(57)【要約】【課題】被観察物の端面が，面取り加工された光沢性の強い端面であっても，その端面の広い範囲を一望できる撮像画像を得ること。【解決手段】光を透過させて透過光を拡散させる拡散板が，被観察物１の端面からその端面に連なる表裏両側の面に渡る範囲に対して内側の面が対向する屈曲形状又は湾曲形状に形成され，その外側に配置されたカメラ３０の位置から被観察物の端面１ａが見える覗き窓１４が設けられた光拡散部材１１と，その光拡散部材１１の外側に配列され，光拡散部材１１を介して端面１ａを照明する複数のＬＥＤ１２と，前記覗き窓１４に向かうカメラ３０の光軸方向に交差する方向へ光を照射するＬＥＤ２１及びレンズ２２と，カメラ３０と前記覗き窓１４との間においてＬＥＤ２１からの光を反射して前記覗き窓１４を通じて端面１ａに照射するとともにその端面１ａからの反射光をカメラ３０側へ通過させるハーフミラー２３とを備える。【選択図】図１
2010002216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被観察物の面取り加工された端面を撮像する撮像手段を備え，照明された前記被観察物の端面を前記撮像手段により撮像して撮像画像を出力する端面観察装置であって，
光を透過させて透過光を拡散させる拡散板が，前記被観察物における端面から表裏両側の面までに渡る範囲を内側にして覆う形状に形成され，その外側に配置された前記撮像手段の位置から前記被観察物の端面が見える覗き窓が設けられた部材である光拡散部材と，
前記光拡散部材の外側に配列され，前記光拡散部材を介して前記被観察物の端面を照明する複数の第１光源と，
を具備してなることを特徴とする端面観察装置。
【請求項２】
前記覗き窓に向かう前記撮像手段の光軸方向に交差する方向へ光を照射する第２光源と，
前記撮像手段と前記覗き窓との間において前記第２光源からの光を反射して前記覗き窓を通じて前記被観察物の端面に照射するとともに該被観察物の端面からの反射光を前記撮像手段側へ通過させるハーフミラーと，
を具備してなる請求項１に記載の端面観察装置。
【請求項３】
前記光拡散部材が，前記被観察物における端面から表裏両側の面までに渡る範囲に対して内側の面が対向する屈曲形状又は湾曲形状に形成されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の端面観察装置。
【請求項４】
前記光拡散部材が，平板状の拡散板が連ねて配列されて屈曲形状に形成されてなる請求項３に記載の端面観察装置。
【請求項５】
前記撮像手段の支持位置を前記被観測物の厚み方向に移動させて前記被観測物に対する前記撮像手段の光軸の角度を変化させる可動支持手段を具備してなる請求項１〜４のいずれかに記載の端面観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，半導体ウェーハ等の板状の被観察物の面取り加工された端面を照明しつつ撮像手段により撮像して撮像画像を出力する端面観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ，その他，ハードディスク用のアルミサブトレート，ガラスサブストレート等の製造工程には，製造品の端面における傷やホコリ等の付着物の有無を検査する工程（以下，観察検査工程という）が含まれる場合がある。この観察検査工程では，半導体ウェーハ等の板状の被観察物における面取り加工された端面に対し，所定の光源により照明しつつカメラによる撮像を行い，その撮像画像をディスプレイ等に出力する端面観察装置が用いられる。検査員は，ディスプレイ等に出力された被観察物の端面の画像に基づく目視検査を行う。
例えば，特許文献１には，半導体ウェーハの端面付近においてその表裏面まで回り込む範囲を映すよう複数の反射ミラーが配置され，その反射ミラーの周囲後方のＬＥＤ等により半導体ウェーハの端面を照明しつつ，反射ミラーに映る像がカメラにより撮像される端面観察装置が示されている。
また，特許文献２には，半導体ウェーハの端面を照明するＬＥＤ及びその端面を撮像するカメラ（ＣＣＤ）等の光学系を，半導体ウェーハの厚み方向に移動させる移動機構を備えた端面観察装置が示されている。
【特許文献１】特開２００７−１５５４４８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで，ハードディスク用のアルミサブトレート，ガラスサブストレート等の被観察物の端面は，面取り加工された上，研磨等の鏡面加工が施されて光沢性の強い曲面（鏡面或いは鏡面に近い状態の面）となっている。そのような光沢性の強い曲面の像は，ＬＥＤ等の光源により照明されると，照射された光の正反射方向においてのみ視認可能である。
【０００４】
図９は，複数の点光源により照明された半導体ウェーハの端面の入射光及び反射光の光路の模式図である。図９に示される例は，半導体ウェーハ１の端面１ａが，３つのＬＥＤ２〜４により３方向から照明され，その端面１ａがカメラ７により撮像される様子を表す。また，第１のＬＥＤ２及び第２のＬＥＤ３は，カメラ７の光軸方向と異なる方向から端面１ａに対して光を照射する光源である。また，第３のＬＥＤ４は，その出力光がレンズ５により平行光とされ，その平行光がハーフミラー６で反射されて，カメラ７の光軸方向から端面１ａに対して照射される。端面１ａからの反射光は，前記ハーフミラー６を通じて前記カメラ７に到達する。
図１０は，図９に示された装置におけるカメラ７の撮像画像の一例を表す。
面取り加工されて光沢性の強い半導体ウェーハ１の端面１ａは，光沢性の強い曲面である。そのような端面１ａは，ＬＥＤ等の光源により照明されると，図１０に示されるように，照射された光の正反射方向がカメラ７の光軸方向とほぼ等しくなるような表面角度の部分の像のみがカメラ７において結像される。
【０００５】
図１０に示されるように，面取り加工されて光沢性の強い被観察物の端面は，複数の方向から点光源の光や平行光により照明された場合，その端面の広い範囲を一望できるような撮像画像を得られないという問題点があった。その問題点は，特許文献１や特許文献２に示される端面観察装置も同様に有する。もちろん，特許文献２に示される端面観察装置において，非常に幅の狭い多数の反射ミラーが，観察対象面の表面形状に沿って配列されれば，その観察対象面を一望できる撮像画像が得られる。しかしながら，そのような端面観察装置は，多数の反射ミラーの位置決めが困難である上，観察対象面の形状ごとに反射ミラーの位置決めを精緻に行わなければならず，実現が難しいという問題点があった。
また，多数の点光源が非常に密に配列されることによっても観察対象面を一望できる撮像画像が得られる。しかしながら，そのような構成も，ＬＥＤ等の光源の物理的な配置間隔の制約やコスト上の制約から，実現が難しいという問題点があった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，被観察物の端面が，面取り加工されて光沢性の強い端面であっても，その端面の広い範囲を一望できるような撮像画像を得ることができる端面観察装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は，板状の被観察物の面取り加工された光沢のある端面を撮像する撮像手段を備え，照明された前記被観察物の端面を前記撮像手段により撮像して撮像画像を出力する端面観察装置に関し，次の（１）及び（２）に示される各構成要素を備えている。
（１）光を透過させて透過光を拡散させる拡散板が，前記被観察物における端面から表裏両側の面までに渡る範囲を内側にして覆う形状に形成され，その外側に配置された前記撮像手段の位置から前記被観察物の端面が見える覗き窓が設けられた部材である光拡散部材。
（２）前記光拡散部材の外側に配列され，前記光拡散部材を介して前記被観察物の端面を照明する複数の光源（以下，第１光源という）。
なお，前記光拡散部材は，前記被観察物における端面から表裏両側の面までに渡る範囲に対して内側の面が対向する屈曲形状又は湾曲形状に形成されたものが考えられる。例えば，１枚の前記拡散板が湾曲形状又は屈曲形状に形成されたものの他，平板状の拡散板が連ねて配列されて屈曲形状に形成されたもの等が考えられる。
【０００７】
本発明に係る端面観察装置では，光沢性の強い観察対象面（被観察物の端面）に対し，前記被観察物の表裏各面に渡る広角の範囲から散乱光が照射される。このため，観察対象面の大部分において，正反射光が前記覗き窓を通じて前記撮像手段へ向かうような入射光が，前記光拡散部材のいずれかの位置から供給されることになる。その結果，本発明に係る端面観察装置によれば，観察対象面の広い範囲の大部分を一望できるような撮像画像を得ることができる。
ところで，前記被観察物の端面の形状によっては，前記覗き窓の部分から出射される光が存在しないことに起因して，観察対象面の一部が撮像画像において影となることがあり得る。
そこで，本発明に係る端面観察装置が，さらに次の（３）及び（４）に示される構成要素を備えることが望ましい。
（３）前記覗き窓に向かう前記撮像手段の光軸方向に交差する方向へ光を照射する光源（以下，第２光源という）。
（４）前記撮像手段と前記覗き窓との間において前記第２光源からの光を反射して前記覗き窓を通じて前記被観察物の端面に照射するとともにその被観察物の端面からの反射光を前記撮像手段側へ通過させるハーフミラー。
これにより，撮像画像における観察対象面に相当する範囲の一部，特に，前記覗き窓から見える範囲の中央部に相当する部分に影が生じることを防止できる。
【０００８】
また，本発明に係る端面観察装置が，さらに次の（５）に示される構成要素を備えることが考えられる。
（５）前記撮像手段の支持位置を前記被観測物の厚み方向に移動させて前記被観測物に対する前記撮像手段の光軸の角度を変化させる可動支持手段。
これにより，観察対象面をその法線方向又はそれに近い方向から観察（撮像）することが可能になる。その結果，観察対象面の視認性が高まる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば，面取り加工されて光沢性の強い被観察物の端面の広い範囲を一望できるような撮像画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の第１実施形態に係る端面観察装置Ｘ１の概略側面図，図２は端面観察装置Ｘ１の概略平面図，図３は端面観察装置Ｘ１における第１照明部の概略背面図，図４は本発明の第２実施形態に係る端面観察装置Ｘ２における第１照明部の側面図，図５は端面観察装置Ｘ２における第１照明部の概略背面図，図６は本発明の第３実施形態に係る端面観察装置Ｘ３における第１照明部の側面図，図７は端面観察装置Ｘ３における第１照明部の概略背面図，図８は端面観察装置Ｘ１における観察対象面の入射光及び反射光の光路の模式図，図９は複数の点光源により照明された半導体ウェーハの端面の入射光及び反射光の光路の模式図，図１０は図９に示された装置におけるカメラの撮像画像の一例を表す図である。
【００１１】
まず，図１（側面図），図２（平明図）及び図３（背面図）を参照しつつ，本発明の第１実施形態に係る端面観察装置Ｘ１について説明する。
端面観察装置Ｘ１は，半導体ウェーハ等の板状の被観察物１の面取り加工された光沢のある端面１ａを照明しつつカメラ３０により撮像して撮像画像をディスプレイ等に出力する装置である。
図１に示されるように，前記端面観察装置Ｘ１は，第１照明部１０と，第２照明部２０と，カメラ３０と，可動支持機構４０とを備えている。
前記第１照明部１０は，光拡散部材１１と複数のＬＥＤ光源１２とが筐体１３に組み込まれてユニット化されている。
前記光拡散部材１１は，光を透過させて透過光を拡散させる拡散板により構成されている。図１，図２に示されるように，前記光拡散部材１１は，前記被観察物１における端面１ａ（以下，観察対象面１ａと称する）から，その端面１ａに連なる表裏両側の面１ｂ，１ｃに渡る範囲に対して内側の面が対向する湾曲形状に形成されている。即ち，前記光拡散部材１１は，前記被観察物１の縁部の所定範囲を内包する溝状に形成されている。
また，図２，図３に示されるように，前記光拡散部材１１は，その外側に配置された前記カメラ３０の位置から前記観察対象面１ａが見える覗き窓１４が設けられている。即ち，前記カメラ３０は，前記観察対象面１ａに対し，前記光拡散部材１１よりも遠方側の位置に配置され，その位置から前記覗き窓１４を通じて前記観察対象面１ａを撮像可能な方向に向けられている。前記覗き窓１４は，単なる開口である場合や，ガラス等の透明体が組み込まれた部分である場合も考えられる。
前記筐体１３は，前記光拡散部材１１の外側を覆うように形成されている。
図１及び図２に示される例では，前記第１照明部１０（光拡散部材１１及び前記筐体１３）は，前記カメラ３０の光軸に直交する方向に伸びて形成され，その断面がＵ字状に形成されている。
また，複数の前記ＬＥＤ１２は，前記光拡散部材１１の外側，即ち，前記観察対象面１ａから見て前記光拡散部材１１を隔てた向こう側に配列され，その光拡散部材１１を介して前記観察対象面１ａを照明する複数の点光源（第１光源）である。前記ＬＥＤ１２は，前記筐体１３の内側に取り付けられている。例えば，前記ＬＥＤ１２は，白色ＬＥＤ等であり，ファイバー照明等によっても代替可能である。なお，図１は，前記筐体１３の内部が透視図となっている。
被観察物１は，半導体ウェーハ等の円盤状である場合，不図示の回転支持機構により，その中心部を回転中心として回転自在に支持される。これにより，円盤状の被観察物１の周面のうちの任意の一部が，観察対象となる端面１ａとして前記光拡散部材１１の内側の位置（前記カメラ３０の位置から前記覗き窓１４を通じて見える位置）に位置決めされる。
【００１２】
前記第２照明部２０は，前記覗き窓１４を通じて前記観察対象面１ａに対して平行光を照射するものである。前記第２照明部２０は，ＬＥＤ２１，レンズ２２及びハーフミラー２３を備えている。
前記ＬＥＤ２１及び前記レンズ２２は，前記覗き窓１４に向かう前記カメラ３０の光軸方向に交差する方向へ平行光を照射する光源（第２光源）である。
前記ハーフミラー２３は，前記カメラ３０と前記覗き窓１４との間において，前記ＬＥＤ２１から前記レンズ２２を通じて出射される平行光を反射して前記覗き窓１４を通じて前記観察対象面１ａに照射するとともに，その観察対象面１ａからの反射光を前記カメラ３０側へ通過させるものである。
そして，前記カメラ３０は，前記第１照明部１０及び前記第２照明部２０により照明された前記観察対象面１ａを，前記ハーフミラー２３を通じて撮像し，撮像画像を不図示のディスプレイに対して出力する。
【００１３】
前記可動支持機構４０は，前記カメラ３０及び前記第２照明部２０をそれらの相対的な位置関係を維持しながら移動可能に支持する機構である。そして，前記可動支持機構４０は，前記カメラ３０の支持位置を，前記被観測物１の厚み方向に移動させて前記被観測物１に対する前記カメラ３０の光軸の角度を変化させるものである。なお，図２において前記可動支持機構４０の記載は省略されている。
前記可動支持機構４０は，円弧状のガイドレール４１，支持部４２及び駆動モータ４３を備えている。
前記支持部４２は，前記カメラ３０及び前記第２照明部２０を固定支持するとともに，前記ガイドレール４１に対して移動可能に支持されるものである。
前記ガイドレール４１は，前記観測対象面１ａ上又はその近傍の点（例えば，前記観測対象面１ａの曲率半径の中心点等）を中心とする円弧状に形成され，前記支持部４２を移動可能に支持するものである。
前記駆動モータ４３は，前記支持部４２を前記ガイドレール４１に沿って移動させる駆動源である。
例えば，前記支持部４２は，前記ガイドレール４１に形成されたウォームホイールと噛み合う歯車（ウォーム）を備え，ウォーム・ギア機構により前記ガイドレール４１に支持されている。また，前記駆動モータ４３が，前記支持部４２が備える歯車（ウォーム）を回転駆動させることにより，前記支持部４２が前記ガイドレール４１に沿って移動する。なお，前記駆動モータ４３は，不図示のモータ制御装置によってその駆動及び停止が制御される。
【００１４】
図８は端面観察装置Ｘ１における観察対象面１ａの入射光及び反射光の光路の模式図である。
端面観察装置Ｘ１においては，光沢性の強い前記観察対象面１ａ（被観察物１の端面１ａ）に対し，被観察物１の表裏各面に渡る広角の範囲から散乱光が照射される。このため，図８に示されるように，前記観察対象面１ａの大部分において，正反射光が前記覗き窓１４を通じて前記カメラ３０へ向かうような入射光が，前記光拡散部材１１のいずれかの位置から供給されることになる。その結果，端面観察装置Ｘ１によれば，前記観察対象面１ａの広い範囲を一望できるような撮像画像を得ることができる。
ここで，図８に示されるように，前記カメラ３０が，その光軸が円盤状の前記被観察物１の半径方向に沿うよう配置され，前記被観察物１の表裏各面１ｂ，１ｃと，面取り加工がなされた端面１ａにおける前記表裏各面１ｂ，１ｃと隣接する部分とのなす角度がθである場合を考える。この場合，前記表裏各面１ｂ，１ｃと前記端面１ａとの境界線上の前記カメラ３０に最も近い点と，前記光拡散部材１１の前記表裏各面１ｂ，１ｃに対向する部分における前記カメラ３０から最も遠い点とを結ぶ線が前記表裏各面１ｂ，１ｃとなす角度φが２θ以下（φ≦２θ）であればよい。これにより，前記カメラ３０の撮像画像において，前記観察対象面１ａの厚み方向の両端部までの像が視認可能となる。
例えば，前記被観察物１が半導体ウェーハである場合，面取り角度ど称される角度θは２２°〜２３°程度である場合が多い。この場合，前記角度φ≦４４°とすれば，前記カメラ３０の撮像画像において，半導体ウェーハの端面の厚み方向の両端部までの像が視認可能となる。
【００１５】
また，前記観察対象面１ａ（端面）のうち，その表面角度が前記カメラ３０の光軸方向に平行な方向に近い部分（図８においては，前記観察対象面１ａのうち被観察物１の表裏各面に近い部分）は，その表面に対し非常に浅い角度から撮像されることになって観察（視認）しづらい部分となる。
これに対し，前記可動支持機構４０により，前記カメラ３０の支持位置を移動させて前記被観測物１に対する前記カメラ３０の光軸の角度を変化させれば，前記観察対象面１ａをその法線方向又はそれに近い方向から観察（撮像）することが可能になる。その結果，前記観察対象面１ａの視認性が高まる。
なお，前記第２照明部２０が省略された場合，前記観察対象面１ａの形状及び光沢性の状態によっては，前記覗き窓１４の部分から出射される光が存在しないことに起因して，前記観察対象面１ａの一部が前記カメラ３０の撮像画像において影となることがあり得る。図８に示される例では，前記観察対象面１ａの頭頂部（前記覗き窓１４を通じて視認される範囲の中央部）が，前記カメラ３０の撮像画像において影となる。
しかしながら，前記第２照明部２０が省略された場合であっても，前記可動支持機構４０により前記カメラ３０の支持位置を移動させれば，前記観察対象面１ａ内における撮像できない（影となる）部分の位置が変化する。即ち，前記カメラ３０の支持位置を移動させれば，移動前に前記カメラ３０で観察できなかった前記観察対象面１ａ内の一部（前記影の部分）も，移動後には前記カメラ３０で観察できるようになる。これにより前記観察対象面１ａ全体を漏れなく視認可能となる。
【００１６】
次に，図４（側面図）及び図５（背面図）を参照しつつ，本発明の第２実施形態に係る端面観察装置Ｘ２について説明する。
端面観察装置Ｘ２は，前記端面観察装置Ｘ１の応用例であり，以下，前記端面観察装置Ｘ１と異なる部分についてのみ説明する。なお，図４及び図５において，図１〜図３に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号が付されている。
また，端面観察装置Ｘ２も，前記端面観察装置Ｘ１における前記第２照明部２０，前記カメラ３０及び前記可動支持機構４０を備えているが，図４及び図５にはそれらの記載が省略されている。
また，端面観察装置Ｘ２は，前記端面観察装置Ｘ１における前記第１照明部１０と同様の機能を果たす第１照明部１０ａを備えている。
端面観察装置Ｘ２が備える第１照明部１０ａは，平板状の拡散板１１ｕとその背面側を覆う筐体１３’とそれらに内包された複数のＬＥＤ１２とが一体となった立方体状の複数の光源ユニット１０ｕが，全体として屈曲した形状をなすように連ねて配列されたものである。これにより，前記第１照明部１０ａの内側は，前記観察対象面１ａからそれに連なる表裏両側の面１ｂ，１ｃに渡る範囲に対して内側の面が対向する屈曲形状に形成された光拡散部材１１’となっている。即ち，前記光拡散部材１１’も，前記被観察物１の縁部の所定範囲を内包する溝状に形成されている。
図４及び図５に示される例では，前記第１照明部１０ａは，前記カメラ３０の光軸に直交する方向に伸びて形成され，その断面が概ねＣ字状に形成されている。
また，図５に示されるように，複数の前記光源ユニット１０ｕは，一部にのぞき窓１４ａが形成されるように配列（連結）されている。これにより，前記第１照明部１０ａの内側をなす前記光拡散部材１１’は，その外側に配置された前記カメラ３０の位置から前記観察対象面１ａが見える前記覗き窓１４ａが設けられた形状となっている。
このような第１照明部１０ａを備えた端面観察装置Ｘ２も，前記端面観察装置Ｘ１と同様の作用効果を奏する。
また，前記第１照明部１０ａにおいて，前記光拡散部材１１’は，一般的な平板状の拡散板が連ねられたものである。そのため，前記第１照明部１０ａは，拡散板が湾曲形状に成型される前記端面観察装置Ｘ１の第１照明部１０よりも製造が容易である。
【００１７】
次に，図６（側面図）及び図７（背面図）を参照しつつ，本発明の第３実施形態に係る端面観察装置Ｘ３について説明する。
端面観察装置Ｘ３は，前記端面観察装置Ｘ２の応用例であり，以下，前記端面観察装置Ｘ２と異なる部分についてのみ説明する。なお，図６及び図７において，図１〜図５に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号が付されている。
また，端面観察装置Ｘ３も，前記端面観察装置Ｘ１における前記第２照明部２０，前記カメラ３０及び前記可動支持機構４０を備えているが，図６及び図７にはそれらの記載が省略されている。
また，端面観察装置Ｘ３は，前記端面観察装置Ｘ２における前記第１照明部１０ａと同様の機能を果たす第１照明部１０ｂを備えている。
端面観察装置Ｘ３が備える第１照明部１０ｂも，平板状の拡散板１１ｕとその背面側を覆う筐体１３’とそれらに内包された複数のＬＥＤ１２とが一体となった立方体状の複数の前記光源ユニット１０ｕが，全体として屈曲した形状をなすように連結されたものである。これにより，前記第１照明部１０ｂの内側は，前記観察対象面１ａからそれに連なる表裏両側の面１ｂ，１ｃに渡る範囲に対して内側の面が対向する屈曲形状に形成された光拡散部材１１”となっている。即ち，前記光拡散部材１１”も，前記被観察物１の縁部の所定範囲を内包する溝状に形成されている。
図６及び図７に示される例では，前記第１照明部１０ａは，前記カメラ３０の光軸に直交する方向に伸びて形成され，その断面が概ねＵ字状に形成されている。
また，図７に示されるように，複数の前記光源ユニット１０ｕは，一部にのぞき窓１４ｂが形成されるように配列（連結）されている。これにより，前記第１照明部１０ｂの内側をなす前記光拡散部材１１”は，その外側に配置された前記カメラ３０の位置から前記観察対象面１ａが見える前記覗き窓１４ｂが設けられた形状となっている。
このような第１照明部１０ｂを備えた端面観察装置Ｘ３も，前記端面観察装置Ｘ２と同様の作用効果を奏する。
また，以上に示した端面観察装置Ｘ１〜Ｘ３は，光沢のある端面の観察に特に好適なものであるが，前記観察対象面１ａが光沢のない粗面であっても何ら問題なく観察できる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
板状の被観察物の面取り加工された光沢のある端面を撮像手段により撮像して観察する装置への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る端面観察装置Ｘ１の概略側面図。
【図２】端面観察装置Ｘ１の概略平面図。
【図３】端面観察装置Ｘ１における第１照明部の概略背面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る端面観察装置Ｘ２における第１照明部の側面図。
【図５】端面観察装置Ｘ２における第１照明部の概略背面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る端面観察装置Ｘ３における第１照明部の側面図。
【図７】端面観察装置Ｘ３における第１照明部の概略背面図。
【図８】端面観察装置Ｘ１における観察対象面の入射光及び反射光の光路の模式図。
【図９】複数の点光源により照明された半導体ウェーハの端面の入射光及び反射光の光路の模式図。
【図１０】図９に示された装置におけるカメラの撮像画像の一例を表す図。
【符号の説明】
【００２０】
１  ：被観察物
１ａ：被観察物の面取り加工された端面
１ｂ：被観察物のおもて面
１ｃ：被観察物のうら面
１０：第１照明部
１１，１１’：光拡散部材
１２：ＬＥＤ
１３，１３’：筐体
１４，１４ａ，１４ｂ：覗き窓
２０：第２照明部
２１：ＬＥＤ
２２：レンズ
２３：ハーフミラー
３０：カメラ
４０：可動支持機構
４１：ガイドレール
４２：支持部
４３：駆動モータ
【図１】
2010002216.tif 000003
【図２】
2010002216.tif 000004
【図３】
2010002216.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010002216.tif 000007
【図６】
2010002216.tif 000008
【図７】
2010002216.tif 000009
【図８】
2010002216.tif 000010
【図９】
2010002216.tif 000011
【図１０】
2010002216.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月21日(2009.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被観察物の面取り加工された端面を撮像する撮像手段を備え，照明された前記被観察物の端面を前記撮像手段により撮像して，前記被観察物の端面の撮像画像を出力する端面観察装置であって，
前記被観察物の端面から前記被観察物の表裏両側の面に至る範囲を内側にして覆うように配列され，前記被観察物の端面を照明する複数の第１光源と，
前記第１の光源の内側に配設され，前記被観察物の端面から前記被観察物の表裏両側の面に至る範囲を覆う光拡散部材であって，前記撮像手段の位置から前記被観察物の端面が見える覗き窓が設けられ，且つ，前記第１の光源が前記被観察物を照射する光を透過し，前記照射する光を拡散させる光拡散部材と，
前記撮像手段と前記第１の光源と前記光拡散部材との相対的な位置関係を維持したまま，前記撮像手段の支持位置を前記被観察物の厚み方向に移動させて前記被観察物に対する前記撮像手段の光軸の角度を変化させる可動支持手段と，
を具備してなることを特徴とする端面観察装置。
【請求項２】
前記覗き窓に向かう前記撮像手段の光軸方向に交差する方向へ光を照射する第２光源と，
前記撮像手段と前記覗き窓との間において前記第２光源からの光を反射して前記覗き窓を通じて前記被観察物の端面に照射するとともに該被観察物の端面からの反射光を前記撮像手段側へ通過させるハーフミラーと，
を具備してなる請求項１に記載の端面観察装置。
【請求項３】
前記第２光源から前記ハーフミラーに向かう光を平行化するレンズを更に備える請求項２に記載の端面観察装置。
【請求項４】
前記光拡散部材が，前記被観察物における端面から表裏両側の面までに渡る範囲に対して内側の面が対向する屈曲形状又は湾曲形状に形成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の端面観察装置。
【請求項５】
前記光拡散部材が，平板状の拡散板が連ねて配列されて屈曲形状に形成されてなる請求項４に記載の端面観察装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は，板状の被観察物の面取り加工された端面を撮像する撮像手段を備え，照明された前記被観察物の端面を前記撮像手段により撮像して，前記被観察物の端面の撮像画像を出力する端面観察装置に関し，次の（１）ないし（３）に示される各構成要素を備えている。
（１）前記被観察物の端面から前記被観察物の表裏両側の面に至る範囲を内側にして覆うように配列され，前記被観察物の端面を照明する複数の光源（以下，第１光源という）。
（２）前記第１の光源の内側に配設され，前記被観察物の端面から前記被観察物の表裏両側の面に至る範囲を覆う光拡散部材であって，前記撮像手段の位置から前記被観察物の端面が見える覗き窓が設けられ，且つ，前記第１の光源が前記被観察物を照射する光を透過し，前記照射する光を拡散させる光拡散部材。
（３）前記撮像手段と前記第１の光源と前記光拡散部材との相対的な位置関係を維持したまま，前記撮像手段の支持位置を前記被観察物の厚み方向に移動させて前記被観察物に対する前記撮像手段の光軸の角度を変化させる可動支持手段。
なお，前記光拡散部材は，前記被観察物における端面から表裏両側の面までに渡る範囲に対して内側の面が対向する屈曲形状又は湾曲形状に形成されたものが考えられる。例えば，１枚の前記拡散板が湾曲形状又は屈曲形状に形成されたものの他，平板状の拡散板が連ねて配列されて屈曲形状に形成されたもの等が考えられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る端面観察装置では，光沢性の強い観察対象面（被観察物の端面）に対し，前記被観察物の表裏各面に渡る広角の範囲から散乱光が照射される。このため，観察対象面の大部分において，正反射光が前記覗き窓を通じて前記撮像手段へ向かうような入射光が，前記光拡散部材のいずれかの位置から供給されることになる。その結果，本発明に係る端面観察装置によれば，観察対象面の広い範囲の大部分を一望できるような撮像画像を得ることができる。
ところで，前記被観察物の端面の形状によっては，前記覗き窓の部分から出射される光が存在しないことに起因して，観察対象面の一部が撮像画像において影となることがあり得る。
そこで，本発明に係る端面観察装置が，さらに次の（４）及び（５）に示される構成要素を備えることが望ましい。
（４）前記覗き窓に向かう前記撮像手段の光軸方向に交差する方向へ光を照射する光源（以下，第２光源という）。
（５）前記撮像手段と前記覗き窓との間において前記第２光源からの光を反射して前記覗き窓を通じて前記被観察物の端面に照射するとともにその被観察物の端面からの反射光を前記撮像手段側へ通過させるハーフミラー。
これにより，撮像画像における観察対象面に相当する範囲の一部，特に，前記覗き窓から見える範囲の中央部に相当する部分に影が生じることを防止できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また，本発明に係る端面観察装置が，さらに次の（６）に示される構成要素を備えることが考えられる。
（６）前記第２光源から前記ハーフミラーに向かう光を平行化するレンズ。