JPH07190942A - 鏡面上の異物検査装置 - Google Patents

鏡面上の異物検査装置

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JPH07190942A
JPH07190942A JP32914693A JP32914693A JPH07190942A JP H07190942 A JPH07190942 A JP H07190942A JP 32914693 A JP32914693 A JP 32914693A JP 32914693 A JP32914693 A JP 32914693A JP H07190942 A JPH07190942 A JP H07190942A
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JP
Japan
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scanning
light
laser
glass substrate
inspected
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JP32914693A
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English (en)
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Masayuki Yoshima
政幸 與島
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • GPHYSICS
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    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust

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Abstract

(57)【要約】 【目的】大型ガラス基板のゴミ検査を高速・高感度で行
う。 【構成】ガラス基板11を一軸送りする検査ステージ1
と、レーザ光をガラス基板に斜めに入射させて検査ステ
ージ1の送り方向と直交する方向に走査するレーザ投光
手段2と、レーザ光のガラス基板11からの正反射光を
受光せず乱反射光を受光する受光素子9と、受光素子9
の光電変換出力信号を投光手段2の走査周期に同期し各
走査毎に一定サンプリング時間で読み込む信号処理回路
10とを有し、レーザ光ビームは斜めに入射されガラス
基板上で楕円形状となり、複数の走査ライン上で同一異
物による乱反射光を受光できるため、信号処理回路10
は、複走査分の同一走査位置におけるデータを加算して
出力する。 【効果】レーザを一方向に光学走査することで検査の高
速化が行える。隣接する複数走査位置での検出信号を加
算し、高感度となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、板ガラス、研磨された
金属平面等の鏡面上のゴミや傷等の異物を検出する鏡面
上の異物検査装置に関し、特にガラス基板上のゴミを検
出するガラス基板ゴミ検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のガラス基板検査装置として、例え
ば特開昭63−263453に記載されたものがある。
【0003】図6〜図7はそれぞれ従来のガラス基板検
査装置を示す平面図、正面図及び要部の拡大図である。
この装置は、検査テーブル111と、走査手段112
と、検出手段113とから構成されている。
【0004】テーブル本体115には回転テーブル11
6が取り付けられており、検査テーブル111を直線移
動及び回転移動することにより走査を行っている。テー
ブル115は軸受け孔118に嵌合された支持軸12
9,130により案内されエンコーダ132を備えた送
り用モータ131で回転する送りねじ128により送ら
れる。送りねじ128,支持軸129,130は基台1
25に固定のブラケット126,127に取り付けられ
ている。回転テーブル116は軸受け部119上を回転
軸線120を中心に回転する回転テーブル部121を有
し、回転テーブル部121はベルト溝122に書けられ
たベルト135を介してエンコーダ136を備えた回転
用モータ134により回転させられる。
【0005】検出手段113は、半球体状の反射面に形
成されていて、レーザ発振器143と、集光レンズ14
4とからなる投光体145と、光電変換素子を持った乱
反射光検出体146とを備えており、また、被検査体1
03からの正反射方向には光を逃がすための開口149
が開けられている。乱反射光検出体146は正反射光1
48の光路を避けた方向に取り付けられていて、被検査
体103の表面の異物とか、傷などによる乱反射光を主
として受光するようになっており、その受光の強弱に応
じた強さの電気信号を送出する。
【0006】さらに、検査テーブル111の裏側には、
半球体状の反射内面を持った透過光集光器152が取り
付けられており、これには、光電変換素子を持った透過
光検出体153が取り付けられている。これは、検出光
147が被検査体103のピンホールによる投下光の変
化を検出して、その強弱に応じた電気信号を送出する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のガラス
基板検査装置は、被検査物にスポットレーザ光を照射し
検出箇所近傍に半球体状の反射面を設置し、高感度に検
査できる半面、スポットレーザ光が固定されているため
走査は被検査物をステージ等でメカニカルに走査する必
要があり、高速検査が困難であるという問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の鏡面上の異物検
査装置は、被検査物を一軸方向に送る検査ステージと、
前記被検査物の被検査面に対しレーザ光を前記検査ステ
ージの送り方向と直交する方向に一定周期で走査するレ
ーザ投光手段と、前記レーザ投光手段によるレーザ光の
ガラス基板からの正反射方向近傍の正反射光が直接入ら
ない位置に前記レーザ投光手段に対向して置かれ前記被
検査面からの乱反射光を受光素子に受光させる受光手段
と、前記受光素子の光電変換出力信号を前記投光手段の
走査周期に同期し各走査毎に一定サンプリング時間で読
み込み順次シフトさせながら格納するメモリと、前記メ
モリで格納された隣接する複走査分の同一走査位置にお
けるデータを加算する加算器とを含む。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
【0010】図1は、本発明の一実施例を示す斜視図で
ある。
【0011】一軸ステージを有しガラス基板11を載置
する検査ステージ1と、レーザ3、レーザ光を検査ステ
ージ1の送り方向(副走査方向)と直交する方向(主走
査方向)にしかも平行光として走査する放物面鏡5及び
この焦点位置に置かれたガルバノスキャナ4並びにレー
ザ光をガラス基板11の検査面に所要の入射角度で投光
させる反射ミラー6とで構成されるレーザ投光手段2
と、レーザ投光手段2のレーザ光のガラス基板11の正
反射方向からずらした方向でレーザ投光手段2によるガ
ラス基板11からの正反射方向近傍の正反射光が直接入
らない位置にレーザ投光手段2に対向して置かれゴミに
よる乱反射光を受光する二つの円筒面レンズ8−a,8
−b及び受光素子9とで構成される受光手段7と、受光
素子9の光電変換出力信号を投光手段2のガルバノスキ
ャナ4の走査周期に同期し各走査毎に一定サンプリング
時間で読み込む信号処理回路10とで構成されている。
【0012】図2は、図1の信号処理回路10の構成を
示したブロック図である。受光素子9の光電変換出力信
号を各走査毎に一定サンプリング時間で読み込むサンプ
リング回路12と、複走査分の取り込みデータを順次シ
フトさせながら格納するメモリ13(それぞれが一走査
分のデータをシフトさせながら格納する1ラインメモリ
23の複数本を直列に接続)と、メモリ13で格納され
た隣接する複走査分の同一動作位置におけるデータを加
算する加算器14と、加算器14の出力を微分する微分
器15とで構成されている。
【0013】図3は、図1のレーザ投光手段2で投光さ
れるレーザビームのガラス基板11上での形状を表した
斜視図である。レーザ光を斜めに投光しているため、ビ
ームの形状は光学走査方向17と直交する方向に長い楕
円形状となり、レーザの入射角度が大きいほど長軸は長
くなる。長軸をレーザ光のガラス基板11上の主走査の
ピッチの複数倍以上にすれば、異物18からの乱反射光
を複数のステージ1の送り位置での複数回の主走査で検
出できる。
【0014】図4(a)〜(d)は、異物18からの乱
反射光の検出方法を説明するためのグラフで、異なるス
テージ送り位置でのレーザ光の各走査での走査位置に対
する受光素子9の光電変換出力を示している。異物に対
する走査レーザビームの中心が近い程異物からの検出信
号19は大きくなる。また、異物からの検出信号に混じ
って、乱反射受光型の検査装置においては外部からの漏
れ光や電気ノイズのためランダムなノイズが検出される
ため、異物のサイズが小さくなると異物による信号出力
との識別が困難となる。
【0015】図5(a)、(b)は、図4に示した各ス
テージ送り位置での出力を加算器14により加算した信
号およびその微分器15による微分信号の光学走査位置
に対する様子を示したグラフである。受光素子9が出力
する複数走査位置での各信号を加算器14で加算するこ
とにより、ノイズ成分は、それぞれ位相がランダムであ
るため相互に打ち消し合い凹凸分がなくなりほぼフラッ
トな出力となる。一方異物からの検出信号19は位相が
合っているため、突起信号として検出される。この加算
信号を微分器15で微分し、一定レベル以上を検出する
ことにより、異物箇所を鮮明に検出できる。なお、加算
器14にオフセット等がなければ加算器14の出力が一
定レベル以上になることで異物を検出することもでき
る。
【0016】
【発明の効果】本発明の鏡面上の異物検査装置は、レー
ザを一方向に光学走査することで検査の高速化が行える
上、楕円ビーム形状の特徴を生かし隣接する複数走査位
置での検出信号を加算し、ランダムなノイズ成分を平坦
化した後に微分することで、高感度な異物検出が実現で
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1に示した信号処理回路10のブロック図で
ある。
【図3】図1のレーザ投光手段2で投光されるレーザビ
ームのガラス基板11上での形状を表した斜視図であ
る。
【図4】図1に示す光電素子9の出力を示すグラフであ
る。
【図5】(a)及び(b)はそれぞれ光学走査位置に対
する図2に示す加算器14の出力及び微分器15の出力
を示すグラフである。
【図6】従来のガラス基板検査装置の平面図である。
【図7】図6の従来のガラス基板検査装置の正面図であ
る。
【図8】図6に示す検出手段113の要部の一部を破断
して示す拡大正面図である。
【符号の説明】
1 検査ステージ 2 レーザ投光手段 3 レーザ 4 ガルバノスキャナ 5 放物面鏡 6 反射ミラー 7 受光手段 8−a,8−b 円筒面レンズ 9 受光素子 10 信号処理回路 11 ガラス基板 12 サンプリング回路 13 メモリ 14 積分器 15 微分器 16 レーザビーム 17 光学走査方向 18 異物 103 被検査体 111 検査テーブル 112 走査手段 113 検出手段 115 テーブル 116 回転テーブル 117 送りネジ孔 118 軸受け孔 119 軸受け部 120 回転軸線 121 回転テーブル部 122 ベルト溝 125 基台 126,127 ブラケット 128 送りネジ 129,130 支持軸 131 送り用モータ 132,136 エンコーダ 133 送り駆動体 134 回転用モータ 135 ベルト 141 支持ブラケット 142 反射集光器 143 レーザ発振器 144 集光光学系 145 投光体 146 乱反射光検出体 147 検出光 147a レーザ光 148 正反射光 149 開口 152 透過集光器 153 透過光検出体 154 透過光

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査物を一軸方向に送る検査ステージ
    と、前記被検査物の被検査面に対しレーザ光を前記検査
    ステージの送り方向と直交する方向に一定周期で走査す
    るレーザ投光手段と、前記レーザ投光手段によるレーザ
    光のガラス基板からの正反射方向近傍の正反射光が直接
    入らない位置に前記レーザ投光手段に対向して置かれ前
    記被検査面からの乱反射光を受光素子に受光させる受光
    手段と、前記受光素子の光電変換出力信号を前記投光手
    段の走査周期に同期し各走査毎に一定サンプリング時間
    で読み込み順次シフトさせながら格納するメモリと、前
    記メモリで格納された隣接する複走査分の同一走査位置
    におけるデータを加算する加算器とを含むことを特徴と
    する鏡面上の異物検査装置。
  2. 【請求項2】 加算器の出力を微分する微分器を有する
    請求項1記載の鏡面上の異物検査装置。
  3. 【請求項3】 前記レーザ投光手段の前記被検査面に対
    するレーザ入射角度を極力大きくした請求項1又は2記
    載の鏡面上の異物検査装置。
JP32914693A 1993-12-24 1993-12-24 鏡面上の異物検査装置 Pending JPH07190942A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19961203