磁気ディスク検査方法及びその装置
【課題】光学的な検査により検出した欠陥の位置情報を用いてリード・ライトテストのサンプリング位置を決定することにより、光学的な検査により検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテストするようにして、リード・ライトテストを効率よく行えるようにする。
【解決手段】検査対象の磁気ディスクをスピンドルで保持した状態で光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置との間を移動させる構成とし、光学式の検査装置で検出した欠陥の位置情報をリード・ライトテスト装置で用いることができるようにして、光学式の検査装置で検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテスト装置で検査することを可能にした。
【解決手段】検査対象の磁気ディスクをスピンドルで保持した状態で光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置との間を移動させる構成とし、光学式の検査装置で検出した欠陥の位置情報をリード・ライトテスト装置で用いることができるようにして、光学式の検査装置で検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテスト装置で検査することを可能にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク検査装置に係り、特に外観上の欠陥と磁気記録特性上の欠陥とを検出するのに適した磁気ディスク検査方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク（メディア）は、年々記録密度が高くなってきており、それに伴い製造工程で管理すべきディスク表面の欠陥のサイズがより小さくなってきているとともに、記録密度の上昇により磁気ディスクにデータを書き込み、そのデータを読み取出して記録状態を検査するリード・ライトテストに要する時間の増加を抑えることが求められている。
【０００３】
このようなニーズに対応する技術として、特許文献1には、光学式検査装置で磁気ディスクを光学的に検査して欠陥を検出し、この検出した欠陥のデータに基づいて検査した磁気ディスクをクラス分けし、電気特性検査が必要なクラスと判定された磁気ディスクについてだけ磁気ヘッドを用いてデータを書き込み、その書き込んだデータを読み取出して磁気ディスクの記録状態を検査するサーティファイテスト装置を用いてリード・ライトテストを行うことについて記載されている。
【０００４】
また、特許文献2には、先ず光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査して表面にパーティクルが付着しているものを除去し、除去されなかった磁気ディスクの中から抜き取った物について磁気ヘッドを用いてデータを書き込み、その書き込んだデータを読み取出して磁気ディスクの記録状態を検査する装置を用いてリード・ライトテストを行うことについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８６２８２号公報
【特許文献２】特開２００１−８４５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気ディスク（メディア）の記録密度が高くなるに従って磁気ディスク回転時の磁気ヘッド浮上量が小さくなってきており、磁気ディスク表面のより微細なパーティクルや凹凸でもリード・ライトテストにおいて不良と判定されてしまう場合がある。従って、光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査した結果において不良と判定されなかった磁気ディスクであっても、リード・ライトテストにおいて不良と判定されてしまう微細なパーティクルや凹凸が磁気ディスクの表面に存在する場合がある。
【０００７】
そのため、光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査した結果において不良と判定されなかった磁気ディスクであっても、その表面の状態によっては特許文献１に記載されているように電気特性検査、即ちリード・ライトテストが必要とされるものがある。
【０００８】
特許文献１及び２に記載されている磁気ディスクの検査方法では、光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査して検出した欠陥のデータがリード・ライトテストを行うときに活用されていなかった。リード・ライトテストは光学的な検査に比べて検査に時間がかかるため、量産ラインにおいては、磁気ディスク上のいくつかの領域をサンプリングした検査せざるを得ない。しかし、上記したように、リード・ライトテストを行う場合にサンプリングする位置の選択に光学的な検査結果の情報を用いていなかったので、 欠陥の位置とは関係なく磁気ディスク上の予め決められた位置をサンプリングして検査する方法を取らざるを得なかった。
【０００９】
本発明の目的は、光学的な検査により検出した欠陥の位置情報を用いてリード・ライトテストのサンプリング位置を決定することにより、光学的な検査により検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテストするようにして、リード・ライトテストを効率よく行うことができるようになるとともに、リード・ライトテスト結果の信頼性をより高めることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明では、検査対象の磁気ディスクをスピンドルで保持した状態で光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置との間を移動させる構成とした。これにより、光学式の検査装置で検出した欠陥の位置情報をリード・ライトテスト装置で用いることができるようになり、光学式の検査装置で検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテスト装置で検査することを可能にし、リード・ライトテストを効率よく行うことができる結果のスループットを向上させるようにした。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明では、試料である磁気ディスクの表面の欠陥を検査する装置を、試料の表面を光学的に検査して試料表面の欠陥を検出する光学的検査手段と、
光学的検査手段で検査した試料に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより試料の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、試料を載置して保持した状態で試料を回転させることが可能で載置した試料を光学的検査手段で検査後にリード・ライトテスト手段に移動してリード・ライトテストを行うスピンドル軸手段とを備えて構成した。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明では、試料である磁気ディスクの両面の欠陥を検査する装置を、試料の両面を同時に光学的に検査して試料両面の欠陥を検出する両面同時光学検査手段と、両面同時光学検査手段で検出した試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより検出した箇所の欠陥の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、試料を載置して保持した状態で両面同時光学検査手段とリード・ライトテスト手段との間を移動可能で、かつ両面同時光学検査手段の位置及びリード・ライトテスト手段の位置で載置した試料を回転駆動させることが可能なスピンドル軸手段とを備えて構成した。
【００１３】
更に、上記課題を解決するために、本発明では、両面同時光学検査手段を用いて試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して試料の両面の欠陥を検出し、リード・ライトテスト手段を用いて試料の両面を同時に検査して検出した試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより検出した箇所の欠陥の状態を判定する磁気ディスクの両面の欠陥を検査する方法において、試料を載置し保持して回転駆動させることが可能なスピンドル軸に試料を載置し保持した状態で両面同時光学検査手段において試料の両面を同時に光学的に検査し、スピンドル軸に試料を載置し保持した状態でスピンドル軸をリード・ライトテスト手段に移動させ、スピンドル軸に載置した試料に対してリード・ライトテスト手段によりリード・ライトテストを行うようにした。
【００１４】
更にまた、上記課題を解決するために、本発明では、磁気ディスクの検査方法を、光学検査部において回転可能なスピンドル軸に保持した試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して試料の両面の欠陥を検出し、試料を回転可能なスピンドル軸に保持した状態で光学検査部からリード・ライトテスト部に移動させ、リード・ライトテスト部において試料の両面を同時に検査して検出した試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより検出した箇所の欠陥の状態を判定するようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光学式の検査装置で検出した欠陥候補の位置情報を用いて、欠陥候補の位置周辺だけをリード・ライトテスト装置で検査することにより、リード・ライトテストを効率よく行うことができるようになるとともに、リード・ライトテスト結果の信頼性をより高めることができるようになった。
【００１６】
また、光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置とを一体化させたことにより装置全体をコンパクト化することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施例に係る検査装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例に係る検査装置による処理の流れを示すフロー図である。
【図３】（ａ）試料（磁気ディスク）の平面図，（ｂ）試料の断面図である。
【図４】第１の実施例に係る光学的検査の処理手順を説明するフロー図である。
【図５】第１の実施例に係るリード・ライト手首都の処理手順を説明するフロー図である。
【図６】第１の実施例における光学式検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施例における上面検査光学系の構成を示すブロック図である。
【図８】（ａ）第１の実施例における下面検査光学系の構成を示す正面図、（ｂ）第１の実施例における下面検査光学系の構成を示す側面図である。
【図９】第１の実施例におけるリード・ライトテスト部の概略の構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）第１の実施例におけるリード・ライトテストによる凹状欠陥を含む領域の読み出し波形信号の図、（ｂ）凹状欠陥の試料上の位置をその断面形状を模式的に表した図である。
【図１１】（ａ）第１の実施例におけるリード・ライトテストによる凸状欠陥を含む領域の読み出し波形信号の図、（ｂ）凸状欠陥の試料上の位置をその断面形状を模式的に表した図である。
【図１２】第２の実施例に係る検査装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施例に係る検査装置による処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明では、検査対象の磁気ディスクをスピンドルで保持した状態で光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置との間を移動させる構成とした。これにより、光学式の検査装置で検出した欠陥の位置情報をリード・ライトテスト装置で用いることができるようになり、光学式の検査装置で検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテスト装置で検査することを可能にし、リード・ライトテスト工程のスループットを向上させるようにしたものである。
【００１９】
以下に、その具体例を図を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例１として、磁気ディスクの両面を同時に検査する場合の構成について説明する。
【００２１】
図１は、本実施例に係る光学検査装置とリード・ライトテスト装置とを一体化した検査装置の全体の構成を示す図である。
装置全体は、光学検査部１００とリード・ライトテスト部１３０、試料搬送部１６０及び信号処理・全体制御部１８０で構成されている。
【００２２】
光学検査部１００は、上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０を備え、全体が保護カバー１０１で覆われており、試料（磁気ディスク）１を出し入れする部分をシャッター１０３で開閉する構成になっている。また、上面検査ユニット１１０は試料１の出し入れ時に退避できるように、駆動モータ１０４で駆動されてガイド軸１０５に沿って上下に移動するブロック１０６に固定された構成になっている。更に、レーザ変位計１０３で検査時の試料の表面の高さを検出する。
【００２３】
リード・ライトテスト部１３０は、試料１の両面を同時に検査するための１対の磁気ヘッド１３１と１３２、１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを支持する１対のジンバル１３３，１３４、１対のジンバル１３３，１３４を固定する固定ブロック１３５、この固定ブロック１３５を支持して１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを試料１に対して出し入れする支持ブロック１３６、支持ブロック１３６の移動をガイドする第１のガイド軸１３７、支持ブロック１３６をガイド軸１３７に沿って移動させる第１のモータ１３８を備えている。
【００２４】
試料搬送部１６０は、試料１を保持して回転可能なスピンドル軸１６１、試料１をチャックするチャック１６２、スピンドル軸１６１を回転駆動するスピンドルモータ１６３、スピンドルモータ１６３を保持して第２のガイド軸１６４に沿って移動可能な移動ステージ１６５、ガイド軸１６４に沿って移動ステージ１６５を移動させる第２のモータ１６６を備えている。
【００２５】
信号処理・全体制御部１８０は、光学検査部１００のとからの検出信号およびリード・ライトテスト部１３０の１対の磁気ヘッド１３１と１３２とからの検出信号を受けてそれぞれの信号を処理するとともに、レーザ変位計１０３からの試料表面高さ検出信号を受けて、駆動モータ１０４を制御して上面検査ユニット１１０の高さを制御する。さらに、シャッタ駆動部１０２、駆動モータ１０４、第１のモータ１３８、スピンドルモータ１６３及び第２のモータ１６６を制御して駆動する。
【００２６】
次に、図１の構成の検査装置を用いて試料１を検査する手順について図２乃至５を用いて説明する。
【００２７】
先ず、全体の処理の流れを図２に示したフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
移動ステージ１６４がホームポジションＨにおいて図示していないハンドリングロボットによりスピンドル軸１６１上に試料１がセットされ、チャック１６２でチャックされて保持される（S２０１）。次に、移動ステージ１６４は第２のモータ１６６により駆動されて第２のガイド軸１６４に沿って光学検査部１００の側に移動し、光学検査ポジションＩで停止する（Ｓ２０２）。次に、光学検査ポジションＩにおいて上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０とを用いて試料１の両面を同時に光学的に検査し、検査信号は信号処理・全体制御部１８０へ送られて処理され、欠陥が検出される（Ｓ２０３）。
【００２９】
光学検査が終了すると移動ステージ１６５は第２のモータ１６６により駆動されて第２のガイド軸１６４に沿ってホームポジションＨへ移動する（Ｓ２０４）。ホームポジションＩにおいては全体制御部１８０で制御された１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを用いて試料１の両面を同時にリード・ライトテストを行い、１対の磁気ヘッド１３１と１３２からの検出信号は信号処理・全体制御部１８０に送られて処理される（Ｓ２０５）。リード・ライトテストが終了するとチャック１６２が解除されて試料１は図示していないハンドリングロボットによりスピンドル軸１６１から取り外されて一連の検査を終了する。
【００３０】
試料１である磁気ディスクは、図３（ａ）に示すように中央部に穴部２が設けられたドーナツ形状をしている。また、その断面構造は図３（ｂ）に示すように、基板３（ガラス）の両側に多層の薄膜層４および５が形成されている。
【００３１】
次に、図４を用いて光学検査ステップＳ２０３を含むＳ２０１からＳ２０４までの動作を詳細に説明する。
【００３２】
まず、移動ステージ１６５がホームポジションＨの位置に停止している状態で、ハンドリングロボットにより検査対象の試料１である磁気ディスク（メディア）を中央の穴部２がスピンドル１６１のチャック１６２にはまるようにしてスピンドル１６１に載せる（Ｓ３０１：Ｓ２０１に対応）。
【００３３】
次に、チャック１６２で試料１の穴部２の内周部をチャックして試料１をスピンドル１６１に固定する（Ｓ３０２）。
【００３４】
次に、第２のモータ１６６を起動して（Ｓ３０３）移動ステージ１６５を第２のガイド軸１６４に沿ってホームポジションＨから光学検査ポジションＩまで移動させる（Ｓ３０４）。このとき、光学検査部１００のシャッター１０２は、開いた状態になっている。
【００３５】
移動ステージ１６５が光学検査ポジションＩに到達すると光学検査ステップ（Ｓ２０３）を開始する。
【００３６】
先ず、信号処理・全体制御部１８０からの指令によりスピンドルモータ１６３が作動させて試料１を回転させ、レーザ変位計１０３で回転している試料１の表面の高さを測定し（Ｓ３０５）、信号処理・全体制御部１８０からの指令により駆動モータ１０４を作動させてブロック１０６をガイド軸１０５に沿って上下に移動させることによりブロック１０６に固定された上面検査ユニット１１０の高さ方向の位置を調整し、上面検査ユニット１１０の光学系の焦点位置が試料１の表面にあうように調整する（Ｓ３０６）。
【００３７】
この試料１の表面の高さが測定と上面検査ユニット１１０の光学系の焦点位置合せを行っているときに光学検査部１００のシャッター１０２を閉じて、外部の光が保護カバー１０１の内部に入らないようにする（Ｓ３０７）。
【００３８】
上面検査ユニット１１０の光学系の焦点位置合せが終わり、シャッター１０２が閉じた状態で、スピンドルモータ１６３で試料１を回転させながら第２のモータ１６６で移動ステージ１６５を第２のガイド軸１６４に沿って一定の速度で移動させながら上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０を動作させて試料１の両面を光学的に検査し、欠陥候補を検出する（Ｓ３０８）。
【００３９】
上面検査ユニット１１０または下面検査ユニット１２０で検出された欠陥候補のデータは、信号処理・全体制御部１８０に送られて処理され、欠陥候補の検出波形データと位置情報とが抽出される（Ｓ３０９）。
【００４０】
移動ステージ１６５が第２のガイド軸１６４に沿って所定の位置まで移動すると検査を終了して第２のモータ１６６による駆動を停止し、シャッター１０２を開いて（Ｓ３１０）光学検査ステップ（Ｓ２０３）を終了する。
【００４１】
次に、第２のモータ１６６で移動ステージ１６５を駆動して移動ステージ１６５を第２のガイド軸１６４に沿って光学検査ポジションＩからホームポジションＨまで移動させる（Ｓ３１１）。
次に、ホームポジションＨで行うリード・ライトテストの処理のフローを、図５を用いて説明する。
【００４２】
まず、移動ステージ１６５がホームポジションＨに戻った状態で信号処理・全体制御部１８０からの指令によりスピンドルモータ１６３で試料１をリード・ライトテスト用の回転速度で回転させる（Ｓ４０１）。次に、信号処理・全体制御部１８０からの指令により第１のモータ１３８を起動させて支持ブロック１３６をガイド軸１３７に沿って退避ポジションＲからテストポジションＴへ移動させ、固定ブロック１３５に支持されたジンバル１３３と１３４との先端に取り付けられたリード・ライトテスト用のヘッド１３１と１３２とを、リード・ライトテスト用の回転速度で回転している試料１の検査開始位置にセットする（Ｓ４０２）。
【００４３】
次に、光学検査ステップ（Ｓ２０３）で検査して得られた試料１の両面の欠陥候補の位置データに基づいて信号処理・全体制御部１８０において決定されたサーティファイテストを行う試料１上の半径方向の領域のうちの第１の半径方向の領域に、第１のモータ１３８で駆動された支持ブロック１３６が移動する（Ｓ４０３）。
【００４４】
次に、この検査位置で信号処理・全体制御部１８０で制御されてリード・ライトヘッド１３１，１３２の一部であるライトヘッドにより所定の周波数で試料１である磁気ディスクにデータを書き込む（Ｓ４０４）。つぎに、リード・ライトヘッド１３１，１３２の一部であるリードヘッドにより先にライトヘッドで試料１にデータを書き込んだ位置からデータを読み出す（Ｓ４０５）。このリードヘッドで読み出したデータは信号処理・全体制御部１８０に送られてデータ処理され、サーティファイテストが実施される（Ｓ４０６）。
【００４５】
次に、第１の半径方向領域のサーティファイテストを終えると第１のモータ１３８で支持ブロック１３６を駆動してリード・ライトヘッド１３１，１３２が第２の半径方向領域に位置するようにし、第２の半径方向領域についてＳ４０３からＳ４０６までのサーティファイテストを行う。このようにＳ４０３からＳ４０６までを設定された全ての領域のサーティファイテストが完了するまで繰り返して実行する（Ｓ４０７）。
【００４６】
サーティファイテストが終了すると、エラーの有無をチェックし、エラーがあった場合には第１のモータ１３８で支持ブロック１３６を駆動してリード・ライトヘッド１３１，１３２をエラーが発生した領域に位置させ、信号処理・全体制御部１８０からの指令によりリトライ条件でリード・ライトヘッド１３１，１３２のライトヘッドにより試料１にデータを書き込み、リード・ライトヘッド１３１，１３２のリードヘッドにより試料１に書き込まれたデータを読み出して再テストを行う（Ｓ４０８）。
【００４７】
次に、再テストの結果からエラーを確定し、エラー情報を信号処理・全体制御部１８０に記憶させる（Ｓ４０９）。
【００４８】
Ｓ４０６で検出した全てのエラーについてＳ４０８の再テストを完了しエラー情報が信号処理・全体制御部１８０に記憶されると、信号処理・全体制御部１８０からの指令により第１のモータ１３８で支持ブロック１３６を駆動して退避ポジションに戻し、リード・ライトヘッド１３１，１３２を試料１から後退させる（Ｓ４１０）。
【００４９】
次に、スピンドルモータ１６３の回転を停止し（Ｓ４１１）、チャック１６２による試料１のチャックを解除し（Ｓ４１２），図示していないハンドリングロボットで試料１をスピンドル１６１から取り外して（Ｓ４１３）リード・ライトテストを終了する。
【００５０】
次に、光学検査ステップＳ２０３で用いる光学検査部１００の上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０との詳細な構成および検査のフローについて、図６乃至図８を用いて説明する。
【００５１】
図６は、光学検査部１００の上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０とから成る磁気ディスクの両面の欠陥を同時に検出する両面欠陥検出部６００の全体構成を示す図である。両面欠陥検出部６００は大きくは、検査対象の試料を載置するテーブル部６１０、表面側検査光学系１１０、裏面側検査光学系１２０、信号処理・制御系６４０で構成されている。
【００５２】
テーブル部６１０は、試料（磁気ディスク）１を載置して回転可能なスピンドル１６１、スピンドルモータ１６３、移動ステージ１６５を備えて構成されている。移動ステージ１６５は図１で説明したように、第２のモータ１６６で駆動されて第２のガイド軸１６４に沿って移動可能な構成になっている。
【００５３】
図６において、信号処理系６４０は、表面側検査光学系６２０からの検出信号をＡ／Ｄ変換する第１のＡ/Ｄ変換部６４１、裏面側検査光学系６３０からの検出信号をＡ／Ｄ変換する第２のＡ/Ｄ変換部６４２、第１のＡ/Ｄ変換部６４１からの出力を受けて信号処理する第１の信号処理部６４３と、第２のＡ/Ｄ変換部１１４２からの出力を受けて信号処理する第２の信号処理部６４４と、第１の信号処理部６４３で処理された信号と第２の信号処理部６４４で処理された信号とを統合して処理する統合信号処理部６４５、統合信号処理部６４５で処理された結果を記憶する記憶部６４６と、統合信号処理部６４５で処理された結果を出力するとともに検査条件を入力する表示画面６４８を備えた入出力部６４７、光格式検査装置全体を制御する光学式検査装置制御部６４９、光学式検査装置制御部６４９の制御信号を受けて光学検査ポジションにおけるテーブル部６１０を制御するテーブル制御部６５０、光学式検査装置制御部６４９の制御信号を受けて表面側の検査光学系６２０と裏面側の検査光学系６３０とを制御する検査光学系制御部６５１とを備えている。
【００５４】
図６の信号処理・制御系６４０は、図１に示した検査装置全体構成の信号処理・全体制御部１８０に含まれてる。
【００５５】
図７は、表面側の検査光学系６２０の詳細な構成を説明する図である。表面側の検査光学系６２０は大きくは、照明光学系７２０、散乱光検出光学系７３０、正反射光検出光学系７４０、信号処理・制御系７５０（図６に示した信号処理・制御系６４０に含まれる）を備えて構成されている。
【００５６】
照明光学系７２０はレーザ光源７２１、レーザ光源７２１から発射されたレーザのビーム径を拡大する拡大レンズ７２２、ビーム径が拡大されたレーザを集光する集光レンズ７２３、集光されたレーザを試料１の表面４１に集束させる集束レンズ７２４を備える。
【００５７】
散乱光検出系７３０は、試料１の表面４１からの反射光(正反射光と散乱光)のうち散乱光を集光する対物レンズに相当する第１の非球面フレネルレンズ７３１、集光された散乱光を集束させる集束レンズに相当する第２の非球面フレネルレンズ７３２、第２の非球面フレネルレンズ７３２で集束された散乱光を通過させるピンホール７３４を有して散乱光以外の迷光を遮光するピンホール板７３５、ピンホール板７３５のピンホール７３４を通過した散乱光を高感度に検出する第１の光電変換器７３６（例えば、アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）又は光電子増倍管（ＰＭＴ）など）を備える。
【００５８】
正反射光検出系７４０は、試料１からの反射光（正反射光と散乱光）のうち正反射光を反射して光路を切替えるミラー７４１、光路を切替えられた正反射光を集光させる集光レンズ７４２、集光レンズ７４２で集光された正反射光をピンホール板７４４のピンホール７４５を通過させて正反射光以外の迷光を遮光した状態で第２の光電変換器７４６（ＡＰＤ）上に結像させる結像レンズ７４３を備えている。ミラー７４１は、正反射光以外の光(散乱光)を反射しないように、十分に小さい形状に形成されている。第２の光電変換器７４６は、複数の検出素子（例えば複数の画素を有するフォトダイオードアレイまたはアバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）アレイ）を備えている。
【００５９】
試料１の裏面側５１の欠陥を検出する裏面側検査光学系6３０の概略の構成を図８(ａ)及び（b）に示す。裏面側検査光学系6３０は、照明系8０１と散乱光検出系8０２及び正反射光検出系８０３を備えて構成される。
【００６０】
裏面側検査光学系６３０の照明系８０１は、図８(a)に示すように、第２のレーザ光源８３１、第２のレーザ光源８３１から発射したレーザを拡大する拡大レンズ８３２、拡大されたレーザを集光する集光レンズ８３３、集光されたレーザを試料１の裏面５１に集束させる集束レンズ８３４、集光レンズ８３４を透過したレーザの光路を折り曲げるプリズム８３５を備えて構成される。プリズム８３５の面８３６でレーザを反射して光路を折り曲げる構成としたので第２のレーザ光源８３１を基板１の下部の比較的狭い空間から離れた場所に設置することができ、従来の片面ずつ検査する装置に比べてテーブル部６１０に大きな変更を加えることなく裏面側の検査を可能にした。
裏面側の散乱光検出系８４０は、レーザが照射された試料１の裏面５１から発生した反射光（正反射光と散乱光）のうち散乱光を集光する対物レンズに相当する第３の非球面フレネルレンズ８４１、集光された散乱光を集束させる集束レンズに相当する第４の非球面フレネルレンズ８４２、第４の非球面フレネルレンズ８４２を透過してプリズム８３５の面８３７で反射して光路を切替えられた散乱光を通過させるピンホール８５２を有して試料１の裏面５１からの散乱光以外の迷光を遮光するピンホール板８５１、ピンホール板８５１のピンホール８５２を通過した散乱光を高感度に検出する第３の光電変換器８６０（例えば、アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）や光電子増倍管（ＰＭＴ）など）を備えて構成される。
【００６１】
裏面側の散乱光検出系８４０に非球面フレネルレンズ８４１及び８４２とプリズム８３５とを組合せて用いたことにより、基板１の下部の比較的狭い空間にＮＡ(開口数)が比較的大きい光学系を設置することが可能になり、更に、プリズム８３５で散乱光の光路を折り曲げて検出する構成としたので、従来の片面だけを検査する装置に比べてテーブル部６１０に大きな変更を加えることなく裏面側の検査を可能にした。
【００６２】
裏面側の正反射光検出系８７０は、図８（ｂ）に示すように、レーザが照射された試料１の裏面５１からの反射光（正反射光と散乱光）のうち正反射光の光路を切替えるミラー８４３（図８（ａ）の構成では、紙面に垂直な方向に反射する）、光路を切替えられた正反射光を集光する集光レンズ８７２、集光された正反射光を結像させる結像レンズ８７３、結像レンズ８７３を透過した正反射光を通過させて正反射光以外の迷光を遮光するピンホール８７５が形成されたピンホール板８７４、結像レンズ８７３で結像された試料１の裏面５１の像を検出する第４の光電変換器８７６（アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ））を備えている。
【００６３】
次に、上記した構成において磁気ディスクの両面を同時に検査する場合の各部の動作を説明する。
【００６４】
チャック１６２によりスピンドル軸１６１に保持された試料１を、スピンドルモータ１６３で駆動して回転させ第２のモータ１６６により一定の速度でガイド軸１６４に沿って移動させながら、検査光学系制御部６５１で制御されている表面側検査光学系６２０の第１のレーザ光源７２１及び裏面側検査光学系６３０の第２のレーザ光源８３１を作動させてそれぞれレーザを発射させる。
【００６５】
先ず、表面側検査光学系１１０における試料１の表面４１側の欠陥検査方法について、図７に基づいて説明する。
【００６６】
レーザが照射された試料１の表面４１からは、表面の欠陥や傷、面の微小な凹凸（荒れ）などの状態に応じた反射光（散乱光と正反射光）が発生する。このとき、散乱光は試料１の表面の欠陥の大きさに応じて分布する。すなわち、大きな欠陥や傷からの散乱光は比較的強い強度で指向性を持って分布し、微小な欠陥や傷からの散乱光は比較的弱い強度で等方的に分布する。
【００６７】
レーザが照射された試料１の表面４１からの反射光のうち正反射光は、試料１の表面４１に入射するレーザの入射角度と同じ出射角度側（正反射光の光路上）に配置されたミラー７４１で反射されて集光レンズ７４２の方向に進む。集光レンズ７４２に入射した試料１からの正反射光は集光レンズ７４２を透過して集光され、結像レンズ７４３により集光位置に設置されたピンホール板７４４のピンホール７４５を通過して第２の光電変換器７４６の受光面７４７上に試料１の表面４１の像を結像する。ミラー７４１は、正反射光以外の光(散乱光)を集光レンズ７４２の方向に反射しないように、十分に小さい形状に形成されている。
【００６８】
一方、レーザが照射された試料１の表面４１からの反射光でミラー７４１で反射されなかった光(散乱光)のうち対物レンズの役目をする第１の非球面フレネルレンズ７３１に入射した光は集光され、集束レンズの役目をする第２の非球面フレネルレンズ７３２に入射して第１の光電変換器７３６の検出面(図示せず)上に集束し、高感度な第１の光電変換器７３６で検出される。
【００６９】
第１の非球面フレネルレンズ７３１及び第２の非球面フレネルレンズ７３２は従来の光学レンズに比べて薄く軽量であるために、それらを収納する鏡筒（図示せず）を従来の光学レンズの鏡筒に比べて比較的コンパクトに作ることが可能になり、試料上面における設置位置の自由度が増して開口数（ＮＡ）を０．６以上（従来の光学レンズを用いた場合のＮＡは０．４以下）で設計することが可能になる。その結果、前述したように微小な欠陥からの散乱光は基板の上方にほぼ等方的に分布するために、検出感度が同じであれば検出信号のレベルは検出面の面積に比例するので、従来の光学レンズ系で構成した検出光学系で検出する場合に比べて大きい検出信号を得ることができる。したがって、従来と比べてより小さい欠陥からの散乱光を検出できることになる。
【００７０】
Ａ/Ｄ変換部７５１と７５２とは、それぞれ第１の光電変換器７３６または第２の光電変換器７４６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、増幅して出力する。
【００７１】
Ａ/Ｄ変換部７５１と７５２から出力されたデジタル信号は信号処理部６４３に入力し、信号処理部６４３においては、デジタルに変換された第１の光電変換器７３６からの出力信号と第２の光電変換器７４６からの出力信号とを両方又はその一方を用いて処理して試料１の表面４１に存在する欠陥を検出し、テーブル部６１０を制御する全体制御部６５０から得られる試料１上のレーザ照射位置情報を用いて、検出した欠陥の基板１００上の位置を特定する。さらに、信号処理部６４３においては、第１の光電変換器７３６と第２の光電変換器７４６とからの検出信号の特徴にもとづいて検出した欠陥の種類を特定する。信号処理部６４３で処理された結果は統合処理部６４５に送られて裏面検査結果と統合され、その結果は入出力部６４７の表示画面６４８に表示される。
【００７２】
本実施例においては、散乱光検出光学系７３０に非球面フレネルレンズ７３１と非球面フレネルレンズ７３２とを用いた構成について説明したが、これらのレンズの代わりに、図２（ａ）に示したような非球面レンズまたは通常の球面レンズを組合わせたもので構成しても良い。
【００７３】
次に、裏面側検査光学系１２０における試料１の表面４１側の欠陥検査方法について、図８に基づいて説明する。
【００７４】
第２のレーザ光源８３１から発射されたレーザは、拡大レンズ８３２でレーザのビーム径が拡大され、この径が拡大されたレーザは集光レンズ８３３で集光されて平行光となり集束レンズ８３４に入射する。集束レンズ８３４を透過したレーザはプリズム８３５の面８３６で反射されて光路が切替えられ、集束レンズ８３４の焦点位置に配置された試料１の裏面５１に集束させられる。
【００７５】
プリズム８３５の面８３６は、反射されたレーザが試料１の裏面５１に所望の角度（３０度前後）で入射するように設定されている。集束したレーザが照射された試料１の裏面５１からは反射光(正反射光と散乱光)が発生するが、そのうち散乱光を集光する対物レンズに相当する第３の非球面フレネルレンズ８４１の方向に向かった反射光は、焦点の位置が試料１の裏面５１のレーザ照射位置に合うように設置された第３の非球面フレネルレンズ８４１に入射し、集光されて平行光として第３の非球面フレネルレンズ８４１から出斜する。一方、第３の非球面フレネルレンズ８４１の方向に向かった反射光のうち正反射光は第３の非球面フレネルレンズ８４１の前方に配置したミラー８４３で反射されて光路が切替えられて、第３の非球面フレネルレンズ８４１には入射しない。
【００７６】
第３の非球面フレネルレンズ８４１に入射して集光されて平行光となった試料１の裏面５１からの散乱光は、第４の非球面フレネルレンズ８４２に入射し、第４の非球面フレネルレンズ８４２を透過した後にプリズム８３５の面８３７で反射されて光路が切替えられ第４の非球面フレネルレンズ８４２の焦点位置に集束させられる。プリズム８３５の面８３７は、反射した散乱光が所望の方向(試料１の裏面５１と平行な方向)に光路が切替るように角度が設定されている。なお、本実施例においては、第２のレーザ光源８３１から発射されたレーザはプリズム８３５の面８３６に到達するまで試料１の裏面に対して平行に進むように裏面側の照明系を設定して、面８３６と面８３７とは同じ傾斜角度に設定されている。プリズム８３５の面８３６と面８３７とは、それぞれミラーで構成されていてもよい。
【００７７】
第４の非球面フレネルレンズ８４２の焦点位置にはピンホール板８５１が配置されており、焦点位置に集束した試料からの散乱光を通過させるようにピンホール８５２が空けられている。一方、散乱光以外の光（プリズム８３５など光学部品からの反射光：迷光）の大部分はピンホール８５２を通過できずにピンホール板８５１で遮光されるため、第３の光電変換器８６０で検出される光のほとんどはピンホール８５２を通過した試料１の裏面５１からの散乱光になる。
【００７８】
第３の光電変換器８６０で試料１の裏面５１からの散乱光を検出して得た信号はＡ/Ｄ変換部６４１のＡ/Ｄ変換器８８１に入力してデジタル信号に変換されて増幅された後、裏面側検出信号処理部６４４に入力される。
【００７９】
一方、ミラー８４３で反射されて光路が切替えられて裏面側正反射光検出光学系８７０に入った試料１からの正反射光は、図８（ｂ）に示すように、集光レンズ８７２に入射して集光され、結像レンズ８７３に入射する。結像レンズ８７３に入射して透過した正反射光が集光される位置にはピンホール８７５が穿たれたピンホール板８７４が設置されている。結像レンズ８７３を透過した正反射光は、ピンホール８７５を通過して迷光が除去された後、第４の光電変換器８７６の検出面上に試料１の裏面５１の像を結像し第４の光電変換器８７６で検出される。第４の光電変換器１２７６で検出した正反射光の検出信号はＡ/Ｄ変換部１１４２のＡ/Ｄ変換器８８２に入力して増幅されデジタル信号に変換された後、裏面側検出信号処理部６４４に入力される。
【００８０】
裏面側検出信号処理部６４４に入力した第３の光電変換器８６０からの検出信号と第４の光電変換器８７６からの検出信号とはそれぞれ前述した表面側検出信号処理部６４３と同様に処理されて試料１の裏面側５１の欠陥が検出され、欠陥の種類と大きさを判定し、その結果が欠陥の位置情報と共に統合処理部６４５に送られる。
【００８１】
本実施例に拠れば、非球面フレネルレンズを組合せて高ＮＡの検出光学系をコンパクトに構成できるようになったので、装置を大型化することなくより微細な欠陥を基板の両面同時に検出することが可能になった。
【００８２】
表面側検出信号処理部６４３と裏面側検出信号処理部６４４とで処理されたデータは統合処理部６４５へ送られて処理され、試料１の両面の欠陥情報として記憶部６４６に送られて格納されると共に、入出力部６４７にも送られて画面６４８上に検査結果の情報を出力する。
【００８３】
次に、テストポジションＴにおいて実行するリード・ライトテストについて図９乃至１１を用いて説明する。
【００８４】
リード・ライトテストは、図１に示したように１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを用いて試料１の両面を同時に検査するが、１対の磁気ヘッド１３１と１３２との信号処理回路は同じ構成であるので、図９においては、磁気ヘッド１３１の側の構成を例にとって説明する。
【００８５】
磁気ヘッド１３１でリード・ライトテストを行うためのシステム構成は、図９に示すように、データ処理・解析部９１０と書込系９２０及び読出系９３０を備えて構成されている。データ処理・解析部９１０は、図１に示した検査装置の信号処理・全体制御部１８０に含まれている。
【００８６】
データ処理・解析部９１０は、リード・ライトテストを行うためのプログラム及びデータを処理するためのプログラムの実行を指示し制御するＭＰＵ９１１，リード・ライトテストを行うためのプログラム及びデータを格納して記憶する記憶部９１２、書込系９２０への信号の遣り取りを行うためのインターフェース部９１３、キーボード９１４及びディスプレイ９１５を備えた入出力部９１６を備えて構成されている。また、ＭＰＵ９１１と記憶部９１２、インターフェース部９１３、入出力部９１６はバス９１７を介して互いの信号の遣り取りを行う。入出力部９１６は、光学検査部１００の入出力部６７４と共有しても良い。
【００８７】
記憶部９１２には、書込周波数設定プログラムやサーティファイ測定プログラムが記憶され、また、波形データを記憶する領域が設けられている。
【００８８】
書込系９２０は、インターフェース９１３を介してデータ処理・解析部９１０から出力される書込周波数データと光学検査部１００で検出した欠陥の位置データ（試料１上の欠陥が存在する領域のＲ座標データ（半径方向の位置））を受けてテストデータを生成するテストデータ生成回路９２１、生成されたテストデータの試料１への書込みを制御するための書込制御回路９２２、書込制御回路９２２で制御されてテストデータを磁気ヘッド１３１に印加して試料１上の所定のトラック（光学検査部１００で検出した欠陥が存在するトラック）にデータを書き込む書込回路９２３を備えている。
【００８９】
読出系９３０は、試料１に書込まれたデータを検出した磁気ヘッド１３１からの出力を増幅するための第１のアンプ９３１、第１のアンプ９３１からの出力信号に対して高周波成分のノイズ信号を除去するためのローパスフィルタ９３２、ローパスフィルタ９３２から出力された信号を更に増幅するための第２のアンプ９３３、第２のアンプ９３３の出力信号からトラック読み出し波形の平均電圧を求めるためのＴＡＡ検出回路９３４、ＴＡＡ検出回路９３４で求めたトラック読み出し波形の平均電圧と第２のアンプ９３３の出力信号とを比較する比較回路９３５、比較回路９３５からの出力を２値化するＡ/Ｄ変換部９３６、Ａ/Ｄ変換部９３６からの出力波形を記憶する波形データメモリ９３７を備えている。
【００９０】
次に、上記構成を備えたリード・ライトテスト部１３０を用いて、図５で説明したようなシーケンスでリード・ライトテストを行う。
【００９１】
図１０に凹欠陥が存在する領域をリード・ライトテストしたときのコンパレータ９３５からの出力信号の一例を示す。
【００９２】
光学検査装置１００で検出した欠陥の、試料１の半径方向の位置情報を受けて図１０（ｂ）に示すような凹欠陥が存在する試料１の表面の領域をリード・ライトテストすると、高速に回転する試料１の表面に浮上する磁気ヘッド１３１と試料１の表面の書込み・読出しが行われている部分との間隔は、凹欠陥部１００１が欠陥でない部分と比べて大きくなるために、書込系９２０からの信号を受けて磁気ヘッド１３１により書込まれる信号のレベルが欠陥のない部分に比べて小さくなる。さらに、読出系９３０で試料１に書込まれたデータを読出すときに凹欠陥部は欠陥でない部分と比べて磁気ヘッド１３１との間隔が大きく、その分だけ検出信号レベルが低下してしまう。その結果、図１０（ａ）に示すように、検出信号波形１０００は、楕円１００２で囲んだ凹欠陥の部分の波高値１００３が他の部分と比べて低くなっており、この部分に読出しエラーが発生していることがわかる。
【００９３】
一方、図１１（ｂ）に示すような凸欠陥部１１０１は欠陥でない部分と比べて磁気ヘッド１３１との間隔が小さくなるために、書込系９２０からの信号を受けて磁気ヘッド１３１により書込まれる信号のレベルが凸欠陥のない部分に比べて大きくなる。さらに、読出系９３０で試料１に書込まれたデータを読出すときに凸欠陥部は欠陥でない部分と比べて磁気ヘッド１３１との間隔が小さく、その分だけ検出信号レベルが大きくなる。その結果、図１１（ａ）に示すように、検出信号波形１１００は、楕円１１０２で囲んだ凸欠陥の部分の波高値１１０３が他の部分と比べて高くなっており、この部分に読出しエラーが発生していることがわかる。
【００９４】
なお、図１に示した構成においては、リード・ライトテスト部１３０で１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを用いて試料の両面を同時に検査する構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２対又はそれ以上の磁気ヘッドの組み合わせを用いて、試料の複数個所の両面を同時にリード・ライトテストを行えるようにしても良い。
【００９５】
本実施例によれば、光学検査用にセットしたスピンドルから取り外すことなくリード・ライトテストを行えるので、光学検査で検出した欠陥の位置データをそのままリード・ライトテストで用いることができるようになり、光学検査で検出した欠陥を確実に含む領域をリード・ライトテストすることが可能になり、リード・ライトテストを効率よく行うことが可能になった。
【実施例２】
【００９６】
図１で説明した実施例１の構成では、光学検査部１００で光学検査を実行している間はリード・ライトテスト部１３０には試料１がなく、光学検査部１００での光学検査が終了するのを待機している。逆に、リード・ライトテスト部１３０で試料１のリード・ライトテストを実行している間は光学検査部１００は待機している。従って、実施例１で説明した検査装置の構成では、検査のスループットが光学検査部１００とリード・ライトテスト部１３０とをそれぞれ独立して構成した場合に対してスループットが半減してしまう。
【００９７】
そこで、第２の実施例においては、スループットを低下させることなく、かつ、試料をスピンドルから外さずに光学検査部からリード・ライトテスト部へ移送してテストが行える構成とした。
【００９８】
上記観点に基づく第２の実施例を、図１２を用いて説明する。
図１２に示した第２の実施例の構成は、図１に示した第１の実施例に対して光学検査部１００’の両側にリード・ライトテスト部１３０Ｌと１３０Ｒとを設け、試料搬送部を２式１６０Ｌと１６０Ｒとを設けた点が異なる。
【００９９】
リード・ライトテスト部１３０Ｌと試料搬送部１６０Ｌ及び１６０Ｒの構成は第１の実施例で説明したもので同じであり、リード・ライトテスト部１３０Ｒの構成はリード・ライトテスト部１３０Ｌを左右対称に構成したものである。
【０１００】
また、光学検査部１００’の保護カバー１０１’には左右にシャッタ１０２Ｌと１０２Ｒとを設けた。
【０１０１】
更に、試料搬送部１６０のガイド軸１６４’は、移動ステージ１６５ＬのホームポジションＨＬから移動ステージ１６５ＲのホームポジションＨＲまでに渡る長さとし、第２のモータ１６６’で駆動される。左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは一定の間隔でガイド軸１６４’に取り付けられている。
【０１０２】
各部の構成については、第１の実施例で説明したものと重複するので、説明を省略する。
【０１０３】
上記した構成により光学検査とリード・ライトテストを行う手順を図１３を用いて説明する。
【０１０４】
まず、左側の移動ステージ１６５ＬがホームポジションＨＬにいて移動ステージ１６５Ｒは光学検査ポジションＩにいるときに、ホームポジションＨＬにおいては新しい試料Ｌ１がスピンドル軸１６１Ｌに供給されてチャック１６２Ｌでチャックされ保持される（Ｌ１３０１）。この間、右側の移動ステージ１６５Ｒは光学検査ポジションＩに停止している（Ｒ１３０１）。
【０１０５】
ホームポジションＨＬにおいては新しい試料Ｌ１のチャックが完了すると、左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは第２のモータ１６６’で駆動されてガイド軸１６４’に沿って図１２の右側に移動し（Ｌ１３０２、Ｒ１３０２）、左側の移動ステージ１６５Ｌは光学検査部１００’の検査ポジションＩに、右側の移動ステージ１６５Ｒは右側のホームポジションＨＲに移動する。
【０１０６】
この状態で、左側の移動ステージ１６５Ｌのスピンドル軸１６１Ｌのチャック１６２Ｌに保持された試料Ｌ１は光学検査部１００’において実施例１で説明したのと同様な光学検査が行われる（Ｌ１３０３）。一方、ホームポジションＨＲにおいては図示していないハンドリングロボットにより試料Ｒ１がスピンドル軸１６１Ｒに供給されてチャック１６２Ｒにチャックされ保持される（Ｒ１３０３）。
【０１０７】
試料Ｌ１の光学検査か終了し、試料Ｒ１のチャック保持が完了すると左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは第２のモータ１６６’で駆動されてガイド軸１６４’に沿って図１２の左側に移動し（Ｌ１３０４,Ｒ１３０４）、左側の移動ステージ１６５Ｌは左側のホームポジションＨＲ、右側の移動ステージ１６５Ｒは光学検査部１００’の検査ポジションＩに移動する。
【０１０８】
この状態で、左側の移動ステージ１６５Ｌのスピンドルモータ１６３Ｌで駆動して試料Ｌ１を回転させ、第１のモータ１３８Ｌにより試料Ｌ１上の半径方向の位置が制御された１対の磁気ヘッド１３１Ｌと１３２Ｌとを用いて、左記に光学検査部１００’で検査して得た欠陥候補の位置情報を用いて実施例１で説明したのと同様な手順で試料Ｌ１のリード・ライトテストが行われる（Ｌ１３０５）。
【０１０９】
左側のホームポジションＨＲにおいて試料Ｌ１のリード・ライトテストが終わると試料Ｌ１はチャック１６２Ｌによるチャックが開放され、図示していないハンドリングロボットにより試料Ｌ１がスピンドル軸１６１Ｌから取り外される（Ｌ１３０６）。次に検査する試料があるかないかを判断し（Ｌ１３０７），検査すべき新たな試料Ｌ２が有る場合には、新たな試料Ｌ２がスピンドル軸１６１Ｌに供給されてチャック１６２Ｌにチャックされ保持される（Ｌ１３０８）。
【０１１０】
次に検査する試料Ｌ２がない場合には、スピンドル軸１６１Ｌ側での検査を終了する。
【０１１１】
一方、右側の移動ステージ１６５Ｒのスピンドル軸１６１Ｒのチャック１６２Ｒに保持された試料Ｒ１は光学検査部１００’において実施例１で説明したのと同様な光学検査が行われる（Ｒ１３０５）。
【０１１２】
光学検査部１００’において試料Ｒ１の光学検査が終了し、ホームポジションＨＬでスピンドル軸１６１Ｌに新たな試料Ｌ２の供給が完了したら左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは第２のモータ１６６’で駆動されてガイド軸１６４’に沿って図１２の右側に移動し（Ｌ１３０９,Ｒ１３０６）、左側の移動ステージ１６５Ｌは光学検査部１００’の検査ポジションＩに、右側の移動ステージ１６５Ｒは右側のホームポジションＨＲに移動する。
【０１１３】
この状態で、右側の移動ステージ１６５Ｒのスピンドルモータ１６３Ｒで駆動して試料Ｒ１を回転させ、第１のモータ１３８Ｒにより試料Ｒ１上の半径方向の位置が制御された１対の磁気ヘッド１３１Ｒと１３２Ｒとを用いて、左記に光学検査部１００’で検査して得た欠陥候補の位置情報を用いて実施例１で説明したのと同様な手順で試料Ｒ１のリード・ライトテストが行われる（Ｒ１３０７）。
【０１１４】
右側のホームポジションＨＲにおいて試料Ｒ１のリード・ライトテストが終わると試料Ｒ１はチャック１６２Ｒによるチャックが開放され、図示していないハンドリングロボットにより試料Ｒ１がスピンドル軸１６１Ｒから取り外される（Ｒ１３０８）。次に検査する試料が有るかないかを判断し（Ｒ１３０９），検査すべき新たな試料Ｒ２がある場合には、Ｒ１３０３のステップに戻って新たな試料Ｒ２が図示していないハンドリングロボットによりスピンドル軸１６１Ｒに供給されてチャック１６２Ｒにチャックされ保持される。
【０１１５】
次に検査する試料Ｒ２がない場合には、スピンドル軸１６１Ｒ側での検査を終了する。
【０１１６】
一方、新たな試料Ｌ２がスピンドル軸１６１Ｌに供給されてチャック１６２Ｌにチャックされ保持された状態で左側の移動ステージ１６５Ｌが光学検査部１００’の検査ポジションＩに移動した場合には、Ｌ１３０４のステップに戻って光学検査を実行する。
【０１１７】
本実施例によれば、左右のホームポジションＨＬとＨＲにおいて交互にリード・ライトテスト及び試料のロード・アンロードを行うことにより、リード・ライトテスト部１３０Ｌｔｏ１３０Ｒ及び光学検査部１００’の何れにおいても処理待ちのための時間を作ることなく、連続的に試料を処理することが可能になる。
【符号の説明】
【０１１８】
１・・・試料 １００・・・光学検査部 １０１・・・保護カバー １０２・・・シャッタ １０３・・・レーザ変位計 １１０・・・上面検査ユニット １２０・・・下面検査ユニット １３０・・・リード・ライトテスト部 １６０・・・試料搬送部 １６１・・・スピンドル軸 １６３・・・スピンドルモータ １６４・・・ガイド軸 １６５・・・移動ステージ １８０・・・信号処理・全体制御部 ６４０・・・信号処理・制御系 ９１０・・・データ処理・解析部 ９２０・・・書込系 ９３０・・・読出系。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク検査装置に係り、特に外観上の欠陥と磁気記録特性上の欠陥とを検出するのに適した磁気ディスク検査方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク（メディア）は、年々記録密度が高くなってきており、それに伴い製造工程で管理すべきディスク表面の欠陥のサイズがより小さくなってきているとともに、記録密度の上昇により磁気ディスクにデータを書き込み、そのデータを読み取出して記録状態を検査するリード・ライトテストに要する時間の増加を抑えることが求められている。
【０００３】
このようなニーズに対応する技術として、特許文献1には、光学式検査装置で磁気ディスクを光学的に検査して欠陥を検出し、この検出した欠陥のデータに基づいて検査した磁気ディスクをクラス分けし、電気特性検査が必要なクラスと判定された磁気ディスクについてだけ磁気ヘッドを用いてデータを書き込み、その書き込んだデータを読み取出して磁気ディスクの記録状態を検査するサーティファイテスト装置を用いてリード・ライトテストを行うことについて記載されている。
【０００４】
また、特許文献2には、先ず光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査して表面にパーティクルが付着しているものを除去し、除去されなかった磁気ディスクの中から抜き取った物について磁気ヘッドを用いてデータを書き込み、その書き込んだデータを読み取出して磁気ディスクの記録状態を検査する装置を用いてリード・ライトテストを行うことについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８６２８２号公報
【特許文献２】特開２００１−８４５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気ディスク（メディア）の記録密度が高くなるに従って磁気ディスク回転時の磁気ヘッド浮上量が小さくなってきており、磁気ディスク表面のより微細なパーティクルや凹凸でもリード・ライトテストにおいて不良と判定されてしまう場合がある。従って、光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査した結果において不良と判定されなかった磁気ディスクであっても、リード・ライトテストにおいて不良と判定されてしまう微細なパーティクルや凹凸が磁気ディスクの表面に存在する場合がある。
【０００７】
そのため、光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査した結果において不良と判定されなかった磁気ディスクであっても、その表面の状態によっては特許文献１に記載されているように電気特性検査、即ちリード・ライトテストが必要とされるものがある。
【０００８】
特許文献１及び２に記載されている磁気ディスクの検査方法では、光学検査装置を用いて磁気ディスク表面を光学的に検査して検出した欠陥のデータがリード・ライトテストを行うときに活用されていなかった。リード・ライトテストは光学的な検査に比べて検査に時間がかかるため、量産ラインにおいては、磁気ディスク上のいくつかの領域をサンプリングした検査せざるを得ない。しかし、上記したように、リード・ライトテストを行う場合にサンプリングする位置の選択に光学的な検査結果の情報を用いていなかったので、 欠陥の位置とは関係なく磁気ディスク上の予め決められた位置をサンプリングして検査する方法を取らざるを得なかった。
【０００９】
本発明の目的は、光学的な検査により検出した欠陥の位置情報を用いてリード・ライトテストのサンプリング位置を決定することにより、光学的な検査により検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテストするようにして、リード・ライトテストを効率よく行うことができるようになるとともに、リード・ライトテスト結果の信頼性をより高めることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明では、検査対象の磁気ディスクをスピンドルで保持した状態で光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置との間を移動させる構成とした。これにより、光学式の検査装置で検出した欠陥の位置情報をリード・ライトテスト装置で用いることができるようになり、光学式の検査装置で検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテスト装置で検査することを可能にし、リード・ライトテストを効率よく行うことができる結果のスループットを向上させるようにした。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明では、試料である磁気ディスクの表面の欠陥を検査する装置を、試料の表面を光学的に検査して試料表面の欠陥を検出する光学的検査手段と、
光学的検査手段で検査した試料に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより試料の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、試料を載置して保持した状態で試料を回転させることが可能で載置した試料を光学的検査手段で検査後にリード・ライトテスト手段に移動してリード・ライトテストを行うスピンドル軸手段とを備えて構成した。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明では、試料である磁気ディスクの両面の欠陥を検査する装置を、試料の両面を同時に光学的に検査して試料両面の欠陥を検出する両面同時光学検査手段と、両面同時光学検査手段で検出した試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより検出した箇所の欠陥の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、試料を載置して保持した状態で両面同時光学検査手段とリード・ライトテスト手段との間を移動可能で、かつ両面同時光学検査手段の位置及びリード・ライトテスト手段の位置で載置した試料を回転駆動させることが可能なスピンドル軸手段とを備えて構成した。
【００１３】
更に、上記課題を解決するために、本発明では、両面同時光学検査手段を用いて試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して試料の両面の欠陥を検出し、リード・ライトテスト手段を用いて試料の両面を同時に検査して検出した試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより検出した箇所の欠陥の状態を判定する磁気ディスクの両面の欠陥を検査する方法において、試料を載置し保持して回転駆動させることが可能なスピンドル軸に試料を載置し保持した状態で両面同時光学検査手段において試料の両面を同時に光学的に検査し、スピンドル軸に試料を載置し保持した状態でスピンドル軸をリード・ライトテスト手段に移動させ、スピンドル軸に載置した試料に対してリード・ライトテスト手段によりリード・ライトテストを行うようにした。
【００１４】
更にまた、上記課題を解決するために、本発明では、磁気ディスクの検査方法を、光学検査部において回転可能なスピンドル軸に保持した試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して試料の両面の欠陥を検出し、試料を回転可能なスピンドル軸に保持した状態で光学検査部からリード・ライトテスト部に移動させ、リード・ライトテスト部において試料の両面を同時に検査して検出した試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより検出した箇所の欠陥の状態を判定するようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光学式の検査装置で検出した欠陥候補の位置情報を用いて、欠陥候補の位置周辺だけをリード・ライトテスト装置で検査することにより、リード・ライトテストを効率よく行うことができるようになるとともに、リード・ライトテスト結果の信頼性をより高めることができるようになった。
【００１６】
また、光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置とを一体化させたことにより装置全体をコンパクト化することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施例に係る検査装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例に係る検査装置による処理の流れを示すフロー図である。
【図３】（ａ）試料（磁気ディスク）の平面図，（ｂ）試料の断面図である。
【図４】第１の実施例に係る光学的検査の処理手順を説明するフロー図である。
【図５】第１の実施例に係るリード・ライト手首都の処理手順を説明するフロー図である。
【図６】第１の実施例における光学式検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施例における上面検査光学系の構成を示すブロック図である。
【図８】（ａ）第１の実施例における下面検査光学系の構成を示す正面図、（ｂ）第１の実施例における下面検査光学系の構成を示す側面図である。
【図９】第１の実施例におけるリード・ライトテスト部の概略の構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）第１の実施例におけるリード・ライトテストによる凹状欠陥を含む領域の読み出し波形信号の図、（ｂ）凹状欠陥の試料上の位置をその断面形状を模式的に表した図である。
【図１１】（ａ）第１の実施例におけるリード・ライトテストによる凸状欠陥を含む領域の読み出し波形信号の図、（ｂ）凸状欠陥の試料上の位置をその断面形状を模式的に表した図である。
【図１２】第２の実施例に係る検査装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施例に係る検査装置による処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明では、検査対象の磁気ディスクをスピンドルで保持した状態で光学式の検査装置とリード・ライトテスト装置との間を移動させる構成とした。これにより、光学式の検査装置で検出した欠陥の位置情報をリード・ライトテスト装置で用いることができるようになり、光学式の検査装置で検出した欠陥の近傍領域だけをリード・ライトテスト装置で検査することを可能にし、リード・ライトテスト工程のスループットを向上させるようにしたものである。
【００１９】
以下に、その具体例を図を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例１として、磁気ディスクの両面を同時に検査する場合の構成について説明する。
【００２１】
図１は、本実施例に係る光学検査装置とリード・ライトテスト装置とを一体化した検査装置の全体の構成を示す図である。
装置全体は、光学検査部１００とリード・ライトテスト部１３０、試料搬送部１６０及び信号処理・全体制御部１８０で構成されている。
【００２２】
光学検査部１００は、上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０を備え、全体が保護カバー１０１で覆われており、試料（磁気ディスク）１を出し入れする部分をシャッター１０３で開閉する構成になっている。また、上面検査ユニット１１０は試料１の出し入れ時に退避できるように、駆動モータ１０４で駆動されてガイド軸１０５に沿って上下に移動するブロック１０６に固定された構成になっている。更に、レーザ変位計１０３で検査時の試料の表面の高さを検出する。
【００２３】
リード・ライトテスト部１３０は、試料１の両面を同時に検査するための１対の磁気ヘッド１３１と１３２、１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを支持する１対のジンバル１３３，１３４、１対のジンバル１３３，１３４を固定する固定ブロック１３５、この固定ブロック１３５を支持して１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを試料１に対して出し入れする支持ブロック１３６、支持ブロック１３６の移動をガイドする第１のガイド軸１３７、支持ブロック１３６をガイド軸１３７に沿って移動させる第１のモータ１３８を備えている。
【００２４】
試料搬送部１６０は、試料１を保持して回転可能なスピンドル軸１６１、試料１をチャックするチャック１６２、スピンドル軸１６１を回転駆動するスピンドルモータ１６３、スピンドルモータ１６３を保持して第２のガイド軸１６４に沿って移動可能な移動ステージ１６５、ガイド軸１６４に沿って移動ステージ１６５を移動させる第２のモータ１６６を備えている。
【００２５】
信号処理・全体制御部１８０は、光学検査部１００のとからの検出信号およびリード・ライトテスト部１３０の１対の磁気ヘッド１３１と１３２とからの検出信号を受けてそれぞれの信号を処理するとともに、レーザ変位計１０３からの試料表面高さ検出信号を受けて、駆動モータ１０４を制御して上面検査ユニット１１０の高さを制御する。さらに、シャッタ駆動部１０２、駆動モータ１０４、第１のモータ１３８、スピンドルモータ１６３及び第２のモータ１６６を制御して駆動する。
【００２６】
次に、図１の構成の検査装置を用いて試料１を検査する手順について図２乃至５を用いて説明する。
【００２７】
先ず、全体の処理の流れを図２に示したフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
移動ステージ１６４がホームポジションＨにおいて図示していないハンドリングロボットによりスピンドル軸１６１上に試料１がセットされ、チャック１６２でチャックされて保持される（S２０１）。次に、移動ステージ１６４は第２のモータ１６６により駆動されて第２のガイド軸１６４に沿って光学検査部１００の側に移動し、光学検査ポジションＩで停止する（Ｓ２０２）。次に、光学検査ポジションＩにおいて上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０とを用いて試料１の両面を同時に光学的に検査し、検査信号は信号処理・全体制御部１８０へ送られて処理され、欠陥が検出される（Ｓ２０３）。
【００２９】
光学検査が終了すると移動ステージ１６５は第２のモータ１６６により駆動されて第２のガイド軸１６４に沿ってホームポジションＨへ移動する（Ｓ２０４）。ホームポジションＩにおいては全体制御部１８０で制御された１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを用いて試料１の両面を同時にリード・ライトテストを行い、１対の磁気ヘッド１３１と１３２からの検出信号は信号処理・全体制御部１８０に送られて処理される（Ｓ２０５）。リード・ライトテストが終了するとチャック１６２が解除されて試料１は図示していないハンドリングロボットによりスピンドル軸１６１から取り外されて一連の検査を終了する。
【００３０】
試料１である磁気ディスクは、図３（ａ）に示すように中央部に穴部２が設けられたドーナツ形状をしている。また、その断面構造は図３（ｂ）に示すように、基板３（ガラス）の両側に多層の薄膜層４および５が形成されている。
【００３１】
次に、図４を用いて光学検査ステップＳ２０３を含むＳ２０１からＳ２０４までの動作を詳細に説明する。
【００３２】
まず、移動ステージ１６５がホームポジションＨの位置に停止している状態で、ハンドリングロボットにより検査対象の試料１である磁気ディスク（メディア）を中央の穴部２がスピンドル１６１のチャック１６２にはまるようにしてスピンドル１６１に載せる（Ｓ３０１：Ｓ２０１に対応）。
【００３３】
次に、チャック１６２で試料１の穴部２の内周部をチャックして試料１をスピンドル１６１に固定する（Ｓ３０２）。
【００３４】
次に、第２のモータ１６６を起動して（Ｓ３０３）移動ステージ１６５を第２のガイド軸１６４に沿ってホームポジションＨから光学検査ポジションＩまで移動させる（Ｓ３０４）。このとき、光学検査部１００のシャッター１０２は、開いた状態になっている。
【００３５】
移動ステージ１６５が光学検査ポジションＩに到達すると光学検査ステップ（Ｓ２０３）を開始する。
【００３６】
先ず、信号処理・全体制御部１８０からの指令によりスピンドルモータ１６３が作動させて試料１を回転させ、レーザ変位計１０３で回転している試料１の表面の高さを測定し（Ｓ３０５）、信号処理・全体制御部１８０からの指令により駆動モータ１０４を作動させてブロック１０６をガイド軸１０５に沿って上下に移動させることによりブロック１０６に固定された上面検査ユニット１１０の高さ方向の位置を調整し、上面検査ユニット１１０の光学系の焦点位置が試料１の表面にあうように調整する（Ｓ３０６）。
【００３７】
この試料１の表面の高さが測定と上面検査ユニット１１０の光学系の焦点位置合せを行っているときに光学検査部１００のシャッター１０２を閉じて、外部の光が保護カバー１０１の内部に入らないようにする（Ｓ３０７）。
【００３８】
上面検査ユニット１１０の光学系の焦点位置合せが終わり、シャッター１０２が閉じた状態で、スピンドルモータ１６３で試料１を回転させながら第２のモータ１６６で移動ステージ１６５を第２のガイド軸１６４に沿って一定の速度で移動させながら上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０を動作させて試料１の両面を光学的に検査し、欠陥候補を検出する（Ｓ３０８）。
【００３９】
上面検査ユニット１１０または下面検査ユニット１２０で検出された欠陥候補のデータは、信号処理・全体制御部１８０に送られて処理され、欠陥候補の検出波形データと位置情報とが抽出される（Ｓ３０９）。
【００４０】
移動ステージ１６５が第２のガイド軸１６４に沿って所定の位置まで移動すると検査を終了して第２のモータ１６６による駆動を停止し、シャッター１０２を開いて（Ｓ３１０）光学検査ステップ（Ｓ２０３）を終了する。
【００４１】
次に、第２のモータ１６６で移動ステージ１６５を駆動して移動ステージ１６５を第２のガイド軸１６４に沿って光学検査ポジションＩからホームポジションＨまで移動させる（Ｓ３１１）。
次に、ホームポジションＨで行うリード・ライトテストの処理のフローを、図５を用いて説明する。
【００４２】
まず、移動ステージ１６５がホームポジションＨに戻った状態で信号処理・全体制御部１８０からの指令によりスピンドルモータ１６３で試料１をリード・ライトテスト用の回転速度で回転させる（Ｓ４０１）。次に、信号処理・全体制御部１８０からの指令により第１のモータ１３８を起動させて支持ブロック１３６をガイド軸１３７に沿って退避ポジションＲからテストポジションＴへ移動させ、固定ブロック１３５に支持されたジンバル１３３と１３４との先端に取り付けられたリード・ライトテスト用のヘッド１３１と１３２とを、リード・ライトテスト用の回転速度で回転している試料１の検査開始位置にセットする（Ｓ４０２）。
【００４３】
次に、光学検査ステップ（Ｓ２０３）で検査して得られた試料１の両面の欠陥候補の位置データに基づいて信号処理・全体制御部１８０において決定されたサーティファイテストを行う試料１上の半径方向の領域のうちの第１の半径方向の領域に、第１のモータ１３８で駆動された支持ブロック１３６が移動する（Ｓ４０３）。
【００４４】
次に、この検査位置で信号処理・全体制御部１８０で制御されてリード・ライトヘッド１３１，１３２の一部であるライトヘッドにより所定の周波数で試料１である磁気ディスクにデータを書き込む（Ｓ４０４）。つぎに、リード・ライトヘッド１３１，１３２の一部であるリードヘッドにより先にライトヘッドで試料１にデータを書き込んだ位置からデータを読み出す（Ｓ４０５）。このリードヘッドで読み出したデータは信号処理・全体制御部１８０に送られてデータ処理され、サーティファイテストが実施される（Ｓ４０６）。
【００４５】
次に、第１の半径方向領域のサーティファイテストを終えると第１のモータ１３８で支持ブロック１３６を駆動してリード・ライトヘッド１３１，１３２が第２の半径方向領域に位置するようにし、第２の半径方向領域についてＳ４０３からＳ４０６までのサーティファイテストを行う。このようにＳ４０３からＳ４０６までを設定された全ての領域のサーティファイテストが完了するまで繰り返して実行する（Ｓ４０７）。
【００４６】
サーティファイテストが終了すると、エラーの有無をチェックし、エラーがあった場合には第１のモータ１３８で支持ブロック１３６を駆動してリード・ライトヘッド１３１，１３２をエラーが発生した領域に位置させ、信号処理・全体制御部１８０からの指令によりリトライ条件でリード・ライトヘッド１３１，１３２のライトヘッドにより試料１にデータを書き込み、リード・ライトヘッド１３１，１３２のリードヘッドにより試料１に書き込まれたデータを読み出して再テストを行う（Ｓ４０８）。
【００４７】
次に、再テストの結果からエラーを確定し、エラー情報を信号処理・全体制御部１８０に記憶させる（Ｓ４０９）。
【００４８】
Ｓ４０６で検出した全てのエラーについてＳ４０８の再テストを完了しエラー情報が信号処理・全体制御部１８０に記憶されると、信号処理・全体制御部１８０からの指令により第１のモータ１３８で支持ブロック１３６を駆動して退避ポジションに戻し、リード・ライトヘッド１３１，１３２を試料１から後退させる（Ｓ４１０）。
【００４９】
次に、スピンドルモータ１６３の回転を停止し（Ｓ４１１）、チャック１６２による試料１のチャックを解除し（Ｓ４１２），図示していないハンドリングロボットで試料１をスピンドル１６１から取り外して（Ｓ４１３）リード・ライトテストを終了する。
【００５０】
次に、光学検査ステップＳ２０３で用いる光学検査部１００の上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０との詳細な構成および検査のフローについて、図６乃至図８を用いて説明する。
【００５１】
図６は、光学検査部１００の上面検査ユニット１１０と下面検査ユニット１２０とから成る磁気ディスクの両面の欠陥を同時に検出する両面欠陥検出部６００の全体構成を示す図である。両面欠陥検出部６００は大きくは、検査対象の試料を載置するテーブル部６１０、表面側検査光学系１１０、裏面側検査光学系１２０、信号処理・制御系６４０で構成されている。
【００５２】
テーブル部６１０は、試料（磁気ディスク）１を載置して回転可能なスピンドル１６１、スピンドルモータ１６３、移動ステージ１６５を備えて構成されている。移動ステージ１６５は図１で説明したように、第２のモータ１６６で駆動されて第２のガイド軸１６４に沿って移動可能な構成になっている。
【００５３】
図６において、信号処理系６４０は、表面側検査光学系６２０からの検出信号をＡ／Ｄ変換する第１のＡ/Ｄ変換部６４１、裏面側検査光学系６３０からの検出信号をＡ／Ｄ変換する第２のＡ/Ｄ変換部６４２、第１のＡ/Ｄ変換部６４１からの出力を受けて信号処理する第１の信号処理部６４３と、第２のＡ/Ｄ変換部１１４２からの出力を受けて信号処理する第２の信号処理部６４４と、第１の信号処理部６４３で処理された信号と第２の信号処理部６４４で処理された信号とを統合して処理する統合信号処理部６４５、統合信号処理部６４５で処理された結果を記憶する記憶部６４６と、統合信号処理部６４５で処理された結果を出力するとともに検査条件を入力する表示画面６４８を備えた入出力部６４７、光格式検査装置全体を制御する光学式検査装置制御部６４９、光学式検査装置制御部６４９の制御信号を受けて光学検査ポジションにおけるテーブル部６１０を制御するテーブル制御部６５０、光学式検査装置制御部６４９の制御信号を受けて表面側の検査光学系６２０と裏面側の検査光学系６３０とを制御する検査光学系制御部６５１とを備えている。
【００５４】
図６の信号処理・制御系６４０は、図１に示した検査装置全体構成の信号処理・全体制御部１８０に含まれてる。
【００５５】
図７は、表面側の検査光学系６２０の詳細な構成を説明する図である。表面側の検査光学系６２０は大きくは、照明光学系７２０、散乱光検出光学系７３０、正反射光検出光学系７４０、信号処理・制御系７５０（図６に示した信号処理・制御系６４０に含まれる）を備えて構成されている。
【００５６】
照明光学系７２０はレーザ光源７２１、レーザ光源７２１から発射されたレーザのビーム径を拡大する拡大レンズ７２２、ビーム径が拡大されたレーザを集光する集光レンズ７２３、集光されたレーザを試料１の表面４１に集束させる集束レンズ７２４を備える。
【００５７】
散乱光検出系７３０は、試料１の表面４１からの反射光(正反射光と散乱光)のうち散乱光を集光する対物レンズに相当する第１の非球面フレネルレンズ７３１、集光された散乱光を集束させる集束レンズに相当する第２の非球面フレネルレンズ７３２、第２の非球面フレネルレンズ７３２で集束された散乱光を通過させるピンホール７３４を有して散乱光以外の迷光を遮光するピンホール板７３５、ピンホール板７３５のピンホール７３４を通過した散乱光を高感度に検出する第１の光電変換器７３６（例えば、アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）又は光電子増倍管（ＰＭＴ）など）を備える。
【００５８】
正反射光検出系７４０は、試料１からの反射光（正反射光と散乱光）のうち正反射光を反射して光路を切替えるミラー７４１、光路を切替えられた正反射光を集光させる集光レンズ７４２、集光レンズ７４２で集光された正反射光をピンホール板７４４のピンホール７４５を通過させて正反射光以外の迷光を遮光した状態で第２の光電変換器７４６（ＡＰＤ）上に結像させる結像レンズ７４３を備えている。ミラー７４１は、正反射光以外の光(散乱光)を反射しないように、十分に小さい形状に形成されている。第２の光電変換器７４６は、複数の検出素子（例えば複数の画素を有するフォトダイオードアレイまたはアバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）アレイ）を備えている。
【００５９】
試料１の裏面側５１の欠陥を検出する裏面側検査光学系6３０の概略の構成を図８(ａ)及び（b）に示す。裏面側検査光学系6３０は、照明系8０１と散乱光検出系8０２及び正反射光検出系８０３を備えて構成される。
【００６０】
裏面側検査光学系６３０の照明系８０１は、図８(a)に示すように、第２のレーザ光源８３１、第２のレーザ光源８３１から発射したレーザを拡大する拡大レンズ８３２、拡大されたレーザを集光する集光レンズ８３３、集光されたレーザを試料１の裏面５１に集束させる集束レンズ８３４、集光レンズ８３４を透過したレーザの光路を折り曲げるプリズム８３５を備えて構成される。プリズム８３５の面８３６でレーザを反射して光路を折り曲げる構成としたので第２のレーザ光源８３１を基板１の下部の比較的狭い空間から離れた場所に設置することができ、従来の片面ずつ検査する装置に比べてテーブル部６１０に大きな変更を加えることなく裏面側の検査を可能にした。
裏面側の散乱光検出系８４０は、レーザが照射された試料１の裏面５１から発生した反射光（正反射光と散乱光）のうち散乱光を集光する対物レンズに相当する第３の非球面フレネルレンズ８４１、集光された散乱光を集束させる集束レンズに相当する第４の非球面フレネルレンズ８４２、第４の非球面フレネルレンズ８４２を透過してプリズム８３５の面８３７で反射して光路を切替えられた散乱光を通過させるピンホール８５２を有して試料１の裏面５１からの散乱光以外の迷光を遮光するピンホール板８５１、ピンホール板８５１のピンホール８５２を通過した散乱光を高感度に検出する第３の光電変換器８６０（例えば、アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ）や光電子増倍管（ＰＭＴ）など）を備えて構成される。
【００６１】
裏面側の散乱光検出系８４０に非球面フレネルレンズ８４１及び８４２とプリズム８３５とを組合せて用いたことにより、基板１の下部の比較的狭い空間にＮＡ(開口数)が比較的大きい光学系を設置することが可能になり、更に、プリズム８３５で散乱光の光路を折り曲げて検出する構成としたので、従来の片面だけを検査する装置に比べてテーブル部６１０に大きな変更を加えることなく裏面側の検査を可能にした。
【００６２】
裏面側の正反射光検出系８７０は、図８（ｂ）に示すように、レーザが照射された試料１の裏面５１からの反射光（正反射光と散乱光）のうち正反射光の光路を切替えるミラー８４３（図８（ａ）の構成では、紙面に垂直な方向に反射する）、光路を切替えられた正反射光を集光する集光レンズ８７２、集光された正反射光を結像させる結像レンズ８７３、結像レンズ８７３を透過した正反射光を通過させて正反射光以外の迷光を遮光するピンホール８７５が形成されたピンホール板８７４、結像レンズ８７３で結像された試料１の裏面５１の像を検出する第４の光電変換器８７６（アバランシェ・フォトダイオード（ＡＰＤ））を備えている。
【００６３】
次に、上記した構成において磁気ディスクの両面を同時に検査する場合の各部の動作を説明する。
【００６４】
チャック１６２によりスピンドル軸１６１に保持された試料１を、スピンドルモータ１６３で駆動して回転させ第２のモータ１６６により一定の速度でガイド軸１６４に沿って移動させながら、検査光学系制御部６５１で制御されている表面側検査光学系６２０の第１のレーザ光源７２１及び裏面側検査光学系６３０の第２のレーザ光源８３１を作動させてそれぞれレーザを発射させる。
【００６５】
先ず、表面側検査光学系１１０における試料１の表面４１側の欠陥検査方法について、図７に基づいて説明する。
【００６６】
レーザが照射された試料１の表面４１からは、表面の欠陥や傷、面の微小な凹凸（荒れ）などの状態に応じた反射光（散乱光と正反射光）が発生する。このとき、散乱光は試料１の表面の欠陥の大きさに応じて分布する。すなわち、大きな欠陥や傷からの散乱光は比較的強い強度で指向性を持って分布し、微小な欠陥や傷からの散乱光は比較的弱い強度で等方的に分布する。
【００６７】
レーザが照射された試料１の表面４１からの反射光のうち正反射光は、試料１の表面４１に入射するレーザの入射角度と同じ出射角度側（正反射光の光路上）に配置されたミラー７４１で反射されて集光レンズ７４２の方向に進む。集光レンズ７４２に入射した試料１からの正反射光は集光レンズ７４２を透過して集光され、結像レンズ７４３により集光位置に設置されたピンホール板７４４のピンホール７４５を通過して第２の光電変換器７４６の受光面７４７上に試料１の表面４１の像を結像する。ミラー７４１は、正反射光以外の光(散乱光)を集光レンズ７４２の方向に反射しないように、十分に小さい形状に形成されている。
【００６８】
一方、レーザが照射された試料１の表面４１からの反射光でミラー７４１で反射されなかった光(散乱光)のうち対物レンズの役目をする第１の非球面フレネルレンズ７３１に入射した光は集光され、集束レンズの役目をする第２の非球面フレネルレンズ７３２に入射して第１の光電変換器７３６の検出面(図示せず)上に集束し、高感度な第１の光電変換器７３６で検出される。
【００６９】
第１の非球面フレネルレンズ７３１及び第２の非球面フレネルレンズ７３２は従来の光学レンズに比べて薄く軽量であるために、それらを収納する鏡筒（図示せず）を従来の光学レンズの鏡筒に比べて比較的コンパクトに作ることが可能になり、試料上面における設置位置の自由度が増して開口数（ＮＡ）を０．６以上（従来の光学レンズを用いた場合のＮＡは０．４以下）で設計することが可能になる。その結果、前述したように微小な欠陥からの散乱光は基板の上方にほぼ等方的に分布するために、検出感度が同じであれば検出信号のレベルは検出面の面積に比例するので、従来の光学レンズ系で構成した検出光学系で検出する場合に比べて大きい検出信号を得ることができる。したがって、従来と比べてより小さい欠陥からの散乱光を検出できることになる。
【００７０】
Ａ/Ｄ変換部７５１と７５２とは、それぞれ第１の光電変換器７３６または第２の光電変換器７４６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、増幅して出力する。
【００７１】
Ａ/Ｄ変換部７５１と７５２から出力されたデジタル信号は信号処理部６４３に入力し、信号処理部６４３においては、デジタルに変換された第１の光電変換器７３６からの出力信号と第２の光電変換器７４６からの出力信号とを両方又はその一方を用いて処理して試料１の表面４１に存在する欠陥を検出し、テーブル部６１０を制御する全体制御部６５０から得られる試料１上のレーザ照射位置情報を用いて、検出した欠陥の基板１００上の位置を特定する。さらに、信号処理部６４３においては、第１の光電変換器７３６と第２の光電変換器７４６とからの検出信号の特徴にもとづいて検出した欠陥の種類を特定する。信号処理部６４３で処理された結果は統合処理部６４５に送られて裏面検査結果と統合され、その結果は入出力部６４７の表示画面６４８に表示される。
【００７２】
本実施例においては、散乱光検出光学系７３０に非球面フレネルレンズ７３１と非球面フレネルレンズ７３２とを用いた構成について説明したが、これらのレンズの代わりに、図２（ａ）に示したような非球面レンズまたは通常の球面レンズを組合わせたもので構成しても良い。
【００７３】
次に、裏面側検査光学系１２０における試料１の表面４１側の欠陥検査方法について、図８に基づいて説明する。
【００７４】
第２のレーザ光源８３１から発射されたレーザは、拡大レンズ８３２でレーザのビーム径が拡大され、この径が拡大されたレーザは集光レンズ８３３で集光されて平行光となり集束レンズ８３４に入射する。集束レンズ８３４を透過したレーザはプリズム８３５の面８３６で反射されて光路が切替えられ、集束レンズ８３４の焦点位置に配置された試料１の裏面５１に集束させられる。
【００７５】
プリズム８３５の面８３６は、反射されたレーザが試料１の裏面５１に所望の角度（３０度前後）で入射するように設定されている。集束したレーザが照射された試料１の裏面５１からは反射光(正反射光と散乱光)が発生するが、そのうち散乱光を集光する対物レンズに相当する第３の非球面フレネルレンズ８４１の方向に向かった反射光は、焦点の位置が試料１の裏面５１のレーザ照射位置に合うように設置された第３の非球面フレネルレンズ８４１に入射し、集光されて平行光として第３の非球面フレネルレンズ８４１から出斜する。一方、第３の非球面フレネルレンズ８４１の方向に向かった反射光のうち正反射光は第３の非球面フレネルレンズ８４１の前方に配置したミラー８４３で反射されて光路が切替えられて、第３の非球面フレネルレンズ８４１には入射しない。
【００７６】
第３の非球面フレネルレンズ８４１に入射して集光されて平行光となった試料１の裏面５１からの散乱光は、第４の非球面フレネルレンズ８４２に入射し、第４の非球面フレネルレンズ８４２を透過した後にプリズム８３５の面８３７で反射されて光路が切替えられ第４の非球面フレネルレンズ８４２の焦点位置に集束させられる。プリズム８３５の面８３７は、反射した散乱光が所望の方向(試料１の裏面５１と平行な方向)に光路が切替るように角度が設定されている。なお、本実施例においては、第２のレーザ光源８３１から発射されたレーザはプリズム８３５の面８３６に到達するまで試料１の裏面に対して平行に進むように裏面側の照明系を設定して、面８３６と面８３７とは同じ傾斜角度に設定されている。プリズム８３５の面８３６と面８３７とは、それぞれミラーで構成されていてもよい。
【００７７】
第４の非球面フレネルレンズ８４２の焦点位置にはピンホール板８５１が配置されており、焦点位置に集束した試料からの散乱光を通過させるようにピンホール８５２が空けられている。一方、散乱光以外の光（プリズム８３５など光学部品からの反射光：迷光）の大部分はピンホール８５２を通過できずにピンホール板８５１で遮光されるため、第３の光電変換器８６０で検出される光のほとんどはピンホール８５２を通過した試料１の裏面５１からの散乱光になる。
【００７８】
第３の光電変換器８６０で試料１の裏面５１からの散乱光を検出して得た信号はＡ/Ｄ変換部６４１のＡ/Ｄ変換器８８１に入力してデジタル信号に変換されて増幅された後、裏面側検出信号処理部６４４に入力される。
【００７９】
一方、ミラー８４３で反射されて光路が切替えられて裏面側正反射光検出光学系８７０に入った試料１からの正反射光は、図８（ｂ）に示すように、集光レンズ８７２に入射して集光され、結像レンズ８７３に入射する。結像レンズ８７３に入射して透過した正反射光が集光される位置にはピンホール８７５が穿たれたピンホール板８７４が設置されている。結像レンズ８７３を透過した正反射光は、ピンホール８７５を通過して迷光が除去された後、第４の光電変換器８７６の検出面上に試料１の裏面５１の像を結像し第４の光電変換器８７６で検出される。第４の光電変換器１２７６で検出した正反射光の検出信号はＡ/Ｄ変換部１１４２のＡ/Ｄ変換器８８２に入力して増幅されデジタル信号に変換された後、裏面側検出信号処理部６４４に入力される。
【００８０】
裏面側検出信号処理部６４４に入力した第３の光電変換器８６０からの検出信号と第４の光電変換器８７６からの検出信号とはそれぞれ前述した表面側検出信号処理部６４３と同様に処理されて試料１の裏面側５１の欠陥が検出され、欠陥の種類と大きさを判定し、その結果が欠陥の位置情報と共に統合処理部６４５に送られる。
【００８１】
本実施例に拠れば、非球面フレネルレンズを組合せて高ＮＡの検出光学系をコンパクトに構成できるようになったので、装置を大型化することなくより微細な欠陥を基板の両面同時に検出することが可能になった。
【００８２】
表面側検出信号処理部６４３と裏面側検出信号処理部６４４とで処理されたデータは統合処理部６４５へ送られて処理され、試料１の両面の欠陥情報として記憶部６４６に送られて格納されると共に、入出力部６４７にも送られて画面６４８上に検査結果の情報を出力する。
【００８３】
次に、テストポジションＴにおいて実行するリード・ライトテストについて図９乃至１１を用いて説明する。
【００８４】
リード・ライトテストは、図１に示したように１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを用いて試料１の両面を同時に検査するが、１対の磁気ヘッド１３１と１３２との信号処理回路は同じ構成であるので、図９においては、磁気ヘッド１３１の側の構成を例にとって説明する。
【００８５】
磁気ヘッド１３１でリード・ライトテストを行うためのシステム構成は、図９に示すように、データ処理・解析部９１０と書込系９２０及び読出系９３０を備えて構成されている。データ処理・解析部９１０は、図１に示した検査装置の信号処理・全体制御部１８０に含まれている。
【００８６】
データ処理・解析部９１０は、リード・ライトテストを行うためのプログラム及びデータを処理するためのプログラムの実行を指示し制御するＭＰＵ９１１，リード・ライトテストを行うためのプログラム及びデータを格納して記憶する記憶部９１２、書込系９２０への信号の遣り取りを行うためのインターフェース部９１３、キーボード９１４及びディスプレイ９１５を備えた入出力部９１６を備えて構成されている。また、ＭＰＵ９１１と記憶部９１２、インターフェース部９１３、入出力部９１６はバス９１７を介して互いの信号の遣り取りを行う。入出力部９１６は、光学検査部１００の入出力部６７４と共有しても良い。
【００８７】
記憶部９１２には、書込周波数設定プログラムやサーティファイ測定プログラムが記憶され、また、波形データを記憶する領域が設けられている。
【００８８】
書込系９２０は、インターフェース９１３を介してデータ処理・解析部９１０から出力される書込周波数データと光学検査部１００で検出した欠陥の位置データ（試料１上の欠陥が存在する領域のＲ座標データ（半径方向の位置））を受けてテストデータを生成するテストデータ生成回路９２１、生成されたテストデータの試料１への書込みを制御するための書込制御回路９２２、書込制御回路９２２で制御されてテストデータを磁気ヘッド１３１に印加して試料１上の所定のトラック（光学検査部１００で検出した欠陥が存在するトラック）にデータを書き込む書込回路９２３を備えている。
【００８９】
読出系９３０は、試料１に書込まれたデータを検出した磁気ヘッド１３１からの出力を増幅するための第１のアンプ９３１、第１のアンプ９３１からの出力信号に対して高周波成分のノイズ信号を除去するためのローパスフィルタ９３２、ローパスフィルタ９３２から出力された信号を更に増幅するための第２のアンプ９３３、第２のアンプ９３３の出力信号からトラック読み出し波形の平均電圧を求めるためのＴＡＡ検出回路９３４、ＴＡＡ検出回路９３４で求めたトラック読み出し波形の平均電圧と第２のアンプ９３３の出力信号とを比較する比較回路９３５、比較回路９３５からの出力を２値化するＡ/Ｄ変換部９３６、Ａ/Ｄ変換部９３６からの出力波形を記憶する波形データメモリ９３７を備えている。
【００９０】
次に、上記構成を備えたリード・ライトテスト部１３０を用いて、図５で説明したようなシーケンスでリード・ライトテストを行う。
【００９１】
図１０に凹欠陥が存在する領域をリード・ライトテストしたときのコンパレータ９３５からの出力信号の一例を示す。
【００９２】
光学検査装置１００で検出した欠陥の、試料１の半径方向の位置情報を受けて図１０（ｂ）に示すような凹欠陥が存在する試料１の表面の領域をリード・ライトテストすると、高速に回転する試料１の表面に浮上する磁気ヘッド１３１と試料１の表面の書込み・読出しが行われている部分との間隔は、凹欠陥部１００１が欠陥でない部分と比べて大きくなるために、書込系９２０からの信号を受けて磁気ヘッド１３１により書込まれる信号のレベルが欠陥のない部分に比べて小さくなる。さらに、読出系９３０で試料１に書込まれたデータを読出すときに凹欠陥部は欠陥でない部分と比べて磁気ヘッド１３１との間隔が大きく、その分だけ検出信号レベルが低下してしまう。その結果、図１０（ａ）に示すように、検出信号波形１０００は、楕円１００２で囲んだ凹欠陥の部分の波高値１００３が他の部分と比べて低くなっており、この部分に読出しエラーが発生していることがわかる。
【００９３】
一方、図１１（ｂ）に示すような凸欠陥部１１０１は欠陥でない部分と比べて磁気ヘッド１３１との間隔が小さくなるために、書込系９２０からの信号を受けて磁気ヘッド１３１により書込まれる信号のレベルが凸欠陥のない部分に比べて大きくなる。さらに、読出系９３０で試料１に書込まれたデータを読出すときに凸欠陥部は欠陥でない部分と比べて磁気ヘッド１３１との間隔が小さく、その分だけ検出信号レベルが大きくなる。その結果、図１１（ａ）に示すように、検出信号波形１１００は、楕円１１０２で囲んだ凸欠陥の部分の波高値１１０３が他の部分と比べて高くなっており、この部分に読出しエラーが発生していることがわかる。
【００９４】
なお、図１に示した構成においては、リード・ライトテスト部１３０で１対の磁気ヘッド１３１と１３２とを用いて試料の両面を同時に検査する構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２対又はそれ以上の磁気ヘッドの組み合わせを用いて、試料の複数個所の両面を同時にリード・ライトテストを行えるようにしても良い。
【００９５】
本実施例によれば、光学検査用にセットしたスピンドルから取り外すことなくリード・ライトテストを行えるので、光学検査で検出した欠陥の位置データをそのままリード・ライトテストで用いることができるようになり、光学検査で検出した欠陥を確実に含む領域をリード・ライトテストすることが可能になり、リード・ライトテストを効率よく行うことが可能になった。
【実施例２】
【００９６】
図１で説明した実施例１の構成では、光学検査部１００で光学検査を実行している間はリード・ライトテスト部１３０には試料１がなく、光学検査部１００での光学検査が終了するのを待機している。逆に、リード・ライトテスト部１３０で試料１のリード・ライトテストを実行している間は光学検査部１００は待機している。従って、実施例１で説明した検査装置の構成では、検査のスループットが光学検査部１００とリード・ライトテスト部１３０とをそれぞれ独立して構成した場合に対してスループットが半減してしまう。
【００９７】
そこで、第２の実施例においては、スループットを低下させることなく、かつ、試料をスピンドルから外さずに光学検査部からリード・ライトテスト部へ移送してテストが行える構成とした。
【００９８】
上記観点に基づく第２の実施例を、図１２を用いて説明する。
図１２に示した第２の実施例の構成は、図１に示した第１の実施例に対して光学検査部１００’の両側にリード・ライトテスト部１３０Ｌと１３０Ｒとを設け、試料搬送部を２式１６０Ｌと１６０Ｒとを設けた点が異なる。
【００９９】
リード・ライトテスト部１３０Ｌと試料搬送部１６０Ｌ及び１６０Ｒの構成は第１の実施例で説明したもので同じであり、リード・ライトテスト部１３０Ｒの構成はリード・ライトテスト部１３０Ｌを左右対称に構成したものである。
【０１００】
また、光学検査部１００’の保護カバー１０１’には左右にシャッタ１０２Ｌと１０２Ｒとを設けた。
【０１０１】
更に、試料搬送部１６０のガイド軸１６４’は、移動ステージ１６５ＬのホームポジションＨＬから移動ステージ１６５ＲのホームポジションＨＲまでに渡る長さとし、第２のモータ１６６’で駆動される。左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは一定の間隔でガイド軸１６４’に取り付けられている。
【０１０２】
各部の構成については、第１の実施例で説明したものと重複するので、説明を省略する。
【０１０３】
上記した構成により光学検査とリード・ライトテストを行う手順を図１３を用いて説明する。
【０１０４】
まず、左側の移動ステージ１６５ＬがホームポジションＨＬにいて移動ステージ１６５Ｒは光学検査ポジションＩにいるときに、ホームポジションＨＬにおいては新しい試料Ｌ１がスピンドル軸１６１Ｌに供給されてチャック１６２Ｌでチャックされ保持される（Ｌ１３０１）。この間、右側の移動ステージ１６５Ｒは光学検査ポジションＩに停止している（Ｒ１３０１）。
【０１０５】
ホームポジションＨＬにおいては新しい試料Ｌ１のチャックが完了すると、左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは第２のモータ１６６’で駆動されてガイド軸１６４’に沿って図１２の右側に移動し（Ｌ１３０２、Ｒ１３０２）、左側の移動ステージ１６５Ｌは光学検査部１００’の検査ポジションＩに、右側の移動ステージ１６５Ｒは右側のホームポジションＨＲに移動する。
【０１０６】
この状態で、左側の移動ステージ１６５Ｌのスピンドル軸１６１Ｌのチャック１６２Ｌに保持された試料Ｌ１は光学検査部１００’において実施例１で説明したのと同様な光学検査が行われる（Ｌ１３０３）。一方、ホームポジションＨＲにおいては図示していないハンドリングロボットにより試料Ｒ１がスピンドル軸１６１Ｒに供給されてチャック１６２Ｒにチャックされ保持される（Ｒ１３０３）。
【０１０７】
試料Ｌ１の光学検査か終了し、試料Ｒ１のチャック保持が完了すると左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは第２のモータ１６６’で駆動されてガイド軸１６４’に沿って図１２の左側に移動し（Ｌ１３０４,Ｒ１３０４）、左側の移動ステージ１６５Ｌは左側のホームポジションＨＲ、右側の移動ステージ１６５Ｒは光学検査部１００’の検査ポジションＩに移動する。
【０１０８】
この状態で、左側の移動ステージ１６５Ｌのスピンドルモータ１６３Ｌで駆動して試料Ｌ１を回転させ、第１のモータ１３８Ｌにより試料Ｌ１上の半径方向の位置が制御された１対の磁気ヘッド１３１Ｌと１３２Ｌとを用いて、左記に光学検査部１００’で検査して得た欠陥候補の位置情報を用いて実施例１で説明したのと同様な手順で試料Ｌ１のリード・ライトテストが行われる（Ｌ１３０５）。
【０１０９】
左側のホームポジションＨＲにおいて試料Ｌ１のリード・ライトテストが終わると試料Ｌ１はチャック１６２Ｌによるチャックが開放され、図示していないハンドリングロボットにより試料Ｌ１がスピンドル軸１６１Ｌから取り外される（Ｌ１３０６）。次に検査する試料があるかないかを判断し（Ｌ１３０７），検査すべき新たな試料Ｌ２が有る場合には、新たな試料Ｌ２がスピンドル軸１６１Ｌに供給されてチャック１６２Ｌにチャックされ保持される（Ｌ１３０８）。
【０１１０】
次に検査する試料Ｌ２がない場合には、スピンドル軸１６１Ｌ側での検査を終了する。
【０１１１】
一方、右側の移動ステージ１６５Ｒのスピンドル軸１６１Ｒのチャック１６２Ｒに保持された試料Ｒ１は光学検査部１００’において実施例１で説明したのと同様な光学検査が行われる（Ｒ１３０５）。
【０１１２】
光学検査部１００’において試料Ｒ１の光学検査が終了し、ホームポジションＨＬでスピンドル軸１６１Ｌに新たな試料Ｌ２の供給が完了したら左側の移動ステージ１６５Ｌと右側の移動ステージ１６５Ｒとは第２のモータ１６６’で駆動されてガイド軸１６４’に沿って図１２の右側に移動し（Ｌ１３０９,Ｒ１３０６）、左側の移動ステージ１６５Ｌは光学検査部１００’の検査ポジションＩに、右側の移動ステージ１６５Ｒは右側のホームポジションＨＲに移動する。
【０１１３】
この状態で、右側の移動ステージ１６５Ｒのスピンドルモータ１６３Ｒで駆動して試料Ｒ１を回転させ、第１のモータ１３８Ｒにより試料Ｒ１上の半径方向の位置が制御された１対の磁気ヘッド１３１Ｒと１３２Ｒとを用いて、左記に光学検査部１００’で検査して得た欠陥候補の位置情報を用いて実施例１で説明したのと同様な手順で試料Ｒ１のリード・ライトテストが行われる（Ｒ１３０７）。
【０１１４】
右側のホームポジションＨＲにおいて試料Ｒ１のリード・ライトテストが終わると試料Ｒ１はチャック１６２Ｒによるチャックが開放され、図示していないハンドリングロボットにより試料Ｒ１がスピンドル軸１６１Ｒから取り外される（Ｒ１３０８）。次に検査する試料が有るかないかを判断し（Ｒ１３０９），検査すべき新たな試料Ｒ２がある場合には、Ｒ１３０３のステップに戻って新たな試料Ｒ２が図示していないハンドリングロボットによりスピンドル軸１６１Ｒに供給されてチャック１６２Ｒにチャックされ保持される。
【０１１５】
次に検査する試料Ｒ２がない場合には、スピンドル軸１６１Ｒ側での検査を終了する。
【０１１６】
一方、新たな試料Ｌ２がスピンドル軸１６１Ｌに供給されてチャック１６２Ｌにチャックされ保持された状態で左側の移動ステージ１６５Ｌが光学検査部１００’の検査ポジションＩに移動した場合には、Ｌ１３０４のステップに戻って光学検査を実行する。
【０１１７】
本実施例によれば、左右のホームポジションＨＬとＨＲにおいて交互にリード・ライトテスト及び試料のロード・アンロードを行うことにより、リード・ライトテスト部１３０Ｌｔｏ１３０Ｒ及び光学検査部１００’の何れにおいても処理待ちのための時間を作ることなく、連続的に試料を処理することが可能になる。
【符号の説明】
【０１１８】
１・・・試料 １００・・・光学検査部 １０１・・・保護カバー １０２・・・シャッタ １０３・・・レーザ変位計 １１０・・・上面検査ユニット １２０・・・下面検査ユニット １３０・・・リード・ライトテスト部 １６０・・・試料搬送部 １６１・・・スピンドル軸 １６３・・・スピンドルモータ １６４・・・ガイド軸 １６５・・・移動ステージ １８０・・・信号処理・全体制御部 ６４０・・・信号処理・制御系 ９１０・・・データ処理・解析部 ９２０・・・書込系 ９３０・・・読出系。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料である磁気ディスクの表面の欠陥を検査する装置であって、
試料の表面を光学的に検査して試料表面の欠陥を検出する光学的検査手段と、
前記光学的検査手段で検査した前記試料に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより該試料の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、
前記試料を載置して保持した状態で前記試料を回転させることが可能で、該載置した試料を前記光学的検査手段で検査後に前記リード・ライトテスト手段に移動してリード・ライトテストを行うスピンドル軸手段と
を備えたことを特徴とする磁気ディスクの検査装置。
【請求項２】
前記リード・ライトテスト手段は、前記光学的検査手段で検査して検出した欠陥の位置情報を用いて該検出した欠陥の位置を選択的にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項３】
前記リード・ライトテスト手段は一対の磁気ヘッドを備え、該一対の磁気ヘッドで前記試料を挟み込んで前記試料の上面と下面とに対して同時にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項４】
前記光学的検査手段は前記試料の上面を光学的に検査する上面検査光学系と前記試料の下面を光学的に検査する下面検査光学系とを備え、前記上面検査光学系と前記下面検査光学系とで前記試料の上面と下面とを同時に光学的に検査することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項５】
試料である磁気ディスクの両面の欠陥を検査する装置であって、
試料の両面を同時に光学的に検査して試料両面の欠陥を検出する両面同時光学検査手段と、
前記両面同時光学検査手段で検出した前記試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより前記検出した箇所の欠陥の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、
前記試料を載置して保持した状態で前記両面同時光学検査手段と前記リード・ライトテスト手段との間を移動可能で、かつ前記両面同時光学検査手段の位置及び前記リード・ライトテスト手段の位置で前記載置した試料を回転駆動させることが可能なスピンドル軸手段と
を備えたことを特徴とする磁気ディスクの検査装置。
【請求項６】
前記両面同時光学検査手段は、対物レンズにフレネルレンズを用いていることを特徴とする請求項５記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項７】
前記リード・ライトテスト手段は、前記両面同時光学検査手段で検出した前記試料両面の欠陥の位置情報を用いて前記リード・ライトテストを行う前記試料上の位置を決めることを特徴とする請求項５記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項８】
前記リード・ライトテスト手段を前記両面同時光学検査手段の両側に設け、該両面同時光学検査手段で順次光学的に検査した試料を前記両側のリード・ライトテスト手段で交互にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項５記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項９】
両面同時光学検査手段を用いて試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して前記試料の両面の欠陥を検出し、
リード・ライトテスト手段を用いて前記試料の両面を同時に検査して検出した前記試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより前記検出した箇所の欠陥の状態を判定する
磁気ディスクの両面の欠陥を検査する方法であって、
前記試料を載置し保持して回転駆動させることが可能なスピンドル軸に前記試料を載置し保持した状態で前記両面同時光学検査手段において前記試料の両面を同時に光学的に検査し、前記スピンドル軸に前記試料を載置し保持した状態で前記スピンドル軸を前記リード・ライトテスト手段に移動させ、前記スピンドル軸に載置した試料に対して前記リード・ライトテスト手段により前記リード・ライトテストを行うことを特徴とする磁気ディスクの検査方法。
【請求項１０】
前記両面同時光学検査手段は、フレネルレンズを用いて集光した前記試料からの光を検出した信号を処理して前記試料の両面の欠陥を検出することを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１１】
前記両面同時検査して検出した前記試料両面の欠陥の位置情報を用いて前記リード・ライトテストを行う前記試料上の位置を決めることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１２】
前記両面同時光学検査手段の両側に設けた前記リード・ライトテスト手段を用いて、該両面同時光学検査手段で順次光学的に検査した試料を前記両側のリード・ライトテスト手段で交互にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１３】
光学検査部において回転可能なスピンドル軸に保持した試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して前記試料の両面の欠陥を検出し、
前記試料を前記回転可能なスピンドル軸に保持した状態で前記光学検査部からリード・ライトテスト部に移動させ、
該リード・ライトテスト部において前記試料の両面を同時に検査して検出した前記試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより該欠陥した箇所の欠陥の状態を判定する
ことを特徴とする磁気ディスクの検査方法。
【請求項１４】
前記光学検査部は、フレネルレンズを用いて集光した前記試料からの光を検出した信号を処理して前記試料の両面の欠陥を検出することを特徴とする請求項１３記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１５】
前記両面同時検査して検出した前記試料両面の欠陥の位置情報を用いて前記リード・ライトテストを行う前記試料上の位置を決めることを特徴とする請求項１３記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１６】
前記光学検査部で順次検査した前記試料を、順次異なる位置でリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項１３記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１】
試料である磁気ディスクの表面の欠陥を検査する装置であって、
試料の表面を光学的に検査して試料表面の欠陥を検出する光学的検査手段と、
前記光学的検査手段で検査した前記試料に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより該試料の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、
前記試料を載置して保持した状態で前記試料を回転させることが可能で、該載置した試料を前記光学的検査手段で検査後に前記リード・ライトテスト手段に移動してリード・ライトテストを行うスピンドル軸手段と
を備えたことを特徴とする磁気ディスクの検査装置。
【請求項２】
前記リード・ライトテスト手段は、前記光学的検査手段で検査して検出した欠陥の位置情報を用いて該検出した欠陥の位置を選択的にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項３】
前記リード・ライトテスト手段は一対の磁気ヘッドを備え、該一対の磁気ヘッドで前記試料を挟み込んで前記試料の上面と下面とに対して同時にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項４】
前記光学的検査手段は前記試料の上面を光学的に検査する上面検査光学系と前記試料の下面を光学的に検査する下面検査光学系とを備え、前記上面検査光学系と前記下面検査光学系とで前記試料の上面と下面とを同時に光学的に検査することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項５】
試料である磁気ディスクの両面の欠陥を検査する装置であって、
試料の両面を同時に光学的に検査して試料両面の欠陥を検出する両面同時光学検査手段と、
前記両面同時光学検査手段で検出した前記試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより前記検出した箇所の欠陥の状態を判定するリード・ライトテスト手段と、
前記試料を載置して保持した状態で前記両面同時光学検査手段と前記リード・ライトテスト手段との間を移動可能で、かつ前記両面同時光学検査手段の位置及び前記リード・ライトテスト手段の位置で前記載置した試料を回転駆動させることが可能なスピンドル軸手段と
を備えたことを特徴とする磁気ディスクの検査装置。
【請求項６】
前記両面同時光学検査手段は、対物レンズにフレネルレンズを用いていることを特徴とする請求項５記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項７】
前記リード・ライトテスト手段は、前記両面同時光学検査手段で検出した前記試料両面の欠陥の位置情報を用いて前記リード・ライトテストを行う前記試料上の位置を決めることを特徴とする請求項５記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項８】
前記リード・ライトテスト手段を前記両面同時光学検査手段の両側に設け、該両面同時光学検査手段で順次光学的に検査した試料を前記両側のリード・ライトテスト手段で交互にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項５記載の磁気ディスクの検査装置。
【請求項９】
両面同時光学検査手段を用いて試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して前記試料の両面の欠陥を検出し、
リード・ライトテスト手段を用いて前記試料の両面を同時に検査して検出した前記試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより前記検出した箇所の欠陥の状態を判定する
磁気ディスクの両面の欠陥を検査する方法であって、
前記試料を載置し保持して回転駆動させることが可能なスピンドル軸に前記試料を載置し保持した状態で前記両面同時光学検査手段において前記試料の両面を同時に光学的に検査し、前記スピンドル軸に前記試料を載置し保持した状態で前記スピンドル軸を前記リード・ライトテスト手段に移動させ、前記スピンドル軸に載置した試料に対して前記リード・ライトテスト手段により前記リード・ライトテストを行うことを特徴とする磁気ディスクの検査方法。
【請求項１０】
前記両面同時光学検査手段は、フレネルレンズを用いて集光した前記試料からの光を検出した信号を処理して前記試料の両面の欠陥を検出することを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１１】
前記両面同時検査して検出した前記試料両面の欠陥の位置情報を用いて前記リード・ライトテストを行う前記試料上の位置を決めることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１２】
前記両面同時光学検査手段の両側に設けた前記リード・ライトテスト手段を用いて、該両面同時光学検査手段で順次光学的に検査した試料を前記両側のリード・ライトテスト手段で交互にリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１３】
光学検査部において回転可能なスピンドル軸に保持した試料である磁気ディスクの両面を同時に光学的に検査して前記試料の両面の欠陥を検出し、
前記試料を前記回転可能なスピンドル軸に保持した状態で前記光学検査部からリード・ライトテスト部に移動させ、
該リード・ライトテスト部において前記試料の両面を同時に検査して検出した前記試料両面の欠陥を含む位置に磁気ヘッドを用いて情報を書込み、該書込んだ情報を読み取るリード・ライトテストを行うことにより該欠陥した箇所の欠陥の状態を判定する
ことを特徴とする磁気ディスクの検査方法。
【請求項１４】
前記光学検査部は、フレネルレンズを用いて集光した前記試料からの光を検出した信号を処理して前記試料の両面の欠陥を検出することを特徴とする請求項１３記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１５】
前記両面同時検査して検出した前記試料両面の欠陥の位置情報を用いて前記リード・ライトテストを行う前記試料上の位置を決めることを特徴とする請求項１３記載の磁気ディスクの検査方法。
【請求項１６】
前記光学検査部で順次検査した前記試料を、順次異なる位置でリード・ライトテストを行うことを特徴とする請求項１３記載の磁気ディスクの検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１５９３３０（Ｐ２０１１−１５９３３０Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７８７（Ｐ２０１０−１７７８７）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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