JP2010185692A - ディスク表面検査装置、その検査システム及びその検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、欠陥形状とその形状を高感度に検出可能な光学系の配置との関係をデータベース化しておき、さらに光学系の配置を自動で調整できる機能を有する。データベース化の手法としては光学シミュレーションを用いた手法や、任意形状を有するサンプルを用いた実験的手法を適用する。入力した欠陥形状に対してデータベースに基づき、最適な光学系の配置になるよう自動的にピンホール位置、ビームサイズの調整が行われる。
【選択図】図1
Description
まず、本発明に係る第1の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係るディスク表面検査装置の第1の実施の形態を示す全体概略構成図である。本発明に係るディスク表面検査装置は、投光光学系100、200と受光光学系120、210とを各々備える2系統の光学系(101〜114)と光学系(201〜206)とにより構成され、投光光学系100、200と受光光学系120、200とがディスク301の表面上の複数欠陥を検出できるように所定位置に配置される。この第1の実施の形態においては、第1の投光光学系100及び第1の受光光学系120で「ピット」、「ハンドリングダメージ」、「ステイン」、「パーティクル」、「スクラッチ」といった微小欠陥を各々検出し、第2の投光系200及び第2の受光光学系210で「バンプ」、「ディンプル」、「Wrinkle」欠陥といったなだらかな表面凹凸を各々検出する。このように欠陥の種類に対応して複数の光学系を設けて構成される。
次に、本発明に係る第2の実施の形態であるディスク表面検査装置に用いる任意形状の欠陥とその形状に感度調整された光学系の配置のデータベース作成方法について説明する。データベース作成方法は(1)光学シミュレーションを用いた作成と、(2)実験に基づく作成との2つにわけられる。
本発明に係る装置間(ディスク表面検査装置間)の機差低減を行う第3の実施の形態について図28を用いて説明する。まず、基準装置において、検査対象欠陥402を入力し、装置間においてネットワーク411を介して共有されるデータベース4011に基づいて調整制御部4012、4013によりビームスポット径、ピンホール位置、ピンホール径の調整を行う。本光学条件にてある評価サンプルの測定を行い、基準装置における測定データとして装置間において共有されるデータベース4011(ネットワーク411を介して共有するサーバでも良い。)に保存する(S281)。
図13〜図16で示したようにある光学系配置(第1及び第2の投光光学系200、100の各々によるビームスポット径調整量と第1及び第2の受光光学系210,120の各々による受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量との関係)のときの任意欠陥形状に対する第1及び第2の受光光学系210,120の各々によって検出される検出強度のデータベース4011を作成することにより、形状が未知のディスク表面を測定したときに得られる検出強度から表面に存在する欠陥形状を推定することが可能となる。その第4の実施の形態について図32に示す。図32(a)はフローチャートを示す。まず形状が未知のディスクを測定し、測定信号が装置に入力されることからスタートする(S321)。例えば、形状による欠陥判定部4017において、出力信号波形からデータベース4011に基づき、もっとも形状が類似している信号強度波形を選択することによってディスク表面に存在する欠陥形状を推定することが可能となる(S322)。測定波形とデータベース波形との一致度の評価方法の一実施例として最小二乗法による評価が考えられる。こうしてもっとも一致する波形に対応する欠陥形状が未知のディスク表面に存在すると推定される。出力画面の実施例410、411としては図32(b)に示すように出力信号強度より推定される欠陥形状の表示を行う、あるいは図32(c)に示すようにディスク全面を検査したときの存在する欠陥番号とその形状情報(幅、高さ)を表示するといった形態が実施可能である。
図7や図12に示す光学系の検出特性に関して、図33(a)に示すように、ある検出強度に対応する欠陥高さが2つ存在する可能性が考えられる。この場合、一意に欠陥高さを求めることはできない。この場合は光学条件を変えて2回検査行うことによって一意に欠陥高さを求めることが可能である。例えば図33(c)で検査した結果図33(a)の状態であるとする。このとき図33(d)に示す条件で検査した場合、図33(b)に示すように2つの欠陥に対する検出強度は異なるため、図33(c)、図33(d)の2回検査によって弁別が可能となる。
Claims (15)
- レーザ光をディスク表面に照射する投光光学系と、該投光光学系で照射されたレーザ光による前記ディスク表面から得られる正反射光を受光面を通して受光する受光光学系と、該受光光学系から得られる信号に基づいてディスク表面状態を検査する信号処理部とを備えたディスク表面検査装置であって、
前記投光光学系による前記照射するレーザ光のディスク表面でのビームスポット径を調整する第1の調整手段と、
前記受光光学系による前記正反射光を受光する受光面の位置を光軸方向に移動調整し、前記受光面への受光量を調整する第2の調整手段とを有することを特徴とするディスク表面検査装置。 - 前記信号処理部において検査するディスク表面状態には欠陥が含まれることを特徴とする請求項1に記載のディスク表面検査装置。
- さらに、予めシミュレーションあるいは実験によって任意形状欠陥に対して検出するに十分な感度が得られるビームスポット径調整量と受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量とを求めて記憶したデータベースを有し、
該データベースから入力された検査対象とする欠陥形状に応じて十分な感度が得られるビームスポット径調整量と受光面の移動調整量と受光面への受光量調整量と取得し、第1の調整手段は前記取得されるビームスポット径調整量に基づいて調整を行い、前記第2の調整手段は前記取得される受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量に基づいて調整を行うよう構成したことを特徴とする請求項2に記載のディスク表面検査装置。 - 前記データベースには、さらに、前記ビームスポット径調整量と前記受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量との関係のときの任意欠陥形状に対する前記受光光学系によって検出される検出強度の既知の関係データを記憶しておき、
前記信号処理部は、前記受光光学系から得られる信号に基づく検出強度から前記データベースに記憶された前記既知の関係データを基に欠陥形状を推定することを特徴とする請求項3に記載のディスク表面検査装置。 - 第1及び第2のレーザ光の各々をディスク表面に照射する第1及び第2の投光光学系と、該第1及び第2の投光光学系の各々で照射された第1及び第2のレーザ光による前記ディスク表面から得られる第1及び第2の正反射光の各々を受光面を通して受光する第1及び第2の受光光学系と、該第1及び第2の受光光学系の各々から得られる信号に基づいてディスク表面状態を検査する信号処理部とを備えたディスク表面検査装置であって、
前記第1及び第2の投光光学系の各々による前記照射するレーザ光のディスク表面でのビームスポット径の各々を調整する第1の調整手段と、
前記第1及び第2の受光光学系の各々による前記第1及び第2の正反射光の各々を受光する各受光面の位置を光軸方向に移動調整し、前記各受光面への受光量を調整する第2の調整手段とを有することを特徴とするディスク表面検査装置。 - 前記信号処理部において検査するディスク表面状態には欠陥が含まれることを特徴とする請求項5に記載のディスク表面検査装置。
- さらに、予めシミュレーションあるいは実験によって任意形状欠陥に対して検出するに十分な感度が得られる第1及び第2の投光光学系の各々によるビームスポット径調整量と第1及び第2の受光光学系の各々による受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量とを求めて記憶したデータベースを有し、
該データベースから入力された検査対象とする欠陥形状に応じて十分な感度が得られる第1及び第2の投光光学系の各々によるビームスポット径調整量と第1及び第2の受光光学系の各々による受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量と取得し、第1の調整手段は前記取得される第1及び第2の投光光学系の各々によるビームスポット径調整量に基づいて調整を行い、前記第2の調整手段は前記取得される第1及び第2の受光光学系の各々による受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量に基づいて調整を行うよう構成したことを特徴とする請求項6に記載のディスク表面検査装置。 - 前記第1のレーザ光を前記第2のレーザ光に比べて前記ディスク表面に対して細く絞って照射することを特徴とする請求項5乃至7の何れか一つに記載のディスク表面検査装置。
- 前記第1の受光光学系には、前記第1のレーザ光による前記ディスク表面から得られる反射光を第1及び第2の光路に分岐する分岐光学系と、該分岐光学系で分岐された第1の光路には正反射光を遮光して散乱光を受光する第1の受光素子と、前記分岐光学系で分岐された第2の光路には正反射光を前記受光面を通して受光する第2の受光素子とを有することを特徴とする請求項5乃至8の何れか一つに記載のディスク表面検査装置。
- 前記データベースには、さらに、前記第1及び第2の投光光学系の各々によるビームスポット径調整量と前記第1及び第2の受光光学系の各々による受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量との関係のときの任意欠陥形状に対する前記第1及び第2の受光光学系の各々によって検出される検出強度の既知の関係データを記憶しておき、
前記信号処理部は、前記第1及び第2の受光光学系の各々から得られる信号に基づく検出強度から前記データベースに記憶された前記既知の関係データを基に欠陥形状を推定することを特徴とする請求項7乃至9の何れか一つに記載のディスク表面検査装置。 - レーザ光をディスク表面に照射する投光光学系と、該投光光学系で照射されたレーザ光の正反射光を受光面を通して受光する受光光学系と、該受光光学系から得られる信号に基づいてディスク表面状態を検査する信号処理部とを備え、前記投光光学系による前記照射するレーザ光のディスク表面でのビームスポット径を調整する第1の調整手段と、前記受光光学系による前記正反射光を受光する受光面の位置を光軸方向に移動調整し、前記受光面への受光量を調整する第2の調整手段とを有する複数のディスク表面検査装置間において、
予めシミュレーションあるいは実験によって任意形状欠陥に対して検出するに十分な感度が得られるビームスポット径調整量と受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量とを求めて記憶したデータベースを共有することを特徴とするディスク表面検査システム。 - レーザ光をディスク表面に照射する投光ステップと、該投光ステップで照射されたレーザ光による前記ディスク表面から得られる正反射光を受光面を通して受光する受光ステップと、該受光ステップで受光して得られる信号に基づいてディスク表面状態を検査する信号処理ステップとを有するディスク表面検査方法であって、
前記投光ステップで前記照射するレーザ光のディスク表面でのビームスポット径を調整する第1の調整ステップと、
前記受光ステップで前記正反射光を受光する受光面の位置を光軸方向に移動調整し、前記受光面への受光量を調整する第2の調整ステップとを有することを特徴とするディスク表面検査方法。 - 前記信号処理ステップにおいて検査するディスク表面状態には欠陥が含まれることを特徴とする請求項12に記載のディスク表面検査方法。
- さらに、予めシミュレーションあるいは実験によって任意形状欠陥に対して検出するに十分な感度が得られるビームスポット径調整量と受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量とを求めて記憶したデータベースを有し、
該データベースから入力された検査対象とする欠陥形状に応じて十分な感度が得られるビームスポット径調整量と受光面の移動調整量と受光面への受光量調整量と取得し、前記第1の調整ステップにおいて前記取得されるビームスポット径調整量に基づいて調整を行い、前記第2の調整ステップにおいて前記取得される受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量に基づいて調整を行うことを特徴とする請求項13に記載のディスク表面検査方法。 - 前記データベースには、さらに、前記ビームスポット径調整量と前記受光面の移動調整量及び受光面への受光量調整量との関係のときの任意欠陥形状に対する前記受光光学系によって検出される検出強度の既知の関係データを記憶しておき、
前記信号処理ステップにおいて、前記受光ステップで得られる信号に基づく検出強度から前記データベースに記憶された前記既知の関係データを基に欠陥形状を推定することを特徴とする請求項14に記載のディスク表面検査方法。
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