JPS58184116A - 透光性物体表面の欠陥検査方法 - Google Patents
透光性物体表面の欠陥検査方法Info
- Publication number
- JPS58184116A JPS58184116A JP6758182A JP6758182A JPS58184116A JP S58184116 A JPS58184116 A JP S58184116A JP 6758182 A JP6758182 A JP 6758182A JP 6758182 A JP6758182 A JP 6758182A JP S58184116 A JPS58184116 A JP S58184116A
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- Japan
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- microscope
- stage
- bright
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/24—Base structure
- G02B21/241—Devices for focusing
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は透光性物体、特に厚さ数ミリメートル以下の板
状もしくはフィルム状の透光性物体の表面に存在する傷
、異物等の欠陥を検査する方法に関するものである。
状もしくはフィルム状の透光性物体の表面に存在する傷
、異物等の欠陥を検査する方法に関するものである。
近年、エレクトロニクスの分野において、光技術に関連
した製品の開発が進み、例えば透明円盤を担体とし、そ
の表面に記録材料を配して光ビームによって信号の記録
し再生等を行うものが出現している。その様な技術にお
いては、信号の最小記録単位の大きさは１μｍ以下であ
り、透明円盤表面に傷、異物等があって記録材料が欠落
した場合には、信号が欠落することとなり、はなはだ好
ましくない。
した製品の開発が進み、例えば透明円盤を担体とし、そ
の表面に記録材料を配して光ビームによって信号の記録
し再生等を行うものが出現している。その様な技術にお
いては、信号の最小記録単位の大きさは１μｍ以下であ
り、透明円盤表面に傷、異物等があって記録材料が欠落
した場合には、信号が欠落することとなり、はなはだ好
ましくない。
他の例としては、ＬＳＩ技術で形成された二次元のイメ
ージセンサに対して、ガラス板表面にモザイク状あるい
はストライプ状のカラーフィルタを形成したものを位置
決め接着して、カラーカメラの受像素子とするものがあ
や、この場合には画の構成単位は１０μｍ角程度であっ
て、ガラス板表面に傷、異物等が存在した場合には画質
が著しズ劣化する。
ージセンサに対して、ガラス板表面にモザイク状あるい
はストライプ状のカラーフィルタを形成したものを位置
決め接着して、カラーカメラの受像素子とするものがあ
や、この場合には画の構成単位は１０μｍ角程度であっ
て、ガラス板表面に傷、異物等が存在した場合には画質
が著しズ劣化する。
透明円盤やガラス板の表面の傷、異物等の欠陥を検査す
る方法として各種の方法が提案されているが、最も簡便
でかつ有効な方法は、暗視野照明による顕微境観察であ
る。
る方法として各種の方法が提案されているが、最も簡便
でかつ有効な方法は、暗視野照明による顕微境観察であ
る。
暗視野照明による観察方法を第１図ないし第３図に基づ
いて説明する０暗視野照明で観察するのは、はとんど鏡
面に近い様な、表面粗さの非常に小さな物体１等の表面
であり、その表面に存在する欠陥、たとえば異物２等を
検出しようとするもので′ある・傷等についても全く同
じであり、以下は異物の場合について説明する０物体１
の表面と適当な角度を成した平行光線４を照射すると物
体１の表面で反射した光は、物体１の表面が鏡面に近い
為にほぼ正反射し、反射光４ａは顕微鏡対物レンズ３に
は入射しないか、もしくは入射光が接眼レンズに到達し
ない。すなわち、物体１の表面が一様な鏡面であれば顕
微鏡で観察される視野は暗黒であり、暗視野照明と云わ
れるゆえんである。
いて説明する０暗視野照明で観察するのは、はとんど鏡
面に近い様な、表面粗さの非常に小さな物体１等の表面
であり、その表面に存在する欠陥、たとえば異物２等を
検出しようとするもので′ある・傷等についても全く同
じであり、以下は異物の場合について説明する０物体１
の表面と適当な角度を成した平行光線４を照射すると物
体１の表面で反射した光は、物体１の表面が鏡面に近い
為にほぼ正反射し、反射光４ａは顕微鏡対物レンズ３に
は入射しないか、もしくは入射光が接眼レンズに到達し
ない。すなわち、物体１の表面が一様な鏡面であれば顕
微鏡で観察される視野は暗黒であり、暗視野照明と云わ
れるゆえんである。
この時、物体１の表面と平行光４とはそういう条件を満
足する適当な角度を成している。
足する適当な角度を成している。
ところが物体１の表面に異物２が存在すると、照明光４
は異物２によって散乱反射し、その反射光６の一部は対
物レンズ３を通して結像され、観察視野では暗黒の中の
輝点とし”ギ認識される。照明光４が一方向からのみで
あると、照明光４と平行な向きの欠陥はその全体が輝い
ては見えないことがあり、他の方向からの平行光４ｂを
同時に照射することが望ましい。より望ましくは対物レ
ンズの四方から照明光を照射するのが有効である。
は異物２によって散乱反射し、その反射光６の一部は対
物レンズ３を通して結像され、観察視野では暗黒の中の
輝点とし”ギ認識される。照明光４が一方向からのみで
あると、照明光４と平行な向きの欠陥はその全体が輝い
ては見えないことがあり、他の方向からの平行光４ｂを
同時に照射することが望ましい。より望ましくは対物レ
ンズの四方から照明光を照射するのが有効である。
最近は顕微鏡にテレビカメラを接続し、パターン認識等
の技術を用いて測定・検査の自動化をはかることが多い
が、第１図の状態を接眼レンズ部に装着したテレビカメ
ラで見たテレビ画面を第４図に示す。既述の様に全体が
ほぼ暗黒であってその中に異物が輝点１０となってあら
れれる。そのため異物の識別は極めて容易であり、これ
をディジタル処理してコンピュータで処理することも容
易である７、 第４図のテレビ画面におけるビデオ信号のうち、輝点を
よぎる水平走査信号の輝度レベルを第６図に示す。第１
図の様な状態では背景の暗黒に対応する黒レベルに対し
て輝点１０に対応する白レベルは十分に高いため、白レ
ベルと黒レベルの間に８、イア、６．□オＩ旨、イ１．
ア４７，２イ、）することは容易であり、かつ安定性も
高い。
の技術を用いて測定・検査の自動化をはかることが多い
が、第１図の状態を接眼レンズ部に装着したテレビカメ
ラで見たテレビ画面を第４図に示す。既述の様に全体が
ほぼ暗黒であってその中に異物が輝点１０となってあら
れれる。そのため異物の識別は極めて容易であり、これ
をディジタル処理してコンピュータで処理することも容
易である７、 第４図のテレビ画面におけるビデオ信号のうち、輝点を
よぎる水平走査信号の輝度レベルを第６図に示す。第１
図の様な状態では背景の暗黒に対応する黒レベルに対し
て輝点１０に対応する白レベルは十分に高いため、白レ
ベルと黒レベルの間に８、イア、６．□オＩ旨、イ１．
ア４７，２イ、）することは容易であり、かつ安定性も
高い。
次に、透光性の物体の表面を観察する場合について述べ
る。
る。
第２図は通常の顕微鏡ステージ７の上に透光性物体６を
載置した状態であるが、平行光４によって照明された透
光性物体６の表面において異物２によって散乱された反
射光６を観察することにより、異物２は第１図の場合と
同様に検出される。しかし、透光性物体６を通過しステ
ージ７０表面に達した平行光４ｂは第１図とは異なる現
象を呈する。
載置した状態であるが、平行光４によって照明された透
光性物体６の表面において異物２によって散乱された反
射光６を観察することにより、異物２は第１図の場合と
同様に検出される。しかし、透光性物体６を通過しステ
ージ７０表面に達した平行光４ｂは第１図とは異なる現
象を呈する。
一般に顕微鏡ステージ７の表面は黒色処理された梨地状
の面等で構成される無反射面となっているが、完全な無
反射面を実現することは不可能であるため、若干の反射
光が対物レンズ３に入射してくる。これを前述のテレビ
カメラで撮像したビデオ信号の状態は第６図の様になる
。すなわち輝点に対応する白レベルは第６図と同じであ
るが、暗黒に対応する黒レベルが第６図よりも高くなっ
ており、白黒のレベル差が小さくなっている。この □
様な状態ではテレビ画像をディジタル処理する場合のス
ライスレベルの設定が微妙になり、照明状態のわずかの
変化によっても信号処理が不可能になってしまう。
の面等で構成される無反射面となっているが、完全な無
反射面を実現することは不可能であるため、若干の反射
光が対物レンズ３に入射してくる。これを前述のテレビ
カメラで撮像したビデオ信号の状態は第６図の様になる
。すなわち輝点に対応する白レベルは第６図と同じであ
るが、暗黒に対応する黒レベルが第６図よりも高くなっ
ており、白黒のレベル差が小さくなっている。この □
様な状態ではテレビ画像をディジタル処理する場合のス
ライスレベルの設定が微妙になり、照明状態のわずかの
変化によっても信号処理が不可能になってしまう。
次に従来採用されていた方法を第３図に示す。
これは顕微鏡ステージ７に空胴９を設け、透光性物体６
をその上に載置したものである。異物２による散乱光５
は第１図ないし第２図の場合と同様に観察され、透光性
物体６を通過した光４ｂは第２図の場合のように反射光
となってビデオ信号の黒レベルを高くすることは無い。
をその上に載置したものである。異物２による散乱光５
は第１図ないし第２図の場合と同様に観察され、透光性
物体６を通過した光４ｂは第２図の場合のように反射光
となってビデオ信号の黒レベルを高くすることは無い。
したがってビデオ信号については第１図の場合と同様に
第６図の状態が得られる。しかし、透光性物体６をステ
ージ７に載置している周辺部では、第２図と同様の状態
となり、透光性物体６の表面全体を完全に観察すること
はできない。別に対策として空胴９と同様の効果を生じ
るものとして、透光性物体６をガラス板等の透光性物体
上に載置する方法があるが、透光性物体６の直下が空胴
もしくはガラス板の場合には種々の不都合を生じる。
第６図の状態が得られる。しかし、透光性物体６をステ
ージ７に載置している周辺部では、第２図と同様の状態
となり、透光性物体６の表面全体を完全に観察すること
はできない。別に対策として空胴９と同様の効果を生じ
るものとして、透光性物体６をガラス板等の透光性物体
上に載置する方法があるが、透光性物体６の直下が空胴
もしくはガラス板の場合には種々の不都合を生じる。
まず透光性物体６がフレキシブルな材料である場合には
これを保持するために、基準面となる載置面が必要であ
り、空胴は好ましくない。また、透光性物体６が大きな
平面を有するものの場合にも、自重によるたわみ等を防
止するために剛性の高い載置面が必要となる０ 次に、顕微鏡観察においてはピント合せが重要な作業と
なるが、暗視野照明では一般にピント合せが通常の明視
野照明に比べて難しい。それは、暗視野照明では焦点深
度が深く感じられるために最適ピント位置の判断が困難
なことと、欠陥が存在しない場合には全視野が暗黒状態
となってビン＼ ト合せが不可能になることによるものである。
これを保持するために、基準面となる載置面が必要であ
り、空胴は好ましくない。また、透光性物体６が大きな
平面を有するものの場合にも、自重によるたわみ等を防
止するために剛性の高い載置面が必要となる０ 次に、顕微鏡観察においてはピント合せが重要な作業と
なるが、暗視野照明では一般にピント合せが通常の明視
野照明に比べて難しい。それは、暗視野照明では焦点深
度が深く感じられるために最適ピント位置の判断が困難
なことと、欠陥が存在しない場合には全視野が暗黒状態
となってビン＼ ト合せが不可能になることによるものである。
そのために、一般には照明系を切換えて、明視野でピン
ト合せをした後に暗視野照明にもどすようにしている。
ト合せをした後に暗視野照明にもどすようにしている。
明視野で透光性物体の観察面にピントを合せる際にもそ
の下が空胴もしくは透明状態であると、照準となるもの
が無いと極めて作業性が悪い、透光性物体表面の欠陥が
その照準となるが、欠陥密度が低い場合にはピント合せ
に多くの労力を必要とする。さらに ７．１性物体が７
４−ム等の薄い材料の場合には表面と裏面を間違ってピ
ント合せする危険性もある。
の下が空胴もしくは透明状態であると、照準となるもの
が無いと極めて作業性が悪い、透光性物体表面の欠陥が
その照準となるが、欠陥密度が低い場合にはピント合せ
に多くの労力を必要とする。さらに ７．１性物体が７
４−ム等の薄い材料の場合には表面と裏面を間違ってピ
ント合せする危険性もある。
すなわち、載置面は明視野照明では明瞭に観察可能な表
面であることが望ましい。
面であることが望ましい。
次に本発明による観察方法を第７図で説明する。
透光性物体６は金属等の不透明材質のステージ１ｏに載
置される。ステージ１０の表面は研削加工、研摩加工等
によって表面粗さが１μｍ以下、望ましくは０．３μｍ
以下の鏡面に仕上げられている。暗視野照明の状態にお
いては、異物２によって散乱された反射光によって、異
物２は第１図の場合と同様に輝点として観察される。透
光性物体６の表面に入射し、これを通過した光線４ｂは
ステージ１ｏの表面で反射し反射光４Ｃとなる。ステー
ジ１ｏの表面はほぼ鏡面に近い面であり、入射光４Ｃの
ほとんどは正反射し、散乱するものは極くわずかである
。反射光４Ｃは第１図における反射光４ａと同様に接眼
部のテレビカメラには到達しない。テレビカメラで撮像
したビデオ信号の状態を第８図に示す１１１１１ｉ 白レベルは第１図と同様であるが、黒レベルについては
、ステージ１０の表面状態によって異なるが、完全鏡面
でない限り若干の散乱反射は避けられないため第６図よ
りはやや高いレベルとなる。
置される。ステージ１０の表面は研削加工、研摩加工等
によって表面粗さが１μｍ以下、望ましくは０．３μｍ
以下の鏡面に仕上げられている。暗視野照明の状態にお
いては、異物２によって散乱された反射光によって、異
物２は第１図の場合と同様に輝点として観察される。透
光性物体６の表面に入射し、これを通過した光線４ｂは
ステージ１ｏの表面で反射し反射光４Ｃとなる。ステー
ジ１ｏの表面はほぼ鏡面に近い面であり、入射光４Ｃの
ほとんどは正反射し、散乱するものは極くわずかである
。反射光４Ｃは第１図における反射光４ａと同様に接眼
部のテレビカメラには到達しない。テレビカメラで撮像
したビデオ信号の状態を第８図に示す１１１１１ｉ 白レベルは第１図と同様であるが、黒レベルについては
、ステージ１０の表面状態によって異なるが、完全鏡面
でない限り若干の散乱反射は避けられないため第６図よ
りはやや高いレベルとなる。
しかしステージ１ｏの表面粗さを０．３μｍ以下程度に
しておくと、第９図のステージの表面粗さと輝度の相関
図に示す如く実質的には鏡面と見なすことができ、白レ
ベルと黒レベルのレベル差は十分に確保さＪする。従っ
てディジタル化および画像処理も安定になされる。
しておくと、第９図のステージの表面粗さと輝度の相関
図に示す如く実質的には鏡面と見なすことができ、白レ
ベルと黒レベルのレベル差は十分に確保さＪする。従っ
てディジタル化および画像処理も安定になされる。
ピント合せの時には、照明系を明視野とし、ステージ１
ｏの表面にピントを合せる。ステージ１゜の表面は積面
状態であり、明るい視野が得られるとともに、適度に研
削・研摩加工の傷が存在するためピント合せもやり易い
。その後透光性物体６の厚みに相当する距離だけステー
ジ１０を下降もしくは対物レンズ−３を上昇させること
により、透光性物体６の表面にピントを合せることがで
きる。
ｏの表面にピントを合せる。ステージ１゜の表面は積面
状態であり、明るい視野が得られるとともに、適度に研
削・研摩加工の傷が存在するためピント合せもやり易い
。その後透光性物体６の厚みに相当する距離だけステー
ジ１０を下降もしくは対物レンズ−３を上昇させること
により、透光性物体６の表面にピントを合せることがで
きる。
以上、本発明によれば、厚さ１０００程度のアクリル基
板、０．５ｍ程度のガラス基板、あるいは２０μｍ程度
のプラスチックフィルムの表面欠陥を観察するに際し、
明視野照明状態での迅速なピント合せが可能になるとと
もに、暗視野照明状態でのテレビカメラで撮像した像の
白黒のコントラスト（レベル差）も十分にとれ、安定し
た信号処理が可能となった。 ゛
板、０．５ｍ程度のガラス基板、あるいは２０μｍ程度
のプラスチックフィルムの表面欠陥を観察するに際し、
明視野照明状態での迅速なピント合せが可能になるとと
もに、暗視野照明状態でのテレビカメラで撮像した像の
白黒のコントラスト（レベル差）も十分にとれ、安定し
た信号処理が可能となった。 ゛
第１図、第２図および第３図はそれぞれ従来の透光性物
体表面の欠陥検査方法による検査装置の要部側面図、第
４図は同検査装置による観察像の１例を示す図、第６図
および第６図はそれぞれ第１図および第２図に示す検査
装置による検出映像出力を示す図、′第７図は本発明の
欠陥検出方法による検査装置の１実施例を示要部側面図
、第８図は同装置による検出映像出力を示す図、第９図
はステージの表面粗さと検出映像出力の輝度との関係を
示す図である。 ２・・・・・・異物、３・・・・・・対物レンズ、４・
・・・・・照明光、６・・・・・・反射光、６・・・・
・・透光性物体、１ｏ・・・・・・ステージ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名−第
２図 第３図 ・第４図 ＪＩ！５図 第６図
体表面の欠陥検査方法による検査装置の要部側面図、第
４図は同検査装置による観察像の１例を示す図、第６図
および第６図はそれぞれ第１図および第２図に示す検査
装置による検出映像出力を示す図、′第７図は本発明の
欠陥検出方法による検査装置の１実施例を示要部側面図
、第８図は同装置による検出映像出力を示す図、第９図
はステージの表面粗さと検出映像出力の輝度との関係を
示す図である。 ２・・・・・・異物、３・・・・・・対物レンズ、４・
・・・・・照明光、６・・・・・・反射光、６・・・・
・・透光性物体、１ｏ・・・・・・ステージ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名−第
２図 第３図 ・第４図 ＪＩ！５図 第６図
Claims (1)
- 検査すべき透光性物体表面に対し、平行光線を前記透光
性物体表面と適宜の角度を持って照射し、前記透光性物
体表面の傷、異物等の欠陥によって散乱した反射光を顕
微鏡で観察するに際し、前記透光性物体を不透明材質よ
りなる平滑な面に載置することを特徴とする透光性物体
表面の欠陥検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6758182A JPS58184116A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 透光性物体表面の欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6758182A JPS58184116A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 透光性物体表面の欠陥検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184116A true JPS58184116A (ja) | 1983-10-27 |
Family
ID=13349029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6758182A Pending JPS58184116A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 透光性物体表面の欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184116A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265546U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-23 | ||
| JPH01161138A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-23 | Toray Ind Inc | 異物検査方法 |
| JP2007225553A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ポッティング材検査装置、ポッティング材欠陥検査方法、及び太陽電池パネルの製造方法 |
| JP2012202714A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Bridgestone Corp | 透明シート材の外観検査用治具、及びこれを用いた透明シート材の外観検査方法 |
| JP2014044967A (ja) * | 2013-12-11 | 2014-03-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査電子顕微鏡および試料ホルダ |
-
1982
- 1982-04-21 JP JP6758182A patent/JPS58184116A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265546U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-23 | ||
| JPH01161138A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-23 | Toray Ind Inc | 異物検査方法 |
| JP2007225553A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ポッティング材検査装置、ポッティング材欠陥検査方法、及び太陽電池パネルの製造方法 |
| JP2012202714A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Bridgestone Corp | 透明シート材の外観検査用治具、及びこれを用いた透明シート材の外観検査方法 |
| JP2014044967A (ja) * | 2013-12-11 | 2014-03-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査電子顕微鏡および試料ホルダ |
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