JP2001027613A - Foreign matter detection apparatus of transparent ingot and transparent object producing method using the same - Google Patents
Foreign matter detection apparatus of transparent ingot and transparent object producing method using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は透明体インゴットの
異物検出装置およびこれを用いた透明体の製造方法に係
わり、特に効率よく確実に異物の検出が行える透明体イ
ンゴットの異物検出装置およびこれを用いた生産性の高
い透明体の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting foreign matter in a transparent ingot and a method for manufacturing a transparent body using the same, and particularly to a foreign matter detecting apparatus for a transparent ingot capable of detecting foreign matter efficiently and reliably. The present invention relates to a method for producing a transparent body having high productivity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子デバイスや液晶の製造に使用される
透明石英ガラスからなるフォトマスク材は、電子回路等
を焼付ける原版となるため、光学的特性上、泡や金属粉
などの異物がガラス内に含まれないことが要求されてい
る。2. Description of the Related Art Transparent quartz glass photomasks used in the manufacture of electronic devices and liquid crystals are used as masters for baking electronic circuits and the like. Is not required to be included.
【０００３】従来、図９に示すように、表面が表面粗さ
Ｒａ０．２μｍ以下まで研磨され、フォトマスク材が切
出される透明石英ガラスインゴットＩｇは、切断前に石
英ガラスインゴットＩｇをターンテーブル３１に載置し
て、蛍光灯３２により石英ガラスインゴットＩｇを上方
から照射すると共に、石英ガラスインゴットＩｇの上面
から石英ガラスインゴットＩｇに水をかけて表面を濡ら
し、石英ガラスインゴットＩｇ中の異物検査を目視で行
っている。最初にＡ面から検査を行い、Ａ面の検査が終
了したらターンテーブル３１を回転させて、Ｂ面の検査
を行う。さらに同様にＣ面、Ｄ面の検査を行い検査を完
了する。この検査結果に基づき、異物が存在する石英ガ
ラスインゴットＩｇの部位を除外してフォトマスク材ｆ
を切出すようにしている。Conventionally, as shown in FIG. 9, a transparent quartz glass ingot Ig whose surface is polished to a surface roughness Ra of 0.2 μm or less, and a photomask material is cut out, is obtained by turning a quartz glass ingot Ig before cutting into a turntable 31. The quartz glass ingot Ig is illuminated from above by the fluorescent lamp 32, and water is applied to the quartz glass ingot Ig from the upper surface of the quartz glass ingot Ig to wet the surface, and foreign matter in the quartz glass ingot Ig is inspected. It is done visually. First, the inspection is performed from the side A, and when the inspection of the side A is completed, the turntable 31 is rotated to perform the inspection of the side B. Further, the inspection of the C plane and the D plane is performed in the same manner, and the inspection is completed. On the basis of the inspection result, the photomask material f excluding the portion of the quartz glass ingot Ig where the foreign matter is present is excluded.
Is cut out.
【０００４】[0004]
【発明が解決するための課題】上述した異物の検査は、
作業者Ｈの目視により行っており、この目視検査は小さ
な異物の検出には熟練を要すため、小さな異物を見逃す
可能性も高く、また異物の検出精度は作業者Ｈによりば
らつきがあり、さらに４面を順に目視で検査するため時
間を要した。SUMMARY OF THE INVENTION The above-described inspection for foreign matter is performed by:
The visual inspection is performed by the worker H. Since this visual inspection requires skill in detecting small foreign matter, there is a high possibility that the small foreign matter is missed, and the accuracy of foreign matter detection varies depending on the worker H. It took time to visually inspect the four surfaces in order.
【０００５】また、検査のためフォトマスク材に形成さ
れた後はフォトマスク材の４周面となり、高平坦度の研
磨を必要としない石英ガラスインゴットＩｇの表面を表
面粗さＲａ０．２μｍ以下まで研磨しており、不経済で
あり、さらに、石英ガラスインゴットＩｇに水をかけて
表面を濡らして検査するため、検査途中で乾燥する場合
があり、また表面の気泡などと内部の異物を誤認するこ
とがあった。After the photomask is formed on the photomask for inspection, the surface of the photomask becomes four peripheral surfaces, and the surface of the quartz glass ingot Ig which does not require high flatness polishing is reduced to a surface roughness Ra of 0.2 μm or less. It is polished and uneconomical.Furthermore, since water is applied to the quartz glass ingot Ig and the surface is wetted for inspection, the surface may be dried during the inspection, and bubbles on the surface and foreign substances inside may be mistaken. There was something.
【０００６】このため、図１０に示すように、石英ガラ
スインゴットＩｇ内に異物ｍを含む部位の切断を行い、
後検査工程で内部に異物が存在するフォトマスク材を検
出した場合は、このフォトマスク材は不良品として廃棄
されるため、不必要な切断作業を実施したこととなり、
生産性の低下をきたしていた。For this reason, as shown in FIG. 10, a portion containing the foreign matter m in the quartz glass ingot Ig is cut,
If a photomask material with a foreign substance inside is detected in the post-inspection process, this photomask material is discarded as a defective product, which means that unnecessary cutting work was performed.
This has led to a decline in productivity.
【０００７】そこで、効率よく確実に異物の検出が行え
る透明体インゴットの異物検出装置およびこれを用いた
生産性の高い透明体の製造方法が要望されていた。Therefore, there has been a demand for a foreign body ingot foreign matter detection device capable of efficiently and reliably detecting foreign matter and a method of manufacturing a transparent body with high productivity using the same.
【０００８】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、効率よく確実に異物の検出が行える透明体イン
ゴットの異物検出装置およびこれを用いた生産性の高い
透明体の製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a foreign body ingot foreign matter detecting apparatus capable of efficiently and reliably detecting foreign matter, and a method for manufacturing a transparent body with high productivity using the same. The purpose is to do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、検査対象の透明体イ
ンゴットが収納されこの透明体インゴットと同等の屈折
率を有する透明窓部材で形成された窓部が設けられた容
器と、透明体インゴットが没するように前記収納容器に
入れられ、透明体インゴットと同等の屈折率を有する透
明液体と、透明体インゴットに検査光を照射する検査光
発生手段と、透明体インゴットを撮像する撮像手段と、
透明インゴットが前記透明液体に没した状態で撮像手段
により撮像される透明体インゴットの撮像位置を移動さ
せる移動手段と、前記撮像手段により撮像される位置を
移動するように撮像手段を移動させる移動手段と、前記
撮像手段により撮像された透明体インゴットに存在する
異物の異物画像信号を受け、この異物画像信号を異物情
報にする画像処理手段と、この画像処理手段で求めた異
物情報を出力する出力手段と、前記撮像手段、移動手
段、画像処理手段、出力手段を制御する制御手段とを有
することを特徴とする透明体インゴットの異物検出装置
であることを要旨としている。According to the first aspect of the present invention, there is provided a transparent window member containing a transparent ingot to be inspected and having a refractive index equivalent to that of the transparent ingot. A container provided with the formed window portion, a transparent liquid placed in the storage container so that the transparent body ingot is immersed, and a transparent liquid having a refractive index equivalent to that of the transparent body ingot, and irradiating inspection light to the transparent body ingot. Inspection light generating means, imaging means for imaging the transparent body ingot,
Moving means for moving an imaging position of the transparent ingot imaged by the imaging means in a state where the transparent ingot is immersed in the transparent liquid; and moving means for moving the imaging means so as to move the position imaged by the imaging means Image processing means for receiving a foreign substance image signal of a foreign substance present in the transparent body ingot imaged by the imaging means and converting the foreign substance image signal into foreign substance information; and an output for outputting the foreign substance information obtained by the image processing means And a control unit for controlling the imaging unit, the moving unit, the image processing unit, and the output unit.
【００１０】本願請求項２の発明では、上記透明液体か
ら気泡が発生するのを抑制する気泡抑制手段を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の透明体インゴットの異
物検出装置であることを要旨としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting foreign matter in a transparent ingot according to the first aspect, further comprising a bubble suppressing means for suppressing generation of bubbles from the transparent liquid. It is a gist.
【００１１】本願請求項３の発明では、上記気泡抑制手
段は透明液体を冷却して、気泡発生の原因となる気体の
前記透明液体への溶解可能量を増加させる冷却装置、ま
たは密閉容器内を加圧して、前記透明液体への溶解可能
量を増加させる加圧装置であることを特徴とする請求項
２に記載の透明体インゴットの異物検出装置であること
を要旨としている。In the invention according to claim 3 of the present application, the bubble suppressing means cools the transparent liquid to increase the amount of gas capable of causing bubbles to be dissolved in the transparent liquid, or a cooling device or a closed container. The gist of the present invention is a foreign matter detecting device for a transparent ingot according to claim 2, wherein the device is a pressurizing device that pressurizes and increases a dissolvable amount in the transparent liquid.
【００１２】本願請求項４の発明では、上記気泡抑制手
段は透明液体を冷却する冷却装置、および密閉容器内を
加圧する加圧装置であることを特徴とする請求項２に記
載の透明体インゴットの異物検出装置であることを要旨
としている。In the invention of claim 4 of the present application, the air bubble suppressing means is a cooling device for cooling the transparent liquid and a pressurizing device for pressurizing the inside of the closed container. The gist of the invention is that it is a foreign matter detection device.
【００１３】本願請求項５の発明では、上記透明体イン
ゴットに付着した気泡を除去するために、透明体インゴ
ットに透明液体を噴射させる噴射装置を有することを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の透明
体インゴットの異物検出装置であることを要旨としてい
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an injection device for injecting a transparent liquid into the transparent ingot in order to remove air bubbles adhered to the transparent ingot. The gist of the invention is that the device is a foreign matter detection device for a transparent ingot according to any one of the first to third aspects.
【００１４】本願請求項６の発明では、上記密閉容器の
窓部に着した気泡を除去するために、窓部に透明液体を
噴射させる噴射装置を有することを特徴とする請求項５
に記載の透明体インゴットの異物検出装置であることを
要旨としている。According to a sixth aspect of the present invention, in order to remove bubbles attached to the window of the closed container, there is provided an injection device for injecting a transparent liquid into the window.
The gist of the present invention is a foreign object detecting device for a transparent body ingot described in (1).
【００１５】本願請求項７の発明では、上記透明体イン
ゴットは複数枚の透明体に切断されることを特徴とする
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の透明体インゴ
ットの異物検出装置であることを要旨としている。In the invention according to claim 7 of the present application, the transparent body ingot is cut into a plurality of transparent bodies, and the foreign matter detecting apparatus for a transparent body ingot according to any one of claims 1 to 6, wherein The gist is that
【００１６】本願請求項８の発明では、上記透明体イン
ゴットは石英ガラスインゴットであり、透明体はフォト
マスク材であることを特徴とする請求項７に記載の透明
体インゴットの異物検出装置であることを要旨としてい
る。In the invention according to claim 8, the transparent ingot is a quartz glass ingot, and the transparent body is a photomask material. The gist is that.
【００１７】本願請求項９の発明は、透明体インゴット
と同等の屈折率を有する透明窓部材で形成された窓部を
有する容器を用意し、この容器内で検査対象の透明体イ
ンゴットを、この透明体インゴットと同等の屈折率を有
する透明液体に没しさせ、透明体インゴットの表面に気
泡が付着している場合には透明液体を噴射して気泡を除
去した後、気泡が付着していない場合には透明液体を噴
射することなく、透明体インゴットに検査光を照射し、
撮像位置を移動させながら透明体インゴット全体を撮像
し、撮像された透明体インゴット中の異物の画像信号を
受け、この画像信号を異物情報にし、異物情報を出力
し、この出力された異物情報に基づき異物が存在する部
位を除外するように透明体インゴットから透明体を切出
すことを特徴とする透明体の製造方法であることを要旨
としている。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a container having a window portion formed of a transparent window member having a refractive index equivalent to that of a transparent ingot, and a transparent object ingot to be inspected in this container is provided. Submerged in a transparent liquid having the same refractive index as the transparent ingot, and if air bubbles adhere to the surface of the transparent ingot, remove the air bubbles by spraying the transparent liquid, and then no air bubbles adhere In this case, without injecting the transparent liquid, irradiate the transparent body ingot with inspection light,
The entire transparent body ingot is imaged while moving the imaging position, an image signal of the foreign matter in the transparent body ingot is received, the image signal is converted to foreign matter information, foreign matter information is output, and the output foreign matter information is added. It is a gist of the present invention to provide a method for manufacturing a transparent body, characterized in that a transparent body is cut out of a transparent body ingot so as to exclude a portion where a foreign substance is present.
【００１８】本願請求項１０の発明では、上記透明体イ
ンゴットは石英ガラスインゴットであり、透明体はフォ
トマスク材であることを特徴とする請求項９に記載の透
明体の製造方法であることを要旨としている。According to a tenth aspect of the present invention, the transparent body ingot is a quartz glass ingot, and the transparent body is a photomask material. It is a gist.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる透明体イン
ゴットの異物検出装置およびこれを用いた透明体の製造
方法の実施形態について添付図面に基づき説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for detecting a foreign substance in a transparent body ingot according to the present invention and a method of manufacturing a transparent body using the apparatus.
【００２０】図１および図２に示すように、透明体イン
ゴットの異物検出装置１は、複数枚の透明体、例えばフ
ォトマスク材に切断される透明体インゴット、例えば検
査対象の石英ガラスインゴットＩｇが収納され、窓部２
を有する収納容器３と、この収納容器３に収納された石
英ガラスインゴットＩｇが没するように収納容器３に入
れられた透明液体４と、石英ガラスインゴットＩｇに検
査光を照射する検査光発生手段５と、この照射された石
英ガラスインゴットＩｇを撮像する撮像手段６と、透明
体インゴットＩｇが没した状態で撮像手段６により撮像
される石英ガラスインゴットＩｇの撮像位置を移動させ
るインゴット移動手段７と、撮像手段６により撮像され
る位置を移動するように撮像手段６を移動させるカメラ
移動手段８と、撮像手段６により撮像された石英ガラス
インゴットＩｇに存在する異物の異物画像信号を受け、
この異物画像信号を異物情報にする画像処理装置９と、
この画像処理装置９で求めた異物情報を出力する出力手
段１０とを有しており、さらに上記検査光発生手段５、
撮像手段６、インゴット移動手段７、カメラ移動手段
８、画像処理装置９および出力手段１０を制御する制御
装置１１を有している。As shown in FIGS. 1 and 2, the foreign matter detecting apparatus 1 for a transparent body ingot includes a plurality of transparent bodies, for example, a transparent body ingot cut into a photomask material, for example, a quartz glass ingot Ig to be inspected. Stored, window 2
, A transparent liquid 4 placed in the storage container 3 so that the quartz glass ingot Ig stored in the storage container 3 is immersed, and inspection light generating means for irradiating the quartz glass ingot Ig with inspection light. 5, imaging means 6 for imaging the irradiated quartz glass ingot Ig, and ingot moving means 7 for moving the imaging position of the quartz glass ingot Ig imaged by the imaging means 6 in a state where the transparent body ingot Ig is immersed. Receiving a foreign matter image signal of a foreign matter present in the quartz glass ingot Ig captured by the imaging means 6, and a camera moving means 8 for moving the imaging means 6 so as to move a position imaged by the imaging means 6;
An image processing device 9 for converting the foreign object image signal into foreign object information;
Output means 10 for outputting the foreign substance information obtained by the image processing apparatus 9;
It has a control device 11 for controlling the imaging means 6, the ingot moving means 7, the camera moving means 8, the image processing device 9, and the output means 10.
【００２１】上記収納容器３は金属製で無蓋直方体形状
をなし、この収納容器３の対向する２面には窓部２が設
けられており、この２面に設けられたそれぞれの窓部２
ａ、２ｂは石英ガラスインゴットＩｇと同等の光の屈折
率を有するように、例えば石英ガラス製の透明窓部材２
ａ１、２ｂ１で形成されており、さらに透明液体４も石
英ガラスインゴットＩｇおよび透明窓部材２ａ１、２ｂ
１と同等の光の屈折率を有するように、透明液体４は、
例えば水とグリセリンを一定割合で混合した混合液より
なっている。なお、石英ガラスインゴットＩｇの組成に
より、石英ガラスインゴットＩｇの屈折率が水の屈折率
と同等である場合には、透明液体４は水であってもよ
い。The storage container 3 is made of metal and has a rectangular parallelepiped shape without a lid. The storage container 3 is provided with windows 2 on two opposing surfaces, and each of the windows 2 provided on the two surfaces.
a and 2b are transparent window members made of, for example, quartz glass so as to have a light refractive index equivalent to that of the quartz glass ingot Ig.
a1 and 2b1, and the transparent liquid 4 is also made of quartz glass ingot Ig and transparent window members 2a1 and 2b.
The transparent liquid 4 has a light refractive index equivalent to 1.
For example, it is composed of a mixed solution in which water and glycerin are mixed at a fixed ratio. In addition, if the refractive index of the quartz glass ingot Ig is equal to the refractive index of water due to the composition of the quartz glass ingot Ig, the transparent liquid 4 may be water.
【００２２】窓部２ａに対向する外方には、石英ガラス
インゴットＩｇに検査光を照射する検査光発生手段５と
が配設されている。An inspection light generating means 5 for irradiating the quartz glass ingot Ig with inspection light is provided outside the window 2a.
【００２３】この検査光発生手段５には、図２に示すよ
うに、例えば光源５ａと光ファイバ５ｂおよびレンズ５
ｃとで構成される光ファイバ照明が用いられ、照射され
る透明液体４の温度上昇が抑制されるようになってお
り、さらに、レンズ５ｃにより石英ガラスインゴットＩ
ｇに平行光が当たるようになっている。As shown in FIG. 2, the inspection light generating means 5 includes, for example, a light source 5a, an optical fiber 5b, and a lens 5a.
c is used to suppress the temperature rise of the transparent liquid 4 to be irradiated, and the quartz glass ingot I is further provided by a lens 5c.
g is irradiated with parallel light.
【００２４】これに対して、窓部２ｂに対向する外方に
は、照射された石英ガラスインゴットＩｇを撮像する、
例えばＣＣＤカメラからなる撮像手段６が配設されてい
る。On the other hand, the illuminated quartz glass ingot Ig is imaged on the outside facing the window 2b.
For example, an imaging means 6 including a CCD camera is provided.
【００２５】従って、この撮像手段６、窓部２ｂ、石英
ガラスインゴットＩｇ、窓部２ａおよび検査光発生手段
５は、光学軸上に配設されて、検査光発生手段５により
石英ガラスインゴットＩｇが照射された部位を撮像手段
６で撮像できるようになっている。Therefore, the image pickup means 6, the window 2b, the quartz glass ingot Ig, the window 2a and the inspection light generating means 5 are arranged on the optical axis, and the inspection light generating means 5 forms the quartz glass ingot Ig. The irradiated part can be imaged by the imaging means 6.
【００２６】図１に示すように、撮像手段６は、この撮
像手段６が載置され、かつサーボモータを具備し、一般
に工作機械等に用いられているＸＹテーブル８ａからな
るカメラ移動手段８によって前後（Ｙ軸方向）および左
右（Ｘ軸方向）に移動されるようになっている。さら
に、撮像手段６と石英ガラスインゴットＩｇの撮像部位
を明確にするために撮像手段６と窓部２ｂ間にはレンズ
６ａおよびナイフエッジ６ｂが設けられている。As shown in FIG. 1, the imaging means 6 is mounted on a camera moving means 8 comprising an XY table 8a which is provided with a servomotor and which is generally used for a machine tool or the like. It is designed to be moved back and forth (Y-axis direction) and left and right (X-axis direction). Further, a lens 6a and a knife edge 6b are provided between the imaging means 6 and the window 2b in order to clarify an imaging part of the imaging means 6 and the quartz glass ingot Ig.
【００２７】また、上記インゴット移動手段７は、石英
ガラスインゴットＩｇが載置されるリフトテーブル７ａ
と、このリフトテーブル７ａを昇降させる、例えばサー
ボモータ７ｂと、このサーボモータ７ｂとリフトテーブ
ル７ａを連結する支持体７ｃとから構成されており、さ
らに制御装置１１により、サーボモータ７ｂの回転を制
御してリフトテーブル７ａの移動量を制御することが可
能になっており、石英ガラスインゴットＩｇに対する検
査光の照射位置および撮像手段６による撮像位置を垂直
方向（Ｚ軸方向）に移動できるようになっている。The ingot moving means 7 includes a lift table 7a on which a quartz glass ingot Ig is placed.
And a lifting / lowering lift table 7a, for example, a servo motor 7b, and a support 7c connecting the servo motor 7b and the lift table 7a. The control device 11 controls the rotation of the servo motor 7b. As a result, the amount of movement of the lift table 7a can be controlled, and the irradiation position of the inspection light on the quartz glass ingot Ig and the imaging position of the imaging unit 6 can be moved in the vertical direction (Z-axis direction). ing.
【００２８】図３に示すように、画像処理手段である画
像処理装置９は、画像処理機能部９ａとカメラ制御機能
部９ｂを有し、ＣＰＵが所定のプログラムを処理するこ
とにより、画像処理機能とカメラ制御機能を実現する。
画像処理機能部９ａは本発明の画像処理手段に対応し、
画像処理装置９のカメラ制御機能部９ｂと制御装置１１
の制御機能部１１ａが本発明の制御手段に対応する。As shown in FIG. 3, an image processing device 9 as an image processing means has an image processing function unit 9a and a camera control function unit 9b. And realize the camera control function.
The image processing function unit 9a corresponds to the image processing means of the present invention,
Camera control function unit 9b of image processing device 9 and control device 11
Corresponds to the control means of the present invention.
【００２９】また、上記出力手段１０は画像処理装置９
で求めた異物情報が出力されれば、画像処理装置９に直
結されても、制御装置１１を介して画像処理装置９に接
続されてもよい。なお、カメラ制御機能は制御装置１１
に持たせてもよく、また、画像処理装置９と制御装置１
１は一体にユニットに構成してもよい。この出力手段１
０は画像処理装置９で求めた異物情報を出力するもの
で、例えばディスプレイが用いられる。The output means 10 is connected to the image processing device 9.
If the foreign matter information obtained in step (1) is output, the foreign matter information may be directly connected to the image processing device 9 or may be connected to the image processing device 9 via the control device 11. The camera control function is provided by the control device 11
The image processing device 9 and the control device 1
1 may be integrally formed as a unit. This output means 1
Numeral 0 outputs foreign matter information obtained by the image processing apparatus 9, and for example, a display is used.
【００３０】上記制御装置１１は、例えばパーソナルコ
ンピュータであり、プログラムに従って検査光発生手段
５、撮像手段６、インゴット移動手段７、カメラ移動手
段８、画像処理手段、出力手段１０および後述の噴射装
置１２、冷却装置１３、加圧装置１４を制御するもので
ある。なお、単に電源スイッチの入切で制御できる検査
光発生手段５および必要に応じ用いられる噴射装置１
２、冷却装置１３、加圧装置１４は必ずしも制御装置１
１により制御する必要はなく、手動制御でもよい。The control device 11 is, for example, a personal computer, and outputs inspection light generating means 5, imaging means 6, ingot moving means 7, camera moving means 8, image processing means, output means 10, and an injection device 12 to be described later according to a program. , A cooling device 13 and a pressurizing device 14. Note that the inspection light generating means 5 which can be controlled simply by turning on / off the power switch and the injection device 1 used as needed
2. The cooling device 13 and the pressure device 14 are not necessarily the control device 1
It is not necessary to perform control by 1 and manual control may be used.
【００３１】さらに、図１および図２に示すように、異
物検出装置１には、石英ガラスインゴットＩｇに透明液
体４を噴射するための噴射装置１２が設けられており、
この噴射装置１２は、噴射ノズル１２ａ、この噴射ノズ
ル１２ａが取付けられる噴射パイプ１２ｂと、連通パイ
プ１２ｃを介して収納容器３と連通するポンプ１２ｄと
で構成され、かつ制御装置１１によって制御され、ノズ
ル１２ａ１により石英ガラスインゴットＩｇに、ノズル
１２ａ２により窓部２にそれぞれ透明液体４を噴射さ
せ、石英ガラスインゴットＩｇおよび窓部２に付着した
気泡を除去するものである。Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the foreign matter detection device 1 is provided with an ejection device 12 for ejecting the transparent liquid 4 onto the quartz glass ingot Ig.
The injection device 12 includes an injection nozzle 12a, an injection pipe 12b to which the injection nozzle 12a is attached, and a pump 12d that communicates with the storage container 3 via a communication pipe 12c, and is controlled by the control device 11; The transparent liquid 4 is jetted to the quartz glass ingot Ig by the nozzle 12a1 and to the window 2 by the nozzle 12a2, respectively, to remove air bubbles adhering to the quartz glass ingot Ig and the window 2.
【００３２】なお、噴射装置１２は、透明液体４の状態
によって、気泡が発生し易く、石英ガラスインゴットＩ
ｇあるいは窓部２に気泡が付着し易い場合に設ければよ
く、透明液体４の使用条件により、気泡が発生しにくい
場合には、必ずしも設ける必要はない。In the injection device 12, bubbles are easily generated depending on the state of the transparent liquid 4, and the quartz glass ingot I
It is only necessary to provide it when g is easily attached to the window g or the window portion 2, and it is not always necessary to provide the bubble when it is difficult to generate the bubble due to the use conditions of the transparent liquid 4.
【００３３】噴射装置１２の作動は、石英ガラスインゴ
ットＩｇ、窓部２に気泡が付着していることが、撮像手
段６により撮像され、画像処理装置９を介して制御装置
１１に入力される場合には、この制御装置１１からの出
力により行うが、インゴット移動手段７のリフトテーブ
ル７ａの移動毎に制御装置１１からの出力により自動的
に行うようにしてもよい。The operation of the injection device 12 is as follows. The image pickup means 6 takes an image of the fact that air bubbles have adhered to the quartz glass ingot Ig and the window portion 2 and inputs the image to the control device 11 via the image processing device 9. Is performed by the output from the control device 11, but may be automatically performed by the output from the control device 11 every time the ingot moving means 7 moves the lift table 7a.
【００３４】さらに、異物検出装置１には、気泡抑制手
段として、収納容器３に収納された透明液体４を冷却す
るための冷却装置１３が設けられており、冷却装置１３
は、冷却ユニット１３ａと冷却パイプ１３ｂとからな
り、かつ制御装置１１によって制御され、冷却パイプ１
３ｂは、収納容器３の窓部２を有しない他２面の外表面
に配設されており、必要に応じて収納容器３の透明液体
４を冷却するようになっている。なお、冷却装置１３は
透明液体４を冷却し、透明液体４に溶込む気体量を増加
させ、気泡の発生を抑制するものであり、透明液体４の
使用条件により、気泡が発生しにくい場合には、必ずし
も設ける必要はない。Further, the foreign matter detecting device 1 is provided with a cooling device 13 as a bubble suppressing means for cooling the transparent liquid 4 stored in the storage container 3.
Is composed of a cooling unit 13a and a cooling pipe 13b, and is controlled by the control device 11,
3b is provided on the outer surface of the other two surfaces of the storage container 3 that does not have the window portion 2, and cools the transparent liquid 4 of the storage container 3 as necessary. The cooling device 13 cools the transparent liquid 4, increases the amount of gas dissolved in the transparent liquid 4, and suppresses the generation of air bubbles. Need not necessarily be provided.
【００３５】また、異物検出装置１には、気泡抑制手段
として、収納容器３に収納された透明液体４を加圧する
ための加圧装置１４が設けられており、この加圧装置１
４は、コンプレッサ１４ａとこのコンプレッサ１４ａに
連通し、収納容器３およびインゴット移動手段７を気密
的に覆う外容器１４ｂとで構成され、かつ制御装置１１
によって制御されるようになっている。この外容器１４
ｂは金属製で直方体形状をなし、収納容器３に設けられ
た窓部２ａ、２ｂと対向した位置に外窓部１５ａ、１５
ｂを有し、この外窓部１５ａ、１５ｂは、窓部２ａ、２
ｂを形成し収納容器３と外容器１４ｂ間に配設された窓
部材２ａ１、２ｂ１により窓部２ａ、２ｂと一体的に形
成されている。Further, the foreign matter detection device 1 is provided with a pressurizing device 14 for pressurizing the transparent liquid 4 stored in the storage container 3 as bubble suppression means.
The control device 11 includes a compressor 14a and an outer container 14b that communicates with the compressor 14a and hermetically covers the storage container 3 and the ingot moving means 7.
Is controlled by the This outer container 14
b is a metal and has a rectangular parallelepiped shape, and outer windows 15a and 15b are provided at positions facing the windows 2a and 2b provided in the storage container 3.
b, the outer windows 15a, 15b are
b is formed integrally with the windows 2a, 2b by window members 2a1, 2b1 disposed between the storage container 3 and the outer container 14b.
【００３６】なお、加圧装置１４は透明液体４を加圧
し、透明液体４に溶込む気体量を増加させ、気泡の発生
を抑制するものであり、加圧装置１４は透明液体４の使
用条件により、気泡が発生しにくい場合には、必ずしも
設ける必要はない。The pressurizing device 14 pressurizes the transparent liquid 4 to increase the amount of gas dissolved in the transparent liquid 4 to suppress the generation of bubbles. Therefore, when bubbles are hardly generated, it is not always necessary to provide them.
【００３７】次に本発明に係わる透明体インゴットの異
物検出装置を用いて検査された透明体インゴットから透
明体を製造する方法に使用される切断装置について説明
する。Next, a description will be given of a cutting apparatus used in a method of manufacturing a transparent body from a transparent body ingot inspected using the transparent body ingot foreign matter detecting apparatus according to the present invention.
【００３８】図４に示すように、透明体インゴットの切
断装置２１は、駆動装置（図示せず）を有する切断刃
部、例えばバンドソー２２と、このバンドソー２２に対
向して設けられ装置基台２３上に移動自在に設けられた
石英ガラスインゴットＩｇの取付台２４と、この取付台
２４を水平直線方向（Ｘ軸）に送る送り装置２５とを有
している。この送り装置２５は装置基台２３に回動自在
に設けられ、装置基台２３の底面に設けられた螺子部
（図示せず）を螺合貫通するスクリューシャフト２５ａ
と、このスクリューシャフト２５ａを回動させるサーボ
モータ２５ｂと、このサーボモータ２５ｂおよびバンド
ソー２２を制御する切断装置制御手段２６を有してい
る。As shown in FIG. 4, the transparent ingot cutting device 21 includes a cutting blade portion having a driving device (not shown), for example, a band saw 22, and a device base 23 provided to face the band saw 22. It has a mount 24 for the quartz glass ingot Ig movably provided above, and a feeder 25 for feeding the mount 24 in the horizontal linear direction (X-axis). The feed device 25 is rotatably provided on the device base 23, and a screw shaft 25 a screwed through a screw portion (not shown) provided on the bottom surface of the device base 23.
And a servo motor 25b for rotating the screw shaft 25a, and a cutting device control means 26 for controlling the servo motor 25b and the band saw 22.
【００３９】従って、切断装置２１では、取付板２７を
介して取付台２４に取付けられた石英ガラスインゴット
Ｉｇを切断装置制御手段２６の命令によりサーボモータ
２５ｂ、スクリューシャフト２５ａを作動させて所定の
位置に移動できるようになっている。さらに、切断装置
制御手段２６の近傍には、上述した異物検出装置１の画
像処理装置６に接続された出力手段９としてのディスプ
レイが配置されている。Therefore, in the cutting device 21, the quartz motor ingot Ig attached to the mounting base 24 via the mounting plate 27 is moved to a predetermined position by operating the servomotor 25b and the screw shaft 25a according to the command of the cutting device control means 26. You can move to. Further, a display as output means 9 connected to the image processing device 6 of the foreign matter detection device 1 is arranged near the cutting device control means 26.
【００４０】次に透明体インゴットの異物検出装置およ
びこれを用いた透明体の製造方法を説明する。Next, an apparatus for detecting foreign matter in a transparent ingot and a method of manufacturing a transparent body using the same will be described.
【００４１】前工程において、電気炉で加熱され成形機
により成形された後、研磨されて正確な直方体に成形さ
れた石英ガラスインゴットＩｇは、この石英ガラスイン
ゴットＩｇに泡や金属粉などの異物が存在しないか、異
物検出装置１により検査される。In the pre-process, the quartz glass ingot Ig heated in an electric furnace and molded by a molding machine, and then polished and formed into an accurate rectangular parallelepiped, contains foreign matters such as bubbles and metal powder in the quartz glass ingot Ig. It is inspected by the foreign object detection device 1 for existence.
【００４２】図１、図２および図５に示すように、最初
に収納容器３に透明液体４を入れる。As shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG.
【００４３】次に、制御手段１０により冷却装置１３の
冷却ユニット１３ａを作動させ、冷却パイプ１３ｂ、収
納容器３を介して透明液体４を冷却し、透明液体４に溶
込む気体量を増加させ、気泡の発生を抑制する。さら
に、透明液体４中に没するように配設されたインゴット
移動手段７のリフトテーブル７ａを最下位に位置させ、
このリフトテーブル７ａに、透明液体４中に没し、かつ
石英ガラスインゴットＩｇの切断面ｐが水平（リフトテ
ーブル７ａと平行）になるように、長手方向を垂直にし
て石英ガラスインゴットＩｇを載置する。Next, the control unit 10 activates the cooling unit 13a of the cooling device 13, cools the transparent liquid 4 through the cooling pipe 13b and the storage container 3, and increases the amount of gas dissolved in the transparent liquid 4. Suppress the generation of bubbles. Further, the lift table 7a of the ingot moving means 7 disposed so as to be immersed in the transparent liquid 4 is positioned at the lowest position,
The quartz glass ingot Ig is placed on the lift table 7a with its longitudinal direction vertical so that it is submerged in the transparent liquid 4 and the cut surface p of the quartz glass ingot Ig is horizontal (parallel to the lift table 7a). I do.
【００４４】外容器１４ｂを気密に保った後、制御装置
１１により加圧装置１４を作動させて外容器１４ｂ内の
空気圧を上げ、透明液体４を加圧し、透明液体４に溶込
む気体量を増加させ、気泡の発生を抑制する。After keeping the outer container 14b airtight, the controller 11 operates the pressurizing device 14 to increase the air pressure in the outer container 14b, pressurize the transparent liquid 4, and reduce the amount of gas dissolved in the transparent liquid 4. Increase and suppress the generation of bubbles.
【００４５】さらに、図５に示すように、入力手段１１
ｂから石英ガラスインゴットＩｇの外形情報を入力し、
撮像手段６の焦点および検査光発生手段５の照射位置
を、石英ガラスインゴットＩｇを小さな複数個の直方体
に想定して区分されたセル、例えば第１撮像層の１行目
１列目１枚目の撮像部位ｐ（１、１、１）に合わせる。
このセルは画像処理装置９および制御装置１１でプログ
ラムに従って演算されて想定される。なお、Ｚは石英ガ
ラスマスクの厚さ（高さ）方向を表し、Ｚ＝１は１枚目
に相当する部位ｆ１を表す。Further, as shown in FIG.
Enter the outer shape information of the quartz glass ingot Ig from b,
The focus of the image pickup means 6 and the irradiation position of the inspection light generation means 5 are divided into cells in which the quartz glass ingot Ig is divided into a plurality of small rectangular parallelepipeds, for example, the first row, the first column and the first sheet of the first image pickup layer. To the imaging part p (1, 1, 1).
This cell is assumed to be calculated by the image processing device 9 and the control device 11 according to a program. Note that Z represents the thickness (height) direction of the quartz glass mask, and Z = 1 represents a portion f1 corresponding to the first sheet.
【００４６】照射位置合わせは、制御装置１１によりイ
ンゴット移動手段７を作動させ、支持体７ｃを介して石
英ガラスインゴットＩｇが載置されたリフトテーブル７
ａを昇降させることで行い、撮像位置合わせは、制御装
置１１によりサーボモータを作動させてカメラ移動手段
８のＸＹテーブル８ａを作動させ、撮像手段６の焦点を
最初の撮像部位に合わせることにより行う。To adjust the irradiation position, the ingot moving means 7 is operated by the control device 11, and the lift table 7 on which the quartz glass ingot Ig is mounted is supported via the support 7c.
The imaging position adjustment is performed by operating the servo motor by the control device 11 to operate the XY table 8a of the camera moving unit 8, and focusing the imaging unit 6 on the first imaging region. .
【００４７】しかる後、制御装置１１の命令により検査
光発生手段５を点灯させ、撮像部位ｐ（１、１、１）近
傍を照射する。次に制御装置１１により撮像手段６を制
御して、撮像手段６で撮像部位ｐ（１、１、１）を撮像
する。Thereafter, the inspection light generating means 5 is turned on in accordance with a command from the control device 11 to irradiate the vicinity of the imaging part p (1, 1, 1). Next, the imaging unit 6 is controlled by the control device 11, and the imaging unit 6 images the imaging region p (1, 1, 1).
【００４８】なお、撮像手段６には焦点深度があり、撮
像部位ｐ（１、１、１）の中心部に焦点を合わせること
により撮像部位ｐ（１、１、１）全体が鮮明に撮像され
る。この検査光発生手段５による照射工程において、検
査光発生手段５から発せられた照射光はレンズ５ｃによ
って平行光にされ、窓部２ａ、透明液体４を通過して石
英ガラスインゴットＩｇを照射する。この照射工程にお
いて、窓部２ａを形成する透明窓部材２ａ１および透明
液体４は石英ガラスインゴットＩｇと同等の屈折率を有
しており、透明窓部材２ａ１、透明液体４および石英ガ
ラスインゴットＩｇの境界間での光の反射が減少し、透
明窓部材２ａ１、透明液体４および石英ガラスインゴッ
トＩｇが光学的に一体化され、所定の部位を確実に照射
できる。The imaging means 6 has a depth of focus. By focusing on the center of the imaging part p (1,1,1), the entire imaging part p (1,1,1) is clearly imaged. You. In the irradiation step by the inspection light generation means 5, the irradiation light emitted from the inspection light generation means 5 is made parallel by the lens 5c, passes through the window 2a and the transparent liquid 4, and irradiates the quartz glass ingot Ig. In this irradiation step, the transparent window member 2a1 and the transparent liquid 4 forming the window 2a have the same refractive index as the quartz glass ingot Ig, and the boundary between the transparent window member 2a1, the transparent liquid 4, and the quartz glass ingot Ig. The reflection of light between them is reduced, and the transparent window member 2a1, the transparent liquid 4, and the quartz glass ingot Ig are optically integrated, so that a predetermined portion can be reliably irradiated.
【００４９】また、撮像手段６による撮像工程におい
て、透明液体４、透明窓部材２ｂ１が石英ガラスインゴ
ットＩｇと同等の屈折率を有しているので、石英ガラス
インゴットＩｇ、透明液体４、および透明窓部材２ｂ１
が光学的に一体化され、撮像手段６により撮像部位ｐ
（１、１、１）の状態が明確に撮像される。In the imaging step by the imaging means 6, since the transparent liquid 4 and the transparent window member 2b1 have the same refractive index as the quartz glass ingot Ig, the quartz glass ingot Ig, the transparent liquid 4, and the transparent window Member 2b1
Are optically integrated, and the imaging unit p is
The state of (1, 1, 1) is clearly imaged.
【００５０】さらに、撮像された部位ｐ（１、１、１）
の画像信号は、画像処理装置９により画像処理されて出
力され、画像処理装置９の記憶部に記憶されると共に出
力手段１０、制御装置１１に出力される。この工程にお
いて、撮像部位ｐ（１、１、１）に異物が存在しない場
合には、出力手段１０には何らの表示もされない。Further, the imaged region p (1,1,1)
Are output after being subjected to image processing by the image processing device 9, stored in the storage unit of the image processing device 9, and output to the output unit 10 and the control device 11. In this step, if there is no foreign substance in the imaging part p (1, 1, 1), no display is displayed on the output unit 10.
【００５１】次に、制御装置１１は画像処理装置９から
の出力によりサーボモータを作動させて、カメラ移動手
段８のＸＹテーブル８ａをＸ軸方向（左方向）に移動さ
せ、撮像部位ｐ（２、１、１）に撮像手段６の焦点を合
わせ、撮像部位ｐ（１、１、１）の撮像と同様に撮像部
位ｐ（２、１、１）の撮像を行い、撮像された撮像部位
ｐ（２、１、１）の画像信号は画像処理装置９により画
像処理されて出力され、画像処理装置９の記憶部に記憶
されると共に出力手段１０、制御装置１１に出力され
る。この工程において、撮像部位ｐ（２、１、１）に異
物が存在しない場合には、出力手段１０には何らの表示
もされない。以下、同様の撮像工程を繰返しｐ（ｎ、
ｎ、１）までの撮像を行い、１枚目に相当する部位ｆ１
（Ｚ＝１）の撮像が完了する。Next, the control device 11 operates the servo motor in accordance with the output from the image processing device 9 to move the XY table 8a of the camera moving means 8 in the X-axis direction (left direction), and the imaging portion p (2 , 1), the imaging unit 6 is focused, and the imaging part p (2, 1, 1) is imaged in the same manner as the imaging of the imaging part p (1, 1, 1). The image signal of (2, 1, 1) is output after being subjected to image processing by the image processing device 9, stored in the storage unit of the image processing device 9, and output to the output unit 10 and the control device 11. In this step, if there is no foreign matter in the imaging part p (2, 1, 1), no display is displayed on the output unit 10. Hereinafter, the same imaging step is repeated p (n,
n, imaging up to 1), and a portion f1 corresponding to the first image
The imaging of (Z = 1) is completed.
【００５２】このｐ（１、１、１）からｐ（ｎ、ｎ、
１）までの撮像において、異物が撮像されず、異物が存
在しないことが確認されると、Ｚ＝１の石英ガラスマス
クの１枚目に相当する部位ｆ１には異物が存在しないこ
とが画像処理装置９の記憶部に記憶されると共に出力手
段１０、制御装置１１に出力される。From this p (1,1,1), p (n, n,
In the imaging up to 1), when it is confirmed that no foreign matter is imaged and no foreign matter is present, it is determined that no foreign matter exists in the portion f1 corresponding to the first sheet of the quartz glass mask of Z = 1. The information is stored in the storage unit of the device 9 and output to the output unit 10 and the control device 11.
【００５３】次に、制御装置１１はインゴット移動手段
７のサーボモータ７ｂを作動させて、支持体７ｃを介し
てリフトテーブル７ａを所定距離（石英ガラスマスクの
厚さ相当）だけ上昇させることにより、リフトテーブル
７ａに載置された石英ガラスインゴットＩｇも所定距離
移動させ、石英ガラスマスクの２枚目に相当する部位ｆ
２（Ｚ＝２）に検査光発生手段５の照射位置および撮像
手段６の撮像位置がくるようにする。Next, the control device 11 operates the servo motor 7b of the ingot moving means 7 to raise the lift table 7a by a predetermined distance (corresponding to the thickness of the quartz glass mask) via the support 7c. The quartz glass ingot Ig placed on the lift table 7a is also moved by a predetermined distance, and the portion f corresponding to the second quartz glass mask f
The irradiation position of the inspection light generation means 5 and the imaging position of the imaging means 6 are set to 2 (Z = 2).
【００５４】このとき、石英ガラスインゴットＩｇの部
位ｆ２は透明液体４に没した状態が保たれている。１枚
目に相当する部位ｆ１（Ｚ＝１）と同様に、ｐ（１、
１、２）から撮像を行う。ｐ（１、１、２）の撮像の完
了後、図６に示すように、同様にしてｐ（２、１、２）
の撮像を行う。（１、１、２）からｐ（ｎ、ｎ、２）ま
での撮像において撮像部位ｐ（２、１、２）に異物ｍが
存在する場合には、撮像手段６により撮像された異物ｍ
の異物画像信号は画像処理装置９に送られ、この画像処
理装置９は異物画像信号を異物情報にし、図７（ａ）に
示すように、異物情報として出力手段１０に出力される
と共に記憶部に異物ｍ１の大きさが記憶される。さらに
同様に、図６に示すように、（１、１、３）からｐ
（ｎ、ｎ、３）までの撮像を行い、撮像部位ｐ（１、
２、３）に異物ｍ２が存在する場合には、図７（ｂ）に
示すように、画像処理装置９から異物情報として出力手
段１０に出力されると共に記憶部に異物ｍ２の大きさが
記憶される。At this time, the portion f 2 of the quartz glass ingot Ig is kept immersed in the transparent liquid 4. Similarly to the part f1 (Z = 1) corresponding to the first sheet, p (1,
Imaging is performed from 1) and 2). After the imaging of p (1,1,2) is completed, similarly, as shown in FIG. 6, p (2,1,2)
Is performed. When the foreign matter m is present in the imaging region p (2, 1, 2) in the imaging from (1, 1, 2) to p (n, n, 2), the foreign matter m imaged by the imaging unit 6
7 is sent to the image processing device 9, which converts the foreign image signal into foreign material information, and as shown in FIG. Stores the size of the foreign matter m1. Further, similarly, as shown in FIG.
The imaging up to (n, n, 3) is performed, and the imaging part p (1,
If the foreign matter m2 exists in (2, 3), as shown in FIG. 7B, the foreign matter m2 is output from the image processing apparatus 9 to the output unit 10 as foreign matter information, and the size of the foreign matter m2 is stored in the storage unit. Is done.
【００５５】さらに上記と同様にｎ枚目に相当する部位
ｆｎまでの撮像を行い、石英ガラスインゴットＩｇの異
物検出は完了する。Further, in the same manner as described above, imaging is performed up to the portion fn corresponding to the n-th sheet, and the detection of foreign matter in the quartz glass ingot Ig is completed.
【００５６】検出された異物ｍは石英ガラスインゴット
Ｉｇの立体図上では、図４（ｃ）のように表示すること
ができる。The detected foreign matter m can be displayed as shown in FIG. 4C on the three-dimensional view of the quartz glass ingot Ig.
【００５７】なお、上記撮像工程において、石英ガラス
インゴットＩｇ、窓部２に気泡が付着していることが、
撮像手段６により撮像され、画像処理装置９を介して制
御装置１１に入力された場合には、この制御装置１１か
らの出力により、噴射装置１２を作動させて、噴射ノズ
ル１２ａから透明液体４を石英ガラスインゴットＩｇ、
窓部２に噴射させ、付着した気泡を除去する。It should be noted that, in the above-mentioned imaging step, it is confirmed that air bubbles adhere to the quartz glass ingot Ig and the window 2.
When an image is taken by the imaging means 6 and input to the control device 11 via the image processing device 9, the ejection device 12 is operated by the output from the control device 11, and the transparent liquid 4 is ejected from the ejection nozzle 12 a. Quartz glass ingot Ig,
The liquid is sprayed onto the window 2 to remove attached air bubbles.
【００５８】上記異物検出装置１においては、窓部２を
形成する透明窓部材２ａ１、２ａ２および透明液体４は
石英ガラスインゴットＩｇと同等の屈折率を有してお
り、透明窓部材２ａ１、２ａ２、透明液体４および石英
ガラスインゴットＩｇの境界間での光の反射が減少し、
透明窓部材２ａ１、２ａ２、、透明液体４および石英ガ
ラスインゴットＩｇが光学的に一体化され、所定の部位
を確実に照射、撮像できると共に、石英ガラスインゴッ
トＩｇを撮像部位ｐ（１、１、１）〜ｐ（ｎ、ｎ、ｎ）
のセルに分割して撮像するので、より鮮明に異物ｍを撮
像することができて、異物発見が容易になる。In the foreign substance detecting device 1, the transparent window members 2a1, 2a2 and the transparent liquid 4 forming the window portion 2 have the same refractive index as the quartz glass ingot Ig, and the transparent window members 2a1, 2a2, The reflection of light between the boundaries of the transparent liquid 4 and the quartz glass ingot Ig is reduced,
The transparent window members 2a1, 2a2, the transparent liquid 4, and the quartz glass ingot Ig are optically integrated, so that a predetermined portion can be reliably irradiated and imaged, and the quartz glass ingot Ig is moved to the imaging portion p (1,1,1). ) To p (n, n, n)
, The image of the foreign matter m can be more clearly captured, and the foreign matter can be easily found.
【００５９】また、透明液体４に没している石英ガラス
インゴットＩｇは、厚さ方向（Ｚ方向）の部位の移動の
みであり、かつ連続的な動きがないので、透明液体４を
振動させて気泡を発生させることもなく、正確な検査が
できる。Further, since the quartz glass ingot Ig immersed in the transparent liquid 4 moves only in the thickness direction (Z direction) and does not move continuously, the transparent liquid 4 is vibrated. Accurate inspection can be performed without generating bubbles.
【００６０】さらに、石英ガラスインゴットＩｇは同等
の屈折率を有する透明液体４に没しているので、従来の
ように石英ガラスインゴットＩｇの表面を高平坦度に研
磨せずとも、石英ガラスインゴットＩｇと透明液体４の
境界間での光の反射が減少し、これらが光学的に一体化
されるので、不必要な部分を高平坦度に研磨することが
なくなり、コスト低減が可能である。Further, since the quartz glass ingot Ig is immersed in the transparent liquid 4 having the same refractive index, the quartz glass ingot Ig is not polished to a high flatness as in the prior art. Since the reflection of light between the boundary between the transparent liquid 4 and the transparent liquid 4 is reduced, and these are optically integrated, unnecessary portions are not polished to a high flatness, and the cost can be reduced.
【００６１】また、使用する透明液体４の性質により気
泡が発生し易い場合でも、透明液体４は冷却装置１３に
より冷却され、加圧装置１４により加圧されるので、気
泡の発生は抑制され、正確な検査が行える。Even when bubbles are likely to be generated due to the properties of the transparent liquid 4 to be used, the transparent liquid 4 is cooled by the cooling device 13 and pressurized by the pressurizing device 14, so that the generation of bubbles is suppressed. Accurate inspection can be performed.
【００６２】さらに、気泡が石英ガラスインゴットＩｇ
や窓部２に付着しても、噴射装置１２により気泡を除去
でき、正確な撮像、検査が行える。Further, bubbles are formed in the quartz glass ingot Ig.
Even if it adheres to the window or the window 2, the air bubbles can be removed by the injection device 12, and accurate imaging and inspection can be performed.
【００６３】次に、透明体インゴットの異物検出装置１
により検査された石英ガラスインゴットＩｇを用いてフ
ォトマスク材を製造する方法を説明する。Next, the foreign matter detecting device 1 for the transparent ingot
A method for manufacturing a photomask material using the quartz glass ingot Ig inspected by the method will be described.
【００６４】図４に示すように、異物検出が完了した石
英ガラスインゴットＩｇをリフトテーブル本体４ａから
切断装置２１の取付台２４の上面に設けられた取付板２
７に移載し、接着剤で取付板２７に固定する。As shown in FIG. 4, the quartz glass ingot Ig for which foreign object detection has been completed is removed from the lift table main body 4a to the mounting plate 2 provided on the upper surface of the mounting table 24 of the cutting device 21.
7 and fixed to the mounting plate 27 with an adhesive.
【００６５】上述した異物検出装置１により検査された
石英ガラスインゴットＩｇの異物検出状況は、図６
（ａ）および、または図６（ｃ）に示すような状態で切
断装置制御手段２６の近傍に配置された出力手段１０に
表示される。例えば、１枚目に相当する部位ｆ１には異
物が存在しないので、切断装置制御手段２６を制御して
サーボモータ２５ｂを駆動させ、スクリューシャフト２
５ａを回転させる。このスクリューシャフト２５ａの回
転により取付台２４を所定量例えばフォトマスク材の厚
さ分だけ送る。しかる後、バンドソー２２を作動させて
石英ガラスインゴットＩｇをフォトマスク材の厚さに切
断する。次に２枚目および３枚目に相当する部位ｆ１に
は異物ｍ１、ｍ２が存在するので、２枚目ｆ２と３枚目
ｆ３間の切断は行わず、３枚目ｆ３と異物が存在しない
４枚目ｆ４間の切断を行う。以下同様に切断を行い、石
英ガラスインゴットＩｇからフォトマスク材ｆを得る。FIG. 6 shows the foreign matter detection status of the quartz glass ingot Ig inspected by the foreign matter detecting device 1 described above.
6 (a) and / or the state as shown in FIG. 6 (c) is displayed on the output unit 10 arranged near the cutting device control unit 26. For example, since there is no foreign matter in the portion f1 corresponding to the first sheet, the cutting device control means 26 is controlled to drive the servomotor 25b, and the screw shaft 2
5a is rotated. By the rotation of the screw shaft 25a, the mount 24 is fed by a predetermined amount, for example, the thickness of the photomask material. Thereafter, the band saw 22 is operated to cut the quartz glass ingot Ig to the thickness of the photomask material. Next, since foreign matter m1 and m2 are present in the portion f1 corresponding to the second and third sheets, the cutting between the second sheet f2 and the third sheet f3 is not performed, and the third sheet f3 and the foreign matter do not exist. The cutting between the fourth sheet f4 is performed. Thereafter, cutting is performed in the same manner to obtain a photomask material f from the quartz glass ingot Ig.
【００６６】この切断工程において、従来のように、異
物の検出が不十分で異物の存在を見逃して、異物ｍ１、
ｍ２が存在して不良品となるべき２枚目ｆ２と３枚目ｆ
３も異物が含まれない部位と同様に切断を行い、切断後
不良品として２枚目ｆ２と３枚目ｆ３を破棄していたの
と異なり、異物ｍが存在する２枚目ｆ２と３枚目ｆ３の
切断を行わないので、切断作業の無駄をなくすことがで
きて、フォトマスク材の生産性を上げることが可能とな
った。In this cutting step, as in the prior art, the detection of foreign matter is insufficient and the presence of foreign matter is overlooked, and the foreign matter m1,
The second sheet f2 and the third sheet f that should be defective due to the presence of m2
3 is also cut in the same manner as the portion containing no foreign matter, and unlike the case where the second sheet f2 and the third sheet f3 are discarded as defective after cutting, the second sheet f2 and the third sheet Since the cutting of the eye f3 is not performed, the waste of the cutting operation can be eliminated, and the productivity of the photomask material can be increased.
【００６７】なお、本実施形態において、出力手段１０
を用いて、異物ｍの位置を表示し、この異物ｍが存在す
る部位ｆの切断を行わないようにしたが、出力手段とし
てプリンタを用いて、この異物ｍが存在する部位ｆを紙
に打出し、異物ｍが存在する部位ｆの切断を行わないよ
うにしてもよい。In this embodiment, the output means 10
Is used to display the position of the foreign matter m, and the part f where the foreign matter m is present is not cut. However, the part f where the foreign matter m is present is printed on paper using a printer as output means. Alternatively, the cutting of the portion f where the foreign matter m is present may not be performed.
【００６８】また、図８に示すように、異物検出装置１
の制御装置１１と切断装置制御手段２６とを接続して、
画像処理装置９の記憶部に記憶された異物ｍの位置情報
を制御装置１１に取出し、切断装置制御手段２６に送
り、検出された異物ｍを避けるようにして廃棄原料を最
小限にするように送り装置２５のサーボモータ２５ｂと
バンドソー２２の切断位置を制御すれば、作業員を介在
させることなく、自動的に切断位置設定が行えて、効率
的である。Further, as shown in FIG.
Connecting the control device 11 and the cutting device control means 26,
The position information of the foreign material m stored in the storage unit of the image processing device 9 is taken out to the control device 11 and sent to the cutting device control means 26 so as to avoid the detected foreign material m and minimize waste materials. If the servo motor 25b of the feeder 25 and the cutting position of the band saw 22 are controlled, the cutting position can be automatically set without the intervention of an operator, which is efficient.
【００６９】[0069]
【発明の効果】以上に述べたように本発明に係わる透明
体インゴットの異物検出装置によれば、効率よく確実に
異物の検出が行える透明体インゴットの異物検出装置お
よびこれを用いた生産性の高い透明体の製造方法を提供
することができる。As described above, according to the foreign matter detecting apparatus for a transparent body ingot according to the present invention, the foreign matter detecting apparatus for a transparent body ingot which can detect foreign matter efficiently and reliably, and the productivity using the same. A method for producing a highly transparent body can be provided.
【００７０】すなわち、透明体インゴットと同等の屈折
率を有する透明窓部材で形成された窓部が設けられた容
器に、透明体インゴットと同等の屈折率を有する透明液
体を入れ、透明体インゴットを照射、撮像、画像処理
し、出力、制御する異物検出装置であるので、透明窓部
材、透明液体および石英ガラスインゴットの境界間での
光の反射が減少し、これらが光学的に一体化され、所定
の部位を確実に照射、撮像、検査できる。また、石英ガ
ラスインゴットの表面を高平坦度に研磨せずとも、石英
ガラスインゴットと透明液体の境界間での光の反射が減
少し、これらが光学的に一体化されるので、不必要な部
分を高平坦度に研磨することがなくなり、コスト低減が
可能である。さらに、透明液体に没している石英ガラス
インゴットは、厚さ方向の部位の移動のみであり、かつ
連続的な動きがないので、透明液体を振動させて気泡を
発生させることもなく、正確な検査ができる。That is, a transparent liquid having a refractive index equivalent to that of the transparent ingot is placed in a container provided with a window formed of a transparent window member having a refractive index equivalent to that of the transparent ingot. Irradiation, imaging, image processing, output, because it is a foreign matter detection device to control, the reflection of light between the boundary of the transparent window member, the transparent liquid and the quartz glass ingot is reduced, these are optically integrated, Irradiation, imaging, and inspection of a predetermined site can be performed reliably. Also, even if the surface of the quartz glass ingot is not polished to a high degree of flatness, light reflection between the boundary between the quartz glass ingot and the transparent liquid is reduced, and these are optically integrated, so that unnecessary portions are not required. Is no longer polished to a high degree of flatness, and costs can be reduced. Furthermore, since the quartz glass ingot immersed in the transparent liquid moves only in the thickness direction and does not move continuously, it does not vibrate the transparent liquid to generate air bubbles, so that accurate Inspection is possible.
【００７１】また、気泡抑制手段を有するので、透明体
インゴット、窓部に付着する気泡を確実に除去でき、気
泡が発生し易い透明液体を用いることも可能であり、か
つ正確な撮像、検査が行える。Further, since there is a bubble suppressing means, it is possible to reliably remove bubbles adhering to the transparent body ingot and the window, and it is possible to use a transparent liquid in which bubbles are easily generated. I can do it.
【００７２】また、気泡抑制手段として冷却装置、およ
び／または加圧装置を有しているので、使用する透明液
体の性質により気泡が発生し易い場合でも、透明液体は
冷却および／または加圧されるので、気泡の発生は抑制
され、正確な撮像、検査が行える。Further, since a cooling device and / or a pressurizing device are provided as the bubble suppressing means, even when bubbles are easily generated due to the properties of the transparent liquid used, the transparent liquid is cooled and / or pressurized. Therefore, generation of bubbles is suppressed, and accurate imaging and inspection can be performed.
【００７３】また、噴射装置を有しているので、透明体
インゴットおよび／または窓部に気泡が付着しても、こ
の気泡を確実に除去でき、正確な撮像、検査が行える。Further, since the jetting device is provided, even if air bubbles adhere to the transparent body ingot and / or the window, the air bubbles can be reliably removed, and accurate imaging and inspection can be performed.
【００７４】また、透明体インゴットが複数枚の透明体
に切断されるものでも、異物を含む部位を避けて透明体
インゴットの切断を行うことができるので、無駄な切断
を回避でき、生産性を上げることができる。Further, even when the transparent body ingot is cut into a plurality of transparent bodies, the transparent body ingot can be cut while avoiding a portion containing foreign matter, so that useless cutting can be avoided and productivity can be reduced. Can be raised.
【００７５】また、透明体インゴットが特に微細な異物
の存在も許されないフォトマスク材でも、その製造の生
産性を上げることができる。Further, even in the case of a photomask material in which the transparent ingot is not allowed to have particularly fine foreign substances, the productivity of the production can be improved.
【図１】本発明に係わる透明体インゴットの異物検出装
置の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a foreign object detecting device for a transparent ingot according to the present invention.
【図２】本発明に係わる透明体インゴットの異物検出装
置を用いた検査概要図。FIG. 2 is a schematic diagram of an inspection using a foreign matter detection device for a transparent ingot according to the present invention.
【図３】本発明に係わる透明体インゴットの異物検出装
置に用いられる画像処理・制御装置の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an image processing / control device used in the foreign object detecting device for a transparent ingot according to the present invention.
【図４】本発明に係わる透明体の製造方法に使用される
切断装置の説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a cutting device used in the method of manufacturing a transparent body according to the present invention.
【図５】本発明に係わる透明体インゴットの異物検出装
置を用いた検査方法の説明図。FIG. 5 is an explanatory view of an inspection method using the foreign matter detection device for a transparent ingot according to the present invention.
【図６】本発明に係わる透明体インゴットの異物検出装
置を用いた検査方法の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of an inspection method using the foreign matter detection device for a transparent ingot according to the present invention.
【図７】出力装置に出力された異物の表示状態を示す説
明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a display state of foreign matter output to the output device.
【図８】本発明に係わる透明体インゴットの異物検出装
置と切断装置の説明図。FIG. 8 is an explanatory view of a foreign object detecting device and a cutting device for a transparent ingot according to the present invention.
【図９】従来の異物検出方法の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional foreign matter detection method.
【図１０】石英ガラスインゴットからフォトマスク材を
切出す状態を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory view showing a state in which a photomask material is cut out from a quartz glass ingot.
１ 透明体インゴットの異物検出装置 ２ 窓部 ２ａ 窓部 ２ｂ 窓部 ２ａ１ 透明窓部材 ２ｂ１ 透明窓部材 ３ 収納容器 ４ 透明液体 ５ 検査光発生手段 ５ａ 光源 ５ｂ 光ファイバ ５ｃ レンズ ６ 撮像手段 ７ インゴット移動手段 ７ａ リフトテーブル ７ｂ サーボモータ ７ｃ 支持体 ８ カメラ移動手段 ８ａ ＸＹテーブル ９ 画像処理装置 ９ａ 画像処理機能部 ９ｂ カメラ制御機能部 １０ 出力手段 １１ 制御装置 １１ａ 制御機能部 １１ｂ 入力手段 １２ 噴射装置 １２ａ 噴射ノズル １２ａ１ 噴射ノズル １２ａ２ 噴射ノズル １２ｂ 噴射パイプ １２ｃ 連通パイプ １２ｄ ポンプ １３ 冷却装置 １３ａ 冷却ユニット １３ｂ 冷却パイプ １４ 加圧装置 １４ａ コンプレッサ １４ｂ 外容器 １５ａ 外窓部 １５ｂ 外窓部 ２１ 切断装置 ２２ バンドソー ２３ 装置基台 ２４ 取付台 ２５ 送り装置 ２５ａ スクリューシャフト ２５ｂ サーボモータ ２６ 切断装置制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foreign substance detection apparatus of transparent ingot 2 Window part 2a Window part 2b Window part 2a1 Transparent window member 2b1 Transparent window member 3 Storage container 4 Transparent liquid 5 Inspection light generating means 5a Light source 5b Optical fiber 5c Lens 6 Imaging means 7 Ingot moving means Reference Signs List 7a Lift table 7b Servo motor 7c Support 8 Camera moving means 8a XY table 9 Image processing device 9a Image processing function unit 9b Camera control function unit 10 Output means 11 Controller 11a Control function unit 11b Input means 12 Injection device 12a Injection nozzle 12a1 Injection nozzle 12a2 Injection nozzle 12b Injection pipe 12c Communication pipe 12d Pump 13 Cooling device 13a Cooling unit 13b Cooling pipe 14 Pressurizing device 14a Compressor 14b Outer container 15a Outer window 15b Outer window 21 Cutting device 22 Band sawー 23 Device base 24 Mounting stand 25 Feeder 25a Screw shaft 25b Servo motor 26 Cutting device control means
Claims (10)
この透明体インゴットと同等の屈折率を有する透明窓部
材で形成された窓部が設けられた容器と、透明体インゴ
ットが没するように前記収納容器に入れられ、透明体イ
ンゴットと同等の屈折率を有する透明液体と、透明体イ
ンゴットに検査光を照射する検査光発生手段と、透明体
インゴットを撮像する撮像手段と、透明体インゴットが
前記透明液体に没した状態で撮像手段により撮像される
透明体インゴットの撮像位置を移動させる移動手段と、
前記撮像手段により撮像される位置を移動するように撮
像手段を移動させる移動手段と、前記撮像手段により撮
像された透明体インゴットに存在する異物の異物画像信
号を受け、この異物画像信号を異物情報にする画像処理
手段と、この画像処理手段で求めた異物情報を出力する
出力手段と、前記撮像手段、移動手段、画像処理手段、
出力手段を制御する制御手段とを有することを特徴とす
る透明体インゴットの異物検出装置。1. A container in which a transparent body ingot to be inspected is housed and provided with a window formed of a transparent window member having a refractive index equivalent to that of the transparent body ingot, and a container in which the transparent body ingot is submerged. A transparent liquid having a refractive index equivalent to that of the transparent ingot, a test liquid generating means for irradiating the transparent light ingot with test light, an imaging means for imaging the transparent light ingot, and the transparent light ingot are provided in a storage container. Moving means for moving the imaging position of the transparent body ingot imaged by the imaging means in a state of being immersed in the transparent liquid,
A moving means for moving the image pickup means so as to move a position where the image is picked up by the image pickup means, and a foreign object image signal of a foreign substance present in the transparent body ingot imaged by the image pickup means; Image processing means, output means for outputting foreign matter information obtained by the image processing means, the imaging means, moving means, image processing means,
A foreign matter detection device for a transparent ingot, comprising: a control means for controlling an output means.
制する気泡抑制手段を有することを特徴とする請求項１
に記載の透明体インゴットの異物検出装置。2. The method according to claim 1, further comprising a bubble suppressing unit for suppressing generation of bubbles from the transparent liquid.
3. The foreign matter detection device for a transparent body ingot according to claim 1.
て、気泡発生の原因となる気体の前記透明液体への溶解
可能量を増加させる冷却装置、または密閉容器内を加圧
して、前記透明液体への溶解可能量を増加させる加圧装
置であることを特徴とする請求項２に記載の透明体イン
ゴットの異物検出装置。3. The air bubble suppressing means cools the transparent liquid to increase the amount of gas that causes air bubbles to be dissolved in the transparent liquid, or pressurizes the inside of an airtight container to pressurize the transparent liquid. 3. The apparatus for detecting foreign matter in a transparent ingot according to claim 2, wherein the apparatus is a pressurizing device for increasing a dissolvable amount in a liquid.
冷却装置、および密閉容器内を加圧する加圧装置である
ことを特徴とする請求項２に記載の透明体インゴットの
異物検出装置。4. The apparatus for detecting foreign matter in a transparent ingot according to claim 2, wherein the air bubble suppressing means is a cooling device for cooling the transparent liquid and a pressurizing device for pressurizing the inside of the closed container.
除去するために、透明体インゴットに透明液体を噴射さ
せる噴射装置を有することを特徴とする請求項１ないし
４のいずれか１項に記載の透明体インゴットの異物検出
装置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising an ejection device for ejecting a transparent liquid to the transparent body ingot in order to remove bubbles attached to the transparent body ingot. Foreign object detection device for transparent ingots.
去するために、窓部に透明液体を噴射させる噴射装置を
有することを特徴とする請求項５に記載の透明体インゴ
ットの異物検出装置。6. The foreign matter detection of a transparent body ingot according to claim 5, further comprising an injection device for injecting a transparent liquid into the window to remove bubbles attached to the window of the closed container. apparatus.
に切断されることを特徴とする請求項１ないし６のいず
れか１項に記載の透明体インゴットの異物検出装置。7. The apparatus for detecting foreign matter in a transparent ingot according to claim 1, wherein the transparent ingot is cut into a plurality of transparent bodies.
ゴットであり、透明体はフォトマスク材であることを特
徴とする請求項７に記載の透明体インゴットの異物検出
装置。8. The apparatus for detecting foreign matter in a transparent ingot according to claim 7, wherein the transparent ingot is a quartz glass ingot, and the transparent body is a photomask material.
る透明窓部材で形成された窓部を有する容器を用意し、
この容器内で検査対象の透明体インゴットを、この透明
体インゴットと同等の屈折率を有する透明液体に没しさ
せ、透明体インゴットの表面に気泡が付着している場合
には透明液体を噴射して気泡を除去した後、気泡が付着
していない場合には透明液体を噴射することなく、透明
体インゴットに検査光を照射し、撮像位置を移動させな
がら透明体インゴット全体を撮像し、撮像された透明体
インゴット中の異物の画像信号を受け、この画像信号を
異物情報にし、異物情報を出力し、この出力された異物
情報に基づき異物が存在する部位を除外するように透明
体インゴットから透明体を切出すことを特徴とする透明
体の製造方法。9. A container having a window formed of a transparent window member having a refractive index equivalent to that of a transparent ingot is prepared,
In this container, the transparent body ingot to be inspected is immersed in a transparent liquid having a refractive index equivalent to that of the transparent body ingot, and when bubbles are attached to the surface of the transparent body ingot, the transparent liquid is jetted. After removing the air bubbles, if no air bubbles are attached, the transparent ingot is irradiated with inspection light without spraying the transparent liquid, and the entire transparent ingot is imaged while moving the imaging position, and the image is taken. Receiving the image signal of the foreign matter in the transparent body ingot, converting the image signal into foreign matter information, outputting foreign matter information, and transmitting the foreign matter from the transparent body ingot based on the outputted foreign matter information so as to exclude a portion where the foreign matter exists. A method for producing a transparent body, comprising cutting out a body.
ンゴットであり、透明体はフォトマスク材であることを
特徴とする請求項９に記載の透明体の製造方法。10. The method according to claim 9, wherein the transparent body ingot is a quartz glass ingot, and the transparent body is a photomask material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199461A JP2001027613A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Foreign matter detection apparatus of transparent ingot and transparent object producing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199461A JP2001027613A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Foreign matter detection apparatus of transparent ingot and transparent object producing method using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001027613A true JP2001027613A (en) | 2001-01-30 |
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ID=16408197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11199461A Pending JP2001027613A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Foreign matter detection apparatus of transparent ingot and transparent object producing method using the same |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001027613A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004085251A (en) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd | Foreign matter detection system |
| CN104730087A (en) * | 2014-12-12 | 2015-06-24 | 南通路博石英材料有限公司 | Device for observing air bubbles in transparent layer of quartz glass crucible |
| US9418421B1 (en) * | 2015-09-26 | 2016-08-16 | Nastaran Neishaboori | Automation of biopsy specimen handling |
| CN111077683A (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 南京奥汀科技发展有限公司 | Intelligent device and detection method for rapidly and automatically testing haze consistency of transparent liquid crystal display in batch |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP11199461A patent/JP2001027613A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111077683B (en) * | 2019-12-30 | 2022-07-26 | 南京奥汀科技发展有限公司 | Intelligent device for rapidly and automatically testing haze consistency of transparent liquid crystal display in batches and detection method |
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