JPS58219443A - 表面欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　　発明の技術分野 本発明は表面欠陥の検査方法に係り、特にディスク状物
体の表面欠陥の大きさをレーザビームスポットの分解能
で計測する方法に関する。

（ｂ）　　技術の背景 光デづスフ或は磁気ディスクなどの基板は平坦であると
共にピンホール、傷、或は微少な異極物質の析出などが
ないことが必要である。

例えば磁気ディスクは厚さ約２ｖｎπのディスク状のナ
ルミニラム合金基板上に１〔μｍ〕以下の厚さの磁気記
録媒体例えばｒ−Ｆｅ＝Ｏ−（［１化鉄）、Ｎ１−Ｃ。

（ユッヶルーコバル）　、’）　、Ｃｏ−Ｃｒ　（コバ
ル）−１０−ム）などを、真空蒸着法、メッキ法、スピ
ンコード法などによ多形成したものである。

また光ディスクは厚さ約１〔朋〕のディスク状のプラス
チック透過基板例えばポリメチル・メタアクリレートや
ポリカーボネートなどの基板上に厚さ約ａ　ｏ　Ｏ［Ａ
］の記録媒体例えばＴｅ（テルル）、Ｓｅ（セレン）な
どが真空蒸着法やスバタリング法などにより形成されて
いる。

このように記録媒体の厚さは極めて薄いので、下地基板
は平坦であると共にピンホール、潟、異物の剛着が無い
ことが必要であり、また光ディスクの１合ｄか＼る記録
媒体に対し直径約１〔ｌ１ｍ〕に集束したレーザビーム
を照射して溶融飛散させ微小ビットを形成することによ
って情報を記録するものであるから、記録媒体面もピン
ホール等の欠陥を伴わぬことが必要で製造に先立って表
向欠陥の有無について検査が行われている。

（ｃ）従来技術と問題点 従来の検査は目視或は投影機などの光学的方法によって
検査が行われていた。

然し２乍ら目視の場合には数１００〔μｍ〕程度の大き
さのものしか検出することができず、また光学的に検出
する場合も１〔μｍ〕程度の分解能で欠陥の大きさを定
景的に検出することは不可能であったｎ （ｄ）　　発明の目的 本発明の目的はディスク状物体に存在するピンホール、
剥離、傷、異物の耐着などの欠陥の大きさを光学的方法
によシ定量的に測定する方法を提供するにある。

（ｅ）　　発明の構成 本発明の目的はレーザビームを用いて表面欠陥を検査す
る検査装置の光学系が焦点ツーボ機構を有すると共にデ
ィスク状物体の測定半径位置に応じて周波数が変化する
パルス発振器を備えており、欠陥信号と発振器出力とを
同期させて論理積をとり、このパルス数を計測すること
によって欠陥部の大きさを計測する表面欠陥検査方法を
用いることにより達成することができる。

（ｆ）　　発明の実施例 第１図は反射光を用いる光学系と本発明に係る焦点サー
ボ回路の説明図、第２図は本発明に係る欠陥を開側する
回路図またシ、３図はこの波形である。まず焦点サーボ
機構について説明する。

第１図において半導体レーザ或はカスレーザなどのレー
ザ光源１からのレーザ光はコリメートレンズ２で平行光
からなるレーザビーム３とされ、偏光ピータ・スプリッ
タ或はハーフミラ−４を経てノ、−ピングコイル型対物
レンズ５で径が約１〔μｍ〕のスポットにまで巣°束さ
れてディスク状物体６に垂直に投射されている。

こ＼で、ディスク状物体６での反射による戻り３− 光７は１／４波長板８と偏光ビームスグリツタ４との組
合わせ或はハーフミラ−４の伺かによって分割され、シ
リンドリカルレンズ９を経て光検知器１０へ導かれる。

光検知器１０は４分割構成されてお如、この対角を互に
接続したものを差動増幅器１１へ入力し、これは位相補
償回路１２を経てパワーアンプ１３へ入力される。

次にパワーアンプ１３の出力をムービングコイル型対物
レンズ５へ接続することによ如、検査中を通じてレーザ
ビーム３の焦点をディスク状物体６の表面に結ばせるこ
とが可能となる。

以上が焦点サーボ機構である。

次に欠陥の計測機構としては光検出器１０を構成する４
分割光検知器の出力線べての加算を加算器１４で行い、
これをコンピータシステム１５と結合された信号処理部
１６へ入力する。

第２図で２点鎖線で囲まれた部分は信号処理部１６の回
路図であって、加算器１４からの信号１７は低域フィル
タ１８を通過して後抵抗器１９．２０４− を用いて出力を２分割され、これはアナログコンパレー
タ２１の比較用電圧入力とされる。

一方アナログコンパレータ２１の他方の入力には加算器
からの信号がそのま＼入る。

第３し１において図囚は加算器からの信号波形を示すも
のであって、レベルの低下１１ｉｉ分２２は表向に存在
する欠陥によシ垂直反射光が少いことを示しており、こ
の長さは欠陥の大きさに比例している１ 次に同図（Ｂ）は平均信号値の１／２をしきい値とした
場合のアナログコンパレータ２１からの出力で、図囚で
示す欠陥部の大きさに対応したパル幅を有している。

か＼る信号はＡ　Ｎ　ｌ）ゲート２３によりスタート借
上２４がＨの時に７リツプフロツプ２５と単安定マルチ
バイブレータ２６に入力される。

こ＼でフリップ７０ツブ２５へはディスク状物体の測定
位置に応じコンピータシステム１５に連動して発振周波
数が変化する発振器２７の出力がクロックとして人力ば
れている。

この発振周波数が半径方向の測シセ位置に応じてシフ、
トさせる理由はディスク状物体が等速回転する場合、一
定長の欠陥部を走査するに要する時間がディスク状物体
の半径方向の位置により異るのを自動的に補正する必要
があるだめである。

第３図の）はか＼る発振器からのクロックパルスの波形
をまだα・）はフリップフロップ２５からの出力波形を
示すものであり、クロックパルス２Ｂと同期がとらｉｌ
ている。

さて午安定マルチバイブレータ２６の作用はクリヤパル
スを発生するもので第３図（Ｂ）で欠陥部の存在を示す
パルスの立下シエノジ２９でトリガーされて同図Ｃ）で
示すクリヤパルス３０を出力として発生することができ
る。

さてフリップフロップ２５の出力信号（第３図Ｅ）と発
振器２７の出力とをＡＮＤゲート３１に入力することに
より第３図（ト）の信号が得られる。

次にＡＮＤゲート３１から出だ第３図（財）の信号と単
安定マルチバイブレータ２６から出た第３図Ｃ）のクリ
ヤ信号とをカウンタ３２に人力しこの出力をティジタル
コンパレータ３３の一方の入力Ｘとする。また他方の入
力には測定する欠陥のサイズを指定したデータをレーザ
ビーム径の整数倍Ｙとしてコンピュタシステム１５から
人力する。

このようにしてディジタルコン・パレータ３３において
ＸとＹの入力値が等しい場合のパルス数をＹ値を変えて
コンピータシステム１５で計数すれば指定サイズ以上の
欠陥数の分布を示すヒストグラムを得ることができる。

例えばクロックパルスの１匈期が１Ｌμｍ〕の長さの欠
陥に対応するように作られているとすると、第３図（ト
）に示すように５個のパルスが計測きれた場合はＸ＝５
であ）、この場合Ｙの値を１，２゜３・・・・・と順次
変えて計測するとＹ−・５の場合にカウントさね、これ
によシ欠陥の大きが５（−μｍ〕であることを検出する
ことができる。

なおこの実施例の場合ディスク状物体の回転数は一定と
したがレーザビームの半径方向の照射位置に応じて回転
数を制御して周速を一定になるようにすねは発振器の周
波数を変える必要はない。

７− また実施例は反射光による表面欠陥の検出する場合につ
いて述べだが透過光或は散乱光を用いて検出する場合も
検出器の位置が異るだけで同様な方法によ抄検出が可能
である。

【図面の簡単な説明】

８Ｒ１図は反射光を用いる検査装置の光学系と焦点ザー
ボ機構の説明図、第２図は本発明に係る欠陥開側回路ま
た第３図はこの各段階の波形である。 図において １はレーザ、６はディスク状物体、１６は信号処理部、
１７は加算器からの信号、２１はアナログコンパレータ
、２３．３１はＡＮＤゲート、２５けフリップフロップ
、２６は単安定マルチバイブレータ、２７は発振器、３
２はカウンタ、３３はティジタルコンパレータ。 −８−・ 第２［￥１ ｒ−−−−−−−−−−−−−４″− ：　　１７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２コ２４　　　　　　　　　　３１　３□　　３３２１
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ＸＹ一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 集束したレーザビームを回転するディスク状物体の表面
   に照射し、表面からの反射光、透過光、散乱光の何れか
   １つを光検知器で検出して基準電圧と比較することによ
   って表面欠陥の有無を検出する表面欠陥の検査装置にお
   いて、光学系が焦点サーボ機構を有すると共に、ディス
   ク状物体の測定半径位置に応じて周波数が変化するパル
   ス発振器を備えておシ、欠陥信号と発振器出力とを同期
   させて論理積をとり、このパルス数を計測することによ
   って欠陥部の大きさを測定することを特徴とする表面欠
   陥検査方法。