(57)【要約】【課題】校正基準物における透過光検出値を基に照明光の光量および光検出器の感度を制御し、被検サンプルの検査結果を補正することによって、高精度で簡易なピンホール検査装置を実現する。【解決手段】被検サンプル１０を保持する保持手段２３と、被検サンプル１０に照明光を照射する第１の照明手段４０と、第１の照明手段４０から被検サンプル１０に存在するピンホールを透過した光を検出する第１の光検出手段３０と、被検サンプル１０に存在するピンホール以外からの光を第１の光検出手段３０に入射させない第１の遮光手段２０とからなるピンホール検査装置であり、校正基準物５０（校正基準プレート）と、この校正基準物５０に照明光を照射する第２の照明手段４１と、第２の照明手段４１から校正基準物５０を透過した光を検出する第２の光検出手段３１と、第２の光検出手段３１による検出値を基にして装置を校正する校正手段とを備える。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検サンプルを保持する保持手段と、前記被検サンプルに照明光を照射する第１の照明手段と、前記第１の照明手段から前記被検サンプルに存在するピンホールを透過した光を検出する第１の光検出手段と、前記被検サンプルに存在するピンホール以外からの光を前記第１の光検出手段に入射させない第１の遮光手段とからなるピンホール検査装置において、
校正基準物と、前記校正基準物に照明光を照射する第２の照明手段と、前記第２の照明手段から前記校正基準物を透過した光を検出する第２の光検出手段と、前記第２の光検出手段による検出値を基にして装置を校正する校正手段とを備えたことを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記校正基準物は前記被検サンプルの検出対象であるピンホールに準ずる微小開口を持つプレートであることを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項３】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記校正手段が、前記第１の照明手段および前記第２の照明手段の照明光量を調整する手段であることを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項４】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記校正手段が、前記第１の光検出手段および前記第２の光検出手段の検出感度を調整する手段であることを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項５】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記校正手段が、前記被検サンプルに存在するピンホールを透過した光の検出値を補正する手段であることを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項６】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記被検サンプルに存在するピンホールを透過した光の検出値を記憶する記憶手段と、前記校正基準物による透過した光の検出値を記憶する記憶手段と、前記各記憶手段により記憶されている透過光検出値を比較分析する演算処理手段を備えたことを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項７】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記第１の照明手段が前記第２の照明手段を兼ね、その位置を可変とする移動機構を備えたことを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項８】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記第１の光検出手段が前記第２の光検出手段を兼ね、その位置を可変とする移動機構を備えたことを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項９】
請求項１記載のピンホール検査装置において、
前記校正基準物への前記第２の照明手段による照明光を遮る第２の遮光手段を備えたことを特徴とするピンホール検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載のピンホール検査装置において、
前記第１の遮光手段が前記第２の遮光手段を兼ね、その位置を可変とする移動機構と、遮光領域を可変とする手段とを備えたことを特徴とするピンホール検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明光を被検サンプルに照射したときに透過する光を検出して、その被検サンプル上に存在する貫通穴であるピンホール欠陥の存在を判断するピンホール検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照明光を被検サンプルに照射したときの透過光の検出により、ピンホール欠陥を検査することは、周知の技術である。例えば、「資料検査装置及び方法」（特許文献１参照。）、「欠陥検査装置」（特許文献２参照。）、「異物欠陥検査方法およびその装置」（特許文献３参照。）、「欠陥検査装置」（特許文献４参照。）がある。これらは、前の検査結果を記憶してその情報を基に校正している。さらに、前の検査結果を複数重ね合わせることにより校正の高精度化がはかれる。またさらに、被検サンプル自体をマスターサンプルとして、その検査結果を基準の情報として校正している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−３１８５０６号公報
【特許文献２】
特開平１１−１８３３９５号公報
【特許文献３】
特開平１１−２０１７４３号公報
【特許文献４】
特開平０７−０６９２７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、照明光を被検サンプルに照射したときに透過する光を検出して、その被検サンプル上に存在する貫通穴であるピンホール欠陥の存在を判断するピンホール検査装置では、当然のことながら、検出値は照明光の光量や光検出器の感度で変わってくる。そのため、特定のピンホールサイズの有無を検査する場合には、照明光の光量や光検出器の感度を適正量に設定する必要があり、その設定精度がそのまま検査精度につながってくる。本発明は検査対象であるピンホールに合せた校正基準物を使用した校正手段を提供するものであり、校正基準物における透過光検出値を基に照明光の光量および光検出器の感度を制御したり、被検サンプルの検査結果を補正することによって、高精度で簡易なピンホール検査装置を実現することを目的としている。
【０００５】
請求項１および請求項２の発明は、検査対象となるピンホールのサイズに合わせた校正基準物を用いて検査装置の校正を行うことで、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することを目的としている。
請求項３の発明は、照明光量を適正値に設定する校正方法により、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することを目的としている。
請求項４の発明は、光検出器の感度を適正値に設定する校正方法により、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することを目的としている。
請求項５の発明は、校正基準物の透過光量検出値を基に被検サンプルの検査結果を補正することで、機器の制御を必要とせずに高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することを目的としている。
請求項６の発明は、被検サンプルでの検出値や校正基準物での検出値を記憶し、必要に応じた検出値情報を用いて校正手段の精度を向上し、高精度なピンホール検査装置を提供することを目的としている。
請求項７および請求項８の発明は、被検サンプル用の照明手段や光検出器と、校正基準物用の照明手段や光検出器とを共有化してピンホール検査装置の構成を簡易化することを目的としている。
請求項９および請求項１０の発明は、照明光を遮ったときの検出値をノイズ信号とし、被検サンプルでの検出値をその信号値分補正して、ピンホール検査装置の高精度化をはかることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１の発明は、被検サンプルを保持する保持手段と、前記被検サンプルに照明光を照射する第１の照明手段と、前記第１の照明手段から前記被検サンプルに存在するピンホールを透過した光を検出する第１の光検出手段と、前記被検サンプルに存在するピンホール以外からの光を前記第１の光検出手段に入射させない第１の遮光手段とからなるピンホール検査装置において、校正基準物と、前記校正基準物に照明光を照射する第２の照明手段と、前記第２の照明手段から前記校正基準物を透過した光を検出する第２の光検出手段と、前記第２の光検出手段による検出値を基にして装置を校正する校正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記校正基準物は前記被検サンプルの検出対象であるピンホールに準ずる微小開口を持つプレートであることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記校正手段が、前記第１の照明手段および前記第２の照明手段の照明光量を調整する手段であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記校正手段が、前記第１の光検出手段および前記第２の光検出手段の検出感度を調整する手段であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記校正手段が、前記被検サンプルに存在するピンホールを透過した光の検出値を補正する手段であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記被検サンプルに存在するピンホールを透過した光の検出値を記憶する記憶手段と、前記校正基準物による透過した光の検出値を記憶する記憶手段と、前記各記憶手段により記憶されている透過光検出値を比較分析する演算処理手段とを備えたことを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記第１の照明手段が前記第２の照明手段を兼ね、その位置を可変とする移動機構を備えたことを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記第１の光検出手段が前記第２の光検出手段を兼ね、その位置を可変とする移動機構を備えたことを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項１の発明において、前記校正基準物への前記第２の照明手段による照明光を遮る第２の遮光手段を備えたことを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記第１の遮光手段が前記第２の遮光手段を兼ね、その位置を可変とする移動機構と、遮光領域を可変とする手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
請求項１に記載しているピンホール検査装置の基本構成を図１から図７に基づいて説明する。ここでピンホールと述べているのは図１にあるように、照明光を透過させる被検サンプルに存在している貫通穴である。このピンホールは欠陥として発生した場合と、所望の貫通穴を製作した場合の両方が考えられる。図２は、被検サンプル１０を示すものであり、被検サンプル内に検査領域１０ａを持つ。図３は照明光を所望の領域に照射するための第１の遮光手段２０を示しており、被検サンプル１０の検査領域１０ａのサイズに相当する開口部２０ａを持つ。図４および図５は、第１の照明手段４０と第１の遮光手段２０と被検サンプル１０、及びピンホールからの透過光を検出する第１の光検出手段３０の構成例を示す。第１の照明手段４０から発せられた照明光は上方から矢印のように進行し、第１の遮光手段２０の開口部２０ａを通過して被検サンプル１０の検査領域１０ａに照射して、ピンホールのみから透過光が下方に配置した第１の光検出手段３０に到達する。第１の光検出手段３０では、透過光の光量を電気信号として検出する。第１の照明手段４０は白色光でも特定波長のレーザー光でも構わないが、第１の光検出手段３０は照明光の種類、検出したい透過光量すなわちピンホールサイズに応じて適切な選択が必要である。また、被検サンプル１０は図５にあるように保持手段２２によって保持されている。図６は保持手段２２に校正基準プレート５０が設置されている被検サンプル１０及び校正基準プレート５０の保持手段２３を示す。保持手段２３は被検サンプル１０を設置する場所に、被検サンプル１０の検査領域１０ａより大きいサイズの開口部２３ａを持つ。
【０００９】
また、請求項２で記載しているように、校正基準プレート（校正基準物）５０には検出対象のピンホールサイズに相当する微小開口部５０ａを持つ。図７が請求項１の実施例であり、左側に上記の被検サンプル検査構成を配し、右側に第２の照明手段４１と、矢印で示すその照明光が校正基準プレート５０に存在する微小開口部５０ａを透過した光を検出する第２の光検出手段３１が配置されている。右側の構成が、本発明のピンホール検査装置の校正手段であり、基本的には第２の光検出手段３１にて検出された信号値を基にして、第１の照明手段４０もしくは第１の光検出手段３０を校正し、被検サンプル１０に存在するピンホールの正確な検出を可能とする。ここで、第１の照明手段４０と第２の照明手段４１は同性能のものであっても、そうでなくとも構わない。例えば、検出したいピンホールのサイズをφとした場合、校正基準プレート５０の微小開口部５０ａのサイズが同じφであれば第１の照明手段４０と第２の照明手段４１からの照明光は同じ光量となれば良いし、仮に２倍のサイズであれば検出される透過光の検出値が同じになるよう各々の照明手段の光量を調整しておけば良い。第１の光検出手段３０と第２に光検出手段３１も同様に考えられ、すなわち、校正基準プレート５０の微小開口部５０ａのサイズと、各照明手段および各光検出手段の性能を把握できていれば、初期設定状態において適切な調整量の組み合わせを行うことが可能なはずである。
【００１０】
請求項３の実施例を図８および図９に示す。被検サンプル１０と校正基準プレート５０、各々の照明手段と光検出手段の構成は上記と同様である。前述の校正手段として、校正基準プレート５０の微小開口部５０ａを透過した光を検出した第２の光検出手段３１の検出信号値を基に、第１の照明手段４０および第２の照明手段４１を照明光量調整手段４２によって適正調整を行うものである。図８中の太線矢印は校正を行うための情報の流れを示している。図９はその流れを模式的に示すものである。図左の上段にあるように第２の光検出手段３１における検出信号値が変化した場合のＡ時点で被検サンプル１０のピンホール検査を行うものとする。このとき、光検出手段の感度は安定しているとして、照明手段による照明光量は図右上段にあるように変化していることになる。従って、検出信号を初期状態と同一にする、すなわち初期状態と同一条件で被検サンプル１０のピンホール検出を行うためには図右下段のように光量低下分を調整してやれば良いことになる。この調整を、照明光量調整手段４２で第１の照明手段４０と第２の照明手段４１の両方に行う。ただし、この際の第１の照明手段４０と第２の照明手段４１の照明光量変化は同様に起こっていることが前提である。
【００１１】
請求項４の実施例を図１０および図１１に示す。被検サンプル１０と校正基準プレート５０、各々の照明手段と光検出手段の構成は上記と同様である。前述の校正手段として、校正基準プレート５０の微小開口部５０ａを透過した光を検出した第２の光検出手段３１の検出信号値を基に、第１の光検出手段３０および第２の光検出手段３１の検出感度を検出感度調整手段３２によって適正調整を行うものである。図１０中の太線矢印は校正を行うための情報の流れを示している。図１１はその流れを模式的に示すものである。図左の上段にあるように第２の光検出手段３１における検出信号値が変化した場合のＡ時点で被検サンプル１０のピンホール検査を行うものとする。このとき、光検出器の検出感度は変化しないものとし、請求項３にあるように照明手段による照明光量は図１１の右上段にあるように変化している。請求項３ではその照明光量を調整したが、本請求項では検出信号を初期状態と同一にする、すなわち初期状態と同一条件で被検サンプル１０のピンホール検出を行うために図右下段のように光検出感度をそれに見合うように調整する。この調整を、検出感度調整手段３２で第１の光検出器３０と第２の光検出器３１の両方に行う。ただし、この際の第１の照明手段４０と第２の照明手段４１の照明光量変化は同様に起こっていることが前提である。
【００１２】
請求項５の実施例を図１２に示す。被検サンプル１０と校正基準プレート５０、各々の照明手段と光検出手段の構成は上記と同様である。前述の校正手段として、校正基準プレート５０の微小開口部５０ａを透過した光を検出した第２の光検出手段３１の検出信号値を基に、被検サンプル１０に存在するピンホールを第１の光検出手段３０によって得られた検出値を補正するものである。図１２はその流れを模式的に示すものである。図左の上段にあるように第２の光検出手段３１における検出信号値が変化した場合のＡ時点で被検サンプル１０のピンホール検査を行うものとする。このときの第１の光検出器３０の検出結果を図右上段に示す。検出信号を初期状態と同一になるよう補正値を決めて、図右下段のようにその補正値分を補正する。
【００１３】
請求項６は校正基準プレート５０の透過光検出による校正手段と、被検サンプル１０に存在するピンホールの透過光検出との一連の動作をつなげて構成したシステムであり、実施例を図１３に示す。第１の光検出手段３０での検出値を記憶する手段７０と、第２の光検出手段３１での検出値を記憶する手段７１を持ち、記憶情報を演算処理する手段７２ではその各々の記憶情報を分析して最適な校正を行う。前請求項にある校正手段を高精度に行う。
【００１４】
請求項７および請求項８の実施例を図１４に示す。第１の光検出手段３０は第２の光検出手段３１を兼ねており、移動機構６１により被検サンプル１０の位置と校正基準プレート５０の位置を移動可能となっている。同様に第１の照明手段４０は第２の照明手段４１を兼ねており、移動機構６０により被検サンプル１０の位置と校正基準プレート５０の位置を移動可能となっている。これにより、前請求項のように実時間で校正することは出来ないが、各々の光検出手段および照明手段の機差の影響はなくなる。
【００１５】
請求項９は外部からの不要光の影響、電気的なノイズ等を除去して高精度化をはかるものであり、実施例を図１５および図１６に示す。第２の遮光手段２１で第２の照明手段４１からの光を遮り、そのときの第２の光検出手段３１での検出値を外部からの不要光および電気的ノイズとして検出信号の補正値とするものである。第２の遮光手段２１は使用する場合としない場合とで切り替える必要がある。また、請求項１０にあるように遮光手段の開口を開閉するようにして１つで両方を兼ねることも可能である。図１６はその流れを模式的に示すものである。図左の上段にあるように第２の光検出手段３１における検出信号値を補正値とし、図右の上段にあるような第１の光検出器３０の検出結果を図右の下段のように補正する。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１の発明によれば、検査対象となるピンホールのサイズに合せた校正基準物を用いて検査装置の校正を行うことで、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することが可能となる。
請求項２の発明によれば、検査対象となるピンホールのサイズに合せた校正基準物を用いて検査装置の校正を行うことで、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することが可能となる。
請求項３の発明によれば、照明光量を適正値に設定する校正方法により、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することが可能となる。
請求項４の発明によれば、光検出器の感度を適正値に設定する校正方法により、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することが可能となる。
請求項５の発明によれば、校正基準物の透過光量検出値を基に被検サンプルの検査結果を補正することで、機器の制御を必要とせずにデータ処理によって、高精度で簡易なピンホール検査装置を提供することが可能となる。
請求項６の発明によれば、被検サンプルでの検出値や校正基準物での検出値を記憶し、必要に応じた検出値情報を用いて校正手段の精度を向上して、高精度なピンホール検査装置を提供することが可能となる。
請求項７の発明によれば、被検サンプル用の照明手段や光検出器と、校正基準物用の照明手段や光検出器とを共有化してピンホール検査装置の構成を簡易にすることが可能となる。
請求項８の発明によれば、被検サンプル用の照明手段や光検出器と、校正基準物用の照明手段や光検出器とを共有化してピンホール検査装置の構成を簡易にすることが可能となる。
請求項９の発明によれば、照明光を遮ったときの検出値をノイズ信号とし、被検サンプルでの検出値をその信号値分補正してS/Nを向上させることで、ピンホール検査装置の高精度化をはかることが可能となる。
請求項１０の発明によれば、被検サンプル用の遮光手段と校正基準物用の遮光手段とを共有化して、ピンホール検査装置の構成を簡易にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が対象とするピンホール部分の透過光を模式的に示した図である。
【図２】本発明における被検サンプルを示す図である。
【図３】照明光を所望の領域に照射するための第１の遮光手段を示す図である。
【図４】第１の照明手段と第１の遮光手段と第１の光検出手段の構成例を示す図である。
【図５】第１の照明手段と第１の遮光手段と第１の光検出手段の構成例を示す図である。
【図６】校正基準プレートを保持している保持手段を示す図である。
【図７】請求項１の実施例の構成を示す図である。
【図８】請求項３の実施例の構成を示す図である。
【図９】図８における情報の流れを示すグラフである。
【図１０】請求項４の実施例の構成を示す図である。
【図１１】図１０における情報の流れを示すグラフである。
【図１２】請求項５の実施例における情報の流れを示すグラフである。
【図１３】請求項６の実施例の構成を示す図である。
【図１４】請求項７および請求項８の実施例の構成を示す図である。
【図１５】請求項９の実施例の構成を示す図である。
【図１６】図１５における情報の流れを示すグラフである。
【符号の説明】
１０  被検サンプル
１０ａ  被検サンプル検査領域
２０  第１の遮光手段
２０ａ  開口部
２１  第２の遮光手段
２２  被検サンプル保持手段
２３  被検サンプルおよび校正基準プレートの保持手段
２３ａ  開口部
３０  第１の光検出手段
３１  第２の光検出手段
３２  検出感度調整手段
４０  第１の照明手段
４１  第２の照明手段
４２  照明光量調整手段
５０  校正基準プレート（校正基準物）
５０ａ  微小開口部
６０  照明手段移動機構
６１  光検出手段移動機構
７０  検出値を記憶する手段
７１  検出値を記憶する手段
７２  演算処理する手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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