JP5308321B2 - ディスクの表面欠陥検査方法および検査装置 - Google Patents

Description

この発明は、ディスクの表面欠陥検査方法および検査装置に関し、詳しくは、磁気デイスクあるいはそのガラス基板 (ガラスサブストレート)の表面欠陥の検出としてその欠陥が円周疵（サークルスクラッチ欠陥）か、島状欠陥か、その他の欠陥かの形状判定と形状分類とを高速処理することができるようなディスクの表面欠陥検査方法および検査装置に関する。

従来、磁気ディスク、半導体基板等のディスクの表面欠陥は、光学的測定手段により検出されている。例えば、特開昭６２−８９３３６号、「半導体ウェハ検査装置」では、半導体基板上にレーザを照射して、半導体基板上に異物が付着している場合にその異物からの散乱光を検出し、直前に検査した同一品種の半導体基板の検査結果と比較することにより、異物またはパターン欠陥などの検査をする技術が記載され、これが公知になっている (特許文献１）。

また、特開平５−２７３１１０号、「粒子または欠陥の大きさ情報の測定方法および装置」には、レーザビームを被検体に照射し、その被検体の粒子（または結晶欠陥）からの散乱光を受光して画像処理することにより粒子（または結晶欠陥）の大きさを測定する測定方法が開示されている (特許文献２）。
さらに、レーザビームをディスクの検査領域に照射して検査領域からの散乱光を受光して欠陥を検出し、さらにサークルスクラッチ欠陥検出については専用の受光素子を設けて、サークルスクラッチ欠陥を検出して欠陥の連続性を判定してサークルスクラッチ欠陥（円周疵）を検出するディスク表面欠陥検査装置が公知である (特許文献３）。
特許文献３等のディスクの表面欠陥検査方法あるいは検査装置あっては、各欠陥形状を認識するために半径方向および円周方向、それぞれについて欠陥の連続性を判定する処理プログラムが設けられ、これにより連続する１つの欠陥か否かが判定されている。そして、１個の欠陥として検出欠陥をグループ化して欠陥形状の判定とその分類とが行われる。

特開昭６２−８９３３６号公報 特開平５−２７３１１０号公報 特開２００１−６６２６３号公報

コンピュータシステムの記録媒体に使用される磁気ディスタあるいはそのガラスサブストレート等の欠陥検査においては、最近での記録媒体の高密度化に伴い検出感度の向上が行われている。この感度向上に従い、検出される欠陥数も増加し、そのサイズも小さくなってきている。そのため、グループ化に要するデータ処理装置の処理ロードが大きくなり、検査に時間がかかる問題がある。
また、検出する欠陥のサイズが微小化することで、特許文献３に示されるようなサークルスクラッチ欠陥専用の受光素子を設けてデータ処理をすると、返ってこれによる処理が追加され、その分、処理ロードが大きくなってしまう問題がある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、ディスク上の欠陥が円周疵、すなわちサークルスクラッチ欠陥か、あるいは島状欠陥かの判定処理を高速に行うことが可能なディスクの表面欠陥検査方法および検査装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、ディスク上の欠陥について円周疵か、島状欠陥か、その他の欠陥かの判定をしかつ欠陥の形状分類を高速処理することが可能なディスクの表面欠陥検査方法および検査装置を提供することにある。

このような目的を達成するためにこの発明のディスクの表面欠陥検査方法および検査装置の特徴は、ディスクの全面に亙って欠陥検査をして検出された欠陥についてディスク上の位置座標とともにデータとして採取する欠陥データ採取ステップと、ディスクの半径方向に所定の幅でディスクの全面を多数に領域分割することで欠陥の数を集計する多数の集計トラックを設定してこの多数の集計トラックのそれぞれにおける欠陥数を頻度として各集計トラックにおける半径別の欠陥数ヒストグラムデータを生成する半径別ヒストグラム生成ステップあるいはディスクの円周方向に所定の等角度でディスクの全面を多数に角度分割することで欠陥の数を集計する多数の集計角度領域を設定してこの多数の集計角度領域のそれぞれにおける欠陥数を頻度として各集計角度領域における角度別のヒストグラムデータを生成する角度別ヒストグラム生成ステップと、半径別の欠陥数ヒストグラムデータあるいは角度別の欠陥数ヒストグラムデータからそれぞれの標準偏差値を算出するステップと、半径別の欠陥数ヒストグラムデータにおいてこれの標準偏差値より高い偏差値を持つ各集計トラックにおいて円周疵の検出を行いあるいは角度別の欠陥数ヒストグラムデータにおいてこれの標準偏差値より高い偏差値を持つ各集計角度領域において島状欠陥の検出を行う欠陥検査ステップとからなるからなるものである。

この発明にあっては、半径別の欠陥数ヒストグラムデータ（以下半径別ヒストグラム）における半径別の欠陥検出量（欠陥検出個数）についての標準偏差値を越える集計トラック領域において円周疵の検出をする。あるいは角度別の欠陥数ヒストグラムデータ（以下角度別ヒストグラム）における角度別の欠陥検出量についての標準偏差値を越える集計角度領域において島状欠陥の検出をする。これにより円周疵あるいは島状欠陥を他の欠陥と分離して欠陥検出処理を段階的に行うことができるので、検出される欠陥数が増加してもデータ処理装置の処理ロードを低減することができる。

この場合、半径別ヒストグラムでの標準偏差値を円周疵判定の基準とするのは、円周疵が所定の半径の範囲に入る円周上に乗っているからであり、円周疵がある、ある半径の範囲の集計トラック領域での欠陥検出個数がこれの標準偏差値に対して際立って大きくなるからである。同様に、角度別ヒストグラムの標準偏差値を島状欠陥判定の基準とするのは、島状欠陥がディスクを円周方向に均等角度分割したある集計角度領域に入っているからであり、島状欠陥がある、ある集計角度領域での欠陥検出個数がこれの標準偏差値に対して際立って大きくなるからである。
そこで、前記のように各ヒストグラムの標準偏差値に従って円周疵あるいは島状欠陥の判定を区分け処理することにより、それぞれに判定対象を確定して欠陥判定をすることが可能となる。しかも、円周疵，島状欠陥の各形状の判定ごとに判定対象となるデータ処理量を低減させることができる。これにより欠陥検出のデータ処理装置の処理ロードが低減する。さらに、このような段階的な処理の後に円周疵，島状欠陥以外の残りの欠陥についての形状等の検出処理は、そのデータ量が少なくて済む。
その結果、この発明は、ディスクの表面欠陥検査方法および検査装置において、円周疵か、島状欠陥か、その他の欠陥かの判定あるいはこれらの形状分類をする場合に高速な処理が可能になる。
なお、検査対象ディスクがディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）であれば欠陥数が多いので、特に欠陥検査を高速にする作用効果が大きい。

図１は、この発明を適用した表面欠陥検査装置の一実施例のブロック図である。 図２は、円周疵と島状欠陥との区分けについて説明するためにディスク上に欠陥をプロットした欠陥プロットの模式図である。 図３（ａ）は、検出欠陥の半径別ヒストグラム図、そして図３（ｂ）は、角度別ヒストグラム図である。 図４は、円周疵の判定，島状欠陥の判定を標準偏差値に応じて段階的に欠陥形状の判定処理をするフローチャートである。 図５（ａ）は、円周疵についての簡単な検出処理のフローチャート、そして図５（ｂ）は、島状欠陥についての簡単な検出処理のフローチャートである。

図１において、１０は、磁気ディスクの表面欠陥検査装置であって、１は、検査対象となる磁気ディスク（以下ディスク）であり、スピンドル２に着脱可能に挿着され、スピンドル２は、Ｒ・θステージ３に搭載されている。
Ｒ・θステージ３には、スピンドル２のディスク半径方向（Ｒ方向）の移動距離に対応する距離パルスを発生するＲエンコーダ９ａが設けられ、スピンドル２には、ディスク１の回転角θに対応する角度パルスを発生するθエンコーダ９ｂが設けられている。
４は、レーザ光源であり、レーザー光源４より照射されたレーザービームＬはディスク１の検査領域Ｓに照射されてここで反射され、その反射光がＡＰＤ，ＣＣＤ等の受光素子を備えたセンサ（検出器）５に入力される。

センサ５から発生する受光信号は、アンプ６で増幅され、バンドバスフィルタ（ＢＰＦ）７を介してＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）８に加えられる。ここで、受光信号のレベル（電圧値）がデジタル値に変換され、デジタル値に変換された受光信号は、欠陥判定回路１３で所定の閾値（スレッショルドレベル）と比較され、ここで所定の閾値を越えているか否かが判定される。
所定の閾値を越えている場合には、欠陥と判定されて欠陥検出信号としてのビットパルス、すなわち、欠陥ビットが欠陥判定回路１３から欠陥メモリ１４に出力される。欠陥ビットは、例えば、欠陥有りで“１”、欠陥なしで“０”の欠陥有無を示す。

Ａ／Ｄ８と欠陥メモリ１４には、サンプリングクロック発生回路１２からクロックＣＬＫがそれぞれ供給されている。このクロックＣＬＫに応じて受光信号のレベルがＡ／Ｄ８においてはデジタル値に変換され、また、このクロックＣＬＫに応じて受光信号の判定データ結果（欠陥ビット）がポジションデータＰＯＳ（欠陥があるディスク上の位置座標のデータ）とともに欠陥メモリ１４に記憶される。
すなわち、欠陥有りの欠陥ビットが“１”のときに、そのときの欠陥の位置座標を示すポジションデータＰＯＳが欠陥ビットに従って欠陥メモリ１４に取込まれて欠陥メモリ１４の所定の領域に順次記憶されていく。
この場合、欠陥メモリ１４にはポジションデータＰＯＳだけが記憶されてもよく、これに加えて、欠陥ビットとこれとともに欠陥位置の受光信号の受光レベルが記憶されてもよい。なお、欠陥位置の受光信号の受光レベルは、図１では欠陥判定回路１３から得ることになる。

欠陥メモリ１４に入力されるポジションデータＰＯＳは、レーザービームＬの現在の走査位置に対応する座標位置のデータである。このポジションデータＰＯＳは、レーザービームＬが照射するディスク１の検査領域ＳのＲとθの二次元で示されるディスク上の座標位置 (欠陥検出位置)としてＲ・θ座標位置発生回路１１から欠陥メモリ１４に入力される。
Ｒ・θ座標位置発生回路１１は、θエンコーダ９ｂからθ方向の回転量を示す角度パルスと、Ｒエンコーダ９ａからＲ方向の移動量を示す距離パルスとを受けて座標位置（Ｒ，θ）をデータとして生成する。

図２は、円周疵と島状欠陥との区分けについて説明するためにディスク上に欠陥をプロットした欠陥プロットの模式図である。なお、実際の半径方向のトラック分割数と円周方向の角度分割数は、後述するように図２に示すものよりはるかに多いが、図２は、説明のための模式図として半径方向と円周方向ともにその分割数を少なくして拡大してある。
Ｃｕは、円周疵であり、Ｉｄは島状欠陥であり、Ｆはその他の欠陥である。
図２に示すように、ディスク１の半径方向に所定の幅でディスク１の全面を多数に領域分割することで多数の欠陥数集計のトラック（以下集計トラック）Ｔ１〜Ｔｎをディスク１上に設定する。さらに、ディスク１の円周方向に所定の等角度でディスク１の全面を多数に角度分割することで多数の欠陥数集計の角度領域（以下集計角度領域）θ１〜θｍをディスク１上に設定する。
このような集計トラックＴ１〜Ｔｎと集計角度領域θ１〜θｍにおいて集計トラックＴｉに円周疵Ｃｕがあり、図の集計角度領域θi，θi+1とに島状欠陥Ｉｄがあると仮定する。

半径別ヒストグラムは、その一例を図３（ａ）に示すように、図２における集計トラックＴ１〜Ｔｎのそれぞれにおいて検出された欠陥の数をカウントすることで集計して集計値を縦軸の頻度とし、半径値を横軸に採ったヒストグラムのデータである。
一方、角度別ヒストグラムは、その一例を図３（ｂ）に示すように、図２における集計角度領域θ１〜θｍのそれぞれにおいて検出された欠陥の数をカウントすることで集計して集計値を縦軸の頻度とし、角度値を横軸に採ったヒストグラムのデータである。
ここで、図２の円周疵Ｃｕと集計トラックＴ１〜Ｔｎとの関係について考えてみると、円周疵Ｃｕがある集計トラックＴｉとこれがない集計トラックとでは、集計トラックＴｉ内で検出される欠陥数が他の集計トラックに対して各段に多いことが図２から判る。たとえ、島状欠陥Ｉｄがある集計トラックが他にあっても、そこの欠陥数は、各集計トラックに分散されているので、トラック全体の欠陥からみれば、円周疵Ｃｕがある集計トラックＴｉに対してそれほど欠陥数が多くはならない。そこで、半径別ヒストグラムにおける円周疵Ｃｕと島状欠陥Ｉｄの欠陥数は図３（ａ）に示すような分布になる。

次に、図２において、島状欠陥Ｉｄと集計角度領域θ１〜θｍとの関係について考えてみると、島状欠陥Ｉｄがある集計角度領域θｉとこれがない集計角度領域とでは、集計角度領域θｉ，θi+1内で検出される欠陥数が他の集計角度領域と各段に多いことが図２から判る。円周疵Ｃｕがある集計角度領域が他にあっても、そこの欠陥数は、各集計角度領域に分散されているので、その欠陥数はトラック全体の欠陥からみれば、島状欠陥Ｉｄがある集計角度領域θｉに対してそれほど欠陥数が多くはならない。そこで、角度別ヒストグラムにおける円周疵Ｃｕと島状欠陥Ｉｄの欠陥数は図３（ｂ）に示すような分布になる。
このようなことから、検出された欠陥について半径別ヒストグラムを採ると、円周疵がある集計トラックではこれの標準偏差値よりも各段に多くの欠陥数が表れてくる。同様に、検出された欠陥について角度別ヒストグラムを採ると、島状欠陥がある集計角度領域では、これの標準偏差値よりも各段に多くの欠陥数が表れてくる。

半径別ヒストグラムでの偏差値が円周疵に関係してくるのは、円周疵が所定の半径の範囲に入る円周上に乗っているからである。また、角度別ヒストグラムの偏差値が島状欠陥に関係してくるのは、島状欠陥がディスクを均等分割した所定の角度領域の１つあるいは２つ程度に含まれてしまうからである。ただし、分割する角度を小さくすると島状欠陥が含まれる角度領域は多少多くなる。
ここでは、円周疵が所定の半径の範囲に入るトラック幅として、ディスク１として、例えば、ＤＴＭでは、その半径方向に半径幅５μｍ〜１０μｍの範囲のうちの所定の幅で多数の集計トラックに分割して各集計トラックにおいて欠陥数を集計して半径別ヒストグラムのデータを作成するとよい。その理由は、通常の円周疵は、５μｍ〜１０μｍの範囲における所定の幅で集計トラックを設定すれば、ほとんどの円周疵が１つの集計トラックか、隣接する前後を含めた３つの集計トラック内に収まるからである。
同様にＤＴＭにおける島状欠陥は、ディスクを円周方向に均等角度分割した角度範囲として０．５°〜３°範囲における所定の角度で多数の扇形の集計角度領域に分割して各集計角度領域の欠陥数を集計して角度別ヒストグラムのデータを作成するとよい。その理由は、通常の島状欠陥は、０．５°〜３°の範囲における所定の角度で分割して集計角度領域を設定すれば、ほとんどの島状欠陥が１つの集計角度領域か、隣接する前後を含めた３つ程度の集計角度領域内に収まるからである。

以下、円周疵の判定，島状欠陥の欠陥形状判定について標準偏差値を参照した段階的な処理について説明する。
図１に戻り、１５は、円周疵、島状欠陥について段階的判定処理をするデータ処理装置である。このデータ処理装置１５は、ＭＰＵ１６とメモリ１７、モニタ（表示装置）１８、インタフェース１９等により構成され、これらがバス２０により相互に接続されている。
メモリ１７には、欠陥検出プログラム１７ａと、半径別・角度別ヒストグラム生成プログラム１７ｂ、半径別・角度別偏差値算出プログラム１７ｃ、欠陥形状判定プログラム１７ｄ、連続性判定プログラム１７ｅ、欠陥大きさ分類プログラム１７ｆ、そして螺旋走査プログラム１７ｇ等が格納され、作業領域１７ｈが設けられている。
また、インタフェース１９を介して接続されたＨＤＤ(ハードデイスク装置)等の外部記憶装置２１には分類のための各種のデータファイル等が格納されている。

図４は、円周疵，島状欠陥を標準偏差値に応じて段階的に判定するフローチャートである。前記した各プログラムの処理に従って以下その判定について説明する。
欠陥検出プログラム１７ａは、ＭＰＵ１６により実行されて、ＭＰＵ１６は、このプログラムに従い、まず、螺旋走査プログラム１７ｇをコールして実行し、ディスク１を螺旋走査して欠陥メモリ１４にディスク１の全面についての欠陥データを欠陥についてのＲ・θ座標位置とともに採取する。次に、インタフェース１９を介して欠陥メモリ１４からデイスク全面の欠陥データを受けてメモリ１７の作業領域１７ｈに記憶する。これによりディスク１の全面の欠陥データ（ＤALL）を作業領域１７ｈに採取する（ステップ１０１）。
この後、ＭＰＵ１６は、半径別・角度別ヒストグラム生成プログラム１７ｂをコールして実行する。
半径別・角度別ヒストグラム生成プログラム１７ｂは、ＭＰＵ１６により実行されて、ＭＰＵ１６は、このプログラムに従い、ディスク１に半径幅６μｍの集計トラックＴ１〜Ｔｎ（図２参照）をディスク全面に設定して、作業領域１７ｈに記憶された採取された欠陥データ（ＤALL）に対して各集計トラック対応に欠陥数をカウントして集計し、半径別ヒストグラムのデータを生成して作業領域１７ｈに記憶する（ステップ１０２）。
続いて、ディスク１に角度１°で円周方向に均等角度分割した欠陥数集計の扇形の集計角度領域θ１〜θｍ（図２参照）をディスク全面に設定して、採取された欠陥データ（ＤALL）に対して各角度領域対応に欠陥数をカウントして集計し、角度別ヒストグラムのデータを生成して作業領域１７ｈに記憶する（ステップ１０３）。

次に、ＭＰＵ１６は、半径別・角度別偏差値算出プログラム１７ｃをコールして実行する。半径別・角度別偏差値算出プログラム１７ｃがＭＰＵ１６により実行されると、ＭＰＵ１６は、作業領域１７ｈに記憶された半径別ヒストグラムからこれの標準偏差値σｒを算出し、さらに各集計トラックの偏差値を算出してメモリ（作業領域１７ｈ）に記憶する。また、作業領域１７ｈに記憶された角度別ヒストグラムからこれの標準偏差値σｔを算出し、さらに各集計角度領域の偏差値を算出してメモリ（作業領域１７ｈ）に記憶する（ステップ１０４）。
次に、標準偏差値σｒ＜１か否かの判定をし（ステップ１０５）、標準偏差値σｒが１未満であれば、ここでＹＥＳと判定されて、円周疵が存在しないものとして、ステップ１０６ａにおいて、標準偏差値σｔ＜１か否かの判定をし、標準偏差値σｔが１未満であれば、ここでＹＥＳと判定されて、島状欠陥が存在しないものとしてステップ１１０のその他の欠陥検出の処理へと移行する。
ステップ１０６ａにおいてＮＯとなると、ステップ１０９の島状欠陥の検出処理に移行する。
ステップ１０６の判定において標準偏差値σｒが１以上であれば、ここでＮＯとなり、ステップ１０６において、標準偏差値σｔ＜１か否かの判定をし、標準偏差値σｔが１未満であれば、ここでＹＥＳと判定されて、島状欠陥が存在しないものとして、ステップ１０９ａの円周疵の検出処理に移行する。標準偏差値σｔが１以上であれば、ここでＮＯとなり、次に、ＭＰＵ１６は、欠陥形状判定プログラム１７ｄをコールして実行する。
ここで、欠陥形状判定プログラム１７ｄがＭＰＵ１６により実行されて、ＭＰＵ１６は、このプログラムに従い、それぞれの標準偏差値σｒ，σｔを参照して、作業領域１７ｈに記憶されたディスク１の欠陥データに対して円周疵検出，島状欠陥検出、そしてその他の欠陥検出と区分けして欠陥検出処理をする。
そのためにまず、ＭＰＵ１６は、標準偏差値σｒと標準偏差値σｔとを比較し、σｒがσｔ以上かの判定をする（ステップ１０７）。これにより、標準偏差値が大きい方の円周疵の検出処理あるいは島状欠陥の検出処理を行う。なお、円周疵の検出処理は両標準偏差値が等しい場合を含む。

ステップ１０７の判定の結果、半径別ヒストグラムの標準偏差値σｒが大きか、等しい場合には、円周疵の検出の処理から実行する（ステップ１０８）。これは、半径別ヒストグラムから算出された標準偏差値σｒに対してステップ１０４で算出した偏差値のうち最も大きい偏差値の集計トラックから標準偏差値σｒの集計トラックに向かって順次円周疵を各集計トラックごとに検出していく。
このときの円周疵の検出は、連続性判定プログラム１７ｅをコールしてＭＰＵ１６がこれを実行することで行われる。円周疵は、標準偏差値σｒより偏差値が大きい集計トラックにおいて所定数以上、例えば、１００個以上（図３（ａ）参照）の欠陥が連続する疵があるときにそれを円周疵と判定する。この場合、さらにその連続する疵に対して円弧近似を行い、円弧近似ができるものを円周疵として選択してもよい。ここでは、集計トラックが円形であるので、必要に応じて円弧近似をすることになる。
このようにして円周疵と判定された欠陥を順次作業領域１７ｈに１個の円周疵として連続する複数個の位置座標が登録されていく。そして、円周疵とされた欠陥は、同時に作業領域１７ｈに記憶された採取された欠陥データ（ＤALL）から削除される。
なお、以上の場合、連続性欠陥は、１個乃至１０個程度の欠陥抜けは無視して欠陥を連続するものとみなして、連続欠陥とする。欠陥抜けの個数は、装置における欠陥検出感度との関係で決定されるので、検出感度が高ければ、このときの欠陥抜けの個数は少なくなる。
半径別ヒストグラム上において標準偏差値σｒに対応する集計トラックに到達したときに円周疵の処理を終了して次の島状欠陥の検出に入る（ステップ１０９）。

次に、島状欠陥の検出処理に入り（ステップ１０９）、角度別ヒストグラムから算出された標準偏差値σｔに対してステップ１０４で算出した偏差値のうち最も大きい偏差値の集計角度領域から標準偏差値σｔの集計角度領域に向かって順次島状欠陥を各集計角度領域ごとに検出していく。島状欠陥の検出も連続性判定プログラム１７ｅをコールしてＭＰＵ１６がこれを実行することで行われる。島状欠陥は、所定数の連続のある欠陥をグルーピングしたときに、例えば、その欠陥数が１００個以上（図３（ｂ）参照）の大きさのものを一般的な欠陥から島状欠陥として判定して検出するものである。検出された島状欠陥は、１個の欠陥としてその中心座標が算出されてその複数個の位置座標が作業領域１７ｈに登録される。島状欠陥とされた欠陥は、同時に作業領域１７ｈに記憶された採取された欠陥データ（ＤALL）から削除される。

次に、残された欠陥データ（ＤALL）に対してその他の欠陥検出として欠陥判定を行う（ステップ１１０）。その他の欠陥とは、線上欠陥、複数個の欠陥が連なる孤立欠陥、その他の形状の欠陥などである。
その他の欠陥検出は、作業領域１７ｈに記憶された残された欠陥データすべてについて連続性判定プログラム１７ｅをコールしてＭＰＵ１６が連続性判定処理をする。この処理は、採取され残された欠陥データ（ＤALL）において、注目する欠陥について欠陥座標を中心座標としてレーザービームスポットＬの径の範囲に他データがあるか否かを検索し、検索によりそのような欠陥があった場合は１つの欠陥としてグループ化を行い、グループ化された欠陥データの座標を新たに中心座標とし、半径方向に検索し、さらに円周方向に検索してグルーピングを行い、１つの欠陥として作業領域１７ｈに連続性のある範囲でそれぞれに登録していく処理である。
ところで、前記したステップ１０７の判定の結果、半径別ヒストグラムの標準偏差値σｔが大きい場合には、島状欠陥の検出が先となり、円周疵の検出が後になる。すなわち、前記の処理とは逆に前記した島状欠陥の検出処理（ステップ１０８ａ）へと移り、その後、前記した円周疵の検出の処理（ステップ１０９ａ）を経て、その他の欠陥判定（ステップ１１０）と至る。
なお、この場合、標準偏差値σｒと標準偏差値σｔとが等しい場合には、ステップ１０８ａ，ステップ１０９ａの処理の流れが選択されてもよい。

図５（ａ）は、円周疵についての簡単な検出処理のフローチャートである。
図４のステップ１０８の円周疵の検出の処理は、図５（ａ）の流れで円周疵の検出処理をすることになる。
図５（ａ）において、まず、標準偏差値σｒが１以上であるかを判定して（ステップ２０１）。σｒが１以上のときには次の２０２の処理を行う。そうでない場合にはここでの処理は終了してメインルーチンにリターンする。
なお、ここでの処理は、図４の処理をメインルーチンとしてこれのステップ１０７より移行の円周疵の検出あるいは島状欠陥の検出のサブルーチン処理になる。
次に、６σｒ以上の各集計トラックか否かの判定をして（ステップ２０２）、ここで、ＮＯとなると、集計トラックを更新して（ステップ２０３）、その後にステップ２０２へと戻る。なお、更新する集計トラックがなくなったときには、ここでの処理を終了して図４のメインルーチンに戻る（点線部参照）。
ステップ２０２の判定でＹＥＳとなると、次に、採取された欠陥データ（ＤALL）から半径別ヒストグラムにおける標準偏差値σｒの６倍の６σｒ以上の各集計トラックにおいて欠陥数が標準偏差値σｒの６倍の６σｒか、それ以上の連続性欠陥を円周疵（Ｄｒ）として抽出してそれらを円周疵として作業領域１７ｈに順次登録していく（ステップ２０４）。そして、ＤALL＝ＤALL−Ｄｒにより、元の欠陥データ（ＤALL）からその円周疵のデータ（Ｄｒ）を排除する（ステップ２０５）。
なお、円周疵（Ｄｒ）が存在しないときには、Ｄｒ＝０として次のステップへと移行する。また、円周疵（Ｄｒ）は、上記の場合６σｒではなく、５σｒ以上のものが検出されてもよい。

次に、新しい欠陥データ（ＤALL＝ＤALL−Ｄｒ）について標準偏差値σｒｉを計算する（ステップ２０６）。そして、手前に算出した標準偏差値σｒ(ｉ-1)−σｒｉ＝０かの判定をする（ステップ２０７）。
ステップ２０４において６σｒ（あるいは５σｒ）以上の円周疵（Ｄｒ）が検出されないときにはＤｒ＝０となる。そのときには標準偏差値σｒ(ｉ-1)と標準偏差値σｒｉとの差が“０”となる。
この判定でＮＯのときには、ステップ２０４へと戻る。この判定でＹＥＳのときにはステップ２０３へと戻り、集計トラックを更新する。
なお、各集計トラックにおいて５σｒあるいは６σｒ以上の個数の連続性欠陥を円周疵（Ｄｒ）として抽出するのは、図３（ｂ）に示すように、ＤＴＭで問題となるような円周疵のほとんどが半径別ヒストグラム上の欠陥数の分布において経験上から５σｒを超える個数の連続性のある欠陥数のものであり、島状欠陥とは５σｒ以上で分離できるからである。

図５（ｂ）は、島状欠陥についての簡単な検出処理のフローチャートである。
図４のステップ１０８ａの島状欠陥の検出の処理は、図５（ｂ）の流れで島状欠陥の検出処理をする。
図５（ｂ）において、まず、標準偏差値σｔが１を超えているかの判定して（ステップ３０１）。σｒが１以上のものについて次の３０２の処理を行う。そうでない場合にはここでの処理は終了してメインルーチンにリターンする。
次に、６σｒ以上の各集計角度領域か否かの判定をして（ステップ３０２）、ここで、ＮＯとなると、集計角度領域を更新して（ステップ３０３）、その後にステップ３０２へと戻る。なお、更新する集計トラックがなくなったときには、ここでの処理を終了して図４のメインルーチンに戻る（点線部参照）。
ステップ３０２の判定でＹＥＳとなると、次に、採取された欠陥データ（ＤALL）から角度別ヒストグラムにおける標準偏差値σｔの６倍の６σｔ以上の各集計角度領域において欠陥数が標準偏差値σｔの６倍の６σｔを超える個数の連続性欠陥を円周疵（Ｄｔ）として抽出してそれらを島状欠陥として作業領域１７ｈに順次登録していく（ステップ３０４）。そして、ＤALL＝ＤALL−Ｄｒにより、元の欠陥データ（ＤALL）からその円周疵のデータ（Ｄｒ）を排除する（ステップ３０５）。
なお、島状欠陥(Ｄｔ)が存在しないときには、Ｄｔ＝０として次のステップへと移行する。また、島状欠陥(Ｄｔ)は、上記の場合６σｒではなく、上記の場合５σｒ以上のものが検出されてもよい。

そして、新しい欠陥データ（ＤALL＝ＤALL−Ｄt）について標準偏差値σtｉを計算し（ステップ３０４）、手前に算出した標準偏差値σt(ｉ-1)−σtｉ＝０かの判定をする（ステップ３０５）。
ステップ３０４において６σｒ（あるいは５σｒ）以上の島状欠陥（Ｄｔ）が検出されないときにはＤｔ＝０となる。そののときには標準偏差値σｔ(ｉ-1)と標準偏差値σｔｉとの差が“０”となる。
この判定でＮＯのときには、ステップ３０４へと戻る。この判定でＹＥＳのときにはステップ３０３へと戻り、集計トラックを更新する。
ここで、角度別ヒストグラムにおいて５σｒあるいは６σｒ以上の個数の連続性欠陥を島状欠陥(Ｄｔ)として抽出するのは、ＤＴＭで問題となるような島状欠陥のほとんどが、角度別ヒストグラム上の欠陥数の分布において経験上から５σｔを超える欠陥数のものであり、円周疵とは５σｔで分離できるからである。

ところで、図５（ｂ）の島状欠陥の検出処理が先の場合には、この後に行われる円周疵の検出の処理において、ステップ２０４における採取された欠陥データ（ＤALL）は、島状欠陥のデータが除かれたものとなる。同様に、図５（ａ）の円周疵の検出処理が先の場合には、この後に行われる島状欠陥の検出の処理において、ステップ３０４における採取された欠陥データ（ＤALL）は、円周疵のデータが除かれたものとなる。
なお、円周疵を検出する集計トラックにおける標準偏差値の６倍あるいは島状欠陥を検出する集計角度領域における標準偏差値の６倍は、標準偏差値の３倍（３σ）以上のものであってもよく、円周疵の検出処理と島状欠陥の検出処理とでそれぞれに検出する連続個数の数値が異なっていてもよい。

図４の処理が終了すると、次に欠陥大きさ分類プログラム１７ｄがＭＰＵ１６により実行される。このプログラムを実行してＭＰＵ１６は、大きさ分類処理として、グルーピングされた１つの欠陥についてその面積が算出され、算出された面積から大きさが判定されて各欠陥が分類される。
なお、欠陥メモリ１４に欠陥位置の受光信号の受光レベルを加えてこれらとともにポジションデータＰＯＳを欠陥メモリ１４に記憶する場合には、欠陥が発生した位置に対応して各欠陥信号の受光レベルを得ることができる。この場合には、さらに、１つのピークしかない検出信号の孤立欠陥については、欠陥判定回路１３でスレッショルドレベルを超えた電圧レベルについて分類基準に従って、特大、大、中、小、極小の５段階に分類して欠陥位置に対応させてそれぞれの欠陥を分類記憶することができる。

以上説明してきたが、実施例では、円周疵の検出処理と島状欠陥の検出処理について標準偏差値の大きい方から先に判定する検出処理をしているが、この発明は、逆に標準偏差値の小さい方から先に円周疵あるいは島状欠陥の判定する検出処理をするようにしてもよい。
実施例では、デイスク１の検査領域Ｓに照射する照射光としてレーザビームの例を挙げているが、この場合のレーザビームは、Ｓ偏光を用いるとよい。しかし、この発明は、照射光がレーザビームである場合に限定されるものではなく、白色光であってもよいことはもちろんである。
また、実施例は、磁気デイスクの表面欠陥の検査装置を中心に説明しているが、この発明の検査対象は、磁気デイスクに限定されるものではなく、ウエハ、ＣＤ等の円板状の基板（ディスク）であればどのようなものであってもよい。
さらに、実施例では、デイスクの走査としてＲ・θの螺旋走査を採用しているが、この走査は、ＸＹの二次元走査であってもよいことはもちろんであり、この発明は、螺旋走査に限定されるものではない。

１…磁気ディスク、２…スピンドル、３…ステージ、
４…レーザー光源、５…センサ (受光素子)、６…アンプ、
７…バンドパスフイルタ、８…Ａ／Ｄ変換機 (Ａ／Ｄ）、
９ａ…Ｒエンコーダ、９ｂ…θエンコーダ、
１０…磁気ディスクの表面欠陥検査装置、１１…Ｒ・θ座標位置発生回路、
１２…サンプリングクロック発生回路、１３…欠陥判定回路、
１４…欠陥メモリ、１５…データ処理装置、１６…ＭＰＵ、
１７…メモリ、１７ａ…欠陥検出プログラム、
１７ｂ…半径別・角度別ヒストグラム生成プログラム、
１７ｃ…半径別・角度別偏差値算出プログラム、
１７ｄ…欠陥形状判定プログラム、１７ｅ…連続性判定プログラム、
１７ｆ…欠陥大きさ分類プログラム、
１７ｇ…螺旋走査プログラム、１７ｈ…作業領域、
１８…モニタ、１９…インターフェイス、２０…バス、
２１…外部記憶装置。

Claims (8)

1. ディスクの表面欠陥検査方法において、
   前記ディスクの全面に亙って欠陥検査をして検出された欠陥についてディスク上の位置座標とともにデータとして採取する欠陥データ採取ステップと、
   前記ディスクの半径方向に所定の幅で前記ディスクの全面を多数に領域分割することで前記欠陥の数を集計する多数の集計トラックを設定してこの多数の集計トラックのそれぞれにおける欠陥数を頻度として各前記集計トラックにおける半径別の欠陥数ヒストグラムデータを生成する半径別ヒストグラム生成ステップあるいは前記ディスクの円周方向に所定の等角度で前記ディスクの全面を多数に角度分割することで前記欠陥の数を集計する多数の集計角度領域を設定してこの多数の集計角度領域のそれぞれにおける欠陥数を頻度として各前記集計角度領域における角度別のヒストグラムデータを生成する角度別ヒストグラム生成ステップと、
   前記半径別の欠陥数ヒストグラムデータあるいは前記角度別の欠陥数ヒストグラムデータからそれぞれの標準偏差値を算出するステップと、
   前記半径別の欠陥数ヒストグラムデータにおいてこれの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計トラックにおいて円周疵の検出を行いあるいは前記角度別の欠陥数ヒストグラムデータにおいてこれの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計角度領域において島状欠陥の検出を行う欠陥検査ステップとからなるディスクの表面欠陥検査方法。
2. 前記半径別ヒストグラム生成ステップおよび前記角度別ヒストグラム生成ステップを有し、
   前記ディスク上の位置座標は、半径方向の位置と円周方向の角度を軸とする二次元の座標であり、前記半径別ヒストグラム生成ステップは、前記検出された欠陥についての前記半径方向の位置を参照して前記検出された欠陥の数をカウントするものであり、
   前記角度別ヒストグラム生成ステップは、前記検出された欠陥についての前記円周方向の角度を参照して前記検出された欠陥の数をカウントするものである請求項１記載のディスクの表面欠陥検査方法。
3. 前記ディスクは磁気ディスクであって、前記半径別のヒストグラムデータの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計トラックにおいて前記円周疵の検出を行いかつ前記角度別ヒストグラムデータの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計角度領域において前記島状欠陥の検出を行う請求項１又は２記載のディスクの表面欠陥検査方法。
4. 前記半径別のヒストグラムデータの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計トラックは、前記標準偏差値の６倍か、それ以上であり、前記角度別のヒストグラムデータの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計角度領域は、前記標準偏差値の６倍か、それ以上である請求項２記載のディスクの表面欠陥検査方法。
5. 前記円周疵の検出は、前記半径別のヒストグラムデータの前記標準偏差値の３倍か、それ以上の連続性をもつ欠陥が選択され、
   前記島状欠陥の検出は、前記角度別のヒストグラムデータの前記標準偏差値の３倍か、それ以上の連続性をもつ欠陥が選択される請求項４記載のディスクの表面欠陥検査方法。
6. 前記半径別のヒストグラムデータの前記標準偏差値と前記角度別のヒストグラムデータの前記標準偏差値とが比較され、前記円周疵の検出と前記島状欠陥の検出のうちいずれか大きい方の前記標準偏差値に対応する欠陥検出が先に行われる請求項３又は４記載のディスクの表面欠陥検査方法。
7. 請求項１乃至６項のうちのいずれか１項記載の表面欠陥検査方法を用いたディスクの表面欠陥検査装置。
8. ディスクの表面欠陥検査装置において、
   前記ディスクの全面に亙って欠陥検査をして検出された欠陥についてディスク上の位置座標とともにデータとして採取する欠陥データ採取手段と、
   前記ディスクの半径方向に所定の幅で前記ディスクの全面を多数に領域分割することで前記欠陥の数を集計する多数の集計トラックを設定してこの多数の集計トラックのそれぞれにおける欠陥数を頻度として各前記集計トラックにおける半径別の欠陥数ヒストグラムデータを生成する半径別ヒストグラム生成手段あるいは前記ディスクの円周方向に所定の等角度で前記ディスクの全面を多数に角度分割することで前記欠陥の数を集計する多数の集計角度領域を設定してこの多数の集計角度領域のそれぞれにおける欠陥数を頻度として各前記集計角度領域における角度別のヒストグラムデータを生成する角度別ヒストグラム生成手段のいずれかと、
   前記半径別の欠陥数ヒストグラムデータあるいは前記角度別の欠陥数ヒストグラムデータからそれぞれの標準偏差値を算出する標準偏差値算出手段と、そして、
   前記半径別の欠陥数ヒストグラムデータにおいてこれの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計トラックにおいて円周疵の検出を行いあるいは前記角度別の欠陥数ヒストグラムデータにおいてこれの前記標準偏差値より高い偏差値を持つ各前記集計角度領域において島状欠陥の検出を行う欠陥検査手段とを備えるディスクの表面欠陥検査装置。

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