JPH0562942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は表面検査装置の処理回路に関し、特に
シート状物を幅方向に複数に分割し、分割された
レーンごとに検査を行うことができるようにした
表面検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

フイルム、紙等のシート状物（ウエブ）の表面
欠陥を光電的に測定する表面検査装置が周知であ
り、この装置でシート状物の表面にある傷やピン
ホール等を検出して製品の検査、管理が行われて
いる。

第５図は、従来の表面検査装置を概略的に示し
ている。検査対象となるウエブ１には、光源２か
らの光スポツトがレンズ系３及び走査機構４を介
して照射されている。上記走査機構４は例えば回
転多面鏡から構成され、これにより光スポツトは
ウエブ１の走行方向に対して直角に走査される検
査光となる。

ウエブ１を透過した検査光は受光器５に入射
し、その透過光量が受光器５によつて電気信号に
変換される。ウエブ１に欠陥がある場合には、透
過光量が変化するので、例えば第６図ａに示され
るような光電信号が得られる。

こうして得られた光電信号は、フイルタ回路６
によつて正常光成分（定常光成分）が除去され、
第６図ｂに示した波形となる。さらに２値化回路
７によつて、第６図ｃのような「１」（欠陥信
号）、または「０」（欠陥なし）の２値化信号に変
換される。

第５図に示したように、受光器５はウエブ１の
幅方向に３分割されており、分割された各々の受
光器に前述したフイルタ回路６及び２値化回路７
が接続され、さらにカウンタ回路８、コンパレー
タ９、設定回路１０からなる欠陥密度弁別回路１
１が接続されている。したがつて、３分割された
各レーンごとに欠陥信号が検出される。

ウエブ１が一定長さ送られる間に、検査光は繰
り返し複数回の走査を行う。各レーンごとに受光
器で得られた欠陥信号は、カウンタ８でレーンご
とに計数される。そして、ウエブ１が一定長さ送
られる間は、その時点におけるカウンタ８の計数
値はコンパレータ９に送られ、設定回路１０に設
定されたスレツシユホールド値（閾値）と比較さ
れる。そして、カウント値がスレツシユホールド
値を越えたときには、欠陥が高密度に集中してい
る状態、すなわち密度欠陥ありと判定される。ま
た、密度欠陥がなかつた場合、ウエブが一定長さ
送られた時点でカウンタ８の計数値は「０」にリ
セツトされる。

このように、密度欠陥の判断をウエブ１の幅方
向で分割した複数個のレーン毎に行なうことが提
案されており、これによれば、ウエブ１の幅方向
と送り方向との両方で細分化した領域を対象とし
て密度欠陥を判定し、また密度欠陥の部位を特定
することができる。

なお、欠陥信号をカウントして欠陥部位を検出
を行うものは、例えば特開昭52−54484号公報に
も記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上述のように、分割されたレーン
毎に密度欠陥の弁別を行なうためには、レーン分
割数だけフイルタ回路６、２値化回路７、カウン
タ回路８及びコンパレータ９を含む欠陥密度弁別
回路１１を設けなければならず、回路構成が複雑
化してくる。特に、レーン分割数が多い場合には
膨大な回路構成となり、装置としてのスペースが
必要となるとともに、生産コストも高くなると言
う問題があつた。

本発明は上記問題点を解決するためになされた
もので、レーン分割数だけ欠陥弁別回路を設ける
ことなく、レーン分割数を増やしても簡略化され
た低コストの回路構成にて表面欠陥を良好に検出
できる表面検査装置の処理回路を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、ウエブの
幅方向に複数のレーンを区画するために、検査光
の走査信号に同期したレーン分割信号を発生する
レーン分割信号発生回路と、前記レーン分割信号
と前記２値化信号とが入力され、検査光の一走査
期間内に得られる前記２値化信号をレーンごとに
加算して出力する２進加算器と、前記２進加算器
から出力される２値化信号の加算値をレーンごと
に積算するメモリと、ウエブの搬送長が一定長に
達するまでの間、前記メモリに積算されている２
値化信号のレーンごとの計数値を予め設定された
基準値と比較し、欠陥の密度が許容範囲にあるか
否かをレーンごとに判定するコンパレータとから
表面検査装置の処理回路を構成してある。

上記構成において、メモリとしてレーンの区画
数に対応したビツト数をもつシフトレジスタを用
い、レーン分割信号をシフトパルスに利用して各
レーンごとの加算値を対応するビツト位置に格納
するとよい。

〔作用〕

搬送されるウエブの幅方向に検査光が走査さ
れ、欠陥があると２値化信号「１」が２進加算器
に入力される。２進加算器には、検査光の走査に
同期して発生されるレーン分割信号も入力されて
おり、欠陥ありの場合の２値化信号「１」がどの
レーンで発生したものであるかを対応づけするこ
とができる。検査光が一走査される間には、２進
加算器からは各レーンごとにそれぞれ２値化信号
が出力され、これらは各々レーンごとにメモリに
格納される。検査光の次の走査が開始されると、
同様に２進加算器からはレーンごとに２値化信号
が出力され、これらは前回の走査までに得られた
２値化信号を計数しているメモリでレーンごとに
積算される。メモリに積算されたレーンごとの２
値化信号の計数値はコンパレータによつて基準値
と比較され、ウエブの搬送長とレーン幅とで仕切
られた単位セル内での欠陥個数（密度欠陥）が許
容範囲内であるか否かが検査される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を示す第１図において、受光
部１２は第５図で説明した受光器５、フイルタ回
路６、２値化回路７から構成されている。本発明
に用いられる受光器５は、ウエブの幅方向には分
割されていないため、ウエブの幅方向に検査光が
一走査する間、欠陥が検出されるたびに、受光部
１２から２値化信号「１」（欠陥の検出信号）が
出力される。

レーン分割信号発生回路２０は、検査光を走査
するための信号、例えば走査機構４を駆動するた
めの走査信号に基づいてレーン分割信号を生成す
る。すなわち、検査対象となるウエブ１の検査幅
と、その幅内でのレーン分割数に応じ、検査光の
毎回の一走査期間中に所定のタイミングでレーン
分割信号（LMC）を出力する。

ラツチ回路１３は、２値化信号「１」をレーン
分割信号（LMC）でラツチし、２値化信号「１」
をレーン分割信号に同期して２進加算器１４に入
力する。すなわち、ラツチ回路１３に２値化信号
「１」が入力されると、その直後のレーン分割信
号の入力時点から次のレーン分割信号の入力時点
までの間、２値化信号「１」が保持され、２進加
算器１４には２値化信号「１」が供給される。こ
れにより、後述するデータの加算やシフトレジス
タ内でのデータ転送のタイミングを正確に保つこ
とができる。なお上記のラツチ処理により、２値
化信号「１」で表される欠陥信号は、１レーン分
ずつ後段のレーンにずれることになるが、そのず
れ方は一定であるから、例えば最終段のデジタル
コンパレータ１６の出力を読み取つた後でも簡単
にレーン番号の補正を行うことができる。

受光部１２からの２値化信号は、ラツチ回路１
３によつてレーン分割信号と同期をとられた上で
２進加算器１４の入力端子A₀に入力される。２
進加算器１４は、入力端子A₀に２値化信号「１」
が入力されると、次のレーン分割信号を受けた時
点で、２値化信号「１」を入力端子B₀〜B₃から
入力されている計数値に加算し、その加算結果を
出力端子F₀〜F₃から出力する。そしてこれらの
加算結果は、シフトレジスタ１５ａ〜１５ｄに送
られる。なお、上述した加算処理を繰り返し行つ
てゆく過程で、レーンごとの合計値が２進数
「1111」を越えてしまう場合には、２進加算器１
４の出力端子数とシフトレジスタの数を増やして
おけばよい。

シフトレジスタ１５ａ〜１５ｄのビツト数は、
レーン分割数に対応して決められている。この実
施例では、第２図に示したようにウエブ１を幅方
向に４レーンに分割するため、各々のシフトレジ
スタ１５ａ〜１５ｂは４ビツト構造のものとなつ
ている。そして、これらのシフトレジスタ１５ａ
〜１５ｄにはレーン分割信号が入力され、これが
シフトレジスタ内でデータを順次に転送するため
のシフトパルスとして用いられる。

分周回路１８は、ウエブ１の搬送機構からウエ
ブ１の送りに対応して入力されてくる測長パルス
と設定回路１９での設定値に基づき、ウエブ１が
一定長さ送られるごとに２進加算器１４にクリア
信号を入力する。２進加算器１４が分周回路１８
からクリア信号を受けると、出力端子F₀〜F₃の
全てに「０」が出力され、シフトレジスタ１５ａ
〜１５ｄの全てが「０」にクリアされる。この分
周回路１８によつてウエブ１の搬送方向での単位
検査長が決められ、またウエブ１の幅方向ではレ
ーン分割によつて単位検査幅が決められるから、
第２図に斜線を施して表したデータセルＰが単位
検査とエリアなる。なお、データセルＰの長さは
設定回路１９で自在に変更することができ、これ
に対応してデータセルＰ内での走査回数も決まる
ようになる。

シフトレジスタ１５ａ〜１５ｂにはデジタルコ
ンパレータ１６が接続されている。デジタルコン
パレータ１６は、シフトレジスタ１５ａ〜１５ｄ
から入力された加算値が設定回路１７で設定され
ている値を越えているか否かを判定し、越えてい
るときには密度欠陥ありの信号を出力する。上述
した各回路ユニツト１４〜１７は欠陥密度弁別回
路１１を構成しており、密度欠陥を検出する一単
位は第２図に示したデータセルＰとなる。

上記構成による作用について説明する。

ウエブ１の搬送方向と直交する方向、すなわち
ウエブ１の幅方向に検査光が走査される。ウエブ
１を透過した光は受光部１２によつて光電変換さ
れ、さらに欠陥無しの場合には「０」、欠陥あり
の場合は「１」の２値化信号として受光部１２か
ら出力される。

受光部１２からの２値化信号は、ラツチ回路１
３にてレーン分割信号と同期をとられた上で２進
加算器１４に入力される。このとき、例えば第２
レーンに発生した２値化信号「１」は、ラツチ回
路にて第３レーンの場所の欠陥信号として２進加
算器１４に入力される。

第３図は、２進加算器１４とシフトレジスタ１
５ａ〜１５ｄの作用説明図である。「レーン２」
の走査期間中に２値化信号「１」が発生すると、
次のレーン分割信号（LMC）によるラツチによ
つて第３レーンの走査中にこの欠陥信号が２進加
算器１４に入力され、出力端子F₀を下位（2⁰位）
ビツト側、F₃を上位（2³位）ビツト側に対応づけ
た形で出力端子F₃〜F₀には「0001」が出力され
ることになり、このデータがシフトレジスタ１５
ｄ，１５ｃ，１５ｂ，１５ａの各初段のビツト位
置に格納される。

以後、レーン分割信号の入力ごとに「レーン
３」、「レーン４」、「レーン１」の走査によつてラ
ツチされた２値化信号が次のレーンの信号として
得られる。そして、これらのレーンでは欠陥が全
くなかつたとすると、レーン分割信号がシフトパ
ルスとして各シフトレジスタ１５に入力されるこ
とから、検査光が第３レーンから次の走査による
第２レーンまでの１回の走査を完了した時点で
は、第３図に示したようにシフトレジスタ１５の
最終段のビツト位置に「0001」のデータが転送さ
れている。

再び第３レーンの走査に入り、「レーン２」で
やはり１個の欠陥が検出されていると、レーン分
割信号に同期してシフトレジスタ１５の最終段の
ビツト位置に格納されていた「0001」のデータが
入力端子B₃〜B₀に転送される。そこで２進加算
器１４はＦ＝Ａ＋Ｂの演算、すなわち、すでにシ
フトレジスタ１５に格納されていたデータ
「0001」と２回目の走査によつて得られたデータ
「0001」とを加算する。

こうして得られた加算値「0010」は、出力端子
Ｆを経て再びシフトレジスタ１５に格納される。
さらに検査光の走査が進み、レーン分割信号が入
力されるごとにデータシフトが行われ、第３レー
ンから次の次の第２レーンまでの２回目の走査が
完了した時点では「0010」のデータがシフトレジ
スタ１５の最終ビツト位置まで転送される。この
ように、順次、走査によつて得られるレーンごと
の２値化信号は、シフトレジスタから入力端子
B₃〜B₀を介して入力されてくる前回までの加算
結果に加算され、その新たな加算結果が再びシフ
トレジスタに入力される。結果的に、検査光の走
査によつてレーンごとに検出された欠陥信号の個
数は、レーン分割信号が入力されるごとに逐次シ
フトレジスタ１５の所定のビツト位置に転送さ
れ、そこに積算される。

また、シフトレジスタ１５の最終ビツト位置に
格納された加算値は、レーン分割信号の入力によ
り２進加算器１４の入力端子B₀〜B₃に入力され
るのと同時に、デジタルコンパレータ１６にも入
力される。デジタルコンパレータ１６は、こうし
て入力された加算値と設定回路１７に設定された
密度欠陥の許容限度値とを比較する。この許容限
度値は、データセルＰ内における欠陥許容個数と
して決められている。そして、シフトレジスタ１
５から順次に送られてきた加算値が許容限度値を
越えたときにデジタルコンパレータ１６は異常を
判定し、報知する。

デジタルコンパレータ１６が異常を検知しない
間は、引続き検査光の走査が繰り返されてゆき、
各レーンごとに欠陥が検出されたときにはそれぞ
れレーンごとにシフトレジスタ１５の所定のビツ
ト位置で加算されてゆく。こうしてウエブ１の搬
送が継続されてゆき、その搬送長が設定回路１９
で決められたデータセルＰの長さに達すると、分
周回路１８から２進加算器１４の「OUTPUT
ENABLE」端子にクリア信号が入力され、シフ
トレジスタ１５の内容は全て「０」にクリアされ
る。この場合には、各レーンごとのデータセルＰ
について、密度欠陥に異常がなかつたことを意味
している。そしてシフトレジスタ１５が「０」に
クリアされた後は、全く同様の処理で引続き検査
が続行される。

上記デジタルコンパレータ１６はシフトレジス
タ１５の出力と基準値を比較しているが、第４図
に示されるように、２進加算器１４の出力をデジ
タルコンパレータ１６に入力するように接続して
もよく、２進加算器出力と基準値を直接比較する
ようにすることもできる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば、検査
光の走査に同期して一走査期間内に複数のレーン
分割信号を発生させ、このレーン分割信号により
ウエブの幅方向に区画した複数のレーンの各々に
ついて、ウエブが一定長さ送られる間に繰り返し
行われる走査によつて検出された２値化信号をメ
モリで積算してゆき、これらの積算値をコンパレ
ータで基準値と比較するようにしてあるから、レ
ーンごとに一定の送り長さ範囲内での欠陥密度を
簡単に検査することができ、従来のようにレーン
ごとにフイルタ回路や２値化回路を設けなくても
済むようになる。

また、レーンごとの２値化信号を検査光の走査
のたびに積算してゆくメモリとして、レーンの区
画数に対応したビツト数をもつたシフトレジスタ
を用いれば、レーン分割信号をシフトレジスタの
データ転送用のシフトパルスに利用することがで
きるから、回路構成も簡単になる。

さらに、シフトレジスタのビツト数及びレーン
分割信号を増やすことにより、レーンの分割数を
容易に増加させることができ、小領域のデータセ
ル内の欠陥を検出して表面欠陥の精密な検査を行
なうことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る表面検査装置の処理回路
の一実施例を示すブロツク図である。第２図はシ
ート状物の分割レーン及びデータセルを示す説明
図である。第３図は２進加算器とシフトレジスタ
の動作を示す説明図である。第４図は欠陥密度弁
別回路の他の例を示す回路ブロツク図である。第
５図は従来の表面検査装置の全体を示す構成図で
ある。第６図は受光器への２値化信号変換処理を
示す波形図である。 ５……受光器、７……２値化回路、１２……受
光部、１４……２進加算器、１５……シフトレジ
スタ、１６……デジタルコンパレータ、２０……
レーン分割信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウエブを搬送しながらその搬送方向とほぼ直
   交する方向に検査光を走査し、ウエブ表面からの
   透過光又は反射光を受光器で光電変換した後に２
   値化して欠陥の有無を表す２値化信号を得、この
   ２値化信号を計数してウエブ表面に存在する欠陥
   の密度を判別する表面検査装置において、 前記ウエブの幅方向に複数のレーンを区画する
   ために、検査光の走査信号に同期したレーン分割
   信号を発生するレーン分割信号発生回路と、前記
   レーン分割信号と前記２値化信号とが入力され、
   検査光の１走査期間内に得られる前記２値化信号
   をレーンごとに加算して出力する２進加算器と、
   前記２進加算器から出力される２値化信号の加算
   値をレーンごとに積算するメモリと、ウエブの搬
   送長が一定長に達するまでの間、前記メモリに積
   算されている２値化信号のレーンごとの積算値を
   予め設定された基準値と比較し、欠陥の密度が許
   容範囲内にあるか否かをレーンごとに判定するコ
   ンパレータとからなることを特徴とする表面検査
   装置の処理回路。 ２ ウエブを搬送しながらその搬送方向とほぼ直
   交する方向に検査光を走査し、ウエブ表面からの
   透過光又は反射光を受光器で光電変換した後に２
   値化して欠陥の有無を表す２値化信号を得、この
   ２値化信号を計数してウエブ表面に存在する欠陥
   の密度を判別する表面検査装置において、 前記ウエブの幅方向に複数のレーンを区画する
   ために、検査光の走査信号に同期したレーン分割
   信号を発生するレーン分割信号発生回路と、前記
   レーン分割信号と前記２値化信号とが入力され、
   検査光の一走査期間内に得られる前記２値化信号
   をレーンごとに加算して出力する２進加算器と、
   レーンの区画数に対応したビツト数を有し、前記
   ２進加算器からレーンごとに出力されてくる２値
   化信号の加算値を、前記レーン分割信号の入力ご
   とに次段のビツト位置にシフトさせて格納するシ
   フトレジスタと、このシフトレジスタの各ビツト
   位置に格納された２値化信号の加算値を予め設定
   された基準値と順次に比較し、欠陥の密度が許容
   範囲内にあるか否かをレーンごとに判定するコン
   パレータと、ウエブが一定長送られたことを検知
   して、前記シフトレジスタの各ビツト位置のデー
   タをクリアする手段とからなることを特徴とする
   表面検査装置の処理回路。