(57)【要約】【課題】  平板状試料の表面のみならず、内部、裏面の欠陥に対して、感度良く検査することができる平板状試料の検査方法を得る。【解決手段】  平板状試料１を挟んで、試料１を透過する波長の光源２と光強度測定器４が試料１の厚さ方向の面に対向して設置され、試料１を透過した透過光の強度を光強度測定器４で検出する。測定器４を試料１の透過光出射面に沿って走査方向Ｙに光強度測定器用走査手段４１により走査する。試料１を透過した透過光を、正常部を透過した透過光の光強度と比較して、透過光の光強度の低下が見られる時の走査基点からの測定器４の走査量から試料１における欠陥１２を検出する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状試料の厚さ方向の面に、上記試料を透過する光を入射し、上記試料内の欠陥を検出する平板状試料の検査方法において、上記試料を透過した透過光の光強度を正常部を透過した透過光の光強度と比較して、上記光強度の減少により上記試料中の欠陥を検出する平板状試料の検査方法。
【請求項２】
平板状試料の少なくとも一方の平板面に、上記試料の屈折率以上で、かつ入射光を透過させる物質層を接設することを特徴とする請求項１に記載の平板状試料の検査方法。
【請求項３】
平板状試料の厚さ方向の面に、上記試料を透過する光を入射する光源と、上記試料を透過した透過光の光強度を測定する光強度測定手段と、上記測定手段を上記試料の透過光の出射面に沿って移動させる光強度測定手段用走査手段とを備え、上記測定手段の基点からの走査量と測定される透過光の光強度から上記試料における欠陥を検出する平板状試料の検査装置。
【請求項４】
光強度測定手段が、試料の厚さ分の幅の開口を有するスリットを介して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の平板状試料の検査装置。
【請求項５】
光源を試料の厚さ方向の面に沿って移動させる光源用走査手段を備え、光強度測定手段用走査手段により光強度測定手段を、上記光源と同期しかつ平行に走査させることを特徴とする請求項３に記載の平板状試料の検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の第１、第２の平板状試料の検査装置を、上記第１、第２の平板状試料の検査装置における第１、第２の走査方向が交叉するように配置し、上記第１の検査装置により欠陥と検出された第１の走査方向における第１の走査位置と、上記第２の検査装置により欠陥と検出された第２の走査方向における第２の走査位置とから上記試料の欠陥位置を検出する平板状試料の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状試料の表面のみならず、内部、裏面の欠陥に対して、感度よく検査できる平板状試料の検査方法とこれに用いる平板状試料の検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学的な傷等欠陥検査装置として、散乱光の光強度から欠陥検査を行うもので、照射光を被検査物の水平方向から入射し、傷やワレ等の損傷箇所で垂直方向に散乱された散乱光を検出するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１１１５３０号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法では散乱光を用いて損傷箇所を検出するため、検出感度が悪いという課題があった。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、被検査物の表面のみならず、内部、裏面の欠陥に対して、感度良く検査できる平板状試料の検査方法とこれに用いる平板状試料の検査装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る第１の平板状試料の検査方法は、平板状試料の厚さ方向の面に、上記試料を透過する光を入射し、上記試料内の欠陥を検出する平板状試料の検査方法において、上記試料を透過した透過光の光強度を正常部を透過した透過光の光強度と比較して、上記光強度の減少により上記試料中の欠陥を検出する検査方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の平板状試料の検査方法は、特に、平板状試料の厚さ方向の面に、上記試料を透過する光を入射し、上記試料を透過した透過光の光強度を正常部を透過した透過光の光強度と比較して、上記光強度の減少により上記試料中の欠陥を検出することにより、平板状試料の表面のみならず、内部、裏面の欠陥に対しても、感度良く検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、平板状の試料１の欠陥１２を、上記試料１を透過する光が通過する状態を示す説明図である。図に示すように、平板状試料１の厚さ方向の面に入射した入射光１０は、欠陥１２では散乱して散乱光１３と透過光１１が発生し、透過光１１は上記試料１の平板面と平行な方向にそのまま直進する。
上記従来の方法は、試料の平板面の上方に配された撮像装置１４により散乱光１３を検出することにより欠陥位置を検出するものである。図に示すように散乱光１３はあらゆる方向に散乱するため、一部の散乱光を測定していることになり感度が悪く、特に小さな欠陥であれば検出が不可能となり、また、撮像装置１４からの距離が遠くなる位置にある試料内部の欠陥や裏面の欠陥（撮像装置反対側の欠陥）等、欠陥の位置によっては垂直方向の散乱光強度が小さいため感度が悪くなる。
【０００９】
一方、図に示すように、透過光１１を測定する場合、平板状試料１に欠陥１２があると、透過光１１は欠陥が無い場合に比べて光強度は減少する。また、欠陥が試料の表面のみならず内部にあっても透過光強度の減少として現れるので、欠陥のある位置によらずに、正常部を透過した透過光の光強度と比較して、透過光の光強度の減少を調べることで欠陥を検出することができる。また、透過光は直進するため、散乱光を測定する従来の方法に比べて優れた感度で欠陥を検出することができる。
【００１０】
図２は、本発明の実施の形態１の平板状試料の検査装置の構成図である。
図に示すように本実施の形態１の平板状試料の検査装置では、被検査物である平板状試料１を挟んで、光源２と光強度測定器４が試料１の厚さ方向の面に対向して設置され、図は光源として試料１を透過する波長の平行光を用いる場合を示している。
本実施の形態において、上記試料１を透過した透過光の強度を光強度測定器４で検出するが、測定器４を上記試料１の透過光出射面に沿って走査方向Ｙに光強度測定器用走査手段４１により走査することにより、上記試料１を透過した透過光を上記光強度測定器４により測定し、正常部を透過した透過光の光強度と比較し、透過光の光強度の低下が見られる時の走査基点からの測定器４の走査量（走査距離または走査時間）から試料１における欠陥１２を検出することができる。
この場合、上記試料１の厚さ分の幅の開口を設けたスリット６を介して測定器４を設けることにより、光強度測定器４は試料１の透過光強度のみを検出することができ欠陥の検出精度と感度がさらに向上する。
また、図では試料として四辺形平板状試料を用いたが、円板状の試料の場合でも同様に欠陥を検出することができる。
【００１１】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２の平板状試料の検査装置の構成図で、光源２として集光性に優れたレーザを用いる場合である。
実施の形態１と同様に、試料１を挟んで光源２と光強度測定器４が対向して設けられているが、光源２としてレーザ光を用い、かつ光源２を上記試料の厚さ方向の面に沿った走査方向Ｙに光源用走査手段２１により走査し、これと同期しかつ平行に測定器４を上記試料の透過光出射面に沿って走査方向Ｙに光強度測定器用走査手段４１により走査することにより、正常部を透過した透過光の光強度と比較して、透過光の光強度の低下が見られる時の走査基点からの光源２または測定器４の走査量（走査距離または走査時間）から試料１における欠陥１２を検出することができる。
【００１２】
本実施の形態においては、レーザ光のように集光された光を用いることにより、検査すべき欠陥ａとは異なる位置の欠陥ｂで散乱して被検査物の水平方向を進んできた散乱光が混じってしまい、分離できなくなることが防止される。
なお、平板状試料１を透過する光の透過光の光強度を正常部と比較することで、光源から光が試料に入射する際や、測定器が光を受光する際の光学系の光ロスを補正することができる。
また、本実施の形態において、光源２および測定器４を走査する代わりに試料１を光源２および測定器４の場合と同様に走査しても、本実施の形態と同様に欠陥を検出することができる。
さらに、本実施の形態において、測定器４としてラインセンサー等を用いることにより、光源２だけを上記と同様に走査しても、本実施の形態と同様に欠陥を検出することができる。
【００１３】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３の平板状試料の検査装置を用いて例えば四辺形平板状試料の欠陥位置を検出する検査方法を説明する構成図である。
つまり、図に示すように、本実施の形態の平板状試料の検査装置は、四辺形平板状試料１のＸ軸方向に光源用走査手段２１により走査する光源２Ｘと、これに同期して平行に光強度測定器用走査手段４１により走査する測定器４Ｘの対（実施の形態２の検査装置に相当する第１の平板状試料の検査装置）と、Ｙ軸方向に走査する光源２Ｙとこれに同期して平行に走査する測定器４Ｙの対（実施の形態２の検査装置に相当する第２の平板状試料の検査装置）とを各々試料１を挟んで設けたものである。
Ｘ軸方向に走査する光源２Ｘと測定器４Ｘの走査基点からの走査距離（または測定開始からの時間）で示される第１の走査位置であるｘと、Ｙ軸方向に走査する光源２Ｙと測定器４Ｙの走査基点からの走査距離（または測定開始からの時間）で示される第２の走査位置であるｙにより試料１における位置（ｘ，ｙ）が特定でき、このようにして各位置における透過光の光強度を測定し、上記強度が低下する位置の試料１の欠陥位置を検出することができる。
本実施の形態においても実施の形態２と同様に、異なる位置の透過光強度を合わせて検出してしまうことがないため、欠陥位置精度が向上する効果がある。
【００１４】
本実施の形態においては、図に示すように、被検査物として四辺形平板状試料を用い、この試料の側面に沿って互いに直交するＸ、Ｙ軸を第１、第２の走査方向として、上記光源と測定器を走査した場合を示したが、走査方向はこれに限定されず、上記第１、第２の走査方向が交叉するように光源と測定器が走査されれば良く、形状に係わらず欠陥位置を検出することができる。
【００１５】
なお、図において平板状試料の厚さ方向であるＺ軸において走査させると、さらに平版状試料の欠陥位置の深さを同様に検出することができる。
【００１６】
実施の形態４．
図５は、被検査物である平板状の試料１の両方の平板面に下記物質層を接設した場合における光の屈折状態を比較して示す説明図で、（ａ）は試料１の屈折率と同じかこれより大きな屈折率で、かつ入射光を透過させる物質層８を接触させた場合、（ｂ）は試料の屈折率より小さい屈折率で、かつ入射光を透過させる物質層９を接触させた場合である。
入射光１０は欠陥１２で散乱して発生した散乱光１３はいろいろな方向に進むが、試料１と屈折率が同じか大きい物質層８と接触させると、試料１と物質層８との界面に入射した散乱光１３は、Ｓｎｅｌｌの法則により全反射することがないので、試料１内に戻ることがなく物質層８側に入射する。その結果、欠陥での透過光強度の減少がきわめて著しく、欠陥検査の感度が著しく向上する効果がある。
一方、試料１の屈折率ｎ１より小さい屈折率の場合界面に臨界角θより大きな角度で散乱光１３が入射すると内部に光が戻り透過光の減少が顕著でなくなり、感度が低下する。
なお、試料１の平板面全面に物質層８を隙間なく接触させる物質層８は固体でも液体でもよい。また、平板状の試料１の片側の平板面に上記物質層を接設した場合も同様の効果を得ることができる。
【００１７】
例えば、上記実施の形態において、試料１として耐熱ガラス平板、光源として波長５１４ｎｍのレーザ光源、測定器４としてシリコン・フォトダイオード、スリットとして５１４ｎｍを透過させない光学フィルターで、耐熱ガラスの厚み部分のみの開口で、耐熱ガラスの透過光のみを測定器に受光させるものを用いる。また、物質層８としてパラフィン油を耐熱ガラスの両方の平板面に接触させることにより、上記実施の形態のようにして、耐熱ガラス平板内の欠陥を検査する。
この場合、上記物質層８としてパラフィン油を設け、耐熱ガラスの屈折率が１．４７であるのに対して、パラフィン油の屈折率は１．４８で耐熱ガラスより大きい屈折率を有し、５１４ｎｍの光を耐熱ガラスもパラフィン油も透過するため、耐熱ガラスの欠陥での散乱光のほとんどがパラフィン油側に入射するので透過光強度の減少が著しく、高感度な欠陥検査が可能である。またパラフィン油は液体であるため、耐熱ガラスと隙間なく接触させることが容易である。
【００１８】
また、上記物質層８としてポリエチレンフィルムを用いた場合も、耐熱ガラスの屈折率が１．４７であるのに対して、ポリエチレンフィルムの屈折率は１．５４であり、また耐熱ガラスもポリエチレンフィルムも５１４ｎｍの光を透過するため、上記と同様透過光強度の減少が著しく、高感度な欠陥検査が可能である。なお、ポリエチレンフィルムは柔らかいため、耐熱ガラスと隙間なく接触させることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】平板状の試料の欠陥を、上記試料を透過する光が通過する状態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１の平板状試料の検査装置の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態２の平板状試料の検査装置の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３の平板状試料の検査装置を用いて例えば四辺形平板状試料の欠陥位置を検出する検査方法を説明する構成図である。
【図５】平板状試料の平板面に物質層を設けた場合における光の屈折状態を比較して示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  試料、２、２Ｘ、２Ｙ  光源、４、４Ｘ、４Ｙ  光強度測定器、６  スリット、１０  入射光、１１  透過光、１２  欠陥、２１  光源用走査手段、４１  光強度測定手段用走査手段、Ｘ、Ｙ  走査方向。
【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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