JPS63298034A - 欠陥検出装置 - 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】 （技術分野） 本発明はコンパクトディスク、レーザーディスク、デジ
タル・オーディオ・ディスク等の光ディスクの原盤、複
製機、成形板や半導体における基板、マスクなどの欠陥
を検査する欠陥検査装置に関する。

（従来技術） 平面状基板上の欠陥を検査する欠陥検査装置には、■光
を被検査板に垂直に入射してその反射光量の変化により
被検査板上のきすを検出し、光源として半導体レーザー
あるいはＮｅ−１ｉｅレーザーを用いて受光器にピンフ
ォトダイオードを用いるもの、■光を被検査板に垂直に
入射してその散乱光により被検査板上のきすを検出する
もの、■被検査板の全面に光を入射して、その反射光を
電荷結合素子で検出してコントラストから被検査板上の
きすを検出するものなどがある。

しかしこれらの欠陥検査装置ではいずれも被検査板上の
欠陥である凹凸を検出することは不可能である。ところ
が光ディスクの例で考えると、原盤ではレジストの塗布
、成形板では記録材の塗布工程において凸状の欠陥が問
題になり、凹状欠陥は微小であれば問題にならない。そ
こで従来は被検査板を欠陥検査装置で検査した後にさら
に顕微鏡で被検査板の凹凸を確かめる必要があった。光
デイスク以外の被検査板でも凸状欠陥と凹状欠陥は全く
異なる欠陥であり、被検査板の凹凸を検査できるものが
望まれていた。

（目　　　的） 本発明はこのような点に鑑み、被検査板の凹凸を検査で
きる欠陥検査装置を提供することを目的とする。

（構　　成） 本発明は集光したレーザー光を被検査板に垂直に照射し
て、その反射光を４分割フォトダイオードＡ〜Ｄで検出
する機構を持つ光ピックアップで被検査板上を走査して
上記４分割フォトダイオードＡ〜Ｄの出力信号より被検
査板上の欠陥を検出する欠陥検査装置において、差検出
手段および凹凸判別手段を有し、上記４分割フォトダイ
オードにおける走査方向の前後に分割された各素子（Ａ
＋Ｂ）、（Ｃ＋Ｄ）の出力信号の差を差検出手段で検出
してその検出信号から凹凸判別手段により被検査板の凹
凸を判別する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図は本発明の一実施例における光ピックアップ１を
示す。この光ピックアップ１はレーザー光源１１から発
したレーザー光をカップリングレンズ１２、偏光ビーム
スプリッタ−１３および１７４波長板１４を介してアク
チュエーターで支持された対物レンズ１５よりψ１〜ψ
１μｍに集光して平板状の被検査板、例えば光ディスク
１６に垂直に照射し、その反射光を対物レンズ１５．１
７４波長板１４、偏光ビームスプリッタ−１３、ナイフ
ェツジ１７を介して４分割フォトダイオード１８で検出
する。この実施例では光ディスク１６からの反射光の一
部をナイフェツジ１７で遮断し、４分割フォトダイオー
ド１８の出力信号より図示しない回路でフォーカスエラ
ーを検出して、上記アクチュエーターを駆動することに
よりフォーカスサーボをかけるナイフェツジ法を使用し
ている。しかし本発明はナイフェツジ１７を使用しない
場合にも適用できる。光ピックアップ１は図示しない機
構により光デイスク１６上を図示矢印方向へ走査するが
、４分割フォトダイオード１８はその走査方向と平行な
方向に２等分されると共に、その走査方向と直角な方向
に２等分されて４つの素子Ａ〜Ｄに分割されている。

第２図に示すように、４分割フォトダイオード１８の各
素子Ａ〜Ｄの出力信号ａ　＝　ｄは増幅器１９〜２２を
経て上記走査方向の前後に分割された各一対の素子（Ａ
、Ｂ）、（Ｃ，Ｄ）の出力信号毎に加算回路２３．２４
で加算され、この加算回路２３．２４の出力信号（ａ＋
ｂ）、（ｃ＋ｄ）が加算回路２５で加算されて、第３図
に示すような和信号（ＲＦ倍信号ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）が得
られる。また加算回路２３．２４の出力信号の差が減算
回路２６でとられて第３図（ｃ）に示すような差信号（
ＴＥ倍信号（ａ＋ｄ）−（ｃ＋ｄ））が得られる。

光ディスク１６に欠陥があって光がその欠陥で回折して
４分割フォトダイオード１８に帰らない場合には、加算
回路２５からのｌ１ｌＦ信号は欠陥に応じて第３図（ａ
）のように変化する。このＲＦ倍信号第４図に示すよう
に、コンパレーター２７により基＊電圧源２８の基準電
圧Ｔｈで２値化されて第３図（ｂ）のようにデジタル化
され、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）　２９およびカウン
ター３０にて信号幅が検出されることによって欠陥の大
きさＬが検出される。つまりフリップフロップ２９はコ
ンパレーター２７の出力信号によりセットされて、クロ
ックでリセットされ、コンパレーター２７の出力信号幅
に対応した数のパルス信号を出力する。このパルス信号
がカウンター３０でカウントされ、カウンター３０のカ
ラントイ直は欠陥の大きさを示すデジタル信号として入
出力ポート３１を介してマイクロコンピュータ−（ＣＰ
Ｕ）３２にとり込まれる。この場合、カウンター３０は
フリップフロップ２９からの各欠陥のパルス信号をカウ
ントし終る毎にリセットされ、各欠陥毎にその大きさを
カウントする。

また減算回路２６からのＴＥ倍信号光ディスク１６に１
μｍ以下の凸状きずがあった場合には第６図（ａ）のよ
うになり、光ディスク１６に１μｍ以下の凹状きずがあ
った場合には第６図（ｂ）のようになり、光ディスク１
６に数μｍの凸状欠陥があった場合には第６図（Ｃ）の
ようになり、光ディスク１６に２〜３μｍの凹状欠陥が
あった場合には第６図（ｄ）のようになった。このよう
にＴＥ倍信号光デイスク１６上の凸状の欠陥と凹状の欠
陥とでは、光デイスク１６上の凸状欠陥と凹状の欠陥と
では正負が逆になるから、本実施例はこれを利用して光
ディスク１６の凹凸を検出している。すなわち減算回路
２６からのＴＥ倍信号、第５図に示すようにダイオード
３３゜３４により正成分と負成分が分離され、ダイオー
ド３４からの正成分が反転増幅回路３５．３６を介して
デジタル化回路３７で２値化されることによりデジタル
化されるとともに、ダイオード３３からの負成分が反転
増幅器３８で反転されてデジタル回路３９で２値化され
ることによりデジタル化される。フリップフロップ４０
．４１．ゲート４２．４３．オア回路４４およびインバ
ーター４５はデジタル化回路３７．３９の出力信号が入
ってくる順序を検出して欠陥の凹、凸を判定する。すな
わち当初はフリップフロップ４０゜４１がリセットされ
ていてインバーター４５の出力によりゲート４２．４３
が開いている。デジタル化回路３７の出力信号が先にゲ
ート４２を通過してフリップフロップ４０をセットする
と、フリップフロップ４０の出力信号がオア回路４４を
介してインバーター４５に加えられてゲート４２．４３
が閉じ、その後はデジタル化回路３９の出力信号がゲー
ト４３で阻止される。

逆にデジタル化回路３９の出力信号が先にゲート４３を
通過してフリップフロップ４１をセットすると、フリッ
プフロップ４１の出力信号がオア回路４４を介してイン
バーター４５に加えられて、ゲート４２．４３を閉じ、
その後はデジタル化回路３７の出力信号がゲート４２で
阻止される。従って光デイスク１６上の欠陥が凸状欠陥
であるか凹状欠陥であるかに応じてフリップフロップ４
０または４１がセットされることになり、マイクロコン
ピュータ−３２は第４図の回路でＲＦ倍信号より欠陥を
一回検出する毎に入出力ボート４６を介してフリップフ
ロップ４０．４１の出力信号を取り込んでフリップフロ
ップ４０．４１をリセットすることにより全ての欠陥の
凹凸を記録する。

（効　　果） 以上のように本発明によれば、４分割ダイオードＡ〜Ｄ
における走査方向の前後に分割された各素子（Ａ＋Ｂ）
、（Ｃ＋Ｄ）の出力信号の差を検出して、被検査板の凹
凸を判別するので、被検査板の凹凸検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における光学系を示す概略図
、第２図は同実施例の一部を示すブロック図、第３図は
同実施例のタイミングチャート、第４図および第５図は
同実施例の他の各部を示すブロック図、第６図は同実施
例を説明するための波形図である。 １８・・・４分割フォトダイオード、２３．２４・・・
加算回路、２６・・・減算回路、　３３．　：ｌＬ４・
・・ダイオード、３５゜３６．３８・・・反転増幅回路
、３７．３９・・・デジタル化回路、４０．４１・・・
フリップフロップ、４２．４３・・・ゲート、４４・・
・オア回路、４５・・・インバーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 集光したレーザー光を被検査板に垂直に照射してその反
   射光を４分割フォトダイオードＡ〜Ｄで検出する機構を
   持つ光ピックアップで被検査板上を走査して上記４分割
   フォトダイオードＡ〜Ｄの出力信号より被検査板上の欠
   陥を検出する欠陥検査装置において、上記４分割フォト
   ダイオードＡ〜Ｄにおける走査方向の前後に分割された
   各素子（Ａ＋Ｂ）、（Ｃ＋Ｄ）の出力信号の差を検出す
   る差検出手段と、この差検出手段の検出信号から被検査
   板の凹凸を判別する凹凸判別手段とを備えたことを特徴
   とする欠陥検出装置。