WO1999004249A1

WO1999004249A1 - Procede de verification de l'inegalite d'une substance emettrice de lumiere, dispositif concu a cet effet, et procede de triage de substrats transparents

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Publication number: WO1999004249A1
Application number: PCT/JP1998/003200
Authority: WO
Inventors: Masaru Tanabe
Original assignee: Hoya Corporation
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 1999-01-28
Also published as: EP0927883A1; EP1526375B1; TW396274B; EP0927883B1; DE69831721D1; EP0927883A4; US6861659B2; KR20000068586A; DE69833580T2; DE69831721T2; EP1526375A1; KR100606460B1; US20030218145A1; DE69833580D1; US6610994B1

Description

透光性物質の不均一性検査方法及びその装置並びに透明基板の選別方法明本発明は、フォトマスク用透技明基板や情報記録媒体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）を検査する田

方法及びその装置に係り、特に、透光性物質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一一-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。背景技術

半導体集積回路、フォ卜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一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、高精度に研磨されて鏡面仕上げされた透明基板上に透光性膜（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卜マスクについての検査方法は、特開昭 5 8 - 1 6 2 0 3 8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、透過出力を比蛟する方法が知られている。

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、高精度に研磨されて鏡面仕上げされた透明基板そのものの微細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、検査領域が広ぃ範 fflにわたつている場合には in了らかの手段を ¾いて光を査する必要があり、検査領域の面積に比例して検査時間がかかることと、欠陥の有無によつ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。また、情報記録媒体用透明基板においても、高密度記録化に伴う透明基板表面に形成される結晶性良好な下地層、磁性層の形成、磁気へッドの低浮上化などにより高精度に研磨された表面を有する透明基板が要求され、透明基板そのものの微細な欠陥も欠陥検出の対象となっている。し力、し、既存の欠陥検査方法、装置は、必ずしもその欠陥検出の要求を満足するものとはいえな力、つた。

そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく、透光性物質の光学的な不均一性を確実に且つ高精度 ·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提供することを目的とする。

更に、本発明は、即座に所望の透光性物質を抽出することができる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。

図 1は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は図 1の透明基板の一部を拡大した側面図である。

図 3は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 4は図 1の検査装置により検出されたガラス基板表面の傷の画像である。図 5は図 4の画像の光情報から画像処理によって求められた、傷の幅方向における光強度分布を示す図である。

図 6は図 4の傷を光学顕微鏡（反射 ·明視野）で観察したときの画像である。

図 7は図 6の画像の光情報から画像処通によって求められた、 ^の幅方向における光強度分布を示す図である。

図 8は本発明方法と従来方法との検出感度を比較したもので、 ^規化露光時間に対する倍号雑音比の関係を示すグラフである。

図 9は透明基板にその一辺に沿ってレーザー光を導入したときの、透明基板内の光線軌跡を求めるシミュレーションを説明するための斜視図である。図 1 0は図 9のシミュレーションによる結果の一例を表わす図である。図 1 1は図 1 0における透明基板への入射角と表面反射回数との関係を示すグラフである。

図 1 2は図 9のシミュレーションで得られた、透明基板内の光の伝播の様子を示す光線軌跡図である。

図 1 3は図 9のシミュレーションの他の例における透明基板への入射角と表面反射回数との関係を示すグラフである。

図 1 4は図 9のシミュレ一ションの他の例における透明基板への入射角と表面反射回数との関係を示すグラフである。

図 1 5は図 9のシミュレーションの他の例における透明基板への入射角と表面反射回数との関係を示すグラフである。

図 1 6は透明基板にレーザー光を導入したときの、光の伝播をシミユレ一シヨンした結果を示す光線軌跡図である。

図 1 7は本発明の不均一性検査により観測される透明基板の傷などの画像を示す図である。

図 1 8は透明基板に 2方向からレーザ一光を導入したときの様子を示す斜視図である。

図 1 9は透明基板のコーナー部よりレーザー光を導入した実施形態を示す概略構成図である。

図 2 0は透明基板の同じ入射位置から異なる複数の方向にレーザー光を導人する実施形態を示す斜視図である。

図 2 1は透明基板の良品 ·不良品の選別を行う検査工程の一実施形態を示すフローチヤ一卜である。

図 2 2は本発明の透明基板の選別方法をフォ卜マスク！ ¾ガラス基板に適 ¾ した第 1の卖施形態を説明するための図である。

図 2 3は図 2 2の第〗の実施形態の検査によって検出されたガラス基板表面の傷の画像の光情報から、画像処理によつて求められた傷の幅方向における光強度分布を示す図である。

図 2 4は本発明の透明基板の選別方法を磁気ディスク用ガラス基板に適用した第 2の実施形態を説明するための図である。

図 2 5は図 2 4の第 2の実施形態の検査方法を説明するための図である。図 2 6は本発明の不均一性検査の他の実施形態を示す図である。

図 2 7は屈折率の異なる境界面における光の屈折を示す図である。

図 2 8は透光性物質の表面での全反射条件を求めるために用いた図である ₍ 図 2 9は直方体形状の透光性物質内に、多重全反射によって光が閉じ込められる全反射条件を満足する領域を示す図である。発明 —の _

本発明に係る透光性物質の不均一性検査方法は、透光性物質内にレーザ— 光を導入して透光性物質の不均一性を検査する方法であつて、前記透光性物質は、透光性物質内に導入したレーザー光が全反射を繰り返す互いに対向する少なくとも一組の全反射面と、全反射面の間を全反射を繰り返して進行するレーザ一光の進行方向に対向するように設けられ、前記レーザー光を全反射して前記全反射面へと戻す少なくとも一組の折返し面とを備え、前記透光性物質内の光路が光学的に均一の場合には、透光性物質内を伝播して前記全反射面及び前記折返し面に入射するレーザー光が全反射をして、且つ、少なくとも一組の折返し面の間で反復するように伝播させ、伝播することによつて形成される前記全反射而と前記折返し面で囲まれた被検査領域でレーザー光が行き渡るようにレーザー光を導入し、前記透光性物質内に導入され伝播するレーザー光の光路中に不均一部分が存在するときに、前記全反射面及び z又は前記折返し面から漏出する光を検出することから透光性物質の不均一性を検査するようにする。

透光性物質に表面の傷などの不均一部分がなければ、透光性物質内に導人したレーザー光は表面で全反射を繰り返して透光性物質内に光が閉じ込められる（レーザー光が行き渡る）形になるので、実質的に外部へは漏出しない (前記全反射面及び前記折返し面において）力透光性物質に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。即ち、透光性物質表面に傷、クラック、付着異物による汚れなどの不均一部分（欠陥）がある場合は、光路が均一であれば全反射面となる表面（全反射面及び折返し面）から光が漏出することになる。また、透光性物質表面の不均一のみならず、内部の傷、クラック、気泡などの異物などの欠陥、あるいはガラスの脈理などに特徴的な、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、傷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、表面での全反射条件が満足されず、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。

このように、本発明の検査方法は、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透光性物質内に（実質的に）光を閉じ込めるようにしているため、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卜で現れる。つまり、本発明の検査方法は、光閉じ込め方式による欠陥（不均一性）の検査方法と呼べるものであって、あたかも、暗箱のような遮光性の容器に存在するピンホールから容器内部の光が漏れ出すように、透光性物質の極めて微細な傷などの欠陥が観測されることになる。

なお、透光性物質の表面で全反射を繰り返し、透光性物質内に（実質的に）光を閉じ込めるための光の入射条件は以下のようにして求められる。以下では、透明基板のような直方体形状の透光性物質内に、多重全反射によって (実質的に）光を閉じ込めるための条件を求める。

この光閉じ込めの条件を求めるに先立って、まず、図 2 7に示すように、空気などの屈折率 n iの媒質からガラスなどの透光性を有する屈折率 n tの媒質中に光が入射したときの屈折光の方向を求める（なお、図面ではべクトルを通常の矢印を用いた表記とする力 <、文書中ではべクトル Aをく A >と表記する。）。

図 2 7に示すように、屈折率 n i と屈折率 n tの境界面にく L i >の入射光線を入射した場合の屈折光線 < L t >を考える。境界面に垂直で入射媒質側に向いている溶媒べクトルを <N> (単位べクトル）とする。屈折光線のベクトルく L t >はベクトル <N>とく L i >で張る平面上に存在し、く N >とく L i >の線形結合で表わすことができる。すなわち、

< L t >- a < L i >+ /3<N> ( 1 ) と表せる。ここで、ひ、 ^は係数である。また、計算を単純にするために、べクトルく L i >、 < L t >も単位べクトルとすると、次式を満足する。

< L i > - < L i >= l , < L t > · < L t >= 1 (2) 境界面での屈折に対し、屈折の法則（スネルの法則）を適用すると、入射角 i、屈折角 θ Xであるから、

sin^ t - (n i / n t )sin^ i ( 3 ) となる。また、 Θ i Θ tをべクトルで表わすと、

< L i > - <N>= l < L i > | · I < N > I cos( π - θ i )

= - cos Θ i ( 4 )

< L t > - <N>= l < L t > | · I < N > I cos( π ~ Θ t )

= -cosO t ( 5 ) となる。

いま求めようとしているのは、屈折光線べクトルく L t >であり、式（ 1 ) のひ、 /3が定まれば、 < L t >が決定する。そこで、式（ 1 ) 〜式（ 5 ) 力、ら、ひ、 /3を n i、 n t、 iで表わすと、

ひ = n i Z n t

/3 = - { 1 - ( n i ./ n t ) ² ( 1 —cos² ^ 1 ) } ^1/2

+ ( n i /' n t ) cos 0 i

となり、入射光線 < L i 〉に対する屈折光線 < L t 〉の方向が定まる。

次に、このようにして所定方向に導入された屈折光線が直方体形状の透光性物質の表面で全反射を繰り返して透光性物質中に閉じ込められるための条件を求める。

まず、全反射の第 1の境界面として、 x y平面を考える。図 2 8に示すよに、 z幸由の正方向の法線ベクトルをく N z >= (0， 0， 1 ) とし、入射角 Θ iで入射べクトルく L 1 > (単位べクトル） = (L 1 X, L 1 y, L i z ) が x y平面に入射すると、

< L i > · < N z >=cos (π - θ 1 )

が成り立つ。これを展開すると、

L 1 ζ =一 cos θ 1

Iく L 1 > I = 1であるから、 e i≥ _cの下で、

L 1 X ² + L 1 y ² +cos² Θ 1 = 1 (6) を満た" 5

第 1境界面の x y平面で全反射できる入射べクトルは、 z軸と臨界角 c をなす直線が ζ軸の回りに回転してできる図 2 8の円錐体の外側にあればよく、これを満足するベクトルは無限に存在する。

X y平面で反射するため、反射後のべクトルく L 2 >は、

< L 2 >= (L 1 , L 1 y, -L i z)

= ( L 1 x , L 1 y, cos 0 1 )

となる。更に、このベクトルく L 2 >が第 2の境界面で全反射するための条件を考える必要がある。第 2境界面を X z平面とし、 x z平面に入射角 / 2 で入射すると、

< L 2 > - < N y > =cos {π - 0 2 )

となる。ここで、く N y >は y蚰の正方向を向いた単位べク卜ル（ 0 , 1， 0 ) である。上式を展開すると、

L ] y =— cos 2

この式と式（ 6 ) と力、ら、 1 , 2≥ β cの条件の下で、

L 1 X = 1 一 cos² θ 1 -cos² θ 2 ( 7 ) を満たす必要がある。

X z平面で反射するため、反射後のべクトルく L 3 >は、

< L 3 > = (+ { 1 一 cos² θ 1 -cos² θ 2 } ^1/2 · cos ^ 2 , cos 0 1 ) となる。このべクトルく L 3 >が第 3の境界面で全反射すれば、光の閉じ込めが成功する。第 3の境界面を y z平面とし、 y z平面に入射角 3で入射すると、

< L 3 > · < N X >=cos (π - Θ 3 )

となる。なお、 Ν χ= ( 1 , 0 , 0) である。従って、上式は、 L 3 χ = -cos 3となり、 + { 1 -cos² θ 1 -cos² θ 2 } ^{1 2} =— cos 3、つまり、

cos² θ 1 +cos² θ 2 +cos² ^ 3 = 1 ( 8) を満足する必要がある。

臨界角 Q cでは、 sinCTrZ S ) = (n t /n i ) sin Θ cであるから、 n i = 1. 0 0、 n t = l . 4 7の場合、 sin 0 c = 1 / 1. 4 7なので、臨界角 c = 4 2. 9 ° となる。

θ ί = θ 2 = θ 3の時、式（ 8 ) から、 3 cos²0 1 = 1で ø 1 = 5 4° となり、 e i ≥ 5 4° > 0 c = 4 2. 9 ° を十分満たす。この条件の自由度のある余裕は、特定の反射面へ全反射をより多く行わせる自由度として活かせる。サブストレートガラスでは、端面での反射を減らすように、く L l >を選べば良い。

以上より、多重全反射によつて光が閉じこめられる条件は、

cos²0 1 +cos² Θ 2 +cos'' 3 = 1

cos f) c ≥cos 1 , cos 2 , cos ^ 3 > 0

である。

c = 2. 9 ° の場合、 cos 0 _c = 0. 7 3なので、 " 1 , 2 , 0 3 の満たす領域を cos 0 1 ， cos θ 2 , cos θ 3を座標軸として図示すると、図 2 9のように、一辺 0. 7 3の立方体の内側で、半径 1の球の表面である曲面 6 0が全反射条件を満足する領域となる。

なお、上記では透明基板のような直方体形状の透光性物質についての全反射条件について導き出したが、後述する一般的な形状においても同様な方法によって光の入射角の条件を決定することができる。また、後述する実施の形態における透光性物質内に導入する光の入射角の条件は、上記に基づき導き出したものである。

なお、本発明の不均一性検査方法においては、前記透光性物質の形状は、四角形（矩形）状平板、円形ないし円環状平板は勿論、レンズなど曲率の大きな曲面を有する形状、球状、多面体、円柱、円筒、多角柱など、どのような形状でも良く、透光性物質の少なくとも被検査領域で光が所定回数以上の反射を繰り返して透光性物質内に光が閉じ込めるような状態を実現することが可能であれば、透光性物質の形状は問わない。

このように、透光性物質内に光が閉じ込められるためには、透光性物質は、透光性物質内に導入した光が全反射を繰り返す互いに対向する少なくとも一組の全反射面と、全反射面の間を全反射を繰り返して進行するレーザー光の進行方向に対向するように設けられ、レーザー光を全反射して全反射面へと戻す少なくとも一組の折返し面とを備えていることが好ましい。特に折返し面は、透光性物質内に光を閉じ込めるに当たっては重要である。折返し面は、光の進行方向に対向するように設けられ、少なくとも一組なければならない。折返し面の間で光が反復しないと、光閉じ込めできないからである。

また、レーザー光の導入に当たっては、透光性物質に導入したレーザー光、透光性物質内を伝播して全反射面及び折返し面に入射する光が全反射をして、少なくとも一組の折返し面の間で反復するように伝播させ、伝播することによつて形成される全反射面と折返し面で囲まれた被検査領域でレーザ一光が行き渡るようにレーザ一光を導人することが必要である。即ち、透光性物質内の光路が光学的に均一の場合に、透光性物質内に導入した光が対向する全反射面の間で全反射を繰り返しながら伝播し、折返し面 aで入射し全反射をした後、更に透光性物質内で伝播を繰返し、折返し面 a以外の少なくとも一つの折返し面 b , c…で全反射をして再び、前記折返し面 aに伝播した光が戻るようにレーザー光を導入することである。この場合、透光性物質内の光路が光学的に均一であり、不均一部分がなければ全反射面と折返し面で全反射を繰り返して、全反射面及び折返し面（レーザー光を導入する領域を除く）には光が漏出する特異点は存在しないので（実質的に）光閉じ込めが成立する。前記の折返し面が一組の場合とは、透光性物質のある一つの平面で光閉じ込めを行うこととなり、折返し面が複数組以上ある場合とは、透光性物質の略全域を光閉じ込めを行うこととなる。

また、透光性物質内に（実質的に）光を閉じ込めるためには、全反射面及び折返し面で、幾何光学的にレーザー光が漏出する特異点が実質的に存在しないようにレーザ一光を導入すれば良い。「幾何光学的に」としているので、導入したレーザー光が、透光性物質材料固有の性質によって光学的変化によつてもたらされた光、例えば、レーリー散乱光などはここでは考慮しない。また、「レーザー光が漏出する特異点が実質的に存在しない」としているのは、レーザ一光自体の広がり角の影響で、全反射面及び折返し面で何回も全反射を繰り返した後、ごくわずかなレーザー光が全反射条件を満足せず、透光性物質の外に漏出することが考えられるので、その場合を考慮して「実質的に」としている。なお、このレーザー光自体の広がり角による漏出光は、透光性物質の表面にそった方向に漏出するため、検出手段には検出されず、検出感度には影響しない。

また、透光性物質内に光を閉じ込めるためには、導入するレーザー光の波長; Iに対する前記透光性物質の屈折率を n t、透光性物質と接触する外側媒質の屈折率を _n i とし、前記全反射面 ¾び前記折返し面に入射する光の角度を" i k ( kは透光性物質内にレーザー光が人されてから全反射而及び折返し面に入射する位置を表わすもので、人射位置を順に k =〗， 2 , …とする。）とするとき、 Θ i kは前記全反射面及び前記折返し面において、 sin θ = η ϊ / n tで表される臨界角 0以上となるようにレーザー光を導入すれば良い。

但し、透光性物質の表面では、全反射による光の閉じ込めが困難な形状 (例えば、曲率の大きな曲面を有する形状など）については、透光性物質の外側に設けられた少なくとも二組の対向する面（少なくとも一組の全反射面と少なくとも一組の折返し面）において、光が全反射を繰り返し伝播するようにすることによって、不均一性を検査することができる。具体的には、鏡面仕上げされた表面を有する透光性の容器を用い、この容器の外側媒質の屈折率よりも大きい屈折率を有する容器内の媒質（液体など）中に透光性物質を挿入し、容器の外側表面で全反射を繰り返して伝播するようにレーザー光を導入することによって検査できる。

また、レーザ一光は、幾何光学的に、前記透光性物質内に導入したレーザ —光が、少なくとも最初に当たる前記全反射面又は前記折返し面において、レーザー光の全てが全反射するようにレーザー光を導入することで、全反射条件を満足する光を的確に透光性物質内に導入することができるのが好ましい。上記以外の場合、例えば、レーザー光を導入する面で、拡散した光が透光性物質内を伝播する場合などは、透光性物質内に伝播する（複数の）光線の軌跡が予想できないので、導入したレーザー光が全反射面及び折返し面に入射する光のほとんど全てが全反射することは困難で、本発明のような光閉じ込めは成立しない。

また、レーザー光を導入するための導入面を、ある一つの全反射面と少なくとも一つの折返し面とによって挟まれた箇所に設けることが好ましい。透光性物質へのレーザー光の導人は、導人面以外の全反射而や折返し面から導入することも可能であるが、その場合、レーザー光を導入するための入射窓として、透光性物質の屈折率をほぼ同じ材料からなる光学^ を、接着剤などによって取り付けなければならないので手間がかかる。また、検査領域である全反射面や折返し面に光学部衬を取り付けるので、取り付けた箇所については透光性物質内で伝播した光が全反射条件を満足せず、漏出することになるので、実質的に検査できなくなるので好ましくない。

このように、レーザー光を導入するための導入面がある場合は、具体的な導入の仕方として、前記導入面及び前記導入面と前記全反射面とのなす角がほぼ同じ面においてのみ導入したレーザ一光が出射するようにレーザ一光を導入することにより、本発明でいう光閉じ込めは成立する。

また、透光性物質の少なくともレーザー光を導入する導入面が鏡面研磨されていることが好ましい。レーザ一光は、全反射面及び折返し面で全反射を繰り返して光が閉じ込められるように導入するが、導入面が鏡面研磨されている場合、導入されたレーザ一光は導入面による拡散を受けず、平行光のまま光が伝播されるので、全反射面及び折返し面に入射する光の全てが全反射されるので、透光性物質の不均一部分と均一部分における検査光の応答もより臨界的となり、コントラストが向上する。好ましくは、透光性物質の全面 (全反射面、折返し面、導入面）が鏡面研磨されていることが望ましい。また、全反射面の大きさを L、導入面の幅を d、レーザー光の波長 λに対する透光性物質の屈折率を n t、透光性物質と接触する外側媒質の屈折率を n i、レーザ一光のビーム径を 0、光が全反射面及び折返し面に入射する光の角度を i k ( kは透光性物質内にレーザー光が導入されてから全反射面及び折返し面に入射する位置を表わすもので、入射位置を順に k = l， 2 , …とする。特に、レーザー光が導入されてから最初に全反射面又は折返し面に入射する光の角度を i とする。）、全反射面で反射する回数を mとし、 mが L， d， n t ( λ ) , η i , φ 、】の関数で表されるとするとき、 " i kの全てが臨界角 S以上となる範囲内において、 mが基準設定値以上となるように、 L , d , n t ( λ ) , η i , Φ , ：！の少なくとも何れか一つの条 ί'Ι:を決定して透光性物質の導入面よりレーザー光を導人することが好ましい。

導入面からレーザー光を導入した光が、透光性物質内で伝播を繰り返し、再び、導入面に光が入射された場合、臨界角 ^以下の光が入射されることになるので光が漏出してしまう。従って、透光性物質内でより数多くの全反射をさせたい場合（mを大きくしたい場合）は、導入面から漏出する確率を小さくすれば良い。実際にはシミュレーションによって光線軌跡を求め、透光性物質内を導入した光が全反射面及び折返し面で全反射を繰り返して伝播した結果、導入面で光が漏出するまでの反射個数が多くなるような導入面の幅 dを決定する。具体的には導入面の幅 dを小さくすれば良い。導入面の幅 d は、レーザー光のビーム径、透光性物質の加工にも制限されるが、 dは 0 . 4 m m以下、好ましくは 0 . 2 m m以下が望ましい。しかし、極端に小さく ( 0 . 1 m m未満に）すると、全反射面と導入面の界面、折返し面と導入面の界面で欠けが生じ易くなるので好ましくない。

また、透光性物質の屈折率 n t (又はレーザ一光の波長 λ ) を選択することによって、 m (全反射面で反射する回数）を調整することができる。具体的には、透光性物質の材質は、透光性物質の用途によって限定されることがあるので、レーザー光の波長スを選択するのが好ましい。但し、レーザー光は透光性物質に対し吸収が小さい波長が好ましい。吸収が大きい場合、不均一性の検出感度が低下するだけでなく、透光性物質自体が破壊されるなどの可能性があるので好ましくない。また、レーザ一光の波長は、不均一性（表面の傷など）の解像度にも影響する。不均一性の解像度は、最大がレーザー光の波長 λとなるので、電子デバイス用ガラス基板といった傷の幅が 1 〃m 以下の微細な欠陥を像として分解し検出したい場合は、レーザー光の波長を 1 μ mリ、下にする。

また、透光性物質がある特定の形状（例えば、全反射面と折返し面が垂直関係にある場合など）においては、各全反射而、折返し面に入射する角度が、レーザー光が導入されてから最初に^反射に人射する角度〗とある -^ の関係をもっているので、その角度 1を適宜調整することによって、 m (全反射面で反射する回数）を調整することができる。実際には、 1 は、透光性物質の条件（導入面の幅 d、屈折率 n t ) 、レーザ一光の条件（波長ス、ビーム径 ø ) が決定された後、透光性物質内に光が埋め尽くされる基準設計値 m以上となるように 0 1を調整してレーザー光を導入する。しかし、一般に透光性物質には少なからず加工精度の違いによって、全反射面の大きさ（長さなど）にばらつきがあり、そのばらつきをもった透光性物質の全反射面の大きさを検査試料ごとに把握してから検査を行うと、膨大な時間がかかり、実用的ではないので、透光性物質内に導入するレーザ一光を、全反射を起こす範囲内で入射角度を変動させて入射することにより、高感度、高速度に検出でき、実用性の高い検査方法を実現できる。

また、透光性物質の全反射面、折返し面が互いに直交関係にあることが好ましい。このような構成にすると、導入したレーザー光が、全反射面、折返し面で全反射を繰り返して透光性物質内に閉じ込められた状態になり易く、実際上、透光性物質の広範囲な領域の検査を同時に行うことができ、高速検査が可能となる。即ち、導入したレーザー光が全反射を繰り返す少なくとも一組の全反射面においては、光の入射角は同じになり、また少なくとも一組の折返し面においても、光の入射角は同じで、一定の関係（全反射面における光の入射角を^としたときに、折返し面での光の入射角は 9 0 ° — Θになる。）をもって伝播するようになるからである。

また、ある一組の全反射面とある一組の折返し面によって挟まれた透光性物質の被検査領域において、透光性物質内を光が伝播することによって光が満たされた被検査領域内のある一つの平而における不均- -性を検査した後、透光性物質に対し前記検査の平面を、光が被検査領域を埋め尽くす方向に相対移動させて被検査領域の不均一性を検査するようにすることで、検査方法の簡略化が図れるので好ましい。

上記では本発明の一般的な光閉じ込めの概念を説明したが、木発明をより具体的に実施するに当たっては、透光性物質内にレーザー光を導入して透光性物質の不均一性を検査する方法であって、前記透光性物質の表而は、少なくとも一組の互いに平行な主表面と、該主表面と直行する少なくとも一組の端面と、前記主表面と端面とによって挟まれた面取り部とを有し、前記透光性物質内の光路が光学的に均一の場合には、透光性物質内を伝播して前記主表面及び前記端面に入射する光が全反射をして、且つ、少なくとも一組の端面の間で反復するように伝播させ、伝播することによって形成される前記主表面、端面、及び面取り部で囲まれた被検査領域でレーザー光が行き渡るようにレーザー光を導入し、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、前記主表面及び Z又は端面から漏出した光を検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透光性物質の不均一性を検査する。

ここで、上記主表面、端面、面取り部は、前述の全反射面、折返し面、導入面に相当する。上記主表面、端面、面取り部を有する代表的な形状として、四角形（矩形）状平板や円板、円環状平板などが挙げられる。この場合、導入したレーザー光が、主表面、端面で全反射を繰り返して透光性物質内に (実質的に）閉じ込められた状態になり易く、実際上、透光性物質の広範囲な領域の検査を同時に行うことができ、高速検査が可能となるので好ましい。即ち、導入したレーザー光が全反射を繰り返す主表面での、光の入射角は同じになり、また端面に入射する光の入射角も同じで、それらが一定の関係 (主表面に入射する光の入射角を 0としたとき、端面に入射する光の入射角は 9 0 ° 一 Θになる。 ) をもって伝播するので、透光性物質に入射してから最初に当たる主表面への入射角が、臨界点よりも大きくなるようにし、且つ、端面への入射角が臨界点よりも大きくなるように設定するだけで、（実質的に）光閉じ込めが成立するからである。

具体的なレーザー光の導入の仕方としては、前記主表面及び前記端面で幾何光学的にレーザー光が漏出する特異点が宾質的に^ しないようにレーザ一光を導入する。更には、前記面取り部のみ導入したレーザー光が出射するようにレーザー光を導入する。また、上記不均一性検査方法を対象とする透光性物質は、ガラスからなることが好ましい。透光性物質の材質は、各種用途によって決まる力ガラスの場合、硬質であること、鏡面研磨することによって非常に平滑な表面が得られること、光の透過性が良好であることなどの利点がある。

上記不均一性検査方法は、透光性物質が電子デバイス用ガラス基板の場合、より効果が発揮される。それは、近年におけるパターンの高密度化に伴い、高精度に研磨された表面を有するガラス基板が要求されているので、上記不均一検査方法は、微細な傷や基板の脈理といったパターン形成や、露光に悪影響となる不均一性を検査する上で効果的である。

また、上記不均一検査方法は、透光性物質が情報記録媒体用ガラス基板の場合、より効果が発揮される。それは、近年における高密度記録化及び磁気へッドの低浮上化に伴い、高精度に研磨された表面を有する透明基板が要求されているので、上記不均一検査方法は、基板表面の傷といった高密度記録ィ匕、磁気へッドの低浮上化に悪影響となる不均一性を検査する上で効果的である。

上記の電子デバイス用ガラス基板や、情報記録媒体用ガラス基板、また液晶ディスプレイ用ガラス基板といったように、表面が互いに平行な主表面と、該主表面に垂直な端面を有し、導入した光が全反射を繰り返して透光性物質内に閉じ込められるようにすると、実際上同時に、透光性物質の広範囲な領域の検査を行うことができ、高速検査が可能となる。

また、本発明に係る ϋ光性物質の不均一性検査装置は、上記検査方法を実施するためのもので、透光性物質内にレーザー光を導入して透光性物質の不均一性を検査する装置であって、前記透光性物質内にレーザー光を導入する照明手段（照射手段）と、前記透光性物質から漏出する光を検出する検出手段とを有し、前記透光性物赏は、該透光性物質内にレーザー光を導人する ¾ 入面と、導入したレーザー光が全反射を繰り返す互いに対向する少なくとも二組の表面とを備え、前記照明手段は、照明手段から出射したレーザー光が前記導入面より導入され、前記透光性物質内の光路が光学的に均一の場合には、透光性物質内を伝播して前記表面に入射する光が全反射をして、且つ、前記表面のうち少なくとも一組の表面で反復するように伝播させ、伝播することによつて形成される前記少なくとも二組の表面で囲まれた被検査領域でレーザー光が行き渡るように配置しているものである。このような構成にすると、透光性物質の不均一性の検査を自動化でき、検査時間を短縮できるとともに、検査の信頼性を向上できる。

上記検査装置において、前記照明手段に前記透光性物質に対するレーザー光の入射角度を変化させる角度調整手段を設けることが好ましい。角度調整手段は、透光性物質内に導入したレーザー光が、透光性物質の表面で光が全反射を繰り返し、光が閉じ込められるように入射角度を調整するだけでなく、透光性物質の加工精度の違いなどによる寸法のバラツキを吸収するために、全反射が起こる範囲内で入射角度を変動させる場合などに使用される。

角度調整手段の代表的なものとして、ミラーが挙げられる。ミラ一は、前記照明手段（例えばレーザー）と、透光性物質との間に配置され、透光性物質に対する入射角度を調整する。ミラー以外に、照明手段自体に透光性物質に対する照明手段の角度を変化させる角度調整手段を設けたり、透光性物質を保持するフォルダ一に角度調整手段を設けても良い。また、音響光学偏光器といった超音波ビームの音響光学効果を利用して入射角度を調整 ·変動するものであっても良い。

また、上記検査装置において、前記透光性物質へのレーザー光の入射位置を、移動（走査）させる移動（走査）手段を設けることが好ましい。透光性物質の全領域を漏れなく、しかも自動的に検査を行うことが可能となるからである。例えば、レーザ一などの照明手段や、ミラーなどの角 I 調整手段をじテーブル上に載せ、テーブルに駆勅装^を取り付けることにより、透光性物質の一辺に沿って順次移動させたり、透光性物質を保持するフォルダーに駆動装置を取り付け移動させたりすることができる。また、上記検査装置において、前記照明手段に対し前記透光性物質及び前記検出手段が一体的に相対移動させることが好ましい。検出手段の検出領域が検査領域より大きい場合は、照明手段に対し、透光性物質が相対移動することにより、不均一性の検査は可能であるが、一般的に検査領域の方が、検出手段の検出領域より大きいので、透光性物質と検出手段とを照明手段に対し、一体的に相対移動させる。なお、相対移動させる際には、照明手段即ち、レーザーなどの照明光学系を固定し、透光性物質及び Z又は検出手段を駆動装置などを利用して移動させたり、また、透光性物質及び Z又は検出手段を固定し、レーザ一などの照明光学系を移動させても良い。

また、上記検査装置において、前記検出手段は、撮像素子（C C Dなど）を有する撮像カメラと、透光性物質から漏出する光を前記撮像カメラに結像するレンズとを有し、前記撮像カメラ及び/又はレンズを透光性物質に対し遠近方向に相対移動させることが好ましい。撮像カメラ及び Z又はレンズを、透光性物質に対し遠近方向に相対移動させることにより、撮像カメラの焦点合わせが可能となり、透光性物質の厚さ方向の不均一性（表面の傷、内部の脈理、気泡など）の正確な情報が得られる。例えば、撮像カメラ及びレンズの検出手段を固定し、透光性物質、レーザー、ミラ一を一体的に前記検出手段の遠近方向に移動させたり、逆に、透光性物質、レーザー、ミラーを固定し、撮像カメラ及びレンズの検出手段を移動させても良い。

上記検査装置において、前記検出手段が検出した情報に基づき透光性物質の不均一-性の有無、種類、大きさを判別する判別手段を設けることが好ましい。

これは、予め透光性物質に存在する不均一性の有無、種類（表面部の傷やクラック、内部の脈理ゃ異物など）や、人-きさ（面積、長さ、幅、深さ、領域など）に対して、表面から漏出する光の (画像) 情報、光の光量、輝度、強度分布、表面からの深さなど）の関係（情報）をコンビユーターなどに蓄積しておき、検査によって検出した光の（画像）情報と前記蓄積した情報とを対比することによつて透光性物質の不均一の種類、大きさを判別することができる。このように透光性物質の不均一の有無、種類、大きさを判別することにより、所望の透光性物質を抽出することができる。このため、例えば、パターンの形成時や、被転写物に対する露光時に影響のある不均一性を有するガラスサブストレ一卜を、検査後に次工程に進む前に排除したり、再研磨に戻したりすることができ、生産性を向上できる。

また、上記不均一性検査装置において、前記検出した光の情報は、 C CD によって検出した光を、この C C Dの正規化露光時間に対する信号雑音比 ( 1 0 · 1 o g₁₀ (S/N) ) に変換、処理したとき、正規化露光時間 0. 0 2 5以上において信号雑音比（ 1 0 · 1 o g ₁₍₎ (SZN) ) が 4. 8 d B 以上であることが好ましい。ここで、正規化露光時間とは、（C C Dの露光時間） / (バックグランドの信号が（2 0 0 0 0Z 4 0 9 5) x l O Oエレクトロンに達するまでの C C Dの最大露光時間）と定義した。なお、上述の正規化露光時間は、測定条件や、検査装置によって自由に設定することができる。

これは、信号雑音比が 4. 8 d B以上（背景に対する信号が雑音の 3倍以上あること）の場合、一般に言われている画像処理可能レベルとされ、正確に透光性物質の不均一の有無、種類、大きさを判別することができるからである。

また、本発明に係る透明基板の選別方法は、レーザー光を導入する導入面と、導入したレーザー光が全反射を繰り返す少なくとも一組の互いに対向する主表面と、光の進行方向に対向するように設けられた少なくとも一組の端面とを備えた透明基板を準備する工程と、前記透明基板内の光路が光学的に均一の場合には、透明基板内を伝播して主表面及び端面に入射する光が全反射をして、且つ、少なくとも一組の端 ΐϊπの間で反復するように伝播させ、 \ 播することによつて形成される前記主表面及び前記端面で囲まれた被検査領域でレーザー光が行き渡るようにレーザー光を前記導入面より導入する工程と、前記主要面及び/又は前記端面から全反射することなく漏出する光を検出する工程と、前記検出した情報と、予め蓄積された透明基板に存在する不均一性の有無、種類、大きさに対応した情報とを比較し、透明基板を選別する工程と、を有することを特徴とする。発明を実施するための最良の形態

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 1において、 1は被検査対象である光学ガラスなど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、互いに対向する平行な平面を有するものであって、それは、主表面（表面及び裏面） Hと端面（T面及び間取り部の C面）とからなり、いずれの表面も鏡面研磨した後、洗浄処理されている。この主表面（表面及び裏面）は、透明基板内に導入したレーザ一光が、全反射を繰り返して伝播する役割を持ち、全反射面としての機能を有する。また、端面（T面）は、光の進行方向に対向するように設けられており、前記主表面で全反射を繰り返して伝播した光を、対向する鏡面の間で反復するようにしたものであって、導入して伝播した光を折り返す折返し面としての機能を有する。また、 C面は、前記主表面と前記端面（T面）とによって挟まれた面である。一般に、 C面は、表面の微細な傷はあまり問題にならないので、被検査領域の対象とせず、本発明においては、レーザー光を導入する導入面としての機能を有する。

また、ここでは、全反射面としての主表面（表面、裏面）、折返し面としての端面（T面）、導入面である C面のいずれの表面も、鏡面研磨をしているが、特に導入面を鏡面研磨することについては、本発明の光閉じ込めにおいて意味がある。 ΰΡち、導人而を鏡而研磨することによって、導人されたレ一ザ一光は実質的に拡散されず、ほぼ平行光のまま i 播していくので、主表而、端面に入射するほとんど全ての光が全反射するように調整することができるが、導入面が研磨されていない場合、導入面で光が拡散し、複数方向の光が伝播するとともに、それぞれの光線軌跡が予想できないので、本発明の光閉じ込めが成立しない。なお、導入面を鏡面研磨することについて説明したが、基板に導入するレーザー光が、少なくとも最初に当たる主表面において、レーザー光の全てが全反射するようにレーザー光を導入できれば、鏡面研磨する必要はない。例えば、鏡面の導入面に対して、疑似鏡面を形成するために基板と同じ屈折率を有するマッチングオイルなどを塗布することによつても、本発明の光閉じ込めが成立する。

また、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、フォルダ一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 3は、透明基板 1のフォルダ一の一例を示すもので、フォルダー 2 0は透明基板 1を保持する矩形の枠体形状をなし、フォルダ一 2 0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 2 1が形成されており、各受け部 2 1には透明基板 1 と点状に接触して支持する球体 2 2が設けられている。

この透明基板 1に対して、不均一性を検査するためのレーザー光を透明基板 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、照明光を発光する光源としてのレーザー 2と、レーザ一光を透明基板 1の C 面の所定位置 ·角度で照明するためのミラー 3 1、 3 2とを有する。また、これらレーザー 2、ミラー 3 1、 3 2は、透明基板 1の一辺 1 aの方向にレ一ザ一光を平行移動させるための駆動装置 4を搭載したテーブル 5上に載置されている。この実施形態では、レーザー 2及びミラー 3 1、 3 2を透明基板 1及び検出手段に対し相対移動させるため、透明基板 1及び検出手段は固定し、レーザー 2及びミラー 3 1、 3 2が駆動装置 4によつて一体的に移動できるような構成になっている。（なお、透 Iリ S仮〗 &び検出 ^段に駆動置を取り付け、レーザー 2、ミラー 3 1、 3 2を固定し、透明基板 1及び検出手段が一体的に移動できるようにしても良い。）また、透明基板 1、レーザ一 2及びミラー 3 1、 3 2を搭載したテーブル（図示せず）は、レーザー光を導入する際に、 C C Dの焦点合わせを行って透明基板 1の厚さ方向の不均一性を検出するため、 X Y Z方向に移動可能となっている。なお、ミラー 3 1、 3 2は角度などの微調整のためのものであり、ミラー 3 1、 3 2を用いずにレーザー 2から直接に基板 1にレーザ一光を照射するようにしても良い。また、透明基板 1内に導入されたレーザー光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、入射角度調整手段を備えても良い。なお、入射角度調整手段としては、ミラー 3 1、 3 2の角度をコンピュータ一などの制御により自動的に角度を調整する機構を設けたものや、音響光学偏光器といった超音波ビームの音響光学効果を利用して入射角度を変化させるものであっても良い。

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一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、 C C D 6及び透明基板 1からの漏出光を C C D 6に結像するレンズ系（結像光学系） 7を備えている。なお、透明基板 1から漏出した光を検出する光センサーとしては、 C C Dに限らず、フォ卜マルチプライヤ一などを用いても良い。また、照明光として可撓レーザ一光を使用する場合、基板 1からの漏出光を目視で検出し、検出手段を省略することもできる。検出手段として C C Dを使用する場合、メカシャッタ一機能を搭載したフルフレーム方式と、メカシャッターを不要としたインタ一ライン方式があるが、耐久性を考慮すると、インターライン方式の C C Dが好ましい。また、 C C Dは、ノィズを低減するために強制放熱用ファンや、電子冷却機能を搭載した方が好ましい。

また、 C C D 6には、検出したアナ口グ信号をデジ夕ル信号に変換する A Z D変換器 1 1を介して、検出した画像を処理するためのコンピュータなどからなる画像処理装置 1 2が接続されている。

画像処理装置 1 2は、 C C D 6からの画像信号を解析して、不均ー性による漏出光の形状パターン、光量、強度分布などを表示する機能や、透明基板 1の不均一性の有無、種類（表面部の傷やクラック、内部の脈理ゃ異物など）大きさ（面積、長さ、幅、深さ、領域など）を判別する判別部を有する。また、画像処理装置 1 2の記憶部には、透明基板に存在する不均一性の種類や大きさにそれぞれ対応する、漏出光の情報（漏出光の形状パターン、光量、輝度、強度分布、表面からの深さなど）として、予め測定によって得られた測定値（基礎データ）などが入力されている。

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。検査対象として、 1 5 2 . 4 x 1 5 2 . 4 X 6 . 3 5 m mの大きさで、 C面の幅が 0 . 4 m m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、図 2に示すように、ガラス基板内に入射してから最初に当たる主表面への入射角 iが臨界角 cよりも大きくなり、且つガラス基板端面への入射角（9 0 ° - i ) が臨界角 0 c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 . 4 7で臨界角 cが約 4 2 . 9 ° なので、入射角 β iを 4 4 . 1 ° とした。即ち、この導人の仕方は、ガラス基板の主表面及び端面では、（幾何光学的に）レーザー光が漏出する特異点が存在しないようにレーザー光を導入させており、また、 C面のみ、導入したレーザ一光が出射するようにレーザー光を導入させている点が特徴である。なお、レーザーとしては、 H e— N eレーザーを使用し、ビーム径が 0 . 5 m m、ビームの広がり角が： I m r a d、レーザーパワーが 0 . 5 mW、波長が 5 4 3 n mのレーザー光を照射した。

なお、今回使用する基板は、全反射面である主表面と、折返し面である端面が全て垂直（直交）関係にある形状であるので、主表面に入射する光の人射角は同じになり、また端面に入射する光の人射角も同じで、それらが一定の関係（主表面に入射する光の入射角を" i としたとき、端面に入射する光の人射角は 9 0。 — " i になる。）をもつて伝播するようになる。従つて、ガラス基板に入射してから最初に当たる主表面への入射角 i、端面の入射角 9 0 ° — iが臨界角 cよりも大きくなるように設定するだけで光閉じ込めが成立したが、一般的な形状（例えば、主表面と端面が垂直関係にない形状）の場合は、少し複雑になる。ここで、導入するレーザー光の波長 λに対するガラス基板の屈折率を n t、ガラス基板と接触する外側媒質（空気）の屈折率 n iを 1 とし、ガラス基板の主表面と端面に入射する角度を 0 i k ( kはガラス基板内にレーザー光を導入してから主表面及び端面に入射する位置を表わし、順に入射位置 k = 1 , 2 , …とする。）とするとき、 Θ i k が全て sin S = n i / n tで表される臨界角 0以上となるように導入しなければ光閉じ込めは成立しない。以上の説明のように、主表面と端面が垂直関係にある方が、光閉じ込めには有利である。

また、照明手段により透明基板（ガラス基板） 1内に入射したレーザー光は、図 1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る。ほぼ閉じ込められた状態というのは、導入されたレーザー光が透明基板内を伝播し、導入面である面取り部に入射されるまで、即ち、主表面及び端面に入射される限りでは、透明基板内を全反射を繰り返して伝播し続けることを意味する。従って、 Y方向に入射されたレーザー光は、基板 1を Y方向に切断したときの一断面（Y Z断面）状の領域（被測定領域）に行き渡るように光自身の全反射による伝播によって、隈なく走査される。

以上のように、ガラス基板内に導入したレーザー光は、ガラス基板の主表面及び端面で全反射を繰り返し、ガラス基板内にほぼ閉じ込められたような状態となる力 <、研磨時の異物混入などによってガラス表面に傷などがあると、全反射条件が満足されず、その傷の部分から光が漏れ出る。また、ガラスの脈理などに特徴的な、透過率は同じで屈折率だけが違う欠陥に関しても、屈折率の違うところで本来の軌道（光路）を外れ、主表面や端面で全反射されずに基板 1外部へ ¾れ出すことになる。この ¾れ出た光が検出手段によって検出される。

なお、上記一断面状の光照射により、基板 1 の主表面側から見て 1 ライン状の検査ができ、この検査工程を、テーブル 5を駆動手段 4によって基板 1 の一辺 1 aの方向（X方向）に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できる。即ち、これは、基板のある一組の全反射面である主表面と、ある一組の折返し面である端面とによつて挟まれた基板の被検査領域において、基板内を光が伝播することによって光が満たされた前記被検査領域内のある一平面における不均一性（欠陥）検査した後、この検査の平面を基板に対して光が被検査領域を埋め尽くす方向に相対移動させて不均一性を検査する方法である。

この検査装置によって検出した結果を図 4、図 5に示す。図 4は、 C C D 6によって検出したガラス基板表面の傷の画像である。図 5は、傷の幅方向のある一辺において C C Dによって検出した光の情報を、 AZD変換器（ァナログデジタル変換器）を介し、コンピューターで画像処理したものである。なお、このとき使用した C C Dは、電子冷却機能を搭載したインターライン方式（メカシャッ夕一なし）の C C Dで、素子数 1 3 0 0 X 1 0 3 0、検出エリア 8. 7 1 X 6. 9 0 mm、 C C Dの飽和量 2 0 0 0 0エレクトロンのものを使用し、測定条件は C C Dの露光時間を、 2 0 0 m s e cとした。図 5の X軸は傷の幅方向の座標を示し、 Y軸は検出した光の強度を示す。 X軸の目盛りの単位はピクセルで、この検査装置においては、 X 5 0 ( 5 0 倍）の対物レンズと、 X 0. 4 5 ( 0. 4 5倍）の結像レンズを使用しているので、 1 ピクセルは 6. 7 m] / ( 5 0 X 0. 4 5 ) 、即ち、約 0. 3 〃mに相当する。（ 6. 7 〃mは C C Dの画素 1個の大きさを示す。）なお、光の強度を 1 2 ビット（ 4 0 9 6 ： 1 ) に分解しており、 ] 目盛りは ( 2 0 0 0 0 / 4 0 9 5 ) · Υ (Υ : 目盛り）エレクトロンである。図 5から明らかなように、傷から漏れ出た光の強度は、ビーク値で（ 2 0 0 0 0 4 0 9 5 ) X 4 0 9 5 = 2 0 0 0 0のェレク卜ロンと C C Dの許容を超えた結果となり、傷以外の領域の光の強度は 0であった。このように、検出手段が検出する画像は、真っ暗な背景に傷などがある不均一部分が線状、点状などに輝いてみえるもので、得られた画像から傷などの不均一部分を明瞭に判別することができる。ここで、ガラス基板内の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、伝播する間に光が弱まる要素が全くなく、ガラス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、非常にはっきりとしたコントラストで不均一部分が鋭敏に現れる。従って、微小な傷などを高感度で検出できる。

一方、図 6は図 4と同様の傷を光学顕微鏡（反射 ·明視野）で観察したときの画像で、図 7はその画像を図 5と同様の画像処理を施したものである。図 6、図 7からわかるように、傷の信号がまわりの背景の信号にうずもれてしまい、この方法では、傷を検出することができなかった。なお、図 4及び図 6の傷を原子間力顕微鏡（A F M) で観察したところ、幅 0 . 1 3 m、深さ 0 . 0 0 1 3 // mの傷であることが確認された。

なお、上記実施形態において、透明基板 1に対するレーザー光の入射角 0 iを確認したい場合には、例えば、図 2に示すように、基板表面にくさび状の光学部材 8をマッチングオイルなどを介して設置すれば、光学部材 8から出射する光の屈折率 7や光学部材 8の頂角などから入射角 0 iを求めることができる。また、基板内に検査光を導入するための入射窓として、光学部材 8のようなものを用いれば、基板の面取り部（C面）以外から光を導入することもできる。

次に、従来の通常照明における光学顕微鏡により不均一性を検出した場合と、本発明の検査方法により不均一性を検出した場台との差を明らかにするために、任意の傷を観察し、前記と同様の画像処理をしたときの正規化露光時間に対する信号雑音比の関係を図 8に示す。ここで、正規化露光時間とは、 ( C C Dの光時間）（バ'ックゲランドの ;'が ( 2 0 0 0 0 4 0 9 5 ) X 1 0 ()エレクトロンに達するまでの C C Dの最大露光時間）と定義し、信号雑音比は、 1 0 · 1 o g _{1 0} ( S / N ) とした。図 8から明らかなように、従来の通常照明での検査方法では、正規化露光時間を長くしたとしてもせいぜぃ 3 d Bが最高であつたのに対し、本発明の検査方法では、信号雑音比が

3 0 d Bを超える結果となった。なお、本発明の検査方法において、信号雑音比が最大で 3 6 d Bに留まっているが、 C C Dカメラの飽和量の制限によるもので、実際は 3 6 d Bを超える非常に高い SZN比が得られていると思われる。（なお、通常照明における信号雑音比がマイナス値になっているのは、傷の信号が雑音に埋もれた結果だと考えられる。）従って、本発明の検查方法は、一般に言われている画像処理可能レベルである 4. 8 d B (背景に対する信号が雑音の 3倍以上であること）をはるかに超え、透光性物質の不均一性の有無、種類、大きさを正確に判別することができるものといえる。また、上記の実施形態では、入射角 0 1を 4 4. 1 ° にしたが、より多くの全反射を繰り返す最適な入射角は以下に示すシミユレ一ションによって容易に選定できる。以下、透明基板内を光が伝播する様子をシミュレーションした結果を説明する。

まず、はじめに図 9に示すように、透明基板 1の一辺（y軸方向）に沿つて光を伝播させたときの計算結果を述べる。このシミュレーションでは、透明基板 1の寸法は上記実施形態のフォ卜マスク用ガラス基板と同じ 1 5 2.

4 x 1 5 2. 4 X 6. 3 5 mmであり、 C面の幅は 0. 4 mmとした。透明基板 1の屈折率は石英ガラスの屈折率 1. 4 7 とし、透明基板 1周囲の屈折率は空気の屈折率 1. 0 0とした。また、透明基板 1の面取りした C面（主表面及び T面に対し 4 5 ° の角度をなす）に入射する光線の方向を示すべクトル（単位べクトル）を（ 0. 0 0 0 0 0 0 0、 0. 6 8 6 4 5 3 2、 — 0 . 7 2 7 1 7 4 0 ) とした。シミュレーション結果を図 1 0に示す。

図 ] 0において、入射角とは、光線が基板〗内に入射してから最初に当たる麵 (主表 Liii ) に対する入射であり、入射^を角 .10； Ί)み 0. 0 5で变化させた。また、射出時 z座標とは、光線が透明基板 1から出射するときの、基板 1下面を z = 0としたときの z座標を表わす。図 1 0の各入射角での表面反射回数をグラフにしたのが図 1 1である。図 1 1からわかるように、透明基板の形状などにあわせて、表面反射回数が多くなる入射角を選定するのが良い。あるいは、導入する光の入射角度を変動させるようにしても良い。

また、図 1 2には、入射角 4 3 . 3 5 ° における基板内の光の伝播の様子を示した。図 1 2 ( 1 ) 、（2 ) 、（3 ) はそれぞれ表面反射回数が 5 0回、 2 5 0回、 6 6 1回（射出時）の時の状態である。このシミュレーションでは計算の簡素化のために、一平面（y z平面）の断面内の領域だけの伝播としたが、図 1 2に示すように、光線が全反射を繰り返して領域内を埋め尽くすように伝播することがわかる。なお、このシミュレーションのように、透明基板の一辺（y方向）に平行な光を導入する場合には、透明基板全域に照明光が当たるようにするためには、ミラ一などを用いて、もう一辺（X方向）に沿って光を走査したり、あるいは、 X方向にスリット状に広がった光を C 面から導入したりすれば良い。

次に、図 9のシミュレーションにおける C面の幅、ガラス基板の屈折率 (レーザー光の波長に対応する）を変化させたときのシミュレ一ション結果を図 1 3、図 1 4及び図 1 5に示す。なお、このシミュレ一ションでは、ガラス基板の屈折率を 1 . 4 6 (レーザ一光の波長 5 4 3 n mに相当）とし、 C面の幅を 0 . 2 m m (図 1 8 ) 、 0 . 4 m m (図 1 4 ) 、 0 . 8 m m (図 1 5 ) と変化させたこと以外は、図 9において行ったシミュレーションの条件と同様にして行った。

図 1 3〜図 1 5を見てもわかるように C面の幅が大きくなるにつれて、表面反射回数が減少していることが分かる。これは、 C面から導入したレーザ一光は、透明基板内を伝播して再度 C面に入射した場合、 C面に入射した光は臨界, J 0より小さい iij で入射されるために全反射されずに漏出してしまうので、 C面の幅が大きくなることによって、透明基板内を伝播した光が C 面に入射する確率が高くなつたことによるものである。従って、透明基板内における表面反射回数を多くするには、 C面の幅を小さくすれば良い。今回使用したフォトマスク用ガラス基板（ 1 5 2. 4 x 1 5 2. 4 X 6. 3 5 m m) の場合、表面反射回数が 3 0 0回程度であれば充分光が透明基板内を満たすことになるので、 C面の幅は 0. 4 mm以下が好ましい。

また、 C面の幅が共に 0. 4 mmである図 1 1 と図 1 4とを対比すると、透明基板の屈折率（又は、レーザー光の波長（透明基板の屈折率はレーザー光の波長で決まるため））を変化させることによって、全反射条件を満足するための臨界角も変化し、表面反射回数を調整することができる。全反射条件を満足するための臨界角は、透明基板の屈折率と、透明基板の外側媒質 (例えば空気）との屈折率の差が大きければ大きいほど、臨界角の自由度は大きくなり、それに従い、表面反射回数も増大することになる。しかし実際には、透明基板の材質は、用途によって制限されることがあるので、通常はレーザー光の波長を適宜選択することによって、表面反射回数を調整することができる。但し、レーザー光の波長は、透明基板に対し吸収が小さい波長が好ましく、また、不均一性の解像度にも影響するため、以下の点を考慮してレーザ一光の波長を選択する。

図 1 6には、上記シミュレーションのように一辺に平行な光線ではなく、より一般的な方向の光線を透明基板内に導入した場合の光線の軌跡を示す。このシミュレ一ションでは、透明基板 1の C面に当てる光線の方向を示すベクトルを（0. 6 9 2 4、 0. 3 8 2 3、一 0. 6 1 1 7 ) とし、これ以外の条件は上記シミュレーシヨン（図 9 ) と同一とした。図示のように、導入された光線は透明基板 1内で全反射を繰り返し、基板内に実質的に閉じ込められて基板全域を伝播する。従って、照明光の走査を一切行わなくても、検查領域である透明基板全範囲を高速 ·一括で検査可能となる。

なお、検査方法の簡略化を考えると、導人した光が透光性物質内の^領域を覆い尽くすように、入射光の 3次元の方向べクトル（X, y , z ) を設定して、基板上のある一点から光を導入するよりも、上記実施形態のように透光性物質のある一表面を決め、その表面内で全反射条件を満足する入射角度を決めて光を導入した後、透光性物質の形状に合わせて光の入射位置を移動させた方が、より検査方法が簡略化できるので好ましい。透光性物質が互いに対向する表面を有する基板の場合、特に有効である。

また、上記の実施形態では、透明基板 1の一辺 1 aからレーザ一光を導入した例を挙げたが、これに限らず、一辺 1 bの方向から光を導入させたり、辺 1 aと辺 1 bの方向の 2方向から光を導入させて検査を行っても良い。辺 1 aと辺 1 bの 2方向から光を導入して検査すると、方向性を有する欠陥の検出などに有効であり、より高精度の検査ができるので好ましい。

前述の通り、本発明はガラスの傷などに特徴的な、特定の照射方向では光るため検出できる力^ 照射方向によっては光らないため検出できないというような、光に対して方向性を有する欠陥の検出に関して、極めて有効である。それは、幾何光学的全反射を繰り返すことで、透光性物質からなる被検査物内部に光をほぼ閉じ込めるので、幾何光学的な見方をすると照射した光は被検査物の不均一部分でのみ本来の軌道を外れ被検査物外部へ漏れ出すことになるが、仮に唯一の不均一部分が光に対して方向性を有する欠陥であつたとしても、全反射を繰り返す過程でその不均一部分は様々な方向から照明されることになるためである。これに対し、従来の方法では、コントラストを上げるため集光し、一方向から光の照射を行っていたため、比較的大きなサイズの欠陥に対しても方向性を有する欠陥はほとんど検出できなかった。

また、ガラスの脈理などに特徴的な、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、原理的にも検出は不可能である。

上述した実施形態の検査方法を ΙΉ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る。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。

上記の検査方法は、例えば、フォトマスク用透明基板であるガラスサブス卜レー卜の製造工程後の検査工程中で用いられるが、ガラスサブス卜レートには加工精度の違いによって、大きさ（長さなど）にばらつきがある（通常、フォトマスク用透明基板の公差は長さ： ± 0 . 4 m m、厚さ： ± 0 . 1 m m 程度）。このため、ばらつきを持ったガラス基板の大きさを 1枚 1枚把握し、各々のガラス基板の最適な全反射条件を求めてから検査するとなると、膨大な時間がかかり、実用的ではない。なぜなら、ガラス基板の正確な寸法を測定し、より数多くの全反射するような入射条件を把握してからレーザ一光を入射させるという検査手法をとつた場合、 { (ガラス基板の寸法測定時間） + (シミュレーション時間） } X (検査枚数）の時間分、検査を行う前に余計な時間がかかつてしまうからである。

その場合、ガラス基板内に導入されるレーザー光を主表面（表面、裏面）、端面（C面以外）で全反射をし、少なくとも一組の端面の間で光が反射する範囲内で入射角度を変動させて入射させることにより、ガラス基板の寸法にばらつきがあっても、ガラス基板の光学的な不均一性を高感度 ·高速度に検出でき、実用性の高い不均一検査方法及び装置となる。

すなわち、透光性物質内の光路が光学的に均一の場合には透光性物質表面で全反射が起こり得る範囲内で入射角度を変化させて透光性物質内に光を導入することにより、透光性物質の寸法などにばらつきがあり各透光性物質に対する最適な全反射条件に多少の違いがあっても、一定方向の入射光を導入するのではなく、入射角度の違う光が導入され全反射しながら種々の経路を播するので、透光性物質の隅々まで漏れなく光が行き渡るようになる。基板に対する入射角度を変動させる手段としては、図 1の角度調整手段のように、ミラーに対し、コンピューターなどに接続され角度を自動的に制御できる機械を取り付けたり、レーザー自体や基板を保持するフォルダーなどに角度調整機構を設けたり、また、音響光学偏光器といった超音波ビームの音響光学効果を利用して入射角度を変動させるものであっても良い。基板に対する入射角度は、例えば、上記の石英ガラスからなるフォトマスク用ガラス基板（ 1 5 2 . 4 X 1 5 2 . 4 x 6 . 3 5 m m ) の場合、レ一ザ一光の入射角 S iを 4 5 . 0 ° 〜 4 4 . 0 ° の範囲で連続的に変化させると良い。また、前記透光性物質へのレーザー光の導入は、透光性物質の情報に基づき行うことにより、特に複数（枚）の透光性物質の検査を行うときに、効率的な検査が可能となる。

ここで透光性物質の情報とは、透光性物質と照明手段との相対的な位置関係や、透光性物質の表面状態（鏡面仕上げされているか）などを言う。透光性物質と照明手段の相対的な位置関係の情報は、透光性物質の所定の位置に照明手段からの光が適切に導入されるために必要であり、また透光性物質表面状態の情報は、表面が鏡面状態になっていないと、透光性物質の不均一性が検出しにくくなるので、そのような基板を予め除外する（必要ならば前ェ程（研磨など）に戻す）場合などに用いることができる。

透光性物質と照明手段との相対的な位置関係を検出する位置検出手段を設け、該位置検出手段によって得られた情報を前記照明手段に伝達する伝達手段を設けることにより、複数（枚）の検査を行うときに、効率的な検査が可能となる。ここで、位置検出手段とは、例えば、レーザー光を用いた距離測定器（レーザー走査測定システムやレーザー干渉測定器など）をいい、伝達手段とは、前記位置検出手段からのデータを取り込み、照明手段、角度調整手段、導入光の入射位置を移動させる移動手段などにフィ一ドバ、ソクするコンピュ一ターなどをいう。また、透光性物質の表面状態を観察し、例えば鏡而仕上げされていない被検査物を取り除くための T Vカメラ、 C C D撮像尜子イメージセンサなどの装置を設けても良い。

なお、上記実施形態に、前記検出手段が検出した光の情報に基づき透光性物質の不均一性の有無、種類、大きさを判別する判別手段を設けることが好ましい。

これは、予め透光性物質に存在する不均一性の有無、種類（表面部の傷やクラック、内部の脈理ゃ異物など）や、大きさ（面積、長さ、幅、深さ、領域など）に対して、表面から漏出する光の情報（漏出光の光量、輝度、強度分布、表面からの深さなど）の関係（情報）をコンピュータ一などに蓄積しており、検査によつて検出した光の情報と前記蓄積した情報とを対比することによって透光性物質の不均一性の有無、種類、大きさを判別することができる。このように透光性物質の不均一性の有無、種類、大きさを判別することにより、所望の透光性物質を即座に抽出することができる。このため、例えば、パターンの形成時や、被転写物に対する露光時に影響のある不均一性を有するガラスサブストレー卜を、検査後に次工程に進む前に排除したり、再研磨に戻したりすることができ、生産性を向上できる。

この判別方法を具体的に図 1の検査装置を用いて説明する。基板 1から漏出した光は、レンズ系 7により C C Dカメラの C C D 6面に結像される。上述したように 1ライン状のレーザー照射領域を基板 1主表面の全面に走査する間、 C C Dカメラのシャッターは開放したままとし、基板 1の主表面全面の画像データを蓄積する。 C C Dカメラに取り込まれた画像データは、 A / D変換器 1 1によりデジタル信号に変換され、画像処理装置 1 2に入力されて記憶部に格納され、判別部で画像解析がなされる。判别部では、上記検査によって検出した光の画像デ一夕と、記憶部に予め入力していた画像情報の基礎データとを対比することによって、透明基板 1の不均一の有無、種類、大きさを判別する。また、テーブル 5などの移動量（基板 1の照射位置の情報）がレーザー干渉計（図示せず）などから画像処理装置 1 2に入力されており、 C C Dカメラの画像データと基仮 1の位データとから、基仮 1 のどの位置（X , y ) に、どんな種類、大きさの不均一部分があるかが求められる。基板 1の照射領域に不均一部分がある場合、不均一部分（及びその周辺）が点状などに輝いてみえ、これを光学顕微鏡で拡大すると、図 1 7のような画像が観測される（なお、図 1 7の画像は実際に観測される画像の明暗を反転したものである）。図 1 7 ( a ) に示すような線状の画像 4 1は、基板 1 表面の傷によるものであり、その代表的な大きさは、長さが 3 0 ^ m、幅が 0 . 2 / m、深さが 0 . 0 0 2 m程度である（なお、このような微細な傷の大きさは、原子間力顕微鏡で測定した）。また、図 1 7 ( b ) に示すような多くの集まった画像 4 2は、基板 1内部の脈理あるいはガスなどの異物によるものであり、その代表的な大きさは、直径が 1 mm程度のものである。このように画像のパターンや大きさが基板 1に存在する不均一性によって違うので、不均一性の種類を判別できる。更に、脈理などによる画像 4 2は、傷による画像 4 1に比べて、ぼんやりと光ってみえるので、画像の輝度や強度分布からも判別可能である。

また、不均一部分の大きさは、検出された光の光量などから判別できる。更に、不均一が存在するところが基板 1表面部（傷、クラックなど）なの力、、基板 1内部（脈理、異物など）なのかは、光学顕微鏡で基板 1の輝点部分に焦点を合わせて、焦点が合った場所（深さ）から判別することができる。なお、不均一性の検査は、高速処理を図るために、まず、基板 1表面に輝点状の漏出光が存在するかを検査し、次いで、漏出光が検出された基板 1に対してのみ、更に輝点状に光った箇所を光学顕微鏡で拡大するなどして検査するのが好ましい。

なお、この不均一性を判別するに当たっては、基板 1 に異なる入射位置、異なる方向（ 2方向）から光を導入すると、方向性のある不均一性（欠陥）であつても漏出光の確実な情報が得られるので、 IE確に不均一性の有無、種類、大きさを判別できるので好ましいつ光の導入の i l: としては、図 1 8のように透明基板 1の一辺 1 aの方向（X方向）にレーザー光 L 1を、一辺 ] bの方向（Y方向）にレーザー光 L 2を同時に導入したり、基板 1に対し異なる方向のレーザ一光を 1方向ずつ（X， Y方向など）導入して検査するようにしても良い。

また、図 1 9に示すように、例えば、レーザー 1 3、ミラー 1 4、 1 5を使って透明基板 1のコーナー部よりレーザー光 Lを導入して不均一性を検査する場合においても、上記と同様にして結像光学系 1 6、 C C Dカメラ 1 7、画像処理装置 1 8によって不均一性の種類、大きさを判別できる。

また、上記実施形態では、基板 1の y方向の一方向にのみレーザー光を導入して検査する例を挙げたが、基板 1に異なる入射位置、異なる方向からレザ一光を導入する場合、また、必ずしも異なる入射位置である必要はなく、例えば図 2 0のように、基板 1の同じ入射位置より、基板 1の主表面側から見て異なる複数の方向へレーザ一光 L 1、 L 2を導入しても、方向性のある不均一性も確実に検出できるという本発明の効果は達成される。

また、上記実施形態では、透明基板へのレーザー光の導入は C面である面取り部から行ったが、面取り部以外の面から導入することも可能である。その場合、レーザー光を導入するための入射窓として、透明基板の屈折率とほぼ同じ材料からなる光学部材を、接着剤などによって取り付ければ良い。しかし、検査方法の簡略化、透明基板内でより多くの全反射を繰り返し、全域に渡って不均一性を検査するためには、 C面である面取り部からレーザー光を導入することが好ましい。レーザー光を導入するための入射窓を備えた光学部材を取り付けた場合、光学部材の箇所は、透明基板内を伝播した光が全反射条件を足しないので光が漏出するからである。なお、面取り部は鏡面仕上げされていることカ<好ましく、また面取り部の幅は小さいほど好ましく、 0 . 4 m m以下、より好ましくは 0 . 2 m m以下とするのが良い。し力、し、極端に小さく（ 0 . 1 m m未満に）すると、鏡面研磨時に欠けが生じるので好ましくない。

次に、本発明の検査方法及び検査装置を用いて各種用途に利用可能な透明基板の選別方法について図面を用いて説明する。図 2 1は、透明基板を選別する検査工程フローチヤ一卜を示す図である。

図 1の検査装置を用いて行った具体的な選別方法を図 2 1の検査工程フロ —チヤ一卜を参照して説明する。

検査領域の決定 ·ァライメント

検査対象となる透明基板 1 として、両主表面、端面、面取り面が鏡面研磨された 1 5 2. 4 X 1 5 2. 4 X 6. 3 5 mmの大きさで、 C面の幅が 0. 4 mmの石英ガラスからなるフォ卜マスク用ガラス基板（ガラスサブス卜レ ―卜）を準備した。

このガラス基板を、検査装置のある基準位置に固定したステージガイドピン（図示せず）に押し当たるまで図示しない搬送手段によって搬送し、ガラス基板の位置決めを行う（工程 1 ) 。このときガラス基板内の原点 .座標が決定する。

次に、先に決定された座標に基づき検査領域を特定する。そしてこの検査領域と C C Dの測定視野は必ずしも一致していないので、一致していない場合は、 C C Dの視野に対応して測定領域の分割（A 1， A 2， A 3 , B 1 , B 2 , B 3 , ···) を行う（図 2 2 ) (工程 2 ) 。このとき、分割した測定領域 A l , A 2 , A 3， B 1 , B 2 , B 3 , …と、 C C Dの測定視野は一致している。測定に使用した C C Dは、電子冷却機能を搭載したインタ一ライン方式（メカシャッターなし）の C C Dで、素子数 1 3 0 0 X 1 0 3 5、検出エリアが 8. 7 1 X 6. 9 0 mmのものを使用し、測定視野は、測定倍率 0 . 7倍で測定した。

次に、検査領域内にレーザー光が伝播するように、レーザー光の人射位置及び入射角度を調整する（工程 3 ) 。レーザー光の入射位置及び入射角度は、透明基板とレーザーとの相対的な位置関係を検出する位置検出手段（図示せず）によってガラス基板の情報を得て、寸法のなるガラス ^feに的確にレ一ザ一光が導入できるように、ミラー、テーブルを調整してレーザー光を導入する。なお、入射角度は、ガラス基板の屈折率は 1. 4 6で、臨界角 c が約 4 3. 2。なので、入射角 iを 4 5. 0° とした。

次に、ガラス基板内にレーザー光を導入したとき、全反射を繰り返して伝播する範囲内でレーザ一光の入射角を変動させる（工程 4 ) 。これは、複数枚のガラス基板を検査する過程において、各々のガラス基板が加工精度の違いによって多少寸法にばらつきがあっても、光の入射角度を変化させることによって、ガラス基板内を伝播する光線軌跡も少しずつずれることになるので、ガラス基板の加工精度のばらつきを吸収して、ガラス基板の不均一性を検査するために行う力 <、また、次工程の C C Dの画像合わせをするためにも行うものである。なお、入射角を変動させる手段は、ミラ一の角度をコンビユーターなどの制御により自動的に角度を調整する機構を設けたものや、音響光学偏光器といつた超音波ビームの音響光学効果を利用して入射角度を変動させるものであっても良い。入射角の変動は、入射角 iを全反射を満足する 4 5. 0° 〜4 4. 0° の範囲で連続的に変化させた。

次に、透明基板から漏出する光、即ち不均一性を的確に判別するために C C D画像の焦点合わせを行う（工程 5) 。焦点合わせは、ガラス基板、レーザ一、ミラーを一体的に a軸方向（レンズ及び C CD方向）に移動させて行う。なお、ガラス基板、ミラー、レーザーを固定し、レンズ、 C C Dを一体的に z軸方向に移動させても構わない。

検査領域内の不均一性の検査

図 2 2に一部拡大して示すように、分割した一つの測定領域 A〗のある座標（A 1 X 1 , A 1 Y 1 ) を通り y軸方向に平行なレーザー光 Lが伝播するように導入面である面取り面よりレーザー光 Lを導入し、ガラス基板内で全反射を繰り返して伝播する範囲内（4 5. 0° 〜 4 4. 0° ) で入射角を変化させ、不均一性を検査する。そして、同様な走査をレーザー光 Lを X轴方向に移動させて、測定領域 A の端部の^標 (A 1 XX, A 1 Y 1 ) を通るまで不均一性の検査を実施し、測定領域 A 1 における不均一性の検査を終了する（工程 6 ) 。なお、測定領域 A 1の不均- -' 検査開始から終了まで C C Dの露光は行われている。なお、測定領域 A 1における不均一性の検査は、 ( A 1 X 1 , A 1 Y 1 ) を通り X軸方向に平行なレーザー光が伝播するようにレーザ一光を入射し、 y軸方向にレーザ一光を移動させても良い。また、これら直交する 2方向のレ一ザ一光を組み合わせて導入しても構わない。このようにガラス基板に対し、その主表面側から見て複数の異なる方向の光を導入した場合、複数の方向から光がガラス基板内に照射されることとなり、方向性のある不均一性（欠陥）があっても確実に検出することができる。画像処理

工程 6において、 C C Dによって検出したガラス基板からの漏出した光の情報（アナログ信号）を、コンピューターなどの情報蓄積手段で画像処理を行うため A Z D変換器によってデジ夕ル信号に変換する。このデジ夕ル信号に変換した光の情報は、コンピューターなどの情報蓄積手段で蓄積され、図 2 8に示すような光の強度を 1 2 ビット（ 4 0 9 6 ： 1 ) に分解し画像処理を行う（工程 7 ) 。なお、図 2 3における Y軸は、光の強度を表わし、 1目盛りは（ 2 0 0 0 0 Z 4 0 9 5 ) · Y ( Y ：目盛り）エレクトロンである。不均一性の許容判定

工程 7の画像処理を行った結果、ガラス基板に存在する不均一性は、基板表面の傷と判定し、予め傷の許容設計値としていた（ 2 0 0 0 0 / 4 0 9 5 ) X 2 0 0エレクトロンと対比し（バックグランド力く（ 2 0 0 0 0 / 4 0 9 5 ) X 1 0 0エレクトロン以下のとき）、許容設計値を超えているので、このガラス基板を不良と判定した（工程 8 ) 。

なお、この実施形態では、検査領域 A〗で基仮表而に許容範囲を超えた^ が発見されたため、次の検査領域 A 2の不均一性検査は行わず、基板のp 研磨、洗浄工程に移ったが、検査領域 A で不均一性が発見されなかった場合、先に分割した検査領域 A 2 , A 3 , B 1， B 2 , …と前工程 6〜工程 8 (場合によつては、工程 2〜工程 8 ) を繰り返し行う。そして、検査領域全て不均一性の許容設計値以下と判別されたとき、そのフォ卜マスク用ガラス基板を良品として選別する。

上述した実施形態の選別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、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卜マスク用ガラス基板とすることができる。

図 2 4は、本発明の透明基板の選別方法を磁気ディスク用ガラス基板に応用した第 2の実施形態である。なお、フォトマスク用ガラス基板に適用した前記第 1の実施形態と重複する工程の説明については省略する。

検査対象となる透明基板 1として、両主表面（H ) 、内周端面（T 1面）及び外周端面（T 2面）、面取り面（C面）が鏡面研磨された直径 9 5 mm ( 3 . 5インチ） ø、厚さ 0 . 8 m m、中心部の円孔（直径 2 0 m m ø ) の石英ガラスからなる円盤状の磁気ディスク用ガラス基板（ガラスサブストレ ―ト）を準備した。

検査領域は、図 2 4に示すように透明基板の主表面上にある領域の内周側から外周側に向って A l , A 2 , A 3 , …と測定領域を分割し、分割した測定領域ごとに不均一性の検査を行う。

不均一性の検査は、円盤状のガラス基板 1の外周端面からレーザ一光 Lを円盤の中心（0 ) 方向に向って導入し、外周端面と内周端面を含む半径方向 ( r方向）の一平面内で光を閉じ込め（透明基板の両主表面で全反射を繰り返し、内周及び外周端面で光が反復するようにする）、円盤を回させる駆動装置（図示せず）によって円盤を回転させてレーザー光 Lを円盤の周方向 ( 方向）に移動させながら行う。具体的に、図 2 5を用いて説明すると、図 2 5に示すように分割した測定領域 A 1のある座標（A 1 r 1 , A \ 0 ] ) を通り r方向に平行なレ一ザ一光 Lが伝描するように、レーザー 2 5、ミラ一 2 6、 2 7により導入面である面取り而（C面）にレーザー光 Lを導，円盤状ガラス基板 1内で全反射を繰り返して伝播する範囲内（ 4 5 . 0 4 4 . 0 ° ) で入射角を変化させ、不均一性を検査する。そして、円盤状ガラス基板 1を回転させ、同様な走査をレーザー光を 0方向に移動させて、測定領域 A 1の（A 1 r 1， A 1 X ) を通る領域の不均一性の検査を終了した時点で、測定領域 A 1における不均一性の検査を終了する。なお、不均一性の検査において、レーザー光の導入を円盤の内周端面から入射させてもよく、内周及び外周端面の両方から入射させても構わない。

前記第 1の実施の形態と同様に、画像処理、不均一性の許容判定を行った。その結果、検査領域 A 1では許容範囲を超えた欠陥が発見されなかったので、検査領域 A 2 , A 3 , B l， B 2 , …に検査領域を変え、前記検査領域 A 1 と同様の不均一性の検査を行った。円盤状ガラス基板の全領域について不均一性の検査を行ったが、許容範囲を超えた欠陥は発見されなかったため、良品と判定した。

なお、前記第 1の実施の形態と同様、ある検査領域で許容範囲を超えた欠陥が発見された場合、不良と判定し、次の検査領域の不均一性の検査は行わず、基板の再研磨、洗浄工程に移ることもできる。

また、前記検査方法及び選別方法において、透光性物質の不均一性（欠陥）から漏出する光のコン卜ラス卜を低下させる不要な光として、透光性物質の材料固有の微視的な密度の揺らぎに起因して散乱するレーリ一散乱光などがある。このような不要光を低減するために、透光性物質内に波長の異なる少なくとも 2つの光を導入したり、ある特定の偏光を漏った光を導入することによって、不均一性の検出光のコン卜ラス卜を向上させ、更なる高感度 .高精度の検出が可能となる。なお、前者の波長の異なる少なくとも 2つの光を導入する場合は、レ一リ一散乱光は異なる波長の光が混合した色の光となるため、透光性物質と検出手段との間に、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 iijすることによって取り除くことができる,: また、後者の特定の偏光を漏った光を導入する場合は、レーリー散乱によつて特有の偏光特性、偏光状態の光となり、不均一性によって漏出する光の偏光特性との差を利用して、透光性物質と検出手段との間に、偏光フィルター、偏光板、偏光プリズムなどの偏光素子を置くことによって、レーリー散乱光を効果的に取り除くことができる。

また、透光性物質の不均一性（欠陥）から漏出する光のコントラストを低下させる不要な光として、透光性物質に導入しきれなかった光が、透光性物質の表面で反射され、不均一性の検出光を検出する検出系に入射してくる迷光がある。この迷光を低減するには、レーザー光を入射する透光性物質の導入面の大きさに対応させて導入光をレンズなどの光学系によつて集光して縮小するとともに、集光されたレーザ一光が導入面より透光性物質内にほぼ平行光となって導入されるように、導入面を凹断面状にする。これにより、迷光を低減でき、不均一性の検出光のコントラストを増大でき、高感度 ·高精度の検出が可能となる。

また、透光性物質の不均一性（欠陥）から漏出する光のコントラストを低下させる他の要因として、図 2 6に示すように（同図（ 1 ) は斜視図、（2 ) は側断面図である）、前記遮光性物質が主表面、端面、面取り面を有する矩形状平板であって、導入面（面取り面（C面））よりレーザー光 Lを導入して不均一性を検査する場合、導入面以外の面取り面から光が漏出し、迷光となる場合がある。この場合、光の進行方向に対向する光を導入する面取り面以外の面取り面の間を、面取り面の面方向に複数配列した光フアイバを束ねた導光体 5 0によって接続することにより、面取り面から漏出した光を再び透光性物質内に導入できるので、迷光を低減して、導入したレーザー光をより効粜的に不均一-部分に集中させることができるので、コントラストが増大し、高感度 ·高速度の検出が可能となる。

また前記検査方法における実施形態、及び前記選別方法における第〗、第 2の¾施形態では、鏡面仕上げされた表面を有する透光性物として、ガラス製の透明基板を挙げたが、ガラスに限らず、アクリル樹脂などの光学ブラスチック、水晶などの光学結晶など、検査光が透過できる材質ならばどのようなものでも良い。

また、前記検査方法における実施形態、及び前記選別方法における第 1、第 2の形態では、透明基板全面が鏡面仕上げされた表面を有する例を挙げたカ^ これに限らず、一部又は全面が鏡面仕上げされていない表面を有する透明基板であっても構わない。例えば、フォトマスク用ガラス基板であるガラスサブス卜レー卜の場合には、パターンが形成されない主表面以外の端面は鏡面研磨しない場合があったり、磁気ディスク用ガラス基板の場合、磁性層などの膜が形成されない主表面の内周や外周端面を鏡面仕上げしない場合などであるが、その場合、鏡面仕上げされていない表面上にマッチングオイルなどの液体を塗布することによって、その表面があたかも鏡面仕上げされている表面（液体の自由表面、疑似鏡面）となるので、本発明の検査方法、検查装置によって不均一部分を検査することができる。特に、鏡面仕上げを施していない段階で、透光性物質の内部に存在する不均一部分（脈理、気泡、異物など）のみを検査したい場合に有効である。

なお、疑似鏡面を形成するための塗布する液体とは、光学部品に用いられるマッチングオイルや封入剤、あるいは、ガラスのすり傷遮蔽剤などが挙げられる。透光性物質の表面に塗布した液体は、塗布した後も液体状態のままであっても、あるいは、ジヱリー状や硬い皮膜状などに固化した状態となつても良い。また、液体の塗布方法としては、刷毛塗り（刷毛やスポンジ状のものなどに液体を含ませて塗り付ける）、スプレー塗装、スピンコートなど、透光性物質の表面に平滑に塗布できるものならば、どのような方法を fflいても良い。その場合、使用する液体や塗 i litiなどにじて適宜選定する。

また、前記透光性物質と前記液体の屈折率をほぼ同一とすると、塗布した鏡面状態の液体表面が、光学的には実質的な透光性物質の表面となり、透光性物質内に導入した光を確' に全反射して内 ¾にすことができる露 l'l〈J には、透明基板には石英ガラス（屈折率 1 . 4 6 ) などがよくいられるので、屈折率が近く、取り扱いやすい液体としては、カナダバルサム（屈折率 1 . 5 2 ) 、ェンテランニュー（商品名、屈折率 1 . 4 9 ) 、ジョードメ夕ン（ヨウ化メチレン、屈折率 1 . 7 4 ) 、セダー油（屈折率 1 . 5 2 ) 、流動パラフィン（屈折率 1 . 4 8 ) 、アクアテックス（商品名、屈折率 1 . 4 ) グリセリン（屈折率 1 . 4 6 ) などが挙げられる。

カナダバルサム、ェンテランニュ一などの非水溶性のものには、キシレンなどの有機溶剤を加えることによって屈折率や粘度を調整でき、グリセリン、アクアテックスなどの水溶性のものには、水を加えて屈折率、粘度を調整することができる。また、ガラスのすり傷遮蔽剤としては、特公平 6 - 4 4 9 6号公報記載のポリオルガノシロキサン及びポリジオルガノシロキサンを主成分とするェマルジョン組成物などがある。

透明基板の全面が鏡面仕上げされていない場合の検査には、例えば、透明基板内部の不均一性（脈理、気泡、異物など）のみを検査する場合などがある。この場合、内部に不均一部分が存在すると、致命的な欠陥となる。例えば位相シフトマスク用ガラス基板の場合に、鏡面仕上げする前の段階で検査することで、不良品を除外することができるので、製造コストも安く済む。また、透光性物質の形状は、四角形（矩形）や円形などの基板に限らず、ブロック形状や球状、円柱、円筒、多角柱や曲面を有するものでも良い。特に、前記透光性物質を互いに対向する面を有する基板、特に、少なくとも二組の互いに対向する平行な平面を有する基板（例えば、四角形（矩形）や円錐形など）とすると、導入した光が全反射を繰り返して基板内に閉じ込められた状態になり易く、実際上、透光性物質の広範囲な領域の検査を同時に行うことができ、高速検査が可能となる。更に、基仮としては、電子デバイス ¾ (フォ卜マスク（位相シフ卜マスク） ffl ) ガラス基 )乂、液晶ディスプレイ用ガラス基板、情報記録闭ガラス基仮（磁気ディスク、光ディスクなど）など各種基板の検杳に適 iij可能である o i ' I jガラス )& Iリ状なので、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而（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 1 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良い。

また、上記実施形態では、レーザ一として、気体レーザ一（H e—N e レ一ザ一）を用いたが、これに限らず半導体レーザーなど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 N d—Y A Gレーザ一、 C 0 ₂ レ一ザ一などを検査用光源として使用することができる。特に、紫外域のレーザ一（例えばェキシマレーザーや Y A Gレーザ一の高調波など）を用いた場合、基板表面に付着している異物などを蒸発、蒸散など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、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—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、どのような構成でもよく、レーザ一自体に角度調整手段を設けたり、基板を支持するフオルダ一に角度調整手段を設けても良い。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、光ファイバを用いて導光しても良い。その際、光フアイバの出射端部をガイドなどを用いて基板の各辺に沿って移動させたり、あるいは、光ファイバの出射端部側に振動などを与えて入射角度を変動させたりしても良い。

以上詳述したように、本発明によれば、物理的な臨界現象である全反射を利用して透光性物質内にレーザー光を閉じ込めるようにしているため、透光性物質の不均一部分と均一部分とにおける検査光に対する応答も臨界的となり、不均一性が非常にはっきりとしたコントラストで現れ、微細な傷などの不均一を高感度に検出できるとともに、高精度、高速度に検出することができる。更に、透光性物質表而の不均一のみならず、内 ¾の ί¾ゃ脈朋などの欠陥の検出も可能である。

また、透光性物質の表面から漏出した光の情報に基づいて透光性物質の不均一性の有無、種類、大きさを判別することにより、即座に所望の透光性物質を抽出することができ、透光性物質の生産性を向上できる。

Claims

請求の範囲

1 . 透光性物質内にレーザー光を導入して透光性物質の不均一性を検査する方法において、

前記透光性物質は、透光性物質内に導入したレーザー光が全反射を繰り返す互いに対向する少なくとも一組の全反射面と、全反射面の間を全反射を繰り返して進行するレーザー光の進行方向に対向するように設けられ、前記レ —ザ一光を全反射して前記全反射面へと戻す少なくとも一組の折返し面とを備え、

前記透光性物質内の光路が光学的に均一の場合には、透光性物質内を伝播して前記全反射面及び前記折返し面に入射するレーザー光が全反射をし、且つ、少なくとも一組の折返し面の間で反復するように伝播させ、伝播することによつて形成される前記全反射面と前記折返し面で囲まれた被検査領域でレーザ一光が行き渡るようにレーザー光を導入し、

前記透光性物質内に導入され伝播するレーザー光の光路中に不均一部分が存在するときに、前記全反射面及び Z又は前記折返し面から漏出する光を検出することにより透光性物質の不均一性を検査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。

2 . 前記全反射面及び前記折返し面で、幾何光学的にレーザー光が漏出する特異点が実質的に存在しないようにレーザー光を導入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。

3 . 導人するレーザー光の波長 λに対する前記透光性物質の屈折率を n t、透光性物質と接触する外側媒質の屈折率を n i とし、前記全反射面及び前記折返し面に入射する光の角度を i k ( kは透光性物質内にレーザー光が導人されてから全反射而及び折返し |了11に人射する位置を表わすので、人射位置を順に k = l， 2 , …とする。）とするとき、 f) i kは fiii^全反射面反び前記折返し面において、 sin = n i / n tで表わされる臨界角以上となるようにレーザー光を導入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。

4 . 幾何光学的に前記透光性物質内に導入したレーザー光が、少なくとも最初に当たる前記全反射面又は前記折返し面においてレーザー光の全てが全反射するようにレーザ一光を導入するようにしたことを特徴とする請求項 1乃至 3の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

5 . レーザー光を導入するための導人面を、ある一つの前記全反射面と少なくとも一つの前記折返し面とによって挟まれた箇所に設けることを特徴とする請求項 1乃至 4の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

6 . 前記導入面及び前記導入面と前記全反射面とのなす角がほぼ同じ面においてのみ導入したレーザー光が出射するようにレーザー光を導入する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方法。

7 . 少なくとも前記導入面が鏡面研磨されていることを特徴とする請求項 5 又は 6記載の透光性物質の不均一性検査方法。

8 . 前記全反射面の大きさを L、前記導入面の幅を d、前記レーザー光の波長 λに対する透光性物質の屈折率を _n t、透光性物質と接触する外側媒質の屈折率を n i、前記レーザー光のビー厶径を ø、前記光が前記全反射面及び前記折返し面に入射する光の角度を 0 i k ( kは透光性物質内にレーザ一光が導入されてから全反射面及び折返し面に入射する位置を表わすもので、入射位置を順に k = l， 2 , …とする。特に、レーザー光が導入されてから最初に全反射面又は折返し面に入射する光の角度を 1 とする。）、前記全反射面で反射する回数を mとし、 mが L， d , n t ( λ ) , n i , Φ , 1 の関数で表わされるとするとき、 i kの全てが臨界角以上となる範囲内において、 mが基準設定値以上となるように L， d , n t ( λ ) , η i , φ , 0 】の少なくとも何れか一つの条件を決して ^記導人 |面よりレーザー光を導人することを特徴とする請求項 5 J'j至 Ίの何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

9 . 前記全反射面及び前記折返し面が互いに直交関係にあることを特徴とする請求項 1乃至 8の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 0 . 前記一組の全反射面と、前記一組の折返し面とによって挟まれた透光性物質の被検査領域において、前記透光性物質内をレーザー光が伝播することによつて光が満たされた前記被検査領域内のある一つの平面における不均一性を検査した後、前記透光性物質に対し前記検査の平面を、光が被検査領域を埋め尽くす方向に相対移動させて被検査領域の不均一性を検査するようにしたことを特徴とする請求項 1乃至 9の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 1 . 透光性物質内にレーザー光を導入して透光性物質の不均一性を検査する方法において、

前記透光性物質の表面は、少なくとも一組の互いに平行な主表面と、該主表面と直交する少なくとも一組の端面と、前記主表面と前記端面とによって挟まれた面取り部とを有し、

前記透光性物質内の光路が光学的に均一の場合には、透光性物質内を伝播して前記主表面及び前記端面に入射するレーザ一光が全反射をして、且つ、少なくとも一組の端面の間で反復するように伝播させ、伝播することによつて形成される前記主表面、端面及び面取り部で囲まれた被検査領域でレーザ

—光が行き渡るようにレーザー光を導入し、

前記透光性物質内に導入され伝播するレーザー光の光路中に不均一部分が存在するときに、前記主表面及び Z又は前記端面から漏出した光を検出することにより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。

1 2 . 前記主表面及び前記端面で、幾何光学的にレーザー光が漏出する特異点が実質的に存在しないようにレーザー光を導人することを特徴とする , ί求項 1 1記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 3 . 前記面取り部のみ導入したレーザー光が出射するように、レーザー光を導入することを特徴とする請求項 1 1記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 4 . 導入するレーザー光の波長; Iに対する前記透光性物質の屈折率を n t、透光性物質と接触する外側媒質の屈折率を n i とし、透光性物質内にレーザ一光が入射してから最初に当たる前記主表面に入射する光の角度を 1とするとき、 0 1は前記主表面において、 sin 0 = n i / n tで表される臨界角以上となり、且つ、前記端面において（9 0 ° — θ 1 ) が前記式で表わされる臨界角以上となるように導入面からレーザ一光を導入することを特徴とする請求項 1 1記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 5 . 少なくとも前記面取り部が鏡面研磨されていることを特徴とする請求項 1 1乃至 1 4の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 6 . 前記透光性物質の表面全面が鏡面研磨されていることを特徴とする請求項 1 5記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 7 . 前記一組の主表面と、前記一組の端面によって挟まれた透光性物質の被検査領域において、前記透光性物質内をレーザ一光が伝播することによつて光が満たされた前記被検査領域内のある一つの平面における不均一性を検査した後、前記透光性物質に対し前記検査の平面を、光が被検査領域を埋め尽くす方向に相対移動させて被検査領域の不均一性を検査するようにしたことを特徴とする請求項 1 1乃至 1 6の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 8 . 前記透光性物質はガラスからなることを特徴とする請求項 1乃至 1 7 の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査方法。

1 9 . 前記透光性物質は電子デバイス用ガラス基板又は情報記録媒体用ガラス基板であることを特徴とする請求項〗 8記載の透光性物質の不均一性検査方法。

2 0 . 透光性物質内にレーザー光を導人して透光性物質の不均一性を検査する装置において、前記透光性物質内にレーザー光を導入する照明手段と、

前記透光性物質から漏出する光を検出する検出手段と、を有し、前記透光性物質は、該透光性物質内にレーザー光を導入する導入面と、導入したレーザー光が全反射を繰り返す互いに対向する少なくとも二組の表面とを備え、

前記照明手段は、照明手段から出射したレーザー光が前記導入面より導入されるとともに、前記透光性物質内の光路が光学的に均一の場合には、透光性物質内を伝播して前記表面に入射する光が全反射をして、且つ前記表面のうち少なくとも一組の表面で反復するように伝播させ、伝播することによつて形成される前記少なくとも二組の表面で囲まれた被検査領域でレーザー光が行き渡るように配置されていることを特徴とする透光性物質の不均一性検

2 1 . 前記照明手段に前記透光性物質に対する光の入射角度を変化させる角度調整手段を備えたことを特徴とする請求項 2 0記載の透光性物質の不均一性検査装置。

2 2 . 前記透光性物質への光の入射位置を、移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項 2 0又は 2 1記載の透光性物質の不均一性検査装置。

2 3 . 前記照明手段に対し前記透光性物質及び前記検出手段を一体的に相対移動させることを特徴とする請求項 2 0乃至 2 2の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査装置。

2 4 . 前記検出手段は、撮像素子を有する撮像カメラと、透光性物質から漏出した光を前記撮像カメラに結像するレンズとを有し、前記像カメラ及び /又はレンズを透光性物質に対し遠近方向に相対移動させることを特徴とする請求项 2 0乃至 2 3の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査装置。

2 5 . 前記検出手段が検出した情報に基づき透光性物質の不均-- ·' の有無、種類、大きさを判別する判別手段を備えたことを特徴とする請求項 2 0乃至 2 4の何れか一項記載の透光性物質の不均一性検査装置。

2 6 . レーザー光を導入する導入面と、導入したレーザー光が全反射を繰り返す少なくとも一組の互いに対向する主表面と、主表面の間を全反射を繰り返して進行するレーザー光の進行方向に対向するように設けられた少なくとも一組の端面とを備えた透明基板を準備する工程と、

前記透明基板内の光路が光学的に均一の場合には、透明基板内を伝播して前記主表面及び前記端面に入射するレーザー光が全反射をし、且つ、前記少なくとも一組の端面の間で反復するように伝播させ、伝播することによって形成される前記主表面及び前記端面で囲まれた被検査領域でレーザー光が行き渡るようにレーザー光を前記導入面より導入する工程と、

前記主要面及び Z又は前記端面から全反射することなく漏出する光を検出する工程と、

前記検出した情報と、予め蓄積された透明基板に存在する不均一性の有無、種類、大きさに対応した情報とを比較し、透明基板を選別する工程と、を有することを特徴とする透明基板の選別方法。