KR20170074187A - 편광 검사 장치 - Google Patents

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도요아키 하마구치
소우키치 후나자키
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요코가와 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

소형, 저비용이고, 검사 대상물의 검사를 단시간에 실시하는 것이 가능한 편광 검사 장치를 제공한다.
편광 검사 장치는, 조명광을 상기 검사 대상물에 조사하는 조사부와, 상기 검사 대상물로부터 얻어진 적어도 반사광을 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광으로 공간적으로 분리하는 편광 분리부와, 상기 편광 분리부에 의해 분리된 복수의 상기 분리광을 개별적으로 수광하고, 화상 신호를 출력하는 1 개 또는 복수의 수광부와, 상기 수광부로부터 출력되는 상기 화상 신호로부터 구한 타원 방위각, 편광도, 및 편광 성분 강도 중 적어도 1 개를 사용하여 상기 검사 대상물을 검사하는 처리부를 구비한다.

Description

편광 검사 장치{POLARIZATION INSPECTION DEVICE}
본 발명은 검사 대상물을 통한 광의 편광 상태에 기초하여 검사 대상물의 검사를 실시하는 편광 검사 장치에 관한 것이다.
본원은 2015년 12월 21일에 출원된 일본 특허출원 제2015-248976호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
편광 검사 장치는 검사 대상물에 특정한 편광 상태에 있는 광을 조사하고, 그에 따라 검사 대상물로부터 편광 상태가 상이한 복수의 반사광을 수광하고, 그리고 당해 반사광을 사용하여 검사 대상물을 검사한다. 편광 상태의 광은 예를 들어, 직선 편광의 광, 또는 원 편광의 광이다. 반사광은 투과광이어도 된다. 이와 같은 편광 검사 장치는 제조된 제품의 표면이나 내부에 있어서의 결함을 검사하기 위해서 사용된다. 결함은 먼지, 흠집, 불균일 등이다.
최근에 있어서는, 유기 재료의 기능 및 구조의 다양성이 주목되어, 유기 재료가 사용된 각종 디바이스가 활발히 연구되고 개발되고 있다. 편광 검사 장치는 이와 같은 유기 재료가 사용된 박막 (유기 박막) 의 막질에 관한 검사에 이용될 수 있다. 편광 검사 장치는 예를 들어, 유기 박막 태양 전지, 유기 EL (Electro Luminescence) 디스플레이, 액정 표시 디스플레이 등에 사용되는 편광 필름, 및 유기 반도체가 사용된 RFID (Radio Frequency IDentification) 태그 등을 검사한다.
이하에 기재된 특허문헌 1 (일본 공개특허공보 평9-178666호) 및 특허문헌 2 (일본 공개특허공보 2007-322316호) 는 종래 기술에 있어서의 편광 검사 장치의 일례를 개시한다. 구체적으로, 이하에 기재된 특허문헌 1 은 편광 검사 장치를 개시한다. 편광 검사 장치는 빔 스플리터를 사용하여 강판 표면으로부터 반사된 반사광을 분할하고, 리니어 어레이 카메라를 사용하여 서로 상이한 3 종류의 편광을 측정하고, 반사광의 엘립소 파라미터를 구하고, 그리고 검사 대상물의 표면 흠집의 종류 및 등급을 판정한다. 또, 이하에 기재된 특허문헌 2 도 편광 검사 장치를 개시한다. 특허문헌 2 에 개시된 편광 검사 장치는, 검사 대상물의 이동에서 기인하는 반사면의 변화 등에 기인하여 결함을 발견하는 것이 곤란하다는 과제를 해소하기 위해서, 검사에 가장 적합한 복수의 직선 편광을 선택하고, 검사 대상물에 상기 직선 편광을 조사하는 것을 가능하게 하였다.
상기 서술한 유기 박막 등의 박막은 롤·투·롤이라 불리는 연속 제조 방식을 이용하여 제조될 수 있다. 여기서, 상기 롤·투·롤은 연속 제조 방식의 일종이다. 상기 롤·투·롤은 롤상으로 감긴 필름을 인출하면서 유기 재료를 연속적으로 도포하여 유기 박막을 형성하고, 다시 롤에 유기 박막이 형성된 상기 필름을 권취한다. 이와 같은 방식을 이용함으로써 제조된 유기 박막의 검사는 일반적으로 검사 대상물인 유기 박막이 이동하고 있는 상태에 있어서 실시된다.
상기 서술한 특허문헌 1, 2 에 개시된 편광 검사 장치를 사용함으로써, 검사 대상물은 검사 대상물이 이동하고 있는 상태이더라도 검사하는 것이 가능한 것으로 생각된다. 그러나, 상기 서술한 특허문헌 1 에 개시된 편광 검사 장치는 강판 등과 같은 표면 반사율이 높은 검사 대상물의 표면 흠집을 검사하는 것에 적합하며, 예를 들어 유기 박막의 막질 검사에는 적합하지 않다. 여기서 유기 박막의 막질은 분자 재료의 배향의 양부 (良否) 등이다. 상기 서술한 특허문헌 2 도 동일한 사항을 기술하고 있다.
또, 회전 검광자법을 광의 편광 상태를 검출하는 일반적인 방법으로서 들 수 있다. 회전 검광자법은 수광측에 편광판과 같은 검광자를 형성하고, 검광자를 회전시키면서 검광자로부터 수광된 광의 광량의 변화를 검출함으로써, 광의 편광 상태를 검출한다. 검사 대상물이 유기 박막이더라도 상기 회전 검광자법을 이용한 상기 편광 검사 장치는 양호하게 유기 박막의 막질을 검사할 수 있는 것으로 생각된다.
그러나, 회전 검광자법을 이용한 편광 검사 장치는 검광자를 회전시키면서 광량의 변화를 검출하는 것이 필요하다. 그에 따라 검사를 위해서 시간을 필요로 한다는 문제가 있다. 또, 편광 검사 장치는 검광자를 투과한 광만을 수광하기 때문에 광의 이용 효율이 나쁘고, 광량이 적은 경우에는 긴 측정 시간이 필요하다는 문제가 있다. 이 때문에, 회전 검광자법을 이용한 편광 검사 장치는 검사 대상물이 이동하고 있는 상태에 있어서는 검사 대상물을 검사하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 또, 회전 검광자법을 이용한 편광 검사 장치는 검광자를 회전시키기 위한 기구가 필요하고, 그 때문에 장치 구성이 커져 버린다는 문제도 있다.
본 발명은, 단시간에 검사 대상물을 검사하는 것이 가능하고, 소형, 저비용인 편광 검사 장치이다.
본 발명의 편광 검사 장치는, 검사 대상물에 조명광을 조사하여 얻어진 적어도 반사광을 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광으로 공간적으로 분리하는 편광 분리부와, 상기 편광 분리부에 의해 분리된 복수의 상기 분리광을 개별적으로 수광하고, 화상 신호를 출력하는 1 개 또는 복수의 수광부와, 상기 수광부로부터 출력되는 수광 신호를 이용하여 타원 방위각, 편광도, 및 편광 성분 강도 중 적어도 1 개를 구하는 처리부를 구비한다.
본 발명의 제 1 양태에 의한 편광 검사 장치에 있어서, 상기 편광 분리부는, 상기 검사 대상물로부터 얻어진 적어도 상기 반사광을 서로 평행한 제 1 분기광과 제 2 분기광으로 분기하는 광 분기 소자와, 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 일방의 편광 방향을 45 도 회전시키는 파장 디바이스와, 상기 제 1 분기광 및 상기 제 2 분기광 중, 상기 파장 디바이스를 통하지 않은 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광과, 상기 파장 디바이스를 통한 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광을 수광하고, 상기 제 1 분기광 및 상기 제 2 분기광의 각각을 편광 방향이 서로 직교하는 복수의 분리광으로 분리하는 편광 분리 소자를 구비한다.
또, 본 발명의 제 1 양태에 의한 편광 검사 장치에 있어서, 상기 광 분기 소자는, 제 1 사다리꼴 프리즘, 제 1 마름모꼴 프리즘, 및 제 1 삼각 프리즘의 면이 서로 접합된 제 1 광학 부재와, 제 2 사다리꼴 프리즘, 제 2 마름모꼴 프리즘, 및 제 2 삼각 프리즘의 면이 서로 접합된 제 2 광학 부재를 포함하고, 상기 제 1 광학 부재의 상기 제 1 마름모꼴 프리즘의 면과 상기 제 2 광학 부재의 상기 제 2 마름모꼴 프리즘의 면이 직교하도록, 상기 제 1 광학 부재와 제 2 광학 부재가 접합되어 구성되어 있다.
또, 본 발명의 제 1 양태에 의한 편광 검사 장치에 있어서, 상기 제 1 광학 부재의 상기 제 1 사다리꼴 프리즘과 상기 제 1 마름모꼴 프리즘이 첩합 (貼合) 된 면이 반투과면이 되고, 상기 제 1 광학 부재의 상기 제 1 마름모꼴 프리즘과 상기 제 1 삼각 프리즘이 첩합된 면, 상기 제 2 광학 부재의 상기 제 2 사다리꼴 프리즘과 상기 제 2 마름모꼴 프리즘이 첩합된 면, 및 상기 제 2 광학 부재의 상기 제 2 마름모꼴 프리즘과 상기 제 2 삼각 프리즘이 첩합된 면이 모두 전체 반사면이다.
또, 본 발명의 제 1 양태에 의한 편광 검사 장치에 있어서, 상기 수광부는 상기 편광 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각을 촬상면의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 수광하는 촬상 소자를 구비한다.
여기서, 본 발명의 제 2 양태에 의한 편광 검사 장치에 있어서, 상기 편광 분리부는 상기 검사 대상물로부터 얻어진 적어도 상기 반사광을 서로 상이한 방향으로 진행하는 제 1 분기광과 제 2 분기광으로 분기하는 광 분기 소자와, 상기 제 1 분기광을 편광 방향이 서로 직교하는 복수의 분리광으로 분리하는 제 1 분리부와, 상기 제 2 분기광을 편광 방향이 서로 직교하고, 또한 편광 방향이 상기 제 1 분리부로 분리되는 상기 분리광의 편광 방향에 대하여 각각 45 도의 각도를 이루는 복수의 분리광으로 분리하는 제 2 분리부를 구비한다.
또, 본 발명의 제 2 양태에 의한 편광 검사 장치는, 상기 제 1 분리부 또는 상기 제 2 분리부 중 어느 일방은 입사하는 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 일방을 편광 방향이 서로 직교하는 상기 복수의 분리광으로 분리하는 편광 분리 소자를 구비하고 있고, 상기 제 1 분리부 또는 상기 제 2 분리부 중 어느 타방은 입사하는 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 타방의 편광 방향을 45 도 회전시키는 파장 디바이스와, 그 파장 디바이스를 통한 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 타방을 편광 방향이 서로 직교하는 2 개의 광으로 분리하는 편광 분리 소자를 구비한다.
혹은, 본 발명의 제 2 양태에 의한 편광 검사 장치에 있어서, 상기 제 1 분리부 및 상기 제 2 분리부는 입사하는 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광을 편광 방향이 서로 직교하는 복수의 분리광으로 분리하는 편광 분리 소자를 각각 구비하고 있고, 상기 복수의 편광 분리 소자는, 일방의 상기 편광 분리 소자에 대하여 타방의 상기 편광 분리 소자가 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광의 광축 방향에 대하여 45 도의 각도를 이루도록 배치되어 있다.
또, 본 발명의 제 2 양태에 의한 편광 검사 장치에 있어서, 상기 수광부는, 상기 제 1 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각을 촬상면의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 수광하는 제 1 촬상 소자와, 상기 제 2 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각을 촬상면의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 수광하는 제 2 촬상 소자를 구비한다.
또, 본 발명의 편광 검사 장치에 있어서, 상기 수광부는 상기 편광 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각에 대응하여 형성된 복수의 촬상 소자를 구비한다.
또, 본 발명의 편광 검사 장치는, 조명광을 상기 검사 대상물에 조사하는 조사부를 구비하고, 상기 조사부는 미리 규정된 파장의 광, 혹은 미리 규정된 파장 대역의 광만을 통과시키는 파장 필터를 구비한다.
또, 본 발명의 편광 검사 장치에 있어서, 상기 편광 분리부는 상기 조명광이 상기 검사 대상물에 조사되어 반사한 반사광, 혹은 상기 조명광이 상기 검사 대상물을 투과한 투과광을 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광으로 공간적으로 분리한다.
본 발명의 편광 검사 장치는, 검사 대상물에 편광 상태가 이미 알려진 광을 조사하고, 편광 방향이 서로 상이한 복수의 광으로 검사 대상물로부터 얻어지는 광을 공간적으로 분리하고, 분리된 광을 개별적으로 수광한 수광 신호를 이용하여 타원 방위각, 편광도, 및 편광 성분 강도 중 적어도 1 개를 구하고, 그에 따라, 검사 대상물의 양부를 판정한다. 이 때문에, 검사 대상물의 검사를 소형, 저비용으로 단시간에 실시하는 것이 가능하다는 효과가 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 편광 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 형성되는 편광 분리부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 편광 분리부에 형성되는 광 분기 소자의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 수광부에 형성되는 촬상 소자를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 편광 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 형성되는 편광 분리부 및 수광부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서 수광부에 형성되는 촬상 소자를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 형성되는 편광 분리부의 변형예를 나타내는 블록도이다.
도 9 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 편광 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10 은, 조사부에 파장 필터가 형성된 편광 검사 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 투과 방식의 편광 검사 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
[제 1 실시형태]
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 편광 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시형태에 관련된 편광 검사 장치 (1) 는 도 1 에 나타내는 바와 같이 조사부 (10), 편광 분리부 (20), 수광부 (30), 및 처리부 (40) 를 구비한다. 편광 검사 장치 (1) 는 반송 방향 (X) 을 향해 반송되는 검사 대상물 (F) 의 막질을 검사한다. 구체적으로, 편광 검사 장치 (1) 는 검사 대상물 (F) 에 이미 편광 상태가 알려진 조명광 (L10) 을 조사하고, 그리고 서로 상이한 편광 방향의 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 공간적으로 분리한다. 그리고 편광 검사 장치 (1) 는 분리된 분리광 (L21 ∼ L24) 을 개별적으로 수광하고, 그 광을 이용하여 검사 대상물 (F) 의 막질을 검사한다. 편광 검사 장치 (1) 는 반사 방식을 이용한다.
여기서, 검사 대상물 (F) 은 예를 들어 유기 박막이다. 검사 대상물 (F) 은 디바이스로서 형성되기 전의 상태에 있을 수 있으며, 또 검사 대상물 (F) 은 디바이스로서 형성된 후의 상태인 것일 수 있다. 유기 박막은, 예를 들어 유기 박막 태양 전지, 유기 EL 디스플레이, 액정 표시 디스플레이 등에 사용되는 편광 필름일 수 있는, 및 유기 반도체를 사용한 RFID 태그 등을 들 수 있다. 이하의 기술에 있어서는 검사 대상물 (F) 의 반송 방향 (X) 에 직교하고 검사 대상물 (F) 의 면내에 포함되는 방향을 「폭 방향 (Y)」 이라고 한다.
조사부 (10) 는 광원 (11), 편광자 (12), 및 1/4 파장판 (13) 을 구비하고, 검사 대상물 (F) 의 표면측에 배치될 수 있다. 조사부 (10) 는 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 에 이미 편광 상태가 알려져 있는 조명광 (L10) 을 조사한다. 여기서, 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 은 예를 들어, 반송 방향 (X) 의 길이 및 폭 방향 (Y) 의 길이를 수 ㎝ ∼ 수십 ㎝ 정도로 설정된 사각형 형상의 영역이다. 이 검사 영역 (R1) 의 크기는 검사 대상물 (F) 의 크기에 따라 적절히 설정된다.
광원 (11) 은, 예를 들어 LED (Light Emitting Diode) 나 LD (Laser Diode) 등을 구비하고, 이미 파장 및 편광 상태가 알려져 있는 광을 사출한다. 광원 (11) 으로부터 사출된 광의 파장은 검사 대상물 (F) 의 광학 특성이나 검사 대상물 (F) 의 구조에 따라 적절히 설정된다. 광원 (11) 으로부터 사출된 광의 파장은 가시광 영역의 파장일 수 있고, 또는 가시광 영역 이외의 파장, 예를 들어 적외광 영역의 파장일 수도 있다. 또, 광원 (11) 으로부터 사출된 광의 편광 상태는 직선 편광, 원 편광, 타원 편광, 랜덤 중 어느 것일 수도 있다.
편광자 (12) 는 광원 (11) 으로부터 사출된 광의 편광 상태를 미리 규정된 편광 상태로 한다. 예를 들어, 편광자 (12) 는 광원 (11) 으로부터 사출된 광의 편광 상태를 전기장의 진동 방향이 지면 (紙面) 에 직교하는 방향인 직선 편광으로 변화시킨다. 1/4 파장판 (13) 은 편광자 (12) 를 투과한 광의 편광 상태를 변화시킨다. 예를 들어, 1/4 파장판 (13) 은 편광자 (12) 에 의해 직선 편광으로 변화된 광의 편광 상태를 원 편광으로 변화시킨다. 1/4 파장판 (13) 을 투과한 광이 조명광 (L10) 으로서 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 에 조사된다. 즉, 본 실시형태에서는 원 편광인 조명광 (L10) 이 검사 대상물 (F) 의 검사 영역 (R1) 을 조사한다.
또한, 이미 편광 상태가 알려져 있는 조명광 (L10) 이 검사 대상물 (F) 에 조사되면 좋기 때문에, 편광 검사 장치 (1) 의 조사부 (10) 의 편광자 (12) 및 1/4 파장판 (13) 은 검사 대상물 (F) 에 조사되어야 할 조명광 (L10) 의 편광 상태에 따라 생략할 수 있다. 또, 조사부 (10) 로부터 검사 대상물 (F) 의 검사 영역 (R1) 에 조사되는 조명광 (L10) 은 평행광일 수 있고, 또 집광광일 수도 있다. 검사 영역 (R1) 에 조사된 조명광 (L10) 이 집광광인 경우, 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 에 조명광 (L10) 을 결상시키기 위한 렌즈가 조사부 (10) 에 형성된다.
편광 분리부 (20) 는 검사 대상물 (F) 의 표면측에 배치된다. 그리고, 편광 분리부 (20) 는 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 공간적으로 분리한다. 구체적으로,
편광 분리부 (20) 는
전기장의 진동 방향은 0° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L21),
전기장의 진동 방향은 45° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L22),
전기장의 진동 방향은 90° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L23),
및 전기장의 진동 방향은 135° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L24)
으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어지는 반사광 (L20) 을 분리한다.
또한, 전기장에 있어서의 분리광 (L21 ∼ L24) 의 진동 방향은 분리광 (L21 ∼ L24) 의 진행 방향에 직교하는 면내에 있어서의 각도로 나타내어진다. 여기서, 검사 대상물 (F) 에 대한 조명광 (L10) 의 입사면에 직교하는 방향, 즉 도 1 의 지면에 직교하는 방향을 0° 로 하고 있다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 형성된 편광 분리부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 편광 분리부 (20) 는 광 분기 소자 (21), 1/2 파장판 (22) (파장판), 및 편광 분리 소자 (23) 를 구비한다. 광 분기 소자 (21) 는 서로 평행한 분기광 (LB1) (제 1 분기광) 과 분기광 (LB2) (제 2 분기광) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 분기한다. 또한, 광 분기 소자 (21) 의 상세한 내용은 후술된다. 1/2 파장판 (22) 은 분기광 (LB2) 의 광로 상에 배치되고, 45° 의 각도로 분기광 (LB2) 의 편광 방향을 회전시킨다. 또한, 1/2 파장판 (22) 은 분기광 (LB2) 의 광로 상 대신에 분기광 (LB1) 의 광로 상에 배치될 수 있다.
편광 분리 소자 (23) 는 예를 들어, 월라스톤 프리즘을 구비하고, 분기광 (LB1) 과 1/2 파장판 (22) 을 투과한 분기광 (LB2) 의 광로 상에 배치되고, 그리고 서로 편광 방향이 직교하는 2 개의 광으로 분기광 (LB1) 과 분기광 (LB2) 을 분리한다. 구체적으로, 편광 분리 소자 (23) 는, 전기장의 진동 방향은 0° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L21) 과, 전기장의 진동 방향은 90° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L23) 으로 분기광 (LB1) 을 분리한다. 또, 편광 분리 소자 (23) 는, 전기장의 진동 방향은 45° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L22) 과 전기장의 진동 방향은 135° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L24) 으로 분기광 (LB2) 을 분리한다.
또한, 분기광 (LB1) 과 분기광 (LB2) 의 광로 길이를 동일하게 하기 위해서, 분기광 (LB1) 의 광로 상에 1/2 파장판 (22) 과 동일한 두께를 포함하는 광학 소자 (예를 들어, 유리) 를 배치할 수 있다. 또, 편광 분리부 (20) 는 광 분기 소자 (21) 와, 1/2 파장판 (22) 과, 편광 분리 소자 (23) (나아가서는 상기의 광학 소자) 가 접합되어 일체화된 것일 수 있다. 이들 소자가 일체화된 것에 의해, 편광 분리부 (20) 는 보다 소형화될 수 있다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 편광 분리부에 형성된 광 분기 소자의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 광 분기 소자 (21) 는 광학 부재 (B1) (제 1 광학 부재) 와 광학 부재 (B2) (제 2 광학 부재) 를 구비한다. 광학 부재 (B1) 는 사다리꼴 프리즘 (P11) (제 1 사다리꼴 프리즘), 마름모꼴 프리즘 (P12) (제 1 마름모꼴 프리즘), 및 삼각 프리즘 (P13) (제 1 삼각 프리즘) 을 포함한다. 광학 부재 (B2) 는 사다리꼴 프리즘 (P21) (제 2 사다리꼴 프리즘), 마름모꼴 프리즘 (P22) (제 2 마름모꼴 프리즘), 및 삼각 프리즘 (P23) (제 2 삼각 프리즘) 을 포함하고, 이들은 이들의 사면 (斜面) 이 서로 접합되어 있다. 광학 부재 (B1, B2) 는 마름모꼴 프리즘 (P12, P22) 의 사면이 서로 직교하도록 첩합되어 있다.
사다리꼴 프리즘 (P11) 은 상면 (f11), 저면 (f12), 사면 (f13), 수직면 (f14), 및 지면에 평행한 2 개의 면 (도시 생략) 을 포함한다. 지면 내에 있어서의 상면 (f11) 의 길이를 W 로 하면, 지면 내에 있어서의 수직면 (f14) 의 길이는 W 이고, 지면 내에 있어서의 저면 (f12) 의 길이는 2W 이다. 또, 사면 (f13) 의 각도 (상면 (f11) 및 저면 (f12) 에 대하여 이루는 각) 는 45° 이다.
마름모꼴 프리즘 (P12) 은 서로 평행한 상면 (f21) 및 저면 (f22) 과, 서로 평행한 사면 (f23, f24) 과, 지면에 평행한 2 개의 면 (도시 생략) 을 포함하는 프리즘이다. 지면 내에 있어서의 상면 (f21) 및 저면 (f22) 의 길이는 모두 W 이고, 상면 (f21) 과 저면 (f22) 의 간격 (높이) 은 W 이다. 또, 사면 (f23, f24) 의 각도 (상면 (f21) 및 저면 (f22) 에 대하여 이루는 각도) 는 45° 이다. 삼각 프리즘 (P13) 은 저면 (f31), 수직면 (f32), 사면 (f33), 및 지면에 평행한 2 개의 면 (도시 생략) 을 포함한다. 지면 내에 있어서의 저면 (f31) 및 수직면 (f32) 의 길이는 W 이다. 또, 사면 (f33) 의 각도 (저면 (f31) 및 수직면 (f32) 에 대하여 이루는 각도) 는 45° 이다.
사다리꼴 프리즘 (P11) 의 사면 (f13) 과 마름모꼴 프리즘 (P12) 의 사면 (f23) 이 접합되고, 또 마름모꼴 프리즘 (P12) 의 사면 (f24) 과 삼각 프리즘 (P13) 의 사면 (f33) 이 접합됨으로써, 외경 (外徑) 형상이 사각기둥 형상인 광학 부재 (B1) 가 형성된다. 또, 사다리꼴 프리즘 (P11) 과 마름모꼴 프리즘 (P12) 을 첩합한 면이 반투과면 (M1) 이고, 마름모꼴 프리즘 (P12) 과 삼각 프리즘 (P13) 을 첩합한 면이 전체 반사면 (M2) 이다.
사다리꼴 프리즘 (P21) 은 사다리꼴 프리즘 (P11) 과 동일한 재질로 형성되고, 사다리꼴 프리즘 (P11) 과 동일한 형상이다. 마름모꼴 프리즘 (P22) 은 마름모꼴 프리즘 (P12) 과 동일한 재질로 형성되고, 마름모꼴 프리즘 (P12) 과 동일한 형상이다. 삼각 프리즘 (P23) 은 삼각 프리즘 (P13) 과 동일한 재질로 형성되고, 삼각 프리즘 (P13) 과 동일한 형상의 프리즘이다. 사다리꼴 프리즘 (P21), 마름모꼴 프리즘 (P22), 및 삼각 프리즘 (P23) 이 사다리꼴 프리즘 (P11), 마름모꼴 프리즘 (P12), 및 삼각 프리즘 (P13) 과 마찬가지로 접합됨으로써, 외경 형상이 사각기둥 형상인 곳의 광학 부재 (B2) 가 형성된다. 또, 사다리꼴 프리즘 (P21) 과 마름모꼴 프리즘 (P22) 을 첩합한 면이 전체 반사면 (M3) 이고, 마름모꼴 프리즘 (P22) 과 삼각 프리즘 (P23) 을 첩합한 면이 전체 반사면 (M4) 이다.
광학 부재 (B1, B2) 는 마름모꼴 프리즘 (P12) 의 사면 (f23, f24) 과 마름모꼴 프리즘 (P22) 의 사면을 직교로 첩합하고, 광 분기 소자 (21) 내에 있어서의 분기광 (LB1) 의 광로 길이와 분기광 (LB2) 의 광로 길이는 동일하다. 즉, 반투과면 (M1) 에 있어서의 반사광 (L20) 의 입사 위치 (Q1) 로부터 사출 위치 (Q11) (즉, 분기광 (LB1) 이 광 분기 소자 (21) 로부터 사출되는 위치) 까지의 광로 길이와, 입사 위치 (Q1) 로부터 사출 위치 (Q12) (즉, 분기광 (LB2) 이 광 분기 소자 (21) 로부터 사출되는 위치) 까지의 광로 길이는 동일하다. 이와 같이 광로 길이를 동일하게 하는 이유는, 수광부 (30) 에 형성된 촬상 소자 (31) 의 촬상면 (31a) (도 4 참조：상세한 내용은 후술한다) 에 편광 분리부 (20) 로 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 을 결상시키는 것이다.
수광부 (30) 는 편광 분리부 (20) 와 마찬가지로 검사 대상물 (F) 의 표면측에 배치되어, 편광 분리부 (20) 로 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 을 개별적으로 수광한다. 구체적으로, 수광부 (30) 는 도 4 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, CCD (Charge Coupled Device) 나 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자 (31) 를 구비한다. 또, 수광부 (30) 는 촬상 소자 (31) 의 촬상면 (31a) 의 서로 상이한 영역에 있어서 편광 분리부 (20) 로 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 의 각각을 개별적으로 촬상한다. 도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 수광부에 형성되는 촬상 소자를 나타내는 도면이다.
도 4 에 나타내는 예에서는, 편광 분리부 (20) 로 분리된 분리광 (L21) 은 촬상면 (31a) 의 영역 (R11) 에서 촬상된다. 편광 분리부 (20) 로 분리된 분리광 (L23) 은 촬상면 (31a) 의 영역 (R12) 에서 촬상된다. 편광 분리부 (20) 로 분리된 분리광 (L22) 은 촬상면 (31a) 의 영역 (R13) 에서 촬상된다. 편광 분리부 (20) 로 분리된 분리광 (L24) 은 촬상면 (31a) 의 영역 (R14) 에서 촬상된다. 또한, 촬상 소자 (31) 의 촬상면 (31a) 에 조사되는 분리광 (L21 ∼ L24) 의 형상은 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 의 형상과 대체로 상사 (相似) 이다. 그리고, 수광부 (30) 는 촬상 소자 (31) 에 의해 촬상된 화상 신호 (G) 를 출력한다.
처리부 (40) 는 수광부 (30) 로부터 출력된 화상 신호 (G) 를 이용하여 타원 방위각, 편광도, 및 편광 성분 강도를 구하여, 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정한다. 구체적으로, 처리부 (40) 는 화상 신호 (G) 를 신호 처리한다. 이 신호 처리는 화소 (촬상 소자 (31) 의 화소) 마다의 휘도를 나타내는 휘도 데이터 (I1 ∼ I4) 를 각각 구하는 처리와, 휘도 데이터 (I1 ∼ I4) 로부터 스토크스 파라미터 (S) (S0 ∼ S2) 를 화소마다 구하는 처리와, 스토크스 파라미터 (S) (S0 ∼ S2) 를 사용하여 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 화소마다 구하는 처리를 포함한다. 즉, 처리부 (40) 는 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 에 있어서의 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 의 2 차원 분포를 구한다.
여기서, 상기의 휘도 데이터 (I1) 는 전기장의 진동 방향은 0° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L21) 의 화소마다의 휘도를 나타내는 데이터이며, 상기의 휘도 데이터 (I2) 는 전기장의 진동 방향은 45° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L22) 의 화소마다의 휘도를 나타내는 데이터이다. 또, 상기의 휘도 데이터 (I3) 는 전기장의 진동 방향은 90° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L23) 의 화소마다의 휘도를 나타내는 데이터이며, 상기의 휘도 데이터 (I4) 는 전기장의 진동 방향은 135° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L24) 의 화소마다의 휘도를 나타내는 데이터이다.
처리부 (40) 는 이하에 나타내는 (1) 식을 이용하여 화소마다의 스토크스 파라미터 (S) (S0 ∼ S2) 를 구하고, 이하에 나타내는 (2) 식을 이용하여 화소마다의 편광도 (DoP) 를 구하고, 이하에 나타내는 (3) 식을 이용하여 화소마다의 타원 방위각 (Ψ) 을 구하고, 이하에 나타내는 (4) 식을 이용하여 화소마다의 편광 성분 강도 (IP) 를 구한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
여기서, 처리부 (40) 는 타원 방위각 임계값 (TH1), 편광도 임계값 (TH2), 및 편광 성분 강도 임계값 (TH3) 을 구비한다. 타원 방위각 임계값 (TH1) 은 타원 방위각 (Ψ) 에 설정된 임계값이다. 타원 방위각 (Ψ) 은 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정하기 위해서 상기 (3) 식을 이용하여 구해진다. 편광도 임계값 (TH2) 은 편광도 (DoP) 에 설정된 임계값이다. 편광도 (DoP) 는 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정하기 위해서 상기 (2) 식을 이용하여 구해진다. 편광 성분 강도 임계값 (TH3) 은 편광 성분 강도 (IP) 에 설정된 임계값이다. 편광 성분 강도 (IP) 는 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정하기 위해서 상기 (4) 식을 이용하여 구해진다.
상기 (3) 식을 이용하여 구해진 타원 방위각 (Ψ) 이 타원 방위각 임계값 (TH1) 을 초과하고 있고, 상기 (2) 식을 이용하여 구해지는 편광도 (DoP) 가 편광도 임계값 (TH2) 을 초과하고 있고, 또한 상기 (4) 식을 이용하여 구해지는 편광 성분 강도 (IP) 가 편광 성분 강도 임계값 (TH3) 을 초과하고 있는 경우, 처리부 (40) 는 검사 대상물 (F) 을 불량으로 판정한다. 또한, 상기 (3), (2), (4) 식을 이용하여 구해진 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 중 어느 1 개 (또는 어느 2 개) 가 임계값을 초과한 경우, 처리부 (40) 는 검사 대상물 (F) 을 불량으로 판정할 수 있다.
다음으로, 상기 구성에 있어서의 편광 검사 장치 (1) 의 동작에 대해서 설명한다. 검사가 개시되면, 계속해서 조사부 (10) 가 도시되지 않은 제어부에 의해 제어되고, 그리고 이미 파장과 편광 상태가 알려져 있는 광이 광원 (11) 으로부터 사출된다. 광원 (11) 으로부터 사출된 광은 편광자 (12) 에 입사하고, 계속해서 전기장의 진동 방향은 지면에 직교하는 방향인 곳의 직선 편광으로 변환되고 그리고 1/4 파장판 (13) 에 입사하여 원 편광으로 변환된다. 그리고, 원 편광으로 변환된 광 (조명광 (L10)) 이 조사부 (10) 로부터 사출되고, 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 을 조사한다.
조명광 (L10) 이 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 을 조사하면, 편광 상태가 변화한 반사광 (L20) 이 얻어진다. 또한, 반사광 (L20) 의 편광 상태가 어떻게 변화할지는 검사 대상물 (F) 의 광학 특성, 구조, 막질 등에 의거한다. 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 으로부터 사출된 반사광 (L20) 은 편광 분리부 (20) 에 입사하고, 서로 편광 방향이 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 공간적으로 분리된다.
구체적으로, 반사광 (L20) 이 편광 분리부 (20) 에 입사하면, 반사광 (L20) 은 편광 분리부 (20) 에 형성된 광 분기 소자 (21) 에 의해 서로 평행한 분기광 (LB1) 과 분기광 (LB2) 으로 분기된다 (도 2 참조). 상세하게는 도 3 에 나타내는 바와 같이, 반사광 (L20) 이 광 분기 소자 (21) 를 구성하는 마름모꼴 프리즘 (P12) 에 입사하고, 그리고 반투과면 (M1) 인 입사 위치 (Q1) 에 있어서 투과광 (분기광 (LB1)) 과 반사광 (분기광 (LB2)) 으로 분기된다.
반투과면 (M1) 을 투과한 분기광 (LB1) 은 차례로 사다리꼴 프리즘 (P11) 및 마름모꼴 프리즘 (P22) 내를 진행하고, 그 후, 전체 반사면 (M3) 으로 반사하고, 마름모꼴 프리즘 (P22) 내를 진행하고, 그 후, 전체 반사면 (M4) 으로 반사하고, 마름모꼴 프리즘 (P22) 내를 진행하고, 그 후, 사출 위치 (Q11) 로부터 광 분기 소자 (21) 의 외부에 사출한다. 이에 대해, 반투과면 (M1) 으로 반사한 분기광 (LB2) 은 마름모꼴 프리즘 (P12) 내를 진행하고, 그 후, 전체 반사면 (M2) 으로 반사하고, 차례로 마름모꼴 프리즘 (P12) 및 사다리꼴 프리즘 (P21) 을 진행하고, 그 후, 사출 위치 (Q12) 로부터 광 분기 소자 (21) 의 외부에 사출한다. 이와 같이 하여, 반사광 (L20) 이 서로 평행한 분기광 (LB1) 과 분기광 (LB2) 으로 분기한다.
광 분기 소자 (21) 로 분기한 분기광 (LB1) 은 도 2 에 나타내는 바와 같이, 편광 분리 소자 (23) 에 입사하고, 그리고 전기장의 진동 방향은 0° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L21) 과, 전기장의 진동 방향은 90° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L23) 으로 분리된다. 이에 대해, 광 분기 소자 (21) 에 의해 분기된 분기광 (LB2) 은 도 2 에 나타내는 바와 같이, 1/2 파장판 (22) 에 입사하고, 편광 방향이 45° 회전되고, 그 후에 편광 분리 소자 (23) 에 입사하고, 전기장의 진동 방향은 45° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L22) 과 전기장의 진동 방향은 135° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L24) 으로 분리된다.
수광부 (30) 는 편광 분리부 (20) 에 의해 공간적으로 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 을 개별적으로 수광한다. 구체적으로는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 은 수광부 (30) 에 형성된 촬상 소자 (31) 의 촬상면 (31a) 에 있어서의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 촬상된다. 그리고, 수광부 (30) 가 처리부 (40) 에 대하여 화상 신호 (G) 를 출력한다.
화상 신호 (G) 가 입력되었을 때, 처리부 (40) 는 먼저 화상 신호 (G) 를 신호 처리하고, 화소 (촬상 소자 (31) 의 화소) 마다의 휘도를 나타내는 휘도 데이터 (I1 ∼ I4) 를 각각 구한다. 다음으로 휘도 데이터 (I1 ∼ I4) 로부터 스토크스 파라미터 (S) (S0 ∼ S2) 를 화소마다 구하고, 그리고 스토크스 파라미터 (S) (S0 ∼ S2) 를 사용하여 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 화소마다 구한다. 이상의 처리가 종료하면, 처리부 (40) 는 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 와 타원 방위각 임계값 (TH1), 편광도 임계값 (TH2), 및 편광 성분 강도 임계값 (TH3) 을 휘도 데이터 (I1 ∼ I4) 마다 각각 비교하고, 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정한다.
예를 들어, 타원 방위각 (Ψ) 이 타원 방위각 임계값 (TH1) 을 초과하고 있고, 편광도 (DoP) 가 편광도 임계값 (TH2) 을 초과하고 있고, 또한 편광 성분 강도 (IP) 가 편광 성분 강도 임계값 (TH3) 을 초과하고 있는 경우, 처리부 (40) 는 검사 대상물 (F) 을 불량으로 판정한다. 이에 반해, 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 중 어느 1 개가 임계값을 초과하고 있지 않은 경우, 처리부 (40) 는 검사 대상물 (F) 을 양품 (良品) 으로 판정한다.
처리부 (40) 는 예를 들어, 처리부 (40) 에 형성된 표시부 (도시 생략) 에 상기 서술한 판정 결과를 표시하고, 소리 등을 사용하여 알리고, 혹은 상위 장치 (도시 생략) 에 송신한다. 검사 대상물 (F) 이 반송 방향 (X) 으로 반송되고 있는 상태에 있어서 상기 서술한 처리가 반복됨으로써, 검사 대상물 (F) 의 반송 방향 (X) 의 막질이 폭 방향 (Y) 에 있어서의 검사 영역 (R1) 의 폭 중에서 연속적으로 검사된다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는 이미 편광 상태가 알려져 있는 조명광 (L10) 이 검사 대상물 (F) 의 검사 영역 (R1) 에 조사되고, 검사 대상물 (F) 로부터 얻어지는 반사광 (L20) 이 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 공간적으로 분리된다. 그리고, 분리된 분리광 (L21 ∼ L24) 은 개별적으로 수광됨으로써, 검출된 화상 신호 (G) 를 이용하여 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 가 구해지고, 검사 대상물 (F) 의 양부가 판정된다.
이 때문에, 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 을 일괄하여 측정할 수 있고, 또, 반사광 (L20) 의 이용 효율도 좋기 때문에, 검사 대상물 (F) 의 검사를 단시간에 실시하는 것이 가능하다. 이에 따라, 검사 대상물 (F) 이 이동하고 있는 상태이더라도, 검사 대상물 (F) 의 막질을 양호한 정밀도로 검사하는 것이 가능하다. 또, 본 실시형태는 회전 검광자법을 이용하여 검사를 실시하는 경우와 같이 검광자를 회전시킬 필요가 없기 때문에, 장치를 소형화할 수 있고, 검사를 저비용으로 실시할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 검사 대상물 (F) 상에 설정된 사각형 형상의 검사 영역 (R1) 의 화상을 촬상 소자 (31) 로 촬상하고 있으므로, 검사 대상물 (F) 이 이동하고 있지 않아도, 검사 대상물 (F) 의 막질을 검사하는 것이 가능하다.
[제 2 실시형태]
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 편광 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 5 에 있어서는 도 1 에 나타내는 구성에 상당하는 구성에 도 1 과 동일한 부호가 붙여져 있다. 도 5 에 나타낸 편광 검사 장치 (2) 의 구성은 도 1 에 나타낸 편광 검사 장치 (1) 에 있어서의 편광 분리부 (20) 및 수광부 (30) 를 각각 편광 분리부 (50) 및 수광부 (60) 로 변경한 것이다.
편광 분리부 (50) 는 도 1 에 나타낸 편광 분리부 (20) 와 마찬가지로, 검사 대상물 (F) 의 표면측에 배치되어, 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 공간적으로 분리하는 것이다. 그러나, 편광 분리부 (50) 의 구체적인 구성은 편광 분리부 (20) 의 구성과 상이하다. 또, 수광부 (60) 는 도 1 에 나타낸 수광부 (30) 와 마찬가지로, 검사 대상물 (F) 의 표면측에 배치되어, 편광 분리부 (50) 로 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 을 개별적으로 수광한다. 그러나, 수광부 (60) 의 구체적인 구성은 수광부 (30) 의 구성과 상이하다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 형성되는 편광 분리부 및 수광부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 6 에 나타낸 바와 같이, 편광 분리부 (50) 는 광 분기 소자 (51), 1/2 파장판 (52) (제 2 분리부, 파장판), 편광 분리 소자 (53) (제 1 분리부), 및 편광 분리 소자 (54) (제 2 분리부) 를 구비한다.
광 분기 소자 (51) 는 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 서로 상이한 방향으로 진행하는 분기광 (LB1) (제 1 분기광) 과 분기광 (LB2) (제 2 분기광) 으로 분기한다. 광 분기 소자 (51) 는 예를 들어, 하프 미러 또는 빔 스플리터일 수 있다. 광 분기 소자 (51) 는 반사광 (분기광 (LB1)) 과 투과광 (분기광 (LB2)) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 분기한다. 1/2 파장판 (22) 은 분기광 (LB2) 의 광로 상에 배치되어 있고, 분기광 (LB2) 의 편광 방향을 45° 회전시킨다. 또한, 1/2 파장판 (22) 은 분기광 (LB1) 의 광로 상에 배치되어 있어도 된다.
편광 분리 소자 (53) 는 예를 들어, 월라스톤 프리즘을 구비한다. 편광 분리 소자 (53) 는 분기광 (LB1) 의 광로 상에 배치되고, 편광 방향이 서로 직교하는 2 개의 광으로 분기광 (LB1) 을 분리한다. 구체적으로, 편광 분리 소자 (53) 는 분기광 (LB1) 을 전기장의 진동 방향은 0° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L21) 과, 전기장의 진동 방향은 90° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L23) 으로 분리한다. 편광 분리 소자 (54) 는 편광 분리 소자 (53) 와 마찬가지로 예를 들어, 월라스톤 프리즘을 구비한다. 편광 분리 소자 (54) 는 1/2 파장판 (52) 을 투과한 분기광 (LB2) 의 광로 상에 배치되고, 1/2 파장판 (52) 을 투과한 분기광 (LB2) 을 편광 방향이 서로 직교하는 2 개의 광으로 분리한다. 구체적으로, 편광 분리 소자 (54) 는 1/2 파장판 (52) 을 투과한 분기광 (LB2) 을 전기장의 진동 방향은 45° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L22) 과, 전기장의 진동 방향은 135° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L24) 으로 분리한다.
수광부 (60) 는 도 6 에 나타낸 바와 같이, 촬상 소자 (61) (제 1 촬상 소자) 와 촬상 소자 (62) (제 2 촬상 소자) 를 구비한다. 이들 촬상 소자 (61, 62) 는 도 4 에 나타낸 촬상 소자 (31) 와 마찬가지로 예를 들어, CCD 나 CMOS 등이다. 촬상 소자 (61) 는 촬상면 (61a) 의 서로 상이한 영역에 있어서 편광 분리부 (50) 로 분리된 분리광 (L21, L23) 의 각각을 개별적으로 촬상하고, 촬상 소자 (62) 는 촬상면 (62a) 의 서로 상이한 영역에 있어서 편광 분리부 (50) 로 분리된 분리광 (L22, L24) 의 각각을 개별적으로 촬상한다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서 수광부에 형성되는 촬상 소자를 나타내는 도면이다. 또한, 도 7 은 촬상면 (61a, 62a) 이 정면을 향하도록 촬상 소자 (61, 62) 를 도시하고 있다. 도 7 에 나타낸 예에서는, 편광 분리부 (50) 에 의해 분리된 분리광 (L21) 은 촬상 소자 (61) 에 형성된 촬상면 (61a) 을 구성하는 영역 (R21) 에 있어서 촬상되고, 편광 분리부 (50) 에 의해 분리된 분리광 (L22) 은 촬상 소자 (61) 에 형성된 촬상면 (61a) 을 구성하는 영역 (R22) 에 있어서 촬상된다. 또, 편광 분리부 (50) 에 의해 분리된 분리광 (L22) 은 촬상 소자 (62) 에 형성된 촬상면 (62a) 을 구성하는 영역 (R31) 에 있어서 촬상된다. 편광 분리부 (50) 에 의해 분리된 분리광 (L24) 은 촬상 소자 (62) 에 형성된 촬상면 (62a) 을 구성하는 영역 (R32) 에 있어서 촬상된다.
또한, 촬상 소자 (61) 에 형성된 촬상면 (61a) 에 조사되는 분리광 (L21, L23) 의 형상, 및 촬상 소자 (62) 에 형성된 촬상면 (62a) 에 조사되는 분리광 (L22, L24) 의 형상은 제 1 실시형태와 마찬가지로, 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 의 형상과 대체로 상사이다. 수광부 (60) 는 도 5 에 나타낸 바와 같이, 촬상 소자 (61) 에 의해 촬상된 화상 신호 (G1) 와, 촬상 소자 (62) 에 의해 촬상된 화상 신호 (G2) 를 출력한다.
다음으로, 상기 구성에 있어서의 편광 검사 장치 (2) 의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 편광 검사 장치 (2) 의 동작은 기본적으로 도 1 에 나타낸 편광 검사 장치 (1) 와 동일하기 때문에, 이하에서는 간략화하여 설명한다. 검사가 개시되면, 도시하지 않은 제어부가 조사부 (10) 를 제어하고, 광원 (11) 이 이미 파장 및 편광 상태가 알려져 있는 광을 사출한다. 광원 (11) 으로부터 사출된 광은 편광자 (12) 및 1/4 파장판 (13) 을 차례로 투과하고, 이에 따라 직선 편광으로 변환되고, 그 후에 원 편광으로 변환된다. 그리고, 원 편광으로 변환된 광 (조명광 (L10)) 은 조사부 (10) 로부터 사출되고, 조명광 (L10) 은 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 을 조사한다.
조명광 (L10) 이 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 을 조사하면, 편광 상태가 변화한 반사광 (L20) 이 얻어진다. 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 에 있어서 반사한 반사광 (L20) 은 편광 분리부 (50) 에 입사하고, 편광 분리부 (50) 는 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 반사광 (L20) 을 공간적으로 분리한다. 구체적으로, 반사광 (L20) 이 편광 분리부 (50) 에 입사하면, 먼저 편광 분리부 (50) 에 형성된 광 분기 소자 (51) 가 반사광 (분기광 (LB1)) 과 투과광 (분기광 (LB2)) 으로 반사광 (L20) 을 분기한다.
광 분기 소자 (51) 에 의해 분기된 분기광 (LB1) 은 도 6 에 나타낸 바와 같이, 편광 분리 소자 (53) 에 입사하고, 전기장의 진동 방향은 0° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L21) 과, 전기장의 진동 방향은 90° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L23) 으로 분리된다. 이에 대해, 광 분기 소자 (51) 에 의해 분기된 분기광 (LB2) 은 도 6 에 나타낸 바와 같이, 1/2 파장판 (52) 에 입사하고, 편광 방향이 45° 회전된 후, 편광 분리 소자 (53) 에 입사하고, 전기장의 진동 방향은 45° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L22) 과, 전기장의 진동 방향은 135° 인 곳의 직선 편광의 분리광 (L24) 으로 분리된다.
수광부 (60) 는 편광 분리부 (50) 에 의해 공간적으로 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 을 개별적으로 수광한다. 구체적으로는, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 중 분리광 (L21, L23) 은 수광부 (60) 의 촬상 소자 (61) 에 형성된 촬상면 (61a) 의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 촬상되고, 다른 분리광 (L22, L24) 은 수광부 (60) 의 촬상 소자 (62) 에 형성된 촬상면 (62a) 의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 촬상된다. 그리고, 촬상 소자 (62) 가 편광 분리부 (50) 에 의해 공간적으로 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 을 촬상하면, 수광부 (60) 가 처리부 (40) 에 화상 신호 (G1, G2) 를 출력한다.
화상 신호 (G1, G2) 가 수광부 (60) 로부터 처리부 (40) 에 입력되면, 처리부 (40) 는 제 1 실시형태와 마찬가지로, 차례로 휘도 데이터 (I1 ∼ I4) 로부터 스토크스 파라미터 (S) (S0 ∼ S2) 를 화소마다 구하고, 스토크스 파라미터 (S) (S0 ∼ S2) 를 사용하여 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 화소마다 구한다. 그리고, 처리부 (40) 는 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 와 타원 방위각 임계값 (TH1), 편광도 임계값 (TH2), 및 편광 성분 강도 임계값 (TH3) 을 각각 비교하고, 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정한다. 검사 대상물 (F) 이 반송 방향 (X) 으로 반송되고 있는 상태에 있어서 이상 설명한 처리가 반복되고, 이에 따라 반송 방향 (X) 에 있어서의 검사 대상물 (F) 의 막질이 폭 방향 (Y) 에 있어서의 검사 영역 (R2) 의 폭을 갖고 연속적으로 검사된다.
도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 형성되는 편광 분리부의 변형예를 나타내는 블록도이다. 또한, 도 8 에 있어서는, 도 6 에 나타낸 구성에 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙였다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에 관련된 편광 분리부 (50) 는 도 6 에 나타낸 편광 분리부 (50) 에서 1/2 파장판 (52) 을 생략하고, 편광 분리부 (50) 의 편광 분리 소자 (54) 의 배치를 변경한 구성이다. 구체적으로, 편광 분리 소자 (54) 는 분기광 (LB2) 의 진행 방향의 둘레에 있어서 45° 회전된 상태로 배치되어 있다. 즉, 편광 분리 소자 (53, 54) 를 광축 방향에서 보았을 경우에, 일방에 대한 타방이 45 도의 각도를 이루도록 (결정 광학축이 45 도의 각도를 이루도록) 배치된다.
본 변형예에 관련된 편광 분리부 (50) 는 도 6 에 나타낸 편광 분리부 (50) 와 마찬가지로, 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 공간적으로 분리하는 것이 가능하다. 또한, 본 변형예에 관련된 편광 분리부 (50) 는 도 6 에 나타낸 편광 분리부 (50) 에 비해 1/2 파장판 (52) 을 생략할 수 있기 때문에, 부품 점수의 삭감에 의한 비용의 저감을 도모할 수 있음과 함께, 부품 조정에 필요로 하는 비용의 저감을 도모할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태 및 그 변형예에서는 제 1 실시형태와 마찬가지로, 이미 편광 상태가 알려져 있는 조명광 (L10) 이 검사 대상물 (F) 의 검사 영역 (R1) 을 조사하고, 편광 분리부 (50) 는 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 공간적으로 분리하고 있다. 그리고, 수광부 (60) 는 분리한 분리광 (L21 ∼ L24) 을 개별적으로 수광하고, 처리부 (40) 는 이것에 의해 얻어진 화상 신호 (G1, G2) 를 이용하여 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 구하여 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정한다. 이 때문에, 검사 대상물 (F) 이 이동하고 있는 상태인지의 여부에 상관없이, 소형, 저비용으로 양호한 정밀도로 검사 대상물 (F) 의 막질을 검사하는 것이 가능하다.
[제 3 실시형태]
도 9 는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 편광 검사 장치의 주요부 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 9 에 있어서는 도 1 에 나타낸 구성에 상당하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙였다. 도 9 에 나타낸 편광 검사 장치 (3) 는 도 1 에 나타낸 편광 검사 장치 (1) 에 형성된 수광부 (30) 를 수광부 (70) 로 변경한 구성이다.
수광부 (70) 는 편광 분리부 (20) 에 의해 분리된 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 의 각각에 대응하여 형성된 복수의 촬상 소자를 구비한다. 구체적으로, 수광부 (70) 는 분리광 (L21) 에 대응하여 형성된 촬상 소자 (71), 분리광 (L23) 에 대응하여 형성된 촬상 소자 (72), 분리광 (L22) 에 대응하여 형성된 촬상 소자 (73), 및 분리광 (L24) 에 대응하여 형성된 촬상 소자 (74) 를 구비한다. 이들 촬상 소자 (71 ∼ 74) 는 예를 들어, 1 차원의 촬상 소자 (라인 센서) 일 수 있다.
촬상 소자 (71, 72, 73, 74) 는 분리광 (L21, L23, L22, L24) 의 광로 상에, 분리광 (L21, L23, L22, L24) 의 길이 방향을 따르도록 각각 배치된다. 편광 분리부 (20) 에 의해 공간적으로 분리된 복수의 분리광 (L21, L23, L22, L24) 이 촬상 소자 (71, 72, 73, 74) 에 의해 각각 촬상되면, 화상 신호 (G11, G12, G13, G14) (1 차원의 화상 신호) 가 수광부 (70) 로부터 처리부 (40) 에 대하여 각각 출력된다. 제 1, 제 2 실시형태와 동일한 처리가 화상 신호 (G11, G12, G13, G14) 에 대하여 실시됨으로써, 반송 방향 (X) 에 있어서의 검사 대상물 (F) 의 막질이 폭 방향 (Y) 에 있어서의 검사 영역 (R1) 의 폭에 있어서 연속적으로 검사된다. 또한, 편광 검사 장치 (3) 의 동작은 기본적으로는 편광 검사 장치 (1, 2) 와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 이미 편광 상태가 알려져 있는 조명광 (L10) 이 검사 대상물 (F) 의 검사 영역 (R1) 을 조사하고, 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광 (L21 ∼ L24) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 공간적으로 분리하고 있다. 그리고, 수광부 (70) 가 분리된 분리광 (L21 ∼ L24) 을 개별적으로 수광하고, 처리부 (40) 는 이에 따라 얻어진 화상 신호 (G11 ∼ G14) 를 이용하여 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 구하고, 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정한다. 이 때문에, 제 1 실시형태에 비해 촬상 소자의 수가 증가하지만, 검사 대상물 (F) 이 이동하고 있는 상태인지의 여부에 상관없이, 소형, 저비용으로 양호한 정밀도로 검사 대상물 (F) 의 막질을 검사하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태의 수광부 (70) 를 제 2 실시형태에도 적용하는 것이 가능하다. 즉, 상기 서술한 편광 검사 장치 (3) 는 도 1 에 나타낸 편광 검사 장치 (1) 에 있어서의 수광부 (30) 를 수광부 (70) 로 변경한 구성이지만, 도 5 에 나타낸 편광 검사 장치 (2) 에 있어서의 수광부 (60) 대신에 수광부 (70) 를 형성하는 것도 가능하다.
이상, 본 발명의 실시형태에 의한 편광 검사 장치에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 제한되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 자유롭게 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태에서 설명한 조사부 (10) 는 광원 (11), 편광자 (12), 및 1/4 파장판 (13) 을 구비하지만, 이들에 더하여 또한 파장 필터를 구비하는 것일 수 있다.
도 10 은 조사부에 파장 필터가 형성된 편광 검사 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 10 에서는 제 1 실시형태의 편광 검사 장치 (1) 를 예시하고 있지만, 제 2, 3 실시형태의 편광 검사 장치 (2, 3) 의 조사부 (10) 에도 동일하게 파장 필터를 형성할 수 있다.
조사부 (10) 에 형성된 파장 필터 (14) 는 미리 규정된 파장의 광, 혹은 미리 규정된 파장 대역의 광만을 통과시키는 특성을 포함한다. 예를 들어, 파장 필터 (14) 는 조명광 (L10) 에 포함되는 파장 성분 중, 검사 대상물 (F) 의 검사 정밀도를 악화시키는 파장 성분을 제외한 (통과시키지 않는) 특성을 포함하는 것이다. 이와 같은 파장 필터 (14) 를 사용함으로써, 검사 대상물 (F) 의 검사 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는 처리부 (40) 가, 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 구하여 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 반드시 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 구할 필요는 없고, 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 중 어느 1 개 (또는 어느 2 개) 를 구하여 검사 대상물 (F) 의 양부 판정을 실시해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는 처리부 (40) 가, 검사 대상물 (F) 상에 설정된 검사 영역 (R1) 에 있어서의 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 의 2 차원 분포를 구하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 반드시 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 의 2 차원 분포를 구할 필요는 없고 예를 들어, 검사 영역 (R1) 에 있어서의 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 의 대표값만을 구하도록 해도 된다.
또, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 있어서 설명된 편광 검사 장치 (1 ∼ 3) 는 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 반사광 (L20) 을 수광하여 검사 대상물 (F) 의 막질을 검사하는 반사 방식을 채용한다. 그러나, 본 발명은 검사 대상물 (F) 을 투과한 투과광을 수광하여 그 투과광을 사용하여 검사 대상물 (F) 의 막질을 검사하는 투과 방식의 편광 검사 장치에도 적용하는 것이 가능하다. 도 11 은 투과 방식의 편광 검사 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 11 에 나타낸 편광 검사 장치 (4) 는 검사 대상물 (F) 의 표면측에 조사부 (10) 를 배치하고, 검사 대상물 (F) 의 이면측에 편광 분리부 (20) 및 수광부 (30) 를 배치하고 있다. 또한, 처리부 (40) 는 검사 대상물 (F) 의 표면측 및 이면측 중 어느 쪽에 배치되어도 된다.
이와 같은 편광 검사 장치 (4) 는 검사 대상물 (F) 에 설정된 검사 영역 (R1) 에 이미 편광 상태가 알려져 있는 조명광 (L10) 을 조사하고, 편광 분리부 (20) 가 편광 방향이 서로 상이한 복수의 광 (L31 ∼ L34) 으로 검사 대상물 (F) 로부터 얻어진 투과광 (L30) 을 공간적으로 분리하고, 수광부 (30) 가 분리한 광 (L31 ∼ L34) 을 개별적으로 수광한다. 그리고, 처리부 (40) 가 수광부 (30) 에 의해 얻어진 화상 신호 (G) 를 이용하여 타원 방위각 (Ψ), 편광도 (DoP), 및 편광 성분 강도 (IP) 를 구하여 검사 대상물 (F) 의 양부를 판정한다.
또, 본 발명은 상기 서술한 반사 방식의 편광 검사 장치와 투과 방식의 편광 검사 장치가 조합된 것에도 적용하는 것이 가능하다. 이와 같은 편광 검사 장치는 예를 들어, 조사부 (10) 가 검사 대상물 (F) 의 표면측에 배치되어 있고, 편광 분리부 (20) 및 수광부 (30) 가 검사 대상물 (F) 의 표면측 및 이면측의 쌍방에 배치되어 있는 구성이다.

Claims (12)

  1. 검사 대상물의 검사를 실시하는 편광 검사 장치에 있어서,
    상기 검사 대상물에 조명광을 조사하여 얻어진 적어도 반사광을 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광으로 공간적으로 분리하는 편광 분리부와,
    상기 편광 분리부에 의해 분리된 복수의 상기 분리광을 개별적으로 수광하고, 화상 신호를 출력하는 1 개 또는 복수의 수광부와,
    상기 수광부로부터 출력되는 수광 신호를 이용하여 타원 방위각, 편광도, 및 편광 성분 강도 중 적어도 1 개를 구하는 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광 분리부는, 상기 검사 대상물로부터 얻어진 적어도 상기 반사광을 서로 평행한 제 1 분기광과 제 2 분기광으로 분기하는 광 분기 소자와,
    상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 일방의 편광 방향을 45 도 회전시키는 파장 디바이스와,
    상기 제 1 분기광 및 상기 제 2 분기광 중, 상기 파장 디바이스를 통하지 않은 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광과, 상기 파장 디바이스를 통한 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광을 수광하고, 상기 제 1 분기광 및 상기 제 2 분기광의 각각을 편광 방향이 서로 직교하는 복수의 분리광으로 분리하는 편광 분리 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광 분기 소자는, 제 1 사다리꼴 프리즘, 제 1 마름모꼴 프리즘, 및 제 1 삼각 프리즘의 면이 서로 접합된 제 1 광학 부재와,
    제 2 사다리꼴 프리즘, 제 2 마름모꼴 프리즘, 및 제 2 삼각 프리즘의 면이 서로 접합된 제 2 광학 부재를 포함하고, 상기 제 1 광학 부재의 상기 제 1 마름모꼴 프리즘의 면과 상기 제 2 광학 부재의 상기 제 2 마름모꼴 프리즘의 면이 직교하도록, 상기 제 1 광학 부재와 제 2 광학 부재가 접합되어 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 부재의 상기 제 1 사다리꼴 프리즘과 상기 제 1 마름모꼴 프리즘이 첩합 (貼合) 된 면이 반투과면이 되고,
    상기 제 1 광학 부재의 상기 제 1 마름모꼴 프리즘과 상기 제 1 삼각 프리즘이 첩합된 면, 상기 제 2 광학 부재의 상기 제 2 사다리꼴 프리즘과 상기 제 2 마름모꼴 프리즘이 첩합된 면, 및 상기 제 2 광학 부재의 상기 제 2 마름모꼴 프리즘과 상기 제 2 삼각 프리즘이 첩합된 면이 모두 전체 반사면인 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수광부는 상기 편광 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각을 촬상면의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 수광하는 촬상 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광 분리부는 상기 검사 대상물로부터 얻어진 적어도 상기 반사광을 서로 상이한 방향으로 진행하는 제 1 분기광과 제 2 분기광으로 분기하는 광 분기 소자와,
    상기 제 1 분기광을 편광 방향이 서로 직교하는 복수의 분리광으로 분리하는 제 1 분리부와,
    상기 제 2 분기광을 편광 방향이 서로 직교하고, 또한 편광 방향이 상기 제 1 분리부로 분리되는 상기 분리광의 편광 방향에 대하여 각각 45 도의 각도를 이루는 복수의 분리광으로 분리하는 제 2 분리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 분리부 또는 상기 제 2 분리부 중 어느 일방은 입사하는 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 일방을 편광 방향이 서로 직교하는 상기 복수의 분리광으로 분리하는 편광 분리 소자를 구비하고 있고,
    상기 제 1 분리부 또는 상기 제 2 분리부 중 어느 타방은 입사하는 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 타방의 편광 방향을 45 도 회전시키는 파장 디바이스와, 그 파장 디바이스를 통한 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광 중 어느 타방을 편광 방향이 서로 직교하는 2 개의 광으로 분리하는 편광 분리 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 분리부 및 상기 제 2 분리부는 입사하는 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광을 편광 방향이 서로 직교하는 복수의 분리광으로 분리하는 편광 분리 소자를 각각 구비하고 있고,
    상기 복수의 편광 분리 소자는, 일방의 상기 편광 분리 소자에 대하여 타방의 상기 편광 분리 소자가 상기 제 1 분기광 또는 상기 제 2 분기광의 광축 방향에 대하여 45 도의 각도를 이루도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수광부는,
    상기 제 1 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각을 촬상면의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 수광하는 제 1 촬상 소자와,
    상기 제 2 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각을 촬상면의 서로 상이한 영역에 있어서 개별적으로 수광하는 제 2 촬상 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수광부는 상기 편광 분리부에 의해 분리된 상기 복수의 분리광의 각각에 대응하여 형성된 복수의 촬상 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    조명광을 상기 검사 대상물에 조사하는 조사부를 구비하고,
    상기 조사부는 미리 규정된 파장의 광, 혹은 미리 규정된 파장 대역의 광만을 통과시키는 파장 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광 분리부는 상기 조명광이 상기 검사 대상물에 조사되어 반사한 반사광, 혹은 상기 조명광이 상기 검사 대상물을 투과한 투과광을 편광 방향이 서로 상이한 복수의 분리광으로 공간적으로 분리하는 것을 특징으로 하는 편광 검사 장치.
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