JPH11132958A

JPH11132958A - 透光性物質の不均一性検査方法及びその装置

Info

Publication number: JPH11132958A
Application number: JP29243297A
Authority: JP
Inventors: Masaru Tanabe; 勝田辺
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 1999-05-21
Anticipated expiration: 2017-10-24
Also published as: JP3673626B2

Abstract

(57)【要約】【課題】透光性物質の光学的な不均一性を高感度・高
速度に検出できる。【解決手段】異なる波長λ₁、λ₂のレーザー光Ｌ₁、
Ｌ₂を透明基板１の両側から対称的に導入し、レーザー
光Ｌ₁、Ｌ₂が基板１表面で全反射を繰り返して伝播する
ことよって、基板１内の一平面状の同一領域内を照射す
る。この照射領域から一様に散乱されるレーリー散乱光
は、導入された波長λ₁、λ₂の光を混合した色（波長）
の光であり、このレーリー散乱光をその波長の光を遮断
するフィルター６でカットし、基板１表面の傷等の不均
一部分から漏出する各波長λ₁、λ₂の光のみＣＣＤカメ
ラ８に結像して検出する。この一ライン状の検査工程
を、基板１をその一辺ａに沿って移動することにより、
基板１全域の不均一性の検査を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスク用透
明基板であるガラスサブストレートなどの透光性物質の
光学的な不均一性（欠陥）を検査する方法及びその装置
に係り、特に、鏡面仕上げされた表面での全反射の性質
を利用することによって、透光性物質の不均一性を高感
度、高速度に検出できるようにした透光性物質の不均一
性検査方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路、フォトマスクなどの製
造工程において、微細パターンの形成には、フォトリソ
グラフィー法が用いられている。例えば、半導体集積回
路を製造する際には、高精度に研磨され鏡面仕上げされ
た透明基板上に遮光性膜（例えばクロム膜）によりパタ
ーンが形成されたフォトマスクを用いてパターンを転写
している。このパターンの原盤とも言えるフォトマスク
についての検査方法は、特開昭５８―１６２０３８号公
報に記載の面状態検査装置にみられるように、パターン
面の微小な領域に光を集め、パターン面からの反射出
力、透過出力を比較する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
おいてはパターンの高密度化に伴い、上記方法のように
パターン面の検査のみならず、高精度に研磨され鏡面仕
上げされた透明基板そのものの微小な欠陥も欠陥検出の
対象となっている。また、上述した方法では、パターン
面の微小な領域に光を集めることから検査領域が広い範
囲にわたっている場合には何らかの手段を用いて光を走
査する必要があり、検査領域の面積に比例して検査時間
がかかることと、欠陥の有無によってパターン自体及び
透明基板に対する反射光・透過光の光量の差異ないし変
化があまり大きくなく、透明基板の微細な欠陥検出への
適用は困難であった。

【０００４】このような問題点を解決するために、本発
明者は、透光性物質の光学的な不均一性を高感度、高速
度に検出できる透光性物質の不均一性検査方法及びその
装置を先に提案した（特願平９―１９２７６３）。

【０００５】この発明は、鏡面仕上げされた表面を有す
る透光性物質の不均一部分の有無を検査するものであっ
て、前記透光性物質の光路が光学的に均一の場合には前
記表面で全反射が起こるように透光性物質内に光を導入
し、透光性物質内に導入され伝播する光の光路中に不均
一部分が存在するときに、前記表面から光が漏出するこ
とから透光性物質の不均一性を検出することを特徴とす
るものである。

【０００６】しかし、一般にフォトマスク用透明基板で
あるガラスサブストレートは石英基板を用いるが、上記
の検査方法及び検査装置を用いて、石英基板の不均一性
を検査する場合、石英材料固有の微視的な密度のゆらぎ
に起因して散乱（レーリー散乱）が起こり、石英基板全
体がぼんやりと光ってしまうことが確認された。微小な
欠陥を検査するためには導入する光の波長を短くするの
がよいが、レーリー散乱の強度は波長の４乗に反比例す
るため、波長を短くするにつれて、欠陥から漏出する光
の強度とレーリー散乱による光の強度とのコントラスト
が低下してしまい、微細な欠陥の検出が困難となるとい
う問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点を解決すべ
く、透光性物質に存在する微細な欠陥をもダイナミック
に検出できる方法及びその装置、即ち、透光性物質の光
学的な不均一性を高感度・高速度に検出できる実用性の
高い透光性物質の不均一性検査方法及びその装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る透光性物質の不均一性検査方法は、鏡
面仕上げされた表面を有する透光性物質の不均一部分の
有無を検査する方法であって、前記透光性物質の光路が
光学的に均一の場合には前記表面で全反射が起こるよう
に透光性物質内に波長の異なる少なくとも２つの光を導
入し、前記透光性物質内に導入され伝播する光の光路中
に不均一部分が存在するときに、前記表面から光が漏出
することから透光性物質の不均一性を検出するようにし
たものである。

【０００９】透光性物質に表面の傷等の不均一部分がな
ければ、透光性物質内に導入した光は表面で全反射して
外部へは漏出しないが、不均一部分があると全反射条件
が満足されず、透光性物質表面から光が漏れ出す。この
ように、物理的な臨界現象である幾何光学的な全反射を
利用しているため、被検査物である透光性物質の不均一
部分と均一部分における検査光に対する応答も臨界的で
あり、不均一性が劇的なコントラストで現れる。また、
透光性物質表面の不均一性のみならず、内部の異物，不
純物等による欠陥、あるいはガラスの脈理等に特徴的
な、透過率は同じで屈折率だけが違う欠陥の検出に関し
ても、異物等のあるところや屈折率の違うところでは本
来均一ならば通る光路（経路）を外れ、透光性物質外部
へ漏れ出すことになるため検出可能になる。

【００１０】上記の原理に基づいて透光性物質の不均一
性を検査するのであるが、透光性物質内に波長の異なる
少なくとも２つの光を導入しているので、不均一性の検
出がより容易となる。即ち、透光性物質内に導入された
光は、透光性物質の微視的な密度のゆらぎに起因するレ
ーリー散乱を受けるが、このレーリー散乱では、各波長
の光が透光性物質内部の照射領域全体からそれぞれ一様
に散乱されて外部に出てくるため、レーリー散乱光は、
異なる波長の光が混合した色の光となる。これに対し、
透光性物質の傷等の不均一による漏出光は、各波長の色
の光が不均一部分よりそれぞれ漏出（異なる出射方向あ
るいは出射位置から漏出）する。このため、光の色（波
長）の違いによって、レーリー散乱光と透光性物質の傷
等の不均一による漏出光との区別が明確となり、傷等の
不均一部分の検出が容易となる。例えば、導入する光と
して、波長５４３ｎｍのグリーンレーザー光（緑）と、
波長６３３ｎｍのＨｅ‐Ｎｅレーザー光（赤）とを用い
た場合、レーリー散乱光は前記２つの光が混合した黄色
となるが、不均一部分からの漏出光は、それぞれ導入し
たレーザー光である緑色や赤色の光となるので、検出し
易くなる。

【００１１】上記不均一性検査方法において、透光性物
質の不均一性を、透光性物質内に導入した光のうち何れ
か１つの波長の光が漏出することによって検出するよう
にすると、レーリー散乱光によるコントラストの低下
を、光の色の違いによって簡易に防止できる。

【００１２】また、透光性物質の不均一性を、透光性物
質内に導入した波長の異なる光が混合された光を除外し
て検出することによって、レーリー散乱光の影響を排除
でき、不均一部分からの検出光がコントラスト良く現れ
るので、高性能・高精度の検査が実現できる。混合され
た光を除外するには、例えば、混合された光の波長域を
吸収あるいは反射する（色）フィルターを利用して、混
合された光をカットすればよい。

【００１３】更に、透光性物質内に導入する光のうち、
ある一つの波長の光は透光性物質内全域に光が満たされ
る条件（例えば、ガラスサブストレートの場合、コーナ
ーの面取り部からの光の導入）で導入し、別の波長の光
は透光性物質の一表面から該表面内で光の入射位置を移
動させて導入することにより、一つの波長の光のみ移動
するだけで、透光性物質全域の不均一性を簡単且つ迅速
に検出することが可能となるので好ましい。

【００１４】また、本発明に係る透光性物質の不均一性
検査装置は、上記発明の検査方法を実施するためのもの
で、鏡面仕上げされた表面を有する透光性物質の不均一
部分の有無を検査する装置であって、前記透光性物質の
光路が光学的に均一の場合には前記表面で全反射が起こ
るように、透光性物質内に波長の異なる少なくとも２つ
の光を導入する照明手段を備えたものである。

【００１５】上記不均一性検査装置において、照明手段
のうち少なくとも１つの波長の光の入射位置を移動させ
る移動手段を設けると、透光性物質の全域を迅速に検査
可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の透光性物質の不均一
性検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【００１７】図１において、１は被検査対象である光学
ガラス等のガラスからなる透明基板である。透明基板１
は、図２に示すように、主表面（表面及び裏面）Ｈと端
面（Ｔ面及び面取り部のＣ面からなる）とで区画され、
いずれの面も鏡面研磨した後、洗浄処理されている。透
明基板１は、その表面での全反射が阻害されず且つ漏出
光の検査を容易とするために、フォルダーによってでき
るだけ接触部分を少なくして水平に保持される。図４
は、透明基板１のフォルダーの一例を示すもので、フォ
ルダー１０は透明基板１を保持する矩形の枠体形状をな
し、フォルダー１０の底部内周側の四隅には、透明基板
１の底面隅部を支持するための受け部１１が形成されて
おり、各受け部１１には透明基板１と点状に接触して支
持する球体１２が設けられている。

【００１８】この透明基板１に対して、不均一性を検査
するための光を透明基板１の側面側から導入するための
照明手段が設けられている。照明手段は、異なる２つの
波長λ₁、λ₂のレーザー光Ｌ₁、Ｌ₂をそれぞれ透明基板
１内に導入するために、光源として２つのレーザー
２₁、２₂を用いている。一方のレーザー２₁には、波長
λ₁のレーザー光Ｌ₁を透明基板１の辺ａのＣ面に所定の
入射角度で入射させるためのミラー３₁、４₁が設けられ
ている。ミラー３₁、４₁は透明基板１に対する入射角度
を変動制御するための入射角度調整手段５を備えてお
り、透明基板１内に導入されたレーザー光Ｌ₁が全反射
を起こす範囲内で入射角度を変動させて入射させること
ができるようになっている。

【００１９】また、もう一方のレーザー２₂に対しても
同一構成のミラー３₂、４₂と入射角度調整手段５が設け
られており、透明基板１の辺ａと平行な辺ｃのＣ面に所
定の入射角度で入射できるようになっている。レーザー
２₁側の照明手段とレーザー２₂側の照明手段とは、透明
基板１に対しそれぞれ異なる入射方向及び／又は入射位
置から同一領域に光を導入するように、即ち、レーザー
光Ｌ₁、Ｌ₂が、一辺ｂ（ないしｄ）方向に基板１を切断
したときの一平面状（薄板状）の同一領域に照射される
ように、基板１に対して対称的に配置されている。ま
た、レーザー光Ｌ₁、Ｌ₂を透明基板１全域に照射できる
ように、透明基板１はフォルダーとともに辺ａ（ないし
ｃ）の方向に、図示省略の移動手段によって移動できる
ようになっている。

【００２０】また、透明基板１の上方には、透明基板１
から漏出するレーザー光を検出するための検出手段が設
けられている。検出手段は、波長λ₁と波長λ₂の光が加
法混色された波長の光を遮断するフィルター６と、ＣＣ
Ｄカメラ８と、フィルター６を透過した光をＣＣＤカメ
ラ８のＣＣＤ面上に結像する結像光学系７とを有する。
結像光学系７には、フィルター６を透過した異なる波長
λ₁、λ₂の光がＣＣＤカメラ８のＣＣＤ面の違う位置に
焦点を結ばせるように、色収差の強い単レンズ等を用い
る。ＣＣＤカメラ８には、検出した画像を処理するため
のコンピューター等からなる画像処理装置９が接続され
ている。

【００２１】次に、図１の検査装置を用いて行った具体
的な検査方法を述べる。透明基板１として、１５２．４
×１５２．４×６．３５ｍｍの大きさで、Ｃ面の幅が
０．４ｍｍのフォトマスク用ガラス基板（ガラスサブス
トレート）を検査した。このガラス基板のＣ面から導入
したレーザー光が、図２に示すように、ガラス基板内で
最初に当たる主表面Ｈへの入射角θi が臨界角θc より
も大きくなるようにレーザー光を入射した。ガラス基板
の屈折率は１．４７で、臨界角θc が約４２．９°なの
で、入射角θiを４５．０°とした。レーザー２₁として
波長５４３．５ｎｍ（緑）のグリーンレーザー（パワー
（出力）０．５ｍＷ、ビーム径０．７ｍｍ、ビームの広
がり角１ｍrad）を使用し、レーザー２₂として波長６３
２．８ｎｍ（赤）のＨｅ‐Ｎｅレーザー（パワー（出
力）５．０ｍＷ、ビーム径０．８ｍｍ、ビームの広がり
角１ｍrad）を使用した。

【００２２】透明基板（ガラス基板）１内に入射したレ
ーザー光Ｌ₁、Ｌ₂は、図２に示すように、基板１の主表
面及び端面で全反射を繰り返し、基板１内にほぼ閉じ込
められたような状態となり、基板１をその一辺ｂ方向に
切断したときの一断面状の同一領域に照射される。この
際、入射角度調整手段５により、レーザー光の入射角θ
iを全反射を満足する４５．０°〜４４．０°の範囲で
連続的に変化させているので、入射角度の変化に応じて
基板１内を伝播する光線軌跡も少しずつずれることにな
り、基板１内の一断面状の全領域を覆いつくすように伝
播する。研磨時の異物混入等によって基板１表面に傷等
があると、その傷の部分から光が漏れ出る。この漏れ出
た光が検出手段によって検出される。こうして、図３
（ａ）に示すように基板１を上方からみて、１ライン状
の照射領域Ｆの検査ができ、この工程をフォルダーとと
もに基板１をその一辺ａに沿って移動させて行うことに
より、基板１全域の不均一性の検査が行える。

【００２３】全反射による伝播を考えてみると、基板内
の光は均一部分での極めてわずかな吸収を除けば、通過
している間に、全く光が弱まる要素がなく、基板中を伝
播し続ける。そのため、照射した光のほとんど全てが結
果的に不均一部分へ集中することとなり、非常にはっき
りしたコントラストで不均一部分が鋭敏に現れる。従っ
て、微小な傷等を高感度で検出できる。

【００２４】基板１内に導入されたレーザー光Ｌ₁（緑
色）、Ｌ₂（赤色）は、基板１を構成するガラスの微視
的な密度のゆらぎに起因するレーリー散乱を受けるが、
レーリー散乱光は、レーザー光Ｌ₁、Ｌ₂に対して基板１
内の照射領域Ｆ全体からそれぞれ一様に発生する。この
ため、レーリー散乱による漏出光は、緑色の光と赤色の
光とが混合した黄色の光となり、１ライン状の照射領域
Ｆ全体がぼんやりと黄色に光る。一方、基板１の傷等の
不均一による漏出光は、緑色と赤色の光が不均一部分Ｐ
よりそれぞれ漏出する。

【００２５】したがって、基板１の主表面を観察する
と、図３（ａ）のＡ部を拡大した同図（ｂ）に示すよう
に、黄色くぼんやりと光った照射領域Ｆ内に、不均一部
分Ｐがある場合、不均一部分及びその周辺が緑色や赤色
の点状などに輝いてみえる。緑や赤に輝点状に輝く不均
一部分Ｐの背景に黄色のレーリー散乱光があるため、コ
ントラストは低下するが、漏出される光の色（波長）が
違うので、レーリー散乱光を含む漏出光でも、単色（単
一波長）の検査光を基板内に導入した場合に比べて、傷
等の不均一部分の検出が容易となる。

【００２６】本実施形態では、基板１からの漏出光をそ
のまま観測するのではなく、黄色のレーリー散乱光を排
除して、コントラストを高めている。即ち、基板１から
の漏出光のうち、黄色のレーリー散乱光はフィルター６
で遮断し、緑色と赤色の不均一性の検出光だけがフィル
ター６を透過するようにしている。このため、図３
（ｃ）に拡大して示すように、照射領域Ｆ全体から一様
に散乱されていたレーリー散乱光がなくなり、不均一部
分Ｐからの検出光だけが観測される。

【００２７】フィルター６を透過した緑色と赤色の検出
光は、色収差の強いレンズ等を用いた結像光学系７によ
り、ＣＣＤカメラ８のＣＣＤ面の異なる位置に結像され
る。ＣＣＤカメラ８に取り込まれた画像信号は、画像処
理装置９に入力されデジタル変換された後、メモリに格
納され、ＣＰＵで画像解析がなされる。一方、基板１の
移動量（位置情報）がレーザー干渉計（図示せず）など
から画像処理装置９に入力されており、ＣＣＤカメラ８
の画像情報と基板１の位置情報とから、基板１に存在す
る傷等の不均一部分の位置、大きさ、種類等が求められ
る。

【００２８】上述の方法、装置によってガラス基板の不
均一性を検査したところ、ガラス基板表面で傷と思われ
る箇所から光が漏出している（線状、点状などに輝いて
みえる）ことを観察した。この輝いていた箇所を原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察したところ、最小のもので幅
０．０４μｍ、深さ０．０２μｍの傷であることが確認
された。このように、今までの光の反射出力、透過出力
を比較することによって検査する散乱方式の検査方法、
検査装置では、幅０．３μｍ程度の傷しか検出すること
ができなかったが、本発明の検査方法、検査装置によっ
て、幅０．０５μｍ程度以下の傷までも検出することが
可能となった。

【００２９】なお、上記の実施形態では、辺ａ、ｃから
２つの波長の光をそれぞれ導入して辺ｂ方向に光を照射
したが、更に、例えば、基板１を９０度回転して、辺
ｂ、ｄから２つの波長の光をそれぞれ導入して辺ａ方向
に光を照射するするようにしてもよい。このようする
と、直交する２方向（ａ方向とｂ方向）に光を照射して
検査したことになるので、ガラスの傷等に特徴的な、特
定の照射方向では強く光るため検出し易いが、照射方向
によっては光の強度が弱いため検出し難いというよう
な、光に対して方向性を有する欠陥の検出がより確実と
なる。

【００３０】また、ガラスの脈理等に特徴的な、透過率
は同じで屈折率だけが違う欠陥の検出に関しても、屈折
率の違うところで本来の軌道を外れ被検査物外部へ漏れ
出すことになるため検出可能になる。しかし、集光した
光の反射出力、透過出力という光量を検出する従来方法
では、原理的にも捉えることは不可能である。

【００３１】上述した実施形態の検査方法を用いること
によって、欠陥を持ったガラス基板を迅速・適切に排除
することができ、ガラス基板の生産性を向上することが
できた。なお、表面上の傷などの欠陥を持ったガラス基
板を再度精密に鏡面研磨、洗浄処理を行うことによっ
て、仕様の範囲に入るフォトマスク用ガラス基板とする
ことができる。

【００３２】尚、上記実施形態では、波長の異なる２つ
のレーザー光Ｌ₁、Ｌ₂が、基板１をその一辺の方向に切
断したときの断面状の同一領域内に照射されるようにし
たが、図５に示すように、透明基板１内に導入する光の
うち、ある一つの波長の光Ｌ₁は、基板１全域に光が満
たされるように、基板１の面取りされたコーナー部２０
から導入し、別の波長の光Ｌ₂は基板１の一辺から光の
入射位置を移動させて導入するようにしてもよい。こう
すると、一つの波長の光Ｌ₂のみ移動するだけで、基板
１全域の不均一性を簡単且つ迅速に検出することが可能
となるので好ましい。尚、この場合、コーナー部２０か
ら導入した光Ｌ₁は基板全域に伝播するので、基板１の
一辺から導入させた光Ｌ₂に比べて、基板１内の照射強
度が小さくなってしまうので、コーナー部２０からの導
入光Ｌ₁の光量を、基板１の一辺から導入する光Ｌ₂の光
量より大きくしておくのがよい。

【００３３】また、波長の異なる２つのレーザー光がそ
れぞれ基板全域に満たされるように、２つの波長のレー
ザー光を基板のコーナー部からそれぞれ導入するように
してもよい。更に、図６に示すように、波長の異なる２
つの光Ｌ₁、Ｌ₂を、基板１の一端面側の面取りされた上
下のＣ面からそれぞれ導入し、基板１の同一照射領域に
２つの波長の光が照射されるようにしてもよい。

【００３４】また、上記実施形態では、基板１からの漏
出光のうち、黄色のレーリー散乱光をフィルター６で遮
断し、緑色と赤色の不均一性の検出光を観測している
が、例えば緑色の光だけを透過させるフィルターを用い
て、緑色の検出光のみ観測するようにしてもよい。ま
た、フィルター６を用いずに、ＣＣＤカメラ８で基板１
からの光をカラー画像で検出し、画像処理装置９で黄色
のレーリー散乱光を画像処理で取り除くようにしてもよ
い。

【００３５】また、上記実施形態では、波長の異なる２
つのレーザー光を導入する例を挙げたが、例えば、０．
１μｍ幅程度の傷を検査する必要がない場合は、波長６
３３ｎｍ（赤）のＨｅ‐Ｎｅレーザーをガラス基板に導
入することによってレーリー散乱がほとんど発生しなく
なるので、あえて波長の異なる２つの光を導入しなくて
もよい。このように、検査で要求される仕様に応じて、
適宜、レーザー光の波長や、レーザー光を導入する数、
位置等を変えることによって効率の良い検査が可能であ
る。

【００３６】また上記実施形態では、鏡面仕上げされた
表面を有する透光性物質として、ガラス製の透明基板を
挙げたが、ガラスに限らず、アクリル樹脂等の光学プラ
スチック、水晶等の光学結晶など、検査光が透過できる
材質ならばどのようなものでもよい。

【００３７】また、透光性物質の形状は、矩形や円形等
の基板に限らず、ブロック形状や曲面を有するものでも
よい。更に、基板としては、フォトマスク（位相シフト
マスク）用基板、液晶用ガラス基板、情報記録用ガラス
基板（磁気ディスク、光ディスク等）など各種基板の検
査に適用可能である。情報記録用ガラス基板は円盤状な
ので、実際に検査を行う場合には、研磨された外周ある
いは内周端面（例えば面取り部）からレーザー光を入射
させて行う。なお、基板両面の検査が必要な場合には、
基板の上方及び下方にそれぞれ検出手段を設け、基板両
面の検査を一度に行うようにしてもよい。

【００３８】また、上記実施形態では、レーザーとし
て、気体レーザー（Ｈｅ‐Ｎｅレーザー）を用いたが、
これに限らず半導体レーザー等の可視域のレーザー、あ
るいは、透光性物質に対して吸収が少ないものであれ
ば、紫外域のエキシマレーザーや、赤外域のＮｄ‐ＹＡ
Ｇレーザー、ＣＯ2 レーザー等を検査用光源として使用
することができる。特に、紫外域のレーザー（例えばエ
キシマレーザーやＹＡＧレーザーの高調波等）を用いた
場合、基板表面に付着している異物等を蒸発，蒸散等の
作用により取り除くことが期待できるので好ましい。ま
た、光閉じ込めのような多重反射ではなく、少数回の全
反射でよい場合には、レーザー光でなく通常の光で検査
することも可能である。

【００３９】また、上記実施形態では、波長の異なる２
つのレーザー光を異なる位置、方向から導入する例を挙
げたが、例えば、同時に複数の波長が得られるＡｒレー
ザーのマルチラインを使えば、より装置の簡素化が図れ
る。

【００４０】また、上記実施形態では、基板に対する入
射角度を変化させる角度調整手段をレーザーと基板との
間にあるミラーに取り付けた例を挙げたが、基板に対す
るレーザー光の入射角度を変化させることができれば、
どのようなような構成でもよく、レーザー自体に角度調
整手段を設けたり、基板を支持するフォルダーに角度調
整手段を設けてもよい。また、レーザー光の導光を、上
記実施形態のようにミラーではなく、光ファイバーを用
いて導光してもよい。この場合、光ファイバーからの出
射光を平行光にするために、光ファイバー出射端部と基
板との間にコリメートレンズを使用するのがよい。ま
た、光ファイバーの出射端部をガイド等を用いて基板の
各辺に沿って移動させたり、あるいは、光ファイバーの
出射端部側に振動等を与えて入射角度を変動させたりし
てもよい。

【００４１】また、上記実施形態では示さなかったが、
実際に複数枚の透光性物質（ガラス基板等）を検査する
場合には、透光性物質の表面状態を観察し、例えば鏡面
仕上げされていない被検査物を取り除くためのＴＶカメ
ラ、ＣＣＤ撮像素子イメージセンサ等の装置を設けても
よい。

【００４２】更に、上記実施形態では、透明基板の面取
り部の形状として、Ｃ面の幅が０．４ｍｍのものを使用
したが、基板内でより多く全反射を繰り返すことによっ
て、基板全域にわたって不均一性を検査できるようにす
るためには、Ｃ面の幅は小さい程好ましく、０．４ｍｍ
以下、より好ましくは０．２ｍｍ以下とするのがよい。
しかし、極端に小さく（０．１ｍｍ未満に）すると、鏡
面研磨時に基板端部に欠けが生じるので、好ましくな
い。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
透光性物質内に波長の異なる少なくとも２つの光を導入
しているので、レーリー散乱光は導入した異なる波長の
光が混合した色の光となり、一方、透光性物質の傷等の
不均一による漏出光は、導入した各波長の色の光とな
る。このため、光の色（波長）の違いによって、レーリ
ー散乱光と透光性物質の傷等の不均一による漏出光との
区別が明確となり、傷等の不均一部分の検出が容易とな
る。

【００４４】特に、透光性物質の不均一性を、透光性物
質内に導入した波長の異なる光が混合された光を除外し
て検出することによって、レーリー散乱光の影響を排除
でき、不均一部分からの検出光がコントラスト良く現れ
るので、高性能・高精度の検査が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る透光性物質の不均一性検査装置の
一実施形態を示す概略構成図である。

【図２】図１の透明基板内における光の伝播の様子を拡
大して示す側面図である。

【図３】図１の透明基板から出てくる光を観測したとき
の平面図である。

【図４】図１の透明基板を保持するフォルダーの一例を
示す斜視図である。

【図５】透明基板に２つの異なる波長の光を導入する導
入方法を示す斜視図である。

【図６】透明基板に２つの異なる波長の光を導入する導
入方法を示す側面図である。

【符号の説明】

１透明基板２₁、２₂ レーザー３₁、３₂、４₁、４₂ ミラー５入射角度調整手段６フィルター７結像光学系８ＣＣＤカメラ９画像処理装置Ｌ₁、Ｌ₂ レーザー光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡面仕上げされた表面を有する透光性物質
の不均一部分の有無を検査する方法において、前記透光性物質の光路が光学的に均一の場合には前記表
面で全反射が起こるように透光性物質内に波長の異なる
少なくとも２つの光を導入し、前記透光性物質内に導入され伝播する光の光路中に不均
一部分が存在するときに、前記表面から光が漏出するこ
とから透光性物質の不均一性を検出するようにしたこと
を特徴とする透光性物質の不均一性検査方法。
【請求項２】前記透光性物質の不均一性を、透光性物質
内に導入した光のうち何れか１つの波長の光が漏出する
ことによって検出することを特徴とする請求項１記載の
透光性物質の不均一性検査方法。
【請求項３】前記透光性物質の不均一性を、透光性物質
内に導入した波長の異なる光が混合された光を除外して
検出することを特徴とする請求項１又は２記載の透光性
物質の不均一性検査方法。
【請求項４】前記透光性物質内に導入する光のうち、あ
る一つの波長の光は前記透光性物質内全域に光が満たさ
れる条件で導入し、別の波長の光は前記透光性物質の一
表面から該表面内で光の入射位置を移動させて導入する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の
透光性物質の不均一性検査方法。
【請求項５】鏡面仕上げされた表面を有する透光性物質
の不均一部分の有無を検査する装置において、前記透光性物質の光路が光学的に均一の場合には前記表
面で全反射が起こるように、透光性物質内に波長の異な
る少なくとも２つの光を導入する照明手段を備えたこと
を特徴とする透光性物質の不均一性検査装置。
【請求項６】前記照明手段のうち少なくとも１つの波長
の光の入射位置を移動させる移動手段を備えたことを特
徴とする請求項５記載の透光性物質の不均一性検査装
置。