JPH10325712A

JPH10325712A - 表面欠陥検査装置の感度較正用ディスク

Info

Publication number: JPH10325712A
Application number: JP8793198A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ishiguro; 隆之石黒; Motoo Hourai; 泉雄蓬莱; Kazuya Tsukada; 一也塚田
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】検出しようとする欠陥のサイズに応じて適正な
欠陥検出感度を装置に設定することが容易にできる表面
欠陥検査装置の感度較正用ディスクを提供することにあ
る。【解決手段】半径方向および円周方向のいずれかの方向
に沿って形成された３個以上の疑似欠陥からなる疑似欠
陥列がこの較正用ディスクの前記円周方向に所定の角度
おきにｎ個（ただしｎは２以上の整数）設けられ、それ
ぞれの前記疑似欠陥列の前記疑似欠陥は、実質的に等し
いサイズの凸部および凹部のいずれかとして形成され、
かつ、隣接する前記疑似欠陥が、前記レーザスポットの
幅より大きな所定の間隔をおいて配列され、ある前記疑
似欠陥列の前記疑似欠陥が他の前記疑似欠陥列の前記疑
似欠陥とはサイズが異なるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表面欠陥検査装
置の感度較正用ディスクに関し、詳しくは、磁気ディス
ク欠陥検査装置において、検出しようとする欠陥のサイ
ズに応じて適正な欠陥検出感度を装置に設定することが
容易にできるような欠陥検査装置の検出感度の較正に使
用する感度較正用ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムの記録媒体に使用
されるハード磁気ディスクは、その素材基板が鏡面研磨
して仕上げられ、そのポリッシュされたディスク（サブ
ストレートあるいはボリッシュドディスク）、そしてそ
の上にメッキされ、磁気薄膜が塗布された磁気ディスク
あるいは半導体ウエハのような円板（これらをここでは
ディスクという）のそれぞれの段階で、表面に存在する
欠陥とその大きさとがそれぞれに検査される。

【０００３】図５は、ディスクの欠陥を検査する磁気デ
ィスク欠陥検査装置の要部の構成である。図５（ａ）の
欠陥検査装置１０は、回転機構２と検出光学系３および
欠陥検出装置４とにより構成される。検査対象となるデ
ィスク１は、回転機構２のスピンドル２１に装着されて
モータ（Ｍ）２２の駆動により回転する。これに対して
検出光学系３は、その投光系３１のレーザ光源３１１よ
り発生したレーザビームＬTを集束レンズ３１２により
集束させ、ディスク１の表面にスポットＳpを形成し、
ディスク１の表面をスポットＳpにより照射する。この
スポットＳpをディスク１のＸ軸方向に相対的に移動さ
せることによりスポットＳpは、ディスク１の半径Ｒの
方向に移動し、この移動とディスク１の回転とによって
スポットＳpがディスク１の表面をスパイラル状に走査
する。この場合、ディスク１の全走査時間をできるだけ
短くするために、スポットＳpは、下側の図（ｂ）に示
すように短径φ1と長径φ2を有する楕円形とされる。そ
して、スポットＳpの長径φ2が半径方向に対応付けら
れ、半径方向での走査幅が広く採られる。

【０００４】表面に存在する欠陥Ｆは、スポットＳpの
光を散乱する。その散乱光ＳRは、受光系３２の集光レ
ンズ３２１により集光されて、光電変換素子、例えば、
アバランシェホトダイオード（ＡＰＤ）あるいは光電子
増倍管（ＰＭＴ）などよりなる受光器３２２に受光され
る。受光器３２２の出力信号は、欠陥検出装置４の信号
処理回路４１に入力され、欠陥検出信号とされ、ここで
欠陥Ｆが検出される。さらに、回路によっては、ここ
で、受光器３２２からの出力信号（検出信号）の振幅に
応じて欠陥のサイズが検出され、あるいは大小分類され
る。欠陥を検出する信号処理回路４１としては、いわゆ
るサンプリングにより欠陥を検出回路であって、受光器
３２２からの出力信号を増幅するアンプと、増幅された
出力信号のうちノイズを越える欠陥についての出力信号
についてロータリエンコーダ２３からのパルスを受けて
サンプリングして出力信号のピーク値を欠陥についての
検出信号のレベル値（以下検出欠陥値という）として保
持するサンプリング回路と、さらにサンプリングされた
ピーク値をデジタル値にするためのＡ／Ｄコンバータ、
そしてロータリエンコーダ２３からのパルスを受けてデ
ィスク上の位置データを生成する位置データ生成回路等
からなる。

【０００５】欠陥のサイズを検出しあるいは欠陥を検出
してその検出レベルからサイズ分類する信号処理回路４
１としては、受光器３２２からの出力信号に対してレベ
ルの異なる複数の閾値を同時に設定してどの大きさの閾
値を出力信号が越えているかによって欠陥のサイズある
いは、例えば、大、中、小のように特別に分類されたサ
イズの検出をする。この場合、閾値が細かく段階的に設
定されれば検出欠陥値に対応する欠陥のサイズが得ら
れ、比較的粗く設定されればサイズ分類された検出値が
得られる。なお、このときの検出値はデジタル値の形で
出力され、この場合にも前記の位置データ生成回路によ
り欠陥サイズ（あるいは分類されたサイズ）を表す検出
値のデータとともにその欠陥についての位置データが生
成されて出力される。

【０００６】各欠陥の大きさのデータ（検出欠陥値のデ
ータあるいはサイズデータ）とディスク上の位置のデー
タは、信号処理回路４１からディジタル値でデータ処理
装置４４に入力される。データ処理装置４４は、ＭＰＵ
４２とメモリ４３等とからなる。ここでサイズ別に個数
がカウントされ、サイズとそのカウント値等がディスク
１における欠陥の位置とともにプリンタ（ＰＲ）４５に
出力される。このとき、さらにディスクの形状とともに
ディスク上におけるマップとして欠陥の状態がプリント
アウトされてもよい。これとは別に、ディスプレイ（Ｃ
ＲＴ）４６等の画面上にも同様に欠陥のサイズに応じた
イメージをもって欠陥の位置がディスクの形状とともに
マップ表示される。そして、カウント値も分類されたサ
イズに応じて別途画面上に表示される。なお、データ処
理装置４４が検出欠陥値を信号処理回路４１から受ける
場合には、内部において検出欠陥値を欠陥のサイズに分
類判定する判定処理が行われ、欠陥のサイズデータが生
成される。

【０００７】さて、ディスク１における欠陥Ｆの形状は
さまざまである。その一例を図６に示す。図６におい
て、欠陥Ｆhは、皿状欠陥（シャロウピット（shallow p
it）あるいはソーサピット（saucer pit））であって、
比較的に大きい直径Ｄhを有し、この直径Ｄhに比べて深
さｄhが浅い。欠陥Ｆpは、井戸状のものであって、直径
Ｄpは比較的小さいが、深さｄpの値は大きく、通常、単
に、ピットとよばれるものである。なお、両欠陥Ｆh,Ｆ
pは、孤立して存在することが多い。これに対して、欠
陥Ｆsは、線状をなすスクラッチ欠陥と呼ばれるもので
ある。その断面の幅ｗsと深さｄsはまちまちである。デ
ィスク１の表面には、これら以外の形状の欠陥もある。
また、このような凹型の欠陥とは別に、微粒子が付着す
ることなどにより発生する凸型の異物と呼ばれる欠陥も
種々の高さとサイズとで存在している。

【０００８】そこで、このような各種の形状とサイズの
欠陥を、それぞれに良好に検出するために、上記の欠陥
検査装置１０は、投光系３１のレーザビームＬTの投射
角度θTや、受光系３２の受光角度θR、受光器３２２
（ＡＰＤ）に加圧する電圧Ｖ、または信号処理回路４１
に内蔵されたアンプのゲイン、ノイズ除去用の閾電圧
Ｅ、レーザ光源３１１のレーザ出力など、検出信号のレ
ベルに関係する事項をコントロールパネル４７（制御回
路を含む）を介してそれぞれ最適に設定して、欠陥に対
する検出感度の調整をする。なお、ここでは、欠陥にお
けるサイズは、欠陥を平面的にみたときの大きさ（面
積）ばかりでなく、平面的にみたときの大きさは同じで
あるが深さあるいは高さが異なるもの（容積あるいは体
積が異なるもの）もそれぞれサイズが相違するものとし
て扱う。

【０００９】欠陥検査装置１０の欠陥検出感度は、各種
の欠陥Ｆに対して最適に設定されるが、その調整には熟
練を要する。特に、深さが浅い欠陥から深さの深い欠陥
まで検出できるように装置の検出感度を調整すること、
あるいは、逆に小さい粒径の異物から大きな粒径の異物
の範囲まで検出できるように感度調整することはなかな
か難しい。さらに、欠陥検出感度の調整は、一定の基準
をもって較正されない限り、サイズを適正に分類するよ
うなデータは得られない。その上、多数の検出された欠
陥のサイズあるいは大小分類されたサイズについての検
査結果データは、検査装置のそのときどきの設定状態に
影響されてばらつく。異なる検査装置との間でも検査結
果データにばらつきが発生し易い。そのため、検査結果
データの共用が難しくなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置の検出感度
の較正は、検出しようとする欠陥とそのサイズとに応じ
てサイズが既知の皿状欠陥や、ピット欠陥、スクラッチ
欠陥などをサンプル欠陥としてそれぞれに持つ実際のデ
ィスクあるいは特定の高さの突起を持つ実際のディスク
をそれぞれサンプルディスクとして用い、それぞれのサ
ンプルディスクについて欠陥を検出することで行われて
いる。しかし、サンプルディスクにある欠陥が特定のサ
イズの特定の形状のものであるが故に、これにより検出
感度の較正をしても、検査すべき欠陥のサイズの大小分
類の範囲からみてそれが適正なものとなっていない場合
が少なくない。そのため、検出されたサイズやその大小
分類について偏りが生じる。また、実際には、どの程度
まで正確にサイズについて分類分けの検査ができている
かも不明である。

【００１１】最近では、ディスクの高密度記録化に伴
い、検出しようとする欠陥サイズの範囲が小さくなって
きている。あるいはそれがより厳密なサイズへと移行す
る傾向にある。しかし、そのときどきのサイズの分類等
に適合するような検出感度較正用のサンプルディスクを
入手することもなかなか難しい。この発明の目的は、検
出しようとする欠陥のサイズに応じて適正な欠陥検出感
度を装置に設定することが容易にできる表面欠陥検査装
置の感度較正用ディスクを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の表面欠陥検査装置の感度較正用ディ
スクの特徴は、半径方向および円周方向のいずれかの方
向に沿って形成された３個以上の疑似欠陥からなる疑似
欠陥列がこの較正用ディスクの前記円周方向に所定の角
度おきにｎ個（ただしｎは２以上の整数）設けられ、そ
れぞれの前記疑似欠陥列の前記疑似欠陥は、実質的に等
しいサイズの凸部および凹部のいずれかとして形成さ
れ、かつ、隣接する前記疑似欠陥が、前記レーザスポッ
トの幅より大きな所定の間隔をおいて配列され、ある前
記疑似欠陥列の前記疑似欠陥が他の前記疑似欠陥列の前
記疑似欠陥とはサイズが異なるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】この感度較正用のディスクを欠陥
検査対象としてオペレータが図５に示すような欠陥検査
装置において欠陥検査をし、検出信号のレベルに応じて
検出された欠陥のサイズの検出値あるいは検出信号のレ
ベルに応じて分類されたサイズの分類値において欠陥サ
イズをディスプレイ等に検査結果として表示すると、欠
陥がそのサイズに応じたイメージをもってディスクの形
状とともにマップ表示される。このとき、少なくとも、
異なるサイズの疑似欠陥は、それに対応する映像が得ら
れるので、得られる映像を見ながら適正な検出感度の映
像となるように感度調整ができる。これによりそのとき
どきで欠陥のサイズ分類などに適合するような検出感度
の調整が較正用ディスクにより映像を見ながら熟練を要
さずにできる。しかも、同じ較正用ディスクを使用する
限り、検査装置の欠陥検出感度の設定状態を再現できる
ので、検査結果データがそのときどきの設定状態に影響
され難く、そのばらつきも低減する。もちろん、異なる
検査装置との間でも検査結果データにばらつきも発生し
難く、検査結果データの共用が可能になる。特に、各疑
似欠陥列ごとに疑似欠陥のサイズが段階的に増加あるい
は減少するようなものとして選択すればそれぞれのサイ
ズに応じて疑似欠陥列が表示される。このとき、検出感
度の調整に応じて表示される疑似欠陥列のイメージの状
態が相違してくる。

【００１４】そこで、検出しようとする欠陥のサイズ分
類の仕方に応じて、画面に表示された疑似欠陥のイメー
ジを見ながら、適正な検出感度に調整できる。特に、サ
イズ分類のほぼ中心位置のものに合わせて装置の検出感
度を調整することができる。しかも、このときには、感
度調整に応じてどの程度のサイズまでサイズ分類が可能
かを画面上の疑似欠陥の表示状態により把握することが
できる。さらに、このとき逆に、画面に表示された疑似
欠陥のイメージを見た結果得られる疑似欠陥列の検出可
能なサイズ範囲において欠陥のサイズを分類することも
可能である。これは、例えば、図５のデータ処理装置４
４において前記較正用のディスクを欠陥検査したときに
採取されたデータに基づいて信号処理回路の検出信号の
レベルと疑似欠陥列の分類されるサイズとの関係を抽出
する。この抽出した関係をディスク検査のときの検出信
号のレベルに適用してサイズ分類をするようにすればよ
い。これによりディスクの欠陥検査装置において検出さ
れる欠陥のサイズを示すデータあるいは大小分類のデー
タが実質的に正しく較正できる。

【００１５】この較正用ディスクを用いた検出感度の較
正を検査装置において検査開始の都度行い、あるいは多
数の別の欠陥検査装置に同様に適用することにより、検
査の都度生ずる検出感度や検査結果データのばらつき、
あるいは検査装置間に生ずる検出感度や検査結果データ
のばらつきが抑制できる。ところで、疑似欠陥列の各疑
似欠陥の凸部あるいは凹部のサイズの段階的な選択範囲
としては、凸部あるいは凹部が正方形あるいは矩形のと
きには、その１辺の長さが０．５μｍ〜２０μｍの範囲
でかつその深さあるいは高さが０．０１μｍ〜０．７５
μｍの範囲が適切である。さらに、疑似欠陥が円形のも
ののときには、その直径が０．５μｍ〜２０μｍの範囲
でかつその深さあるいは高さが０．０１μｍ〜０．７５
μｍの範囲が適切である。

【００１６】

【実施例】図１は、この発明を適用した磁気ディスク欠
陥検査装置の感度較正用ディスクの一実施例であって、
（ａ）は、感度較正用ディスクにおける疑似欠陥列の配
列図、（ｂ）は、疑似欠陥列において形成される正方形
凹部の説明図、（ｃ）は、疑似欠陥列において形成され
る円形凸部の説明図である。図１（ａ）に示す感度較正
用ディスク（以下基準ディスク）１ａは、適当に選択さ
れた鏡面研磨のアルミニュウム製のディスクであって、
イオンビームスパッタ装置を使用して、このディスク１
ａを装置のターゲット位置におき、形成すべき疑似欠陥
の位置とその形状とに対応してイオンビームを打ち込ん
でスパッタすることで行われる。このディスクがスパッ
タされると、ビームが打ち込まれたスパッタ位置には窪
みができる。この窪みを特定の配列で多数形成すること
で凹部疑似欠陥が形成される。また、凹部の疑似欠陥
は、レーザビームにより表面を溶融させることでも形成
することができる。この場合には、円形の孔が形成でき
る。また、凹部の疑似欠陥は、レジストをマスクとして
エッジングをすることでも可能である。

【００１７】一方、凸部の疑似欠陥は、イオンビームス
パッタ装置によりターゲットからスパッタされた粒子を
孔開きマスクを介してディスク１ａにスパッタさせて付
着する。このとき、マスクに形成した孔の部分に対応し
て凸部の突起がディスク１ａに形成される。なお、ター
ゲット金属としては、タングステンを使用すいるとよ
い。また、疑似欠陥としての凸部は、アルミニュウムを
ＶＣＤ法によりホトレジストを介して選択的にディスク
１ａの半径方向あるいは円周方向に沿って配列されるよ
うに気相成長させることでも形成することができる。

【００１８】例えば、図１（ａ）に示すように、角度３
０°置きに１２本の放射線に沿って凹部の疑似欠陥ｆg
が多数配列される疑似欠陥列をイオンビームスパッタ装
置によって形成できる。形成されたそれぞれの疑似欠陥
列を＃１，＃２，…＃１２として示す。各疑似欠陥列＃
１〜＃１２の疑似欠陥ｆgは、それぞれに同一サイズの
正方形の凹部として形成される。この凹部の疑似欠陥ｆ
gのサイズは、イオンビームの量と使用する粒子の重
さ、時間、そしてスパッタ位置等により制御される。こ
のとき使用するイオンビーム径は、平面的にみた疑似欠
陥のサイズの正方形の一辺に対して１／４から１／１０
程度に絞ったものである。このイオンビームを形成する
凹部穴の横方向の一辺に沿って一列に多数打ち込み、こ
れを縦方向にシフトして繰り返す。例えば、疑似欠陥の
一辺の長さｗgがｗg＝1μｍの正方形の凹部を形成する
場合には、正方形の横方向の１辺に沿って０．２μｍの
径のイオンビームを少なくとも５回横方向に打ち込み、
次に縦方向に、０．２μｍイオンビームを０．２μｍシ
フトさせて、再び横方向の一辺に沿って５回打ち込む。
これを縦方向に対して４回シフトさせて、縦方向にも５
回、合計で２５回の打ち込みを行う。これにより、図
（ｂ）に示すｗg＝1μｍの正方形の凹部の疑似欠陥ｆg
が形成される。それをディスク１ａの半径に沿ってレー
ザスポットＳpの半径方向の幅（長径）φ2よりも大きな
間隔をあけて形成する疑似欠陥の数だけ行う。もちろ
ん、レーザスポットＳpの走査方向である円周方向での
次に形成される疑似欠陥の位置は、レーザスポットＳp
の円周方向の幅（短径）φ1よりも遙かに離れたところ
にある。

【００１９】図中、＃１の内周に設けたＭｋは、この疑
似欠陥列が＃１であることを示すマークであって、基準
となる疑似欠陥列を示す。このマークは、マークとして
の形状を持つ大きな疑似欠陥により形成する。この例で
は、各疑似欠陥列は、時計方向に欠陥サイズの数値が増
加するように造られている。これにより、サイズの異な
る疑似欠陥ｆgの群ＦGRを識別することができる。な
お、時計方向に欠陥サイズが増加するということは、反
時計方向からみれば欠陥サイズが減少することであり、
増加、減少は相対的なものである。なお、図では、疑似
欠陥列＃１と＃２と＃１２のみ正方形の形で示している
が、これら正方形の１辺の幅Ｗgと深さｄg（図（ｂ）参
照）とは、各疑似欠陥列で相違していて＃１から＃１２
へと、そのサイズが次第に大きくなっている。しかし、
サイズの変化が微小であり、かつ、深さや高さの関係も
伴うために図ではその関係が十分に表現さてていない。

【００２０】そのため、図１（ｂ）における疑似欠陥ｆ
gの１辺の長さｗgと深さｄgとの範囲の一例を示すと、
次のようになる。疑似欠陥ｆgのサイズｗg：0.5μｍ，1μｍ，3μｍ，5μｍ，10μｍ，20μｍｄg：0.025μｍ，0.05μｍ，0.2μｍ，0.75μｍこれらの一辺の長さｗgと深さｄgは、実際の欠陥Ｆのサ
イズを十分にカバーする範囲にある。

【００２１】そこで、例えば、検査対象として分類する
ものが一辺１μｍを中心としてサイズ分類をするときに
は、ｗg＝１μｍとｗg＝０．５μｍとｗg＝３μｍの３
つを採用し、これらが次のような疑似欠陥列の関係にな
るようにする。まず、＃１の疑似欠陥列をｗg＝０．５
μｍで、深さｄg＝０．０２５μｍとし、＃２の疑似欠
陥列をｗg＝０．５μｍで深さｄg₌０．０５μｍとし、
＃３の疑似欠陥列をｗg＝０．５μｍで深さｄg＝０．２
μｍとし、＃４の疑似欠陥列をｗg＝０．５μｍで深さ
ｄg＝０．７５μｍとしたものを形成する。次に、＃５
の疑似欠陥列をｗg＝１μｍで、深さｄg＝０．０２５μ
ｍとし、＃６の疑似欠陥列をｗg＝１μｍで深さｄg
₌０．０５μｍとし、＃７の疑似欠陥列をｗg＝１μｍで
深さｄg＝０．２μｍとし、＃８の疑似欠陥列をｗg＝１
μｍで深さｄg＝０．７５μｍとしたものを形成する。
そして、＃９の疑似欠陥列をｗg＝３μｍで、深さｄg＝
０．０２５μｍとし、＃１０の疑似欠陥列をｗg＝３μ
ｍで深さｄg₌０．０５μｍとし、＃１１の疑似欠陥列を
ｗg＝３μｍで深さｄg＝０．２μｍとし、＃１２の疑似
欠陥列をｗg＝３μｍで深さｄg＝０．７５μｍとしたも
のを形成する。なお、ここでの深さ方向の各疑似欠陥列
の疑似欠陥のサイズの増加は、０．０２５μｍを基準と
して、０．０２５×２、０．０２５×４、０．０２５×
２０、０．０２５×３０になっている。

【００２２】このように形成した疑似欠陥列ごとに順次
サイズが増加する疑似欠陥ｆgを持つ１２本の疑似欠陥
列が図１（ａ）である。もちろん、検査の際の分類対象
の中心が５μｍの場合には、それぞれの深さに対して一
辺の長さは、それぞれ３μｍ，５μｍ，１０μｍからな
る１２本の疑似欠陥列を持つ基準ディスク１ａを作成す
ることになる。疑似欠陥列の間隔を１５゜とすれば、２
４本の疑似欠陥列を１つの基準ディスクに形成すること
ができる。これにより１枚の基準ディスクに前記の２つ
の例を含ませることができる。すなわち、前記のｗg＝
０．５μｍ，ｗg＝１μｍ，ｗg＝３μｍ，ｗg＝５μ
ｍ，ｗg＝１０μｍ，ｗg＝２０μｍのすべての組み合わ
せについて疑似欠陥列ごとに疑似欠陥ｆgのサイズが順
次増加する疑似欠陥列を設ける。各疑似欠陥群ＦGR内の
隣接する２個の疑似欠陥ｆgは、図２（ａ）に示すよう
に、レーザスポットＳpの長径φ2（ディスク半径方向の
幅）よりやや大きいギャップＧａをなして等間隔に配列
されている。

【００２３】このような基準ディスク１ａを図８の磁気
ディスク欠陥検査装置１０のディスク１に換えて装着し
てこれの欠陥検査を行い、検出信号のレベルに応じて検
出された欠陥サイズの検出値あるいは検出信号のレベル
に応じてサイズが細分類された分類値において欠陥サイ
ズをディスプレイ４６に検査結果として表示すると、デ
ィスプレイ４６には基準ディスク１ａの疑似欠陥列が欠
陥マップとして表示される。その状態は、検出感度調整
によって異なってくる。例えば、各疑似欠陥列の凸部あ
るいは凹部のサイズが段階的に相違するので、欠陥に対
する検出感度が高いときには小さいサイズの疑似欠陥は
小さいサイズに対応した状態で表示されるが、大きなサ
イズの疑似欠陥は、検出信号のレベルが飽和に達するこ
とによりある程度以上の欠陥についてはそれぞれのサイ
ズが同じようなものとして表示されてしまう。逆に、検
出感度が低いときには小さいサイズの疑似欠陥は検出さ
れないために、大きなサイズの疑似欠陥がそれぞれにそ
のサイズに応じて表示される。そこで、コントロールパ
ネル４７を介して検出感度の調整をしながら、基準ディ
スク１ａの欠陥検査を複数回繰り返すことで、最適な表
示になるように感度調整をすることができる。

【００２４】このときの、コントロールパネル４７にお
ける装置の検出感度の調整としては、受光器３２２（Ａ
ＤＰ）の加圧電圧Ｖや信号処理回路４１の増幅器のゲイ
ン、閾電圧Ｅ、そしてレーザ光源３１１のレーザ出力な
どで行う。さらに必要に応じて、投光系３１のレーザビ
ームＬTの投射角度θTや、受光系３２の受光角度θRを
調整する。例えば、最初の例の、一辺１μｍを中心とし
てサイズ分類をする１２本の疑似欠陥列を有する基準デ
ィスク１ａを欠陥検査装置１０に装着して欠陥検査をし
た場合には、＃１〜＃１２の疑似欠陥列が明確に表示さ
れるような検出感度になるようにコントロールパネル４
７において各部の値を設定して調整することができる。
また、次の例の２４本の疑似欠陥列を有する基準ディス
ク１ａを装着した場合には、サイズ分類する測定サイズ
に応じて選択された１２本の疑似欠陥列が明確に表示さ
れるように装置の検出感度を調整すればよい。さらに、
検査開始の都度、あらかじめ決められたサイズの１２本
の欠陥列を表示して、それらが明確な表示になるように
検出感度を調整するようにすれば、検査ごとの検査結果
データのばらつきが低減され、そして装置間の検査結果
データのばらつきを抑えることができる。

【００２５】このように、検出感度を特定のサイズの範
囲にのみ限定的に設定しすれば、較正用ディスクの疑似
欠陥列の検査結果イメージにおいて求めるサイズに対応
する欠陥検出範囲が明確にされ、かつ、他の疑似欠陥列
の表示とは区別できる表示になるようにコントロールパ
ネル４７によって検出感度を調整することができる。こ
れにより特定のサイズあるいはサイズ範囲について優先
的に検出することが可能になる。しかも、その調整も画
面上のイメージを見てできるので簡単であり、熟練を要
しない。このような表示画面での検査結果を見ての欠陥
検出感度の較正は、比較的誰にでも可能である。なお、
較正用ディスクに形成した疑似欠陥列のうち、いずれか
１つの疑似欠陥列の欠陥サイズを基準として表示するた
めに較正用ディスクの基準とする疑似欠陥列の位置にデ
ィスプレイ等で表示できるようなマークを設けることが
できる。

【００２６】また、ここでは、各疑似欠陥列において、
実質的に等しいサイズの３個以上の凸部あるいは凹部を
各列における構成とし、さらにこれら凸部あるいは凹部
がレーザスポットの半径方向の幅より大きな所定の間隔
を置いてディスクの半径方向に配列することを要件とし
ている。それは、較正用のディスク自体に欠陥が存在し
た場合にも疑似欠陥の配列を認識できるようにするため
である。すなわち、３個以上の欠陥が一定の間隔を置い
て配列されることは、通常の欠陥では発生することは希
である。レーザスポットＳpの半径方向の幅より大きな
所定の間隔を置いて配置すれば３個の欠陥を独立に検出
し得る。さらに、万が一、疑似欠陥の凸部あるいは凹部
との間に他の欠陥が入り込んでそれが並んだとしても疑
似欠陥配列として半径方向に並んだ２個以上の欠陥を検
出でき、それが疑似欠陥列であることは分かる。

【００２７】図２（ｂ）は、ディスクを回転させずに、
単にレーザスポットＳpを半径方向に走査して、信号処
理回路４１における基準ディスク１ａの欠陥検出信号を
半径方向において検出した場合の一例である。欠陥検出
信号には３個の疑似欠陥ｆgに対する３個の波形が近接
して現れており、もしこの付近に実物の欠陥Ｆが存在し
て検出信号に現れても、両者の振幅の違いや前後の関係
からこれを無視することができる。

【００２８】以上は、単純な欠陥検出感度の調整である
が、図５のデータ処理装置４４のメモリ４３に記憶され
た表示データに基づいて、検出信号のレベルのデータと
疑似欠陥のサイズデータとの関係を抽出することができ
る。これは、表示されているそれぞれの疑似欠陥列の欠
陥が既知のサイズであるので、それぞれのサイズについ
てのデータ値を得ればよい。これにより欠陥信号のレベ
ルとサイズとの関係テーブルを作成する。この関係テー
ブルをメモリ４３に記憶しておき、このテーブルを用い
て疑似欠陥列の検出可能なサイズ範囲において信号処理
回路４１の検出信号のレベルを疑似欠陥列のサイズに対
応させて分類分けする。このようにすれば、欠陥検査装
置１０において検出される欠陥のサイズのデータあるい
は大小分類データは先に説明した従来の較正の場合より
もより正しく較正できる。これを検査開始の都度行い、
あるいは多数の欠陥検査装置に適用することにより、検
査の都度、あるいは装置間に生ずる検出感度のばらつき
もほとんど解消することができる。

【００２９】図１（ｃ）は、（ｂ）の疑似欠陥ｆgに換
えて円形の突起ｆg’を疑似欠陥とする疑似欠陥列列＃
１〜＃１２を設ける場合の形状についての説明図であ
る。これの疑似欠陥ｆg’のサイズは、直径をｗgとし、
高さをｄg’とすると次のような範囲で選択される。疑似欠陥ｆg’のサイズｗg’：0.5μｍ，1μｍ，3μｍ，5μｍ，10μｍ，20μ
ｍｄg’：0.025μｍ，0.05μｍ，0.2μｍ，0.75μｍ，0.0
1μｍ以上、この実施例では、円形の突起（凸部）と正方形の
凹部（孔）との２系統の基準ディスクを説明している
が、正方形は、矩形であってよく、円形の凹部と正方形
あるいは長方形の凸部を疑似欠陥として形成してもよい
ことはもちろんである。なお、矩形の凹部（孔）は、イ
オンビームスパッタ装置により比較的精度よく形成で
き、形成し易いが、これには方向性がある関係で半径が
小さくなるにつれてトラックに対して直角な半径方向で
の配列が難くなる。この点、円形の凹部や突起は方向性
がなく、半径が小さくなっても同じ条件での検出が可能
である。しかし、正しい円形凹部や突起はその形成が比
較的難しい。

【００３０】図３は、円周方向に６０゜ごとに円弧状に
同じサイズの正方形の凹部疑似欠陥ｆgを配列したディ
スク１ｂを示している。このディスク１ｂは、同心円状
に各疑似欠陥列が形成され、同じ同心円の各疑似欠陥列
に配置された疑似欠陥は、平面からみたサイズが同じも
のである。そして、時計方向に向かって各疑似欠陥列と
とにその深さが増加し、各疑似欠陥列ごとに疑似欠陥の
サイズが相違している。なお、疑似欠陥ｆgの間隔は、
図４（ａ）に示すように、レーザスポットＳpの円周方
向の幅φ1よりも大きな間隔Ｇbで等間隔に配置されてい
る。各疑似欠陥の深さは、前記のｄgあるいはｄg’の中
から選択されたものである。

【００３１】各疑似欠陥列の疑似欠陥ｆgは、外周方向
から内周方向に向かって平面からみたサイズは小さくな
っている。このサイズも前記のっｗgあるいはｗg’の中
から選択されたものである。内周側に小さいサイズを割
当てることにより次側の疑似欠陥列の疑似欠陥の数の減
少を多少低減できる。もちろん、レーザスポットＳpの
半径方向での次の疑似欠陥の位置は、レーザスポットＳ
pの半径方向の幅（長径）φ2よりも十分に離れたところ
のある。図４（ｂ）は、図２（ｂ）に対応するレーザス
ポットＳpの走査方向での疑似欠陥ｆgの検出信号であ
る。なお、図３中、ディスク１ｂにおける半径方向の点
線部分は、各疑似欠陥列を区分けするために設けた線状
のマーク欠陥であり、カッタ等によりけがくことなどに
より形成する。なお、基準位置マークＭkも外周にけが
きマーキングすることが可能である。

【００３２】以上説明してきたが、実施例では、アルミ
ニュウム製の鏡面研磨されたディスクを基本として説明
してきたが、基準ディスクとしてガラス製のディスクが
用いられてもよいことはもちろんである。また、ディス
クは金属メッキされたものであってもよい。さらに、デ
ィスクは、磁気ディスクあるいはそのサブストレートに
限定されるものではなく、検査対象となるワークが円板
状のものでワークを回転させてワークの欠陥を検査する
装置に対して適用可能である。適用可能なものの一例と
して、まず、ウエハの欠陥検査（異物検査）を挙げるこ
とができる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明にあって
は、オペレータが欠陥検査装置において欠陥検査をし、
検出信号のレベルに応じて検出された欠陥のサイズの検
出値あるいは検出信号のレベルに応じて分類されたサイ
ズの分類値において欠陥サイズをディスプレイ等に検査
結果として表示すると、欠陥がそのサイズに応じたイメ
ージをもってディスクの形状とともにマップ表示され
る。このとき、少なくとも、異なるサイズの疑似欠陥
は、それに対応する映像が得られるので、得られる映像
を見ながら適正な検出感度の映像となるように感度調整
ができる。これによりそのときどきで欠陥のサイズ分類
などに適合するような検出感度の調整が較正用ディスク
により映像を見ながら熟練を要さずにできる。しかも、
同じ較正用ディスクを使用する限り、検査装置の欠陥検
出感度の設定状態を再現できるので、検査結果データが
そのときどきの設定状態に影響され難く、そのばらつき
も低減する。さらに、このとき疑似欠陥列の検出可能な
サイズ範囲において信号処理回路の検出信号のレベルを
疑似欠陥列のサイズに対応させて分類分けするようにす
れば、欠陥検査装置において検出される欠陥の大きさデ
ータは実質的に正しく較正できる。これを検査開始の都
度行い、あるいは多数の欠陥検査装置に適用することに
より、検査の都度、あるいは装置間に生ずる検出感度や
検査結果データのばらつきもほとんど解消することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明を適用した磁気ディスク欠陥
検査装置の感度較正用ディスクの一実施例であって、
（ａ）は、感度較正用ディスクにおける疑似欠陥列の配
列図、（ｂ）は、疑似欠陥列において形成される正方形
凹部の説明図、（ｃ）は、疑似欠陥列において形成され
る円形凸部の説明図である。

【図２】図２（ａ）は、疑似欠陥の間隔と走査レーザス
ポットとの関係の説明図、図２（ｂ）は、疑似欠陥の検
出信号の説明図である。

【図３】図３は、感度較正用ディスクの他の実施例の説
明図である。

【図４】図４（ａ）は、疑似欠陥の間隔と走査レーザス
ポットとの関係の説明図、図４（ｂ）は、疑似欠陥の検
出信号の説明図である。

【図５】図５は、磁気ディスク欠陥検査装置の要部の概
略構成図であって、（ａ）は、その全体的構成図、
（ｂ）は、そのレーザスポットの説明図である。

【図６】図６は、磁気ディスクの表面に存在する各種の
欠陥の説明図である。

【符号の説明】

１…鏡面ディスク、１ａ…感度較正用ディスク（基準デ
ィスク）、２…回転機構、１０…欠陥検査装置、３…検
出光学系、２１…スピンドル、２２…モータ、３１…投
光系、３１１…レーザ光源、３１２…集束レンズ、３２
…受光系、３２１…集光レンズ、３２２…受光器（ＡＤ
Ｐ等）、４…欠陥検出処理部、４１…信号処理回路、４
２…ＭＰＵ、４３…メモリ、４４…データ処理装置、４
５…プリンタ（ＰＲ）、４６…ディスプレイ、Ｌ_T…レ
ーザビーム、Ｓ_P…レーザスポット、φ₁…スポットの短
径、φ₂…スポットの長径、Ｆ…欠陥、ｆ_g，ｆ_g’…模
擬欠陥、Ｆ_GR…模擬欠陥の群、ｗ_g…正方形あるいは矩
形の模擬欠陥の辺長、ｄ_g…模擬欠陥の深さ、ｗ_g’…円
形状模擬欠陥の直径、ｄ_g’…円形状模擬欠陥の高さ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザスポットをディスクに対して相対的
に移動させて前記ディスクの表面を走査し、前記レーザ
スポットの散乱光を受光器により受光し、この受光器の
出力信号を増幅して検出信号を得てこの検出信号のレベ
ルに応じて検出された欠陥のサイズあるいは前記検出信
号のレベルに応じて大小分類されたサイズを前記ディス
ク上の位置とともに出力する表面欠陥検査装置の前記欠
陥に対する検出感度を較正する較正用ディスクであっ
て、これの半径方向および円周方向のいずれかの方向に
沿って形成された３個以上の疑似欠陥からなる疑似欠陥
列がこの較正用ディスクの前記円周方向に所定の角度お
きにｎ個（ただしｎは２以上の整数）設けられ、それぞ
れの前記疑似欠陥列の前記疑似欠陥は、実質的に等しい
サイズの凸部および凹部のいずれかとして形成され、か
つ、隣接する前記疑似欠陥は、前記レーザスポットの幅
より大きな所定の間隔をおいて配列され、ある前記疑似
欠陥列の前記疑似欠陥が他の前記疑似欠陥列の前記疑似
欠陥とはサイズが異なる表面欠陥検査装置の感度較正用
ディスク。
【請求項２】前記疑似欠陥列における前記疑似欠陥は、
前記半径方向に配置され、各前記疑似欠陥列は所定角度
おきに配置されている請求項１記載の表面欠陥検査装置
の感度較正用ディスク。
【請求項３】前記疑似欠陥列における前記疑似欠陥は、
前記円周方向に配置され、かつ、各前記疑似欠陥列は、
円周方向に前記所定の角度おきに配置されているととも
に前記半径方向に所定の間隔をおいて配置されている請
求項１記載の表面欠陥検査装置の感度較正用ディスク。
【請求項４】各前記疑似欠陥列の前記疑似欠陥のサイズ
は、検出すべき欠陥のサイズの範囲において選択されか
つ前記円周方向に沿って段階的に増加あるいは減少して
いている請求項２記載の表面欠陥検査装置の感度較正用
ディスク。
【請求項５】欠陥検査の対象となるディスクはウエハで
あり、前記較正用ディスクは、サンプルウエハに前記疑
似欠陥を形成したものである請求項１記載の表面欠陥検
査装置の感度較正用ディスク。