）。次に、カウント数Ｎに１加算し（Ｓ１００５）、加算後のＮが搬送カゴ１４１１の列数（本実施例の場合は２５とする）以上になったかをチェックし（Ｓ１００６），Ｎが２５以上になった場合（Ｓ１００６でＹＥＳの場合）には、ディスク押上部１９０の押上駆動モータ１９３を駆動して、押上爪１９１を下降させてディスクを搬送カゴの２５列目に収納して検査を終了する。
【００６３】
一方、Ｎが２５よりも小さい場合にはＳ１００６でＮＯとなり、ディスクを上昇させた状態でディスク押上部１９０を１ピッチ移動させてＳ１００３からのステップを繰り返す。
【００６４】
このようにして測定した搬送カゴ１４１１の図８ＢにおけるＣ方向の各位置におけるディスク１０の押上げ量のデータを、制御部１６０に記憶しておく。実際の検査時には、記憶しておいた搬送カゴ１４１１のＣ方向の各位置におけるディスク１０の押上げ量のデータを制御部１６０から読み出し、ディスク押上部１９０の押上駆動モータ１９３を制御して、搬送カゴ１４１１内に収納された全てのディスク１０を押し上げる。このようにディスクの押上げ量を制御することにより、ディスク１０を押上げたときにディスク１０の穴１１の中心１８０３がカメラ１８２の視野の中心１８０１と一致するようになり、画像処理によって穴１１の中心の１８０３の高さを算出するための処理が必要でなくなり、常に一定の位置（カメラ１８２の視野の中心１８０１）での穴１１の径を求めれば、その値を穴１１の直径であるとすることができる。
【００６５】
このようにディスク押上部１９０により押上げ量が制御されて押上げられたディスク１０をカメラ１８２で撮像して得られた画像は、図６に示したような画像処理部６００の画像入力部６０２に送られる。画像入力部６０２に入力したカメラ１８２で撮像した画像は、穴内径測定部６０４と割れ・欠け判定部６０３とに入力される。
【００６６】
このうち、穴内径測定部６０４においては、入力した画像からディスク１０の穴１１の内径を算出し、予め設定しておいた穴の直径の許容範囲のデータと比較して、測定して求めた値が許容範囲に入っていれば、そのディスクは、穴の内径寸法については合格であると判定する。この判定した結果は統合処理部６０５へ送られて、他の検査結果を統合する処理が実行される。
【００６７】
一方、測定して求めた穴１１の内径寸法が予め設定しておいた穴の直径の許容範囲から外れている場合には、穴の内径寸法については不合格であると判定され、その情報が統合処理部６０５へ送られる。
【００６８】
ディスク１０の穴１１の内径寸法の検査を上記したような方法で行うことにより、１回ごとに画像上で中心位置を求めて内径寸法を求める場合に比べて比較的短時間で内径の良否を判定することででき、穴の内径寸法検査のスループットを向上させることができる。
【００６９】
また、割れ・欠け判定部６０３に入力された画像は、画像処理されて予め設定された基準値と比較され、基準値との差が求められる。この求めた基準値との差が予め設定された閾値よりも大きい場合には欠陥候補として統合処理部１７４５に送られる。一方、基準値との差が閾値よりも小さい個所は正常と判定される。
【００７０】
統合処理部６０５では、割れ・欠け判定部６０３から入力された割れ・欠けの欠陥候補のデータと、穴の内径判定部６０４から入力された穴径不良品のデータとを統合して全体制御部１６０へ出力すると共に、表示手段６１０に出力して、画面６１０１上に穴径・割れ・欠け欠陥情報として、倒れ検査の結果を表示する図７の場合と同様に、搬送カゴのＩＤ番号と共に欠陥が検出されたディスクの搬送カゴの画像６１０２上に欠陥が検出されたディスクの位置情報を表示する。
【００７１】
画像処理部６００における画像処理によりディスク１０の表面の割れ・欠けの検査がおわると、突き上げピン１９１が下降して、ディスク１０は搬送カゴ１４１１の元の位置に戻される。
【００７２】
次に、駆動モータ１８６でボールねじ１８７を回転駆動してナット部１８８を図８ＢのＣの方向に１ピッチ移動させて停止させることにより、ディスク押上部１９０を
搬送カゴ１４１１に沿って搬送カゴ１４１１の内部に収納されたディスク１０の列の並びの１ピッチに相当する分だけ移動して、上述したようなディスク１０の倒れ検査と、内径・割れ・欠けの検査とが行われる。
【００７３】
この動作を順次繰り返して、搬送カゴ１４１１の端のディスクまで検査が終わると、内径・割れ・欠け検査ユニット１８０は、図６Ａに示すような位置に移動すると共に、搬送カゴ１４１１内の各列の残りの２枚のディスクが順次突き上げピン１９１により所定の高さまで持ち上げられて、内径・割れ・欠け検査ユニット１８０により内径・割れ・欠けの検査が行われる。
【００７４】
これらの検査が搬送カゴ１４１１に収納されている全てのディスクに対して行われ、全てのディスクが倒れ検査と、内径・割れ・欠けの検査との何れでも良品と判断された時に搬送カゴ１４１１は、シャトル搬送部１５０の台車１５０１に搭載されるために搬送カゴ導入レーンユニット１４１において、待機している。
【００７５】
一方、搬送カゴ１４１１に収納されているディスクのうち何れかのディスクに、内径・割れ・欠けの検査で不良と判定されたものが有る場合には、表示手段１７５０の画面１７５１上に穴径・割れ・欠け欠陥情報として、倒れ検査の結果を表示する図８の場合と同様に、搬送カゴのＩＤ番号１５８４と共に欠陥が検出されたディスクの位置１７５２を搬送カゴの画像１７５５上に表示する。このとき、内径・割れ・欠けの検査で不良と判定されたディスクを収納した搬送カゴ１４１１は、搬送カゴ導入レーンユニット１４１から取出される。
【００７６】
ただし、搬送カゴ１４１１に収納されたディスクにおいて、内径・割れ・欠けの検査で不良と判定されたディスクが、内径検査の結果だけが不良と判定されたディスクだけの場合については、この内径検査の結果で不良と判定されたディスクを収納した搬送カゴ１４１１を搬送カゴ導入レーンユニット１４１から取出さずにそのままシャトル搬送部１５０の台車１５０１に搭載して第１乃至第３の光学検査ユニット１１０，１２０，１３０の何れかに搬送してもよい。この場合には、基板搬送用ロボット１１２，１２２，１３２の何れかで搬送カゴ１１４１からディスクを取り出して受渡旋回ホルダ１１３，１２３，１３３の何れかに受け渡す工程において、制御部１６０に記憶された内径・割れ・欠けの検査結果の情報に基づいて、内径検査の結果で不良と判定されたディスクについては受渡旋回ホルダ１１３，１２３，１３３に受け渡さずに、不良ディスク回収カセット１１６１，１１７１、１２６１，１２７１、１３６１，１３７の何れかに収納するようにしてもよい。
【００７７】
以上に説明した構成により、複数の検査ユニット１１０〜１３０を備えて並行してディスク表面の検査を行うディスク表面検査装置１００において、搬送カゴやカセットを複数収容できるカセットストッカ部１４０で、光学式検査部で検査前のディスクについて、搬送カゴの内部でのディスクに倒れが発生していないことを確認し、ディスクの穴の内径や割れや欠けのチェックを、複数の検査ユニット１１０〜１３０のスループットを低下させることなく実施できるようにした。
【００７８】
これにより、搬送カゴの内部で確実に倒れが発生していないディスクについてだけディスクの穴の内径や割れや欠けをチェックするのでチェックの効率を上げることができるようになり、複数の光学式検査部への正常なディスクの供給を途絶えさせずにスループットを落とすことなく連続してディスクの検査を実行することができるようになった。
【００７９】
また、搬送カゴの内部で倒れが発生しているディスクは内径・割れ・欠け検査の対象から外すことにより、内径・割れ・欠け検査のために突き上げピン１９１で持ち上げるときにディスクが突き上げピン１９１から落下して割れが発生する可能性を低減させることができた。
【００８０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８１】
１０…ディスク    １００…ディスク表面検査装置    １１０，１２０，１３０…検査ユニット    １１１、１２１，１３１…光学式検査ユニット    １４０…カセットストッカ部    １５０…シャトル搬送部    １６０…全体制御部    １８０…内径・割れ・欠け検査ユニット    １８１…照明光源    １８２…カメラ    １９０…ディスク押上部    ２１０，２２０…光学式検査部    ６００…処理部    １４１２…倒れ検査部    １４１３…センシング部。
【図１】
2014199197.tif 000003
【図２】
2014199197.tif 000004
【図３】
2014199197.tif 000005
【図４Ａ】
2014199197.tif 000006
【図４Ｂ】
2014199197.tif 000007
【図５Ａ】
2014199197.tif 000008
【図５Ｂ】
2014199197.tif 000009
【図５Ｃ】
2014199197.tif 000010
【図５Ｄ】
2014199197.tif 000011
【図６】
2014199197.tif 000012
【図７】
2014199197.tif 000013
【図８Ａ】
2014199197.tif 000014
【図８Ｂ】
2014199197.tif 000015
【図９Ａ】
2014199197.tif 000016
【図９Ｂ】
2014199197.tif 000017
【図９Ｃ】
2014199197.tif 000018
【図１０】
2014199197.tif 000019