NL1006378C2 - Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen. Download PDF

Info

Publication number
NL1006378C2
NL1006378C2 NL1006378A NL1006378A NL1006378C2 NL 1006378 C2 NL1006378 C2 NL 1006378C2 NL 1006378 A NL1006378 A NL 1006378A NL 1006378 A NL1006378 A NL 1006378A NL 1006378 C2 NL1006378 C2 NL 1006378C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
scanning
disturbance
light
light beam
response signals
Prior art date
Application number
NL1006378A
Other languages
English (en)
Inventor
Antonius Ludovicus Valkenburg
Original Assignee
Tno
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tno filed Critical Tno
Priority to NL1006378A priority Critical patent/NL1006378C2/nl
Priority to US09/446,305 priority patent/US6346713B1/en
Priority to PCT/NL1998/000356 priority patent/WO1998059236A1/nl
Priority to AU81328/98A priority patent/AU8132898A/en
Priority to JP50421199A priority patent/JP2002506526A/ja
Priority to EP98931128A priority patent/EP0991935A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1006378C2 publication Critical patent/NL1006378C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • G01N21/896Optical defects in or on transparent materials, e.g. distortion, surface flaws in conveyed flat sheet or rod
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901Optical details; Scanning details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8861Determining coordinates of flaws
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • G01N2021/8925Inclusions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/065Integrating spheres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen.
5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het inspec teren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen, waarbij door middel van een aftastlichtbundel het voorwerp wordt afgetast, het door het voorwerp verstrooide licht wordt verzameld en het verzamelde licht wordt omgezet in een elektrisch aftastresponsiesignaal, dat wordt 10 toegevoerd aan een verwerkingsinrichting voor het verwerken van de aftastresponsiesignalen, waarbij een verstoring van het voorwerp een pulsvormig aftastresponsiesignaal voortbrengt.
Een dergelijke inrichting is bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP-A-01i+6005 · 15 Bij de in de bovengenoemde Europese octrooiaanvrage beschreven inrichting wordt een lichtbron in de vorm van een laser toegepast, die een aftastlichtbundel richt op het daarnaar toegekeerde vlak aan een zijde van een te inspecteren voorwerp en op het oppervlak daarvan focusseert. Voorts wordt een verzamelinrichting in de vorm van een 20 integrerende bol toegepast. De aftastlichtbundel treedt de integrerende bol binnen door een opening en verlaat deze door een daar tegenoverliggende opening op de bol en valt gefocusseerd in op het voorvlak van het voorwerp. De lichtbundel is schuin op het vlak van het voorwerp gericht en het gereflecteerde licht verlaat de bol via een ope-25 ning, die naast de lichtbundel-intree-opening van de integrerende bol ligt. Het door het voorwerp, in het bijzonder een verstoring verstrooide licht wordt door de integrerende bol verzameld op een foto-elektrische omzetter, op de uitgang waarvan een elektrische aftastresponsiesignaal kan worden afgenomen. Indien er een verstoring aanwezig 30 is wordt daardoor een pulsvormige aftastresponsiesignaal opgewekt. De aftastresponsiesignalen worden toegevoerd aan een verwerkingsinrichting voor het bepalen of er al dan niet een verstoring op het oppervlak van het voorwerp aanwezig is.
Met deze bekende inrichting wordt uitsluitend bepaald of een 35 verstoring op het oppervlak van het voorwerp al dan niet aanwezig is.
De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort, door middel waarvan ook de plaats van de verstoring in het voorwerp kan worden bepaald.
1006378 2
Dit doel wordt volgens de uitvinding daardoor bereikt, dat de lichtbundel een zodanige golflengte heeft, dat het voorwerp daarvoor transparant is, dat ten minste twee aftastresponsiesignalen worden verkregen, die telkens behoren bij in de richting van de-lichtbundel 5 op verschillende brandpuntdiepten in het voorwerp liggende brandpunten, en dat uit de steilheid van de voor- of achterflanken van de pulsvormige aftastresponsiesignalen de plaats van de verstoring in de richting van de lichtbundel wordt bepaald. Hierdoor kan bijvoorbeeld worden bepaald of een verstoring zich op of in het voorwerp bevindt, 10 zodat kan worden beslist of schoonmaken enige zin heeft.
Bij een verdere uitwerking van de uitvinding worden de ten minste twee aftastresponsiesignalen verkregen door ten minste twee keer aftasten van het voorwerp, waarbij de aftastlichtbundel bij elke aftasting een verschillende brandpuntdiepte heeft.
15 Voor het verkrijgen van een aantal aftastresponsiesignalen biedt het ook voordelen om aftastlichtbundels met verschillende golflengten en met afwijkende brandpuntdiepten toe te passen. Hierbij kan voor het winnen van plaats de ene groep aftastlichtbundels op de ene zijde en de andere groep op de andere zijde van het voorwerp worden gericht.
20 De plaats van een verstoring kan men door interpolatie van de brandpuntdiepten tussen twee meetresultaten van de steilheid van de pulsvormige aftastresponsiesignalen bepalen.
Bij een andere uitvoeringsvorm wordt de brandpuntdiepte van de aftastlichtbundel in de richting hiervan geleidelijk vergroot tijdens 25 het een aantal malen aftasten van het voorwerp, waarbij de brandpuntdiepte die behoort bij het pulsvormige aftastresponsiesignaal met de steilste flanken wordt bepaald en gebruikt als indicatie voor de diepte van de verstoring.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het 30 inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen, omvattende een voorwerphouder voor het in een inspectievlak vasthouden van een te inspecteren voorwerp, een lichtbron, die een aftastlichtbundel voor het aftasten van het te inspecteren voorwerp afgeeft, een verza-melinrichting voor het verzamelen van het door het voorwerp verstrooi-35 de licht, een omzetinrichting, waarbij het door de verzamelinrichting op de omzetter verzamelde licht wordt omgezet in een elektrisch aftastresponsiesignaal en waarbij een verstoring van het voorwerp een pulsvormig aftastresponsiesignaal voortbrengt en een op de uitgang van 1006378 3 de omzetter aangesloten verwerkingsinrichting voor het verwerken van het aftastresponsiesignaal. Deze inrichting heeft het kenmerk, dat de aftastlichtbundel een zodanige golflengte heeft dat het voorwerp daarvoor transparant is, dat middelen aanwezig zijn voor het verkrijgen 5 van ten minste twee aftastresponsiesignalen, die telkens behoren bij in de richting van de aftastlichtbundel op verschillende brandpunt-diepten in het voorwerp liggende brandpunten en dat de verwerkingsinrichting is voorzien van een flanksteilheid-meetinrichting voor het meten van de steilheid van de voor- of achterflanken van de daaraan 10 toegevoerde pulsvormige aftastresponsiesignalen en een evaluatie-in-richting voor het bepalen van de plaats van een verstoring uit de gemeten flanksteilheden.
Bij voorkeur uit te voeren uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zijn omschreven in bijgaande verdere volgconclusies.
15 De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, waarin:
Fig. 1 een deel van een te inspecteren voorwerp met een verstoring toont;
Fig. 2a, b en c de bij verschillende brandpuntdiepten verkregen 20 aftastresponsiesignalen weergeven;
Fig. 3 een inrichting volgens de uitvinding voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen toont;
Fig. 4 een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding illustreert; en 25 Fig. 5 nog een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft.
De uitvinding is gericht op het detecteren van verstoringen in een voorwerp, bijvoorbeeld in de vorm van een plaat of schijf. De verstoringen kunnen deeltjes, verontreinigingen, beschadigingen en 30 vormafwijkingen op een oppervlak, alsmede insluitingen in een transparant of translusent medium zijn. In fig. 1 is als voorbeeld een glazen plaat 1 met een insluiting 2 getoond.
Het voorwerp 1 wordt door middel van een aftastbundel, die bijvoorbeeld afkomstig is van een laser en die nagenoeg loodrecht invalt 35 op het voorvlak van het te inspecteren voorwerp. Het door het voorwerp verstrooide licht wordt verzameld en het verzamelde licht wordt omgezet in een elektrisch aftastresponsiesignaal.
100 6378 4
De aftastbundel 3 is gefocusseerd op het oppervlak van het voorwerp 1 en brengt als gevolg van de insluiting 2 het in fig. 2a getoonde elektrische aftasresponsiesignaal 6 tot stand dat ter plaatse van de verstoring 2 een pulsvorm heeft.
5 De uitvinding is gebaseerd op het inzicht, dat bij aanwezigheid van een verstoring het aftastresponsiesignaal afhankelijk is van de diepte van het brandpunt in het voorwerp. De steilheid van de flanken van de aftastresponsiesignalen is het grootst wanneer de brandpunt-diepte van de aftastlichtbundel op dezelfde hoogte ligt als de versto-10 ring of insluiting 2. Hierdoor kan op nauwkeurige wijze door middel van het bepalen van de steilheid van de flanken bij twee of meer brandpuntdiepten de diepte van de insluiting worden bepaald.
Ter illustratie zijn in fig. 1 drie aftastlichtbundels 3. 4 en 5 getekend, die respectievelijk zijn gefocusseerd op het voorvlak van 15 het voorwerp 1, ter diepte van de insluiting en op het achtervlak van het voorwerp 1. De daarbij behorende elektrische af tastresponsiesignalen 6, 7 en 8 zijn resp. in fig. 2a, b en c getoond. Als functie van een laterale brandpuntverplaatsing zal de steilheid van het aftastresponsiesignaal eerst toenemen tot een maximum ter diepte van de inslui-20 ting en daarna afnemen tot de steilheid van het aftastresponsiesignaal 8.
Bij het in fig. 1 getoonde voorbeeld van een glazen plaat 1 kan licht in het zichtbare golflengtegebied worden toegepast. Bij het aftasten van bijvoorbeeld een siliciumplak moet echter een aftast-25 lichtbundel worden gebruikt, waarvan de golflengte zodanig is gekozen, dat de siliciumplak transparant is voor de lichtbundel. In de praktijk betekent dit een golflengte van groter dan 1200 nm.
De diepte van de verstoring kan worden bepaald, doordat ten minste twee pulsvormige aftastresponsiesignalen bij aanwezigheid van een 30 verstoring worden verkregen. Deze twee aftastresponsiesignalen behoren bij twee brandpuntdiepten van de brandpunten van de aftastlichtbundels. Bijvoorbeeld wordt een brandpuntdiepte 0, dat wil zeggen een focussering op het voorvlak van het te inspecteren voorwerp en een dieper gelegen brandpunt toegepast. Het aantal aftastresponsiesignalen 35 kan worden verkregen door het voorwerp een aantal malen geheel af te tasten, waarbij de aftastlichtbundel bij elke totale aftasting een veranderde brandpuntdiepte heeft. Als alternatief kan een onderscheid tussen de aftastresponsiesignalen worden verkregen door aftastlicht- 1006378 5 bundels toe te passen met verschillende golflengten en met afwijkende brandpuntdiepten. De aftastresponsiesignalen 6, 7 en 8 kunnen bijvoorbeeld worden verkregen doordat de aftastbundels 3. 4 en 5 afwijkende golflengten hebben en zoals in fig. 1 is getoond op verschillende 5 diepten in het voorwerp 1 zijn gefocusseerd. Bij deze methode moeten de aftastresponsiesignalen van de aftastbundels gescheiden worden verwerkt, bijvoorbeeld door toepassing van filters voorafgaande aan de omzetting.
Naar mate meer brandpuntdiepten en de daarbij behorende 10 aftastresponsiesignalen worden toegepast kan men de plaats of diepte van een verstoring in het voorwerp nauwkeuriger bepalen. Voor een voordelige en nauwkeurige bepaling kan door interpolatie tussen de toegepaste brandpuntdiepten van twee aftastresponsiesignalen met een grotere steilheid dan de resterende aftastresponsiesignalen de brand-15 puntdiepte worden bepaald van het aftastresponsiesignaal dat de grootste flanksteilheid zou hebben, welke laatstgenoemde diepte dan overeenkomt met de plaats van de verstoring.
Een andere uitvoeringsvorm maakt gebruik van het geleidelijk vergroten van de brandpuntdiepte van de aftastlichtbundel in de rich-20 ting hiervan, waarbij de brandpuntdiepte die behoort bij het pulsvor-mige aftastresponsiesignaal met de steilste flanken wordt bepaald. Deze bepaalde brandpuntdiepte is dan een indicatie voor de diepte van de verstoring.
In fig. 3 is een inrichting voor het toepassen van de uitvinding 25 getoond. Deze inrichting bestaat uit een lichtbron 9 in de vorm van een laser, waarvan de bundel loodrecht staat op het voorvlak van het te testen voorwerp 1. Het voorwerp 1 wordt in een inspectievlak vastgehouden door middel van de voorwerphouder 10. Uitgaande van een transparante plan-parallelle plaat 1 als voorwerp, staat aan een zijde 30 van deze plaat een verzamelinrichting in de vorm van een integrerende bol 11. Deze bol heeft een dusdanige opening met een openingsrand 12 en een daar tegenoverliggende opening met een rand 14, waardoorheen de laserbundel kan passeren. Verder heeft iedere bol nog een extra opening, waardoorheen een omzetter 13 in de vorm van een lichtgevoelige 35 detector 13 bereikbaar is voor het verstrooiingslicht afkomstig van de te inspecteren plaat tegenover de opening met de rand 14.
In geval van een perfect voorwerp 1 zal de laserbundel de integrerende bol 11 en dit voorwerp ongehinderd passeren. Het door het 1006378 6 voorwerp eventueel gereflecteerde licht wordt opgevangen in de licht-opvanginrichting 15- Voorts is in de inrichting nog een focusserings-inrichting 16 aanwezig.
Wanneer in de plaat 1 een verstoring aanwezig is, zal*een gedeel-5 te van het laserlicht voorwaarts worden verstrooid. Dit verstrooide licht wordt opgevangen in de integrerende bol 11 en zoveel mogelijk verzameld op de detector 13- Wanneer de te testen plaat 1 wordt geroteerd door rotatie van de houder 10 om zijn as 17 wordt een elektrisch pulsvormig aftastresponsiesignaal opgewekt dat op de uitgang van de 10 detector 13 kan worden afgenomen. Dit aftastresponsiesignaal wordt toegevoerd aan een verwerkingsinrichting. Doordat de te testen plaat om zijn as wordt geroteerd en deze as tegelijkertijd in een richting loodrecht op de rotatieas wordt getransleerd, kunnen positie en grootte van de verstoring worden bepaald. Deze gegevens worden door de 15 verwerkingsinrichting 18 bepaald uit het toerental, de zijdelingse verplaatsing per omwenteling en het signaal van de detector 13.
Indien de te testen plaat 1 niet transparant is moet worden volstaan met een integrerende bol om plaats en grootte van de verstoring op het oppervlak van de plaat 1 te bepalen.
20 Wanneer echter de golflengte van de aftastlichtbundel zodanig wordt gekozen dat het voorwerp 1 transparant is voor de lichtbundel, dan kan zoals in fig. ^ is getoond een tweede integrerende bol 19 met detector 20 worden toegepast. Wanneer een perfect voorwerp word geïnspecteerd, zal de laserbundel de eerste integrerende bol, het voorwerp 25 1 en de tweede integrerende bol passeren en worden opgevangen in de lichtopvanginrichting 21. Het aan de oppervlakken van het voorwerp speculair gereflecteerde licht wordt na eventuele multipele reflectie afgevangen in de tussen de laser 9 en de eerste integrerende bol 11 geplaatste lichtopvanginrichting 15.
30 Doordat twee integrerende bollen worden toegepast, kan de aard van de verstoring worden vastgelegd uit de verhouding van voorwaarts en achterwaarts verstrooid licht, welke verhoudingen voor bepaalde verstoringen experimenteel worden vastgelegd.
Multipele reflectie wordt zoveel mogelijk tegengegaan door een 35 loodrecht op de vlakken van het voorwerp invallende aftastlichtbundel.
De hierboven beschreven inrichting werkt het nauwkeurigst bij het testen van voorwerpen die licht niet diffuus verstrooien. In dit geval betreft het een nulmethode, geen signaal is geen verstoring, wel sig- 1006378 7 naai is een verstoring. De inrichting zou echter ook kunnen worden toegepast bij op zichzelf reeds verstrooiende voorwerpen, mits de verstrooiing redelijk constant is over het voorwerp en de aard van de verstoring zodanig is, dat deze een grotere variatie in het gedetec-5 teerde signaal geeft dan een mogelijke variatie van de verstrooiing van het niet verstoorde voorwerp. De toepassingen van de hierboven genoemde werkwijze en inrichting liggen voornamelijk in de optica, de halfgeleiderindustrie en de industrie die zich bezighoudt met de vervaardiging van media voor opslag.
10 De inrichting is voorts voorzien van een focusseringsinrichting, door middel waarvan het brandpunt van een gefocusseerde laserbundel geleidelijk of in discrete stappen van het voorvlak van het voorwerp 1 naar het achtervlak kan worden verplaatst. De vorm van het aftastres-ponsiesignaal is afhankelijk van de brandpuntdiepte en de diepte van 15 de verstoring in het voorwerp 1. De positie van de verstoring kan worden afgeleid uit de flanksteilheid van het aftastresponsiesignaal wanneer het object wordt afgetast. Om de positie van een verstoring te kunnen bepalen, moeten minimaal twee metingen bij twee verschillende axiale posities van de gefocusseerde bundel worden uitgevoerd. Hiertoe 20 is een omschakel- of stuurinrichting 22 aanwezig, die de focusseringsinrichting 16 omschakelt of bestuurt. Door middel van omschakelingen of besturingen wordt bij een eerste totale aftasting van het voorwerp een brandpuntdiepte gekozen, bijvoorbeeld een brandpuntdiepte 0, dat wil zeggen dat de aftastlichtbundel op het voorvlak van het voorwerp 1 25 wordt gefocusseerd. Bij de volgende volledige aftasting wordt een grotere brandpuntdiepte toegepast, verkregen door samenwerking tussen de focusseringsinrichting 16 en de stuurinrichting 22. Op deze wijze kunnen een aantal aftastresponsiesignalen worden verkregen, waarvan de flanksteilheden worden gemeten door een in de verwerkingsinrichting 18 30 aanwezige flanksteilheid-meetinrichting. Uit de gegevens van de flanksteilheden en de brandpuntdiepten kan door interpolatie in een inter-polatie-inrichting van de verwerkingsinrichting een brandpuntdiepte worden bepaald, die behoort bij het aftastresponsiesignaal met de steilste voor- of achterflanken. Deze bepaalde diepte is dan een maat 35 voor de diepte van de verstoring in het voorwerp. De diverse bewerkingen in de verwerkingsinrichting kunnen door middel van software worden geïmplementeerd.
De positie van het defect in hoogte/diepte wordt bepaald aan de 1006378 8 hand van een autofocus algoritme. Voor opeenvolgende focus instellingen wordt het opgenomen signaal gemeten als functie van de plaats. Door differentiatie van dit opgenomen signaal naar de plaats (1D en 2D, afhankelijk van de gekozen opnametechniek) wordt bij een scherpe 5 afbeelding van het defect een maximum gevonden. Bij dit maximum hoort een focuspositie waaruit de diepte van het defect wordt afgeleid.
Eenzelfde soort meting kan ook worden uitgevoerd door te werken met meerdere gefocusseerde laserbundels, waarvan de brandpunten ruimtelijk gescheiden langs een as liggen, welke as loodrecht staat op het 10 voor- respectievelijk achtervlak van het voorwerp. In dit geval moeten de golflengtes van de gebruikte laserbundels ten eerste zodanig worden gekozen dat het voorwerp voor deze laserbundels transparant is, terwijl bovendien de golflengtes moeten verschillen. Voorts moet het aantal detectoren per integrerende bol overeenkomen met het aantal 15 gebruikte laserbundels, waarbij iedere detector slechts gevoelig is voor de golflengte van een specifieke laserbundel (bijvoorbeeld door middel van een bandfilter).
De focusseringsinrichting 16 kan bijvoorbeeld zodanig zijn ingericht, dat door middel vein de daarmee samenwerkende besturingsinrich-20 ting 22 de brandpuntdiepte van de aftastlichtbundel in de richting hiervan geleidelijk wordt vergroot, terwijl het voorwerp continue wordt afgetast. De brandpuntdiepte die behoort bij het pulsvormige aftastresponsiesignaal met de steilste voor- of achterflank wordt dan bepaald als indicatie voor de diepte van de verstoring.
25 Bij de getoonde uitvoeringsvormen wordt het voorwerp 1 afgetast door een roterende beweging daarvan en een translatie van de rotatie-as.
Uitvoeringsvormen die geschikt zijn voor voorwerpen met een vorm die afwijkt van een ronde schijf bestaan bijvoorbeeld uit een integre-30 rende verzamelinrichting in de vorm van een cilinder (al dan niet gesegmenteerd) die zodanig in langsrichting doorsneden is dat twee in een axiaal vlak liggende en in lengterichting van de cilinder verlopende spleten zijn ontstaan. Een dergelijke uitvoeringsvorm is in figuur 5 getoond.
35 Het te inspecteren voorwerp 1 wordt langs de integrerende cilin der 25 in de richting van de pijl P getransporteerd. De integrerende cilinder 25 is voorzien van spleten waarvan slechts spleet 26 duidelijk te zien is. Indien de lengte van de cilinder 25 gelijk is aan de 1006378 9 breedte van het voorwerp is de cilinder zodanig doorsneden dat deze in twee helften is opgedeeld. De verlichting van het voorwerp kan nu plaats vinden middels een of meer lichtbundels die het oppervlak van het voorwerp aftasten door de spleten in de cilinder heen, waarbij 5 beweegbare spiegelvlakken voor het richten van de bundel(s) worden toegepast. In figuur 5 wordt dit uitgevoerd door middel van een polygoon 27 die de uit de lichtbron 9 afkomstige bundel in de gewenste richting afbuigt.
Er kan ook een lichtlijn worden toegepast in samenhang met de 10 integrerende cilinder. Een lijnvormige lichtbundel wordt door de spleten van de integrerende cilinder heen op het te inspecteren voorwerp gericht. Er valt dan slechts informatie te verzamelen langs een as. Om de positie van de verstoring volledig vast te leggen kan dan nog met een integrerende bol met lichtbundel in de richting van de 15 aftastlichtlijn worden afgetast op die lijn waar een verstoring is waargenomen. Voordeel van deze laatste vorm zou tijdwinst kunnen zijn.
Aan de hierboven beschreven inrichtingen kan op niet getoonde wijze een microscoop of een andere waarnemingsinrichting worden toegevoegd en wel op een zodanige wijze dat na een signaal uit de detec-20 toren, de verstoring die het signaal heeft veroorzaakt binnen het gezichtsveld van de microscoop wordt gebracht. Dit kan door de verstoring stil te zetten binnen het gezichtsveld van de microscoop of waarnemingsinrichting of door detector of meetkop en microscoop zodanig uit te lijnen dat de verstoring na het passeren van de meetkop door 25 het gezichtsveld van de microscoop wordt gevoerd. Doordat nu de verstoring in het gezichtsveld van de microscoop wordt verlicht met een stroboscoop of een andere pulsvormige verlichtingsinrichting die wordt gesynchroniseerd door het signaal van de meetkop, kan de verstoring worden bekeken zonder het te inspecteren object stil te zetten.
30 Aan de microscoop kan voorts een CCT-camera worden toegevoegd, waardoor het microscoopbeeld via een monitor kan worden waargenomen. Tevens kan na inlezing van de beelden in een computer beeldbewerking worden toegepast.
Toevoegen van een wisselaar waardoor de doorvoersnelheid van de 35 te controleren voorwerpen kan worden opgevoerd, levert eveneens grote voordelen op.
Voorts kan een spuitmond, waarmee met geïoniseerde lucht het oppervlak van het te inspecteren voorwerp wordt gereinigd, worden 1006378 10 toegepast en ingeschakeld, wanneer er een oppervlakteverstoring wordt gedetecteerd.
1006378

Claims (17)

1. Werkwijze voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen, waarbij door middel van een aftastlichtbundel het voorwerp wordt afgetast, het door het voorwerp verstrooide licht wordt 5 verzameld en het verzamelde licht wordt omgezet in een elektrisch aftastresponsiesignaal, dat wordt toegevoerd aan een verwerkingsin-richting voor het verwerken van de aftastresponsiesignalen, waarbij een verstoring van het voorwerp een pulsvormig aftastresponsiesignaal voortbrengt, met het kenmerk, dat de lichtbundel een zodanige golf-10 lengte heeft, dat het voorwerp daarvoor transparant is, dat ten minste twee aftastresponsiesignalen worden verkregen, die telkens behoren bij in de richting van de lichtbundel op verschillende brandpuntdiepten in het voorwerp liggende brandpunten, en dat uit de steilheid van de voor- of achterflanken van de pulsvormige aftastresponsiesignalen de 15 plaats van de verstoring in de richting van de lichtbundel wordt bepaald.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tenminste twee aftastresponsiesignalen worden verkregen door ten minste twee keer aftasten van het voorwerp en dat de aftastlichtbundel bij elke 20 aftasting een verschillende brandpuntdiepte heeft.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voor het verkrijgen van een aantal aftastresponsiesignalen, aftastlichtbundels met verschillende golflengten en met afwijkende brandpuntdiepten worden toegepast.
4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3. met het kenmerk, dat de plaats van een verstoring door interpolatie van de brandpuntdiepten tussen twee steilheidsmetingen van aftastresponsiesignalen wordt bepaald.
5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 30 brandpuntdiepte van de aftastlichtbundel in de richting hiervan geleidelijk wordt vergroot en de brandpuntdiepte die behoort bij het pulsvormige aftastresponsiesignaal met de steilste flanken wordt bepaald als indicatie voor de diepte van de verstoring.
6. Inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking 35 tot verstoringen, omvattende een voorwerphouder voor het in een inspectievlak vasthouden van een te inspecteren voorwerp, een lichtbron, die een aftastlichtbundel voor het aftasten van het te inspec- 1006378 teren voorwerp afgeeft, een verzamelinrichting voor het verzamelen van het door het voorwerp verstrooide licht, een omzetinrichting, waarbij het door de verzamelinrichting op de omzetter verzamelde licht wordt omgezet in een elektrisch aftastresponsiesignaal en waarbij een ver-5 storing van het voorwerp een pulsvormig aftastresponsiesignaal voortbrengt en een op de uitgang van de omzetter aangesloten verwerkings-inrichting voor het verwerken van het aftastresponsiesignaal, met het kenmerk. dat de aftastlichtbundel een zodanige golflengte heeft dat het voorwerp daarvoor transparant is, dat middelen aanwezig zijn voor 10 het verkrijgen van ten minste twee aftastresponsiesignalen, die telkens behoren bij in de richting van de aftastlichtbundel op verschillende brandpuntdiepten in het voorwerp liggende brandpunten en dat de verwerkingsinrichting is voorzien van een flanksteilheid-meetinrich-ting voor het meten van de steilheid van de voor- of achterflanken van 15 de daaraan toegevoerde pulsvormige aftastresponsiesignalen en een evaluatie-inrichting voor het bepalen van de plaats van een verstoring uit de gemeten flanksteilheden.
7· Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat een omschakel- resp. stuurinrichting aanwezig is, die telkens na een volle-20 dige aftastbewerking op het te inspecteren voorwerp de brandpuntdiepte van de aftastlichtbundel omschakelt of verandert naar resp. in een andere waarde voor de volgende aftastbewerking van het voorwerp.
8. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat ten minste twee lichtbronnen aanwezig zijn, waarvan de aftastlichtbundels ver-25 schillende golflengten en afwijkende brandpuntdiepten hebben en dat bij elke golflengte telkens een omzetter behoort.
9- Inrichting volgens conclusie 6, 7 of 8, met het kenmerk, dat de verwerkingsinrichting is voorzien van interpolatiemiddelen, die de plaats van een verstoring door interpolatie van de brandpuntdiepten 30 tussen twee steilheidsmetingen van aftastresponsiesignalen bepalen.
10. Inrichting volgens conclusie 6 of 7. met het kenmerk, dat een variabele focusseringsinrichting aanwezig is, die de brandpuntdiepte van de aftastlichtbundel in de richting hiervan geleidelijk vergroot en de brandpuntdiepte die behoort bij het pulsvormige aftastresponsie- 35 signaal met de steilste flanken wordt bepaald als indicatie voor de diepte van de verstoring.
11. Inrichting volgens een van de conclusies 6-10, met het kenmerk. dat aan weerszijden van het inspectievlak van de voorwerphouder tel- 1006378 kens een verzamelinrichting met bijbehorende omzetter voor het verstrooide licht is aangebracht.
12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat aan een of beide verzamelinrichtingen een lichtvanginrichting is toegevoegd voor 5 het afvangen van speculair reflecterend licht.
13· Inrichting volgens een van de conclusies 6-12, met het kenmerk. dat de houder voor het te inspecteren voorwerp draaibaar is om een centrale rotatie-as loodrecht op het inspectievlak voor het te inspecteren voorwerp, waarbij de rotatie-as in een richting loodrecht hierop 10 transleerbaar is en waarbij de verzamelinrichting als integrerende bol is uitgevoerd.
14. Inrichting volgens een van de conclusies 6-12, waarbij de verzamelinrichting wordt gevormd door een integrerende cilinder met twee diametraal tegenover elkaar liggende, in lengterichting van de cilin-15 der verlopende spleten voor het doorlaten van het aftastlicht.
15· Inrichting volgens conclusie 14, waarbij het te inspecteren voorwerp en de integrerende cilinder onderling worden verschoven in een richting loodrecht op de spleten van de integrerende cilinder en een of meer lichtbundels het oppervlak van het voorwerp aftasten door de 20 spleten middels beweegbare spiegelvlakken.
16. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de lichtbron wordt gevormd door een lijnlichtbron en een lijnvormige aftastlichtbundel voortbrengt, die zich uitstrekt door de spleten van de integrerende cilinder heen en een aftastende lichtlijn op het voorwerp produceert 25 en waarbij met een integrerende bol met lichtbundel in de richting van de lijn wordt afgetast, waarop een verstoring is waargenomen.
17. Inrichting volgens een van de conclusies 6-16, met het kenmerk. dat een stroboscoop aanwezig is die gesynchroniseerd is door de ver-storingsdetectie. 30 1006378
NL1006378A 1997-06-23 1997-06-23 Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen. NL1006378C2 (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006378A NL1006378C2 (nl) 1997-06-23 1997-06-23 Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen.
US09/446,305 US6346713B1 (en) 1997-06-23 1998-06-22 Method and installation for inspecting an article for defects
PCT/NL1998/000356 WO1998059236A1 (nl) 1997-06-23 1998-06-22 Method and installation for inspecting an article for defects
AU81328/98A AU8132898A (en) 1997-06-23 1998-06-22 Method and installation for inspecting an article for defects
JP50421199A JP2002506526A (ja) 1997-06-23 1998-06-22 欠陥に関して品物を検査するための方法および装置
EP98931128A EP0991935A1 (en) 1997-06-23 1998-06-22 Method and installation for inspecting an article for defects

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006378A NL1006378C2 (nl) 1997-06-23 1997-06-23 Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen.
NL1006378 1997-06-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1006378C2 true NL1006378C2 (nl) 1998-12-24

Family

ID=19765209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1006378A NL1006378C2 (nl) 1997-06-23 1997-06-23 Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6346713B1 (nl)
EP (1) EP0991935A1 (nl)
JP (1) JP2002506526A (nl)
AU (1) AU8132898A (nl)
NL (1) NL1006378C2 (nl)
WO (1) WO1998059236A1 (nl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPQ262299A0 (en) * 1999-09-02 1999-09-23 Resolve Engineering Pty Ltd Detection of inclusions in glass
JP4752160B2 (ja) * 2001-09-13 2011-08-17 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネルの製造方法
DE10316707B4 (de) * 2003-04-04 2006-04-27 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in transparentem Material
US20080212086A1 (en) * 2005-12-06 2008-09-04 I. C. Technologies, Inc. Packaging Material Inspection Machine
US7652755B2 (en) * 2007-02-23 2010-01-26 Yan Liu Apparatus and method for color measurement and color grading of diamonds, gemstones and the like
US8374398B2 (en) * 2008-10-14 2013-02-12 Bell and Howell, LLC. Linear image lift array for transported material
JP2010122145A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Takano Co Ltd シリコンウェハ欠陥検査装置
JP5938981B2 (ja) * 2011-12-22 2016-06-22 岩崎電気株式会社 投射システム
EP3143178A1 (en) * 2014-05-16 2017-03-22 Applied Materials, Inc. Apparatus for processing of a material on a substrate and method for measuring optical properties of a material processed on a substrate
ES2895108T3 (es) * 2015-07-28 2022-02-17 Antares Vision S P A Máquina y método para inspeccionar la conformidad de productos
JP2019082496A (ja) * 2019-03-11 2019-05-30 列真株式会社 欠陥検査装置
JP7451227B2 (ja) * 2020-02-28 2024-03-18 日東電工株式会社 光透過性積層体の検査方法
JP2023031371A (ja) * 2021-08-25 2023-03-09 日東電工株式会社 光透過性積層体の検査方法および検査装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0146005A2 (en) * 1983-11-26 1985-06-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Surface defect inspecting apparatus
EP0327425A1 (fr) * 1988-01-27 1989-08-09 Commissariat A L'energie Atomique Procédé de microscopie optique confocale à balayage et en profondeur de champ étendue et dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé
DE3926349A1 (de) * 1989-08-09 1991-02-14 Sick Optik Elektronik Erwin Optische fehlerinspektionsvorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4378159A (en) * 1981-03-30 1983-03-29 Tencor Instruments Scanning contaminant and defect detector
DE19511287B4 (de) 1994-07-21 2004-05-06 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektromechanische betätigbare Scheibenbremse

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0146005A2 (en) * 1983-11-26 1985-06-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Surface defect inspecting apparatus
EP0327425A1 (fr) * 1988-01-27 1989-08-09 Commissariat A L'energie Atomique Procédé de microscopie optique confocale à balayage et en profondeur de champ étendue et dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé
DE3926349A1 (de) * 1989-08-09 1991-02-14 Sick Optik Elektronik Erwin Optische fehlerinspektionsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
AU8132898A (en) 1999-01-04
JP2002506526A (ja) 2002-02-26
WO1998059236A1 (nl) 1998-12-30
EP0991935A1 (en) 2000-04-12
US6346713B1 (en) 2002-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5076692A (en) Particle detection on a patterned or bare wafer surface
US7016526B2 (en) Pixel based machine for patterned wafers
US7259869B2 (en) System and method for performing bright field and dark field optical inspection
EP1049925B1 (en) Optical inspection method and apparatus
NL1006378C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen.
US6597446B2 (en) Holographic scatterometer for detection and analysis of wafer surface deposits
US4674875A (en) Method and apparatus for inspecting surface defects on the magnetic disk file memories
US6529271B1 (en) Method of finding, recording and evaluating object structures
GB2051349A (en) Automatic defecting inspection apparatus
JPH0786470B2 (ja) ディスク表面検査方法及び装置
US6208750B1 (en) Method for detecting particles using illumination with several wavelengths
US3814943A (en) Method of and apparatus for analysing patterns and inspecting objects
US20110255097A1 (en) Method and system for evaluating a height of structures
US4352564A (en) Missing order defect detection apparatus
US5155372A (en) Optical inspection system utilizing wedge shaped spatial filter
JPH09105618A (ja) 物体の平滑な面の欠陥検査方法及び装置並びに物体表面の粗さ測定方法及び装置
US5402228A (en) On-line dirt counter
JP3631069B2 (ja) ディスク表面欠陥検査装置
JPS6011106A (ja) 形状検出装置
JPH04307358A (ja) 表面検査装置
CA2080587C (en) On-line dirt counter
JPH08201038A (ja) 物体形状測定方法及び物体形状測定装置
JPS5952378B2 (ja) シ−ト状物の欠点判別法
JPH02312030A (ja) ディスク検査方法およびその装置
JPH04125455A (ja) 表面検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050101