(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の透明体に後工程で切断される被検出透明体インゴットを用意して、この透明体インゴットに検査光を照射し、
撮像位置を移動させながら透明体インゴット全体を撮像して透明体インゴットに存在する異物を撮像し、
撮像された透明体インゴット中の異物の画像信号を受け、異物位置情報を後工程で切断される透明体の厚さ単位で処理して記憶し、
異物位置情報を透明体の厚さ単位で出力し、
厚さ単位の異物位置情報に基づき、異物が存在する部位を透明体の厚さ単位で除外するように、透明体インゴットを切断装置の切断刃部に対向して位置させ、透明体インゴットから透明体を切出す
ことを特徴とする透明体の製造方法。
【請求項２】
上記透明体インゴットは石英ガラスインゴットであり、透明体はフォトマスク材であることを特徴とする請求項１に記載の透明体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明体の製造方法に係わり、特に効率よく異物の検出が行える透明体インゴットの異物検出装置を用いた生産性の高い透明体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子デバイスや液晶の製造に使用される透明石英ガラスからなるフォトマスク材は、電子回路等を焼付ける原版となるため、光学的特性上、泡や金属粉などの異物がガラス内に含まれないことが要求されている。
【０００３】
従来、図１６に示すように、フォトマスク材が切出される透明石英ガラスインゴットは、切断前に石英ガラスインゴットＩｇをターンテーブル６１に載置して、作業員Ｈと蛍光灯６２間に石英ガラスインゴットＩｇを配置し、石英ガラスインゴットＩｇ中の異物検査を目視で行っている。最初にＡ面から検査を行い、Ａ面の検査が終了したらターンテーブル６１を回転させて、Ｂ面の検査を行う。さらに同様にＣ面、Ｄ面の検査を行い検査を完了する。この検査結果に基づき、異物が存在する石英ガラスインゴットＩｇの部位を除外してフォトマスク材ｆを切出すようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した異物の検査は、作業者Ｈの目視により行っており、この目視検査は小さな異物の検出には熟練を要すため、小さな異物を見逃す可能性も高く、また異物の検出精度は作業者Ｈによりばらつきがあった。
【０００５】
このため、図１７に示すように、石英ガラスインゴットＩｇ内に異物ｍを含む部位の切断を行い、後検査工程で内部に異物が存在するフォトマスク材を検出した場合は、このフォトマスク材は不良品として廃棄されるため、不必要な切断作業を実施したこととなり、生産性の低下をきたしていた。
【０００６】
そこで、効率よく異物の検出が行える透明体インゴットの異物検出装置およびこれを用いた生産性の高い透明体の製造方法が要望されていた。
【０００７】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、効率よく異物の検出が行える透明体インゴットの異物検出装置を用いた生産性の高い透明体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本願請求項１の発明は、複数枚の透明体に後工程で切断される被検出透明体インゴットを用意して、この透明体インゴットに検査光を照射し、撮像位置を移動させながら透明体インゴット全体を撮像して透明体インゴットに存在する異物を撮像し、撮像された透明体インゴット中の異物の画像信号を受け、異物位置情報を後工程で切断される透明体の厚さ単位で処理して記憶し、異物位置情報を透明体の厚さ単位で出力し、厚さ単位の異物位置情報に基づき、異物が存在する部位を透明体の厚さ単位で除外するように、透明体インゴットを切断装置の切断刃部に対向して位置させ、透明体インゴットから透明体を切出すことを特徴とする透明体の製造方法であることを要旨としている。
【０００９】
本願請求項２の発明では、上記透明体インゴットは石英ガラスインゴットであり、透明体はフォトマスク材であることを特徴とする請求項１に記載の透明体の製造方法であることを要旨としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる透明体の製造方法の一実施形態について添付図面に基づき説明する。
【００１１】
図１に示すように、本発明に係わる透明体の製造方法に用いる第１の透明体インゴットの異物検出装置１は、複数枚の透明体、例えばフォトマスク材に切断される透明体インゴット、例えば石英ガラスインゴットＩｇに検査光を照射する検査光発生手段、例えば蛍光灯２と、石英ガラスインゴットＩｇに存在する気泡や金属粉などの異物ｍを撮像する撮像手段、例えば１次元ＣＣＤセンサ３と、このＣＣＤセンサ３により撮像される透明体インゴットＩｇの撮像位置および蛍光灯２により照射される透明体インゴットＩｇの照射位置を移動させる移動手段、例えば移動装置であるリフトテーブル装置４と、ＣＣＤセンサ３から異物の画像信号を受け、この画像信号を異物情報とする画像処理装置５と、この画像処理装置５で求めた異物情報を出力する出力手段、例えばディスプレイ６と、蛍光灯２の電源２ａ、ＣＣＤセンサ３および画像処理装置５と制御する制御装置７とを有している。
【００１２】
図２に示すように、画像処理手段である画像処理装置５は画像処理機能部５ａとカメラ制御機能部５ｂを有し、ＣＰＵが所定のプログラムを処理することにより、画像処理機能とカメラ制御機能を実現する。画像処理機能部５ａは本発明の画像処理手段に対応し、画像処理装置５のカメラ制御機能部５ｂと制御装置７の制御機能部７ａが本発明の制御手段に対応する。また、出力手段６は画像処理装置５で求めた異物情報が出力されれば、画像処理装置５に直結されても、制御装置７を介して画像処理装置５に接続されてもよい。
【００１３】
なお、カメラ制御機能は制御装置７に持たせてもよい。また、画像処理装置５と制御装置７は一体にユニットに構成してもよい。
【００１４】
上記蛍光灯２はＣＣＤセンサ用として通常用いられているもので、リフトテーブル装置４に載置された石英ガラスインゴットＩｇに検査光を照射するためのものであり、上記ＣＣＤセンサ３は石英ガラスインゴットＩｇの画像を取込むためのもので、画像取込視野が石英ガラスインゴットＩｇの幅より大きい範囲を有している。
【００１５】
蛍光灯２とＣＣＤセンサ３は、この蛍光灯２とＣＣＤセンサ３間にリフトテーブル装置４を挟むように配置され、かつ同一光軸上に配置されて、蛍光灯２により石英ガラスインゴットＩｇが照射された部位をＣＣＤセンサ３が撮像するようになっている。
【００１６】
上記リフトテーブル装置４は、石英ガラスインゴットＩｇに対する検査光の照射位置およびＣＣＤセンサ３による撮像位置を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させるためのもので、石英ガラスインゴットＩｇが載置されるリフトテーブル本体４ａと、このリフトテーブル本体４ａを昇降させるサーボモータ４ｂと、リフトテーブル本体４ａの垂直方向の位置を検知する位置検知装置、例えばリニアスケール４ｃとから構成されている。なお、このリニアスケール４ｃは蛍光灯２が石英ガラスインゴットＩｇを照射するのに邪魔にならないようにリフトテーブル本体４ａの一側部に設けられている。
【００１７】
上記制御装置７は画像処理装置５、蛍光灯２を制御し、さらにリニアスケール４ｃからの位置情報に基づきサーボモータ４ｂを制御してリフトテーブル本体４ａの昇降を制御する。
【００１８】
次に第１の異物検出装置を用いて検査された透明体インゴットから透明体を製造する方法に使用される切断装置について説明する。
【００１９】
図３に示すように、透明体インゴットの切断装置１１は、駆動装置（図示せず）を有する切断刃部、例えばバンドソー１２と、このバンドソー１２に対向して設けられ装置基台１３上に移動自在に設けられた石英ガラスインゴットＩｇの取付台１４と、この取付台１４を水平直線方向（Ｘ軸）に送る送り装置１５とを有している。この送り装置１５は装置基台１３に回動自在に設けられ、装置基台１３の底面に設けられた螺子部（図示せず）を螺合貫通するスクリューシャフト１５ａと、このスクリューシャフト１５ａを回動させるサーボモータ１５ｂと、このサーボモータ１５ｂおよびバンドソー１２を制御する切断装置制御手段１６を有している。
【００２０】
従って、切断装置１１では、取付板１７を介して取付台１４に取付られた石英ガラスインゴットＩｇを切断装置制御手段１６の命令によりサーボモータ１５ｂ、スクリューシャフト１５ａを動作させて所定の位置に移動できるようになっている。さらに、切断装置制御手段１６の近傍には、上述した異物検出装置１の画像処理装置５に接続されたディスプレイ６が配置されている。
【００２１】
次に第１の透明体インゴットの異物検出装置を用いた本発明の透明体の製造方法を説明する。
【００２２】
前工程において、電気炉で加熱され成形機により成形された後、研磨されて正確な直方体に成形された石英ガラスインゴットＩｇは、この石英ガラスインゴットＩｇに泡や金属粉などの異物が存在しないか、異物検出装置１により検査される。
【００２３】
最初に石英ガラスインゴットＩｇを最下位に位置するリフトテーブル本体４ａに、石英ガラスインゴットＩｇの切断面ｐが水平（リフトテーブル本体４ａと平行）になるように、長手方向を垂直にして載置する。次に制御装置７の命令により電源２ａを介して蛍光灯２を点灯させて石英ガラスインゴットＩｇの最下部位を照射する。また、一方、制御装置７の命令により画像処理装置５を介してＣＣＤセンサ３は、蛍光灯２に照射された石英ガラスインゴットＩｇの最下部位、例えば切断されるフォトマスク材ｆの１枚目に相当する部位ｆ1の下端部ｆ1eからを撮像を開始する。さらに、制御装置７の命令によりリフトテーブル本体４ａを連続的に上昇させて、ＣＣＤセンサ３により直方体の石英ガラスインゴットＩｇを連続的に撮像する。
【００２４】
例えば、画像処理装置５および制御装置７でプログラムに従って演算され、フォトマスク材ｆの１枚当たりの厚さ相当分毎に異物情報を出力するようにしておけば、撮像された部位ｆ1の画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。この工程において、１枚目に相当する部位ｆ1に異物が存在しない場合には、ディスプレイ６は何らの表示もされない。
【００２５】
一方、サーボモータ４ｂにより上昇されるリフトテーブル本体４ａの上昇量はリニアスケール４ｃによって検知され、石英ガラスインゴットＩｇの位置情報として、制御装置７に記憶される。
【００２６】
さらにＣＣＤセンサにより蛍光灯２に照射された２枚目に相当する部位ｆ2は撮像され、上述と同様に撮像された部位ｆ2の画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。この工程において、２枚目に相当する部位ｆ2に異物ｍ2が存在する場合には、図４（ａ）に示すように、画像処理装置５から異物情報としてディスプレイ６に出力されると共に記憶部に異物ｍ2の大きさが記憶される。さらに上述と同様の工程を繰返し、３枚目に相当する部位ｆ3の撮像が行われ、この工程において、３枚目に相当する部位ｆ3に異物ｍ3が存在する場合には、図４（ｂ）に示すように、画像処理装置５から異物情報としてディスプレイ６に出力されると共に記憶部に異物ｍ3の大きさが記憶される。
【００２７】
さらに上述と同様にｎ枚目に相当する部位ｆnまでの撮像を行い、石英ガラスインゴットＩｇの異物検出は完了する。
【００２８】
検出された異物ｍは石英ガラスインゴットＩｇの立体図上では、図４（ｃ）のように表示することができる。
【００２９】
上述のように第１の透明体インゴットの異物検出装置においては、石英ガラスインゴットＩｇを面状に撮像するＣＣＤセンサと、石英ガラスインゴットＩｇの撮像位置を撮像面と直交（垂直）する方向に移動させる送り装置１５の働きで直方体の石英ガラスインゴットＩｇを全面に亘って異物検出をすることができるので、異物を確実に検出することができる。
【００３０】
次に、第１の透明体インゴットの異物検出装置１により検査された石英ガラスインゴットＩｇを用いてフォトマスク材を製造する方法を説明する。
【００３１】
異物検出が完了した石英ガラスインゴットＩｇをリフトテーブル本体４ａから切断装置１１の取付台１４の上面に設けられた取付板１７に移載し、接着剤で取付板１７に固定する。
【００３２】
上述した異物検出装置１により検査された石英ガラスインゴットＩｇの異物検出状況は、図４（ａ）および、または図４（ｃ）に示すような状態で切断装置制御手段１６の近傍に配置されたディスプレイ６に表示される。例えば、１枚目に相当する部位ｆ1には異物が存在しないので、切断装置制御手段１６を制御してサーボモータ１５ｂを駆動させ、スクリューシャフト１５ａを回転させる。このスクリューシャフト１５ａの回転により取付台１４を所定量例えばフォトマスク材の厚さ分だけ送る。しかる後、バンドソー１２を作動させて石英ガラスインゴットＩｇをフォトマスク材の厚さに切断する。次に２枚目および３枚目に相当する部位ｆ1には異物ｍ2、ｍ3が存在するので、２枚目ｆ2と３枚目ｆ3間の切断は行わず、３枚目ｆ3と異物が存在しない４枚目ｆ間の切断を行う。以下同様に切断を行い、石英ガラスインゴットＩｇからフォトマスク材ｆを得る。
【００３３】
この切断工程において、従来のように、異物の検出が不十分で異物の存在を見逃して、異物ｍ2、ｍ3が存在して不良品となるべき２枚目ｆ2と３枚目ｆ3も異物が含まれない部位を同様に切断を行い、切断後不良品として２枚目ｆ2と３枚目ｆ3を破棄していたのと異なり、異物ｍが存在する２枚目ｆ2と３枚目ｆ3の切断を行わないので、切断作業の無駄をなくすことができて、フォトマスク材の生産性を上げることが可能となった。
【００３４】
なお、第１の透明体インゴットの異物検出装置において、出力手段としてディスプレイ６を用いて、異物ｍの位置を表示し、この異物ｍが存在する部位ｆの切断を行わないようにしたが、出力手段としてプリンタを用いて、この異物ｍが存在する部位ｆを紙に打出し、異物ｍが存在する部位ｆの切断を行わないようにしてもよい。
【００３５】
また、図５に示すように、異物検出装置１の制御装置７と切断装置制御手段１６とを接続して、画像処理装置５の記憶部に記憶された異物ｍの位置情報を制御装置７に取出し、切断装置制御手段１６に送り、検出された異物ｍを避けるようにして廃棄原料を最小限にするようにバンドソー１２の切断位置を制御すれば、作業員を介在させることなく、自動的にバンドソー１２の切断位置設定が行えて、効率的である。
【００３６】
次に、第２の透明体インゴットの異物検出装置について説明する。
【００３７】
なお、第１の透明体インゴットの異物検出装置１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００３８】
図６に示すように、第２の透明体インゴットの異物検出装置２１は、石英ガラスインゴットＩｇに検査光を照射する蛍光灯２と、２次元ＣＣＤセンサ２２と、このＣＣＤセンサ２２により撮像される石英ガラスインゴットＩｇの撮像位置および蛍光灯２により照射される石英ガラスインゴットＩｇの照射位置を移動させる移動手段２３と、画像処理装置５と、この画像処理装置５で求めた異物情報を出力するディスプレイ６と、蛍光灯２、ＣＣＤセンサ２２および画像処理装置５と制御する制御装置７とを有している。
【００３９】
上記移動手段２３は、石英ガラスインゴットＩｇが載置されるテーブル２３ａを３次元に移動可能に形成されており、テーブル２３ａが摺動自在に載置されるＸ軸テーブル２３ｂと、テーブル２３ａを水平Ｘ方向に移動させるスクリューシャフト２３ｃと、このスクリューシャフト２３ｃを回動させるサーボモータ２３ｄとを有してテーブル２３ａをＸ方向に動かし、またＸ軸テーブル２３ｂが摺動自在に載置されるＹ軸テーブル２３ｅを水平Ｙ軸方向に移動させるスクリューシャフト（図示せず）と、このスクリューシャフトを回動させるサーボモータ（図示せず）とを有してテーブル２３ａをＹ軸方向に動かし、さらにＸ軸テーブル２３ｂが載置されるＹ軸テーブル２３ｅが垂直Ｚ軸方向に移動可能に取付けられたＺ軸テーブル２３ｆと、このＺ軸テーブル２３ｆに回動自在に取付けられたスクリューシャフト２３ｇと、このスクリューシャフト２３ｇを回動させるサーボモータ（図示せず）とを有してテーブル２３ａをＺ軸方向に動かすようになっている。
【００４０】
次に第２の石英ガラスインゴットの異物検出装置２１を用いた石英ガラスインゴットＩｇの検出方法を説明する。
【００４１】
最初に最後退位置および最下位に位置するテーブル２３ａに石英ガラスインゴットＩｇを載置する。次にＣＣＤセンサ２２の焦点および蛍光灯２の照射位置を、石英ガラスインゴットＩｇを小さな複数個の直方体に想定して区分されたセル、例えば第１撮像層の１行目３列目の撮像部位ｐ（１、３、１）に合わせる。このセルは画像処理装置５および制御装置７でプログラムに従って演算されて想定される。
【００４２】
制御装置７によりサーボモータを作動させてスクリューシャフトを回転させ、Ｘ軸テーブル２３ｂと共にテーブル２３ａを後退させ、石英ガラスインゴットＩｇの第１撮像層の１行目１列目の撮像部位ｐ（１、１、１）の中心部をＣＣＤセンサ２２の焦点に位置させる。なお、ＣＣＤセンサ２２には焦点深度があり、撮像部位ｐ（１、１、１）の中心部に焦点を合わせることにより撮像部位ｐ（１、１、１）全体が鮮明に撮像される。しかる後、制御装置７によりＣＣＤセンサ２２を制御して、ＣＣＤセンサ２２で撮像部位ｐ（１、１、１）を撮像する。
【００４３】
撮像された部位ｐ（１、１、１）の画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。この工程において、撮像部位ｐ（１、１、１）に異物が存在しない場合には、ディスプレイ６には何らの表示もされず、一方、制御装置７は画像処理装置５からの出力によりサーボモータ２３ｄを駆動させることによりスクリューシャフト２３ｃを回動させて、テーブル２３ａをＸ軸方向に移動させ、撮像部位ｐ（２、１、１）にＣＣＤセンサ２２の焦点を合わせ、撮像部位ｐ（１、１、１）の撮像と同様に撮像部位ｐ（２、１、１）の撮像を行い、撮像された撮像部位ｐ（２、１、１）の画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。この工程において、撮像部位ｐ（２、１、１）に異物ｍが存在する場合には、画像処理装置５から異物情報としてディスプレイ６に出力されると共に記憶部に異物ｍの存在位置と大きさが記憶される。
【００４４】
さらに上述と同様の工程を繰返し、撮像部位ｐ（ｎ、１、１）の撮像が完了したら、制御装置７によりサーボモータを作動させてスクリューシャフトを回転させ、Ｘ軸テーブル２３ｂと共にテーブル２３ａをＹ軸方向に前進させ、石英ガラスインゴットＩｇの第１撮像層の１行目２列目の撮像部位ｐ（１、２、１）の中心部をＣＣＤセンサ２２の焦点に位置させる。以下上述と同様の撮像工程を行い、撮像部位ｐ（ｎ、ｎ、ｎ）まで撮像したら異物検出は完了する。
【００４５】
異物検出が完了した石英ガラスインゴットＩｇは、上述した第１の透明体インゴットの異物検出装置と同様に出力手段に出力された異物情報を活用して、切断工程の無駄がなく石英ガラスインゴットＩｇからフォトマスクの切出しを行う。
【００４６】
第２の異物検出装置２１においては、石英ガラスインゴットＩｇ撮像部位ｐ（１、１、１）〜ｐ（ｎ、ｎ、ｎ）のセルに分割して撮像するので、より鮮明に異物ｍを撮像することができて、異物発見が容易になる。
【００４７】
次に、第３の透明体インゴットの異物検出装置について説明する。
【００４８】
なお、第１および第２の透明体インゴットの異物検出装置１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００４９】
図７に示すように、第３の透明体インゴットの異物検出装置３１は、石英ガラスインゴットＩｇに検査光を照射する検査光発生装置、例えばレーザ光発振装置３２と、１次元ＣＣＤセンサ３３と、このＣＣＤセンサ３３により撮像される石英ガラスインゴットＩｇの撮像位置およびレーザ光により照射される石英ガラスインゴットＩｇの照射位置を移動させる移動手段３４と、画像処理装置５と、この画像処理装置５からの異物情報を出力するディスプレイ６と、レーザ光発振装置３２、ＣＣＤセンサ３３および画像処理装置５を制御する制御装置７とを有している。
【００５０】
上記移動手段３４は、石英ガラスインゴットＩｇが摺動自在に載置されるテーブル３４ａと、石英ガラスインゴットＩｇをテーブル３４ａ上で水平Ｘ軸方向に移動させる押圧板３４ｂと、この押圧板３４ｂを連結子３４ｃ、螺合部３４ｄを介して押圧するスクリューシャフト３４ｅと、このスクリューシャフト３４ｅを回動させるサーボモータ３４ｆとを有している。
【００５１】
上記テーブル３４ａには、レーザ光発振装置３２とＣＣＤセンサ３３の光軸上に撮像用透孔３４ｇが穿設されている。
【００５２】
次に第３の石英ガラスインゴットの異物検出装置３１を用いた石英ガラスインゴットＩｇの検出方法を説明する。
【００５３】
最初に最後退位置に待機している押圧板３４ｂに密着させて石英ガラスインゴットＩｇをテーブル３４ａに、長手方向を水平にして載置する。次に制御装置７の命令によりサーボモータ３４ｆを駆動させてスクリューシャフト３４ｅを回転させ、螺合部３４ｄ、連結子３４ｃを介して押圧板３４ｂで石英ガラスインゴットＩｇを押圧し、石英ガラスインゴットＩｇの最先端部位、例えば切断されるフォトマスク材ｈの１枚目に相当する部位ｈ１に位置させる。しかる後、制御装置７によりレーザ光発振装置３２を作動させてレーザ光Ｌを発振させ、さらにＣＣＤセンサ３３により部位ｈ１の撮像を開始する。撮像開始に伴い、制御装置７の命令によりサーボモータ３４ｆを駆動させてスクリューシャフト３４ｅを回転させ、押圧板３４ｂにより所定の速度で石英ガラスインゴットＩｇをテーブル３４ａで移動させ、一方、撮像用透孔３４ｇを通過する部位ｈをレーザ光Ｌで照射してＣＣＤセンサ３３で撮像する。このＣＣＤセンサ３３による撮像工程において、ＣＣＤセンサ３３からの画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。図８は画像処理された出力を示すもので、泡や金属粉などの異物ｍが存在すると出力レベルが増大して、石英ガラスインゴットＩｇのどの部位ｈに異物ｍが存在するか明確に把握できる。
【００５４】
従って、上述した第１および第２の石英ガラスインゴットの異物検出装置と同様に異物情報を活用して、切断工程の無駄なく石英ガラスインゴットＩｇからフォトマスクｆの切出しを行う。
【００５５】
本第３の石英ガラスインゴットの異物検出装置では、石英ガラスインゴットＩｇを移動させながらレーザ光Ｌを照射して、撮像するので、迅速な異物検出が可能である。
【００５６】
次に、第４の透明体インゴットの異物検出装置について説明する。
【００５７】
なお、第１ないし第３の透明体インゴットの異物検出装置１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００５８】
図９に示すように、第４の透明体インゴットの異物検出装置４１は、石英ガラスインゴットＩｇにレーザ光を照射するレーザ光発振装置３２と、赤外線撮像装置、例えば赤外線撮像カメラ４２と、この赤外線撮像カメラ４２により撮像される石英ガラスインゴットＩｇの撮像位置およびレーザ光により照射される石英ガラスインゴットＩｇの照射位置を移動させる移動手段４３と、画像処理装置５と、この画像処理装置５からの異物情報を出力するディスプレイ６と、レーザ光発振装置３２、赤外線撮像カメラ４２および画像処理装置５を制御する制御装置７とを有している。
【００５９】
上記移動手段４３は、石英ガラスインゴットＩｇを固定したテーブル４３ａが摺動自在に載置されるＸ軸テーブル４３ｂと、テーブル４３ａを水平Ｘ方向に移動させるスクリューシャフト４３ｃと、このスクリューシャフト４３ｃを回動させるサーボモータ４３ｄとを有している。
【００６０】
次に第４の石英ガラスインゴットの異物検出装置４１を用いた石英ガラスインゴットＩｇの異物検出方法を説明する。
【００６１】
最初に最後退位置（図９中手前側）に待機しているテーブル４３ａに石英ガラスインゴットＩｇを載置する。次に制御装置７の命令によりサーボモータ４３ｄを駆動させてスクリューシャフト４３ｃを回転させ、石英ガラスインゴットＩｇを移動させ、石英ガラスインゴットＩｇの最先端部位、例えば切断されるフォトマスク材の１枚目に相当する部位ｉ１に赤外線撮像カメラ４２の焦点およびレーザ光Ｌの照射位置を合わせる。しかる後、制御装置７によりレーザ光発振装置３２を作動させてレーザ光Ｌを発振させ、さらに赤外線撮像カメラ４２により部位ｉ１の撮像を開始する。撮像開始に伴い、制御装置７の命令によりサーボモータ４３ｄを駆動させてスクリューシャフト４３ｃを回転させ、テーブル４３ａに載置された石英ガラスインゴットＩｇを所定の速度で移動させながら、レーザ光Ｌで照射して赤外線撮像カメラ４２で石英ガラスインゴットＩｇの全体に亘って撮像する。この赤外線撮像カメラ４２による撮像工程において、赤外線撮像カメラ４２からの画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。
【００６２】
図１０は画像処理された出力画像を示すもので、泡や金属粉などの異物が存在しない状態を示すものであり、図１１は異物ｍが存在する場合の出力画像を示し、異物ｍがレーザ光Ｌにより加熱されて異物ｍの中心が最も濃く放射状に色が薄くなる。なお、図１２光学式の画像取込みの出力画像を示す。
【００６３】
従って、上述した第１ないし第３の石英ガラスインゴットの異物検出装置と同様に異物情報を活用して、切断工程の無駄がなく石英ガラスインゴットＩｇからフォトマスクの切出しを行う。
【００６４】
本第４の透明体インゴットの異物検出装置では異物ｍの熱分布が異物ｍの周囲にも影響を及ぼすため、異物ｍの大きさよりも大きく画像として表示されるので、異物ｍの大きさそのものを画像として取込む図１２に示すような光学式画像認識よりも、異物ｍの発見が容易である。
【００６５】
次に、第５の透明体インゴットの異物検出装置について説明する。
【００６６】
なお、第２および第４の透明体インゴットの異物検出装置１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００６７】
図１３に示すように、第５の石英ガラスインゴットの異物検出装置５１は、石英ガラスインゴットＩｇにレーザ光Ｌを照射するレーザ光発振装置３２と、赤外線撮像装置、例えば赤外線撮像カメラ４２と、この赤外線撮像カメラ４２により撮像される石英ガラスインゴットＩｇの撮像位置およびレーザ光Ｌにより照射される石英ガラスインゴットＩｇの照射位置を移動させる移動手段２３と、画像処理装置５と、この画像処理装置５からの異物情報を出力するディスプレイ６と、レーザ光発振装置３２、赤外線撮像カメラ４２および画像処理装置５を制御する制御装置７とを有している。
【００６８】
上記移動手段２３は、図６に示すような第２の石英ガラスインゴットの異物検出装置の移動手段と同様の構造を有し、テーブル２３ａと、Ｘ軸テーブル２３ｂと、スクリューシャフト２３ｃと、サーボモータ２３ｄと、Ｙ軸テーブル２３ｅと、スクリューシャフト２３ｈと、サーボモータ２３ｉと、Ｚ軸テーブル２３ｆと、スクリューシャフト２３ｇと、サーボモータ（図示せず）とを有して、テーブル２３ａを３次元に動かせるようになっている。
【００６９】
次に第５の石英ガラスインゴットの異物検出装置５１を用いた石英ガラスインゴットＩｇの検出方法を説明する。
【００７０】
また、図１３に示すように、最初にＸ軸の最後退位置、Ｙ軸の中間位置およびＺ軸の最下位に位置するテーブル２３ａに石英ガラスインゴットＩｇを載置する。次に赤外線撮像カメラ４２の焦点およびレーザ光Ｌの照射位置を石英ガラスインゴットＩｇのフォトマスク材の１枚目に相当する部位ｆ1の最上位置、中央部、例えば撮像部位ｊ（１、ｋ、１）に合わせる。制御装置７によりサーボモータを作動させてスクリューシャフトを回転させて、Ｘ軸テーブル２３ｂと共にテーブル２３ａをＹ軸方向に後退させ、石英ガラスインゴットＩｇの第１撮像層の１行目１列目の撮像部位ｊ（１、１、１）の中心部に赤外線撮像カメラ４２の焦点を合わせる。
【００７１】
しかる後、制御装置７により赤外線撮像カメラ４２を制御して、赤外線撮像カメラ４２で撮像部位ｊ（１、１、１）を撮像する。撮像された撮像部位ｊ（１、１、１）の画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。この工程において、撮像部位ｊ（１、１、１）に異物が存在しない場合には、ディスプレイ６は何らの表示もされず、一方、制御装置７は画像処理装置５からの出力によりサーボモータ２３ｉを駆動させることによりスクリューシャフト２３ｈを回動させて、テーブル２３ａをＹ軸方向に移動させ、撮像部位ｊ（１、２、１）に赤外線撮像カメラ４２の焦点を合わせ、撮像部位ｊ（１、１、１）の撮像と同様に撮像部位ｊ（１、２、１）の撮像を行い、撮像された撮像部位ｊ（１、２、１）の画像信号は画像処理装置５により画像処理されて出力され、画像処理装置５の記憶部に記憶されると共にディスプレイ６、制御装置７に出力される。この工程において、撮像部位ｊ（１、２、１）に異物ｍが存在する場合には、画像処理装置５から異物情報としてディスプレイ６に出力として、異物ｍの存在位置、大きさ、数量および材質が表示されると共に記憶部にも異物情報が記憶される。
【００７２】
異物ｍの存在位置は移動手段２３の送り量から判明する撮像部位ｊ（ｋ、ｋ、ｋ）として表示され、異物ｍの大きさは赤外線撮像カメラ４２と撮像部位ｊ（ｋ、ｋ、ｋ）の距離およびセルと異物の画素数の比から演算されて求められ、異物ｍの数量は大きさが演算された個数をカウントして求められ、材質は熱分布によって求められる材質の比熱と予め求められ記憶されている材質の比熱を比較することにより求められる。
【００７３】
図１４に示すように、上述したと同様の工程を繰返し、撮像部位ｊ（１、ｎ、ｎ）の撮像が完了したら、制御装置７によりサーボモータ２３ｄを作動させてスクリューシャフト２３ｃを回転させ、Ｙ軸、Ｚ軸方向の位置を保ったまま、Ｘ軸テーブル２３ｂと共にテーブル２３ａをＸ軸方向に前進させ、石英ガラスインゴットＩｇのフォトマスク材の２枚目に相当する部位の撮像部位ｊ（２、ｎ、ｎ）の中心部を赤外線撮像カメラ４２の焦点を合わせる。上述したＸ＝１の部位（フォトマスク材の１枚目に相当する部位）とは、逆の順序で各セルの撮像を行い、撮像部位ｊ（ｎ、ｎ、ｎ）まで撮像したら異物検出は完了する。
【００７４】
第５の石英ガラスインゴットの異物検出装置５１においては、異物ｍの存在位置、大きさ、数量および材質を図１５に示すようにが表示することができる。また、検出された異物ｍは石英ガラスインゴットＩｇの立体図上では、図４（ｃ）のように表示することもできる。
【００７５】
さらに、異物材質名表示の以外の表示方法として、異物の存在量、異物の大きさ、異物の材質によってセルの色分け表示を行うことで、より容易に石英ガラスインゴットＩｇ内の異物の存在位置、存在量、材質を判別することができて、石英ガラスインゴットＩｇ内の異物ｍを避けてフォトマスク材を生産性よく切出すことができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上に述べたように透明体インゴットの異物検出装置によれば、透明体インゴットに存在する異物を確実に検出することができる。
【００７７】
本発明に係わる透明体の製造方法によれば、透明体インゴットから透明体の切出しを無駄なく生産性よく行うことができる。
【００７８】
移動手段により撮像位置および照射位置を移動させるようにすれば、直方体の透明体インゴットの異物を容易に検出できる。
【００７９】
移動手段を１次元ないし３次元に移動する載置台とすれば、１次元撮像装置を用いても、直方体の透明体インゴットの異物を容易に検出できる。
【００８０】
検査光発生手段に蛍光灯を用い、撮像手段にＣＣＤセンサを用いれば、確実かつ効率的に透明体の異物を検出できる。
【００８１】
検査光発生手段にレーザ光を用い、撮像手段にＣＣＤセンサを用いれば確実かつ効率的に透明体の異物を検出できる。
【００８２】
ＣＣＤセンサに２次元ＣＣＤセンサを用いれば、透明体の移動装置を簡単にしても、直方体の透明体インゴットの異物を容易かつ確実に検出できる。
【００８３】
検査光発生手段にレーザ光を用い、撮像手段に赤外線撮像装置を用いれば、異物の位置、大きさのみならず、異物の材質まで知ることができる。
【００８４】
赤外線撮像装置に赤外線撮像カメラを用いれば、透明体の移動装置を簡単にしても、異物の位置、大きさのみならず、異物の材質まで知ることができる。
【００８５】
異物情報が異物の位置情報であれば、異物が存在する部位を避けて透明体の切出しを行うことができて、透明体製造の生産性を上げることができる。
【００８６】
異物情報が異物の種類情報であるが、異物が存在する部位を避けて透明体の切出しを行うことができると共に、異物の混入工程を見付け出すのに便利である。
【００８７】
透明体インゴットが石英ガラスインゴットであり、透明体がフォトマスク材である場合には、特に微細な異物の存在も許されないフォトマスク材の製造の生産性を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第１の透明体インゴットの異物検出装置の説明図。
【図２】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第１の透明体インゴットの異物検出装置に用いられる画像処理・制御装置の説明図。
【図３】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用される切断装置の説明図。
【図４】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第１の透明体インゴットの異物検出装置に用いる出力装置に出力された異物の表示状態を示す説明図。
【図５】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第１の透明体インゴットの異物検出装置に用いる異物検出装置と切断装置の説明図。
【図６】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第２の透明体インゴットの異物検出装置の説明図。
【図７】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第３の透明体インゴットの異物検出装置の説明図。
【図８】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第３の透明体インゴットの異物検出装置により検出された異物の部位を示す説明図。
【図９】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第４の透明体インゴットの異物検出装置の説明図。
【図１０】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第４の透明体インゴットの異物検出装置による出力図。
【図１１】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第４の透明体インゴットの異物検出装置により検出された異物の出力図。
【図１２】  光学式による透明体インゴットの異物の出力図。
【図１３】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第５の透明体インゴット異物検出装置の説明図。
【図１４】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第５の透明体インゴットの異物検出装置の撮像順序を示す説明図。
【図１５】  本発明に係わる透明体の製造方法に使用する第５の透明体インゴットの異物検出装置により検出された異物の状態を示す説明図。
【図１６】  従来の異物検出方法の説明図。
【図１７】  石英ガラスインゴットからフォトマスク材を切出す状態を示す説明図。
【符号の説明】
１  透明体インゴットの異物検出装置
２  蛍光灯
３  １次元ＣＣＤセンサ
４  リフトテーブル装置
４ａ  リフトテーブル本体
４ｂ  サーボモータ
４ｃ  リニアスケール
５  画像処理装置
６  ディスプレイ
７  制御装置
Ｉｇ  石英ガラスインゴット
１１  透明体インゴットの切断装置
１２  バンドソー
１３  装置基台
１４  取付台
１５ａ  送り装置スクリューシャフト
１５ｂ  サーボモータ
１６  切断装置制御手段
１７  取付板
【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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【図１７】
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