(57)【要約】【課題】  ライン状の光を端面から導入して透明板の欠陥を検査する透明板欠陥検査装置に、シュリーレン法による欠陥検査、暗視野による欠陥検査などの欠陥検査を組み合わせて透明板の欠陥を検出できる透明板欠陥検査装置を提供する。【解決手段】  本発明による透明板欠陥検査装置は、透明板試料１の端面２からライン状の光３を導入する第１の光照射手段１０３と、透明板試料１の表面４に点光源２０１から形成されたほぼ平行な入射平行光束９をほぼ垂直方向から照射する第２の光照射手段２０８と、透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射する第３の光照射手段３０２と、透明板試料１から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段１０７と、透明板試料１を透過したほぼ平行な透過平行光束１０をシュリーレン法で検出する第２の検出手段２１３とを備える。【選択図】    図９   
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明板試料の端面からライン状の光を導入する第１の光照射手段と、前記透明板試料から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段とを有する第１の透明板欠陥検査系と；
前記透明板試料の表面に点光源から形成されたほぼ平行な入射平行光束をほぼ垂直方向から照射する第２の光照射手段と、前記透明板試料を透過したほぼ平行な透過平行光束をシュリーレン法で検出する第２の検出手段とを有する第２の透明板欠陥検査系と；
を備える透明板欠陥検査装置。
【請求項２】
透明板試料の端面からライン状の光を導入する第１の光照射手段と、前記透明板試料から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段とを有する第１の透明板欠陥検査系と；
前記透明板試料の表面に斜め方向から光を照射する第３の光照射手段と、前記第１の検出手段とを有する第３の透明板欠陥検査系と；
を備える透明板欠陥検査装置。
【請求項３】
透明板試料の端面からライン状の光を導入する第１の光照射手段と、前記透明板試料から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段とを有する第１の透明板欠陥検査系と；
前記透明板試料の表面に点光源から形成されたほぼ平行な入射平行光束をほぼ垂直方向から照射する第２の光照射手段と、前記透明板試料を透過したほぼ平行な透過平行光束をシュリーレン法で検出する第２の検出手段とを有する第２の透明板欠陥検査系と；
前記透明板試料の表面に斜め方向から光を照射する第３の光照射手段と、前記第１の検出手段とを有する第３の透明板欠陥検査系と；
を備える透明板欠陥検査装置。
【請求項４】
前記ライン状の光は前記透明板試料の表面で全反射を生じるように導入される；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項５】
前記第１の光照射手段は、前記ライン状の光を拡散して前記透明板試料の前記端面に導く拡散板を有する；
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項６】
前記第１の光照射手段は、
複数の光ファイバーを各光ファイバーの軸線を第１の方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第１のファイバーグレーティング素子と、
複数の光ファイバーを各光ファイバーの軸線を第１の方向と異なる第２の方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第２のファイバーグレーティング素子と、
複数の光ファイバーを各光ファイバーの軸線を第１、第２の方向と異なる第３の方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第３のファイバーグレーティング素子を重ね合わせて構成されるファイバーグレーティングを有し；
前記ファイバーグレーティングは、前記各ファイバーグレーティング素子を構成する光ファイバーの軸線にほぼ垂直方向から可干渉光を入射されたときに、光が入射された側と反対側にある投影面にライン状の光を形成する；
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項７】
前記透明板試料の異なる端面からそれぞれライン状の光を導入する複数の前記第１の光照射手段を備える；
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項８】
前記第２の光照射手段は低干渉性の光源を有する；
請求項１又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項９】
前記第２の光照射手段は前記入射平行光束を形成するための第１のコリメータレンズと、前記第１のコリメータレンズの前記点光源側に集光点とを有し、前記第２の検出手段は空間フィルターと、前記透過平行光束を前記空間フィルターに集光するための第２のコリメータレンズとを有し、前記集光点と前記第１のコリメータレンズ間の距離と前記空間フィルターと前記第２のコリメータレンズ間の距離をほぼ等しく保ちながら、前記空間フィルターの光遮断状態又は前記空間フィルターと前記透明板試料間の距離を調整可能である；
請求項１、請求項３又は請求項８に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記第３の光照射手段は、複数の斜め方向から前記透明板試料に光を照射する；
請求項２又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項１１】
前記第３の光照射手段は環状の光源を有する；
請求項２又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項１２】
前記第１の光照射手段の光源から照射される光の波長は前記第２の光照射手段の光源から照射される光の波長と異なる；
請求項１に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項１３】
前記第２の光照射手段の光源から照射される光の波長は前記第１の光照射手段の光源から照射される光の波長及び前記第３の光照射手段の光源から照射される光の波長と異なる；
請求項３に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項１４】
前記第１の検出手段の暗視野系対物レンズを前記第２の光照射手段の第１のコリメータレンズと共用する；
請求項１又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項１５】
前記第１の検出手段による検出結果と前記第２の検出手段による検出結果を照合して、又は前記第１の検出手段による複数の検出結果を照合して、前記透明板試料の欠陥の状況を判定する判定手段を備える；
請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置。
【請求項１６】
それぞれの検出結果を色彩を変えて表示する表示手段を備える；
請求項１５に記載の透明板欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明板の欠陥を検査する透明板欠陥検査装置に関する。詳しくは、端面入射光を用いる欠陥検査に、シュリーレン法による欠陥検査、暗視野による欠陥検査などの欠陥検査を組み合わせて検査を行なう透明板欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、透明板試料の表面から光を照射して、明視野で欠陥を検査する検査装置があった（例えば特許文献１参照）。また、透明板試料を斜め方向から照射して、暗視野で検査する検査装置があった（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１３１２４２号公報（段落００１１〜００１４、図１等）
【特許文献２】特開平７−１０３９０５号公報（段落０００８〜００１２、図１〜図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術による明視野による検査ではバックグラウンドが明るいため、微小な傷や薄い異物層などの欠陥については、画像が不鮮明になり、検出が困難であるという問題があった。また従来の暗視野での検査では、バックグラウンドが暗いためノイズが小さく鮮明な画像を得られ易い反面、透明板試料を斜め方向から照射していたので、やはり透明板試料の表面からの情報が主であり、情報が限られていた。
【０００４】
そこで、発明者達は、特願２００２−２５５３９４において、ファイバーグレーティングを用いてライン状の光を形成する方法を提案した。さらに、特願２００３−２７７９２８において、ファイバーグレーティングにより形成されたライン状の光を透明板試料の端面から導入して、透明板試料の内部に存在する欠陥を検出できる新たな欠陥検査装置を提案し、また、透明板試料の表面に平行光束を照射する明視野で欠陥を検査する手段を組み合わせた欠陥検査装置を提案した。これにより、透明板試料内部に導入した光を用いて、透明板の欠陥を暗視野で鮮明に検出できる装置を提供でき、また、明視野像と暗視野像を比較、照合して、透明板試料の欠陥の状況を評価できる装置を提供できた。
【０００５】
しかしながら、上記装置を用いても、例えば脈理のような欠陥は検出困難であり、また、１つの端面からの導入光だけでは透明板の殆ど全ての欠陥を検出するのは困難であった。このような困難を克服するには、ライン状の光を端面から導入して透明板の欠陥を検査する透明板欠陥検査装置の機能を拡充して、さらに多種の欠陥を検出でき、広範囲、多面的に欠陥の状況を評価できる装置が望まれるが、かかる装置は未だ実現されていない。
【０００６】
本発明は、先に提案したライン状の光を端面から導入して透明板の欠陥を検査する透明板欠陥検査装置に、シュリーレン法による欠陥検査、暗視野による欠陥検査などの欠陥検査を組み合わせて、脈理等のより多種の欠陥を検出可能にすると共に、多方向からの入射光を用いてより広範囲の透明板の欠陥を検出できる透明板欠陥検査装置を提供することを目的とする。
なお、本発明で検出対象とする欠陥は、透明板の表面及び内部に存在する傷、混入異物、表面に存在する凹凸、内部に存在する脈理、不純物領域、空孔、表面上に堆積する塵埃、付着物などを含むものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の透明板欠陥検査装置４００は、例えば図７に示すように、透明板試料１の端面２からライン状の光３を導入する第１の光照射手段１０３と、透明板試料１から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段１０７とを有する第１の透明板欠陥検査系１００（図１参照）と、透明板試料１の表面４に点光源２０１から形成されたほぼ平行な入射平行光束９をほぼ垂直方向から照射する第２の光照射手段２０８と、透明板試料１を透過したほぼ平行な透過平行光束１０をシュリーレン法で検出する第２の検出手段２１３とを有する第２の透明板欠陥検査系２００（図４参照）とを備える。
【０００８】
ここにおいて透明板試料１から散乱されるとは、透明板試料１の存在に基いて散乱される意味、すなわち、透明板試料１の内部、表面４又は表面上の欠陥から散乱される意味である。なお、散乱光は表面上の欠陥からの散乱光を含んでも含まなくても良い。また、透明板試料表面４の法線に対し所定の角度以内に散乱されると、暗視野系対物レンズ１０４で平行光線となるようにまとめられるので好ましい。また、ほぼ平行とは光投影技術によるばらつきを含め実質的に平行であることを意味する。また、点光源には光源自体が点光源であるものの他に、ピンホールにより形成される等価的な点光源を含むものとする。
このように構成すると、ライン状の光３を端面２から導入して行なう欠陥検査に、シュリーレン法による欠陥検査を組み合わせることができ、透明板試料１内部又は表面４に存在する傷や混入異物などの光を散乱させる欠陥と脈理などの光を屈折させる欠陥とを判別して検出するのに適している。
【０００９】
また、請求項２に記載の透明板欠陥検査装置５００は、例えば図８に示すように、透明板試料１の端面２からライン状の光３を導入する第１の光照射手段１０３と、透明板試料１から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段１０７とを有する第１の透明板欠陥検査系１００（図１参照）と、透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射する第３の光照射手段３０２と、第１の検出手段１０７とを有する第３の透明板欠陥検査系３００（図５参照）とを備える。
【００１０】
このように構成すると、ライン状の光３を端面２から導入して行なう欠陥検査に、斜め照射光を用いた暗視野による欠陥検査を組み合わせることができ、透明板試料１内部に存在する傷、混入異物などの欠陥と表面４上に堆積する塵埃、付着物などの欠陥とを判別して検出するのに適している。
【００１１】
また、請求項３に記載の透明板欠陥検査装置６００は、例えば図９に示すように、透明板試料１の端面２からライン状の光３を導入する第１の光照射手段１０３と、透明板試料１から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段１０７とを有する第１の透明板欠陥検査系（図１参照）と、透明板試料１の表面４に点光源２０１から形成されたほぼ入射平行光束９をほぼ垂直方向から照射する第２の光照射手段２０８と、透明板試料１を透過したほぼ平行な透過平行光束１０をシュリーレン法で検出する第２の検出手段２１３とを有する第２の透明板欠陥検査系２００（図４参照）と、透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射する第３の光照射手段３０２と、第１の検出手段１０７とを有する第３の透明板欠陥検査系３００（図５参照）とを備える。
【００１２】
このように構成すると、ライン状の光３を端面２から導入して行なう欠陥検査に、シュリーレン法による欠陥検査及び斜め照射光を用いた暗視野による欠陥検査を組み合わせることができ、透明板試料１内部に存在する傷、混入異物、透明板試料１内部の脈理、透明板試料表面４上の塵埃、付着物などの欠陥を判別して検出するのに適している。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置において、前記ライン状の光３は透明板試料１の表面で全反射を生じるように導入される。
このように構成すると、試料１に内に導入された光は、欠陥に遭遇しなければ、表面４に到達しても全反射され、試料１内部に留まるので、試料１の内部又は表面４に欠陥が存在すれば光が欠陥に遭遇する確率が大になり、多くの欠陥を検出できる。なお、「表面で全反射を生じるように」とは必ずしも全ての光が全反射するように光が導入される意味ではなく、大半の光が表面４で全反射を生じるように導入されれば良く、漏れがあっても良い意味である。試料１内に導入された全ての光が表面４で全反射を生じることが理想的であるが、漏れがあっても暗視野系対物レンズ１０４によって受光されない角度で表面から放射されれば良い。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置において、第１の光照射手段１０３は、ライン状の光３を拡散して透明板試料１の端面２に導く拡散板を有する。このように構成すると、拡散板を通してほぼ等方向照射光を透明板試料端面２から導入でき、透明板試料１内部及び表面４の広範囲の欠陥に光が照射されるので、広範囲の欠陥を検出できる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図２に示すように、第１の光照射手段は、複数の光ファイバー１１０を各光ファイバーの軸線を第１の方向ｖ１に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第１のファイバーグレーティング素子１１１と、複数の光ファイバー１１０を各光ファイバーの軸線を第１の方向ｖ１と異なる第２の方向ｖ２に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第２のファイバーグレーティング素子１１２と、複数の光ファイバー１１０を各光ファイバーの軸線を第１、第２の方向ｖ１、ｖ２と異なる第３の方向ｖ３に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べた第３のファイバーグレーティング素子１１３を重ね合わせて構成されるファイバーグレーティング１０９を有し、ファイバーグレーティング１０９は、各ファイバーグレーティング素子１１１、１１２、１１３を構成する光ファイバー１１０の軸線にほぼ垂直方向から可干渉光Ｌを入射されたときに、光が入射された側と反対側にある投影面１０８にライン状の光を形成する。
【００１６】
ここにおいて、ライン状の光３は、ライン状に並んだ複数のスポット光でも良い。実際にファイバーグレーティングにより形成される光パタンは、格子状のスポット光アレイであり、このスポット光アレイから１次元方向に並ぶものを抽出すれば、ライン状の光３となる。透明板試料の端面２またはその前に設けられた拡散板の表面にライン状の光３を形成するには、これらの前にスリットを設けてスポット光アレイから１次元方向に並ぶものを抽出すれば良い。また、ほぼ平行とは、ファイバーグレーティング素子１１１〜１１３の製造ばらつきを含め実質的に平行であることを意味する。ほぼ垂直とは、ファイバーグレーティング素子１１１〜１１３の製造ばらつき及び光投影技術のばらつきを含め実質的に垂直であることを意味する。
【００１７】
このように構成すると、小寸法の光学部品として構成されるファイバーグレーティング１０９を用いて、ライン状の光３を投影面である透明板試料の端面２またはその前に設けられた拡散板の表面に形成でき、透明板試料の端面２から導入できる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図１に示すように、透明板試料１の異なる端面２からそれぞれライン状の光３を導入する複数の第１の光照射手段１０３を備える。このように構成すると、複数の端面２から導入した光を用いて広範囲の欠陥を検出でき、欠陥分布状況を広範囲かつ多面的に分析できる。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置において、第２の光照射手段２０８は低干渉性光源を有する。このように構成すると、照射光線間の干渉による干渉縞の発生を防止できる。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１、請求項３又は請求項８に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図４に示すように、第２の光照射手段２０８は入射平行光束９を形成するための第１のコリメータレンズ２０７と、第１のコリメータレンズ２０７の点光源２０１側に集光点２０６とを有し、第２の検出手段２１３は空間フィルター２１０と、透過平行光束１０を空間フィルター２１０に集光するための第２のコリメータレンズ２０９とを有し、集光点２０６と第１のコリメータレンズ２０７間の距離と空間フィルター２１０と第２のコリメータレンズ２０９間の距離をほぼ等しく保ちながら、空間フィルター２１０の光遮断状態又は空間フィルター２１０と透明板試料１間の距離を調整可能である。
【００２１】
ここにおいて、集光点２０６と第１のコリメータレンズ２０７間の距離と空間フィルター２１０と第２のコリメータレンズ２０９間の距離をほぼ等しく保つのは、第１のコリメータレンズ２０７と第２のコリメータレンズ２０９間に平行光束９、１０を形成するためである。このように構成すると、透明板試料１内の脈理により屈折された光又は直進光のいずれかを空間フィルター２１０で効率よく遮断でき、コントラストの良い検査画像を得ることができる。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図５に示すように、第３の光照射手段３０２は、複数の斜め方向から透明板試料１に光を照射する。このように構成すると、複数方向からの斜め照射光を用いて透明板試料表面４又は表面上の欠陥に複数の角度から光を照射でき、その散乱光による暗視野像を用いて透明板試料表面４に存在する傷、混入異物又は表面上に存在する塵埃、付着物などの欠陥の大部分を検出できる。
【００２３】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図５に示すように、第３の光照射手段３０２は、環状の光源を有する。このように構成すると、透明板試料１の周囲の斜め上方から透明板試料表面４又は表面上の欠陥に光を照射でき、その散乱光による暗視野像を用いて透明板試料表面４に存在する傷、混入異物又は透明板試料表面４上に存在する塵埃、付着物などの欠陥の殆ど全てを検出できる。
【００２４】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の透明板欠陥検査装置において、第１の光照射手段１０３の光源１０１から照射される光の波長は前記第２の光照射手段２０８の光源２０１から照射される光の波長と異なる。このように構成すると、例えばダイクロミックミラーなどで第１の検出手段１０７と第２の検出手段２１３に検出される光を分離でき、第１の光照射手段１０３の光源１０１から照射される光と、第２の光照射手段２０８の光源２０１から照射される光との混在によるノイズの発生を防止できる。
【００２５】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項３に記載の透明板欠陥検査装置において、第２の光照射手段２０８の光源２０１から照射される光の波長は第１の光照射手段１０３の光源１０１から照射される光の波長及び第３の光照射手段３０２の光源３０１から照射される光の波長と異なる。このように構成すると、例えばダイクロミックミラーなどで第１の検出手段１０７と第２の検出手段２１３に検出される光を分離でき、第２の光照射手段２０８の光源２０１から照射される光と、第１の光照射手段１０３の光源１０１から照射される光又は第３の光照射手段３０２の光源３０１から照射される光との混在によるノイズの発生を防止できる。
【００２６】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１又は請求項３に記載の透明板欠陥検査装置において、第１の検出手段１０７の暗視野系対物レンズ１０４を第２の光照射手段２０８の第１のコリメータレンズ２０７と共用する。このように構成すると、ライン状の光３を端面２から導入して行なう欠陥検査とシュリーレン法による欠陥検査を、元の性能をほぼ保持した状態で組み合わせることができる。
【００２７】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の透明板欠陥検査装置において、例えば図７〜図９に示すように、第１の検出手段１０７による検出結果と第２の検出手段２１３による検出結果を照合して、又は第１の検出手段１０７による複数の検出結果を照合して、透明板試料１の欠陥の状況を判定する判定手段６を備える。ここにおいて、複数の検出結果とは、第１の照射手段１０３を用いた場合の検出結果と第３の照射手段３０２を用いた場合の検出結果、複数の第１の照射手段１０３を用いた場合の検出結果などである。このように構成すると、複数の検査結果を総合的に照合して、透明板の欠陥状況を広範囲かつ多面的に分析できる。
【００２８】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の透明板欠陥検査装置において、それぞれの検出結果を色彩を変えて表示する表示手段８を有する。このように構成すると、表面４（表面上を含む）や内部の種々の欠陥を判別して又は判別容易に表示できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、ライン状の光を端面から導入して透明板の欠陥を検査する透明板欠陥検査装置に、シュリーレン法による欠陥検査、暗視野による欠陥検査などの欠陥検査を組み合わせて透明板の欠陥を検出できる透明板欠陥検査装置を提供できる。また、これにより、脈理等のより多種の欠陥を検出でき、本発明の好ましい態様においては、多方向からの入射光を用いてより広範囲の透明板の欠陥を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。
図１に、本発明の実施の形態に使用するライン状の光３を透明板試料１の端面２から導入して透明板試料１の欠陥を検査する第１の透明板欠陥検査系１００の構成例を示す。透明板試料１の端面２にライン状の光３が照射される。透明板試料１は例えば基板などに用いるガラス板、フォトマスクなどに用いる石英板、光学部品などに用いるプラスチック板などである。ライン状の光３は、端面照射系用光源１０１とビーム成形光学系１０２により形成される。端面照射系用光源１０１として例えば可干渉性光源であるレーザダイオード（ＬＤ）が用いられ、ビーム成形光学系１０２として例えばファイバーグレーティング１０９（図２参照）が用いられる。ここにおいて、端面照射系用光源１０１とビーム成形光学系１０２が透明板試料１の端面２からライン状の光３を導入する第１の光照射手段１０３を構成する。
【００３１】
透明板試料１の表面又は内部の欠陥により散乱されて、透明板試料表面４の現に検出されている領域５（以下、視野領域という）を通過し、透明板試料表面４の法線（垂直方向）に対し所定の散乱角以内に放射された光は、暗視野系対物レンズ１０４で平行光線となるようにまとめられ、暗視野系チューブレンズ（結像レンズ）１０５で暗視野系撮像素子１０６に結像される。ここにおいて、暗視野系対物レンズ１０４、暗視野系チューブレンズ１０５及び暗視野系撮像素子１０６が第１の検出手段１０７を構成する。暗視野系撮像素子１０６として例えばＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子を使用できる。
【００３２】
暗視野系撮像素子１０６はコンピュータ６に電気的に接続され、撮像結果が暗視野系撮像素子１０６からコンピュータ６に送信される。コンピュータ６は表示手段７と透明板欠陥データベース８に電気的に接続され、コンピュータ６の制御により、検出結果が表示手段７に表示される。また、コンピュータは透明板欠陥データベース８を参照して、欠陥の種類、寸法や分布状況を分析し或いは統計処理し、その結果を表示手段７に表示することもできる。暗視野系撮像素子１０６には各視野領域５からの散乱光が検出され、各視野領域５における撮影画像を合成すれば、透明板試料１全体にわたる撮影画像が得られる。透明板試料１を搭載する透明板試料台（図示しない）は、水平（ｘｙ）方向、垂直（ｚ）方向に可動とし、また円周（θ）方向に回転可能とし、視野領域の位置を調整可能とする。
【００３３】
透明板試料１の端面２から導入されたライン状の光３は、透明板試料１の内部を進み、欠陥がなければ、透明板１の表面４に対して角度φで進む光線は、透明板１の屈折率をｎとすると、ｓｉｎ（π／２−φ）＞１／ｎ  を満たす角度では、表面４で全反射され、透明板試料１の内部に保たれる。
光が全反射され続ける限り、透明板試料表面４から出て行く光は殆どないので、第１の検出手段１０７に検出されない。しかし、透明板試料１の表面４又は内部に欠陥があれば、これらの欠陥により散乱される散乱光の一部は、透明板試料表面４の視野領域５から透明板試料表面４の法線に対し所定の角度以内に散乱されるので、第１の検出手段１０７により暗視野像として検出することができる。
【００３４】
このように、本実施の形態に使用する第１の透明板欠陥検査系１００は、透明板試料１の端面２からライン状の光３を導入する第１の光照射手段１０３と、透明板試料１から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段１０７とを備える。図１では、第１の光照射手段１０３は透明板試料１の側面方向に設けられ、第１の検出手段１０７は透明板試料１の直上に設けられている。これにより、透明板試料１の表面４又は内部の欠陥を第１の検出手段１０７により暗視野像として検出することができる。なお、第１の検出手段１０７は、透明板試料１の内部で散乱され表面４を通過する散乱光又は透明板試料１の内部から表面４に到達し表面４で散乱される光を検出するので、透明板試料表面４又は内部に存在する傷、混入異物、表面の粗い凹凸、内部の空孔などの欠陥を検出でき、特に透明板試料１内部に存在する傷、混入異物などの強く光を散乱させる欠陥を検出するのに適している。
【００３５】
図２にビーム成形光学系１０２に用いるファイバーグレーティング１０９の構成例を示す。図２（ａ）に端面照射系用光源１０１と投影面１０８の間にファイバーグレーティング１０９を挿入した状態を、図２（ｂ）にファイバーグレーティング１０９を構成するファイバーグレーティング素子（以下、ＦＧ素子という）を重ね合わせた状態を示す。複数の光ファイバー１１０を各光ファイバー１１０の軸線を一方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べることによりＦＧ素子が形成される。ファイバーグレーティング１０９は、かかるＦＧ素子を用いて、第１のＦＧ素子１１１、第２のＦＧ素子１１２、第３のＦＧ素子１１３を重ね合わせて構成される。第１のＦＧ素子１１１の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ１と第２のＦＧ素子１１２の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ２とをほぼ直交させ、第３のＦＧ素子１１３の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ３を、第１のＦＧ素子１１１の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ１から又は第２のＦＧ素子１１２の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ２から所定の角度θの方向に設定し、端面照射系用光源１０１からの可干渉光Ｌをファイバーグレーティング１０９に、各ＦＧ素子１１１〜１１３の各光ファイバー１１０の軸線の方向とほぼ垂直方向から（図２のｘ方向から）入射すると、投影面１０８となる２次元平面（ｙｚ面）に格子状に並んだスポット光のパターン１１４が形成される。格子状に並んだスポット光のパターン１１４から複数ラインのいずれか１列を抽出するとライン状の光３を得られる。端面２の前に例えばスリット（図示しない）を設けていずれか１列のライン状の光３のみを抽出すると、ライン状の光３を好適に端面２に導入できる。
【００３６】
図３にファイバーグレーティングにより形成されるライン状の光３の例を示す。図３（ａ）に所定の角度θが約５度の場合、図３（ｂ）に所定の角度θが約４５度の場合を示す。図３（ａ）、（ｂ）とも、スポット光の列が複数ライン形成され、複数ラインのいずれか１列を抽出するとライン状に並んだ光が得られることがわかる。図３（ａ）の場合には、ｙ方向に並んだライン状の光３が得られる。なお、所定の角度θが約８５度の場合には、ｚ方向に並んだライン状の光が得られる。図３（ｂ）の場合には、ｙ方向から約４５度傾斜した方向に並んだライン状の光３が得られる。この場合、透明板試料１の端面２にライン状の光３を導入するには、ファイバーグレーティング１０９を約４５度時計回りに回転して設置すれば良い。
【００３７】
本実施の形態では、θが５度と４５度の例を挙げており、他の組み合わせもあり得るが、５度の場合にスポット光間の間隔が最も密になり、最適である。なお、第１〜第３のＦＧ素子１１１〜１１３は複数の各光ファイバー１１０の軸線を一方向に向けてほぼ平行に且つ平面状に並べてガラス板に貼り付けると取り扱いが容易になる。そして、第１のＦＧ素子１１１の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ１と第２のＦＧ素子１１２の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ２とをほぼ直交させ、第３のＦＧ素子１１３の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ３を、第１のＦＧ素子１１１の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ１から又は第２のＦＧ素子１１２の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ２から約５度の方向に設定して固定しておくのが好適である。なお、第３のＦＧ素子１１３の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ３を第１のＦＧ素子１１１の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ１又は第２のＦＧ素子１１２の光ファイバー１１０の軸線の方向ｖ２に対して回転可能に構成し、５度に調整しても良い。
【００３８】
なお、ライン状の光３を端面２から透明板試料１に導入するに際して、端面２の前に拡散板（図示しない）を設けるのが好適である。スリットを用いる場合は拡散板を端面２とスリットの間に設ける。このように構成すると、端面２から導入された光はほぼ等方向照射光となるので、より多くの欠陥に光が到達することになる。拡散板としては、例えばガラス板の表面に小さな凹凸を多数形成したものを用いて、これらの凹凸で光を散乱させても良い。また、ライン状の光はキセノンランプなどの高輝度光源又はレーザ光とシリンドリカルレンズを用いても形成できる。しかし、ファイバーグレーティング１０９により形成したライン状の光３は拡散板を通すとほぼ等方向照射光となるのに対し、シリンドリカルレンズにより形成したライン状の光は拡散板を通しても一方向に収束気味になり、偏りを生じ易い。
【００３９】
第１の光照射手段１０３は単数でも良いが、第１の光照射手段１０３を複数設置し、複数の端面２からそれぞれライン状の光３を導入しても良い。このように構成すると、広範囲の欠陥に光が照射されて、欠陥分布状況を広範囲かつ多面的に分析できる。この場合に第１の検出手段１０７を共用できる。図１には、第１の光照射手段１０３を２個設けて、矩形の透明板試料１の直交する端面２に対し、直交する方向からライン状の光３を導入する構成が示されている。
【００４０】
図４に、シュリーレン法により透明板の欠陥を検査する第２の透明板欠陥検査系２００の構成例を示す。なお、図１と同じ機能の部分には同一符号を付して説明を省略する。シュリーレン系光源２０１で発光した光は、コンデンサーレンズ２０２によりピンホール２０３に集光され、ピンホール２０３で絞られ、点光源として作用する。シュリーレン系光源２０１として、例えば干渉性の低いスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）やマルチモードレーザが使用される。干渉性の低い光源を用いることにより、照射光線間の干渉による干渉縞の発生を防止できる。ピンホール２０３を通過した光はフィールドレンズ（視野レンズ）２０４により、ハーフミラー２０５で反射され光軸方向が変更されて、一旦、集光点２０６に集光され、集光点２０６を通った後に第１のコリメータレンズ２０７に伝達される。第１のコリメータレンズ２０７に伝達された光は第１のコリメータレンズ２０７でほぼ平行な光束である入射平行光束９に変換され、透明板試料１の表面４に照射される。
【００４１】
ここにおいて、シュリーレン系光源２０１、コンデンサーレンズ２０２、ピンホール２０３、フィールドレンズ２０４、ハーフミラー２０５及び第１のコリメータレンズ２０７で第２の光照射手段２０８が構成される。なお、ハーフミラー２０５は光の経路を変更するために設けられるので、第４の実施の形態で示すように第２の光照射手段２０８を透明板試料直上に設ける場合には不要である。
【００４２】
透明板試料１を透過したほぼ平行な光束である透過平行光束１０は第２のコリメータレンズ（シュリーレン系対物レンズ）２０９で空間フィルター２１０に集光される。空間フィルター２１０として例えば所定光路の光を遮断するナイフエッジや開口絞りが用いられる。空間フィルター２１０を通過した光は撮像レンズ２１１によりシュリーレン系用撮像素子２１２に結像される。シュリーレン系用撮像素子２１２として例えばＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子を使用できる。ここにおいて、第２のコリメータレンズ２０９、空間フィルター２１０、撮像レンズ２１１及びシュリーレン系用撮像素子２１２が第２の検出手段２１３を構成する。
【００４３】
シュリーレン系用撮像素子２１２はコンピュータ６に電気的に接続され、撮像結果がシュリーレン系用撮像素子２１２からコンピュータ６に送信される。コンピュータ６、表示手段７、透明板欠陥データベース８は第１の透明板欠陥検査系１００と同じものを使用でき、同様の処理が行われる。ただし、シュリーレン系用撮像素子２１２には、透明板試料１のうち入射平行光束９内に入る領域、例えば透明板試料１のほぼ全領域からの透過光が検出され、透明板試料１のほぼ全領域の撮影画像が得られる。尤もコンピュータ６の制御により表示手段７に表示する領域を限定し、拡大表示することは可能である。透明板試料台も第１の透明板欠陥検査系１００と同じものを使用できる。図４では第２の光照射手段２０８のうちハーフミラー２０５及び第１のコリメータレンズ２０７が透明板試料１の直上に設けられ、シュリーレン系光源２０１〜フィールドレンズ２０４は、ハーフミラー２０５の側面方向に設置されており、第２の検出手段２１３は透明板試料１の直下に設置されている。
【００４４】
透明板試料１の表面４（表面上を含む）又は内部に欠陥がなければ、透明板試料１への入射平行光束９は平行光束のまま透明板試料１を透過し、透過平行光束１０となる。しかし、透明板試料１の表面４（表面上を含む）又は内部に欠陥があれば、これらの欠陥により光の一部が吸収、散乱され、或いは屈折されて非平行光線が透過平行光束１０に混入することになる。特に脈理のような屈折率の異なる部分が透明板試料１内に存在すれば、脈理を透過する光は微小角度で屈折される。空間フィルター２１０でこの微小角度で屈折した光を遮断するように調整すると、透明板試料１のうち脈理が存在する部分の透過光が暗くなるので、脈理の検出ができる。脈理の他に内部の不純物領域、表面４の滑らかな凹凸などの欠陥の検出ができる。また、透明板試料１内に傷や混入異物などが存在して光が吸収や散乱される場合もその部分の透過光は暗くなるので、傷や異物の検出も可能である。なお、光の吸収や散乱がある場合には、特に空間フィルター２１０で透過光の一部を遮断しなくても検出可能である。
【００４５】
空間フィルター２１０の遮断部分に到達する光は透明板試料１を透過した光の屈折の程度により変化する。そこで、脈理の状況などに対応して、例えばナイフエッジや開口絞りの位置を調整したり、透明板試料１と空間フィルター２１０の距離を調整したりして、検出し易くすることが好ましい。なお、シュリーレン光学系において、平行光束を得るために集光点２０６と第１のコリメータレンズ２０７間の距離を空間フィルター２１０と第２のコリメータレンズ２０９間の距離とほぼ等しく保つので、透明板試料１と空間フィルター２１０の距離の調整は透明板試料１と第２のコリメータレンズ２０９間の距離を調整することにより行なう。
【００４６】
このように、本実施の形態に使用する第２の透明板欠陥検査系２００は、透明板試料１の表面４に点光源２０１から形成されたほぼ平行な入射平行光束９をほぼ垂直方向から照射する第２の光照射手段２０８と、透明板試料１を透過したほぼ平行な透過平行光束１０をシュリーレン法で検出する第２の検出手段２１３とを備える。第２の検出手段２１３は透明板試料１内部を透過する光の微小角度の屈折を検出するので、透明板試料１内部の脈理、不純物領域、表面４の滑らかな凹凸などの欠陥の検出ができ、特に透明板試料１内部に存在する脈理などの屈折率が変化した領域を検出するのに適している。
【００４７】
図５に、透明板試料１の表面４に斜方向から光を照射して暗視野で透明板の欠陥を検査する第３の透明板欠陥検査系３００の構成例を示す。なお、図１等と同じ機能の部分には同一符号を付して説明を省略する。暗視野系照明３０１は透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射する。暗視野系照明３０１として例えばＬＥＤ（発光ダイオード）リング照明で、暗視野系対物レンズ１０４に光が入らないローアングルタイプを使用できる。環状の照明を用いると、透明板試料１の周囲の斜め上方から透明板試料表面４又は表面上の欠陥に光を照射でき、透明板試料表面４の殆ど全ての傷や混入異物、透明板試料表面４上の殆ど全ての塵埃、付着物で散乱を生じさせ、これらの欠陥を検出できる。ここにおいて、暗視野系照明３０１により第３の照射手段３０２が構成される。また、暗視野での検出系として第１の検出手段１０７をそのまま使用できる。また、コンピュータ６、表示手段７、透明板欠陥データベース８は第１の透明板欠陥検査系１００と同じものを使用でき、同様の処理が行われる。また、透明板試料台も第１の透明板欠陥検査系１００と同じものを使用できる。
【００４８】
このように、本実施の形態に使用する第３の透明板欠陥検査系３００は、透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射する第３の光照射手段３０２と、透明板試料１から散乱される散乱光を暗視野で検出する第１の検出手段１０７とを備える。これにより、透明板試料１の表面４又は表面上の欠陥を第１の検出手段１０７により暗視野像として検出することができる。図５では、第３の光照射手段３０１は透明板試料１の斜め上方に設けられ、第１の検出手段１０７は透明板試料１の直上に設けられている。第３の光照射手段３０１は透明板試料１の斜め方向から表面４を照射し、散乱光を検出するので、透明板試料表面４の傷や混入異物などの欠陥の他に、透明板試料表面４上に堆積した塵埃や付着物などの欠陥を検出できる。さらに表面で散乱されない照射光は透明板試料１内部に入るので、透明板試料１内の傷や混入異物などの欠陥からの散乱により、散乱光は弱くなるが、これら透明板試料１内の欠陥の検出も可能である。特に透明板試料表面４上の塵埃、付着物などの欠陥を検出するのに適している。
【００４９】
図６に上述した３つの透明板欠陥検査系の特徴を比較した表を示す。第１の透明板欠陥検査系１００は、透明板試料端面２からライン状の光３を照射し、散乱光を暗視野で検出するもので、透明板試料１内部に存在する傷、混入異物などの欠陥を検出するのに適している。第２の透明板欠陥検査系２００は、点光源２０１から形成された入射平行光束９を透明板試料表面４に照射し、透過平行光束１０をシュリーレン法で検出するもので、透明板試料１内部に存在する脈理などの欠陥を検出するのに適している。第３の透明板欠陥検査系３００は、透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射し、散乱光を暗視野で検出するもので、透明板試料表面４上に存在する塵埃、付着物などの欠陥を検出するのに適している。したがって、これら各透明板欠陥検査系を組み合わせて使用することにより、複数種類の欠陥を判別しつつ、欠陥分布状況を広範囲かつ多面的に検出することができる。
【００５０】
図７に本発明の第１の実施の形態による透明板欠陥検査装置４００の構成例を示す。本実施の形態は第１の透明板欠陥検査系１００と第２の透明板欠陥検査系２００とを組み合わせたものである。なお、図１等と同じ機能の部分には同一符号を付して説明を省略する。なお、第１の検出手段１０７における暗視野系対物レンズ１０４と第２の光照射手段２０８における第１のコリメータレンズ２０７とは同一のレンズを共用している。また、第１の検出手段１０７における検出光はハーフミラー２０５を透過する。また、コンピュータ６、表示手段７、透明板欠陥データベース８及び透明板試料台を共用できる。また、かかる構成により、第１の透明板欠陥検査系１００と第２の透明板欠陥検査系２００は元の性能をほぼ保持できる。
【００５１】
第１の透明板欠陥検査系１００と第２の透明板欠陥検査系２００との切り替えは、例えば端面照射系用光源１０１及びシュリーレン系光源２０１の前にシャッターを設置し、オン／オフを切り替えて使用しても良い。また、コンピュータ６への暗視野系撮像素子１０６又はシュリーレン系用撮像素子２１２からの撮像データの取り込みは、例えば入力ポートを選択して切り替えても良い。本実施の形態によれば、透明板試料端面２からライン状の光３を照射し、散乱光を暗視野で検出する検査系１００と、点光源２０１から形成された入射平行光束９を透明板試料表面４に照射し、透過平行光束１０をシュリーレン法で検出する検査系２００とを組み合わせ、切り替えて使用するので、透明板試料１内部に存在する傷、混入異物などの欠陥と、透明板試料１内部に存在する脈理などの欠陥を判別しつつ検出するのに適しており、従来に比して透明板試料１の欠陥の状況について広範囲かつ多面的な分析が可能になる。
【００５２】
本実施の形態において、コンピュータ６は、第１の検出手段１０７による検出結果と第２の検出手段２１３による検出結果を照合して、又は第１の検出手段１０７による複数の検出結果を照合して、透明板試料１の欠陥の状況を判定する判定手段としての機能を有する。また、表示手段７は、コンピュータ６により制御されて、それぞれの検出結果を表示するが、色彩を変えて表示しても良い。このようにすると、表面４（表面上を含む）や内部の種々の欠陥を判別して、又は判別が容易にできるように表示できる。また、コンピュータ６は第１の検出手段１０７からの撮像データと第２の検出手段２１３からの撮像データを、又は複数の第１の検出手段１０７からの撮像データを時間を切り替えて取得し、重ね合わせて表示手段７に表示することも可能である。
【００５３】
第１の透明板欠陥検査系１００と第２の透明板欠陥検査系２００とを同時に使用する場合には、第１の照射手段１０３における端面照射系用光源１０１の波長を例えば赤色領域にし、第２の照射手段２０８におけるシュリーレン系光源２０１の波長を例えば緑色領域又は青色領域にするなど、異なる波長の光源を用い、また、ハーフミラー２０５として波長選択性のあるダイクロミックミラーを使用して、第１の検出手段１０７の検出光を透過させ、第２の照射手段２０８の照射光を反射させることにより、第１の光照射手段１０３の光源１０１から照射される光と、第２の光照射手段２０８の光源２０１から照射される光との混在によるノイズの発生を防止できる。また、シュリーレン系光源２０１に白色光を用いる場合には、赤色領域の波長をカットするフィルターをシュリーレン系光源２０１の前に挿入すれば、同様に第１の光照射手段１０３の光源１０１から照射される光と、第２の光照射手段２０８の光源２０１から照射される光との混在によるノイズの発生を防止できる。
【００５４】
図８に本発明の第２の実施の形態による透明板欠陥検査装置５００の構成例を示す。本実施の形態は第１の透明板欠陥検査系１００と第３の透明板欠陥検査系３００とを組み合わせたものである。なお、図１等と同じ機能の部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態によれば、透明板試料端面２からライン状の光３を照射し、散乱光を暗視野で検出する検査系１００と、透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射し、散乱光を暗視野で検出する検査系３００とを組み合わせ、切り替えて使用するので、透明板試料１内部に存在する傷、混入異物などの欠陥と、透明板試料表面４上に存在する塵埃、付着物などの欠陥を判別しつつ検出するのに適しており、従来に比して透明板試料１の欠陥の状況について広範囲かつ多面的な分析が可能になる。また、かかる構成により、第１の透明板欠陥検査系１００と第３の透明板欠陥検査系３００は元の性能をほぼ保持できる。
【００５５】
本実施の形態において、コンピュータ６は、第１の検出手段１０７による複数の検出結果を照合して、透明板試料１の欠陥の状況を判定する判定手段としての機能を有する。また、表示手段７は、コンピュータ６により制御されて、それぞれの検出結果を表示するが、色彩を変えて表示しても良い。また、コンピュータ６は複数の第１の検出手段１０７からの撮像データを切り替えて取得し、重ね合わせて表示手段７に表示することも可能である。
【００５６】
図９に本発明の第３の実施の形態による透明板欠陥検査装置６００の構成例を示す。本実施の形態は第１の透明板欠陥検査系１００、第２の透明板欠陥検査系２００及び第３の透明板欠陥検査系３００とを組み合わせたものである。なお、図１等と同じ機能の部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態によれば、透明板試料端面２からライン状の光３を照射し、散乱光を暗視野で検出する検査系１００と、点光源２０１から形成された入射平行光束９を透明板試料表面４に照射し、透過平行光束１０をシュリーレン法で検出する検査系２００と、透明板試料１の表面４に斜め方向から光を照射し、散乱光を暗視野で検出する検査系３００とを組み合わせ、切り替えて使用するので、透明板試料１内部に存在する傷、混入異物などの欠陥と、透明板試料１内部に存在する脈理などの欠陥と、透明板試料表面４上に存在する塵埃、付着物などの欠陥をを判別しつつ検出するのに適しており、透明板試料１の欠陥の状況について総合的、広範囲、多面的な分析が可能になる。また、かかる構成により、第１の透明板欠陥検査系１００、第２の透明板欠陥検査系２００及び第３の透明板欠陥検査系２００は元の性能をほぼ保持できる。
【００５７】
本実施の形態において、コンピュータ６は、第１の検出手段１０７による検出結果と第２の検出手段２１３による検出結果を照合して、又は第１の検出手段１０７による複数の検出結果を照合して、透明板試料１の欠陥の状況を判定する判定手段としての機能を有する。また、表示手段７は、コンピュータ６により制御されて、それぞれの検出結果を表示するが、色彩を変えて表示しても良い。また、コンピュータ６は第１の検出手段１０７からの撮像データと第２の検出手段２１３からの撮像データを、又は複数の第１の検出手段１０７からの撮像データを時間を切り替えて取得し、重ね合わせて表示手段７に表示することも可能である。
【００５８】
第１の透明板欠陥検査系１００又は第３の透明板欠陥検査系３００と第２の透明板欠陥検査系２００とを同時に使用する場合には、第１の照射手段１０３における端面照射系用光源１０１の波長及び第３の照射手段３０２における暗視野系照明３０１の波長を例えば赤色領域にし、第２の照射手段２０８におけるシュリーレン系光源２０１の波長を例えば緑色領域又は青色領域にするなど、異なる波長の光源を用い、また、ハーフミラー２０５を波長選択性のあるダイクロミックミラーにして、第１の検出手段１０７の光を透過させ、第２の照射手段２０８の光を反射させることにより、第１の光照射手段１０３の光源１０１又は第３の照射手段の光源３０１から照射される光と、第２の光照射手段２０８の光源２０１から照射される光との混在によるノイズの発生を防止できる。また、シュリーレン系光源２０１に白色光を用いる場合には、赤色領域の波長をカットするフィルターをシュリーレン系光源２０１の前に挿入して、ノイズの発生を防止しても良い。
【００５９】
図１０に本発明の第４の実施の形態による透明板欠陥検査装置７００の構成例を示す。本実施の形態は第１の透明板欠陥検査系１００と第２の透明板欠陥検査系２００とを組み合わせたものであるが、第２の光照射手段２０８の光学軸が試料１の直上に真っ直ぐ延びている点、第１の検出手段１０７は試料１の直下に有り、第１の検出手段１０７と第２の検出手段２１３とが共用されている点で、第１の実施の形態とは構成が異なる。また、第１の実施の形態では第１の検出手段１０７は試料１の上側の表面を通過する散乱光を検出するが、本実施の形態では第１の検出手段１０７は試料１の下側の表面を通過する散乱光を検出する。なお、図１等と同じ機能の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
第２の光照射手段２０８は透明板試料１の直上に設けられるので、ハーフミラー２０５が省略されている。また、ピンホール２０３を集光点２０６に設置し、ピンホール２０３から直接第１のコリメータレンズ２０７に光を導く構成にすることにより、フィールドレンズ２０４も省略可能である。さらに、シュリーレン系光源２０１が理想的な点光源であれば、コンデンサーレンズ２０２やピンホール２０３も省略できる。
【００６１】
共用されている第１の検出手段１０７と第２の検出手段２１３とについては、第１の検出手段１０７における暗視野系対物レンズ１０４と第２の検出手段２１３における第２のコリメータレンズ２０９とは同一のレンズを共用し、第１の検出手段１０７における暗視野系チューブレンズ１０５と第２の検出手段２１３における撮像レンズ２１１とは同一のレンズを共用し、第１の検出手段１０７における暗視野系撮像素子１０６と第２の検出手段２１３におけるシュリーレン系用撮像素子２１２とは同一の撮像素子を共用している。また、コンピュータ６、表示手段７、透明板欠陥データベース８及び透明板試料台を共用できる。また、第１の検出手段１０７を使用する場合には、空間フィルタ２１１を取り外して使用する。
【００６２】
このように、第１の透明板欠陥検査系１００と構成は異なるが、第１の透明板欠陥検査系１００および第２の透明板欠陥検査系２００の機能は殆ど維持され、第１の実施の形態とほぼ同様の効果を得られる。すなわち、本実施の形態によれば、透明板試料端面２からライン状の光３を照射し、散乱光を暗視野で検出する検査系１００と、点光源２０１から形成された入射平行光束９を透明板試料表面４に照射し、透過平行光束１０をシュリーレン法で検出する検査系２００とを組み合わせ、切り替えて使用するので、透明板試料１内部に存在する傷、混入異物などの欠陥と、透明板試料１内部に存在する脈理などの欠陥を判別しつつ検出するのに適しており、従来に比して透明板試料１の欠陥の状況について広範囲かつ多面的な分析が可能になる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態に種々変更を加え得ることは明白である。
【００６４】
例えば第１の透明板欠陥検査系については、ビーム成形光学系としてファイバーグレーティングを用いる例を説明したが、シリンドリカルレンズを用いてライン状の光を形成しても良い。また、ライン状の光はレーザ光とホログラフィック光学素子を用いても形成しても良く、キセノンランプなどの高輝度光源又はレーザ光をファイバー束の一端に入射し、ファイバー束の他端をライン状に並べて形成しても良い。また、第１の光照射手段が１個又は２個の場合を説明したが、端面が３個以上の場合は第１の光照射手段を３個以上用いても良い。また、これらの第１の光照射手段で透明板試料を同時に照射しても良く、或いは順次切り替えて照射しても良い。また、透明板試料が矩形の場合を説明したが、円盤形であっても良く、この場合には曲率を有する端面からライン状の光が導入される。
【００６５】
また、例えば第２の透明板欠陥検査系については、第１及び第２のコリメータレンズ（凸レンズ）を第１及び第２の凹面鏡に変えて平行光束を作成することも可能である。この場合、例えば第１凹面鏡と透明板試料の間及び第２の凹面鏡と透明板試料の間にそれぞれハーフミラーを挿入し、それぞれのハーフミラーで変更した光軸の方向に第２の光照射手段、第２の検出手段を延長して設置すれば良い。
【００６６】
また、例えば第３の透明板欠陥検査系については、暗視野照明系としてリング状の光源を使用する代わりに、複数の斜め方向から透明板試料に光を照射するように複数の光源を配置しても良い。
【００６７】
また、第１〜第４の実施の形態に、例えばハーフミラーを用いて明視野での透明板欠陥検査系を組み合わせても良い。また、例えば楔型の透明板試料に対しても対処できるよう、第２の検出手段の光軸方向を調整可能に構成しても良い。ただし、楔の勾配が微小な場合には、光が透明板試料を透過する際に光束が平行移動するだけなので、撮像素子の検出範囲であれば、必ずしも第２の検出手段の光軸方向を変える必要はない。また、可搬の便宜のため照射系や検出系を収納する鏡筒を折りたたみ式に構成しても良い。また、第１、第３、第４の実施の形態では、シュリーレン光学系と暗視野光学系を同軸状に配置する例を説明したが、同一装置内にそれぞれを並列に配置する方法もある。このように構成すると、光源の切り替えをせずに試料を移動させるだけで、検査が可能になり、また、画像処理を並列に行うことにより、処理時間を短縮できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、基板などに用いるガラス板、フォトマスクなどに用いる石英板、光学部品に用いるプラスチック板などの欠陥検査に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ライン状の光を透明板試料の端面から導入して透明板試料の欠陥を検査する透明板欠陥検査系の構成例を示す図である。
【図２】ライン状の光を形成するファイバーグレーティングの構成例を示す図である。
【図３】ファイバーグレーティングにより作成されるライン状の光の例を示す図である。
【図４】シュリーレン法により透明板の欠陥を検査する透明板欠陥検査系の構成例を示す図である。
【図５】透明板試料の表面に斜方向から光を照射して暗視野で透明板の欠陥を検査する透明板欠陥検査系の構成例を示す図である。
【図６】３つの透明板欠陥検査系の特徴を比較した表である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による透明板欠陥検査装置の構成例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による透明板欠陥検査装置の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による透明板欠陥検査装置の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態による透明板欠陥検査装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１      透明板試料
２      端面
３      ライン状の光
４      表面
５      視野領域
６      判定手段（コンピュータ）
７      表示手段
８      透明板欠陥データベース
９      入射平行光束
１０    透過平行光束
１００  第１の透明板欠陥検査系
１０１  端面照射系用光源
１０２  ビーム成形光学系
１０３  第１の光照射手段
１０４  暗視野系対物レンズ
１０５  暗視野系チューブレンズ
１０６  暗視野系撮像素子
１０７  第１の検出手段
１０８  投影面
１０９  ファイバーグレーティング
１１０  光ファイバー
１１１  第１のＦＧ素子
１１２  第２のＦＧ素子
１１３  第３のＦＧ素子
１１４  格子状に並んだスポット光のパターン
２００  第２の透明板欠陥検査系
２０１  シュリーレン系光源
２０２  コンデンサーレンズ
２０３  ピンホール
２０４  フィールドレンズ
２０５  ハーフミラー
２０６  集光点
２０７  第１のコリメータレンズ
２０８  第２の光照射手段
２０９  第２のコリメータレンズ
２１０  空間フィルター
２１１  撮像レンズ
２１２  シュリーレン系用撮像素子
２１３  第２の検出手段
３００  第３の透明板欠陥検査系
３０１  暗視野系照明
３０２  第３の光照射手段
４００  第１の実施の形態における透明板欠陥検査装置
５００  第２の実施の形態における透明板欠陥検査装置
６００  第３の実施の形態における透明板欠陥検査装置
７００  第４の実施の形態における透明板欠陥検査装置
【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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