JP2004109106A - Method and apparatus for inspecting surface defect - Google Patents

Method and apparatus for inspecting surface defect Download PDF

Info

Publication number
JP2004109106A
JP2004109106A JP2002324877A JP2002324877A JP2004109106A JP 2004109106 A JP2004109106 A JP 2004109106A JP 2002324877 A JP2002324877 A JP 2002324877A JP 2002324877 A JP2002324877 A JP 2002324877A JP 2004109106 A JP2004109106 A JP 2004109106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface
defect
object
line ccd
plaid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002324877A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Moritoshi Ando
Satoru Sakai
Yorihiro Sakashita
坂下 頼弘
安藤 護俊
酒井 覚
Original Assignee
Fujitsu Ltd
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2002213054 priority Critical
Application filed by Fujitsu Ltd, 富士通株式会社 filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2002324877A priority patent/JP2004109106A/en
Publication of JP2004109106A publication Critical patent/JP2004109106A/en
Application status is Withdrawn legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simultaneously detect ruggedness defects and undulations by using a time-delay and integration (TDI) line CCD.
SOLUTION: While a surface to be inspected, which is regarded as a mirror, is moved in a direction perpendicular to the TDI line CCD 26, a check pattern 23 is projected onto the surface of an object to be inspected 31 and is reflected, and the reflected image is observed by the CCD 26. The check pattern is projected onto the surface to be inspected such that the striped pattern of the reflected image becomes oblique to the moving direction of the surface to be inspected. When a minimum unit of the repetition of alternating bright and dark parts repeated in the moving direction of the surface to be inspected is set to be one period, a luminous amount accumulating range of the CCD 26 is set to be, for example, equivalent to one and a half periods. By comparing a signal extracted from the CCD 26 to a threshold value, convex defects are detected. By comparing a signal intensity pattern extracted from the CCD 26 to a reference pattern, undulations and recess defects are detected.
COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、平坦な表面に存在する微小な凸凹や、広範囲にわたる厚みの異常などの欠陥を検査する表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置に関し、特にプラズマ表示装置の製造途中における表示パネルの外観検査や、セラミック基板の製造途中における中間層の基板検査に適用して好適な技術に関する。 The present invention, fine irregularities or present on the flat surface, relates the surface defect inspection method and a surface defect inspection apparatus for inspecting defects such as abnormal thickness extensive, particularly visual inspection of the display panel in the process of producing a plasma display device and, a technique suitable for application to a substrate inspection of the intermediate layer in the process of producing a ceramic substrate.
【0002】 [0002]
プラズマ表示装置の製造工程には、ガラス板にペースト状のガラス粉末を塗布する工程がある。 The manufacturing process of the plasma display device, there is a step of applying a paste-like glass powder on a glass plate. ガラス粉末の塗布面は平坦でなければならないが、微小な凸部(以下、凸欠陥とする)や凹部(以下、凹欠陥とする)、あるいは広範囲にわたる厚みの異常(以下、うねりとする)などの欠陥が存在することがある。 Coated surface of the glass powder must be flat, fine convex portions (hereinafter referred to as convex defects) and recesses (hereinafter referred to as concave defect), or extensive abnormal thickness (hereinafter referred to as waviness) etc. there is a defect is present. このような欠陥は、最終的に表示素子の欠陥となる。 Such defects, the defects in the final display device. そのため、ガラス粉末の塗布直後に塗布面の検査をおこない、上述した欠陥が存在する基板を排除する必要がある。 Therefore, inspects the coated surface immediately after coating of the glass powder, it is necessary to eliminate the substrate above defects are present. この段階で排除された基板を再処理すれば、製品化が可能であるため、歩留まりが向上する。 If reprocessed substrate which is eliminated at this stage, since it is possible to market, the yield is improved.
【0003】 [0003]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来より、ガラス粉末の塗布面の欠陥検査は、目視によりおこなわれている。 Conventionally, a defect inspection of the coated surface of the glass powder is carried out visually. ガラス粉末の塗布面には、パターンが何も形成されていないため、数百μm程度の深さの大きな傷を見つけるのは比較的容易である。 The coated surface of the glass powder, because the pattern is nothing is formed, is to find a great scar hundreds μm depth of about is relatively easy.
【0004】 [0004]
ところで、平坦な表面の凹凸を検査する方法として、図31に示すように、検査対象面1に照明光源2の光を均一にあて、そのときにできる影をテレビカメラ3等により観測する方法がある。 As a method for inspecting unevenness of a flat surface, as shown in FIG. 31, against a uniform light of the illumination light source 2 to the inspection target surface 1, a method of observing the shadow can at that time by the television camera 3 or the like is there. また、均一な照明光をあてる代わりに、検査対象面1に対して光ビームを走査し、その反射光量の分布を観測する方法も知られている。 Also, instead of applying a uniform illumination light, scanning light beam with respect to the inspection target surface 1, it is known a method of observing the distribution of the reflected light amount. このような方法では、凸欠陥4の場合、光の照射方向の反対側に影5ができるため、検知することができる。 In such methods, if a convex defect 4, since it is a shadow 5 on the opposite side of the irradiation direction of light can be detected. なお、一例として図31に「凸欠陥」として示す欠陥4は、窪んだ部分6の中央が凸状に盛り上がったものであり、窪んだ部分6にも影7ができている。 Incidentally, the defect 4 illustrated as "convex defects" in FIG. 31 as an example, the center of the recessed portion 6 are those raised in a convex shape, and also a shadow 7 to the portion 6 recessed.
【0005】 [0005]
また、うねりを計測する方法として、モアレ干渉法や光干渉法などがある。 Further, as a method for measuring waviness, there is moire interferometry and optical interferometry. これらの方法では、検査対象面に投影された格子縞をテレビカメラ等により観測するが、図32に示すように、うねりのある部分9で格子縞10の間隔が不均一になるため、検知することができる。 In these methods, although the lattice fringes projected on the inspection target surface is observed by a television camera or the like, as shown in FIG. 32, the interval of the lattice fringes 10 becomes uneven at a portion 9 with a swell, be detected it can. また、テレビカメラ等に代えてラインCCDを用いた場合には、図33に示すように、格子縞の明部に対応する信号強度の高い部分11と、格子縞の暗部に対応する信号強度の低い部分12とからなる信号パターンが得られる。 In the case of using a line CCD in place of the television camera or the like, as shown in FIG. 33, a high portion 11 of the signal intensity corresponding to the light portion of the plaid, low signal intensity corresponding to the dark part of the plaid portion signal pattern is obtained consisting of 12.
【0006】 [0006]
この信号パターンでは、うねりのある部分9(図32参照)に対応する部分では、図33に符号13で示すように、信号強度の高い部分の間隔が、点線で示す本来の間隔よりも広くなる(狭くなる場合もある)。 This signal pattern, the portion corresponding to the undulating portion 9 (see FIG. 32), as indicated by reference numeral 13 in FIG. 33, the interval of the high signal intensity portion is wider than the original interval indicated by a dotted line (If narrower there is also a). また、図32に符号14で示す凸欠陥は、格子縞の明部にあるため、図33に示す信号パターンでは、符号15で示すように信号強度が一部低くなる。 Further, a convex defect indicated by reference numeral 14 in FIG. 32, because of the bright part of the plaid, the signal pattern shown in FIG. 33, the signal intensity as shown at 15 is lower part. このように、モアレ干渉法等では、うねりや格子縞の明部にある凸欠陥を検知することができる。 Thus, in the Moire interferometry, etc., it can be detected convex defects in the bright portion of the undulation or plaid. また、検査対象物の平坦面に、その移動方向に対して垂直な格子縞を投影して表面の凹凸を検査する方法(たとえば、特許文献1参照。)や、円筒状の検査対象物をその回転軸の回りに回転させ、その外周面に、回転軸に垂直な格子縞を投影して外周面の凹凸を検査する方法(たとえば、特許文献2参照。)が公知である。 Further, the flat surface of the test object, a method for inspecting the surface irregularities by projecting the vertical plaid to its direction of movement (e.g., see Patent Document 1.) And its rotating cylindrical test object is rotated about the shaft, on the outer peripheral surface thereof, a method of inspecting unevenness of the outer peripheral surface by projecting the vertical plaid to the rotation axis (e.g., see Patent Document 2.) it is known.
【0007】 [0007]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開2001−349716号公報【0008】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-349716 Publication [0008]
【特許文献2】 [Patent Document 2]
特開2002−148029号公報【0009】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-148029 Publication [0009]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、上述した目視検査では、検査員の技能に差があるため、数μmの深さの凹欠陥の発見にばらつきが生じるという問題点がある。 However, the visual inspection described above, since there is a difference in the skill of the inspector, there is a problem that variation in the discovery of concave defect number μm depth occurs. また、図31に示すような検査対象面にできる影を観測する方法では、表面角度の変化が小さいうねり(図31に符号8で示す)や、なだらかな凹欠陥に光があたっても、影が生じないため、検知することができないという問題点がある。 In the method of observing the shadow that can be inspected surface as shown in FIG. 31, waviness change in surface angle is small (shown in Figure 31 by reference numeral 8) and, even if exposed to light gentle concave defect, the shadow because does not occur, there is a problem that can not be detected.
【0010】 [0010]
また、モアレ干渉法等においてテレビカメラを用いた場合には、カメラの画素数が500×500画素程度であり、検知可能な面積が小さすぎるため、プラズマ表示装置の表示パネル等の外観検査には適さない。 In the case of using a television camera in Moire interferometry, etc. is the number of pixels of the camera 500 × 500 pixels or so, since detectable area is too small, the visual inspection of a display panel such as a plasma display device not suitable. モアレ干渉法等においてラインCCDを用いた場合には、図32に符号16で示すように格子縞の暗部にある欠陥は、その暗部から得られる信号強度が元々低いため、図33に符号17で示すように隠れてしまい、検知不可能であるという問題点がある。 When using a line CCD in Moire interferometry, etc., defects in the dark part of the lattice stripes as indicated by reference numeral 16 in FIG. 32, since the signal strength obtained from the dark part originally low, indicated by reference numeral 17 in FIG. 33 will be hidden way, there is a problem that it is impossible to detect. なお、図32では、格子縞の暗部が黒色であるため、暗部にある欠陥16を白抜きで示している。 In FIG. 32, for plaid dark portion is black, shows a defect 16 in the dark part in white.
【0011】 [0011]
また、モアレ干渉法等においてラインCCDを用いた場合、検査対象の移動速度が変化したり、移動時の振動等により検査対象面の位置が上下方向に変化すると、図34に示すように、その変化した時点で格子縞10の全体の形状に変化が生じる。 Also, when using a line CCD in Moire interferometry, etc., or change the moving speed of the test object, the position of the inspection target surface due to vibration or the like during movement is changed in the vertical direction, as shown in FIG. 34, the change in the overall shape of the lattice fringes 10 occurs when changed. この格子縞10の全体の形状変化部分18(破線で囲む部分)に、欠陥による格子縞形状の局部的な歪み19が吸収されてしまうと、欠陥による格子縞形状の変化のみを抽出することは困難であるため、欠陥の検知が不可能になるという問題点がある。 The overall shape-changing portion 18 of the plaid 10 (portion enclosed by a broken line), the local strain 19 plaid shape due to defects is absorbed, it is difficult to extract only the change of plaid shape due to defects Therefore, there is a problem that it becomes impossible to detect the defect.
【0012】 [0012]
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、複数のラインセンサが並列に並べられた構成の蓄積型(TDI)ラインCCDを用いて、凹凸欠陥およびうねりを同時に検知することが可能な表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above problems, that by using a storage type (TDI) line CCD in which a plurality of line sensors are arranged in parallel, to detect the irregular defect and the waviness at the same time and to provide a possible surface defect inspection method and a surface defect inspection apparatus. また、本発明の他の目的は、複数のラインセンサが並列に並べられた構成のラインCCDを用いるとともに、検査対象の移動速度や上下動の影響を受けずに、表面欠陥を検知することが可能な表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置を提供することである。 Another object of the present invention, as well as using a line CCD in which a plurality of line sensors are arranged in parallel, without being affected by the moving speed and vertical movement of the test object, is possible to detect surface defects it is to provide a possible surface defect inspection method and a surface defect inspection apparatus.
【0013】 [0013]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記目的を達成するため、本発明にかかる表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置は、鏡に見立てた検査対象面をTDIラインCCDに直交する方向へ移動させながら、検査対象面に格子縞を投影して反射させ、その反射像の光量をTDIラインCCDで蓄積するにあたり、検査対象面に格子縞を、反射像の縞模様が検査対象面の移動方向に対して斜め、たとえば45°になるように投影する。 To achieve the above object, a surface defect inspection method and a surface defect inspection apparatus according to the present invention, while the inspection target surface likened to a mirror is moved in the direction perpendicular to the TDI line CCD, projecting a plaid inspection target surface reflects Te, the quantity of the reflected image Upon accumulating in TDI line CCD, a plaid inspection target surface, as stripes of the reflected image becomes oblique, for example at 45 ° to the moving direction of the inspection target surface projection to.
【0014】 [0014]
また、反射像の、検査対象面の移動方向に繰り返される明部と暗部の繰り返しの最小単位を1周期としたときに、TDIラインCCDの蓄積範囲を、1周期のn倍(nは自然数)に1周期未満の位相分αを付加した範囲、たとえば1.5周期分とする。 Further, the reflected image, when the bright and dark repeating the minimum unit one cycle of the repeated in the moving direction of the inspection target surface, the accumulation range of TDI line CCD, n times (n is a natural number) of 1 cycle range obtained by adding the phase fraction α of less than one period, for example, 1.5 cycles. そして、あらかじめ信号強度のしきい値を設定しておき、このしきい値と、実際にTDIラインCCDの各画素より得られた信号強度とを比較する。 The previously set a threshold in advance signal strength, compares the threshold value, actually a signal intensity obtained from the respective pixels of the TDI line CCD.
【0015】 [0015]
また、あらかじめ標準的な信号強度パターンを設定しておき、この標準パターンと、実際にTDIラインCCDの各画素より得られた信号強度パターンとを比較する。 Also, pre-set standard signal intensity patterns advance, compares this standard pattern is actually a signal intensity pattern obtained from each pixel of the TDI line CCD. 検査対象面が鏡のような反射面でない場合には、検査対象面に格子縞を直接投射し、検査対象面に写った格子縞をTDIラインCCDにより観測すればよい。 When the inspection target surface is not reflective surface such as a mirror, a plaid projected directly on the inspection target surface, the checkerboard that appearing on the inspection target surface may be observed by the TDI line CCD.
【0016】 [0016]
この発明によれば、TDIラインCCDから直流成分に交流成分が重畳された信号が得られ、凸欠陥や微小な凹欠陥があると、TDIラインCCDの各画素より得られた信号の直流成分の強度がしきい値よりも低くなる。 According to the present invention, the signal AC component is superimposed from the TDI line CCD to a direct current component is obtained, if there is a convex defects and small concave defect, the DC component of the signal obtained from each pixel of the TDI line CCD strength is lower than the threshold. また、うねりやなだらかな凹欠陥があると、TDIラインCCDの各画素より得られた信号強度パターンの位相と標準パターンの位相とがずれる。 Further, if there is undulation or gentle concave defect, it shifted and the phase of the phase and the standard pattern of the signal intensity pattern obtained from each pixel of the TDI line CCD.
【0017】 [0017]
また、上述した発明において、TDIラインCCDに代えて、n本の一般的なラインCDDを用いてもよい。 Further, in the invention described above, instead of the TDI line CCD, may be used common line CDD of the n. この場合には、各ラインCCDから得られた、格子縞の明部と暗部の繰り返しに対応した周期的な信号が360/n度の位相差でずれるように、近接して互いに平行に配置すればよい。 In this case, obtained from the line CCD, as repeated periodic signal corresponding to the plaid bright portion and dark portion are shifted with a phase difference of 360 / n degrees, if parallel to each other in close proximity good.
【0018】 [0018]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 It will be explained below in detail with reference to the drawings, embodiments of the present invention.
【0019】 [0019]
(実施の形態1) (Embodiment 1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる表面欠陥検査方法の実施に使用される検査装置の構成を示す概略図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a test apparatus used in the practice of the surface defect inspection method according to the first embodiment of the present invention. 図1に示すように、この検査装置には、検査対象物31を載せる図示しない移動ステージ、照明光源22、格子縞23が形成された格子板24、結像レンズ25およびTDIラインCCD26が備えられている。 As shown in FIG. 1, this inspection apparatus, the moving stage (not shown) mounting the inspection object 31, the illumination light source 22, the grating plate 24 checkerboard 23 is formed, provided with an imaging lens 25 and TDI line CCD26 there.
【0020】 [0020]
格子板24の格子縞23は、照明光源22により検査対象物31の表面に投影される。 Plaid 23 of the grid plate 24 is projected onto the surface of the test object 31 by the illumination light source 22. 検査対象物31の表面が、ガラスペーストを塗布した面である場合、検査対象物31の表面は鏡となるので、投影された格子縞は検査対象物31の表面で反射する。 Surface of the inspection object 31, when a surface coated with a glass paste, the surface of the test object 31 is a mirror, projected plaid is reflected by the surface of the test object 31. その反射光は、結像レンズ25を通って、TDIラインCCD26のセンサ面に結像する。 The reflected light passes through the imaging lens 25 to form an image on the sensor surface of the TDI line CCD 26. この結像光学系において、物点は格子板24の格子縞23であり、像点はTDIラインCCD26のセンサ面である。 In this imaging optical system, the object point is the plaid 23 of the grid plate 24, the image point is a sensor surface of the TDI line CCD 26.
【0021】 [0021]
移動ステージは、特に図示しないが、搬送機構によって、TDIラインCCD26に対して直交する方向に、一定速度で移動する。 Moving stage, although not particularly shown, by the transport mechanism, in a direction orthogonal to the TDI line CCD 26, it moves at a constant speed. それに伴って、移動ステージ上の検査対象物31も、TDIラインCCD26に対して直交する方向(図1に矢印イで示す方向)に、一定速度で移動し、それによって、検査対象物31の表面全体が検査される。 Along with this, the inspection object 31 on the moving stage is also in a direction orthogonal to the TDI line CCD 26 (the direction indicated by the arrow b in FIG. 1), moving at a constant speed, whereby the surface of the inspection object 31 whole is examined.
【0022】 [0022]
照明光源22は線状の光源であり、その長さは検査対象物31の幅に対応している。 Illumination light source 22 is a linear light source, its length corresponds to the width of the test object 31. ここで、検査対象物31の幅とは、矩形状の検査対象物31の、その移動方向に直交する方向の辺の長さである。 Here, the width of the test object 31, the rectangular test object 31, a length in the direction of the side perpendicular to the moving direction. 照明光源22として、たとえば蛍光灯や反射テープつきロッドレンズや光ファイババンドルなどが用いられる。 As the illumination light source 22, such as a fluorescent lamp or reflective tape with a rod lens or an optical fiber bundle is used.
【0023】 [0023]
格子板24には、格子縞23が検査対象物31の表面に投影されたときの縞模様が、検査対象物31の移動方向に対して斜め、特に限定しないが、たとえば45°の角度をなすように、格子縞23が形成されている。 A grid plate 24, the stripes when plaid 23 is projected onto the surface of the test object 31, obliquely to the moving direction of the test object 31 is not particularly limited, for example at an angle of 45 ° the lattice fringes 23 are formed. 格子縞23は、たとえば検査対象物31の幅に対応して形成されている。 Plaid 23 is formed, for example, corresponds to the width of the test object 31.
【0024】 [0024]
結像レンズ25の倍率は、後述するTDIラインCCD26の光量蓄積範囲に応じて適宜選択される。 Magnification of the imaging lens 25 is appropriately selected in accordance with the light amount accumulation range of TDI line CCD26 described later. そして、この結像光学系において、物点、すなわち格子板24の格子縞23から検査対象物31の表面までの反射前の光軸が検査対象物31の表面に対してなす角度(以下、照明角とする)と、検査対象物31の表面から像点、すなわちTDIラインCCD26までの反射後の光軸が検査対象物31の表面に対してなす角度(以下、観測角とする)とは、同じで、かつなるべく小さい角度に設定される。 Then, in this imaging optical system, an object point, i.e. the angle which the optical axis of the front reflection from plaid 23 grid plate 24 to the surface of the test object 31 with respect to the surface of the test object 31 (hereinafter, the illumination angle and to), the image point from the surface of the test object 31, i.e. the angle which the optical axis after the reflection to the TDI line CCD26 with respect to the surface of the test object 31 (hereinafter referred to as the observation angle) and the same in, and is set at an angle as small as possible. たとえば、その設定角度は、検査対象物31の表面に対して15°以下であるのが望ましい。 For example, the setting angle is desirably less 15 ° relative to the surface of the test object 31. このように、照明角および観測角が小さいと、検査対象物31の上下動に対する焦点深度の影響が小さくなる。 Thus, when the illumination angle and the observation angle is small, the effect of the depth of focus becomes smaller with respect to vertical movement of the test object 31.
【0025】 [0025]
TDIラインCCD26は、図2に示すように、複数のラインセンサが平行に並べられた構成を有し、対象物、ここでは検査対象物31の移動速度に同期して、検知した電荷を次のラインに移す機能を具えている。 TDI line CCD26, as shown in FIG. 2, has a structure in which a plurality of line sensors are arranged in parallel, the object, here in synchronism with the moving speed of the test object 31, a detected charge follows It has a function to transfer to the line. すなわち、図2を参考にして説明すると、検査対象物31の表面の検査対象となる箇所が、同図において矢印ロで示すようにAからB、Cへと移動すると、それに対応する画像は、TDIラインCCD26上で、矢印ハで示すようにAからB、Cへと移動する。 That is explained with reference to FIG. 2 and, when the point to be inspected on the surface of the inspection object 31 moves from A as indicated by an arrow B in FIG. B, to C, the image corresponding thereto, on TDI line CCD 26, B from a as indicated by arrow C, moves to the C. このTDIラインCCD26上での画像の移動速度に合わせて、各ラインセンサ内に蓄積された電荷が、矢印ニで示すように後列のラインに移動する。 In accordance with the moving speed of the image on the TDI line CCD 26, charges accumulated in the respective line sensors is moved to the back row of the line as indicated by arrow D. それによって、最後列のラインセンサから、矢印ホで示すように、積分された電荷が出力されるので、検知感度が向上する。 Thereby, the line sensor of the last row, as shown by the arrow E, so integrated charge is output, the detection sensitivity is improved.
【0026】 [0026]
ここで、図3に示すように、格子縞23が検査対象物31の表面に投影されたときの縞模様27において、検査対象物31の移動方向(図3、矢印イの方向)に繰り返される明部28と暗部29の繰り返しの最小単位を1周期(図3では、λに相当)とすると、TDIラインCCD26が反射光の光量を蓄積する範囲は、その1周期のn倍(nは自然数)に1周期未満の位相分αを付加した範囲である。 Here, as shown in FIG. 3, light in stripes 27 when the checkered 23 is projected onto the surface of the test object 31, which is repeated in the moving direction of the test object 31 (FIG. 3, the direction of the arrow b) repeating the minimum unit of one cycle of the parts 28 and dark 29 (in FIG. 3, corresponds to lambda) When, range, n times (n is a natural number) of one cycle of TDI line CCD26 accumulates the quantity of the reflected light the range obtained by adding the phase fraction α of less than 1 cycle. 好ましくは、nは1であり、αはおおよそ1/2周期である。 Preferably, n is 1, alpha is approximately 1/2 period. 図3に示す例では、nが1であり、αが1/2周期である。 In the example shown in FIG. 3, n is 1, alpha is 1/2 period. この場合、TDIラインCCD26の蓄積段数と分解能、位相との関係は、つぎの(1)式で表される。 In this case, the storage number and resolution of the TDI line CCD 26, the relationship between the phase is expressed by the following equation (1).
【0027】 [0027]
[蓄積段数]×[分解能]>1+α(周期) ・・・(1) [Number of storage stages] × [Resolution]> 1 + alpha (period) (1)
【0028】 [0028]
TDIラインCCD26の光量蓄積範囲を、1周期未満の位相分αを付加した範囲とすることによって、TDIラインCCD26から、図4に示すように、直流成分に交流成分が重畳された信号が出力される。 The amount accumulation range of TDI line CCD 26, by a range obtained by adding the phase fraction α of less than one cycle, the TDI line CCD 26, as shown in FIG. 4, the signal AC component is superimposed on a direct current component is outputted that. これは、図3に示す縞模様27において、TDIラインCCD26の、D−D'に沿って光量を蓄積する画素が、明部28よりも暗部29の方をより多く横切るのに対して、E−E'に沿って光量を蓄積する画素は、暗部29よりも明部28の方をより多く横切るので、図5に示すように、D−D'に沿って蓄積した光量の総和よりも、E−E'に沿って蓄積した光量の総和の方が高くなるからである。 This is because, in stripes 27 shown in FIG. 3, the TDI line CCD 26, the pixel for storing a quantity of light along the D-D 'is, with respect to traverse more towards the dark portion 29 than the bright portion 28, E -E 'pixels for accumulating the light intensity along the traverses more towards the bright portion 28 than the dark portion 29, as shown in FIG. 5, D-D' than the total amount accumulated along, because towards the sum of the accumulated amount becomes higher along the E-E '.
【0029】 [0029]
このように、図3に示す縞模様27を横切る位置によって、蓄積した光量の総和が周期的に異なるため、図4に示すような周期性を有する信号がTDIラインCCD26から出力されることになる。 Thus, the position crossing the stripes 27 shown in FIG. 3, since the sum of the accumulated amount of light is different periodically, so that the signal having a periodicity as shown in FIG. 4 is outputted from the TDI line CCD26 . 周期性を有する信号が得られることによって、位相に係わる情報が得られる。 By signal having periodicity is obtained, information related to the phase is obtained. この位相は、検査対象面の高さや表面角度によって変化するため、位相情報を解析することにより検査対象面にある微細な欠陥の形状を観測することができる。 This phase, in order to vary the height and surface angle of the inspection target surface, it is possible to observe the shape of the minute defects in the inspection target surface by analyzing the phase information.
【0030】 [0030]
それに対して、TDIラインCCD26の光量蓄積範囲を1周期とした場合には、TDIラインCCD26からは、図7に示すように、直流成分のみの信号が出力される。 In contrast, when one cycle of the light amount accumulation range of TDI line CCD 26 is from TDI line CCD 26, as shown in FIG. 7, the signal of only the DC component is output. これは、図6に示すように、格子縞23が検査対象物31の表面に投影されたときの縞模様27において、TDIラインCCD26の、F−F'に沿って光量を蓄積する画素でも、G−G'に沿って光量を蓄積する画素でも、それらの光量蓄積開始の位相は異なるが、図8に示すように、蓄積光量の総和は同じになるからである。 This, as shown in FIG. 6, the stripes 27 when the checkered 23 is projected onto the surface of the test object 31, the TDI line CCD 26, even pixel for accumulating the light intensity along the F-F ', G -G 'even pixels for accumulating the light intensity along, but their light amount accumulation start phase different, as shown in FIG. 8, the sum of the accumulated light quantity is because the same.
【0031】 [0031]
この場合には、検査対象面に欠陥がなければ、検査対象物31を移動させても、検査対象面の全域で均一な反射光量が得られる。 In this case, if there is no defect in the inspection target surface, it is moved test object 31, a uniform amount of reflected light is obtained in the entire region of the inspection target surface. しかし、検査対象面に欠陥があると、その欠陥の場所では反射光量が弱くなるので、信号強度が小さくなった点を観測することにより、欠陥を検知することができる。 However, if there is a defect in the inspection target surface, the reflected light quantity becomes weak at the location of the defect, by observing the point where the signal strength is reduced, it is possible to detect the defect. ただし、TDIラインCCD26からは、交流成分の信号が得られないため、位相に係わる情報が得られないので、検査対象面にある微細な欠陥の形状等を観測することはできない。 However, from the TDI line CCD 26, since the signal of the AC component can not be obtained, since the information related to the phase is not obtained, it is impossible to observe the shape of the minute defects in the inspection target surface.
【0032】 [0032]
上述した理由により、本実施の形態1では、TDIラインCCD26の光量蓄積範囲を1+α周期とする。 For the reasons described above, in the first embodiment, and 1 + alpha cycle amount accumulation range of TDI line CCD 26. この場合の欠陥の検知例について説明する。 Detection example of defects in this case will be described. 図9は、検査対象物31の表面に、凸欠陥32,33により反射しない部分がある場合を示している。 9, the surface of the test object 31, shows the case where there is a portion which is not reflected by the convex defects 32 and 33. この場合には、図10に示すように、凸欠陥32,33に対応する位置で信号強度がしきい値よりも低くなるので、欠陥を検知することができる。 In this case, as shown in FIG. 10, the position in the signal intensity corresponding to the convex defects 32, 33 is lower than the threshold value, it is possible to detect a defect. ここで、しきい値は、あらかじめ適当な値に設定される。 Here, the threshold value is set in advance an appropriate value.
【0033】 [0033]
図11は、検査対象物31の表面に、うねり34がある場合を示している。 11, the surface of the test object 31, shows the case where there is undulation 34. この場合には、図12に示すように、得られた信号強度のパターン(実線で示す)を、うねりのない正常な場合に得られると予想される標準的な信号強度のパターン(点線で示す)と比較すれば、うねり34に対応する位置で位相がずれるので、欠陥を検知することができる。 In this case, as shown in FIG. 12 shows the pattern of the resulting signal intensity (indicated by a solid line), the pattern (broken line standard signal strength is expected to be obtained when undulation without normal in comparison with), the phase is shifted at the position corresponding to the undulations 34, it is possible to detect a defect. また、位相差信号を求めることによって、つぎに説明するように、欠陥の高さや大きさなどの形状を知ることができる。 Further, by obtaining the phase difference signal, as described below, it is possible to know the shape such as the height and size of the defect. ここで、標準的な信号強度のパターンは、あらかじめ設定される。 The pattern of the standard signal strength is set in advance.
【0034】 [0034]
つぎに、図13を参考にして、画像処理の流れを説明する。 Next, with reference to FIG. 13, a flow of the image processing. TDIラインCCD26により検知した画像は、同図(a)に示すように、縞パターンとなる。 Image detected by the TDI line CCD26, as shown in FIG. 6 (a), a fringe pattern. 検査対象面に欠陥があると、その欠陥に対応する箇所の縞の間隔が変化する。 If there is a defect in the inspection target surface, the fringe spacing of the portion corresponding to the defective changes. 検査対象面に欠陥がなければ、縞の間隔は一定となる。 If a defect in the inspection target surface, the fringe spacing is constant. つづいて、図13(b)に示すように、検知した縞パターン(実線で示す)を標準的な縞のパターン(点線で示す)と比較する。 Subsequently, as shown in FIG. 13 (b), is compared with the standard fringe pattern detected fringe pattern (shown by the solid line) (shown in phantom). 標準的な縞のパターンは、あらかじめわかっている。 Pattern of standard fringes, is known in advance. そして、図13(c)に示すように、検知した縞パターンと標準的な縞のパターンとの差から位相差を検知する。 Then, as shown in FIG. 13 (c), to detect the phase difference from the difference between the detected fringe pattern and the standard pattern of the pattern. この位相差に基づいて、図13(d)に示すように、実際の検査対象面の凹凸の大きさを求める。 Based on this phase difference, as shown in FIG. 13 (d), determining the actual size of the unevenness of the inspection target surface.
【0035】 [0035]
上述した画像処理をおこなう信号処理系は、図14に示すように、画像メモリ41、標準パターン発生回路42、しきい値発生回路43、移動ステージ速度検知回路44、位相比較回路45、強度比較回路46、第1および第2の形状計算回路47,48および結果出力回路49を備えている。 Signal processing system for performing the image processing described above, as shown in FIG. 14, the image memory 41, a standard pattern generating circuit 42, the threshold generating circuit 43, the moving stage speed detecting circuit 44, a phase comparator circuit 45, the intensity comparison circuit 46, and a first and second shape calculation circuit 47, 48 and the result output circuit 49. 標準パターン発生回路42は、上述した標準的な縞のパターンを記憶しており、その標準的な縞のパターンを位相比較回路45に供給する。 Standard pattern generating circuit 42 stores a standard fringe pattern described above, supplies the standard fringe pattern to the phase comparator 45. しきい値発生回路43は、上述した信号強度のしきい値を記憶しており、そのしきい値を強度比較回路46に供給する。 Threshold generator circuit 43 stores a threshold of the above-mentioned signal strength and supplies the threshold to the intensity comparator circuit 46.
【0036】 [0036]
TDIラインCCD26から出力されたアナログ信号は、画像メモリ41に記憶され、位相比較回路45および強度比較回路46に供給される。 Analog signal output from the TDI line CCD26 is stored in the image memory 41, it is supplied to a phase comparator circuit 45 and an intensity comparator circuit 46. 位相比較回路45は、画像メモリ41から供給された画像と、標準パターン発生回路42から供給された標準的な縞のパターンとを比較して、位相差を検出する。 Phase comparing circuit 45, an image supplied from the image memory 41 is compared with the standard fringe pattern supplied from the reference pattern generating circuit 42 detects a phase difference. 第1の形状計算回路47は、位相比較回路45により検出された位相差に基づいて、欠陥の形状を計算して求める。 First shape calculation circuit 47 based on the phase difference detected by the phase comparing circuit 45 is obtained by calculating the shape of the defect.
【0037】 [0037]
また、強度比較回路46は、画像メモリ41から供給された画像と、しきい値発生回路43から供給されたしきい値とを比較する。 The intensity comparator circuit 46 compares the image supplied from the image memory 41, and a threshold supplied from the threshold generating circuit 43. 第2の形状計算回路48は、強度比較回路46による比較結果に基づいて、欠陥の形状を計算して求める。 Second shape calculation circuit 48 based on the comparison result by the intensity comparator circuit 46, obtained by calculating the shape of the defect. 第1および第2の形状計算回路47,48により求められた結果は、結果出力回路49から出力される。 The results obtained by the first and second shape calculation circuit 47 is output from the result output circuit 49. 第1および第2の形状計算回路47,48において欠陥の形状を計算する際には、移動ステージ速度検知回路44により検知されたステージの移動速度に基づいて、欠陥のサイズが修正される。 When calculating the shape of the defect in the first and second shape calculation circuit 47, 48 based on the moving speed of the stage detected by the moving stage speed detecting circuit 44, the size of the defect is corrected.
【0038】 [0038]
上述した実施の形態1によれば、TDIラインCCD26から直流成分に交流成分が重畳された信号が得られ、検査対象物31の表面に凸欠陥や微小な凹欠陥があると、TDIラインCCD26の各画素より得られた信号の直流成分の強度がしきい値よりも低くなる。 According to the first embodiment described above, the signal AC component is superimposed on the DC component is obtained from the TDI line CCD 26, when the surface of the test object 31 is convex defects and small concave defect, the TDI line CCD 26 the intensity of the DC component of the signal obtained from each pixel is lower than the threshold. また、検査対象物31の表面にうねりやなだらかな凹欠陥があると、TDIラインCCD26の各画素より得られた信号強度パターンの位相と標準パターンの位相とがずれる。 Further, when the surface of the test object 31 has an undulated or gentle concave defect, it shifted and the phase of the phase and the standard pattern of the signal intensity pattern obtained from each pixel of the TDI line CCD 26. したがって、凹凸欠陥およびうねりを同時に検知することができる。 Therefore, it is possible to detect the irregular defect and swell at the same time.
【0039】 [0039]
(実施の形態2) (Embodiment 2)
本発明の実施の形態2にかかる表面欠陥検査方法は、表面が拡散性である検査対象物61の表面を検査する方法である。 Surface defect inspection method according to a second embodiment of the present invention is a method of surface inspecting the surface of the test object 61 is diffusive. 以下、実施の形態1と重複する説明を省略し、実施の形態1と異なる点のみ説明する。 Hereinafter, omitted description overlapping with the first embodiment will be described only differs from the first embodiment.
【0040】 [0040]
拡散性の表面は、実施の形態1のような鏡にはならない。 Diffusive surfaces, not a mirror as described in the first embodiment. そのため、図15に示すように、実施の形態2では、格子板24と検査対象物61との間にレンズ51を挿入し、そのレンズ51により、格子板24の格子縞23を検査対象物61の表面に直接投射することにより、検査対象物61の表面に、格子縞23による縞模様62を写す構成となっている。 Therefore, as shown in FIG. 15, in the second embodiment, by inserting the lens 51 between the inspection object 61 and the grid plate 24, by that lens 51, a plaid 23 grid plate 24 of the inspection target 61 by directly projected on the surface, the surface of the test object 61 has a configuration in which copy stripes 62 by checkerboard 23. したがって、実施の形態2では、結像レンズ25の焦点は、検査対象物61の表面に写る縞模様62にあうように調整されている。 Therefore, in the second embodiment, the focus of the imaging lens 25 is adjusted to suit the stripes 62 caught on the surface of the test object 61. そして、TDIラインCCD26により、検査対象物61の表面に写る縞模様62を観測する構成となっている。 By TDI line CCD 26, has a configuration for observing a fringe pattern 62 caught on the surface of the test object 61.
【0041】 [0041]
ここで、検査対象物61の表面に格子縞23を投射する角度は、特に限定しないが、たとえば45°であるのが望ましい。 Here, an angle for projecting checkerboard 23 on the surface of the test object 61 is not particularly limited, it is desirable, for example 45 °. また、TDIラインCCD26のセンサ面と結像レンズ25の面と検査対象面は、シャインプルーフの関係を満たすように配置される。 The surface inspected surface of the sensor surface and the imaging lens 25 of the TDI line CCD26 is arranged to satisfy the Scheimpflug relationship. つまり、TDIラインCCD26のセンサ面を含む直線(図15、二点鎖線H)と、結像レンズ25の面を含む直線(図15、二点鎖線J)と、検査対象物61の表面を含む直線(図15、二点鎖線K)とが一点で交わるように配置される。 Including words, the straight line (FIG. 15, a chain line H two-dot) comprising a sensor surface of the TDI line CCD26 and linearly (FIG. 15, a chain line J two points) including the surface of the imaging lens 25 and the surface of the test object 61 linear (Figure 15, two-dot chain line K) and are arranged so as to intersect at one point. このシャインプルーフの関係を満たすことによって、検査対象物61の表面とTDIラインCCD26のセンサ面とが一致する。 By satisfying this Scheimpflug relationship, and the sensor surface of the surface and the TDI line CCD26 of the test object 61 coincide.
【0042】 [0042]
上述した実施の形態2によれば、検査対象物61の表面が拡散性である場合にも、実施の形態1と同様に、TDIラインCCD26の各画素より得られた信号の強度をしきい値と比較し、また、TDIラインCCD26の各画素より得られた信号強度パターンの位相と標準パターンの位相とを比較することによって、拡散性の表面にある凹凸欠陥およびうねりを同時に検知することができる。 According to the second embodiment described above, even when the surface of the test object 61 is diffusive, as in the first embodiment, the threshold intensity of the signal obtained from each pixel of the TDI line CCD26 it is compared, also by comparing the phase of the phase and the standard pattern of the signal intensity pattern obtained from each pixel of the TDI line CCD 26, for detecting the irregular defect and waviness on the surface of the diffusive simultaneously be a .
【0043】 [0043]
(実施の形態3) (Embodiment 3)
本発明の実施の形態3が、上述した実施の形態1と異なるのは、TDIラインCCDに代えて、ラインセンサとして一般的なラインCCDを特に数を限定しないが、たとえば3本、近接して互いに平行に配置して用いたことである。 It is a third embodiment of the present invention is different from the first embodiment described above, instead of the TDI line CCD, though not particularly limit the number of common line CCD as a line sensor, for example, three, close to is that used in parallel to each other. 以下、実施の形態1と同様の構成については、実施の形態1と同一の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。 Hereinafter, the same structure as in the first embodiment, with the same reference numerals as in the first embodiment, without redundant description.
【0044】 [0044]
図16は、本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法の実施に使用される検査装置の構成を概略的に示す斜視図であり、図17はその側面図である。 Figure 16 is a perspective view schematically showing a configuration of a test apparatus used in the practice of the surface defect inspection method according to the third embodiment of the present invention, FIG 17 is a side view thereof. 図16および図17に示すように、この検査装置には、検査対象物31を載せる図示しない移動ステージ、照明光源22、格子縞23が形成された格子板24、結像レンズ25、および特にその数を限定しないが、たとえば3本のラインCCD71,72,73が備えられている。 As shown in FIGS. 16 and 17, this inspection apparatus, the moving stage (not shown) mounting the inspection object 31, the illumination light source 22, the grating plate 24 checkerboard 23 is formed, an imaging lens 25, and in particular the number thereof not limited. However, for example, three lines CCD71,72,73 are provided. 3本のラインCCD71,72,73は、各ラインCCDから得られた信号の処理をおこなう信号処理回路100に接続されている。 3 lines CCD71,72,73 is connected to the signal processing circuit 100 for processing the signals obtained from the respective line CCD.
【0045】 [0045]
実施の形態3では、実施の形態1と同様に、検査対象物31の表面は鏡状になっている。 In the third embodiment, as in the first embodiment, the surface of the test object 31 is in a mirror-like. したがって、照明光源22により検査対象物31の表面に投影された格子縞は、検査対象物31の表面で反射し、結像レンズ25を通って、結像面上に配置されたラインCCD71,72,73に結像する。 Therefore, lattice fringes projected on the surface of the test object 31 by the illumination light source 22 is reflected by the surface of the test object 31, passes through the imaging lens 25, line CCD71,72 disposed on the imaging plane, 73 to be imaged. このようにすることによって、移動ステージががたついて移動中に検査対象物31の上下位置に変動しても、その上下動の影響が少なくなる。 By doing so, it is varied above and below the position of the test object 31 while moving the moving stage rattling, less the influence of the vertical movement.
【0046】 [0046]
なお、図16では、ラインCCD71,72,73上に結像した格子縞の画像のイメージ(以下、格子縞画像とする)が、符号81で示されている。 In FIG 16, the image of the plaid image formed on the line CCD71,72,73 (hereinafter referred to as lattice fringe image) is indicated by reference numeral 81. また、図17において、符号22'および24'は、それぞれ照明光源22および格子板24の鏡像である。 Further, in FIG. 17, reference numeral 22 'and 24' are mirror images of each illumination light source 22 and the grid plate 24.
【0047】 [0047]
格子縞23は、実施の形態1と同様に、検査対象物31の表面に投影されたときの縞模様が検査対象物31の移動方向に対して斜めになるように、形成されており、検査対象物31の上下動とともに、ゆるいうねりを検知することができるようになっている。 Plaid 23, as in the first embodiment, as stripes when projected on the surface of the inspection object 31 is oblique to the moving direction of the test object 31 is formed, the test object with vertical movement of the object 31, thereby making it possible to detect a loose undulations. 格子のピッチは一定であり、検査対象物31の表面上に存在する欠陥よりも十分に小さい。 The pitch of the grating is constant, sufficiently smaller than the defects present on the surface of the test object 31. 格子のピッチは、特に限定しないが、たとえば検出したい欠陥の大きさの1/2程度である。 Pitch of the grating is not particularly limited, it is about 1/2 the size of the defect, for example be detected.
【0048】 [0048]
3本のラインCCD71,72,73として、たとえば市販されているカラー画像検知用のラインセンサを用いることができる。 As three lines CCD71,72,73, for example, it can be used line sensor for color image detection on the market. 一般に、カラー画像検知用ラインセンサは、3本のラインセンサが所定の間隔(〜100μm)で平行に並び、かつ各ラインセンサに赤、青、緑のような三原色(または補色)のカラーフィルタが取り付けられた構造となっている。 In general, the line sensor for color image sensing are aligned parallel three line sensors are at a predetermined interval (~100Myuemu), and red each line sensor, and blue, the color filters of three primary colors such as green (or complementary) and it has a mounted structure. 実施の形態3では、検査対象の色は白色であるため、各ラインセンサの出力は、一定のND(Neutral Density)フィルタを介したものと見なされる。 In the third embodiment, since the color of the test object is white, the output of each line sensor is deemed to have over a certain ND (Neutral Density) filter. なお、カラーフィルタが設置されていないセンサを用いてもよい。 It is also possible to use a sensor color filter is not installed.
【0049】 [0049]
実施の形態3では、検査対象物31の表面で反射した光、すなわち格子縞23の反射像は、3本のラインCCD71,72,73において同時に検知される。 In the third embodiment, the reflected image of the inspection light reflected on the surface of the object 31, i.e. plaid 23 is simultaneously detected in three lines CCD71,72,73. そして、信号処理回路100において、3本のラインCCD71,72,73で同時に検知された格子縞画像81に基づいて、検査対象物31の表面に存在する欠陥が判定される。 Then, in the signal processing circuit 100, based on the checkerboard image 81 is detected simultaneously in three lines CCD71,72,73, defects present on the surface of the test object 31 is determined. このような構成となっていることによって、移動ステージの移動速度が変動したり、移動ステージが上下動しても、その影響を大きく受けずに、欠陥を検出することができる。 By has such a configuration, the moving speed or change in the moving stage, even if the movable stage moves up and down, without being significantly its influence, it is possible to detect a defect.
【0050】 [0050]
つぎに、凹欠陥の検出感度と光学系との関係について説明する。 Next, a description will be given of the relationship between the detection sensitivity and the optical system of the concave defect. 図18は、格子板24における格子縞23の一部を示す図である。 Figure 18 is a diagram showing a part of a checkerboard 23 in grid plate 24. 図18において、符号74および符号75は、それぞれ格子縞23の暗部および明部である。 18, reference numeral 74 and reference numeral 75 is a dark portion and the bright portion of the respective lattice stripes 23. また、一点鎖線M−M'は、検査対象物31の表面に平行な面(水平面)を表す。 Further, one-dot chain line M-M 'represents a plane parallel (horizontal) to the surface of the test object 31. 図18に示すように、格子縞23の、水平面に対する傾き角度をψとし、格子縞23の暗部74の傾きに対して垂直な方向の格子間隔(つまり、実際の格子間隔)をP とすると、水平面M−M'に対して垂直な方向、つまり検査対象物31の移動方向に相当する方向の格子間隔(これを、見かけの格子間隔とする)p は、つぎの(2)式で表される。 As shown in FIG. 18, the checkerboard 23, and the tilt angle ψ with respect to the horizontal plane, perpendicular lattice spacing relative to the slope of the dark portion 74 of the plaid 23 (i.e., the actual grid spacing) and When P 0, the horizontal plane direction perpendicular to the M-M ', i.e. the direction of the lattice interval corresponding to the moving direction of the test object 31 (this is the apparent lattice spacing) p v is expressed by the following equation (2) that.
【0051】 [0051]
=P /cosψ ・・・(2) p v = P 0 / cosψ ··· (2)
【0052】 [0052]
ここで、図19に示すように、検査対象物31の平坦な表面、すなわち欠陥のない表面を観測したときに、格子縞23の暗部74が観測されたと仮定する。 Here, it is assumed that as shown in FIG. 19, the flat surface of the test object 31, that is, when the observed surface without defects, the dark portion 74 of the plaid 23 was observed. 検査対象物31の表面の観測範囲の大きさをDとし、光軸と検査対象物31の表面とのなす角、すなわち照明角をθとし、格子縞23と観測範囲との距離をlとし、格子縞23から結像レンズ25までの距離をLとし、しぼりの大きさをaとし、結像レンズ25の焦点距離をfとする。 The size of the observation area of ​​the surface of the test object 31 is D, the angle between the optical axis and the test object 31 surface, i.e. the illumination angle theta, then the distance between the observation area and the checkerboard 23 and l, plaid the distance from 23 to imaging lens 25 is L, the size of the aperture is a, the focal length of the imaging lens 25 and f. 図19に示す状態において、観測範囲中心で光軸と直交する方向の観測範囲の大きさiは、つぎの(3)式で表される。 In the state shown in FIG. 19, the magnitude i of the direction of the observation area perpendicular to the optical axis in the observation area center is expressed by the following equation (3). また、比例関係から、つぎの(4)式が成り立つ。 Further, the proportional relationship, the following equation (4) holds.
【0053】 [0053]
i=Dsinθ ・・・(3) i = Dsinθ ··· (3)
l/L=i/a ・・・(4) l / L = i / a ··· (4)
【0054】 [0054]
また、結像レンズ25のF値は、つぎの(5)式で表されるので、上記(3)式、(4)式および(5)式より、つぎの(6)式が導かれる。 Further, F value of the imaging lens 25, so is represented by the following equation (5), equation (3) and (4) and (5), the following equation (6) is derived. この(6)式より、観測範囲の大きさDに対する結像レンズ25のF値が決まる。 From this equation (6), F value of the imaging lens 25 to the size D of the observation range is determined.
【0055】 [0055]
F=f/a ・・・(5) F = f / a ··· (5)
F=f×(l/L)×(1/i)=fl/(LDsinθ) ・・・(6) F = f × (l / L) × (1 / i) = fl / (LDsinθ) ··· (6)
【0056】 [0056]
また、図20に示すように、検査対象物31の表面の観測範囲に深さhのすり鉢状の凹部76があり、それによって格子縞画像が曲がり、本来、格子縞23の暗部74を観測していた光路(図19参照)が格子縞23の明部75を観測するように変化したと仮定する。 Further, as shown in FIG. 20, there are mortar-shaped concave portion 76 of the depth h to the observation area of ​​the surface of the test object 31, thereby bending checkerboard image originally had observed a dark portion 74 of the plaid 23 suppose the optical path (see FIG. 19) is changed so as to observe a bright portion 75 of the plaid 23. このときには明らかに、凹部76の検出が可能となる。 Obviously at this time, it is possible to detect the concave portion 76. 格子縞画像が曲がる大きさ(距離)は、2×距離×角度であるので、見かけの格子間隔p に対して、つぎの(7)式が成り立つ。 Plaid image bends magnitude (distance), since it is 2 × distance × angle, with respect to the apparent lattice spacing p v, the following equation (7) holds. この(7)式を変形し、p に前記(2)式を代入すると、つぎの(8)式が得られる。 By modifying the equation (7), substituting the to p v (2) where the following equation (8) is obtained.
【0057】 [0057]
/2=2l(2h/D) ・・・(7) p v / 2 = 2l (2h / D) ··· (7)
h=p D/8l=P D/(8lcosψ) ・・・(8) h = p v D / 8l = P 0 D / (8lcosψ) ··· (8)
【0058】 [0058]
これより、直径数mm程度の大きさの欠陥を見つけるためには、実際の格子間隔が0.5mm程度であればよいことが分かる。 From this, in order to find defects in the size of the diameter of several mm, the actual grating spacing seen that may be about 0.5 mm. したがって、直径Dの欠陥を見つけるためには、結像レンズ25のF値を前記(6)式を満たすように選択すればよい。 Therefore, in order to find defects in diameter D, the F value of the imaging lens 25 may be selected so as to satisfy the equation (6). そうすれば、実際の格子間隔がP で、格子縞23と観測範囲との距離がlのときに、深さhの欠陥を検知することができる。 That way, the actual grating spacing at P 0, it is the distance between the lattice stripes 23 and the observation range when the l, detects the defect depth h. ここで、hはつぎの(9)式で表される。 Here, the formula (9) of h Hatsugi.
【0059】 [0059]
h=P D/(8lcosψ)=P f/(8FLcosψsinθ) ・・・(9) h = P 0 D / (8lcosψ ) = P 0 f / (8FLcosψsinθ) ··· (9)
【0060】 [0060]
凹部(欠陥)76の大きさが観測範囲(の大きさ)Dよりも小さくなると、観測範囲Dの中に、凹部76の他に、欠陥のない平坦な表面部分も存在する。 If the size of the recess (defects) 76 is smaller than the observation area (size) D, and in the observation area D, and the other of the recess 76, there flat surface portion without defects. そのため、凹部76からの反射光だけでなく、その平坦な表面部分からの反射光も含まれることになり、欠陥信号のS/N比が劣化することになる。 Therefore, not only the reflected light from the concave portion 76, will be its also includes light reflected from the flat surface portion, S / N ratio of the defect signal will be degraded. したがって、結像レンズ25のしぼりを調整して、観測範囲の大きさDが、丁度、凹部(欠陥)76の大きさに一致するようにするのがよい。 Therefore, by adjusting the throttle of the imaging lens 25, the size D of the observation range, just better to to match the size of the recess (defects) 76. 換言すれば、結像レンズ25のしぼりを調整することにより、検知したい欠陥の最小サイズを変更することができる。 In other words, by adjusting the throttle of the imaging lens 25, it is possible to change the minimum size of the defects to be detected.
【0061】 [0061]
つぎに、結像面における格子縞画像81とラインCCD71,72,73との関係について説明する。 Next, a description will be given of the relationship between lattice fringe image 81 and the line CCD71,72,73 of the imaging surface. 図21は、格子縞画像81およびラインCCD71,72,73を示す図である。 Figure 21 is a diagram showing a lattice fringe image 81 and line CCD71,72,73. 説明の便宜上、図21において、上から順に第1のラインCCD71、第2のラインCCD72、第3のラインCCD73とする。 For convenience of explanation, in FIG. 21, the first line CCD71 from top to bottom, the second line CCD 72, the third line CCD 73. 3本のラインCCD71,72,73は、検査対象物31の表面に平行な面、すなわち前記水平面M−M'(図18参照)に平行であり、第1のラインCCD71と第2のラインCCD72との間隔、および第2のラインCCD72と第3のラインCCD73との間隔は同じである。 3 lines CCD71,72,73 is a plane parallel to the surface of the test object 31, that is, parallel to the horizontal plane M-M '(see FIG. 18), the first line CCD71 second line CCD72 distance between, and the second line CCD72 the distance between the third line CCD73 are the same.
【0062】 [0062]
図21に示すように、格子縞画像81は、3本のラインCCD71,72,73に対して斜めに結像する。 As shown in FIG. 21, plaid image 81 is imaged obliquely relative to the three lines CCD71,72,73. したがって、第1のラインCCD71では第2のラインCCD72よりもΔpだけ進んだ位置に、また第2のラインCCD72では第3のラインCCD73よりもΔpの距離だけ進んだ位置に、格子縞画像81の同一の暗部82または明部83が発生することになる。 Therefore, the position advanced by Δp than the first line CCD71 second line CCD 72, also in the position advanced by a distance of Δp than the second in line CCD 72 third line CCD 73, the same checkerboard image 81 dark portion 82 or light 83 will occur in. そして、格子縞画像81の、ラインCCD71,72,73に平行な方向のピッチは、欠陥のない表面で反射した部分では一定のpとなる。 The plaid image 81, the direction of the pitch parallel to the line CCD71,72,73 is a constant p is the portion that is reflected by the defect-free surface. ここで、図21に示すように、欠陥のある表面で反射した部分では、格子縞画像81の、ラインCCD71,72,73に平行な方向のピッチは、p'に変化することになる。 Here, as shown in FIG. 21, in the portion which is reflected by the surface of the defective plaid image 81, the direction of the pitch parallel to the line CCD71,72,73 will change to p '. なお、図21に示す例は、欠陥により左から2番目の暗部82に変形が生じ、その変形部分を丁度、第2のラインCCD72により観測している状態である。 The example shown in FIG. 21, resulting deformation from the left in the second dark portion 82 due to a defect, just the deformed portion, is a state of observation by a second line CCD 72.
【0063】 [0063]
図22は、図21に示す格子縞画像81を3本のラインCCD71,72,73で観測した場合のセンサ信号の波形を示す図である。 Figure 22 is a diagram showing a waveform of a sensor signal as observed by the line CCD71,72,73 of the plaid image 81 three shown in Figure 21. 図22に示すように、3本のラインCCD71,72,73から得られた各センサ信号S1,S2,S3は、前記Δpの距離に相当するΔP画素分だけずれている。 As shown in FIG. 22, the sensor signal S1 obtained from the three lines CCD71,72,73, S2, S3 is shifted by ΔP pixels corresponding to the distance of the Delta] p. 各センサ信号の周期のピッチはP画素であるが、欠陥のある表面で反射した部分では、センサ信号の周期のピッチはP'に変化する。 The pitch of the period of the sensor signal is a P pixel, a part reflected by the surface of the defective pitch of the period of the sensor signal is changed to P '.
【0064】 [0064]
図23は、3本のラインCCD71,72,73から得られたセンサ信号の位相差を補正した波形を示す図である。 Figure 23 is a diagram showing the corrected waveform of the phase difference of the sensor signals obtained from three lines CCD71,72,73. ラインCCD上での移動距離ΔPは光学系の構成により決まる。 Travel distance ΔP on the line CCD is determined by the configuration of the optical system. そこで、図23に示すように、第2のラインCCD72からのセンサ信号S2をΔP画素分だけ左に移動させる。 Therefore, as shown in FIG. 23, it moves to the left of the sensor signal S2 from the second line CCD72 by ΔP pixels. また、第1のラインCCD71からのセンサ信号S1を2ΔP画素分だけ左に移動させる。 Further, to move the sensor signal S1 from the first line CCD71 left by 2ΔP pixels. このようにすると、正常部分では3つのセンサ信号S1,S2,S3は一致するが、欠陥を含む第2のラインCCD72からのセンサ信号S2では、欠陥のある表面で反射した光を検知した箇所でΔP'画素分のずれが生じる。 In this way, in normal part three sensor signals S1, S2, S3 matches, but the sensor signal S2 from the second line CCD72 including a defect, the position of detecting light reflected by the surface of the defective deviation of [Delta] P 'pixels occurs. このずれによる信号差を検知することにより、検査対象物31の表面に存在する欠陥を検出することが可能となる。 By detecting a signal difference according to the deviation, it is possible to detect defects on the surface of the test object 31.
【0065】 [0065]
つぎに、ラインCCDから得られたセンサ信号の周期のずれを検知する具体的な方法の一例について説明する。 Next, an example of a specific method for detecting a deviation of the period of the sensor signal obtained from the line CCD is described. たとえば図11に示すようなセンサ信号の場合、まず、その極大点(以下、ピークとする)になる位置と極小点(以下、ボトムとする)になる位置を求める。 For example, in the case of the sensor signal as shown in FIG. 11, first, the maximum point (hereinafter referred to as the peak) position and the minimum point become (hereinafter referred to as bottom) determining the position where the. その求め方については、特に限定しないが、たとえば図24に示すようにピークしきい値とボトムしきい値を決め、ピーク位置の場合には、ピークしきい値よりも大きい信号のなかで最大値となる位置を求め、一方、ボトム位置の場合には、ボトムしきい値よりも小さい信号のなかで最小値となる位置を求めればよい。 For the Determination is not particularly limited, for example, determine the peak threshold and a bottom threshold value, as shown in FIG. 24, when the peak position, the maximum value among the larger signal than the peak threshold value seeking a position, on the other hand, in the case of the bottom position, it may be obtained the minimum value and a position among the smaller signal than the bottom threshold value. さらには、前述したようにして求めた最大値および最小値をそれぞれ仮の最大値および仮の最小値とし、仮の最大値が得られた画素の周辺(たとえば両脇)の画素の信号強度を含めた3〜5画素の重心を求めることにより補間的にピーク位置を求め、同様にして仮の最小値に基づいて補間的にボトム位置を求めるようにしてもよい。 Further, the maximum and minimum values ​​obtained as described above were respectively maximum and minimum values ​​of the provisional provisional signal strength of pixels around (e.g., both sides) of the pixel maximum value of the temporary was obtained it may be interpolated to determine the peak position, determine the interpolation to bottom position on the basis of the minimum values ​​of the provisional similarly by calculating the center of gravity of 3-5 pixels, including. このようにすれば、ピーク位置およびボトム位置の精度が高くなる。 In this way, the accuracy of the peak position and the bottom position is high.
【0066】 [0066]
ピーク位置およびボトム位置が求まったら、図25に示すように、各ピークに開始位置から数えた番号を付ける。 When Motoma' peak position and the bottom position, as shown in FIG. 25, numbered counting from the starting position to each peak. また、各ボトムにも開始位置から数えた番号を付ける。 Further, numbered counting from the starting position to the bottom. 便宜上、図25に示す例では、ピークの番号を[1]、[2]、・・・とし、ボトムの番号を<1>、<2>、・・・とした。 For convenience, in the example shown in FIG. 25, the number of peaks [1], [2], and..., The bottom of the number <1>, <2>, it was .... これより、開始位置から数えて何番目のピークまたはボトムがどの位置にあるかというデータが得られる。 Than this, the data is obtained that it is in what number the peak or bottom what position from the starting position.
【0067】 [0067]
そして、各ピークの番号および各ボトムの番号と、先ほど求めたそれらの位置とを対応させる。 Then, the number and number of each bottom of each peak, in matching their position calculated previously. たとえば図26に示すように、ピークおよびボトムの番号を横軸にとり、ピークおよびボトムの位置を縦軸にとって、各番号に対する位置をプロットすると、検査対象物31の表面に欠陥がない場合には、プロットは所定の直線に一致する。 For example, as shown in FIG. 26, the horizontal axis the peak and bottom of the numbers, for the vertical axis the peak and bottom position, is plotted position of each number, if there are no defects on the surface of the test object 31, plot corresponds to a predetermined straight line. しかし、検査対象物31の表面に欠陥が存在すると、その欠陥位置に対応して、プロットの位置と直線との間に差分ΔP'が生じる。 However, if the defects on the surface of the inspection object 31 exists, in response to the defect position, the difference [Delta] P 'is generated between the position and the straight line of the plot. そこで、この差分ΔP'を、あらかじめ設定されたしきい値と比較し、差分ΔP'がしきい値よりも大きい場合に、欠陥があると判断し、欠陥信号を発生する。 Therefore, the difference [Delta] P 'and compared with a preset threshold value, the difference [Delta] P' is the larger than the threshold value, it is determined that there is a defect and generates a defect signal. 差分ΔP'がしきい値よりも小さい場合には、欠陥の大きさが許容範囲であるので、欠陥なしと判断する。 If the difference [Delta] P 'is smaller than the threshold value, the size of the defect is in the allowable range, it is determined that no defect.
【0068】 [0068]
説明の便宜上、図26にグラフを示して説明したが、実際には、グラフを作成するのではなく、同様のことを計算でおこなう。 For convenience of explanation, it has been described with reference to the graph in FIG. 26, in fact, instead of creating a graph, performed by calculation that similar. その際、正常な場合のピーク位置の直線の式とボトム位置の直線の式を計算で求めることもできるし、正常部分の実際のセンサ信号に基づいて平均して求めることもできる。 At that time, can either be determined by calculating the linear equation of the formula and the bottom position of the straight line at the peak of the normal case, it can be determined by averaging based on the actual sensor signal of a normal portion. 実際の信号から求めた場合には、結像レンズ25のひずみや、格子縞23のばらつきなどの光学系を含む固定的なひずみを補正することができる。 When determined from the actual signal, distortion and the imaging lens 25, fixed strain containing an optical system such as variations in the plaid 23 it can be corrected. なお、図21に示すように、複数のラインCCD71,72,73を用いた場合には、複数の差分ΔP'が生じることがあるが、その場合には、各差分ΔP'の絶対値をとり、それらの和を計算して差分信号とすればよい。 As shown in FIG. 21, in the case of using a plurality of lines CCD71,72,73 is ', but it may occur, in which case, the difference [Delta] P' plurality of difference [Delta] P takes the absolute value of it may be the difference signal to calculate their sum.
【0069】 [0069]
上述した方法でセンサ信号の周期のずれを検知する場合には、万一、検査対象物31の表面にある欠陥が大きすぎて、格子縞画像81が途中で消えてしまっても、ピークまたはボトムの番号と検知された位置との差が著しく大きくなる(格子ピッチのn倍の差がでる)ので検知可能である。 When detecting the deviation of the period of the sensor signal in the manner described above, event, too large defects in the surface of the test object 31, even plaid image 81 disappeared in the course, the peak or bottom number difference between the detected position (out difference of n times the grating pitch) significantly larger can be detected so.
【0070】 [0070]
つぎに、複数のラインCCD71,72,73により検査対象物31の表面を同時に検知することによる利点について説明する。 It will now be described advantage by simultaneously detecting the surface of the test object 31 by a plurality of lines CCD71,72,73. 検査対象物31の表面の欠陥が大きい場合、図27に示すように、格子縞画像81の変形が大きくなり、複数のラインCCD72,73にわたって格子縞画像81の変形が検知されることがある。 When defects on the surface of the test object 31 is large, as shown in FIG. 27, the deformation of the lattice fringe image 81 is increased, there is the deformation of the lattice fringe image 81 is detected over a plurality of lines CCD72,73. このような場合、検知した結果に間違いが入る余地が少なくなるという利点がある。 In such cases, there is an advantage that is room to enter is inaccurate result of detecting fewer. 特に、移動ステージの移動速度が変動したり、移動ステージが上下動しても、その影響を受けずに欠陥を検出することが可能となるので、これらに起因する間違いが減る。 In particular, the moving speed or change in the moving stage, even if the movable stage moves up and down, it becomes possible to detect the defect without affected, reducing the errors caused by these.
【0071】 [0071]
また、図28に示すように、検査対象物31の表面の欠陥が格子縞に対して十分に小さい場合、欠陥84が格子縞画像81の暗部82と第2のラインCCD72との交点に位置し、暗部82に隠れてしまうことがある。 Further, as shown in FIG. 28, when the defect of the surface of the test object 31 is sufficiently small relative to the checkerboard, defect 84 is located at the intersection of the dark portion 82 and the second line CCD72 plaid image 81, the dark portion there be hidden 82. このような場合、たとえば図28において第2のラインCCD72しかないと仮定すると、この欠陥84を検知することは不可能である。 In this case, for example, assuming that the second line CCD72 only in FIG. 28, it is not possible to detect the defect 84. しかし、実施の形態3では、第2のラインCCD72の他に、第1および第3のラインCCD71,73があるため、格子縞画像81に対して図28に矢印で示すように欠陥84が移動すると、この欠陥84を第1のラインCCD71や第3のラインCCD73により検知することができる。 However, in the third embodiment, in addition to the second line CCD 72, because of the first and third lines CCD71,73, a defect 84 is moved as indicated by arrows in FIG. 28 with respect plaid image 81 , it is possible to detect the defect 84 by a first line CCD71 and the third line CCD 73.
【0072】 [0072]
この場合、第1〜第3のラインCCD71,72,73から得られる各センサ信号S1,S2,S3の位相が120°ずつずれるようにする必要がある。 In this case, the first to third sensor signals from the line CCD71,72,73 obtained S1, S2, S3 of the phase needs to be shifted by 120 °. 一般化すれば、ラインCCDの数をnとすれば、各ラインCCDから得られるセンサ信号の位相が360/n度ずつずれるようにする。 Generalizing, if the number of the line CCD is n, the phase of the sensor signals obtained from the line CCD is to be shifted by 360 / n degrees. したがって、図29に示すように、2本のラインCCD71,72が設けられている場合には、格子縞の傾きとラインCCD71,72の間隔を調整して、第1および第2のラインCCD71,72から得られる各センサ信号S1,S2の位相が180°ずれるようにする必要がある。 Accordingly, as shown in FIG. 29, if the two lines CCD71,72 is provided, by adjusting the spacing of the plaid slope and line CCD71,72, first and second lines CCD71,72 each sensor signal S1 obtained from, S2 of the phase needs to be shifted 180 °. このようにすれば、一方のラインCCDが格子縞画像81の暗部82に対応しているときには、他方のラインCCDが格子縞画像81の明部83に対応することになるので、検知不能領域を減らすことができる。 Thus, when one of the line CCD corresponds to a dark portion 82 of the plaid image 81, since the other of the line CCD is that corresponding to the bright portion 83 of the plaid image 81, to reduce the undetectable region can. なお、ここでは、便宜上、格子縞画像81に対して欠陥84が移動するように説明したが、実際には欠陥84は検査対象物31とともに移動する。 Here, for convenience, but the defect 84 against checkerboard image 81 has been described so as to move, in fact defective 84 moves with the test object 31.
【0073】 [0073]
つぎに、上述した信号処理をおこなう信号処理回路100について、ラインCCDの数が3本である場合を例にして説明する。 Next, the signal processing circuit 100 for performing the above-mentioned signal processing, the case where the number of the line CCD is three is described as an example. 図30は、信号処理回路100の構成の一例を示すブロック図である。 Figure 30 is a block diagram showing an example of a configuration of a signal processing circuit 100. 図30に示すように、信号処理回路100は、第1〜第3のラインCCD71,72,73に対応した3個のピーク/ボトム検知回路101,102,103、ピーク/ボトム位置記憶回路104、ピーク/ボトム基準位置計算回路105、位置差分計算回路106、差分判定回路107、欠陥信号発生回路108および欠陥マップ作成回路109を備えている。 As shown in FIG. 30, the signal processing circuit 100 has three peaks corresponding to the first to third line CCD71,72,73 / bottom detection circuit 101, 102 and 103, the peak / bottom position storing circuit 104, peak / bottom reference position calculating circuit 105, the position difference calculation circuit 106, a difference judgment circuit 107, and a defect signal generating circuit 108 and the defect map created circuit 109.
【0074】 [0074]
ピーク/ボトム検知回路101,102,103は、対応するラインCCD71,72,73から供給されたアナログ信号よりなるセンサ信号S1,S2,S3をそれぞれ記録するとともに、それぞれのセンサ信号S1,S2,S3のピーク位置およびボトム位置を検出する。 Peak / bottom detection circuit 101, 102 and 103 corresponding sensor signal S1 consisting of analog signal supplied from the line CCD71,72,73, S2, S3 and with recording each respective sensor signals S1, S2, S3 detecting the peak position and the bottom position. ピーク/ボトム位置記憶回路104は、ピーク/ボトム検知回路101,102,103により検出されたピーク位置およびボトム位置を記憶する。 Peak / bottom position storing circuit 104 stores the peak position and the bottom position detected by the peak / bottom detection circuit 101, 102 and 103. ピーク/ボトム基準位置計算回路105は、基準となる正常なピーク位置およびボトム位置を発生させる。 Peak / bottom reference position calculation circuit 105 generates normal peak as a reference position and bottom position. ここでは、ピーク/ボトム基準位置計算回路105は、正常部分の実際のセンサ信号から求められたピーク位置およびボトム位置のデータに基づいて、基準となる正常なピーク位置およびボトム位置を計算により求めている。 Here, the peak / bottom reference position calculation circuit 105 obtains by calculation the actual peak position obtained from the sensor signal and on the basis of the data of the bottom position, the normal peak as a reference position and bottom position of the normal portion there.
【0075】 [0075]
位置差分計算回路106は、ピーク/ボトム位置記憶回路104に記憶されたピーク位置およびボトム位置を、ピーク/ボトム基準位置計算回路105により求められた基準となるピーク位置およびボトム位置と比較し、その差分を求める。 Position difference calculation circuit 106 compares the peak position and the bottom position stored in the peak / bottom position storing circuit 104, a peak position and a bottom position at which the obtained reference by the peak / bottom reference position calculating circuit 105, the obtaining the difference. 差分判定回路107は、位置差分計算回路106により求められた差分を、あらかじめ設定されたしきい値と比較する。 Difference decision circuit 107, the difference calculated by the position difference calculation circuit 106, is compared with a preset threshold value. 欠陥信号発生回路108は、差分判定回路107における比較結果に基づいて、欠陥信号を発生させる。 Defect signal generating circuit 108, based on the comparison result of the difference determination circuit 107, generates a defect signal. 欠陥マップ作成回路109は、欠陥信号に基づいて、欠陥位置のマッピングをおこなう。 Defect map creation circuit 109, based on the defect signal, performs mapping of the defect positions.
【0076】 [0076]
上述した実施の形態3によれば、複数のラインCCD71,72,73を、ラインCCDの数nに対してセンサ信号の周期が360/n度の位相差でずれるように、近接して互いに平行に配置し、それら複数のラインCCD71,72,73で同時に検査対象物31の表面の欠陥を検知することにより、検査対象物31の移動速度や上下動の影響を受けずに、表面欠陥を検知することができる。 According to the third embodiment described above, a plurality of lines CCD71,72,73, as the period of the sensor signal with respect to the number n of the line CCD is shifted by a phase difference of 360 / n degrees, close to parallel to each other placed, by detecting the defects on the surface of the test object 31 at the same time the plurality of lines CCD71,72,73, without being affected by the moving speed and vertical movement of the test object 31, the detection surface defects can do.
【0077】 [0077]
以上において本発明は、上述した実施の形態1〜3に限らず、種々変更可能である。 The present invention in more is not limited to the first to the third embodiments, and various modifications are possible.
【0078】 [0078]
(付記1)検査対象面を蓄積型ラインCCDに直交する方向へ移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投影して反射させ、その反射像を前記蓄積型ラインCCDにより観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査する表面欠陥検査方法であって、 While moving into (Supplementary Note 1) direction perpendicular to the inspection target surface accumulation type line CCD, is reflected by projecting plaid said object surface, by observing the reflected image by the accumulation type line CCD, the a surface defect inspection method for inspecting a defect of the inspection target surface,
前記検査対象面に前記格子縞を、前記反射像の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように投影するとともに、前記反射像の、前記検査対象面の移動方向に繰り返される明部と暗部の繰り返しの最小単位を1周期としたときのその1周期のn倍(nは自然数)に1周期未満の位相分αを付加した範囲の反射像の光量を、前記蓄積型ラインCCDにより蓄積する工程と、 The plaid said object surface, with projected to be slanted to the moving direction of the stripes the inspected surface of the reflection image, the reflection image are repeated in the moving direction of said object surface the quantity of the reflected image range (n is a natural number) n times one cycle when a light and dark repeating the minimum unit one cycle of the added phase amount α of less than one period, the accumulation type line a step of accumulating the CCD,
前記蓄積型ラインCCDの各画素に蓄積された光量に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する工程と、 Based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to the amount accumulated in each pixel of the accumulation type line CCD, the step of detecting a defect in the inspection target surface,
を含むことを特徴とする表面欠陥検査方法。 Surface defect inspection method, which comprises a.
【0079】 [0079]
(付記2)前記検査対象面が、平坦な基板の表面にガラス粉のペーストを平面状に塗布したガラス粉末の塗布面である場合、前記格子縞の投影元および前記蓄積型ラインCCDをそれぞれ物点および像点とする結像光学系を用い、かつ、前記投影元から前記検査対象面までの反射前の光軸、および反射後の前記検査対象面から前記蓄積型ラインCCDまでの光軸のそれぞれと、前記検査対象面とのなす角度を15°以下とすることを特徴とする付記1に記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 2) said object surface is flat when the surface of the substrate a paste of glass powder is a coated surface of the glass powder was applied to flat, the plaid projection source and the accumulation type line CCD, respectively object point and using an imaging optical system to an image point, and the respective optical axes of the front reflected from the projection source to the inspection target surface, and from said object surface after reflection of the optical axis to the accumulation type line CCD When the surface defect inspection method of statement 1, characterized in that the angle between said object plane and 15 ° or less.
【0080】 [0080]
(付記3)検査対象面を蓄積型ラインCCDに直交する方向へ移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投射し、前記検査対象面に写った格子縞を前記蓄積型ラインCCDにより観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査するにあたって、 While moving to (Supplementary Note 3) direction perpendicular to the inspection target surface accumulation type line CCD, project the lattice fringes on the test object surface, the checkerboard that appearing in the inspection target surface by observing by the accumulation type line CCD , when inspecting defects of the inspected surface,
前記検査対象面に前記格子縞を、前記検査対象面に写った格子縞の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように投射するとともに、前記検査対象面に写った格子縞の、前記検査対象面の移動方向に繰り返される明部と暗部の繰り返しの最小単位を1周期としたときのその1周期のn倍(nは自然数)に1周期未満の位相分αを付加した範囲の格子縞の光量を、前記蓄積型ラインCCDにより蓄積する工程と、 The plaid said object surface, with stripes plaid that appearing in said object surface is projected to be slanted with respect to the moving direction of said object surface, plaid that appearing in said object plane, n times one cycle when a light and dark repeating the minimum unit one cycle of the repeated in the moving direction of said object surface (n is a natural number) in the range obtained by adding the phase fraction α of less than 1 cycle the plaid amount, a step of storing by the accumulation type line CCD,
前記蓄積型ラインCCDの各画素に蓄積された光量に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する工程と、 Based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to the amount accumulated in each pixel of the accumulation type line CCD, the step of detecting a defect in the inspection target surface,
を含むことを特徴とする表面欠陥検査方法。 Surface defect inspection method, which comprises a.
【0081】 [0081]
(付記4)前記蓄積型ラインCCDより得られた信号強度を、あらかじめ設定されたしきい値と比較し、前記検査対象面の、前記しきい値以下の信号強度が得られた領域を検知することを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の表面欠陥検査方法。 The (Supplementary Note 4) The accumulation type line signal intensities obtained from the CCD, and compared with a preset threshold to detect the inspection target surface, the area where the threshold value or less of the signal strength is obtained surface defect inspection method according to any one of appendices 1 to 3, wherein the.
【0082】 [0082]
(付記5)前記蓄積型ラインCCDより得られた信号強度パターンの位相を、あらかじめ設定された標準パターンの位相と比較し、前記検査対象面の、前記信号強度パターンの位相が前記標準パターンの位相からずれた領域を検知することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 5) the accumulation type line of the signal intensity pattern obtained from the CCD phases, compared with a preset reference pattern phases of said object surface, the phase of the signal intensity pattern is the reference pattern phase surface defect inspection method according to any one of appendices 1 to 4, characterized in that detecting a region deviated from.
【0083】 [0083]
(付記6)前記信号強度パターンと前記標準パターンとの位相差に基づいて、前記検査対象面に存在する欠陥のサイズを求めることを特徴とする付記5に記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 6) The signal intensity pattern based on the phase difference between the standard pattern, a surface defect inspection method according to Note 5, wherein the determination of the size of the defects present in the inspection target surface.
【0084】 [0084]
(付記7)前記検査対象面に写った格子縞および前記蓄積型ラインCCDをそれぞれ物点および像点とする結像光学系を用い、当該結像光学系の結像レンズと前記検査対象面と前記蓄積型ラインCCDのセンサ面はシャインプルーフの関係を満たすことを特徴とする付記3に記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 7) with said object plane photographed the checkerboard and the accumulation type line CCD each object point and the image forming optical system to an image point, the corresponding image-forming optical system of the imaging lens and said object plane surface defect inspection method according to note 3 sensor surface of the accumulation type line CCD is characterized by satisfying the Scheimpflug relationship.
【0085】 [0085]
(付記8)前記nは1であり、かつ、前記αは1/2であることを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 8) The n is 1, and a surface defect inspection method according to any one of Appendices 1 to 7, characterized in that said α is 1/2.
【0086】 [0086]
(付記9)検査対象面を移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投影して反射させ、その反射像を観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置であって、 While moving the (Supplementary Note 9) inspected surface, is reflected by projecting plaid said object surface, by observing the reflected image, a surface defect inspection apparatus for inspecting a defect of the inspection object surface ,
前記反射像の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように前記格子縞を投影する投影手段と、 A projection means for projecting the lattice stripes to be oblique with respect to the moving direction of the stripes the inspected surface of the reflection image,
前記反射像の光量を一つまたは複数の蓄積型ラインCCDを用いて各画素ごとに蓄積する蓄積手段と、 It means for storing for each pixel using one or more of the storage-type line CCD the light quantity of the reflected image,
前記蓄積手段の各画素に蓄積された光量に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する検知手段と、 A detection unit based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to the stored amount to each pixel of said storage means, for detecting a defect of the inspection object surface,
を備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置。 Surface defect inspection apparatus comprising the.
【0087】 [0087]
(付記10)検査対象面を、互いに平行に配置された一つまたは複数のラインセンサに直交する方向へ移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投影して反射させ、その反射像を複数の前記ラインセンサよりなるラインセンサ群で観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査する表面欠陥検査方法であって、 The (Supplementary Note 10) inspection target surface, while moving in the direction perpendicular to the one or more line sensors disposed parallel to each other, is reflected by projecting plaid said object surface, a plurality of the reflected image by observing the line sensor group consisting of said line sensor, a surface defect inspection method for inspecting a defect of the inspection object surface,
前記検査対象面に前記格子縞を、前記反射像の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように投影するとともに、前記ラインセンサ群のうち、少なくとも一つのラインセンサの任意の光検知点で前記反射像の暗部の光を検出し、また、その暗部の光を検出している前記光検知点を通り、かつ前記ラインセンサ群に垂直な直線上に位置する、残りのラインセンサの光検知点のうち、少なくとも一つの光検知点で前記反射像の明部の光を検出する工程と、 The plaid said object surface, with projected to be slanted to the moving direction of the stripes the inspected surface of the reflection image, among the line sensors, any of the at least one line sensor detecting the dark part of the light of the reflection image by the light detection point, also, through the light detecting point detects the light of the dark portion, and located perpendicular straight line in the line sensor group, the remaining lines of the light detecting point of the sensor, and detecting the light of the bright portion of the reflected image at least one optical sensing point,
前記ラインセンサ群により検知された光に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する工程と、 Based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to light detected by the line sensor groups, a step of detecting a defect in the inspection target surface,
を含むことを特徴とする表面欠陥検査方法。 Surface defect inspection method, which comprises a.
【0088】 [0088]
(付記11)前記ラインセンサ群の各ラインセンサで同時に検知された光に対応する信号に基づいて、前記検査対象面の欠陥の有無を判定することを特徴とする付記10に記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 11) The lines on the basis of a signal corresponding to the light detected at the same time the line sensors of the sensor group, the surface defect inspection according to Note 10, wherein the determining the presence or absence of a defect of the inspection object surface Method.
【0089】 [0089]
(付記12)前記検査対象面と、前記検査対象面で反射した反射光の光軸とのなす角度を15°以下とすることを特徴とする付記10または11に記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 12) and said object surface, the surface defect inspection method of statement 10 or 11, characterized in that the following angle of 15 ° with the optical axis of the reflected light reflected by said object surface.
【0090】 [0090]
(付記13)前記各ラインセンサについて、各ラインセンサにより検知された光に対応する信号の極大点と極小点を求め、それら極大点および極小点の、本来の出現位置からのずれ量に基づいて、前記検査対象面の欠陥の有無を判定することを特徴とする付記10〜12のいずれか一つに記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 13) The aforementioned line sensors, the maximum and minimum points of the signal corresponding to light detected by the line sensor determined, their maximum points and local minimum points, based on the amount of deviation from the original appearance position the surface defect inspection method according to any one of appendices 10 to 12, wherein the determining the presence or absence of a defect of the inspection target surface.
【0091】 [0091]
(付記14)前記極大点および前記極小点のそれぞれの実際の出現位置に出現順に付した番号に対する実際の出現位置の関係と、前記極大点および前記極小点のそれぞれの本来の出現位置に出現順に付した番号に対する本来の出現位置の関係とを比較することにより、前記検査対象面の欠陥の有無を判定することを特徴とする付記13に記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 14) and the relationship of the actual appearance position relative number assigned to the order of appearance in each of the actual occurrence position of the local maximum point and the local minimum point, in order of appearance in each of the original appearance position of the local maximum point and said minimum point by comparing the relationship between the original appearance position relative to given number, surface defect inspection method of statement 13, wherein the determining the presence or absence of a defect of the inspection target surface.
【0092】 [0092]
(付記15)前記ラインセンサの数をn(nは2以上)とすると、各ラインセンサから得られる、前記反射像の明部と暗部の繰り返しによる周期的な信号は、互いに360/n度の位相差でずれていることを特徴とする付記10〜14のいずれか一つに記載の表面欠陥検査方法。 When (Supplementary Note 15) The number of the line sensors and n (n is 2 or more) is obtained from the line sensors, the periodic signal by the light and dark portions of repetition of the reflection images, the 360 ​​/ n degrees from each other surface defect inspection method according to any one of appendices 10-14, characterized in that are shifted in phase.
【0093】 [0093]
(付記16)前記nは3であることを特徴とする付記15に記載の表面欠陥検査方法。 (Supplementary Note 16) surface defect inspection method according to note 15, wherein the n is 3.
【0094】 [0094]
(付記17)検査対象面を移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投影して反射させ、その反射像を観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置であって、 While moving the (Supplementary Note 17) inspected surface, is reflected by projecting plaid said object surface, by observing the reflected image, a surface defect inspection apparatus for inspecting a defect of the inspection object surface ,
前記反射像の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように前記格子縞を投影する投影手段と、 A projection means for projecting the lattice stripes to be oblique with respect to the moving direction of the stripes the inspected surface of the reflection image,
互いに平行に配置された一つまたは複数のラインセンサを有し、少なくとも一つのラインセンサの任意の光検知点で前記反射像の暗部の光を検出し、また、その暗部の光を検出している前記光検知点を通り、かつ前記ラインセンサ群に垂直な直線上に位置する、残りのラインセンサの光検知点のうち、少なくとも一つの光検知点で前記反射像の明部の光を検出する観測手段と、 Have one or more line sensors disposed parallel to each other, to detect the dark part of the light of the reflection image of any light sensing point of at least one of the line sensors, also detects the light of the dark portion as the light detection points are, and positioned perpendicular straight line in the line sensor groups, of the light sensing points of the remaining line sensor, detecting light bright portion of the reflected image at least one optical sensing point and observation means that,
前記観測手段により検知された光に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する検知手段と、 A detection unit based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to the detected light, to detect a defect in the inspection target surface by the observation means,
を備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置。 Surface defect inspection apparatus comprising the.
【0095】 [0095]
(付記18)3本のラインセンサが、各ラインセンサから得られる、前記反射像の明部と暗部の繰り返しによる周期的な信号が互いに120°の位相差でずれるように、配置されていることを特徴とする付記17に記載の表面欠陥検査装置。 (Supplementary Note 18) 3 line sensors is obtained from the line sensors, the so periodic signal by the light and dark portions of the repetition of the reflected image is shifted in phase difference of 120 ° from each other, it is located surface defect inspection apparatus according to note 17, wherein the.
【0096】 [0096]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明によれば、TDIラインCCDから直流成分に交流成分が重畳された信号が得られ、凸欠陥や微小な凹欠陥があると、TDIラインCCDの各画素より得られた信号の直流成分の強度がしきい値よりも低くなり、一方、うねりやなだらかな凹欠陥があると、TDIラインCCDの各画素より得られた信号強度パターンの位相と標準パターンの位相とがずれるので、凹凸欠陥およびうねりを同時に検知することができる。 According to the present invention, the signal AC component is superimposed from the TDI line CCD to a direct current component is obtained, if there is a convex defects and small concave defect, the DC component of the signal obtained from each pixel of the TDI line CCD strength is lower than the threshold, whereas, if there is undulation or gentle concave defect, since the phase of the phase and the standard pattern of the signal intensity pattern obtained from each pixel of the TDI line CCD is shifted, irregular defect and it is possible to detect swell at the same time.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の実施の形態1にかかる表面欠陥検査方法の実施に使用される検査装置の構成を示す概略図である。 1 is a schematic diagram showing the configuration of a test apparatus used in the practice of the surface defect inspection method according to the first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す構成の検査装置の蓄積型ラインCCDと検査対象物との関係を模式的に示す図である。 2 is a diagram schematically showing the relationship between the accumulation type line CCD and the inspection object inspecting apparatus shown in FIG.
【図3】本発明の実施の形態1にかかる表面欠陥検査方法において格子縞が検査対象面に投影されたときの縞模様の一部を示す図である。 Lattice stripes in the surface defect inspection method according to the first embodiment of the present invention; FIG is a diagram showing a part of a striped pattern when projected on the inspection target surface.
【図4】蓄積型ラインCCDの光量蓄積範囲を1+α周期としたときの出力信号を示す図である。 4 is a diagram showing an output signal when the light amount accumulation range of the accumulation type line CCD and 1 + alpha period.
【図5】蓄積型ラインCCDの光量蓄積範囲を1+α周期としたときに各画素により蓄積光量が異なることを説明するための図である。 [5] accumulation amount by each pixel when a light amount accumulation range of the accumulation type line CCD was 1 + alpha period is a diagram for explaining different.
【図6】蓄積型ラインCCDの光量蓄積範囲を1周期としたときに直流成分の出力信号しか得られないことを説明するための図である。 6 is a diagram for explaining that obtained only the output signal of the DC component when the light amount accumulation range of the accumulation type line CCD was 1 cycle.
【図7】蓄積型ラインCCDの光量蓄積範囲を1周期としたときの出力信号を示す図である。 7 is a diagram showing an output signal when a light amount accumulation range of the accumulation type line CCD was 1 cycle.
【図8】蓄積型ラインCCDの光量蓄積範囲を1周期としたときに各画素の蓄積光量が等しくなることを説明するための図である。 8 is a diagram for explaining that the accumulation amount of each pixel is equal when the light amount accumulation range of the accumulation type line CCD was 1 cycle.
【図9】検査対象面に凸欠陥がある状態を示す図である。 9 is a diagram showing a state in which there is a convex defect inspection target surface.
【図10】本発明の実施の形態1にかかる表面欠陥検査方法において凸欠陥がある場合の信号強度の変化を説明するための図である。 10 is a diagram for explaining the change in signal intensity when there is a convex defect in the surface defect inspection method according to the first embodiment of the present invention.
【図11】検査対象面にうねりがある状態を示す図である。 11 is a diagram showing a state where there is undulation on the inspection target surface.
【図12】本発明の実施の形態1にかかる表面欠陥検査方法においてうねりがある場合の信号強度の変化を説明するための図である。 12 is a diagram for explaining the change of the signal intensity when there are undulations in the surface defect inspection method according to the first embodiment of the present invention.
【図13】本発明の実施の形態1にかかる表面欠陥検査方法の画像処理の流れを説明するための図である。 13 is a diagram for explaining the flow of image processing in the surface defect inspection method according to the first embodiment of the present invention.
【図14】本発明の実施の形態1にかかる表面欠陥検査方法の実施に使用される検査装置の信号処理系の構成を示すブロック図である。 14 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of the inspection apparatus used in the practice of the surface defect inspection method according to the first embodiment of the present invention.
【図15】本発明の実施の形態2にかかる表面欠陥検査方法の実施に使用される検査装置の構成を示す概略図である。 15 is a schematic diagram showing the configuration of a test apparatus used in the practice of the surface defect inspection method according to a second embodiment of the present invention.
【図16】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法の実施に使用される検査装置の構成を示す概略図である。 16 is a schematic diagram showing the configuration of a test apparatus used in the practice of the surface defect inspection method according to the third embodiment of the present invention.
【図17】図16に示す検査装置の要部の側面図である。 17 is a side view of a main portion of the inspection apparatus shown in FIG. 16.
【図18】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法において凹欠陥の検出感度と光学系との関係について説明するために格子縞の一部を拡大して示す図である。 18 is a diagram showing an enlarged part of lattice fringes to explain the relationship between the detection sensitivity and the optical system of concave defects in the surface defect inspection method according to the third embodiment of the present invention.
【図19】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法において欠陥がない場合の光学系を示す概略図である。 19 is a schematic view showing an optical system in the absence of defects in the surface defect inspection method according to the third embodiment of the present invention.
【図20】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法において凹欠陥がある場合の光学系を示す概略図である。 In the surface defect inspection method according to the third embodiment of FIG. 20 the present invention is a schematic diagram showing an optical system when there is a concave defect.
【図21】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法において格子縞画像とラインセンサとの関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the lattice fringe image and the line sensor in the surface defect inspection method according to the third embodiment of FIG. 21 the present invention.
【図22】図21に示す格子縞画像を観測した場合のセンサ信号の波形を示す図である。 22 is a diagram showing the waveform of a sensor signal in the case where the observed lattice stripes image shown in FIG. 21.
【図23】図22に示す各センサ信号の位相差を補正した波形を示す図である。 23 is a diagram showing the corrected waveform of the phase difference of the sensor signals shown in FIG. 22.
【図24】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法においてセンサ信号の周期のずれを検知する方法について説明するためにセンサ信号の波形を示す図である。 It is a diagram showing a waveform of a sensor signal in order to describe a method of detecting a deviation of the period of the sensor signal in the surface defect inspection method according to the third embodiment of FIG. 24 the present invention.
【図25】図24に示すセンサ信号のピークおよびボトムのそれぞれに番号を付した様子を示す図である。 FIG. 25 is a diagram showing a state in which numbered in each of the peak and the bottom of the sensor signal shown in FIG. 24.
【図26】センサ信号のピークおよびボトムに付した番号とピークおよびボトムの位置との関係を示すグラフである。 26 is a graph showing the relationship between the number and the peak and bottom locations subjected to the peak and bottom of the sensor signal.
【図27】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法において格子縞画像とラインセンサとの関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the lattice fringe image and the line sensor in the surface defect inspection method according to the third embodiment of FIG. 27 the present invention.
【図28】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法において格子縞画像とラインセンサとの関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the lattice fringe image and the line sensor in the surface defect inspection method according to the third embodiment of FIG. 28 the present invention.
【図29】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法において格子縞画像とラインセンサとの関係の他の例を示す図である。 In the surface defect inspection method according to the third embodiment of FIG. 29 the present invention is a diagram showing another example of the relationship between lattice fringe image and the line sensor.
【図30】本発明の実施の形態3にかかる表面欠陥検査方法の実施に使用される検査装置の信号処理回路の構成を示すブロック図である。 30 is a block diagram showing a configuration of a signal processing circuit of the test apparatus used in the practice of the surface defect inspection method according to the third embodiment of the present invention.
【図31】従来の表面検査方法を説明するための図である。 FIG. 31 is a diagram for explaining a conventional surface inspection method.
【図32】従来のモアレ干渉法等における格子縞と欠陥との関係を説明するための図である。 32 is a diagram for explaining a relationship between a plaid and defects in the conventional Moire interference method.
【図33】従来のモアレ干渉法等により得られるラインCCDの信号パターンと欠陥との関係を説明するための図である。 33 is a diagram for explaining a relationship between the signal pattern and the defect of the line obtained by the conventional Moire Interferometry like CCD.
【図34】従来のモアレ干渉法等により得られるラインCCDの信号パターンと欠陥との関係を説明するための図である。 34 is a diagram for explaining a relationship between the signal pattern and the defect of the resulting line CCD by conventional Moire interference method.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
23 格子縞26 蓄積型ラインCCD 23 checkerboard 26 accumulation type line CCD
28 明部29 暗部31,61 検査対象物 28 bright portion 29 the dark portion 31 and 61 test object

Claims (5)

  1. 検査対象面を蓄積型ラインCCDに直交する方向へ移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投影して反射させ、その反射像を前記蓄積型ラインCCDにより観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査する表面欠陥検査方法であって、 While moving in a direction perpendicular to the inspection target surface accumulation type line CCD, is reflected by projecting plaid said object surface, by observing the reflected image by the accumulation type line CCD, of the inspection target surface a surface defect inspection method for inspecting a defect,
    前記検査対象面に前記格子縞を、前記反射像の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように投影するとともに、前記反射像の、前記検査対象面の移動方向に繰り返される明部と暗部の繰り返しの最小単位を1周期としたときのその1周期のn倍(nは自然数)に1周期未満の位相分αを付加した範囲の反射像の光量を、前記蓄積型ラインCCDにより蓄積する工程と、 The plaid said object surface, with projected to be slanted to the moving direction of the stripes the inspected surface of the reflection image, the reflection image are repeated in the moving direction of said object surface the quantity of the reflected image range (n is a natural number) n times one cycle when a light and dark repeating the minimum unit one cycle of the added phase amount α of less than one period, the accumulation type line a step of accumulating the CCD,
    前記蓄積型ラインCCDの各画素に蓄積された光量に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する工程と、 Based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to the amount accumulated in each pixel of the accumulation type line CCD, the step of detecting a defect in the inspection target surface,
    を含むことを特徴とする表面欠陥検査方法。 Surface defect inspection method, which comprises a.
  2. 前記検査対象面が、平坦な基板の表面にガラス粉のペーストを平面状に塗布したガラス粉末の塗布面である場合、前記格子縞の投影元および前記蓄積型ラインCCDをそれぞれ物点および像点とする結像光学系を用い、かつ、前記投影元から前記検査対象面までの反射前の光軸、および反射後の前記検査対象面から前記蓄積型ラインCCDまでの光軸のそれぞれと、前記検査対象面とのなす角度を15°以下とすることを特徴とする請求項1に記載の表面欠陥検査方法。 Said object surface, and when a coated surface of the glass powder coated with paste of a glass powder in a planar shape on the surface of a flat substrate, each object point and the plaid projection source and the accumulation type line CCD image point respectively using an imaging optical system and the optical axis of the front reflected from the projection source to the inspection target surface, and from said object surface after reflection of the optical axis to the accumulation type line CCD for the test surface defect inspection method according to claim 1, characterized in that the angle between the object plane and 15 ° or less.
  3. 検査対象面を蓄積型ラインCCDに直交する方向へ移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投射し、前記検査対象面に写った格子縞を前記蓄積型ラインCCDにより観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査するにあたって、 While moving in a direction perpendicular to the inspection target surface accumulation type line CCD, project the lattice fringes on the test object surface, the checkerboard that appearing in the inspection target surface by observing by the accumulation type line CCD, said object when inspecting a defect of the surface,
    前記検査対象面に前記格子縞を、前記検査対象面に写った格子縞の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように投射するとともに、前記検査対象面に写った格子縞の、前記検査対象面の移動方向に繰り返される明部と暗部の繰り返しの最小単位を1周期としたときのその1周期のn倍(nは自然数)に1周期未満の位相分αを付加した範囲の格子縞の光量を、前記蓄積型ラインCCDにより蓄積する工程と、 The plaid said object surface, with stripes plaid that appearing in said object surface is projected to be slanted with respect to the moving direction of said object surface, plaid that appearing in said object plane, n times one cycle when a light and dark repeating the minimum unit one cycle of the repeated in the moving direction of said object surface (n is a natural number) in the range obtained by adding the phase fraction α of less than 1 cycle the plaid amount, a step of storing by the accumulation type line CCD,
    前記蓄積型ラインCCDの各画素に蓄積された光量に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する工程と、 Based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to the amount accumulated in each pixel of the accumulation type line CCD, the step of detecting a defect in the inspection target surface,
    を含むことを特徴とする表面欠陥検査方法。 Surface defect inspection method, which comprises a.
  4. 前記蓄積型ラインCCDより得られた信号強度を、あらかじめ設定されたしきい値と比較し、前記検査対象面の、前記しきい値以下の信号強度が得られた領域を検知することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の表面欠陥検査方法。 The signal intensity obtained from the accumulation type line CCD, and characterized in that compared with the preset threshold to detect the inspection target surface, the area where the threshold value or less of the signal strength is obtained surface defect inspection method according to any one of claims 1 to 3.
  5. 検査対象面を移動させながら、前記検査対象面に格子縞を投影して反射させ、その反射像を観測することにより、前記検査対象面の欠陥を検査する表面欠陥検査装置であって、 While moving the inspection object surface, is reflected by projecting plaid said object surface, by observing the reflected image, a surface defect inspection apparatus for inspecting a defect of the inspection object surface,
    前記反射像の縞模様が前記検査対象面の移動方向に対して斜めになるように前記格子縞を投影する投影手段と、 A projection means for projecting the lattice stripes to be oblique with respect to the moving direction of the stripes the inspected surface of the reflection image,
    前記反射像の光量を一つまたは複数の蓄積型ラインCCDを用いて各画素ごとに蓄積する蓄積手段と、 It means for storing for each pixel using one or more of the storage-type line CCD the light quantity of the reflected image,
    前記蓄積手段の各画素に蓄積された光量に対応する信号強度および信号強度のパターンに基づいて、前記検査対象面の欠陥を検知する検知手段と、 A detection unit based on the pattern of the signal strength and the signal strength corresponding to the stored amount to each pixel of said storage means, for detecting a defect of the inspection object surface,
    を備えたことを特徴とする表面欠陥検査装置。 Surface defect inspection apparatus comprising the.
JP2002324877A 2002-07-22 2002-11-08 Method and apparatus for inspecting surface defect Withdrawn JP2004109106A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002213054 2002-07-22
JP2002324877A JP2004109106A (en) 2002-07-22 2002-11-08 Method and apparatus for inspecting surface defect

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002324877A JP2004109106A (en) 2002-07-22 2002-11-08 Method and apparatus for inspecting surface defect

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004109106A true JP2004109106A (en) 2004-04-08

Family

ID=32300433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002324877A Withdrawn JP2004109106A (en) 2002-07-22 2002-11-08 Method and apparatus for inspecting surface defect

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004109106A (en)

Cited By (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007258140A (en) * 2006-02-22 2007-10-04 Toray Ind Inc Inspection method, inspection device and manufacturing method of display panel
WO2008110061A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 3I Systems Corp Plane substrate auto-test system and the method thereof
KR100862637B1 (en) 2006-05-30 2008-10-09 (주) 인텍플러스 And method for optical visual examination
WO2008136111A1 (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Fujitsu Limited Data retrieval device, data retrieval system, data retrieving method and data retrieving program
KR100901036B1 (en) 2008-01-25 2009-06-04 엘에스엠트론 주식회사 Device for inspecting wrinkles of transparent film
JP2009531674A (en) * 2006-03-31 2009-09-03 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド Apparatus and method for capturing a region in 3D
JP2010539469A (en) * 2007-09-16 2010-12-16 ベン−レヴィ メイアBEN−LEVY,Meir Imaging system with periodic pattern illumination and TDI
WO2011050197A2 (en) * 2009-10-21 2011-04-28 Beltronics Inc. Method and apparatus for detecting small reflectivity variations in electronic parts at high speed
JP2011099821A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and device for measuring optical shape of plate material
JP2012002650A (en) * 2010-06-16 2012-01-05 Ohm Denki Kk Imaging apparatus
US8384914B2 (en) 2009-07-22 2013-02-26 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
JP2013092465A (en) * 2011-10-26 2013-05-16 Fukuoka Institute Of Technology Three-dimensional surface inspection device and three-dimensional surface inspection method
CN103344651A (en) * 2013-05-08 2013-10-09 中北大学 Method of detecting glass defects based on phase image processing
US8625106B2 (en) 2009-07-22 2014-01-07 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an object
JP2014503824A (en) * 2010-12-30 2014-02-13 ミルテク カンパニー リミテッド Visual inspection device
US8699007B2 (en) 2010-07-26 2014-04-15 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8699036B2 (en) 2010-07-29 2014-04-15 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705016B2 (en) 2009-11-20 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705012B2 (en) 2010-07-26 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8719474B2 (en) 2009-02-13 2014-05-06 Faro Technologies, Inc. Interface for communication between internal and external devices
US8730477B2 (en) 2010-07-26 2014-05-20 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8830485B2 (en) 2012-08-17 2014-09-09 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
WO2014181625A1 (en) * 2013-05-10 2014-11-13 株式会社 豊田自動織機 Surface inspection method and surface inspection device
US8896819B2 (en) 2009-11-20 2014-11-25 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
JP2015040979A (en) * 2013-08-22 2015-03-02 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
US8997362B2 (en) 2012-07-17 2015-04-07 Faro Technologies, Inc. Portable articulated arm coordinate measuring machine with optical communications bus
US9009000B2 (en) 2010-01-20 2015-04-14 Faro Technologies, Inc. Method for evaluating mounting stability of articulated arm coordinate measurement machine using inclinometers
US9074883B2 (en) 2009-03-25 2015-07-07 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9074878B2 (en) 2012-09-06 2015-07-07 Faro Technologies, Inc. Laser scanner
US9113023B2 (en) 2009-11-20 2015-08-18 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector
US9168654B2 (en) 2010-11-16 2015-10-27 Faro Technologies, Inc. Coordinate measuring machines with dual layer arm
US9210288B2 (en) 2009-11-20 2015-12-08 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals
USRE45854E1 (en) 2006-07-03 2016-01-19 Faro Technologies, Inc. Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space
US9279662B2 (en) 2012-09-14 2016-03-08 Faro Technologies, Inc. Laser scanner
US9329271B2 (en) 2010-05-10 2016-05-03 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an environment
US9372265B2 (en) 2012-10-05 2016-06-21 Faro Technologies, Inc. Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration
US9417316B2 (en) 2009-11-20 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9417056B2 (en) 2012-01-25 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9513107B2 (en) 2012-10-05 2016-12-06 Faro Technologies, Inc. Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner
JP2016219746A (en) * 2015-05-26 2016-12-22 株式会社Screenホールディングス Inspection device and substrate processing apparatus
US9529083B2 (en) 2009-11-20 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector
US9551575B2 (en) 2009-03-25 2017-01-24 Faro Technologies, Inc. Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver
US9607239B2 (en) 2010-01-20 2017-03-28 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US9628775B2 (en) 2010-01-20 2017-04-18 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US10067231B2 (en) 2012-10-05 2018-09-04 Faro Technologies, Inc. Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner
US10175037B2 (en) 2015-12-27 2019-01-08 Faro Technologies, Inc. 3-D measuring device with battery pack
US10281259B2 (en) 2010-01-20 2019-05-07 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features

Cited By (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007258140A (en) * 2006-02-22 2007-10-04 Toray Ind Inc Inspection method, inspection device and manufacturing method of display panel
JP2009531674A (en) * 2006-03-31 2009-09-03 ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド Apparatus and method for capturing a region in 3D
KR100862637B1 (en) 2006-05-30 2008-10-09 (주) 인텍플러스 And method for optical visual examination
USRE45854E1 (en) 2006-07-03 2016-01-19 Faro Technologies, Inc. Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space
WO2008110061A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 3I Systems Corp Plane substrate auto-test system and the method thereof
JPWO2008136111A1 (en) * 2007-04-26 2010-07-29 富士通株式会社 Surface inspection apparatus and method
WO2008136111A1 (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Fujitsu Limited Data retrieval device, data retrieval system, data retrieving method and data retrieving program
JP4842376B2 (en) * 2007-04-26 2011-12-21 富士通株式会社 Surface inspection apparatus and method
JP2010539469A (en) * 2007-09-16 2010-12-16 ベン−レヴィ メイアBEN−LEVY,Meir Imaging system with periodic pattern illumination and TDI
KR100901036B1 (en) 2008-01-25 2009-06-04 엘에스엠트론 주식회사 Device for inspecting wrinkles of transparent film
US8719474B2 (en) 2009-02-13 2014-05-06 Faro Technologies, Inc. Interface for communication between internal and external devices
US9551575B2 (en) 2009-03-25 2017-01-24 Faro Technologies, Inc. Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver
US9074883B2 (en) 2009-03-25 2015-07-07 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8384914B2 (en) 2009-07-22 2013-02-26 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8625106B2 (en) 2009-07-22 2014-01-07 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an object
WO2011050197A3 (en) * 2009-10-21 2011-08-18 Beltronics Inc. Method and apparatus for detecting small reflectivity variations in electronic parts at high speed
WO2011050197A2 (en) * 2009-10-21 2011-04-28 Beltronics Inc. Method and apparatus for detecting small reflectivity variations in electronic parts at high speed
JP2011099821A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and device for measuring optical shape of plate material
US9210288B2 (en) 2009-11-20 2015-12-08 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals
US9417316B2 (en) 2009-11-20 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8896819B2 (en) 2009-11-20 2014-11-25 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705016B2 (en) 2009-11-20 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9529083B2 (en) 2009-11-20 2016-12-27 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector
US9113023B2 (en) 2009-11-20 2015-08-18 Faro Technologies, Inc. Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector
US10060722B2 (en) 2010-01-20 2018-08-28 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US9607239B2 (en) 2010-01-20 2017-03-28 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US9628775B2 (en) 2010-01-20 2017-04-18 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations
US10281259B2 (en) 2010-01-20 2019-05-07 Faro Technologies, Inc. Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features
US9009000B2 (en) 2010-01-20 2015-04-14 Faro Technologies, Inc. Method for evaluating mounting stability of articulated arm coordinate measurement machine using inclinometers
US9684078B2 (en) 2010-05-10 2017-06-20 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an environment
US9329271B2 (en) 2010-05-10 2016-05-03 Faro Technologies, Inc. Method for optically scanning and measuring an environment
JP2012002650A (en) * 2010-06-16 2012-01-05 Ohm Denki Kk Imaging apparatus
US8730477B2 (en) 2010-07-26 2014-05-20 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8699007B2 (en) 2010-07-26 2014-04-15 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8705012B2 (en) 2010-07-26 2014-04-22 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8699036B2 (en) 2010-07-29 2014-04-15 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9168654B2 (en) 2010-11-16 2015-10-27 Faro Technologies, Inc. Coordinate measuring machines with dual layer arm
JP2014503824A (en) * 2010-12-30 2014-02-13 ミルテク カンパニー リミテッド Visual inspection device
JP2013092465A (en) * 2011-10-26 2013-05-16 Fukuoka Institute Of Technology Three-dimensional surface inspection device and three-dimensional surface inspection method
US9417056B2 (en) 2012-01-25 2016-08-16 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US8997362B2 (en) 2012-07-17 2015-04-07 Faro Technologies, Inc. Portable articulated arm coordinate measuring machine with optical communications bus
US8830485B2 (en) 2012-08-17 2014-09-09 Faro Technologies, Inc. Device for optically scanning and measuring an environment
US9074878B2 (en) 2012-09-06 2015-07-07 Faro Technologies, Inc. Laser scanner
US9279662B2 (en) 2012-09-14 2016-03-08 Faro Technologies, Inc. Laser scanner
US10132611B2 (en) 2012-09-14 2018-11-20 Faro Technologies, Inc. Laser scanner
US10203413B2 (en) 2012-10-05 2019-02-12 Faro Technologies, Inc. Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data
US10067231B2 (en) 2012-10-05 2018-09-04 Faro Technologies, Inc. Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner
US9513107B2 (en) 2012-10-05 2016-12-06 Faro Technologies, Inc. Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner
US9372265B2 (en) 2012-10-05 2016-06-21 Faro Technologies, Inc. Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration
US9746559B2 (en) 2012-10-05 2017-08-29 Faro Technologies, Inc. Using two-dimensional camera images to speed registration of three-dimensional scans
US9618620B2 (en) 2012-10-05 2017-04-11 Faro Technologies, Inc. Using depth-camera images to speed registration of three-dimensional scans
US9739886B2 (en) 2012-10-05 2017-08-22 Faro Technologies, Inc. Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data
CN103344651A (en) * 2013-05-08 2013-10-09 中北大学 Method of detecting glass defects based on phase image processing
WO2014181625A1 (en) * 2013-05-10 2014-11-13 株式会社 豊田自動織機 Surface inspection method and surface inspection device
JP2015040979A (en) * 2013-08-22 2015-03-02 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
JP2016219746A (en) * 2015-05-26 2016-12-22 株式会社Screenホールディングス Inspection device and substrate processing apparatus
US10175037B2 (en) 2015-12-27 2019-01-08 Faro Technologies, Inc. 3-D measuring device with battery pack

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5636025A (en) System for optically measuring the surface contour of a part using more fringe techniques
USRE39978E1 (en) Scanning phase measuring method and system for an object at a vision station
US5657129A (en) Method and apparatus for the alignment of a substrate
US5307151A (en) Method and apparatus for three-dimensional optical measurement of object surfaces
US7023559B1 (en) Method and system for measuring the relief of an object
Su Color-encoded fringe projection for 3D shape measurements
US20080068617A1 (en) Fast 3d height measurement method and system
US5307152A (en) Moire inspection system
US4842411A (en) Method of automatically measuring the shape of a continuous surface
US5135308A (en) Method and apparatus for non-contact measuring of object surfaces
AU728407B2 (en) Moire interferometry system and method with extended imaging depth
US4988886A (en) Moire distance measurement method and apparatus
KR100815283B1 (en) System for simultaneous projections of multiple phase-shifted patterns for the three-dimensional inspection of an object
CN1160660C (en) Graph testing method and device
Huang et al. Double three-step phase-shifting algorithm
CN101782375B (en) Three-dimensional measuring device
JP3312849B2 (en) Defect detection method of the object surface
US5309222A (en) Surface undulation inspection apparatus
JP3258385B2 (en) Optical substrate inspection device
CN101416022B (en) Method and system for measuring the shape of a reflective surface
Zhang et al. Microscopic phase-shifting profilometry based on digital micromirror device technology
US8199335B2 (en) Three-dimensional shape measuring apparatus, three-dimensional shape measuring method, three-dimensional shape measuring program, and recording medium
JP2005514606A (en) Stereoscopic 3-dimensional measurement system and method
JPH0629692B2 (en) And inspecting an object, composite video de - How to generate the data and object inspection system
JPH06105169B2 (en) Differencing method repetitive micropattern

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060110