JP2005043229A - 透明板欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 試料内部に導入した光を用いて、透明板の欠陥を暗視野で検出できる装置を提供する。
【解決手段】 本発明による透明板欠陥検査装置（１）は、透明板試料（２）の表面で全反射を生じるように、透明板試料（２）の側面から光を導入する側面光導入手段（４、５）と、導入された光が透明板試料（２）の表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を暗視野で検出する手段（６〜８）と備える。
また、側面光導入手段（４、５）として、ファイバーグレーティング素子を３重に重ねてライン状の光を形成し、これを透明板試料２の側面から導入する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、透明板の欠陥を検査する検査装置に関する。詳しくは、試料内部に導入した光を用いて、透明板の欠陥を暗視野で検出できる検査装置に関する。

従来から、透明板試料の表面から光を照射して、明視野で欠陥を検査する検査装置があった（例えば特許文献１参照）。また、試料を斜め方向から照射して、暗視野で検査する検査装置があった（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−１３１２４２号公報（段落００１１〜００１４、図１等） 特開平７−１０３９０５号公報（段落０００８〜００１２、図１〜図３等）

従来技術による明視野による検査ではバックグラウンドが明るいため、微小な傷や薄い異物層などの欠陥については、画像が不鮮明になり、検出が困難であるという問題があった。また従来の暗視野での検査では、バックグラウンドが暗いためノイズが小さく鮮明な画像を得られ易い反面、試料を斜め方向から照射していたので、やはり試料の表面からの情報が主であり、情報が限られていた。

本発明は、試料内部に導入した光を用いて、透明板の欠陥を暗視野で検出できる装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の透明板欠陥検査装置は、例えば図１に示すように、透明板試料２の表面で全反射を生じるように、前記透明板試料２の側面から光を導入する側面光導入手段（４と５）と、前記導入された光が前記透明板試料２の表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を暗視野で検出する手段（６〜８）と備える。ここにおいて、表面は裏面に対する表面の意味である。
このように構成すると、試料内部に導入した光を用いて、透明板の欠陥を暗視野で検出できる装置を提供できる。なお、暗視野の形成には側面光導入手段が寄与している。

また、請求項２に記載のように、請求項１に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図１に示すように、前記側面光導入手段は、ライン状の光を形成する手段４を有することが好ましい。このように構成すると、ライン状の光を用いて試料側面から効率的に光を導入できる。

また、請求項３に記載のように、請求項１又は請求項２に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図１に示すように、前記側面光導入手段は、前記ライン状の光を拡散して前記透明板試料２の前記側面に導く拡散板５を有することが好ましい。このように構成すると、拡散板を通してほぼ等方向照射光を試料側面から導入できる。

また、請求項４に記載のように、請求項２又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図３に示すように、前記ライン状の光を形成する手段は、複数の光ファイバー１１を各光ファイバーの軸線を第１の方向ｖ１に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第１のファイバーグレーティング素子１２と、複数の光ファイバー１１を各光ファイバーの軸線を第１の方向ｖ１と異なる第２の方向ｖ２に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第２のファイバーグレーティング素子１３と、複数の光ファイバー１１を各光ファイバーの軸線を第１、第２の方向ｖ１、ｖ２と異なる第３の方向ｖ３に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第３のファイバーグレーティング素子１４をを重ね合わせて構成されるファイバーグレーティング４を有し、前記ファイバーグレーティング４は、前記各ファイバーグレーティング素子１２〜１４を構成する光ファイバー１１の軸線にほぼ垂直方向から可干渉光Ｌ１を入射されたときに、光が入射された側と反対側にある投影面１０にライン状の光１０ａを形成することが好ましい。

このように構成すると、小寸法の光学部品として構成されるファイバーグレーティングを用いて、ライン状の光を形成でき、拡散板を通してほぼ等方向照射光を試料から導入できる。なお、ライン状の光は、ライン状に並んだ複数のスポット光でも良く、２次元に形成されたスポット光アレイから１次元方向に並ぶものを抽出しても良い。また、ほぼ平行とは、ファイバーグレーティング素子の製造ばらつきを含め実質的に平行であることを意味する。ほぼ垂直とは、ファイバーグレーティング素子の製造ばらつき及び光投影技術のばらつきを含め実質的に垂直であることを意味する。

また、ファイバーグレーティング素子間の関係は、例えば図３に示すように、前記第１の方向ｖ１と前記第２の方向ｖ２とがほぼ直交し、前記第３の方向ｖ３が前記第１の方向ｖ１又は前記第２の方向ｖ２となす角度が約５度であることが好適である。このように構成すると、ライン状に並んだ複数のスポット光を密に形成できる。ほぼ直交とは、ファイバーグレーティングの製造ばらつきを含め実質的に直交することを意味する。

また、請求項５に記載のように、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置は、例えば図６又は図７に示すように、前記透明板試料２の表面に垂直又は斜め方向からほぼ平行な光束を照射する手段（３２と３３、４２〜４６）と、前記照射された光束が前記透明板試料２の表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を明視野で検出する手段（６〜８）と、前記透明板試料２の前記側面から導入する光と前記表面から導入する光束のいずれか一方を選択するスイッチング手段（３４と３５、３４と４７、３４は図１参照）とを備える。このように構成すると、透明板の表面又は内部に係る明視野像と暗視野像を一つの装置で切り替え観察できる装置を提供できる。なお、明視野の形成には透明板試料の表面に垂直又は斜め方向からほぼ平行な光束を照射する手段が寄与している。また、ほぼ平行とは、光学系の製造ばらつき、調整ばらつきを含め実質的に平行であることを意味する。

また、請求項６に記載のように、請求項５に記載の透明板欠陥検査装置は、例えば図５に示すように、前記暗視野で検出する手段（図１の６〜８）による検出結果と前記明視野で検出する手段（図６又は図７の６〜８）による検出結果を共に照合して、前記透明板試料２の表面状態を判定する判定手段５６を備えることが好ましい。このように構成すると、明視野像と暗視野像を比較、照合して、試料の表面状態を評価できる。

本発明は、側面からライン状の光を導入することにより、透明板の欠陥を暗視野で検出する装置を提供できる。また、暗視野で検出するので、ノイズが少なく、鮮明度の高い画像が得られる。さらに、透明板の表面での全反射を用いているので、検出用の光量を多くでき、さらに鮮明度を向上できる。

以下に図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。
図１に、第１の実施の形態における透明板欠陥検査装置の構成を示す。１は透明板欠陥検査装置であり、２は透明板からなる欠陥検査用の試料である。透明板は例えば基板などに用いるガラス板、フォトマスクなどに用いる石英板、光学部品に用いるプラスチック板などである。光源３は可干渉性の光Ｌ１を発する光源３で、例えば半導体レーザが使用される。ファイバーグレーティング４により、試料２の一側面の前に置かれた拡散板５の表面に、ライン状に並んだ複数のスポット光を形成する。これらのスポット光は、拡散板５を通って、ほぼ等方向照射光となり、試料２の前記一側面から導入される。導入された光は、試料２表面に向かって進む光線を含み、これらの光線は試料の表面で反射される。

図２に、試料内部の光の進路を模式的に示す。この時、図２（ａ）のように、欠陥がなければ、試料２の表面２１に平行に近い角度φで進む光線Ｌ２は、試料の屈折率をｎとすると、ｓｉｎ（π／２−φ）＞１／ｎ を満たすような小さな角度では、表面２１で全反射され、試料の内部に保たれる。光が全反射され続ける限り、試料２表面から垂直方向に出て行く光はないので、ビームスプリッタ６で反射され、撮像レンズ７を介して撮像素子８に結像される光は殆どない。

しかし、この時、図２（ｂ）のように、試料２の内部に傷や異物（基板と屈折率が異なる）などの欠陥２２があったり、又は試料２の表面２１に傷や異物などの欠陥２３があったり、付着物（基板と屈折率が異なる）が付着していると、そこで散乱光Ｌ３が生じ、その一部は試料２の表面２１に対してほぼ垂直方向に進む光Ｌ４となる。試料２の表面２１に対してほぼ垂直方向に進む光Ｌ４は、ビームスプリッタ６で反射され、撮像レンズ７により、撮像素子８の撮像面に集光される。

このように、本実施の形態における透明板欠陥検査装置１は、透明板試料２の表面で全反射を生じるように、透明板試料２の側面から光を導入する側面光導入手段を備える。そして、側面光導入手段は、ファイバーグレーティング４と拡散板５により構成される。

撮像素子８では画像は暗視野像として検出される。暗視野では、試料内部に留まる光が多いほど、試料内部の欠陥を検出しやすくなると共に、バックグラウンドノイズが小さくなり、鮮明な画像が得られる。また、拡散板５通過後に試料２の側面から導入された光はほぼ等方向照射光となるので、表面で全反射される光が多く存在し、画像をさらに鮮明にする。
このように、本実施の形態における透明板欠陥検査装置１は、導入された光が透明板試料２の表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を暗視野で検出する手段を備える。散乱光を暗視野で検出する手段は、ビームスプリッタ６、撮像レンズ７、撮像素子８で構成される。また、側面光導入手段が暗視野を形成するのに寄与している。なお、図１において、３４はシャッターであるが、第１の実施の形態では必ずしも必要ではない。

図３に、本実施の形態におけるファイバーグレーティング４の構成を示す。図３（ａ）に光源３と投影面１０の間にファイバーグレーティング４を挿入した状態を、図３（ｂ）にファイバーグレーティング４を構成するファイバーグレーティング素子（以下、ＦＧ素子という）を重ね合わせた状態を示す。複数の光ファイバー１１を各光ファイバー１１の軸線を一方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べることによりＦＧ素子が形成される。ファイバーグレーティング４は、かかるＦＧ素子を用いて、第１のＦＧ素子１２、第２のＦＧ素子１３、第３のＦＧ素子１４を重ね合わせて構成される。第１のＦＧ素子１２の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ１と第２のＦＧ素子１３の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ２とをほぼ直交させ、第３のＦＧ素子１４の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ３を、第１のＦＧ素子１２の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ１から又は第２のＦＧ素子１３の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ２から所定の角度θの方向に設定し、光源３からの可干渉光Ｌ１をファイバーグレーティング４に、各ＦＧ素子１２〜１４の各光ファイバー１１の軸線の方向とほぼ垂直方向から（図のｚ方向から）入射すると、投影面１０となる２次元平面（ｘｙ面）にライン状に並んだ複数のスポット光１０ａのパターンが形成される。

図４に上記のようにＦＧ素子を重ね合わせた場合に形成されるスポット光のパターンの例を示す。図４（ａ）に所定の角度θが約５度の場合、図４（ｂ）に所定の角度θが約４５度の場合を示す。図４（ａ）、（ｂ）とも、ライン状に並んだスポット光の列が複数ライン形成され、複数ラインのいずれか１列を抽出するとライン状に並んだ複数のスポット光１０ａが得られることがわかる。図４（ａ）の場合には、ｘ方向にライン状に並んだスポット光が得られる。なお、所定の角度θが約８５度の場合には、ｙ方向にライン状に並んだスポット光が得られる。図４（ｂ）の場合には、ｘ方向から約４５度傾斜した方向にライン状に並んだスポット光が得られる。したがって、試料２の一側面にライン状に並んだスポット光を導入するには、ファイバーグレーティング４を約４５度時計回りに回転して設置すれば良い。
このように、本実施の形態における側面光導入手段は、ライン状の光を形成する手段を有する。ライン状の光を形成する手段は、ファイバーグレーティング４により構成される。
なお、ライン状の光はシリンドリカルレンズを用いても形成できる。しかし、ファイバーグレーティング４により形成したライン状の光は拡散板５を通すとほぼ等方向照射光となるのに対し、シリンドリカルレンズにより形成したライン状の光は拡散板を通しても一方向に収束気味になり、偏りを生じ易い。

本実施の形態では、θが５度と４５度の例を挙げており、他の組み合わせもあり得るが、５度の場合にスポット光間の間隔が最も密になり、最適である。また、５度の近くでは、０．１〜１０度でも良く、１〜８度が好ましい。なお、第１〜第３のＦＧ素子１２〜１４は複数の各光ファイバー１１の軸線を一方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べてガラス板に貼り付けると取り扱いが容易になる。そして、第１のＦＧ素子１２の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ１と第２のＦＧ素子１３の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ２とをほぼ直交させ、第３のＦＧ素子１４の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ３を、第１のＦＧ素子１２の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ１から又は第２のＦＧ素子１３の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ２から約５度の方向に設定して固定しておくのが好適である。なお、第３のＦＧ素子１４の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ３を第１のＦＧ素子１２の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ１に対して又は第２のＦＧ素子１３の光ファイバー１１の軸線の方向ｖ２に対して回転可能に構成しても良い。

第１〜第３のＦＧ素子１２〜１４として、例えば長さ１ｃｍ、直径１０μｍの光ファイバー１１を１０００本並べて約１ｃｍ角の素子にできる。グレーティングの周期は１０μｍであり、例えば、波長０．６μｍの光を用い、ファイバーグレーティング４を投影面の５０ｍｍ手前に配置すると、スポット光の間隔は３ｍｍ程度となる。

また、本実施の形態では、ライン状の光１０ａを、拡散板５の表面（したがって、図３の投影面１０となる）に照射し、拡散板５を通して試料２の一側面に導入する。拡散板５は、例えば試料２の側面を覆う寸法のガラス板の表面に小さな凹凸を多数形成したものあるいはその複数枚を重ね合わせたものを用いて、これらの凹凸で光を散乱させても良く、上記ガラス板の内部に屈折率の異なる小領域を多数形成して、これらの小領域で光を散乱させても良い。また、試料２の一側面に１列のライン状に並んだスポット光のみを導入し、他の列のスポット光を遮断するために拡散板５の前にスリット９が挿入される。
本実施の形態における透明板欠陥検査装置は、試料内部に導入した光を用いて、透明板の欠陥を暗視野で検出できるので、試料内部の欠陥を検出しやすくなると共に、バックグラウンドノイズが小さくなり、鮮明な画像が得られる。さらに、透明板の表面での全反射を用いているので、検出用の光量を多くでき、さらに鮮明度を向上できる。

図５に本実施の形態における画像処理部分の構成を示す。撮像素子８で撮影された画像（暗視野像）をメモリ５１に記憶する。中央処理装置（ＣＰＵ）５２はメモリ５１に記憶した画像をモニタ５３に表示する。中央処理装置５２は制御部５４を有し、試料２を搭載するステージ（図示せず）の位置や角度、撮像レンズ７の位置、光源３の照度、照射時間などを制御し、撮影に適する状況に設定する。また、試料２の内部の傷や異物などの欠陥、及び試料２の表面２１の傷や異物などの欠陥、付着物、塵芥などについて多様な暗視野像を予めデータベース５５に収録しておく。中央処理装置５２はデータベース５５に接続され、判定部５６において、メモリ５１に記憶した暗視野像をデータベース５５に収録した暗視野像と照合し、最も近似する画像を抽出し、その画像に係る欠陥から、欠陥の種類、表面の状態を判定する。

図６に、第２の実施の形態における透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分の構成を示す。第２の実施の形態は第１の実施の形態の透明板欠陥検査装置１にこの明視野での検査部分３１を合体させたものである。第１の実施の形態と同一の部分には同じ番号を付して説明を省略する。３１は透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分であり、２は透明板からなる欠陥検査対象の試料である。光源３２は低コヒーレンス光を発する光源であり、例えばＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）などである。干渉性の強いレーザではスペックルノイズという斑点状のノイズが、誤って傷と判断されるおそれがあるが、ＳＬＤはコヒーレント性が低いために、このような誤判断を避けられ、また、比較的高輝度である。コリメータレンズ３３を介して、ほぼ平行な光線束を試料の表面に対してほぼ垂直方向から検査試料２に照射する。

コリメータレンズ３３と試料２の中間にビームスプリッタ６が挿入されており、試料２表面からの反射光はビームスプリッタ６で反射され、撮像レンズ７を介して撮像素子８に結像される。この時、試料２の内部に傷や異物（基板と屈折率が異なる）などの欠陥２２があったり、又は試料２の表面２１に傷や異物などの欠陥２３があったり、付着物（基板と屈折率が異なる）が付着していたり、塵芥などが載っていると、反射光が散乱されて、撮像素子８に検出される画像においてその部分が暗くなる。撮像素子８では画像は明視野像として検出される。なお、明視野系において、試料２からビームスプリッタ６までの距離を長くし、平行光線となるようにすると、すなわちテレセントリック系に近づけると、欠陥２２、２３の凹凸が浮き上がり、より鮮明な画像が得られる。

このように、本実施の形態における透明板欠陥検査装置は、透明板試料２の表面に垂直又は斜め方向からほぼ平行な光束を照射する手段を備える。かかる光束を照射する手段は、光源３２、コリメータレンズ３３により構成される。また、照射された光束が前記透明板試料２の表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を明視野で検出する手段を備える。散乱光を明視野で検出する手段は、ビームスプリッタ６、撮像レンズ７、撮像素子８で構成される。なお、上記の光束を照射する手段が明視野の形成に寄与している。

図１と図６において、試料２から、ビームスプリッタ６、撮像レンズ７、撮像素子８までの光学系は共通である。すなわち、第２の実施の形態における透明板欠陥検査装置は、第１の実施の形態における透明板欠陥検査装置１に、光源３２から、コリメータレンズ３３、ビームスプリッタ６までの光学系（ビームスプリッタ６を除く）を追加したものである。明視野での検査と暗視野での検査を切り替えるために、スイッチング手段を設ける。スイッチング手段として例えば、光源３の前にシャッター３４を（図１参照）、光源３２の前にシャッター３５を設け、一方の光源からの光のみ試料２に照射されるようにシャッター３４、３５を開閉する。
このように、本実施の形態における透明板欠陥検査装置では、透明板試料の側面から導入する光と表面から導入する光束のいずれか一方を選択するスイッチング手段を備える。スイッチング手段はシャッター３４、３５により構成される。

このように撮像された明視野像と暗視野像を比較すると、例えば、試料２の表面に塵芥などが載っていると、明視野像では検出されるが、暗視野像では検出されないので、塵芥などの切り分けが可能となる。また、明視野像は試料表面からの情報が主であるのに対し、暗視野像は試料内部からの情報が主である。

画像処理部分の構成は図５の第１の実施の形態とほぼ同様である。差異点は、撮像素子８で撮影された画像、メモリ５１に記憶される画像、データベース５５に収録される画像に明視野像が含まれること、制御部５４が、光源３２の照度、照射時間、シャッター３４、３５の開閉なども制御すること、判定部５６において、メモリ５１に記憶した検査対象試料に係る明視野像、暗視野像をデータベース５５に収録した明視野像、暗視野像と照合し、それぞれの近似度から両者を併せて最も近似する画像を抽出し、その画像に係る欠陥から、欠陥の種類、表面の状態を判定すること等である。
このように、本実施の形態おける透明板欠陥検査装置は、暗視野で検出する手段による検出結果と明視野で検出する手段による検出結果を共に照合して、透明板試料２の表面状態を判定する判定手段を備える。判定手段は、データベース５５と判定部５６で構成される。

図７に、第３の実施の形態における透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分の構成を示す。第３の実施の形態は第１の実施の形態の透明板欠陥検査装置１にこの明視野での検査部分４１を合体させたものである。第１の実施の形態と同一の部分には同じ番号を付して説明を省略する。４１は透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分であり、２は透明板からなる欠陥検査対象の試料である。光源４２は白色光を発する光源であり、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などである。コリメータレンズ４３を介して、ほぼ平行な光線束を形成し、このほぼ平行な光線束を集光レンズ４４で集光し、ピンホール４５で絞り、点光源から発光しているのと同様の状態にして、コリメータレンズ４６で再度ほぼ平行な光線束を形成する。このほぼ平行な光線束を試料２の表面に対してほぼ垂直方向から照射する。コリメータレンズ４６と試料２の中間にビームスプリッタ６が挿入されており、試料２表面からの反射光はビームスプリッタ６で反射され、撮像レンズ７を介して撮像素子８に結像される。

図１と図７において、試料２から、ビームスプリッタ６、撮像レンズ７、撮像素子８までの光学系は共通である。すなわち、第３の実施の形態における透明板欠陥検査装置は、第１の実施の形態における透明板欠陥検査装置１に、光源４２から、コリメータレンズ４３、集光レンズ４４、ピンホール４５、コリメータレンズ４６、ビームスプリッタ６までの光学系（ビームスプリッタ６を除く）を追加したものである。明視野での検査と暗視野での検査を切り替えるために、スイッチング手段を設ける。スイッチング手段として例えば、光源３の前にシャッター３４を（図１参照）、光源４２の前にシャッター４７を設け、一方の光源からの光のみ試料２に照射されるようにシャッター３４、４７を開閉する。
第２の実施の形態では光源３２が低コヒーレンス光を発する光源を使用しているのに対して、光源４２が白色光を発する光源を使用している点、明視野像を形成する光学系でコリメータレンズ４３、集光レンズ４４、ピンホール４５が追加されている点は異なるが、明視野像を検出する機構は第２の実施の形態と同様であり、明視野と暗視野での検査を切り替えて行うことができる。

このように、本実施の形態における透明板欠陥検査装置は、透明板試料２の表面に垂直又は斜め方向からほぼ平行な光束を照射する手段を備える。かかる光束を照射する手段は、光源４２から、コリメータレンズ４３、集光レンズ４４、ピンホール４５、コリメータレンズ４６までの光学系により構成される。また、照射された光束が前記透明板試料２表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を明視野で検出する手段を備える。散乱光を明視野で検出する手段は、ビームスプリッタ６、撮像レンズ７、撮像素子８で構成される。なお、光源４２からコリメータレンズ４６までの光学系が明視野の形成に寄与している。また、透明板試料２の側面から導入する光と表面から導入する光束のいずれか一方を選択するスイッチング手段を備える。スイッチング手段はシャッター３４、４７により構成される。また、画像処理部分は第２の実施の形態と同様であり（図５参照）、暗視野で検出する手段による検出結果と明視野で検出する手段による検出結果を共に照合して、透明板試料の表面状態を判定する判定手段は、データベース５５と判定部５６で構成される。

以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更を加えられることは明白である。

例えば、光源からの光は可視光に限定されず、赤外線、紫外線でも良い。この場合、透明板は赤外線に透明なシリコンなどでも良い。また、透明板の形状も四角形に限られず、多角形や円形であっても良い。多角形の場合には、少なくとも一側面を含む側面からライン状の光を導入すれば良く、円形の場合には、側面に一方向からライン状の光を導入すれば良い。

また、ライン状の光を形成する手段はファイバーグレーティングに限られず、多数のほぼ平行な溝を並べて掘った透明板を３枚重ねてグレーティングを形成しても良く、多数のほぼ平行な線状の不純物領域（基板と屈折率が異なる）を有する透明板を３枚重ねてグレーティングを形成しても良い。また、ライン状の光をシリンドリカルレンズで形成しても良い。また、ほぼ平行に並べた複数の光ファイバーの一端からライン状に並んだ光を試料の側面に導入しても良い。この場合、複数の光ファイバーは他端で別の形に束ねられ、光源から光を導入されても良い。また、拡散板は透明板試料に貼り付けても良く、透明板試料自体の側面を含む一部に形成しても良い。また、明視野での検出について、透過光を用いて検出しても良く、また、試料の表面に斜めから光を照射し、反射光の方向から散乱光を明視野で検出しても良い。また、第１の実施の形態において、ビームスプリッタを反射鏡に代えても良い。また、透明板試料の側面から導入する光と表面から導入する光束のいずれか一方を選択するスイッチング手段を、シャッターに代えて、電源スイッチのオンオフで行っても良い。

ガラス、石英、プラスチックなどの透明板の欠陥検査に利用される。

第１の実施の形態における透明板欠陥検査装置の構成を示す図である。 試料側面から内部に導入された光の進路を模式的に示す図である。 ファイバーグレーティングの構成を示す図である。 ＦＧ素子を重ね合わせた場合に形成されるスポット光のパターンの例を示す図である。 画像処理部分の構成を示す図である。 第２の実施の形態における透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分の構成を示す図である。 第３の実施の形態における透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分の構成を示す

符号の説明

１ 透明板欠陥検査装置
２ 透明板試料
３ 可干渉性の光を発する光源
４ ファイバーグレーティング
５ 拡散板
６ ビームスプリッタ
７ 撮像レンズ
８ 撮像素子
９ スリット
１０ 投影面
１０ａ ライン状の光
１１ 光ファイバー
１２ 第１のＦＧ素子
１３ 第２のＦＧ素子
１４ 第３のＦＧ素子
２１ 試料表面
２２ 試料内部の欠陥
２３ 試料表面の欠陥
３１ 透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分
３２ 低コヒーレンス光を発する光源
３３ コリメータレンズ３３
３４ シャッター
３５ シャッター
４１ 透明板欠陥検査装置における明視野での検査部分
４２ 白色光を発する光源
４３ コリメータレンズ
４４ 集光レンズ
４５ ピンホール
４６ コリメータレンズ
５１ メモリ
５２ 中央処理装置（ＣＰＵ）
５３ モニタ
５４ 制御部
５５ データベース
５６ 判定部
Ｌ１ 可干渉性の光
Ｌ２ 試料表面に平行に近い角度で進む光線
Ｌ３ 試料の欠陥による散乱光
Ｌ４ 試料の表面に対してほぼ垂直方向に進む光
ｖ１ 第１のＦＧ素子の光ファイバーの軸線の方向
ｖ２ 第２のＦＧ素子の光ファイバーの軸線の方向
ｖ３ 第３のＦＧ素子の光ファイバーの軸線の方向
θ ｖ１又はｖ２とｖ３とがなす角度
φ 試料内部を進む光線と表面とがなす角度

Claims (6)

1. 透明板試料の表面で全反射を生じるように、前記透明板試料の側面から光を導入する側面光導入手段と；
   前記導入された光が前記透明板試料の表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を暗視野で検出する手段とを備える；
   透明板欠陥検査装置。
2. 前記側面光導入手段は、
   ライン状の光を形成する手段を有する；
   請求項１に記載の透明板欠陥検査装置。
3. 前記側面光導入手段は、
   前記ライン状の光を拡散して前記透明板試料の前記側面に導く拡散板を有する；
   請求項１又は請求項２に記載の透明板欠陥検査装置。
4. 前記ライン状の光を形成する手段は、
   複数の光ファイバーを各光ファイバーの軸線を第１の方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第１のファイバーグレーティング素子と、
   複数の光ファイバーを各光ファイバーの軸線を第１の方向と異なる第２の方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第２のファイバーグレーティング素子と、
   複数の光ファイバーを各光ファイバーの軸線を第１、第２の方向と異なる第３の方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第３のファイバーグレーティング素子を重ね合わせて構成されるファイバーグレーティングを有し；
   前記ファイバーグレーティングは、前記各ファイバーグレーティング素子を構成する光ファイバーの軸線にほぼ垂直方向から可干渉光を入射されたときに、光が入射された側と反対側にある投影面にライン状の光を形成する；
   請求項２又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置。
5. 前記透明板試料の表面に垂直又は斜め方向からほぼ平行な光束を照射する手段と；
   前記照射された光束が前記透明板試料の表面又は内部の欠陥又は異物により散乱される散乱光を明視野で検出する手段と；
   前記透明板試料の前記側面から導入する光と前記表面から導入する光束のいずれか一方を選択するスイッチング手段とを備える；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置。
6. 前記暗視野で検出する手段による検出結果と前記明視野で検出する手段による検出結果を共に照合して、前記透明板試料の表面状態を判定する判定手段を備える；
   請求項５に記載の透明板欠陥検査装置。
   

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