(57)【要約】【課題】            高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズを低減させたレーザ光源装置を提供すること。【解決手段】          レーザ光を出射するレーザ光源装置であって、  レーザ光源から出射した光束を第１分岐光束および第２分岐光束に分岐する光束分岐部と、  第１分岐光束および第２分岐光束を合成する光束合成部とを備え、  第１分岐光束の光路長よりも第２分岐光束の光路長の方が長く設定されており、  第１分岐光束および第２分岐光束の光路に拡散板を備えている。【選択図】          図１
2019138896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源装置であって、
レーザ光源部から出射した光束を第１分岐光束および第２分岐光束に分岐する光束分岐部と、
前記第１分岐光束および前記第２分岐光束を合成する光束合成部とを備え、
前記第１分岐光束の光路長よりも前記第２分岐光束の光路長の方が長く設定されており、
前記第１分岐光束および前記第２分岐光束の光路に拡散板を備えた
ことを特徴とする、レーザ光源装置。
【請求項２】
前記拡散板を、前記第１分岐光束および前記第２分岐光束の光路と直交する方向に相対移動させる拡散板移動機構を備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記拡散板移動機構は、前記拡散板を回転させる回転機構を備えた
ことを特徴とする、請求項２に記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
前記第１分岐光束および前記第２分岐光束が、前記拡散板の回転中心からそれぞれ異なる距離に照射されるように配置されている
ことを特徴とする、請求項３に記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
前記第１分岐光束および前記第２分岐光束の光路には、前記拡散板と対向して配置された拡散板がさらに備えられた
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ光源装置。
【請求項６】
前記光束合成部が、多数の光ファイバを束ねた分岐ライトガイドを備えた
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ光源装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のレーザ光源装置と、
積層体を保持する保持部と、
前記レーザ光源装置から出射されて、前記積層体に設定された検査領域を通過または反射した光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で撮像された画像の輝度情報に基づいて、前記積層体の界面に潜む異物やボイドを検査する検査部とを備えた、検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を出射するレーザ光源装置および、その光源を備えた検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光は単色性および指向性に優れ、レーザ光を光源として用いると、小型、高出力、長寿命な光源手段として利用できる。そのため、レーザ光源は、ランプ光源に代えて、検査装置の光源やデジタルミラーデバイスやプロジェクションディスプレイ等の映像表示装置等に用いられている。
【０００３】
特に、ワークの表面や裏面、内部を観察等する形態では、レーザ光源を用いることで観察等に必要な高光量を得やすくなり、単位時間当たりの処理枚数を増やすことができる。
【０００４】
しかし、レーザ光源が有する高い可干渉性（いわゆる、コヒーレンス特性）により、レーザ光が照射されたワーク表面や投射スクリーンなどの粗面では、反射・散乱した光同士が干渉し合い、スペックルノイズと呼ばれる特有の干渉ノイズ（輝点や暗点など。単に、スペックルとも言う）が含まれてしまう。そのため、レーザ光源に起因するスペックルを低減させる手法が種々提案されている（例えば、特許文献１〜２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１３３３９３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２４３１１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０７１４４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】オプトサイエンス社、取扱製品>>レーザスペックルリデューサ、［online］、［平成３０年１月３０日検索］、インターネット<URL：http://www.optoscience.com/maker/optotune/lineup/LSR/LSR.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第１に、
スペックル低減の具体例として、非特許文献１に示す様な光学素子をレーザ光の光路中に配置する形態が知られている。しかし、非特許文献１に開示されている様な光学素子は、樹脂材料を基材とする構成のものが一般的である。そのため、レーザ光のパワー密度（つまり、単位面積当たりのエネルギー強度）が高いと、樹脂材料がダメージを受け、光源装置としての寿命が低下してしまうおそれがある。
【０００８】
一方、特許文献１，２に開示されている様に、レーザ光を分岐し、それぞれのレーザ光の光路長を変えた後に再合成する方式では、十分にスペックルが低減できないという課題があった。
【０００９】
そのため、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズが少ないレーザ光源装置の具現化が求められていた。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズを低減させたレーザ光源装置を提供することを、第１の目的としている。
【００１１】
第２に、
特許文献３に開示されている様なレーザ光源を用いた検査装置の場合には、レーザ光にスペックルノイズが含まれ、微小な異物やボイドか、ノイズかの判別が困難であった。一方、レーザ以外の光源では干渉性が弱く、微小なボイドを検出することが困難であった。
【００１２】
そこで本発明は、干渉性の強いレーザ光源を用いつつ、スペックルノイズが良好に除去されたレーザ光源を備えた検査装置を提供することを、第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上、第１の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
レーザ光を出射するレーザ光源装置であって、
レーザ光源から出射した光束を第１分岐光束および第２分岐光束に分岐する光束分岐部と、
第１分岐光束および第２分岐光束を合成する光束合成部とを備え、
第１分岐光束の光路長よりも第２分岐光束の光路長の方が長く設定されており、
第１分岐光束および第２分岐光束の光路に拡散板を備えた
ことを特徴とする。
【００１４】
一方、第２の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
請求項１〜６のいずれかに記載のレーザ光源装置と、
積層体を保持する保持部と、
レーザ光源装置から出射されて、積層体に設定された検査領域を通過または反射した光を撮像する撮像装置と、
撮像装置で撮像された画像の輝度情報に基づいて、積層体の界面に潜む異物やボイドを検査する検査部とを備えた、検査装置である。
【発明の効果】
【００１５】
第１の課題を解決するための上記のレーザ光源装置によれば、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズを良好に低減することができる。
【００１６】
第２の課題を解決するための上記の検査装置によれば、スペックルノイズが良好に除去されたレーザ光源を用いて検査するので、微小な異物やボイドの検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。
【図３】本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。
【図４】本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。
【図５】本発明を具現化する各形態の変形例の全体構成を示す概略図である。
【図６】本発明を具現化する別の態様の一例の全体構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
【００１９】
＜第１の態様＞
図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図１には、本発明に係るレーザ光源装置１の概略図が示されている。
【００２０】
レーザ光源装置１は、レーザ光源部２、光束分岐部３、拡散板部４、光束合成部５等を備えており、外部へレーザ光Ｌｍを出射するものである。
【００２１】
レーザ光源部２は、レーザ光を出射するものである。具体的には、レーザ光源部２には、レーザ発振器２０、ビーム調整部２１が備えられている。レーザ発振器２０は、レーザ光を出射する光源であり、半導体レーザ（レーザダイオード、ＬＤとも呼ばれる）や固体レーザ、ガスレーザ等が例示できる。ビーム調整部２１は、コリメートレンズ、ビームエキスパンダ等を備え、レーザ発振器２０から出射されたレーザ光を平行状態にしたり、所定のビーム径に拡げたりして、所望の光束Ｌ０に調整するものである。
【００２２】
光束分岐部３は、レーザ光源部２から出射した光束Ｌ０を第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２に分岐するものである。
具体的には、光束分岐部３は、ビームスプリッタ３１とミラー３２とを備えている。そして、第１分岐光束Ｌ１の光路長よりも第２分岐光束Ｌ２の光路長の方が長く設定されている。
【００２３】
ビームスプリッタ３１は、入射面（図では左方）から入ってきた光を内部で分岐し、２方向（図では右方と下方）に出射するものである。具体的には、ビームスプリッタ３１は、入射光の一部（例えば５０％）を通過させ、一部（例えば、５０％）を反射させるものである。
【００２４】
具体的には、ビームスプリッタ３１は、偏光方向を変えずに２方向に光束を分岐するものや、偏光ビームスプリッタと呼ばれる光学素子（垂直偏光と水平偏光のレーザ光に各々分岐して出射するもの）が例示できる。或いは、ビームスプリッタ３１に代えて、ハーフミラーを配置しても良い。
ミラー３２は、ビームスプリッタ３１から出射した一方の光束を反射させ、出射方向を（図では下向きから右向きに）変えるものである。
【００２５】
より具体的には、ビームスプリッタ３１で分岐された２つの光束のうち、直進して（図では右方に）出射する方を第１分岐光束Ｌ１と呼び、角度を変えて（図では下向きに）出射する方を第２分岐光束Ｌ２と呼ぶ。そして、ミラー３２は、第２分岐光束Ｌ２が第１分岐光束Ｌ１と概ね平行となるよう、第２分岐光束Ｌ２の光軸に対して４５度傾斜させて配置されている。
【００２６】
拡散板部４は、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２の光路に配置されて、平行光として入射した第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２を拡散させる（つまり、散乱光に変換する）ものである。具体的には、拡散板部４は、拡散板４１，４２，４３を備えている。
【００２７】
拡散板４１，４２は、後述の第１受光部５１、第２受光部５２と対向して配置されている。拡散板４３は、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２の光路を横切るような位置に、拡散板４１，４２と対向して配置されている。
【００２８】
拡散板４３は、回転機構４５に取り付けられており、回転中心Ｃｒ周りに回転する。
なお、拡散板４３において、拡散板４３の回転中心Ｃｒに対する第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２の光路を横切る位置（つまり、半径ｒ１，ｒ２）は、それぞれ異なる距離に設定されている。
【００２９】
光束合成部５は、第１分岐光束Ｌ１’および第２分岐光束Ｌ２’を合成するものである。具体的には、光束合成部５は、第１受光部５１、第２受光部５２、ファイバ部５３、出射部５４を備えており、分岐ライトガイドとも呼ばれる。
【００３０】
第１受光部５１は、偏光板４３，４１を通過して拡散した第１分岐光束Ｌ１’を受光するものである。第１受光部５１は、集光レンズ５１ａと口金部５１ｂとを備えている。
第２受光部５２は、偏光板４３，４２を通過して拡散した第２分岐光束Ｌ２’を受光するものである。第２受光部５２は、集光レンズ５２ａと口金部５２ｂとを備えている。
【００３１】
集光レンズ５１ａ，５２ａは、拡散板４１，４２，４３を通過して拡散した第１分岐光束Ｌ１’および第２分岐光束Ｌ２’を集光させ、口金部５１ｂ，５２ｂに導くものである。なお、拡散した第１分岐光束Ｌ１’および第２分岐光束Ｌ２’の有効面積に対して、第１受光部５１の口金部５１ｂおよび第２受光部５２の口金部５２ｂの受光面積が、実質的に同等ないしそれ以上に広ければ、集光レンズ５１ａ，５２ａは省いても良い。
【００３２】
ファイバ部５３は、第１受光部５１で受光した光束Ｌ１’と第２受光部５２で受光した光束Ｌ２’とを合成して出射部５４へ導くものである。具体的には、ファイバ部５３は、多数の光ファイバを束ねたものであり、一方の端部が第１受光部５１の口金部５１ｂまたは第２受光部５２の口金部５２ｂと接続されており、反対側の端部が出射部５４と接続されている。
【００３３】
出射部５４は、合成した光束のレーザ光Ｌｍを出射するものである。なお、レーザ光Ｌｍは、所定の拡がり角を有している。
【００３４】
本発明に係るレーザ光源装置１は、この様な構成をしているため、複数のスペックルパターンが重なり合うことで、スペックルが平均化され、パターンのコントラストが下がる。そのため、レーザ光源であっても、スペックルを低減させたレーザ光Ｌｍとして出射することができる。
【００３５】
そして、光束分岐部３を備え、パワー密度が低くなった光路中に拡散板部４を配置しているため、拡散板部４のダメージを低減させることができる。さらに、光束分岐部３は、それぞれの分岐光束Ｌ１，Ｌ２の光路長が異なるため、出射部５４から出射されるレーザ光Ｌｍの干渉性を下げ、スペックルを低減させることができる。
【００３６】
さらに、拡散板部４は、拡散板４１，４２が、回転式の拡散板４３と対向配置されており、複数の拡散板によりスペックルの低減効果をより高めることができる。また、拡散板４３が回転移動することで、同じ位置にレーザ光Ｌ１，Ｌ２が照射されず、拡散の成分（散乱光の強度分布とも言う）が常に変化する。そのため、撮像や投影される単位時間当たりに多数のスペックルパターンが重なり合う様にできる。さらに、このスペックルパターンの重なり合いは、光束の分岐数との組合せでより多くなり、スペックルをより一層低減させる相乗効果がもたらされる。
【００３７】
一方、拡散板４３の回転移動は、連続して同じ箇所にレーザ光が照射されず、回転による対流で冷却効果が生じ、これらが相まって、レーザ光による拡散板４３へのダメージをより一層軽減できる。さらに、回転式の拡散板４３に照射される第１分岐光束Ｌ１と第２分岐光束Ｌ２とが、回転中心Ｃｒから異なる位置に照射されるため、レーザ光による拡散板４３へのダメージをより軽減できる。
【００３８】
つまり、本発明に係るレーザ光源装置１は、高出力レーザを用いつつ、長寿命でスペックルノイズを良好に低減することができる。
【００３９】
［別の形態］
なお上述では、本発明に係る光束合成部５の具体的な形態として、多数の光ファイバを束ねた分岐ライトガイドを例示した。この様な構成であれば、第１受光部５１および第１受光部５１で受光した光を効率よく出射部５３に導光でき、さらに出射部５３の取り回しが自在にできるので好ましい。しかし、本発明を具現化する上で、上述の様な光束合成部５を備えた形態に限らず、別の形態であっても良い。
【００４０】
［別の形態］
なお上述では、本発明に係る拡散板部４の具体的な形態を例示しつつ、それを備えたレーザ光源装置１の優れた作用・効果を述べた。しかし、本発明を具現化する上で、上述の様な拡散板部４を備えた形態に限らず、別の形態であっても良い。
【００４１】
図２〜４は、本発明を具現化する別の形態の一例の全体構成を示す概略図である。図２〜４には、本発明に係るレーザ光源装置１Ｂ〜１Ｄの概略図が示されている。
【００４２】
レーザ光源装置１Ｂ〜１Ｄは、上述した拡散板部４とは異なる構成の拡散板部４Ｂ〜４Ｄを備えている。なお、他の構成要素は同じであるため詳細な説明は省き、相違する部位について説明する。
【００４３】
なお上述では、拡散板部４の具体例として、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２の光路中に複数の拡散板（具体的には、拡散板４１，４２と、拡散板４３）を備えた形態を示した。この様な形態であれば、複数の拡散板により拡散効果が高まり、分岐した光束を重ね合わせ（つまり、合成）したときのスペックル低減効果を高めることができる。
【００４４】
しかし、１つの拡散板で所望の拡散効果が得られる場合、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２の光路中それぞれに、少なくとも１つの拡散板４１〜４３が配置されていれば良い（図２〜４参照）。そうすることで、拡散板部４を透過させる光束Ｌ１’，Ｌ２’の光量が増えるため、好ましい。
【００４５】
なお上述では、拡散板部４，４Ｂの具体例として、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２が、回転式の拡散板４３に対して回転中心Ｃｒからそれぞれ異なる位置に照射される形態を示した。この様な形態であれば、レーザ光の照射位置が同心円上に重ならず、拡散板４３に対するダメージが蓄積しにくいので好ましい。
【００４６】
しかし、本発明を具現化する上で、拡散板部４，４Ｂは、上述の様な形態に限らず、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２が照射される位置を、回転中心Ｃｒから同じ距離（つまり、ｒ１＝ｒ２）に設定しても良い（図１，２参照）。
【００４７】
なお上述では、拡散板部４，４Ｂの具体例として、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２の光路中に回転式の拡散板４３を備えた形態を示した。この様な形態であれば、拡散板４３は、第１分岐光束Ｌ１および第２分岐光束Ｌ２の光路と直交する方向に回転移動することで周りの空気が対流し、拡散板４３に蓄積される熱を空気中に放熱させることができるので好ましい。
【００４８】
しかし、拡散板４３を回転機構４５により回転させる形態は、本発明を具現化する上で必須ではなく、下述の様にしても良い。
・拡散板部４Ｃ：光路と直交する方向（図中、上／下方向や手前／奥方向）に往復移動させる振動機構４６ａ〜ｃや揺動機構等により拡散板４３および／または拡散板４１，４２を往復移動または旋回移動させる（図３参照）。
・拡散板部４Ｄ：拡散板４３および／または拡散板４１，４２を固定配置させる（図４参照）。
・必要に応じて、拡散板４３および／または拡散板４１，４２に向けて、常温ないし低温の空気や窒素などを吹き付け（エアブロー）する（不図示）。
【００４９】
［変形例］
なお上述では、光束分岐部３は、ビームスプリッタ３１とミラー３２を備えた構成を例示した。この様な構成であれば、光量ロスが少なく、レーザ光として直進性を保つので扱いやすい。
【００５０】
しかし、本発明を具現化する上で、上述の様な形態の光束分岐部３に限らず、下述の様にしても良い。
【００５１】
図５は、本発明を具現化する各形態の変形例の全体構成を示す概略図である。図５には、本発明に係るレーザ光源装置１Ｅの概略図が示されている。
【００５２】
レーザ光源装置１Ｅは、上述した光束分岐部３とは異なる構成の光束分岐部３Ｅを備えている。なお、他の構成要素は上述と同様の拡散板部４，４Ｂ〜４Ｄや、光束合成部５を適宜選択可能であるため詳細な説明は省き、相違する部位について説明する。
【００５３】
光束分岐部３Ｅは、多数の光ファイバを束ねた分岐ライトガイドで構成されており、それぞれの光路長が異なる長さに設定されている。具体的には、光束分岐部３Ｅは、受光部３５、ファイバ部３６、第１投光部３７、第２投光部３８を備えている。
【００５４】
受光部３５は、レーザ光源部２から出射された光束Ｌ０を受光するものである。
ファイバ部３６は、受光部３５で受光した光を第１投光部３７および第２投光部３８に分配しつつ導くものである。具体的には、ファイバ部３６は、多数の光ファイバを束ねたものであり、一方の端部が受光部３５と接続されており、反対側の端部が第１投光部３７または第２投光部３８と接続されている。また、ファイバ部３６は、受光部３５から第１投光部３７までの距離よりも、受光部３５から第２投光部３８までの距離（つまり、光路長）の方が長く設定されている。
第１投光部３７は、分岐された第１分岐光束Ｌ１を出射するものである。
第２投光部３８は、分岐された第２分岐光束Ｌ２を出射するものである。
【００５５】
［変形例］
なお上述では、レーザ光源装置１，１Ｂ〜１Ｅを例示し、レーザ発振器２から出射した光束Ｌ０を２分岐させる構成を示した。しかし、本発明を具現化する上では、２分岐に限定されず、それ以上に分岐しても良く、それぞれ分岐した光束の光路長が異なるように設定し、それぞれの分岐した光束の光路中に拡散板４，４Ｂ〜４Ｄを配置する構成であっても良い。
【００５６】
＜第２の態様＞
図６は、本発明を具現化する別の態様の一例の全体構成を示す概略図である。図６には、本発明に係る検査装置Ｋの概略図が示されている。
【００５７】
検査装置Ｋは、光透過性を有する積層体Ｗの界面に潜む異物やボイドＢを検査するものである。具体的には、検査装置Ｋは、上述のレーザ光源装置１、保持部Ｈ、撮像装置Ｃ、検査部Ｓ、相対移動部Ｍ、制御部ＣＮ等を備えている。ここでは、積層体Ｗの具体例として、２枚のシリコンウエーハが貼り合わされたものを示し、詳細な説明を行う。
【００５８】
レーザ光源装置１は、積層体Ｗに設定した検査領域に向けてレーザ光を出射するものである。具体的には、レーザ光源装置１は、積層体Ｗの検査領域Ｆを含む所定の領域に向けて、観察光Ｌｖを生じさせるために必要な光量の照明光Ｌｆを照射するものである。より具体的には、レーザ光源装置１は、第１の態様として上述したのものを用い、合成した光束のレーザ光Ｌｍを照明光Ｌｆとして利用する。なお、レーザ光源装置１は、図示する様な同軸落斜照明のほか、反射照明や透過照明などが例示できる。また、照明光Ｌｆとしては、積層体Ｗを透過する波長１０００〜１１００ｎｍを含む赤外光が例示できる。
【００５９】
そのため、積層体Ｗの界面に異物やボイドＢが潜んでいれば、レーザ光が異物で遮光されたり、ボイドで光干渉が発生したりするため、検査領域Ｆにおいて、異物やボイドＢがあるところと無いところ（いわゆる、背景や周囲）とで光の強度が異なって表れる。
【００６０】
保持部Ｈは、積層体Ｗを保持するものである。具体的には、保持部Ｈは、積層体Ｗの外縁部分（外周エッジとも言う）を把持し、所定の姿勢で保持する構成をしている。より具体的には、保持部Ｈは、積層体Ｗの外縁を取り囲むように複数（図６では、４箇所を例示）配置された把持部材Ｈ１を備え、これら把持部材Ｈ１は、積層体Ｗの外縁と接触する部位が略Σ形状や円弧状に凹んだ形状をしている。さらに、保持部Ｈは、これら把持部材Ｈ１を積層体Ｗの外縁よりも外側／内側に向けて移動させる開閉機構（不図示のアクチュエータ、ソレノイド等）を備えている。そして、開閉機構は、保持台Ｈ２に取り付けられている。
【００６１】
撮像装置Ｃは、検査領域Ｆを通過した光または検査領域Ｆで反射した光を撮像するものである。具体的には、撮像装置Ｃは、撮像カメラＣ１、鏡筒Ｃ２、対物レンズＣ４等を備えている。
【００６２】
撮像カメラＣ１は、撮像素子Ｃ３を備え、積層体Ｗに設定された検査領域Ｆの像を撮像するものである。具体的には、撮像カメラＣ１は、撮像素子Ｃ３で受光した光を電気信号に変換し、映像信号（アナログ信号）や画像データ（デジタル信号）として外部に出力するものである。
【００６３】
鏡筒Ｃ２は、撮像カメラＣ１、対物レンズＣ２、レーザ光源装置１の出射部５４を所定の配置で固定するものである。具体的には、鏡筒Ｃ２は、略Ｔ字形状の筒状フレームを備え、各端部に、撮像カメラＣ１、対物レンズＣ２、レーザ光源装置１の出射部５４が取り付けられている。また、鏡筒Ｃ２内には、ハーフミラー等が配置されている。また、鏡筒Ｃ２は、連結部材Ｋｂを介して装置フレームＫｆに取り付けられている。
【００６４】
対物レンズＣ４は、積層体Ｗに設定された検査領域Ｆの像を撮像カメラＣ１の撮像素子Ｃ３に結像させるものであり、保持部Ｈで保持される積層体Ｗと対向するように配置されている。対物レンズＣ４は、レボルバー機構にて異なる倍率のものを切り換える構成としても良いし、ズームレンズや固定倍率のレンズを１つ備えた構成でも良い。
【００６５】
このように、撮像装置Ｃの具体的な構成として、レーザ光源装置１の出射部５４から出射した光Ｌｍが、鏡筒Ｃ２内のハーフミラーで反射されて対物レンズＣ４から照明光Ｌｆとして積層体Ｗに向けて照射され、検査領域Ｆで反射した光（つまり、観察光）Ｌｖが、対物レンズＣ４から取り入れられ、ハーフミラーを通過して撮像カメラＣ１に入射する構成（いわゆる、同軸落斜方式）が例示できる。
【００６６】
検査部Ｓは、撮像装置Ｃで撮像された画像の輝度情報に基づいて、積層体Ｗの界面に潜む異物やボイドＢを検査するものである。具体的には、検査部Ｓは、画像処理部や判定部等を備え、検査領域Ｆを撮像した画像を処理し、当該画像の輝度情報に基づいて背景画像（正常部位を示す画像）の中に、異物やボイドＢの特徴を示す部位が存在するか否かを判定したり、異物やボイドＢの場所や個数、大きさなどを記録したり外部に出力したりする構成をしている。より具体的には、検査部Ｓは、コンピュータや画像処理装置等（つまり、ハードウェア）と、その実行プログラム等（つまり、ソフトウェア）で構成されている。
【００６７】
相対移動部Ｍは、保持部Ｈと撮像装置Ｃとを相対移動させるものである。具体的には、相対移動部Ｍは、積層体Ｗの表面と平行な方向（Ｘ方向／Ｙ方向と呼ぶ）に保持部Ｈと撮像装置Ｃとを相対移動させるものである。より具体的には、相対移動部Ｍは、Ｘ軸ステージＭ１、Ｙ軸ステージＭ２、回転機構Ｍ３を備えている。
【００６８】
Ｘ軸ステージＭ１は、装置フレームＫｆに取り付けられており、Ｘ方向に延びるレールとそのレール上を移動／静止する可動部とを備えている。
【００６９】
Ｙ軸ステージＭ２は、Ｘ軸ステージＭ１の可動部に取り付けられており、Ｙ方向に延びるレールとそのレール上を移動／静止する可動部とを備えている。
【００７０】
回転機構Ｍ３は、Ｙ軸ステージＭ２の可動部に取り付けられており、ＸＹ平面に直交するＺ軸を回転軸として回転／静止する回転部を備えている。保持部Ｈは、回転機構Ｍ３の回転部に取り付けられている。
【００７１】
なお、Ｘ軸ステージＭ１とＹ軸ステージＭ２の可動部は、リニアモータや回転モータとボールネジ等により制御部ＣＮからの制御信号に基づいて移動／静止／位置決め等の制御が行われる。また、回転機構Ｍ３の回転部は、ＤＤモータや回転モータとギア等により制御部ＣＮからの制御信号に基づいて回転／静止／角度変更等の制御が行われる。
【００７２】
制御部ＣＮは、検査装置Ｋの各機器を制御するものである。具体的には、制御部ＣＮは、予め登録された手順データ（いわゆる、検査レシピ）に基づいて、相対移動部Ｍの制御のほか、撮像装置Ｃの撮像カメラＣ１に撮像開始のトリガ信号出力、保持部Ｈの開閉機構に開／閉動作のための信号出力、レーザ光源装置１のレーザ発振器にレーザ光を出射させるための信号出力や、撮像装置Ｃのレボルバー機構の切り換え制御等を行うものである。より具体的には、制御部ＣＮは、プログラマブルロジックコントローラやコンピュータなど（つまり、ハードウェア）と、その実行プログラム等（つまり、ソフトウェア）で構成されている。
【００７３】
この様な構成をしているので、検査装置Ｋは、積層体Ｗの検査領域Ｆの位置を逐次変更しながら撮像装置Ｃで撮像して、各検査領域Ｆの画像を処理し、積層体Ｗの界面に潜む異物やボイドを検査することができる。
【００７４】
このとき、積層体Ｗに向けて照射される照明光Ｌｆは、本発明に係るレーザ光源装置１から出射されたレーザ光を利用するものなので、スペックルノイズが良好に除去されている。そのため、レーザ光が有する強い干渉性を利用して微小な異物やボイドの検出が可能である。
【００７５】
なお、本発明に係る検査装置Ｋは、上述のレーザ光源装置１に代えて、上述のレーザ光源装置１Ｂ〜１Ｅを備えた構成であっても良い。いずれのレーザ光源装置１，１Ｂ〜１Ｅを用いても、スペックルノイズが良好に除去される。
【００７６】
なお上述では、検査領域Ｆで反射した光を撮像する撮像装置Ｃの具体的な構成として、同軸落斜方式を例示したが、斜光照明方式などであっても良い。或いは、撮像装置Ｃは、検査領域Ｆで反射した光を撮像する構成に限らず、検査領域Ｆを通過した光を撮像する構成（いわゆる、透過照明方式）であっても良い。透過照明方式の場合、レーザ光源装置１等の出射部５４を保持部Ｈに組み込み、直接またはミラーを介して検査領域Ｆにレーザ光Ｌｆを照射し、検査領域Ｆを通過した光（つまり、観察光）Ｌｖを撮像装置Ｃで撮像する構成とすれば良い。
【００７７】
なお上述では、検査装置Ｋとして相対移動部Ｍを備えた構成を例示したが、検査領域Ｆを広く設定できる場合や、検査領域Ｆが積層体Ｗの限られた範囲である場合など、保持部Ｈと撮像装置Ｃとを相対移動させる必要がなければ、相対移動部Ｍを省いた構成であっても良い。また、相対移動部Ｍを備える場合であっても、積層体Ｗの方向を合わせる必要が無い場合や保持部Ｈで代用できる場合は、回転機構３を省いた構成であっても良い。また、相対移動させる方向がＸＹ方向のうち一方向で足りる場合であれば、Ｘ軸ステージＭ１とＹ軸ステージＭ２の一方を省いた構成であっても良い。また、相対移動部Ｍは、保持部Ｈ側をＸＹθ方向に移動／回転させる構成に限らず、撮像装置ＣをＸＹθ方向に移動／回転させる構成であっても良いし、部分的に組み合わせた構成であっても良い。
【００７８】
なお上述では、積層体Ｗが、シリコンウエーハを貼り合わせたもので、レーザ光源装置１から出射されたレーザ光Ｌｍを利用して照射される照明光Ｌｆの波長が、１０００〜１１００ｎｍを含む赤外光である形態を例示した。シリコンウエーハは、波長９００ｎｍより短波長の可視光は透過せず、波長９００ｎｍ以上から徐々に透過率が上がる。そして、概ね波長１０００ｎｍ以上の赤外光であれば、シリコンウエーハの内部（界面）を観察するのに十分な光量が得られる。一方、波長が１１００ｎｍよりも長くなると、撮像カメラＣ１の撮像素子Ｃ３がＣＣＤやＣＭＯＳの場合、感度特性が低下する。また、撮像カメラＣ１の撮像素子Ｃ３がＩｎＧａＡｓ等の化合物を用いたものであれば、当該波長での感度は高いが、動作速度（撮像レート）が遅くなってしまう。そのため、積層体Ｗが、シリコンウエーハを貼り合わせたものであれば、レーザ光源装置１から照射される照明光Ｌ１の波長が、１０００〜１１００ｎｍを含む赤外光であることが好ましい。
【００７９】
しかし、本発明を具現化する上で、積層体Ｗに向けて照射される照明光Ｌｆは、これ以外の波長の光でも良く、検査対象となる積層体Ｗの波長特性（光の透過率など）や撮像素子Ｃ３の受光感度特性に応じて設定すれば良い。
【符号の説明】
【００８０】
１    レーザ光源装置
２    レーザ光源部
３    光束分岐部
４    拡散板部
５    光束合成部
２０    レーザ発振器
２１    コリメートレンズ
３１    ビームスプリッタ
３２    ミラー
４１    拡散板（固定式）
４２    拡散板（固定式）
４３    拡散板（回転式）
４５    回転機構
４６ａ〜ｃ  振動機構
５１    第１受光部（第１分岐光束）
５２    第２受光部（第２分岐光束）
５３    ファイバ部（光ファイバの束）
５４    出射部（合成された光束）
Ｌ０    レーザ光源から出射された光束（レーザ光）
Ｌ１    第１分岐光束（偏光板通過前）
Ｌ２    第２分岐光束（偏光板通過前）
Ｌ１’  第１分岐光束（偏光板通過後）
Ｌ２’  第２分岐光束（偏光板通過後）
Ｌｍ    合成されて出射される光束
Ｃｒ    回転中心
ｒ１    半径（第１分岐光束）
ｒ２    半径（第２分岐光束）
Ｋ    検査装置
Ｗ    積層体
Ｂ    異物やボイド
Ｈ    保持部
Ｃ    撮像部
Ｓ    検査部
Ｆ    検査領域
Ｌｆ  照明光
Ｌｖ  観察光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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