(57)【要約】【課題】感度補正値を自動にて抽出することが可能なディスク表面検査装置を提供する。【解決手段】所定の磁気ディスクの表面の欠陥を光学的に検査して第１の検査データを作成するデータ作成手段と、前記第１の検査データから欠陥状態を認識する欠陥認識手段と、他のディスク表面検査装置が作成した前記所定の磁気ディスクの第２の検査データを読込む読込手段と、前記第１の検査データと第２の検査データを照合して、同一の欠陥を選択する選択手段と、前記選択された欠陥同士の感度を一致させるように相関係数を算出する相関係数算出手段とを備えたことを特徴とするディスク表面検査装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の磁気ディスクの表面の欠陥を光学的に検査して第１の検査データを作成するデータ作成手段と、
前記第１の検査データから欠陥状態を認識する欠陥認識手段と、
他のディスク表面検査装置が作成した前記所定の磁気ディスクの第２の検査データを読込む読込手段と、
前記第１の検査データと第２の検査データを照合して、同一の欠陥を選択する選択手段と、
前記選択された欠陥同士の感度を一致させるように相関係数を算出する相関係数算出手段と、
を備えた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において、前記選択手段は、前記第１の検査データと前記第２の検査データの位置データを基に、パターンマッチング処理することによって選択す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において、所定の波高値以上の欠陥について前記パターンマッチング処理を行うことを特徴とするディスク表面検査装置。
【請求項４】
第１の検査データから欠陥状態を認識する欠陥認識ステップと、
他のディスク表面検査装置が作成した前記所定の磁気ディスクの第２の検査データを読込む読込みステップと、
前記第１の検査データと第２の検査データを照合して、同一の欠陥を選択する選択手段ステップと、
前記選択された欠陥同士の感度を一致させるように相関係数を算出する相関係数算出ステップと、
を備えた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、磁気ディスク表面の欠陥を光学的に検査するディスク表面検査装置およびディスク表面検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気ディスク表面の欠陥を光学的に検査するディスク表面検査装置においては、試料を回転させて一方向に連続的に移動させながら、試料の表面に対して傾いた方向から照明光を入射させて試料の表面に照明光を照射する。そして、この照明光が照射された試料の表面からの正反射光と正反射光の光軸の周辺の前方散乱光とを含む反射光のうち、正反射光を除いて正反射光の光軸の周辺の前方散乱光の像を検出する。また、照明光が照射された試料の表面からの散乱光のうち、照明光の入射方向に対して側方へ散乱した側方散乱光を集光して検出する。
ディスク表面検査装置は、次に、正反射光の光軸の周辺の前方散乱光の像を検出して得た信号と側方散乱光を集光して検出して得た信号とを処理して試料上の任意の方向のスクラッチ欠陥を含む欠陥を抽出する（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４２３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、散乱光の像を検出して得た信号について個々の装置間の相関を行うには、感度を合わせることが必須である。そうしなければ、信号データの波高値および長さを補正することで感度合わせを行うことができない。
波高値及び長さを補正するパラメータは従来からあるが、パラメータを決定するのが困難であった。
本発明は、上記のような問題に鑑み、感度補正値を自動にて抽出することが可能なディスク表面検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明のディスク表面検査装置は、所定の磁気ディスクの表面の欠陥を光学的に検査して第１の検査データを作成するデータ作成手段と、前記第１の検査データから欠陥状態を認識する欠陥認識手段と、他のディスク表面検査装置が作成した前記所定の磁気ディスクの第２の検査データを読込む読込手段と、前記第１の検査データと第２の検査データを照合して、同一の欠陥を選択する選択手段と、前記選択された欠陥同士の感度を一致させるように相関係数を算出する相関係数算出手段とを備えたことを第１の特徴とする。
【０００６】
上記本発明の第１の特徴のディスク表面検査装置において、前記選択手段は、前記第１の検査データと前記第２の検査データの位置データを基に、パターンマッチング処理することによって選択することを本発明の第２の特徴とする。
上記本発明の第２の特徴のディスク表面検査装置において、所定の波高値以上の欠陥について前記パターンマッチング処理を行うことを本発明の第３の特徴とする。
【０００７】
本発明のディスク表面検査方法は、第１の検査データから欠陥状態を認識する欠陥認識ステップと、他のディスク表面検査装置が作成した前記所定の磁気ディスクの第２の検査データを読込む読込みステップと、前記第１の検査データと第２の検査データを照合して、同一の欠陥を選択する選択手段ステップと、前記選択された欠陥同士の感度を一致させるように相関係数を算出する相関係数算出ステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、感度補正値を自動にて抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のディスク表面検査装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のディスク表面検査装置における感度補正の処理手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明のディスク表面検査装置を複数台接続した構成の一実施例を示すブロック図である。
【図４】ディスク表面検査装置１０００Ａとディスク表面検査装置１０００Ｂに、同一の感度補正用ディスクを載置したときに、それぞれ抽出された欠陥の大きさ（種類）と位置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態について、図面等を用いて説明する。
なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避け、できるだけ説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明の磁気ディスク表面の欠陥を光学的検査するためのディスク表面検査装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
図１のディスク表面検査装置１０００において、ディスク基板１は、中心軸２０を中心にして、所定の回転速度で水平面上を回転する回転ステージ２に固定される。
回転ステージ制御系３は、回転ステージ２を回転させ、その回転数を制御すると共に、回転方向の位置検出を行う。
また、回転ステージ２は、ステージ４により水平方向に移動可能である。移動方向を矢印２１で示す。直線ステージ制御系５は、ステージ４の水平方向の移動量を制御すると共に、半径方向の位置検出を行う。
このように、テーブル１００は、ディスク基板１を載置して、回転させると共に一軸方向（矢印２１）に移動する。
上記のテーブル１００は、回転ステージ制御系３により制御される回転ステージ２と、直線ステージ制御系５により制御されるステージ４とによって構成される。
このように、テーブル１００上に載置されたディスク１は、中心軸２０方向に移動可能であり、かつ、中心軸２０を中心に水平面上で回転可能であり、すべての表面にレーザ光を照射することができる。
【００１２】
そして、第１の照明装置６は、第１の俯角方向から第１のレーザ光６ａをディスク基板１に照射する。
第１のレーザ光６ａは、ディスク基板１の表面で散乱光６ｂまたは散乱光６ｃとなって反射する。
上方検出器（第１の検出器）８ａは、第１の照明装置６の上方側に設置され、レンズ７ａを介して、ディスク基板１から第１の仰角方向に発生する散乱光６ｂを検出可能に構成される。上方検出器８ａは、入射した散乱光６ｂの光量を電気信号（第１の検出信号）に変換して制御部１２に出力する。
また、側方検出器（第２の検出器）８ｂは、レンズ７ｂを介して、上方検出器８ａで検出できる範囲以外の低い角度（第２の仰角方向）に発生した散乱光６ｃを検出可能に構成される。側方検出器８ｂは、入射した散乱光６ｃの光量を電気信号（第２の検出信号）に変換して制御部１２に出力する。
【００１３】
また、第２の照明装置９は、第２の俯角方向から第２のレーザ光９ａをディスク基板１に照射する。
第２のレーザ光９ａは、ディスク基板１の表面で、レーザ光９ａの照射方向の正反射側に反射光９ｂとなって反射する。
検出器１０は、レーザ光９ａの照射方向の正反射側に正反射側に設置され、反射光９ｂを検出する。即ち、検出器１０は、ディスク基板１で正反射した光を検出可能に構成される。
検出器１０は、検出した光の光量を電気信号（第３の検出信号）に変換し、演算回路１１に出力する。
演算回路１１は、入力された第３の検出信号を演算処理し、処理結果を制御部１２に出力する。
【００１４】
なお、検出器８ａ及び８ｂは、光電変換素子若しくは光電子増倍管を用いたカメラが用いられる。同様に、検出器１０もまた、光電変換素子若しくは光電子増倍管を用いたカメラが用いられる。
【００１５】
なお、ディスク基板１に対して斜め方向からレーザ光を照射する照明手段は、上記第１の照明装置６及び第２の照明装置９によって構成される。
第１の照明装置６による第１の俯角方向の角度は、ディスク基板１に対して水平（ディスク基板１の円周方向）以外の角度とする。例えば、図１の実施例では、垂線から約２０［°］程度に設定した。
また、第２の照明装置９による第２の俯角方向の角度は、ディスク基板１の垂線及びディスク基板１に対して水平方向（垂線から９０［°］）以外の方向とする。例えば、図１の実施例では、約６０［°］に設定した。
またさらに、検出器８ｂの設定角度（第２の仰角方向）は、検出器８ａで検出できる範囲以外である低い角度とするため、本実施例では、垂線から約８０［°］に設定した。
【００１６】
制御部１２は、ディスク基板１上の欠陥を検出する信号処理手段を有する。制御部１２は、第１欠陥判定ユニット５０、検出波形判定ユニット５１、検出波形分割ユニット５２、第２欠陥検出ユニット５３、位置情報検出ユニット５４、ステージ制御部５５、記憶ユニット５６、欠陥種別判定ユニット５７、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）５８、及びバス５９から構成される。
【００１７】
図１の制御部１２において、バス５９は、ディスク表面検査装置１０００の制御部１２以外の外部機器と接続し、かつ制御部１２内部の各機器とも接続し、それらの機器間が相互にアクセス（通信）するための通信路である。ＭＰＵ５８は、それらの機器が、相互にアクセスするための通信制御する機能、及び、バス５９を介して接続された機器の動作を制御する機能を有する。
【００１８】
第１欠陥判定ユニット５０は、検出器８ａ及び８ｂの検出信号を、バス５９を介して受信し、当該検出信号を処理して異物やスクラッチ（傷）等の欠陥を検出する。
また、検出波形判定ユニット５１は、検出器１０の第３の検出信号を処理した演算回路１１の波形を処理し、波形形状を判定して該判定した結果を、バス５９を介して検出波形分割ユニット５２に出力する。
検出波形分割ユニット５２は、検出波形判定ユニット５１で判定した結果より、検出波形を分割し、バス５９を介して第２欠陥検出ユニット５３に出力する。
第２欠陥検出ユニット５３は、検出波形分割ユニット５２で分割した波形を処理してピット／バンプ等の欠陥を検出する。
【００１９】
また、位置情報検出ユニット５４は、回転ステージ制御系３と直線ステージ制御系５で検出した位置から座標を求める。
ステージ制御部５５は、回転ステージ２の回転数、及び、直線移動するステージ４の移動量を制御し、ディスク基板１検出位置への移動を制御する。
記憶ユニット５６は、第１欠陥判定ユニット５０での第１の欠陥判定結果と、第２欠陥判定ユニット５２での第２の欠陥判定結果と、それらの欠陥判定結果に対応する位置情報ユニット５４の結果（各種欠陥の位置座標）とを記憶する。
欠陥種別判定ユニット５７は、記憶ユニット５６と、記憶ユニット５６で記憶した検査データから、欠陥の種別を判定し、その欠陥の種別の判定結果を、第１の欠陥判定結果及びその位置情報、若しくは、第２の欠陥判定結果及びその位置情報と関連付けて、記憶ユニット５６に出力する。記憶ユニット５６は、欠陥の種別の判定結果を、第１の欠陥判定結果及びその位置情報、若しくは、第２の欠陥判定結果及びその位置情報と関連付けて記憶する。
なお、本書では、これらの結果のうち、欠陥の種別及びその位置情報を検査データと称する。
【００２０】
入力装置１３は、しきい値などの検査条件や検査に必要な項目などのデータを、制御部１２に入力するものである。
モニタ１４は、検出した欠陥の表示、入力装置１３の操作時（入力時）の支援画面を表示する。
プリンタ１５は、欠陥座標、マップなどのディスク表面検査結果を出力する。
即ち、制御部１２のＭＰＵ５８は、バス５９を介して、入力装置１３と相互に通信し、入力されたデータを取得し、図示しない記憶部に保持すると共に、バス５９を介して、制御部１２内部の必要な機器にデータを出力する。
また、制御部１２のＭＰＵ５８は、バス５９を介して、モニタ１４及びプリンタ１５と、それらの機器が必要な情報について相互に通信する。
【００２１】
次に、本実施例における感度補正について説明する。図２は、本発明のディスク表面検査装置１０００における感度補正の処理手順の一実施例を説明するためのフローチャートである。また、図３は、本発明のディスク表面検査装置を複数台接続した構成の一実施例を示すブロック図である。図３では、ディスク表面検査装置は２台であるが、２台に限らない。
図３は、複数台のディスク表面検査装置のバス５９同士を、インタフェースＡＩＦ及びＢＩＦを介してＬＡＮ（Local Area Network）３００で接続し、それぞれのディスク表面検査装置１０００Ａ及び１０００Ｂが取得したデータを送受信している。インタフェースＡＩＦ及びＢＩＦは、ＬＡＮや光通信等のネットワークを介してデータを送受信する場合に変換ユニットである。なお、ディスク表面検査装置同士が近接している場合には、直接伝送ケーブル等で通信するようにしても良い。
図２のフローチャートの制御は、特に記述しない限り、制御部１２のＭＰＵ５８が実行する。また、説明を簡便にするため、ディスク表面検査装置の数を２台（第１のディスク表面検査装置を装置Ａと称し、第２のディスク表面検査装置を装置Ｂと称する）とする。そして、装置Ｂを基準に装置Ａの感度補正用の補正パラメータを設定する。
【００２２】
まず、同一ディスク測定ステップＳ１０では、操作員によって感度補正用のディスクが装置Ａにセット（載置）された場合に、装置Ａはディスク表面検査を実行する。同様に、操作員によって同一の感度補正用のディスクが装置Ｂにセットされた場合に、装置Ｂはディスク表面検査を実行する。ディスク表面検査を実行する場合に、ディスク表面検査装置は、セットされたディスク基板１を、例えば、セットされた位置の内周面で装置上の角度０［°］の位置から検査を開始する。ディスク基板１は、検査開始時から、所定の回転速度で回転し、かつ中心側の内周から外周方向に平行移動するので、ディスク基板１の全面を検査することができる。
次の感度補正ステップＳ２０の処理が、本発明のディスク表面検査装置における感度補正の処理手順の一実施例であり、ステップＳ２１〜ステップＳ２６の処理手順で構成される。
その後に、パラメータ展開ステップＳ３０では、感度補正ステップＳ２０補正された感度に、装置Ａの感度補正用の補正パラメータを設定する。
【００２３】
感度補正ステップＳ２０の処理の詳細について、以下、図２のフローチャートによって説明する。
データ読込みステップＳ２１では、装置Ｂの制御部１２は、他のディスク表面検査装置が検査した同一の感度補正用のディスクについて検査した検査データを読込む。なお、制御部１２は、他のディスク表面検査装置の検査データを記憶ユニット５６に読込んでも良い。その場合、自機の記憶ユニット５６には、自機で検査した同一の感度補正用のディスクについての検査データを含め、同一の感度補正用のディスクを検査した感度補正対象のディスク表面検査装置の検査データが保存されたことになる。
【００２４】
次に、ディスク座標合せステップＳ２２では、自機の検査データを含め、各ディスク表面検査装置の検査データについて、パターンマッチング処理を実行し、欠陥の種別及びその位置情報が一致するように、ディスクの座標を合せる。
ディスクの座標を合せる理由は、ディスク表面検査装置それぞれにおいて、ディスク基板１の検査開始位置が異なっている（揃えていない）ためである。即ち、円板状のディスク基板１を回転ステージ２に載置するときに、ディスク基板１の角度については基準を設けることができないため、回転角度の基準が無く、３６０［°］のどの位置から検査がスタートするか分からないためである。そのため、各測定データに対して、同一の感度補正用のディスク基板１を使って検出した、複数の欠陥の種別及び位置を使用する。
複数の欠陥の種別及び位置は、角度が異なっているだけで、パターンマッチング処理を施すことにより、角度座標以外は一致するためである。
従って、各装置における検査用ディスクを比較し、同じ位置でマッチングするように回転角度の座標を合わせるものである。
【００２５】
次に、同一欠陥認識ステップＳ２３では、ステップＳ２２で各検査ディスク装置の座標を合わせた後、各検査ディスク装置間で同じ欠陥として認識されている部分を検出する。
次に、分布作成ステップＳ２４では、欠陥として認識した箇所と欠陥として認識していない箇所の波高値の分布を作成する。
【００２６】
次に、データ選択ステップＳ２５では、波高値の分布が同じ値になるようにデータを選択する。
検査したディスク基板は全て同一であるので、全てのディスク表面検査装置が検査したそれぞれの検査データの全ての欠陥は一致する筈である。しかし、各ディスク表面検査装置での感度が異なるので、全て分布が一致するとは限らない。
このため、ステップＳ２５では、全ての分布が一致するように、検査時の感度データを補正する。
【００２７】
相関係数算出ステップＳ２６では、データ選択ステップＳ２５で選択した感度データを各ディスク表面検査装置に記憶しておき、相関係数を算出する。
この算出した相関係数により、各ディスク表面検査装置の感度を一致させることができる。
【００２８】
上述の感度補正ステップＳ２０の処理動作は、検査対象の検査装置とは別のシステムが行う。あるいは、検査対象となる装置の１つの装置が、ステップＳ２１〜Ｓ２６の処理を行うようにすることができる。
【００２９】
図４は、ディスク表面検査装置１０００Ａとディスク表面検査装置１０００Ｂに、同一の感度補正用ディスクを載置したときに、それぞれ抽出された欠陥の波高値の大きさ（種類）と位置を示す平面図である。抽出された欠陥は、それぞれ小さな円で記載されている。そして、それらの欠陥の中でも所定の大きさ以上または所定の種類の欠陥に、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４と番号を付している。図４は、波高値が大きいほど、円の直径を大きく表している。
ディスク表面検査装置１０００Ａが抽出した欠陥Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４のそれぞれの基準線Ａからの角度は、以下のようにして算出できる。
即ち、欠陥Ｄ１を通る直線Ｂ、欠陥Ｄ２を通る直線Ｃ、欠陥Ｄ３を通る直線Ｄ、欠陥Ｄ４を通る直線Ｅとする。この場合、基準線Ａと直線Ｂの角度Ｒ１、基準線Ａと直線Ｃの角度Ｒ２、基準線Ａと直線Ｄの角度Ｒ３、及び基準線Ａと直線Ｅの角度Ｒ４が算出できる。
【００３０】
同様に、ディスク表面検査装置１０００Ｂが抽出した欠陥Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４のそれぞれの基準線Ａからの角度は、以下のようにして算出できる。
即ち、欠陥Ｄ１を通る直線ＢＢ、欠陥Ｄ２を通る直線ＣＣ、欠陥Ｄ３を通る直線ＤＤ、欠陥Ｄ４を通る直線Ｅ’ＥＥとする。この場合、基準線Ａと直線Ｂの角度ＲＲ１（＝Ｒ１＋Ｒ０）、基準線Ａと直線Ｃの角度ＲＲ２（＝Ｒ２＋Ｒ０）、基準線Ａと直線Ｄの角度ＲＲ３（＝Ｒ３＋Ｒ０）、及び基準線Ａと直線Ｅの角度ＲＲ４（＝Ｒ４＋Ｒ０）が算出できる。この時のＲ０が、ディスク表面検査装置１０００Ａに載置されたディスクを基準とした場合のディスク表面検査装置１０００Ｂに載置されたディスクの回転のずれ角となる。
なお、それぞれの装置１０００Ａと１０００Ｂの欠陥の照合は、上述のパターンマッチング処理で求める。
【００３１】
このように、パターンマッチング処理で波高値が大きな欠陥同士の照合ができるため、他の小さな欠陥もある程度その位置を推定できる。
ステップＳ２５では、全ての分布が一致するように、検査時の感度データを選択（補正）する。
【００３２】
上述したように、本実施例によれば、波高値の大きな欠陥を選択し、選択された欠陥同士で検査時の感度データを補正する。
そのうえで、選択した感度データを各ディスク表面検査装置に記憶しておき、相関係数を算出し、この算出した相関係数により、各ディスク表面検査装置の感度を一致させることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１：ディスク基板、  ２：回転ステージ、  ３：回転ステージ制御系、  ４：ステージ、  ５：直線ステージ制御系、  ６：第１の照明装置、  ６ａ：第１のレーザ光、  ６ｂ、６ｃ：散乱光、  ７ａ、７ｂ：レンズ、  ８ａ：上方検出器（第１の検出器）、  ８ｂ：側方検出器（第２の検出器）、  ９：第２の照明装置、  ９ａ：第１のレーザ光、  ９ｂ：反射光、  １０：検出器、  １１：演算回路、  １２：制御部、  １３：入力装置、  １４：モニタ、  １５：プリンタ、  ２０：中心軸、  ２１：移動方向を示す矢印、  ４０Ａ：位置データＡ、  ４０Ｂ：位置データＢ，  ５０：第１欠陥判定ユニット、  ５１：検出波形判定ユニット、  ５２：検出波形分割ユニット、  ５３：第２欠陥検出ユニット、  ５４：位置情報検出ユニット、  ５５：ステージ制御部、  ５６：記憶ユニット、  ５７：欠陥種別判定ユニット、  ５８：ＭＰＵ、  ５９：バス、  ３００：ＬＡＮ、  １０００、１０００Ａ、１０００Ｂ：ディスク表面検査装置、  ＡＩＦ、ＢＩＦ：インタフェース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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