(57)【要約】【課題】従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥についても位置精度及び分類精度を高く維持して検出する。【解決手段】試料であるディスク上の欠陥を検出する方法において、ディスクから第１の方向に反射・散乱した光のうちディスクからの正反射光と散乱光とを分離してこの分離した散乱光を複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で検出し、ディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させることをディスクの同一箇所の像が複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で複数回検出されるように移動させ、ディスク上の欠陥を検出することをディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算してディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、この顕在化させたディスク上の微小な欠陥の情報と第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを用いてディスク上の欠陥を分類するようにした。【選択図】  図１Ａ
2014199694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料であるディスクを載置して回転可能でかつ回転の中心軸に直角の方向に移動可能なステージ手段と、
該ステージ手段に載置された前記ディスクに光を照射する照明手段と、
該照明手段により光が照射された前記ディスクから第１の方向に反射・散乱した光を検出する第１の検出手段と、
該照明手段により光が照射された前記ディスクから第２の方向に反射・散乱した光を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段で前記ディスクから前記第１の方向に反射・散乱した光を検出して得た第１の検出信号と、前記第２の検出手段で前記ディスクから前記第２の方向に反射・散乱した光を検出して得た第２の検出信号とを処理して前記ディスク上の欠陥を検出する処理手段と、
前記ステージ手段と前記照明手段と前記第１の検出手段と前記第２の検出手段と前記処理手段とを制御する制御手段と
を備えたディスク表面検査装置であって、
前記第１の検出手段は、前記ディスクから第１の方向に反射・散乱した光のうち前記ディスクからの正反射光を散乱光から分離して検出する正反射光検出部と、該正反射光が分離された残りの散乱光を複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で検出する散乱光検出部とを有し、
前記制御手段は、前記ステージ手段で前記ディスクを回転させながら前記回転の中心軸に直角な方向に移動させるときに前記ディスクの同一箇所の像が前記第１の検出手段の前記散乱光検出部で複数回検出されるように前記ステージ手段を制御し、
前記処理手段は、前記第１の検出手段の前記散乱光検出部で前記ディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算して前記ディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、該顕在化させた前記ディスク上の微小な欠陥の情報と前記第２の検出手段で検出した信号とを用いて前記試料上の欠陥を分類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、前記第１の検出手段の複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器は、１次元のＣＣＤセンサであ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１記載のディスク表面検査装置であって、前記処理手段は、前記顕在化させた前記ディスク上の微小な欠陥の情報と前記第２の検出手段で検出した信号とを用いて、前記ディスク上の微小な欠陥を、異物欠陥と線状のキズとを含む複数の欠陥に分類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、前記処理手段は、前記第１の検出手段の正反射光検出部で検出した信号を用いて、前記ディスク表面の汚れ、又は、前記ディスクの材質が正規のものであるか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又は３に記載のディスク表面検査装置であって、前記処理手段の処理の結果を画面上に表示する表示手段を更に備え、該表示手段の画面上に、前記ディスクを識別する番号と共に、前記ディスク上の欠陥の分布を欠陥の種類ごとに表示することを特徴とするディスク表面検査装置。
【請求項６】
試料であるディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させながら該試料に光を照射し、
該光が照射された前記ディスクから第１の方向に反射・散乱した光を検出し、
該光が照射された前記ディスクから第２の方向に反射・散乱した光を検出し、
前記第１の方向に反射・散乱した光を検出した信号と、前記第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを処理して前記ディスク上の欠陥を検出する
ディスク表面検査方法であって、
前記ディスクから第１の方向に反射・散乱した光のうち前記ディスクからの正反射光と散乱光とを分離して該分離した散乱光を複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で検出し、前記ディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させることを前記ディスクの同一箇所の像が前記複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で複数回検出されるように移動させ、前記ディスク上の欠陥を検出することを前記ディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算して前記ディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、該顕在化させた前記ディスク上の微小な欠陥の情報と前記第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを用いて前記試料上の欠陥を分類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、前記ディスクから第１の方向に反射・散乱した光のうち前記ディスクからの正反射光と散乱光とを分離して、該分離した散乱光を１次元のＣＣＤセンサで検出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、前記第１の方向に反射・散乱した光を検出した信号と前記第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを処理して前記ディスク上の欠陥を検出することを、前記顕在化させた前記ディスク上の微小な欠陥の情報と前記第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを用いて、前記ディスク上の微小な欠陥を、異物欠陥と線状のキズとを含む複数の欠陥に分類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、前記第１の方向に反射・散乱した光を検出した信号と、前記第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを処理して前記ディスク上の欠陥を検出することを、前記第１の方向に反射・散乱した光のうち前記ディスクからの正反射光と散乱光とを分離した正反射光を検出した信号を用いて、前記ディスク表面の汚れ、又は、前記ディスクの材質が正規のものであるか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又は８に記載のディスク表面検査方法であって、前記第１の方向に反射・散乱した光を検出した信号と前記第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを処理して前記ディスク上の欠陥を検出した結果を、表示手段の画面上に、前記ディスクを識別する番号と共に、前記ディスク上の欠陥の分布を欠陥の種類ごとに表示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、試料表面の欠陥を光学的に検査する方法及びその装置に係り、特に磁気ディスク用ガラス基板（ディスク）の表面の欠陥を検査するのに適したディスク表面検査方法及びその装置である。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク用基板として、アルミニウム（Ａｌ）基板又はガラス基板が用いられている。  
ガラス基板の表面の欠陥は、特許文献１及び特許文献２に示すように、光学検査装置を用いて光学的に検査している。ガラス基板の表面を検査する装置では、プロセス管理の高度化、工程改善に寄与させる目的で、検出した欠陥を分類するニーズがある。磁気ディスク用ガラス基板（ディスク）の表面を検査する装置の検出光学系には一般に複数の検出器が装備されているが、これら複数の検出器からの検出信号による微小欠陥の分類に加えて、ディスク面内での欠陥の分布形状に特徴に基づく欠陥の分類が行われる。
【０００３】
従来のディスクの表面の欠陥を検査する装置としては、例えば、特許文献１には、検査対象試料であるディスクにレーザを照射してディスク表面からの反射光、散乱光を複数の検出器で受光し、それぞれの受光器の受光条件によって微小欠陥の分類を行っている。また、検出した微小欠陥の平面連続性を判定して欠陥の長さの大小や、線状欠陥、塊状欠陥の分類を行っている。
【０００４】
また、特許文献２には、半導体ウェハ表面を検査して得られた欠陥の分布の状態によって欠陥を分類することが記されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６８１８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−７８１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のディスクの表面の欠陥を光学的に検査する光学検査装置では、特許文献１及び２に記載されているように、高速に回転させている基板に光を照射して、基板からの反射光や散乱光を異なる仰角方向に配置した複数の検出器で検出し、その検出信号レベルを予め設定したしきい値と比較して、しきい値よりも大きい信号を検出した時に欠陥を検出したと判定している。
【０００７】
磁気ディスクの記録密度が高密度化するにつれて、ディスク表面で検出すべき欠陥のサイズもより微小化している。特許文献１には、レーザが照射されたディスク表面から発生する散乱光を光電子増倍管などの高感度なセンサでより微細な欠陥を検出することが記載されている。
【０００８】
しかし、ディスクからの散乱光を光電子増倍管のような高感度な検出器で検出する場合であっても、ディスクの回転速度がより高速になり、かつ、より微細な欠陥を検出しようとすると、光電子増倍管に入射するフォトンの量が少なくなり、光電子増倍管から出力される信号のレベルが下がってしまう。その結果、検出信号のＳＮ比が低下して、検出できる欠陥のサイズの下限値が限定されてしまう。
【０００９】
また、特許文献１には、複数の検出素子を備えたＣＣＤセンサを用いて、検出した欠陥の位置の分解能を上げることについて記載されている。しかし、ＣＣＤセンサによる欠陥検出感度を向上させて、より微細な欠陥を検出できるようにすることについては記載されていない。
【００１０】
また、特許文献２には、複数の検出器からの検出信号を処理して基板表面の微小な欠陥を検出することについて記載されているが、検出器に入射するフォトンの量が少なくなるような微小な欠陥を検出できるようにすることについては記載されていない。
【００１１】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥の検出信号とノイズの比、即ちＳ/Ｎ比を向上させることができ、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥についても位置精度及び分類精度を高く維持して検出することを可能にするディスク表面検査方法及び検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した課題を解決するために、本発明では、ディスク表面検査装置を、試料であるディスクを載置して回転可能でかつ回転の中心軸に直角の方向に移動可能なステージ手段と、このステージ手段に載置されたディスクに光を照射する照明手段と、この照明手段により光が照射されたディスクから第１の方向に反射・散乱した光を検出する第１の検出手段と、照明手段により光が照射された前記ディスクから第２の方向に反射・散乱した光を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段でディスクから第１の方向に反射・散乱した光を検出して得た第１の検出信号と、第２の検出手段でディスクから第２の方向に反射・散乱した光を検出して得た第２の検出信号とを処理してディスク上の欠陥を検出する処理手段と、ステージ手段と照明手段と第１の検出手段と第２の検出手段と処理手段とを制御する制御手段とを備えて構成し、第１の検出手段は、ディスクから第１の方向に反射・散乱した光のうちディスクからの正反射光を散乱光から分離して検出する正反射光検出部と、正反射光が分離された残りの散乱光を複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で検出する散乱光検出部とを有し、制御手段は、ステージ手段でディスクを回転させながら回転の中心軸に直角な方向に移動させるときにディスクの同一箇所の像が第１の検出手段の散乱光検出部で複数回検出されるようにステージ手段を制御し、処理手段は、第１の検出手段の散乱光検出部でディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算してディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、この顕在化させたディスク上の微小な欠陥の情報と第２の検出手段で検出した信号とを用いて試料上の欠陥を分類するようにした。
【００１３】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料であるディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させながらディスクに光を照射し、この光が照射されたディスクから第１の方向に反射・散乱した光を検出し、光が照射されたディスクから第２の方向に反射・散乱した光を検出し、第１の方向に反射・散乱した光を検出した信号と第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを処理して試料上の欠陥を検出するディスク表面検査方法において、ディスクから第１の方向に反射・散乱した光のうちディスクからの正反射光と散乱光とを分離してこの分離した散乱光を複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で検出し、ディスクを回転させると共に回転の中心軸に直角の方向に移動させることをディスクの同一箇所の像が複数の受光素子を１次元に配列して形成された検出器で複数回検出されるように移動させ、ディスク上の欠陥を検出することをディスクの同一箇所の像を複数回検出して得た信号を加算してディスク上の微小な欠陥を顕在化させ、この顕在化させたディスク上の微小な欠陥の情報と第２の方向に反射・散乱した光を検出した信号とを用いてディスク上の欠陥を分類するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥の検出信号のＳ/Ｎ比を向上させることができ、従来の検出器を用いた検出方法では検出の限界となっていたような微細な欠陥についても位置精度及び分類精度を高く維持して検出することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の実施例におけるディスク表面検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の実施例におけるディスク表面のｒ方向とθ方向とを示す試料の平面図である。
【図２Ａ】本発明の実施例におけるディスク表面の照明光の照射領域の形状を示すディスクの平面図である。
【図２Ｂ】本発明に実施例における高角度検出器を構成する１次元ＣＣＤセンサの受光素子の受光面を示す１次元ＣＣＤセンサの正面図である。
【図２Ｃ】本発明に実施例における高角度検出器の１次元ＣＣＤセンサの受光素子上にディスク表面の照明光の照射領域の像が形成された状態の時間変化を示す１次元ＣＣＤセンサの正面図である。
【図２Ｄ】本発明に実施例における高角度検出器の１次元ＣＣＤセンサの各受光素子の出力の時間変化とそれらを加算した結果を示すグラフである。
【図３】本発明に実施例における高角度検出器を構成する１次元ＣＣＤセンサの受光素子の受光面に線状に欠陥の画像が投影された状態を示す１次元ＣＣＤセンサの正面図と線状の欠陥の断面図である。
【図４】本発明に実施例における欠陥の検出と分類を行う処理の流れを示すフロー図である。
【図５】本発明に実施例における欠陥検査の結果を画面上に出力した状態を示す表示画面の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、磁気ディスク用のガラス基板であるディスクの表面からの散乱光を繰返し検出し、
繰返し検出される欠陥からの散乱光の検出信号を足し合わせることによりＳ/Ｎ比を向上させ、
従来の検出器で欠陥を検出する場合に比べて微細な欠陥の検出感度を向上させるようにしたものである。
以下に、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例に係るディスク表面検査装置１０００の概略の構成を図１Ａに示す。  
検査対象のディスク１は磁気ディスク用のガラス基板（ディスク）で、表面は薄膜などでコーティングされておらず、ガラス材料が露出した状態のものである。ディスク表面検査装置１０００は、ディスク１に照明光を照射する照明手段１００、照明光が照射されたディスク１から高角度方向に反射・散乱した光を集光して検出する高角度検出光学系１１０、ディスク１から中角度方向に散乱した光を集光して検出する中角度検出光学系１２０及びディスク１から低角度方向に散乱した光を集光して検出する低角度検出光学系１３０、各検出光学系で検出した信号を処理する処理装置１６０、処理装置１６０の処理条件を入力し、処理の結果を出力する入出力手段１７０、装置全体を制御する全体制御部１８０、試料（ディスク１）を載置して回転させながら一方向に移動させるステージ手段１９０を備えている。
【００１８】
照明手段１００は、所望の波長のレーザを出力するレーザ光源を備え、ディスク１の表面に対して斜め方向からレーザを照射する。  
高角度検出光学系１１０は、照明手段１００によりレーザが照射されたディスク１の表面から発生した反射・散乱光のうち高角度方向（高仰角方向）に進んだ正反射光を含む反射・散乱光を検出する光学系で、ディスク１の表面から高角度方向に進んだ正反射光を含む反射・散乱光を集光する対物レンズ１１１、この対物レンズ１１１で集光された光のうちディスク１からの正反射光を反射するミラー１１２、ミラー１１２で反射されたディスク１からの正反射光を通過させるピンホールを有して正反射光以外の迷光を遮光するピンホール板１１３、このピンホール板１１３を通過した正反射光を検出する光電変換器（フォトセンサ）で構成された正反射光検出器１１４、対物レンズ１１１で集光された光のうちミラー１１２で反射されなかった光(ディスク１からの散乱光)を収束させる収束レンズ１１５、収束レンズ１１５の収束点に位置して収束された光を通過させるピンホールを有して収束されなかった光を遮光するピンホール板１１６、このピンホール板１１６を通過した光を検出する１次元ＣＣＤセンサで構成される高角度検出器１１７を備えている。
【００１９】
中角度検出光学系１２０は、照明手段１００から発射されたレーザがディスク１の表面で反射・散乱して発生した光のうち中角度方向に進んだ散乱光を集光する対物レンズ１２１、
対物レンズ１２１で集光された光を収束させる集束レンズ１２２、収束レンズ１２２の収束点に位置して収束された光を通過させるピンホールを有して収束されなかった光を遮光するピンホール板１２３、このピンホール板１２３を通過した光を検出する光電子増倍管（フォトマルチプライヤ：フォトマル）で構成される中角度検出器１２４を備えている。
【００２０】
低角度検出光学系１３０は、照明手段１００から発射されたレーザがディスク１の表面で反射・散乱して発生した光のうち低角度方向に進んだ散乱光を集光する対物レンズ１３１、対物レンズ１３１で集光された光を収束させる集束レンズ１３２、収束レンズ１３２の収束点に位置して収束された光を通過させるピンホールを有して収束されなかった光を遮光するピンホール板１３３、このピンホール板１３３を通過した光を検出する光電子増倍管（フォトマルチプライヤ：フォトマル）で構成される低角度検出器１３４を備えている。
【００２１】
検出器１１４、１１７、１２４，１３４から出力された信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器１４１，１４２，１４３，１４４で増幅されＡ／Ｄ変換されて処理装置１６０に入力される。
【００２２】
処理装置１６０は、Ａ／Ｄ変換器１４１でＡ／Ｄ変換された検出器１１７から出力された複数の信号を重ね合わせて合成信号を作成する検出信号加算部１６１、この検出信号加算部１６１で加算された信号とＡ／Ｄ変換器１４２，１４３，１４４でＡ／Ｄ変換された各検出器１１４、１２４、１３４から出力された信号を受けて欠陥候補を検出する欠陥候補抽出部１６２、欠陥候補抽出部１６２からの信号とステージ手段１９０からのディスク１の位置情報（図１Ｂに示す回転方向：θ、及び半径方向：ｒの情報）を受けて検出した欠陥候補の繋がり・連続性を判定する欠陥候補連続性判定部１６３、繋がり・連続性を判定した欠陥候補の特徴量(ｒ方向及び／又はθ方向の長さ、幅、面積)を算出する欠陥特徴量算出部１６４、欠陥特徴量算出部１６４からの信号を受けて欠陥を分類する欠陥分類部１６５、分類した欠陥の密度の情報を受けて基板の良否の判定を行う基板良否判定部１６６を備えている。
【００２３】
処理装置１６０は、表示画面１７１を有して検査条件を入力したり検査結果を出力する入出力手段１７０が接続されている。また、処理装置１６０と入出力手段１７０とは、全体制御部１８０と接続している。全体制御部１８０は、ディスク１を載置してディスク１を回転させると共に、ディスク１が回転する面内で少なくとも１軸方向に移動可能なステージを備えたステージ手段１９０と、照明手段１００、処理手段１６０及び入出力手段１７０とを制御する。
【００２４】
以上の構成で、全体制御部１８０で制御して、ステージ手段１９０をディスク１を載置した状態で回転させ、回転の中心に対して直角な１方向(ディスク１の半径方向)に一定の速度で移動を開始する。
【００２５】
この状態で照明手段１００からレーザをステージ手段１９０上で回転しているディスク１の表面に照射し、ディスク１の表面で反射・散乱されて１１０の方向に向かった光のうち正反射光は正反射光検出器１１４、正反射光周辺の散乱光は高角度検出器１１７で検出される。又、ディスク１の表面から中角度検出光学系１２０の方向に向かった散乱光は中角度検出器１２４で検出され、低角度検出光学系１３０の方向に向かった散乱光は低角度検出器１３４で検出される。
【００２６】
各検出器１１４、１１７、１２４および１３４から出力された信号は、それぞれＡ/Ｄ変換器１４１乃至１４４に入力し増幅されてデジタル信号に変換され、処理装置１６０に入力される。
【００２７】
このような検査をディスク１を回転させながら直進移動させて、ディスク１の外周部から内周部にかけて行うことにより、ディスク１の表側の全面を検査することができる。又、図示していない基板反転機構を用いてディスク１を反転させて未検査の裏面が上になるようにし、表側の面と同様な検査を行うことにより、試料の両面を検査することができる。
【００２８】
また、正反射光検出器１１４から出力される正反射光検出信号のレベルを検出することで、ディスク１の表面における照明光の反射率の状態をチェックして、ディスク１の表面の汚れの度合いや異なる種類のディスクが混入していないかを判定することができる。
【００２９】
なお、本例では高角度検出光学系１１０、中角度検出光学系１２０、低角度検出光学系１３０のそれぞれに迷光を遮光するためのピンホール板１１３，１１６，１２３，１３３を用いたが、照明光源１００から発射されたレーザの光路の途中に偏光板を挿入してディスク１を偏光照明する場合は、ピンホール板１１３，１１６，１２３，１３３の代わりに偏光フィルタを用いるようにしてもよい。また、照明光源１００から発射されるレーザとして単波長のレーザを用いた場合には、ピンホール板１１３，１１６，１２３，１３３の代わりに波長選択フィルタを用いるようにしてもよい。更に、偏光フィルタと波長選択フィルタと併用して用いて特定の波長の特定偏光成分の光を通過させるように構成しても良い。
【００３０】
上記に説明した構成において、本実施例では、照明手段１００がディスク１の表面の垂線方向に対して傾いた方向（斜め方向）からスポット状のビームを照射することにより、図２Ａに示すようにディスク１の表面の細長い線状の領域１１に照明光が照射される。
【００３１】
一方、高角度検出光学系１１０の高角度検出器１１７として、本実施例においては、複数の検出素子を１列に並べた１次元ＣＣＤセンサで構成し、ディスク１の表面の照明光が照射された細長い線状の領域１１の光学像が投影される。高角度検出器１１７である１次元ＣＣＤセンサの受光面１１７１は、図２Ｂに示すように、複数（ｎ個）の受光素子ｐｎ（図２Ｂの場合はｎが１２の場合を示す）で構成されている。
【００３２】
ここで、ディスク１をステージ手段１９０で回転させながらｒ方向に連続的に移動させるときに、その移動量を、図２Ｃに示すように、ディスク１の１回転につき１次元ＣＣＤセンサ上に投影されるディスク１の像（図２Ｃの場合は、ディスク１の表面の照明光照射領域１１の像１２）が１次元ＣＣＤセンサの受光面１１７１面上で４画素分移動するように設定する。
【００３３】
このとき、ディスク１の表面の照明光照射領域１１に微小な欠陥が存在すると、この微小な欠陥の像１３は、ディスクがｒ１回転したときには１次元ＣＣＤセンサの受光面１１７１面のＰ１１のピクセル上に投影され、ディスクが（ｒ１＋１）回転したときにはｐ７のピクセル上に投影され、ディスクが（ｒ１＋２）回転したときにはｐ３のピクセル上に投影される。即ち、微小な欠陥の像１３は、１次元ＣＣＤセンサの受光面１１７１の上に複数回（本実施例の場合は３回）投影されて検出される。
【００３４】
微小な欠陥の像１３を検出した１次元ＣＣＤセンサ１１７１からの出力信号は、図２Ｄの（ａ）に示したようなｒ１回転時の各センサの出力信号レベル、（ｂ）に示したような（ｒ１＋１）回転時の出力信号レベル、（ｃ）に示したような（ｒ１＋２）回転時の出力信号レベルとなる。これらの検出信号のように、正常な部分からの散乱光の像を検出した受光素子からの出力信号がノイズによってばらついているためにＳ/Ｎ比が悪くなり、微小な欠陥からの散乱光の像を検出した受光素子からの出力信号１３１１，１３１２，１３１３と正常な部分からの散乱光の像を検出した受光素子からの出力信号とを弁別することが難しい。
【００３５】
そこで、本実施例においては、ステージ手段１９０のディスク半径方向（ｒ方向）の移動速度を制御して同一の欠陥の像が１次元ＣＣＤセンサ１１７１上で複数回検出されるようにした。そして、ディスク１回転ごとのステージ手段１９０のディスク半径方向の移動量の情報を用いて、高角度検出器１１７から出力されるディスク１の各回転ごとの１次元ＣＣＤセンサ１１７１の各受光素子の検出信号（画像）を所定のピッチ（本実施例に場合は４画素分）ずらして足し合わせるようにした。その結果、ノイズ信号はランダムに発生するために信号を加算しても増加しないのに対して、欠陥の像を検出した信号は加算すると大きくなることにより、図２Ｄの（ｄ）に示すようなＳ/Ｎ比が改善されて、強調した欠陥信号１３１０を得ることができるようになった。
【００３６】
これにより、従来の方式ではノイズ信号に埋もれて検出することができなかった微小な欠陥を顕在化させて、予め設定したしきい値ＴＨと比較することにより検出できるようになった。
【００３７】
ここで、高角度検出器１１７の１次元ＣＣＤセンサ１１７１の複数の受光素子で形成される受光面のうちの１つ又は２つの受光素子の検出信号から検出された微小な欠陥について、突起状の微小な欠陥（異物）の場合には散乱光が中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４でも共に検出される。これに対して、微小な凹みやいわゆる輝点からの散乱光は中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４では共に検出されない。
【００３８】
従って、高角度検出器１１７からの検出信号と中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４の検出信号とを用いて、微小な異物と微小な凹みまたは輝点との識別を行うことが可能になる。
【００３９】
なお、上記説明は、ディスク１を回転させながらステージ手段１９０を連続的に移動させて、ディスク表面をスパイラル状に検査する例で説明したが、ディスクを回転させながらステージ手段１９０を所定のピッチ（本実施例の場合は、１次元ＣＣＤセンサの受光面１１７１上に投影されるディスク表面の像が４画素分移動する量）づつ移動させるようにしたシーク動作で検査を行うようにしてもよい。
【００４０】
更に、図３の（ａ）に示すように、ディスク１の表面に微細な線状のキズ１４が有る場合に、この線状の微細なキズの画像は（ｂ）に示すように、複数の画素に亘る欠陥１５として検出される。このような場合においても、複数回検出した画像を所定のピッチずらして加算することにより、線状の微細な欠陥の検出信号を顕在化させて検出することが可能になる。このディスク１の表面に微細な線状のキズ１４からの散乱光のうち低角度検出光学系１３０に入射する光量は少なく、検出器１３４から出力される信号のレベルは低い。
【００４１】
一方、ディスク１の表面に図３（ｃ）に示すような線状の膨らみ（しわ）状の欠陥１６が有る場合にも、１次元ＣＣＤセンサ１１７１の受光素子上に形成される線状の膨らみの光学像は図３（ｂ）に示したのと同様に、複数の画素に亘る欠陥として検出される。このとき、線状の膨らみ（しわ）状の欠陥１６からの散乱光は、低角度検出光学系１３０にも比較的多く入射し、検出器１３４からは欠陥を検出するのに十分なレベルの検出信号が出力される。
【００４２】
即ち、１次元ＣＣＤセンサ１１７１から複数の画素に亘る欠陥の信号が出力された場合に、低角度検出光学系１３０からの出力信号を比較することにより、線状のキズを検出した信号であるか、又は線状の膨らみ（しわ）を検出した信号であるかを判断することが可能になる。
【００４３】
つぎに、処理装置１６０に入力された処理手順について、図４を用いて説明する。  
まず、各Ａ／Ｄ変換器１４１乃至１４４から出力された信号は処理装置１６０に入力する（Ｓ４０１）。
【００４４】
次に、検出信号加算部１６１において、Ａ／Ｄ変換器１４１から入力した検出器１１７の検出信号を、図２Ｅを用いて説明したように４画素分ずつずらして３枚ずつ重ねた合成信号を作成する（Ｓ４０２）。次に、欠陥候補抽出部１６２において、検出信号加算部  １６１及びＡ／Ｄ変換器１４２乃至１４４から入力された信号のレベルを予め設定したしきい値と比較し、このしきい値を超えたレベルの信号を欠陥候補として、ステージ手段１９０の図示していない検出系から得られる欠陥候補のディスク１上の位置情報（ステージ１９０の回転角度情報及び基板半径方向位置情報）と関連付けて抽出する（Ｓ４０３）。
【００４５】
次に、欠陥候補連続性判定部１６３において、欠陥候補抽出部１６２で抽出した欠陥候補のディスク１上の位置情報を用いて、それぞれの欠陥候補の繋がり・連続性を判定する（Ｓ４０４）。Ｓ４０４で繋がり・連続性があると判定された欠陥候補は、一つの欠陥として以降の処理を行う。
【００４６】
繋がり・連続性が判定された欠陥候補は、欠陥候補特徴量算出部１６４において、欠陥の寸法（ｒ方向長さ、θ方向長さ、欠陥の幅）、面積などの欠陥特徴量が算出される（Ｓ４０５）。このとき、欠陥候補連続性判定部１６３において繋がり・連続性があると判定された欠陥候補については、一つの欠陥として、その特徴量が算出される。
【００４７】
最後に欠陥分類部１６５において、特徴量が算出された欠陥について連続欠陥であるか否かをチェックする（Ｓ４０６）。連続欠陥であると判定した場合には、それが線状の欠陥であるかをチェックし（Ｓ４０７）、連続した欠陥が面内での広がりを持たない場合には低角度検出光学系１３０からの検出信号が無いかをチェックし（Ｓ４０８）、低角度検出光学系１３０からの検出信号が無い場合には線状欠陥と判定し（Ｓ４０９）、低角度検出光学系１３０からの検出信号が有る場合には基板上に膨らみによる欠陥であると判定する（Ｓ４１０）。一方、連続した欠陥が面内での広がりを持つと判定したときには（Ｓ４０７でＮＯの場合）、面状欠陥と判定する（Ｓ４１１）。
【００４８】
一方、Ｓ４０６において連続欠陥ではないと判定された場合には、その欠陥が中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４でも検出されているかをチェックし（Ｓ４１２）、中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４でも検出されている場合（ＹＥＳ）には異物欠陥と判定し（Ｓ４１３）、中角度検出器１２４及び低角度検出器１３４では検出されていない場合（ＮＯ）には輝点（微小欠陥）と判定する（Ｓ４１４）。
【００４９】
このようにして分類された欠陥の情報と基板に材質について判定した結果の情報とは基板良否判定部１６６に送られて基板の良否が判定され（Ｓ４１５）、その結果を入出力手段１７０に出力する（Ｓ４１６）。
【００５０】
入出力手段１７０は、基板良否判定部１６６の判定結果を受けて、図５Ａに示すように、表示画面１７１上にディスク１の表面の欠陥の分布１７１１と裏面の欠陥の分布１７１２をマップ状に表示すると共に欠陥の種類を表示し１７１３、基板の表面と裏面との良否判定の結果１７１４を、基板のロット番号、基板の番号１７１５と合わせて表示する。
【００５１】
表示画面１７１上への欠陥マップの表示は、ディスク１の表面の欠陥の分布１７１１又は裏面の欠陥の分布１７１２の一方だけを切り替えて表示するようにしてもよい。
【００５２】
本実施例によれば、検出信号に埋もれてしまうような微小な欠陥からの散乱光を検出した信号を顕在化させることができ、他の検出系からの検出信号と組み合わせることにより、ディスク上の微細な異物欠陥や凹み、線状の欠陥、線状の膨らみの欠陥を確実に分類することができるようになった。
【００５３】
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】
【００５４】
１…ディスク    １００…照明手段    １１０…高角度検出光学系    １１４…正反射光検出器    １１７…高角度検出器    １２０…中角度検出光学系    １３０…低角度検出光学系    １４１〜１４４…Ａ／Ｄ変換器    １６０…処理装置    １６１…検出信号加算部    １６２…欠陥候補抽出部    １６３…欠陥候補連続性判定部    １６４…欠陥特徴量算出部    １６５…欠陥分類部    １６６…基板良否判定部    １７０…入出力部    １８０…全体制御部    １９０…ステージ手段。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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