表面検査装置
【課題】欠陥検出の精度を高めるとともに、生産性の低下を防止する。
【解決手段】受光ユニット１３を、ウェブ１１を正透過したレーザ光２４を遮光するマスク３７と、レーザ光２４の照射範囲内でウェブ１１の両側方に位置する標準板３９Ｌ，３９Ｒと、ウェブ１１や標準板３９Ｌ，３９Ｒを通った光を受光する受光器３０とで構成する。標準板３９Ｌ，３９Ｒに、レーザ光２４の走査線Ｌに対するマスク３７の中心線のずれに応じて走査線Ｌ上での幅が変化する形状のスリット穴４２，４３を形成する。スリット穴４２，４３を通過したレーザ光２４を受光器３０で検出した結果に基づき、走査線Ｌに対するマスクの中心線のずれが補正されるように、受光ユニット１３の姿勢を調整する。これにより、マスク３７の幅を極力細くして欠陥検出の精度を高めることができ、さらに、表面検査と並行してずれ補正を実施できるので生産性の低下が防止される。
【解決手段】受光ユニット１３を、ウェブ１１を正透過したレーザ光２４を遮光するマスク３７と、レーザ光２４の照射範囲内でウェブ１１の両側方に位置する標準板３９Ｌ，３９Ｒと、ウェブ１１や標準板３９Ｌ，３９Ｒを通った光を受光する受光器３０とで構成する。標準板３９Ｌ，３９Ｒに、レーザ光２４の走査線Ｌに対するマスク３７の中心線のずれに応じて走査線Ｌ上での幅が変化する形状のスリット穴４２，４３を形成する。スリット穴４２，４３を通過したレーザ光２４を受光器３０で検出した結果に基づき、走査線Ｌに対するマスクの中心線のずれが補正されるように、受光ユニット１３の姿勢を調整する。これにより、マスク３７の幅を極力細くして欠陥検出の精度を高めることができ、さらに、表面検査と並行してずれ補正を実施できるので生産性の低下が防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体の欠陥を検査する表面検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続走行するシート状の被検査体に存在する欠陥を検出するために、一般にフライングスポット方式の表面検査装置が用いられている（特許文献１参照）。フライングスポット方式の表面検査装置は、正常部分と欠陥部分とで光の反射率や透過率が異なることを利用したもので、被検査体表面にスポット状の検査光を走査させ、その反射光もしくは透過光を光電子増倍管等の受光器により光電検出し、この検出出力に基づいて各種欠陥の有無を評価するものである。表面検査装置は、検出した反射光や透過光の強度の変化から、異物の付着や凹凸の存在等の表面形状の欠陥の他、被検査体の内部に混入した異物の存在など様々な欠陥の有無を検査する。
【０００３】
特許文献２には、光源から照射されて被検査体で反射された検査光の反射光を二次元光学素子で受光し、この反射光の光学分布を算出して予め定められた反射光量となる光学素子の画素を選択し、選択された画素から出力されるデータに基づき、被検査体表面の欠陥の有無を検査する表面検査装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３及び４には、マスク受光方式の表面検査装置が記載されている。この表面検査装置の受光器の前方には、検査光の走査線に沿って長く延びたマスクが設けられている。マスク受光方式は、被検査体を正透過した検査光をマスクで遮光する一方、被検査体の欠陥により散乱した散乱光を受光器で受光することで欠陥の検出を行う。このマスク受光方式の表面検査装置は、欠陥とは無関係な正反射光が受光器に入射する特許文献２の表面検査装置とは異なり、レーザ光等の強力な光源を用いて欠陥による極微弱な散乱光を検出するため、ソフト処理で欠陥の有無を判定する特許文献２の装置よりも微細欠陥検出能力が高い。このため、被検査体の微細欠陥検査には、マスク受光方式の表面検査装置がよく用いられる。
【０００５】
マスク受光方式の表面欠陥検査装置で欠陥検出の精度を高めるためには、マスクの幅をレーザ光の径と同程度まで細くする方法があるが、この場合には、レーサ光の走査線と、マスクの中心線とが一致するように、レーザ光源と、マスク及び受光器との位置を調整する必要がある。しかし、表面検査装置では、これら各部の取付架台そのものの熱膨張など外乱により、上述の位置を維持することは困難である。
【０００６】
特許文献５には、光源や受光器の位置及び角度を調整する機構を備えた表面検査装置が記載されている。この表面検査装置は、光源から被検査体の測定面に検査光を照射し、その反射光を受光器で受光して受光画像を形成し、この受光画像に基づき、測定面の凹凸や形状に関らず同一の照明及び撮影条件となるように、光源や受光器の角度及び位置を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０５５０５９号公報
【特許文献２】特許第４２１５４７３号
【特許文献３】特開２００３−０７５３５５号公報
【特許文献４】特開平０８−０９４５３２号公報
【特許文献５】特許第３３４９０６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献５の表面検査装置は、光源や受光器の角度及び位置を調整する機構を備えるものの、この位置の調整には、被検査体の測定面から反射した反射光を受光器で受光する必要がある。このため、光源から見てマスク及び受光器が被検査体の後方に設けられているマスク受光方式の表面検査装置では、特許文献５の記載の方法により位置の調整を行うことができない。このため、マスク受光方式の表面検査装置では、レーサ光の走査線とマスクの中心線との位置ずれを考慮して、マスクの幅をある程度は広くする必要があり、欠陥検出の精度の向上に限界があった。
【０００９】
また、マスク受光方式の表面検査装置では、レーサ光の走査線とマスクの中心線との位置ずれを定期的に検査及び補正する必要があり、作業者の負担が増えるという問題があった。さらに、この定期検査時には、被検査体の表面検査を停止する必要があるため、生産性が低下するという問題も生じていた。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、マスク受光方式での欠陥検出の精度を高めるとともに、生産性の低下を防止することができる表面検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の表面検査装置は、連続走行する被検査体に対し検査光を照射するとともに、前記検査光を前記被検査体の幅方向に走査する投光器と、前記幅方向に長く延びた形状を有し、前記被検査体を正透過した前記検査光を遮光するマスクと、前記マスクと共に移動可能に設けられ、前記被検査体の幅の外側を通る前記検査光が照射される標準板であって、前記検査光を遮光する遮光部と、前記検査光が通過するスリット穴とを備えるとともに、前記遮光部及び前記スリット穴の少なくともいずれか一方は、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれに応じて前記走査線と交差する部分の幅が変化する形状を有している標準板と、前記マスクに対し前記被検査体とは反対側に設けられ、前記幅方向に長く延びており、前記被検査体の欠陥により当該被検査体を散乱透過して前記マスクの上方または下方から入射する前記検査光の散乱光と、前記スリット穴を通って入射する前記検査光のスリット通過光とをそれぞれ光電的に検出する受光器と、前記受光器による前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれを検出するずれ検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記ずれの量及び方向を検出することが好ましい。また、前記受光器で前記スリット透過光を検知する検知時間、及び前記スリット透過光が検知されない非検知時間の少なくともいずれか一方と、前記ずれの量及び方向との対応関係を記憶する記憶手段を備え、前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記対応関係を参照して、前記ずれの量及び方向を検出することが好ましい。
【００１３】
前記ずれ検出手段による前記ずれの量及び方向の検出結果に基づき、前記ずれが補正されるように、前記マスク及び標準板の姿勢と、前記受光器の姿勢との少なくともいずれか一方を調整可能な姿勢調整手段を備えることが好ましい。また、前記マスク及び標準板は、前記受光器と共に移動可能に設けられており、前記姿勢調整手段は、前記受光器の姿勢を調整することが好ましい。
【００１４】
前記標準板に設けられ、前記マスクの長手方向に沿って前記検査光に対する透過濃度が変化するフィルタ板と、前記フィルタ板を透過した前記検査光のフィルタ透過光を前記受光器で検出した結果に基づき、前記投光器から照射される前記検査光の出力及び／又は前記受光器のゲインを適正に制御する制御手段と、を備えることが好ましい。また、前記フィルタ板は、前記マスクの長手方向に沿って一列に配列された前記透過濃度が異なる複数の濃度フィルタからなり、前記複数の濃度フィルタは、前記マスクの長手方向に沿って次第に濃度が変化するように配列されていることが好ましい。
【００１５】
前記スリット穴は、前記マスクの長手方向に沿う幅が、前記マスクの短手方向に沿って次第に広がる、あるいは狭まるように略三角形状に形成されていることが好ましい。また、前記標準板には、前記マスクの長手方向及び短手方向に平行な辺を有する矩形状の開口と、前記開口の互いに対向する一組のコーナ部を結ぶ直線に沿って当該開口を２分割する遮光性の仕切り部とが設けられており、前記スリット穴は、前記仕切り部により２分割された前記開口であることが好ましい。また、前記標準板は、前記被検査体の幅の両外側にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１６】
前記受光器及び前記マスクは、それぞれ前記幅方向に複数設けられているとともに、前記標準板は、前記受光器の両端部に対向する位置にそれぞれ設けられており、前記投光器から出射される前記検査光を、前記被検査体の幅の外側を通って、前記投光器から見て前記被検査体の後方に位置にする前記標準板へ導く光学系を備えることが好ましい。
【００１７】
前記マスクは、前記標準板と前記受光器の間の空間まで延びており、前記標準板と前記マスクとの間には、前記標準板を通った光を前記受光器まで導く導光部材が設けられていることが好ましい。また、前記被検査体の幅の外側かつ前記検査光の走査範囲内に、スリット状の模擬欠陥パターンが形成された模擬欠陥確認用板を備えており、前記受光器は、前記模擬欠陥パターンを通過した前記検査光のパターン通過光を光電的に検出することが好ましい。
【００１８】
前記受光器から出力される受光信号から、前記検査光が前記被検査体上を走査している第１の期間に相当する受光信号を選択的に出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力される前記受光信号に基づき、前記被検査体の欠陥を検出する欠陥検出手段と、予め定められた期間内に、前記検査光が前記被検査体及び前記模擬欠陥確認用板上を走査している第２の期間に相当する受光信号が前記信号出力手段から出力されるように、当該信号出力手段を制御する信号出力制御手段と、前記信号出力手段から前記第２の期間に相当する受光信号が出力されているときに、前記欠陥検出手段が前記模擬欠陥パターンに対応する欠陥を検出するか否かに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する機能が正常であるか否かを判定する判定手段とを備えることが好ましい。
【００１９】
前記模擬欠陥確認用板には、前記パターン通過光の光量が異なる少なくとも２種類以上の前記模擬欠陥パターンが形成されていることが好ましい。また、前記標準板と前記模擬欠陥確認用板とが一体化していることが好ましい。また、前記マスク及び標準板が一体化していることが好ましい。
【００２０】
前記受光器への漏れ光の入射により発生するノイズが所定レベル以下に収まるように、前記受光器に入射した漏れ光の量に応じて当該受光器のゲインを調整するノイズ調整手段を備え、前記ノイズ調整手段は、前記スリット通過光及び前記フィルタ透過光が前記受光器に入射しない期間に前記ゲインの調整を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の表面検査装置は、被検査体の側方を通る検査光が照射される位置に標準板を設け、この標準板に形成されたスリット穴を通過した検査光を受光器で検出した結果に基づき、検査光の走査線に対するマスクの中心線のずれを検出することができる。これにより、被検査体の表面検査とずれ検出を並行して行うことができるので、従来のように生産を停止する必要がなくなり、生産性の低下が防止される。また、ずれ検出を常時行うことができるので、ずれが検出された場合にはずれ補正を迅速に実施することができる。その結果、走査線とマスクの中心線とを常にほぼ一致させることができる。これにより、マスクの幅を極力細くすることができるので、表面検査装置の欠陥検出能力を高めることができる。
【００２２】
また、ずれ検出の結果を基に、マスク及び標準板の姿勢と、受光器の姿勢との少なくともいずれか一方を調整して、ずれを補正することができるので、走査線とマスクの中心線とを常にほぼ一致させることができ、同様に欠陥検出能力を高めることができる。さらに、この調整を自動で行う場合には、作業者による投光器や受光器の位置調整が不要となるので、作業者の負担を減らすことができる。
【００２３】
また、標準板にマスクの長手方向に沿って透過濃度が変化するフィルタを設け、このフィルタを通過した検査光のフィルタ透過光を受光器で検出した結果に基づき、検査光の出力及び／又は受光器のゲインを適正に制御するので、これらの制御を被検査体の表面検査と並行して行うことができる。その結果、生産性の低下が防止される。また、作業者による出力調整やゲイン調整が不要となるので、同様に作業者の負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】表面検査装置の斜視図である。
【図２】受光ユニットのユニット本体部の断面図である。
【図３】受光ユニットのユニット側端部の断面図である。
【図４】標準板の正面図である。
【図５】表面検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】検査幅設定回路から出力される各種信号についての説明図である。
【図７】姿勢調整用テーブルの説明図である。
【図８】検出力調整用テーブルの説明図である。
【図９】表面検査処理及びこれに並行して行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】レーザ光が標準板のスリット穴形成領域上を走査しているときの、受光信号及び二値化信号を説明するための説明図である。
【図１１】レーザ光が標準板の濃度板形成領域上を走査しているときの、受光信号及び二値化信号を説明するための説明図である。
【図１２】レーザ光がウェブ上を走査しているときの、受光信号及び二値化信号を説明するための説明図である。
【図１３】レーザ光の走査線とマスクの中心線とのずれ量に応じて、二値化信号が変化することを説明するための説明図である。
【図１４】表面検査装置の欠陥検出力の変化に応じて、受光信号及び微分受光信号が変化することを説明するための説明図である。
【図１５】標準板とマスクとの間にプリズムが設けられている第２実施形態の表面検査装置の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った断面図である。
【図１７】検査機能が正常であるか否かを確認する機能を有する第３実施形態の表面検査装置の斜視図である。
【図１８】模擬欠陥確認用板の正面図である。
【図１９】第３実施形態の表面検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２０】通常検査幅領域信号と拡大検査幅領域信号とを説明するための説明図である。
【図２１】検査機能が正常であるか否かを確認する処理の流れを示したフローチャートである。
【図２２】受光ユニットを複数備える第４実施形態の表面検査装置の構成を示した概略図である。
【図２３】ウェブの背面側から見た各受光ユニットの正面図である。
【図２４】第１光学系によるレーザ光の導光を説明するための説明図である。
【図２５】第２光学系によるレーザ光の導光を説明するための説明図である。
【図２６】ＰＭＴで受光した漏れ光の量に応じてＰＭＴのゲイン調整を行う第５実施形態の表面検査装置の構成を示したブロック図である。
【図２７】（Ａ）は他実施形態の標準板の正面図であり、（Ｂ）はレーザ光走査時における二値化信号を説明するための説明図である。
【図２８】他実施形態の姿勢調整用テーブルの説明図である。
【図２９】投光器の姿勢調整を行う他実施形態の表面検査装置の構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に示すように、表面検査装置１０は、マスク受光方式により、透明または略透明なウェブ（被検査体）１１の欠陥の有無を検査する。この表面検査装置１０は、大別して、投光器１２と、受光ユニット１３と、姿勢調整機構１４と、信号処理回路１５と、制御装置１６とを備えている。ウェブ１１は、図示しないウェブ送り機構により、投光器１２と受光ユニット１３との間を矢印方向に一定速度で走行される。
【００２６】
投光器１２は、レーザ発振器１９、レンズ２０、ミラー２１ａ，２１ｂ、ポリゴンミラー２２、光センサ２３から構成されている。レンズ２０は、レーザ発振器１９から出射されたレーザ光（検査光）２４がウェブ１１の表面上で所定径の光ビームとなるようにスポット径を調整する。ミラー２１ａ，２１ｂは、レンズ２０からのレーザ光２４をポリゴンミラー２２へ導く。
【００２７】
ポリゴンミラー２２は、図中時計回りに高速回転しながら、ミラー２１ｂから入射するレーザ光２４をウェブ１１に向けて反射する。これにより、レーザ光２４は、ポリゴンミラー２２の回転によって、ウェブ１１の走行方向に略直交してウェブ１１上をその幅方向に高速走査する。なお、符号Ｌは、レーザ光２４の走査線である。
【００２８】
光センサ２３は、ウェブ１１を走査する前のレーザ光２４を受光可能な位置に設けられている。この光センサ２３は、レーザ光２４を受光したときに、パルス状の走査開始信号Ｓ（図６参照）を出力する。
【００２９】
受光ユニット１３は、ウェブ１１の幅方向にウェブ１１よりも長く延びた形状を有しており、走査線Ｌに対向する位置に設けられている。受光ユニット１３は、ウェブ１１を透過したレーザ光２４が入射するユニット本体部２７と、ウェブ１１の図中左右側方にそれぞれ位置し、このウェブ１１の両側方をそれぞれ通過したレーザ光２４が入射するユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒとからなる。
【００３０】
受光ユニット１３内には、受光器３０が設けられている。受光器３０は、ウェブ１１の幅方向に長く延びたパイプレシーバ３１と、パイプレシーバ３１の左右端面に取り付けられた２個の光電子増倍管（以下、単にＰＭＴという）３２とから構成されている。
【００３１】
パイプレシーバ３１は、その中央部はユニット本体部２７内に位置し、その両端部はそれぞれユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒ内に位置している。パイプレシーバ３１の背面側には、散乱帯３３（図２、図３参照）が設けられている。散乱帯３３は、パイプレシーバ３１を透過して入射した光の一部を反射する。パイプレシーバ３１は、散乱帯３３で反射された光の一部を界面で繰り返し反射しながら端面まで伝達する。ＰＭＴ３２は、パイプレシーバ３１から入射した光を光電変換し、入射した光の光量に応じた受光信号（電流信号）を出力する。
【００３２】
ユニット本体部２７の断面を示す図２において、パイプレシーバ３１の前方には、ウェブ１１の幅方向に長く延びた受光窓３５が形成されている。この受光窓３５には、ウェブ１１の幅方向に長く延びたシリンドリカルレンズ３６が取り付けられている。シリンドリカルレンズ３６は、受光窓３５から入射した光をパイプレシーバ３１に集光する。また、シリンドリカルレンズ３６の前面上には、ウェブ１１を透過して入射するレーザ光２４の一部を遮光するマスク３７が設けられている。
【００３３】
ユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒの断面を示す図３において、パイプレシーバ３１の前方には受光窓３８が形成されており、さらにこの受光窓３８には標準板３９Ｌ，３９Ｒ（図１参照）が取り付けられている。標準板３９Ｌ，３９Ｒは、受光ユニット１３の姿勢、投光器１２から照射されるレーザ光２４の出力、及びＰＭＴ３２のゲイン（電流増倍率または受光感度ともいう）をそれぞれ監視するために用いられる。標準板３９Ｌ，３９Ｒからユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒ内に入射した光は、上述のシリンドリカルレンズ３６によりパイプレシーバ３１に集光される。
【００３４】
図１に戻って、マスク３７は、ウェブ１１の幅方向に長く延び、かつレーザ光２４のスポット径よりも僅かに幅広の形状を有している。マスク３７は、その中心線に沿ってウェブ１１を正透過したレーザ光２４が走査されるように位置調整される。これにより、ウェブ１１を正透過したレーザ光２４は、マスク３７で遮光されるため、受光窓３５には入射しない。これに対して、ウェブ１１に傷等の欠陥がある場合、この欠陥を透過したレーザ光２４は欠陥により散乱するため、散乱光の少なくとも一部がマスク３７の上方または下方から受光窓３５に入射してパイプレシーバ３１に集光される。
【００３５】
標準板３９Ｌ，３９Ｒは、両ユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒにより、ウェブ１１の両側方でかつ投光器１２からのレーザ光２４が照射される走査線Ｌ上の位置に保持されている。標準板３９Ｌ，３９Ｒには、受光ユニット１３の姿勢制御に用いられる一対のスリット穴４２，４３と、レーザ光２４の出力及びＰＭＴ３２のゲインの制御に用いられる濃度板（フィルタ板）４４とが設けられている。
【００３６】
姿勢調整機構１４は、受光ユニット１３をウェブ１１の搬送方向に平行な図中上下方向（以下、単に上下方向という）に沿って垂直移動させる。また、姿勢調整機構１４は、ウェブ１１の面に垂直な軸周りに受光ユニット１３を回転させる。これにより、受光ユニット１３の上下方向位置と、走査線Ｌに対する受光ユニット１３の傾き角度とを任意に調整することができる。
【００３７】
信号処理回路１５は、ＰＭＴ３２から入力される受光信号に増幅処理等を施す。また、信号処理回路１５は、レーザ光２４がウェブ１１上、標準板３９Ｌ，３９Ｒ上をそれぞれ走査している期間に、ＰＭＴ３２からの受光信号を制御装置１６へ選択的に出力する。
【００３８】
制御装置１６は、信号処理回路１５から入力される受光信号に基づき、ウェブ１１に欠陥が生じている場合には、その欠陥の位置を特定する。また、制御装置１６は、受光信号に基づき、受光ユニット１３の姿勢と、レーザ光２４の出力と、ＰＭＴ３２のゲインとをそれぞれ個別に制御する。
【００３９】
図４に示すように、標準板３９Ｌは、スリット穴４２，４３が形成されたスリット穴形成領域４６と、濃度板４４が形成された濃度板形成領域４７とからなり、両領域４６、４７はマスク３７の長手方向に並べて設けられている。
【００４０】
スリット穴形成領域４６は、スリット穴４２，４３と、遮光性材料からなる遮光部４８とからなる。スリット穴４２，４３は、マスク３７の長手方向及び短手方向に平行な辺を有する矩形状の開口を、その互いに対向する一組のコーナ部を結ぶように形成された遮光部４８の仕切り部４８ａにより仕切ることにより形成される。従って、スリット穴４２，４３は、上記開口を仕切り部４８ａで２分割した略直角三角形状を有しており、両者の斜辺が互いに対向し、かつ残りの２辺がマスク３７の長手方向及び短手方向にそれぞれ平行となる。
【００４１】
スリット穴４２，４３は、マスク３７の長手方向に沿う幅がマスク３７の短手方向（図中上下方向）位置に応じて変化する。例えば、スリット穴４２では、マスク３７の長手方向に沿う幅が図中下方向から上方向に向かって次第に狭くなり、逆にスリット穴４３では、マスク３７の長手方向に沿う幅が図中下方向から上方向に向かって次第に広くなる。そして、スリット穴４２，４３は、マスク３７の中心線（以下、マスク中心線という）Ｃが通る幅ｄ１，ｄ２が等しくなるように、位置決めして形成されている。
【００４２】
濃度板形成領域４７は、濃度板４４と遮光部４８とからなる。濃度板４４は、マスク３７の長手方向に沿って配列された、レーザ光２４の透過濃度が異なる１０種類の濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０で構成される。各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０は、マスクの長手方向に沿って次第に透過濃度が変化するように配列されている。具体的には、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の光学濃度Ｄはそれぞれ「０．１」、「０．５」、「１．０」、「１．５」、「２．０」、「２．５」、「３．０」、「３．５」、「４．０」、「４．５」である。
【００４３】
標準板３９Ｒのスリット穴４２，４３及び濃度板４４は、標準板３９Ｌのものと同じであるため、説明は省略する。
【００４４】
図５に示すように、投光器１２には、出力調整回路５０が設けられている。出力調整回路５０は、制御装置１６の制御の下、レーザ発振器１９から出射されるレーザ光２４の出力を調整する。ＰＭＴ３２には、ゲイン調整回路５１と、上述の信号処理回路１５とが接続されている。ゲイン調整回路５１は、制御装置１６の制御の下、ＰＭＴ３２に印加する高圧電圧の大きさを調整することにより、ＰＭＴ３２のゲインを調整する。
【００４５】
信号処理回路１５は、増幅回路５３と、フィルタ回路５４と、検査幅設定回路５５と、ゲート回路５６とから構成される。増幅回路５３は、各ＰＭＴ３２から入力される受光信号を加算するとともに増幅する。フィルタ回路５４は、増幅回路５３から入力される受光信号に重畳されている低周波及び高周波ノイズ信号を除去し、この受光信号をゲート回路５６に出力する。
【００４６】
検査幅設定回路５５は、光センサ２３とゲート回路５６と制御装置１６とにそれぞれ接続されている。図６に示すように、検査幅設定回路５５は、光センサ２３から入力される走査開始信号Ｓに基づき、所定のタイミングで検査幅領域信号Ｘ、姿勢判定幅領域信号Ｙ、検出力判定幅領域信号Ｚをゲート回路５６及び制御装置１６に出力する。
【００４７】
検査幅領域信号Ｘは、レーザ光２４がウェブ１１上を走査している期間に相当する信号である。姿勢判定幅領域信号Ｙは、レーザ光２４が各標準板３９Ｌ，３９Ｒのスリット穴形成領域４６上を走査している期間に相当する信号である。検出力判定幅領域信号Ｚは、レーザ光２４が各標準板３９Ｌ，３９Ｒの濃度板形成領域４７上を走査している期間に相当する信号である。各幅領域信号の出力のタイミング及びその時間幅は、走査線Ｌの長さ、光センサ２３の位置、ウェブ１１の幅、スリット穴形成領域４６の幅、濃度板形成領域４７の幅などに基づき、予め設定されている。
【００４８】
図５に戻って、ゲート回路５６は、検査幅設定回路５５と共に、本発明の信号出力手段を構成する。ゲート回路５６には、フィルタ回路５４からの受光信号と、検査幅設定回路５５からの各幅領域信号Ｘ，Ｙ，Ｚとが入力される。ゲート回路５６は、各幅領域信号Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれかが入力されている期間にゲートオープン状態となり、受光信号をそのまま通過させて制御装置１６へ出力する。
【００４９】
制御装置１６には、メモリ５８、二値化回路５９、欠陥特定回路６０、姿勢制御回路６１、微分回路６２、出力／ゲイン制御回路（制御手段）６３、及び制御装置１６の各部の動作を制御するＣＰＵ（図示せず）が設けられている。
【００５０】
メモリ５８には、制御装置１６を制御するための各種のプログラムやデータが格納されている。ＣＰＵは、これらのプログラムやデータをメモリ５８から読み出して、これを逐次処理することによって制御装置１６の制御を行う。
【００５１】
二値化回路５９は、ゲート回路５６と欠陥特定回路６０と姿勢制御回路６１とにそれぞれ接続している。二値化回路５９は、ゲート回路５６から入力される受光信号を、所定のしきい値でハイレベルとローレベルとに二値化し、この二値化信号を欠陥特定回路６０と姿勢制御回路６１とにそれぞれ出力する。
【００５２】
二値化信号は、レーザ光２４がウェブ１１上を走査している期間中、ウェブ１１の欠陥による所定光量以上の散乱光が受光器３０で受光されたときにハイレベルとなり、それ以外のときはローレベルとなる。また、二値化信号は、レーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査している期間中、スリット穴４２，４３を通過したレーザ光２４（以下、単にスリット通過光という）が受光器３０で受光されたときにハイレベルとなり、それ以外のときにローレベルとなる。なお、レーザ光２４が濃度板形成領域４７上を走査している期間中の二値化信号は、制御装置１６で利用されないため説明は省略する。
【００５３】
欠陥特定回路６０は、上述の二値化回路５９の他に検査幅設定回路５５に接続している。欠陥特定回路６０は、検査幅設定回路５５から検査幅領域信号Ｘが入力される期間に、二値化回路５９からの二値化信号の入力を受け付ける。欠陥特定回路６０は、入力された二値化信号に基づき、ウェブ１１に生じている欠陥を検出するとともに、その欠陥の位置を特定する。また、欠陥特定回路６０は、検出した欠陥及びその位置に関する情報を欠陥情報処理装置６５へ送る。
【００５４】
欠陥情報処理装置６５は、欠陥特定回路６０から入力された欠陥及びその位置に関する情報をモニタ（図示せず）に表示するとともに、内部メモリ（図示せず）に記憶する。
【００５５】
姿勢制御回路６１は、上述の二値化回路５９の他に検査幅設定回路５５に接続している。姿勢制御回路６１は、検査幅設定回路５５から姿勢判定幅領域信号Ｙが入力される期間に、二値化回路５９からの二値化信号の入力を受け付ける。姿勢制御回路６１は、入力された二値化信号に基づき、メモリ５８内の姿勢調整用テーブル６６を参照して、走査線Ｌに対する、マスク中心線Ｃの上下方向の位置ずれ量Δｈと、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの上下方向の傾きを示す傾きずれ量θとが補正されるように、姿勢調整機構１４を駆動する。
【００５６】
微分回路６２は、ゲート回路５６と検査幅設定回路５５と出力／ゲイン制御回路６３とにそれぞれ接続している。微分回路６２は、検査幅設定回路５５から検出力判定幅領域信号Ｚが入力される期間に作動して、この期間中にゲート回路５６から入力される受光信号を微分して、単位時間当たりの受光信号の変化量の大きさを示す微分受光信号（図１１（Ｃ）参照）を出力／ゲイン制御回路６３へ出力する。
【００５７】
微分受光信号の波形は、受光信号が飽和あるいは著しく小さくなっているような場合を除き、基本的には各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界に対応する位置で変化する（図１１（Ｃ）参照）。これは、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０を通過して受光器３０で受光されるレーザ光２４（以下、フィルタ透過光という）の受光量が、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界で変化するためである。微分受光信号の波形が各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界のどこで大きく変化するか及びその変化量は、レーザ光２４の出力ＰやＰＭＴ３２のゲインＧに応じて変化する。
【００５８】
出力／ゲイン制御回路６３は、上述の微分回路６２の他に、出力調整回路５０とゲイン調整回路５１とにそれぞれ接続されている。出力／ゲイン制御回路６３は、微分回路６２から入力される微分受光信号に基づき、メモリ５８内の検出力調整用テーブル６７を参照して、表面検査装置１０の欠陥検出力が一定レベル以上に維持されるように、出力調整回路５０とゲイン調整回路５１とをそれぞれ制御する。
【００５９】
なお、欠陥検出力は、例えば、欠陥の有無でのＰＭＴ３２の受光量（受光信号の信号レベル）の差で表される。この欠陥検出力の大きさは、レーザ光２４の出力ＰやＰＭＴ３２のゲインＧを変えることで調整可能である。例えば、表面検査装置１０の欠陥検出力が低下した場合には、レーザ光２４の出力Ｐを増加、あるいはＰＭＴ３２のゲインＧの増加の少なくともいずれか一方を行うことで、欠陥検出力を高めることができる。
【００６０】
図７に示すように、姿勢調整用テーブル６６は、レーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査しているときの二値化信号のハイレベル信号の時間幅ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２と、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θとを対応付けて格納している。時間幅ＷＬ１、ＷＬ２は、レーザ光２４が標準板３９Ｌのスリット穴４２，４３をそれぞれ横切る時間に対応する時間幅であり、時間幅ＷＲ１、ＷＲ２は、レーザ光２４が標準板３９Ｒのスリット穴４２，４３をそれぞれ横切る時間に対応する時間幅である。
【００６１】
上述したように、各標準板３９Ｌ，３９Ｒのスリット穴４２，４３は、マスク中心線Ｃが通る幅ｄ１，ｄ２が互いに等しくなるように形成されている。このため、位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θがそれぞれゼロである場合、ＷＬ１＝ＷＲ１＝ＷＬ２＝ＷＲ２＝定数αとなる。逆に、走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが位置ずれ及び／又は傾きずれしている場合には、ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２の個々の値が位置ずれ量Δｈや傾きずれ量θに応じて変化する。
【００６２】
姿勢調整用テーブル６６の各パラメータ（ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２）に対応する位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θは、予め実験や試験などを行うことで定められる。これにより、二値化信号のハイレベル信号の時間幅ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２から、現在の位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θを求めることができる。
【００６３】
図８に示すように、検出力調整用テーブル６７は、レーザ光走査時に各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界にそれぞれ対応する位置で観測される微分受光信号の波形Ｒ１〜Ｒ１０（図１１（Ｃ）参照）の信号レベルと、表面検査装置１０の欠陥検出力とを対応付けて格納している。なお、波形Ｒ１は遮光部４８と濃度フィルタＦ１との境界に対応する位置で観測される波形であり、波形Ｒ２は濃度フィルタＦ１，Ｆ２の境界で観測される波形であり、以下同様に波形Ｒ１０は濃度フィルタＦ９，Ｆ１０の境界で観測される波形である。
【００６４】
ＰＭＴ３２から出力される受光信号の大きさは、レーザ光２４の出力ＰやＰＭＴ３２のゲインＧに応じて変化する。このため、表面検査装置１０の欠陥検出力（レーザ光２４の出力Ｐ、ＰＭＴ３２のゲインＧ）が低下した場合、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０をそれぞれ透過したフィルタ透過光の受光信号の信号レベルが変化する。従って、この受光信号の信号レベルの変化に応じて、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルが変化する。
【００６５】
検出力調整用テーブル６７の各パラメータ（Ｒ１〜Ｒ９）に対応する表面検査装置１０の欠陥検出力は、予め実験や試験などを行うことで求められる。これにより、検出力調整用テーブル６７を参照することで、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルから、表面検査装置１０の現在の欠陥検出力を検出することができる。
【００６６】
次に、図９に示すフローチャートを用いて、上記構成の表面検査装置１０の作用について説明を行う。ウェブ１１が一定速度で走行され、これと同時に投光器１２から照射されるレーザ光２４がウェブ１１の幅方向に走査される。レーザ光２４が光センサ２３で受光されると、この光センサ２３から検査幅設定回路５５へ走査開始信号Ｓが送られる。そして、レーザ光２４は、標準板３９Ｌ上、ウェブ１１上、標準板３９Ｒ上をそれぞれ順番に走査していく。
【００６７】
図１０（Ａ）に示すように、検査幅設定回路５５は、走査開始信号Ｓが入力されてから、レーザ光２４が標準板３９Ｌのスリット穴形成領域４６上を走査する期間に合わせて姿勢判定幅領域信号Ｙをゲート回路５６及び姿勢制御回路６１へそれぞれ出力する。これにより、ゲート回路５６がゲートオープン状態となるとともに、姿勢制御回路６１が二値化信号の入力を受付可能な状態となる。
【００６８】
レーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査された際に、スリット穴４２，４３に照射されたレーザ光２４は、それぞれスリット穴４２，４３を通過する。スリット穴４２，４３をそれぞれ通過したスリット透過光は、パイプレシーバ３１に入射してその端面まで伝達された後、ＰＭＴ３２に入射する。図１０（Ｂ）に示すように、ＰＭＴ３２は、入射したスリット通過光を光電変換して受光信号を出力する。この受光信号は、フィルタ回路５４、ゲート回路５６を経て二値化回路５９に入力される。
【００６９】
図１０（Ｃ）に示すように、二値化回路５９は、入力された受光信号を所定のしきい値でハイレベルとローレベルとに二値化して二値化信号を生成する。この二値化信号は、姿勢制御回路６１に入力される。姿勢制御回路６１は、レーザ光２４がスリット穴４２，４３をそれぞれ通過している時間に対応する、ハイレベル信号の時間幅ＷＬ１、ＷＬ２を検出して一時的に記憶する。
【００７０】
検査幅設定回路５５は、レーザ光２４がスリット穴形成領域４６を横切るのに要する所定時間が経過した後、姿勢判定幅領域信号Ｙの出力を停止する。これにより、ゲート回路５６がゲートクローズ状態となり、姿勢制御回路６１が二値化信号の入力受付を停止する。
【００７１】
次いで、図１１（Ａ）に示すように、検査幅設定回路５５は、レーザ光２４が標準板３９Ｌの濃度板形成領域４７上を走査する期間に合わせて検出力判定幅領域信号Ｚをゲート回路５６及び微分回路６２へそれぞれ出力する。これにより、ゲート回路５６がゲートオープン状態となるとともに、微分回路６２が作動する。
【００７２】
レーザ光２４が濃度板４４上を走査された際に、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０に照射されたレーザ光２４は、それぞれ各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０を透過し、さらに濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の光学濃度に応じて減光される。各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０をそれぞれ透過したフィルタ透過光は、パイプレシーバ３１に入射した後にＰＭＴ３２に入射する。
【００７３】
図１１（Ｂ）に示すように、ＰＭＴ３２は、入射したフィルタ透過光を光電変換して受光信号を出力する。図中で例示した受光信号は、濃度フィルタＦ１〜Ｆ５のフィルタ透過光の受光期間では飽和し、濃度フィルタＦ６のフィルタ透過光の受光期間では信号レベルが飽和状態よりも低下する。そして、受光信号は、濃度フィルタＦ７のフィルタ透過光の受光期間では信号レベルが急激に低下し、さらに濃度フィルタＦ８〜Ｆ１０のフィルタ透過光の受光期間では信号レベルが極めて小さくなる。この受光信号は、フィルタ回路５４、ゲート回路５６を経て微分回路６２に入力される。
【００７４】
図１１（Ｃ）に示すように、微分回路６２は、ゲート回路５６から入力される受光信号を微分して微分受光信号を出力／ゲイン制御回路６３へ出力する。遮光部４８と濃度フィルタＦ１との境界、濃度フィルタＦ５，Ｆ６間の境界、濃度フィルタＦ６，Ｆ７間の境界、及び濃度フィルタＦ７，Ｆ８間の境界の計４箇所で受光信号が急激に変化するため、微分受光信号の波形Ｒ１，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８には、各境界での信号レベル差に対応した信号レベルの変化が生じる。逆に、受光信号は上記以外の境界ではほぼ一定となるため、微分受光信号の波形Ｒ２〜Ｒ５，Ｒ９，Ｒ１０の信号レベルは極めて小さくなる。
【００７５】
出力／ゲイン制御回路６３は、微分回路６２から入力される微分受光信号に含まれる各立ち上がり波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルを検出して、一時的に記憶する。そして、検査幅設定回路５５は、レーザ光２４が濃度板形成領域４７を横切るのに要する所定時間が経過した後、検出力判定幅領域信号Ｚを停止する。これにより、ゲート回路５６がゲートクローズ状態になるとともに、微分回路６２の作動が停止する。
【００７６】
次いで、図１２（Ａ）に示すように、検査幅設定回路５５は、レーザ光２４がウェブ１１上を走査する期間に合わせて検査幅領域信号Ｘをゲート回路５６及び欠陥特定回路６０へそれぞれ出力する。これにより、ゲート回路５６がゲートオープン状態となるとともに、欠陥特定回路６０が二値化信号の入力を受付可能な状態となる。
【００７７】
レーザ光２４がウェブ１１上を走査された際に、ウェブ１１に欠陥がない場合には、レーザ光２４はウェブ１１を正透過してマスク３７に入射する。この場合に、ウェブ１１を透過したレーザ光２４は受光器３０に入射しない。
【００７８】
逆に、ウェブ１１に欠陥が生じている場合には、レーザ光２４が欠陥により散乱されるため、散乱光がマスク３７の上方または下方からパイプレシーバ３１に入射する。パイプレシーバ３１に入射した散乱光はＰＭＴ３２に入射する。図１２（Ｂ）に示すように、ＰＭＴ３２は、入射した散乱光を光電変換して受光信号を出力する。受光信号には、欠陥に対応した位置に信号レベルが明らかに増加した異常信号ＳＥ が発生する。受光信号は、フィルタ回路５４、ゲート回路５６を経て二値化回路５９に入力される。
【００７９】
図１２（Ｃ）に示すように、二値化回路５９は、入力された受光信号を二値化する。この二値化信号は欠陥特定回路６０に入力される。二値化信号には、異常信号ＳＥ に対応した位置でハイレベルとなる欠陥信号ＳＯ が発生する。
【００８０】
欠陥特定回路６０は、二値化信号に欠陥信号ＳＯ が含まれているか否かに基づき、ウェブ１１に生じている欠陥を検出するとともに、その欠陥の位置を特定する。欠陥特定回路６０は、検出した欠陥及びその位置に関する情報を欠陥情報処理装置６５へ送る。この情報は、欠陥情報処理装置６５のモニタに表示されるとともに、そのメモリに一時的に記憶され、欠陥が最終製品に含まれることがないように適宜利用される。
【００８１】
引き続き、レーザ光２４が標準板３９Ｒのスリット穴形成領域４６上、濃度板形成領域４７上をそれぞれ走査した際には、上述の図１０、図１１で説明した処理が繰り返し実行される。これにより、ハイレベル信号の時間幅ＷＲ１、ＷＲ２と、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルとがそれぞれ検出される。
【００８２】
このように姿勢制御回路６１は、レーザ光２４の１回の走査中に、レーザ光２４が標準板３９Ｒのスリット穴４２，４３をそれぞれ横切ったときのハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２をそれぞれ検出する。
【００８３】
図１３（Ａ）に示すように、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θがそれぞれゼロである場合、ＷＬ１＝ＷＲ１＝ＷＬ２＝ＷＲ２＝定数αとなる。また、図１３（Ｂ）に示すように、走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが下方向にずれている場合（ただし、傾きずれ量θ＝０）、ＷＬ１，ＷＲ１＜α、ＷＬ２，ＷＲ２＞αとなる。逆に、走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが上方向にずれている場合、ＷＬ１，ＷＲ１＞α、ＷＬ２，ＷＲ２＜αとなる。なお、傾きずれ量θ＝０である場合には、ＷＬ１＝ＷＲ１、ＷＬ２＝ＷＲ２となる。
【００８４】
さらに、図示は省略するが、例えば走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが時計回りに傾いている場合にはＷＬ１＜ＷＲ１、ＷＬ２＞ＷＲ２となり、逆にマスク中心線Ｃが反時計回りに傾いている場合にはＷＬ１＜ＷＲ１、ＷＬ２＞ＷＲ２となる。このように、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈや傾きずれ量θの大きさに応じて、ハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２の値がそれぞれ変化する。
【００８５】
図９に戻って、姿勢制御回路６１は、検出したハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２に基づき、メモリ５８内の姿勢調整用テーブル６６を参照して、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θをそれぞれ求める。
【００８６】
次いで、姿勢制御回路６１は、各ずれ量Δｈ，θがゼロとなるように、姿勢調整機構１４を駆動して受光ユニット１３の姿勢を調整する。これにより、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃのずれが補正される。走査線Ｌとマスク中心線Ｃとを常にほぼ一致させることができるので、マスク３７の幅を極力細くすることができる。その結果、表面検査装置１０の欠陥検出能力を高めることができる。
【００８７】
また、ウェブ１１の表面検査とずれ補正とを並行して行うことができるので、従来のように生産を停止して検査及びずれ補正を行う必要がなくなり、生産性の低下が防止される。さらに、位置検出素子（ＰＳＤ）のような高価なセンサを用いることがなく、ずれ補正を行うことができるので、装置のコストアップを抑えることができる。
【００８８】
一方、出力／ゲイン制御回路６３は、レーザ光２４の１回の走査中に、各標準板３９Ｌ，３９Ｒの濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の各境界での受光信号の信号レベル差に対応する微分受光信号の波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルを検出する。
【００８９】
各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルは、表面検査装置１０の欠陥検出力が一定レベル内であれば大きく変わることはなく、例えば上述の図１１に示したように波形Ｒ１，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の信号レベルが大きくなり、さらにこの中で波形Ｒ１，Ｒ７の信号レベルが特に大きくなる。しかし、欠陥検出力（レーザ光２４の出力Ｐ、ＰＭＴ３２のゲインＧ）が低下した場合には、例えば図１４（Ａ）に示すように、ＰＭＴ３２から出力される受光信号の信号レベルが小さくなる。このため、特に光学濃度の高い濃度フィルタの境界での受光信号の信号レベル差が著しく小さくなってしまう。
【００９０】
このような場合は、例えば図１４（Ｂ）に示すように、上述の図１１と比較して微分受光信号の波形Ｒ８の信号レベルが極めて小さくなる一方で波形Ｒ５の信号レベルが大きくなり、さらに波形Ｒ６の信号レベルが波形Ｒ７の信号レベルよりも大きくなるといった微分受光信号の波形変化が生じる。また、ＰＭＴ３２から出力される受光信号の信号レベルが小さくなるのに応じて、各波形Ｒ１，Ｒ５〜Ｒ７の信号レベルの値も全体的に小さくなる。このように表面検査装置１０の欠陥検出力に応じて、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の中で信号レベルが大きくなる波形が変わり、さらに波形の信号レベルの大きさも変化する。
【００９１】
図９に戻って、出力／ゲイン制御回路６３は、標準板３９Ｌ，３９Ｒ毎の微分受光信号の波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルが得られた後、波形Ｒ１〜Ｒ１０別に信号レベルの平均値を求める。そして、出力／ゲイン制御回路６３は、波形Ｒ１〜Ｒ１０毎の信号レベルの平均値に基づき、メモリ５８内の検出力調整用テーブル６７を参照して、表面検査装置１０の欠陥検出力を求める。
【００９２】
次いで、出力／ゲイン制御回路６３は、欠陥検出力が一定レベル以下であると判定した場合には、出力調整回路５０を制御してレーザ発振器１９によるレーザ光２４の出力Ｐを増加、及び／または、ゲイン調整回路５１を制御して各ＰＭＴ３２のゲインＧを増加させる。レーザ光２４の出力を増加させるか、あるいはＰＭＴ３２のゲインＧを増加させるかあるいは両方増加させるかは適宜決定してよい。これにより、表面検査装置１０の欠陥検出力を一定レベル以上に維持することができる。
【００９３】
従来では、欠陥検出力が適正範囲内にあるか否かの検査は、投光器１２の位置をずらしてマスク３７に遮光されない位置からレーザ光２４をパイプレシーバ３１に入射させる方法、マスク３７そのものを取り外してレーザ光をパイプレシーバ３１に入射させる方法、ウェブ１１上に標準粒子などを散布し、標準粒子により散乱されるレーザ光の散乱光をパイプレシーバ３１に入射させる方法しかなかった。
【００９４】
この場合には、いずれの方法でも生産を停止する必要があり、生産性の低下という問題が生じていた。また、欠陥検出力をリアルタイムで検出することができないので、欠陥の発生頻度が低下したときに、ウェブ１１の品質が向上したのか、それとも欠陥検出力が低下したのかを容易に判断することができなかった。
【００９５】
また、投光器１２やマスク３７の位置をずらす方法では、検査終了後に投光器１２やマスク３７の位置調整が必要となるので、作業者の負担増加という問題が生じていた。さらに、標準粒子を散布する方法では、標準粒子が飛散して表面検査装置１０が設置されているクリーンルームを汚染するという問題が生じていた。
【００９６】
これに対して、本発明は、ウェブ１１の表面検査を実施しながら、表面検査装置１０の欠陥検出力（レーザ光２４の出力Ｐ及び各ＰＭＴ３２のゲインＧ）を適正に制御することができるので、生産性の低下が防止される。また、作業者によるレーザ光２４の出力調整やＰＭＴ３２のゲイン調整が不要となるので、作業者の負担を減らすことができる。さらに、標準板３９Ｌ，３９Ｒを設けることにより、ウェブ１１に標準粒子等を散布する必要がなくなるので、クリーンルームの汚染も防止される。
【００９７】
以下、表面検査が終了するまで、レーザ光２４が走査される度に、ウェブ１１の表面検査と、受光ユニット１３の姿勢調整と、欠陥検出力の調整とが並行して実施される。
【００９８】
上記第１実施形態では、姿勢制御回路６１及び出力／ゲイン制御回路６３が、それぞれ姿勢調整用テーブル６６、検出力調整用テーブル６７を参照して受光ユニット１３の姿勢調整、欠陥検出力の調整を行っているが、テーブルの代わりに演算式を用いてもよい。
【００９９】
次に、図１５及び図１６を用いて本発明の第２実施形態の表面検査装置について説明を行う。上記第１実施形態では、マスク３７が標準板３９Ｌ，３９Ｒとパイプレシーバ３１との間の空間まで延びていないのに対し、第２実施形態では、マスク７０が標準板３９Ｌ，３９Ｒとパイプレシーバ３１との間の空間まで延びている。なお、第２実施形態は、マスク７０を除けば基本的には第１実施形態の表面検査装置１０と同じであり、第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１００】
第２実施形態では、標準板３９Ｌ，３９Ｒのスリット穴４２，４３や濃度板４４を通ったスリット通過光やフィルタ透過光がマスク７０で遮られないように、標準板３９Ｌ，３９Ｒとマスク７０との間の空間にプリズム（導光部材）７１が設けられている。
【０１０１】
プリズム７１は、標準板３９Ｌ，３９Ｒに対向する位置に設けられた光入射面７１ａと、マスク７０の下方（上方でも可）でパイプレシーバ３１と対向する位置に設けられた光出射面７１ｂとを有している。プリズム７１は、光入射面７１ａから入射した光を内部で反射させて光出射面７１ｂから出射させる。これにより、スリット通過光やフィルタ透過光を、マスク７０で遮られことなくパイプレシーバ３１に入射させることができる。
【０１０２】
標準板３９Ｌ，３９Ｒを備えていない従来の表面検査装置では、幅の異なる多品種のウェブ１１に対応するため、マスクはパイプレシーバ３１とほぼ同じに長さに形成されている。このため、従来の装置を、第１実施形態のように改造する場合にはマスクを交換する必要があった。これに対して、従来の装置を第２実施形態のように改造する場合には、基本的にはプリズム７１を設ければよいので、装置の改造が最小限に抑えられる。
【０１０３】
次に、本発明の第３実施形態の表面検査装置７５について説明を行う。この表面検査装置７５では、上記第１実施形態で説明した各種処理を行う以外に、装置の検査機能が正常に動作しているか否かを確認する。なお、第３実施形態は、基本的には第１実施形態の表面検査装置１０と同じであり、第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１０４】
図１７に示すように、受光ユニット７６のユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒの前面には、それぞれ模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒが取り付けられている。模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒは、レーザ光２４の走査範囲内で、それぞれ標準板３９Ｌ，３９Ｒよりもウェブ１１に近い位置に取り付けられている。
【０１０５】
図１８に示すように、模擬欠陥確認用板７７Ｌには、２種類のスリット状の第１模擬欠陥パターン７８と、第２模擬欠陥パターン７９とが設けられている。第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９は、レーザ光２４が通過する光量が異なるように大きさ、形状等が調整されている。
【０１０６】
第１模擬欠陥パターン７８を通過したレーザ光（以下、パターン透過光という）の光量は、表面検査装置７５の検査機能（例えばレーザ光２４の出力、ＰＭＴ３２のゲイン）が正常であれば検出可能な大きさになる。逆に、第２模擬欠陥パターン７９を通過したレーザ光（パターン通過光）の光量は、表面検査装置７５の検査能力では検出不可能な大きさになる。なお、模擬欠陥確認用板７７Ｒは、模擬欠陥確認用板７７Ｒと同じであるため、説明は省略する。
【０１０７】
図１９に示すように、表面検査装置７５の信号処理回路８１及び制御装置８２は、基本的には上記第１実施形態の信号処理回路１５、制御装置１６と同じである。ただし、制御装置８２には、モード切替回路８３と、検査幅制御回路（信号出力制御手段）８４と、欠陥特定回路８５とが設けられている。
【０１０８】
モード切替回路８３は、表面検査装置７５の動作モードを、ウェブ１１の表面検査を行う通常検査モードと、表面検査装置７５の検査機能が正常に動作しているか否かを確認する正常動作確認モードとに切り替える。モード切替回路８３は、例えば、製品となる１ロール分のウェブ１１の検査が終了してから、次ロール分のウェブ１１の検査が開始されるまでの間の期間（以下、インターバル期間という）に、動作モードを正常動作確認モードに設定する。
【０１０９】
また、モード切替回路８３は、インターバル期間以外の期間は、動作モードを通常検査モードに設定する。なお、インターバル期間内か否かは、例えば図示しないウェブ送り機構によるウェブ１１の送り量を監視することで判定する。モード切替回路８３は、現在の動作モードの種類を示す動作モード信号を検査幅制御回路８４と欠陥特定回路８５とにそれぞれ出力する。
【０１１０】
検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３と検査幅設定回路５５とに接続している。検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３から入力される動作モード信号に応じて、検査幅設定回路５５から出力される検査幅領域信号の種類を切り替える。
【０１１１】
図２０（Ａ）に示すように、検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３から通常検査モードである旨の動作モード信号が入力されている場合、レーザ光２４がウェブ１１上を走査している期間（第１の期間）に相当する通常検査幅領域信号Ｘａを検査幅設定回路５５から出力させる。この通常検査幅領域信号Ｘａは、上記第１実施形態の検査幅領域信号Ｘと同じである。
【０１１２】
逆に、図２０（Ｂ）に示すように、検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３から正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されている場合、レーザ光２４がウェブ１１及び模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒの模擬欠陥パターン形成領域上を走査している期間（第２の期間）に相当する拡大検査幅領域信号Ｘｂを検査幅設定回路５５から出力させる。
【０１１３】
なお、各検査幅領域信号Ｘａ，Ｘｂの出力のタイミング及びその時間幅は、走査線Ｌの長さ、光センサ２３の位置、ウェブ１１の幅、標準板３９Ｌ，３９Ｒの幅、及び模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒの幅、各模擬欠陥パターン７８，７９の位置などに基づき、予め設定されている。
【０１１４】
図１９に戻って、欠陥特定回路８５は、基本的には第１実施形態の欠陥特定回路６０と同じであり、二値化回路５９から入力される二値化信号に基づき、ウェブ１１の欠陥の検出及びその位置の特定を行う。ただし、欠陥特定回路８５には、モード切替回路８３が接続されているとともに、判定部８５ａが設けられている。
【０１１５】
判定部８５ａは、モード切替回路８３から正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されている場合に作動する。判定部８５ａは、二値化回路５９から入力される二値化信号に、第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９を通過したパターン通過光に対応する信号が発生しているか否かに基づき、表面検査装置７５の検査機能が正常に動作しているか否かを判定する。
【０１１６】
具体的に、判定部８５ａは、第１模擬欠陥パターン７８を通過したパターン通過光に対応する信号が二値化信号に発生している場合には、検査機能は正常であると判定し、逆にこの信号が発生していない場合には、検査機能に異常ありと判定する。また、判定部８５ａは、第２模擬欠陥パターン７９を通過したパターン通過光に対応する信号が二値化信号に発生している場合には、検査機能に異常ありと判定し、逆にこの信号が発生していない場合には、検査機能が正常であると判定する。
【０１１７】
判定部８５ａは、検査機能に異常ありと判定した場合、その旨を示す情報を欠陥情報処理装置６５へ出力する。
【０１１８】
次に、図２１に示すフローチャートを用いて、第３実施形態の表面検査装置７５の作用について説明を行う。最初に、表面検査装置７５が通常検査モードに設定されている状態で、１ロール分のウェブ１１の表面検査が開始される。この表面検査では、第１実施形態（図９参照）と同じ処理が行われるため、説明は省略する。
【０１１９】
モード切替回路８３は、ウェブ１１の送り量を監視し、製品となる１ロール分のウェブ１１の検査が終了したときに、表面検査装置７５の動作モードを、通常検査モードから正常動作確認モードに切り替える。これにより、モード切替回路８３から検査幅制御回路８４と欠陥特定回路８５に対して、正常動作確認モードである旨の動作モード信号が出力される。
【０１２０】
検査幅制御回路８４は、正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されたときに、検査幅設定回路５５を制御して拡大検査幅領域信号Ｘｂを出力させる。これにより、レーザ光２４が模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒ上を走査している期間も、ゲート回路５６がゲートオープン状態となり、各ＰＭＴ３２から出力される受光信号が二値化回路５９にて二値化信号に変換された後、欠陥特定回路８５に入力される。なお、レーザ光２４が標準板３９Ｌ，３９Ｒやウェブ１１を走査している期間に行われる処理は、第１実施形態と同じであるため、説明は省略する。
【０１２１】
欠陥特定回路８５は、二値化回路５９から入力される二値化信号に欠陥信号ＳＯ （図１２参照）が含まれているか否かに基づき、ウェブ１１の欠陥を検出するとともに、その欠陥の位置を特定する。また、欠陥特定回路８５は、正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されたときに、判定部８５ａを作動させる。
【０１２２】
判定部８５ａは、欠陥特定回路８５が検出した欠陥信号ＳＯ の中に、第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９をそれぞれ通過したフィルタ通過光に対応する信号があるか否かを確認する。そして、判定部８５ａは、第１模擬欠陥パターン７８を通過したフィルタ通過光に対応する欠陥信号ＳＯ （以下、第１欠陥信号という）が検出され、かつ第２模擬欠陥パターン７９を通過したフィルタ通過光に対応する欠陥信号ＳＯ （以下、第２欠陥信号という）が検出されない場合、表面検査装置７５の検査機能は正常であると判定する。
【０１２３】
逆に判定部８５ａは、第１欠陥信号が検出されない場合、あるいは第２欠陥信号が検出された場合、表面検査装置７５の検査機能に異常ありと判定する。前者のように、本来検出されるべき第１欠陥信号が検出されない要因としては、例えばレーザ光２４の出力Ｐの低下、ＰＭＴ３２のゲインの低下などが挙げられる。また、後者のように、本来検出されない第２欠陥信号が検出される要因としては、例えば信号処理回路１５等の各種回路の異常、装置内の各種光学系の振動ノイズなどが挙げられる。
【０１２４】
判定部８５ａは、表面検査装置７５の検査機能に異常ありと判定した場合には、その旨を示す異常情報を欠陥情報処理装置６５へ出力する。なお、欠陥特定回路８５は、第１欠陥信号及び第２欠陥信号に対応する欠陥及びその位置に関する情報は、製品有効範囲外における欠陥情報であるため、欠陥情報処理装置６５には出力しない。欠陥情報処理装置６５は、判定部８５ａからの異常情報をモニタに表示する。
【０１２５】
以上説明した正常動作確認モードでの処理は、次ロール分のウェブ１１の表面検査が開始されるまでの間の所定期間継続する。モード切替回路８３は、次ロール分のウェブ１１の表面検査が開始される前に、表面検査装置７５の動作モードを、正常動作確認モードから通常検査モードに切り替える。これにより、検査幅制御回路８４は、検査幅設定回路５５を制御して通常検査幅領域信号Ｘａを出力させる。以下、上述のウェブ１１の表面検査と、表面検査装置７５の正常動作確認とが繰り返し実行される。
【０１２６】
上記第３実施形態では、１ロール分のウェブ１１の表面検査を行う度に正常動作確認を行っているが、正常動作確認を行う頻度は、例えば１日に１回、１週間に１回など適宜変更してもよい。また、マニュアルで表面検査装置７５の動作モードを通常検査モードから正常動作確認モードに切替可能にしてもよい。さらに、各模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒに、パターン通過光の光量が異なる３種類以上の模擬欠陥パターンを形成してもよい。
【０１２７】
また、上記第３実施形態では、標準板３９Ｌ，３９Ｒと模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒとが別体に設けられているが、両者がそれぞれ一体化していてもよい。この場合は、例えば、必要に応じて標準板３９Ｌ，３９Ｒをウェブ１１の幅方向に長く延ばし、これら標準板３９Ｌ，３９Ｒにそれぞれ第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９を形成すればよい。
【０１２８】
次に、図２２及び図２３を用いて本発明の第４実施形態の表面検査装置８８について説明を行う。上記各実施形態では、受光ユニット及び投光器は１台ずつしか設けられていないのに対し、第４実施形態では、受光ユニット及び投光器が複数設けられている。
【０１２９】
表面検査装置８８は、２台の受光ユニット８９，９０及び投光器１２ａ，１２ｂと、第１及び第２光学系９１，９２とを備える以外は、基本的には第１実施形態と同じ構成である。
【０１３０】
受光ユニット８９，９０は、ウェブ１１の走行方向に沿って略千鳥配置（図２３参照）されており、この走行方向上流側あるいは下流側（図２３中の上方あるいは下方）から見たときに互いの端部同士がオーバラップするように配置されている。このため、ウェブ１１及び受光ユニット８９間の距離と、ウェブ１１及び受光ユニット９０間の距離とは等しくなる。
【０１３１】
投光器１２ａ，１２ｂは、それぞれ各受光ユニット８９，９０の受光面の中心から前方に延びた中心線ＣＬ１，ＣＬ２上に走査線Ｌの中心が位置するように配置されている。従って、図示は省略するが、投光器１２ａ，１２ｂも受光ユニット８９，９０と同様にウェブ１１の走行方向に位置ずれしている。
【０１３２】
各受光ユニット８９，９０は、上記第１実施形態の受光ユニット１３と基本的には同じ構成であり、受光器３０と、マスク３７と、受光器３０の両端部にそれぞれ対向する位置に設けられた標準板３９Ｌ，３９Ｒとを備えている。
【０１３３】
受光ユニット８９の標準板３９Ｌ、及び受光ユニット９０の標準板３９Ｒは、それぞれ投光器１２から見てウェブ１１の側方に位置しており、投光器１２からレーザ光２４が直接照射される。逆に、受光ユニット８９の標準板３９Ｒ、及び受光ユニット９０の標準板３９Ｌは、投光器１２から見てウェブ１１の後方に位置しているので、投光器１２からレーザ光２４を直接照射することはできない。
【０１３４】
図２４に示すように、第１光学系９１は、投光器１２から照射されたレーザ光２４をウェブ１１の左側方を経由して受光ユニット８９の標準板３９Ｒに導くように配置された第１〜第４ミラー９４，９５，９６，９７で構成される。また、図２５に示すように、第２光学系９２は、投光器１２から照射されたレーザ光２４をウェブ１１の右側方を経由して受光ユニット９０の標準板３９Ｌに導くように配置された第１〜第４ミラー９８，９９，１００，１０１で構成される。なお、図示は省略するが、第１光学系９１と第２光学系９２とは、受光ユニット８９，９０と同様にウェブ１１の走行方向に位置ずれしている。
【０１３５】
なお、投光器１２ａ，１２ｂとウェブ１１との間には、第１ミラー９４，９８が配置されており、各投光器１２ａ，１２ｂから出射されるレーザ光２４の一部は第１ミラー９４，９８によって遮られる。このため、投光器１２ａによるレーザ光２４のウェブ１１上の走査範囲と、投光器１２ｂによるレーザ光２４のウェブ１１上の走査範囲とが一部重複するように、各投光器１２ａ，１２ｂや第１ミラー９４，９８の配置が調整されている（図２２参照）。これにより、ウェブ１１上にレーザ光２４が照射されないエリアが生じることが防止される。
【０１３６】
第１光学系９１及び第２光学系９２により、ウェブ１１の後方に位置している標準板にもそれぞれレーザ光２４を照射することができるので、上記第１実施形態と同様に、ウェブ１１の表面検査と、受光ユニット１３の姿勢調整と、欠陥検出力の調整とを並行して実施することができる。
【０１３７】
上記第４実施形態では、４枚のミラーからなる第１及び第２光学系９１，９２を用いているが、ウェブ１１の後方に位置する標準板までレーザ光２４を導くことができれば、ミラーの数は適宜変更してもよい。また、ミラーの代わりにプリズム等の各種光学系を用いてもよい。また、受光ユニットがウェブ１１の幅方向に３個以上並べて設けられていてもよい。この場合も、ウェブ１１の後方に位置する標準板にレーザ光２４が照射されるように、光学系を適宜配置する。
【０１３８】
次に、図２６を用いて本発明の第５実施形態の表面検査装置１０５について説明を行う。表面検査装置１０５は、基本的には上記第１実施形態の表面検査装置１０と同じ構成である。ただし、表面検査装置１０５の信号処理回路１５にはノイズ調整回路１０６が設けられている。なお、ノイズ調整回路１０６以外の表面検査装置１０５の各部については、第１実施形態で説明した通りであり、図２３中では適宜図示を省略している。
【０１３９】
ノイズ調整回路１０６は、ＰＭＴ３２からの受光信号に基づき、散乱光、スリット通過光、フィルタ透過光以外のレーザ光２４の漏れ光がＰＭＴ３２に入射することで受光信号に発生するノイズが所定レベル以下に収まるように、ゲイン調整回路５１を制御する。受光信号に発生するノイズのレベルは、ＰＭＴ３２に入射する漏れ光の量に応じて変化する。このため、ノイズ調整回路１０６は、ＰＭＴ３２からの受光信号を解析してＰＭＴ３２で受光した漏れ光の量を求め、この漏れ光の量に応じて、ゲイン調整回路５１を制御してＰＭＴ３２のゲインを調整する。例えば、受光信号に発生するノイズのレベルが高い場合には、各ＰＭＴ３２のゲインを下げることにより、ノイズのレベルを低下させる。
【０１４０】
また、ノイズ調整回路１０６は、ゲイン調整を行う際に、ＰＭＴ３２に入射するスリット通過光やフィルタ透過光の光量の影響を受けないように、ＰＭＴ３２のゲインの調整を行う。具体的には、検査幅設定回路５５から上述の姿勢判定幅領域信号Ｙ、検出力判定幅領域信号Ｚが出力されていないときにゲインの調整を行う。これにより、ＰＭＴ３２に入射する漏れ光の光量には、スリット通過光やフィルタ透過光の光量が含まれないので、適切にゲイン調整を行うことができる。
【０１４１】
上記各実施形態では、ポリゴンミラー２２を用いてレーザ光２４を走査する投光器１２を例に挙げて説明を行ったが、ウェブ１１の幅方向にレーザ光２４等の検査光を走査することができれば、各種投光器を用いてよい。
【０１４２】
上記各実施形態では、標準板３９Ｌ，３９Ｒにスリット穴４２，４３を形成しているが、ウェブ１１の表面検査を行わない表面検査装置のテスト環境時には、スリット穴４２，４３が全面にわたって形成されたマスクを用いてもよい。これにより、マスク中心線Ｃと走査線Ｌのずれ量を把握して高精度ポリゴンミラーを選定したり、レーザ光２４の振れ量の把握や、走査線Ｌの中央部と端部とでのレーザ光２４の位置変化の把握が可能となる。
【０１４３】
上記各実施形態では、スリット透過光を受光器３０で受光した結果に基づき、姿勢制御回路６１が姿勢調整機構１４を駆動して、走査線Ｌとマスク中心線Ｃのずれを自動補正しているが、例えば、作業者が図１０（Ｃ）や図１３に示すような二値化信号を見ながら手動で補正を行ってもよい。
【０１４４】
上記各実施形態では、濃度板４４が濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０で構成されているが、例えば光学濃度Ｄがマスク３７の長手方向に沿って変化する１枚のフィルタを代わりに用いてもよい。
【０１４５】
上記各実施形態では、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃのずれを検出するためのスリット穴４２，４３を標準板３９Ｌ，３９Ｒに設けているが、例えば図２７（Ａ）に示すように、スリット穴４２，４３の代わりにスリット穴１１０，１１１と遮光部１１２とを標準板３９Ｌ，３９Ｒに設けてもよい。スリット穴１１０，１１１は、略平行四辺形状であり、遮光部１１２を挟んで互いに鏡像関係にある。
【０１４６】
遮光部１１２は、マスク３７の長手方向に沿う幅が図中下方向から上方向に向かって次第に広くなるような略台形状を有している。この場合、（Ｂ）に示すように、上記各実施形態とは逆にレーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査しているときの二値化信号のハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２はマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈに関らず一定となる。
【０１４７】
これに対して、二値化信号のローレベル信号の時間幅ＷＬ３，ＷＲ３は位置ずれ量Δｈに応じて変化する。また、時間幅ＷＬ３，ＷＲ３は、マスク中心線Ｃの傾きずれ量θに応じて変化する。従って、この場合は図２８に示すように、ローレベル信号の時間幅ＷＬ３，ＷＲ３と、位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θとを対応付けた姿勢調整用テーブル１１３を予め作成しておく。これにより、レーザ光走査時に検出される二値化信号のローレベル信号の時間幅ＷＬ３，ＷＲ３から、現在の位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θを上記第１実施形態と同じ方法で求めることができる。なお、姿勢調整用テーブル１１３には、位置ずれ量Δｈや傾きずれ量θにそれぞれ対応するハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２も格納してもよい。
【０１４８】
上記各実施形態で標準板３９Ｌ、３９Ｒに設けるスリット穴４２，４３の形状や遮光部１１２の形状は、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃのずれに応じて走査線Ｌと交差する部分の幅が変化する形状であれば特に限定はされない。
【０１４９】
上記各実施形態では、姿勢調整機構１４により受光ユニット１３の姿勢を調整することで、走査線Ｌとマスク中心線Ｃのずれを補正する場合について説明したが、例えば図２９に示すように、姿勢調整機構１４の代わりに投光器１２の姿勢を調整する姿勢調整機構１２０を設けてもよい。なお、投光器１２の姿勢調整処理の流れは、上記第１実施形態で説明した受光ユニット１３の姿勢調整処理の流れと基本的に同じであるため説明は省略する。投光器１２の姿勢調整を行うことで、レーザ光の走査線Ｌをマスク中心線Ｃにあわせることができるので、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、受光ユニット１３及び投光器１２のいずれか一方の姿勢調整を行うのではなく、両者の姿勢調整を同時に行ってもよい。
【０１５０】
上記各実施形態では、受光器３０とマスク３７と標準板３９Ｌ，３９Ｒとが一体化されている場合について説明を行ったが、受光器３０と、マスク３７及び標準板３９Ｌ，３９Ｒとが別体に設けられていてもよい。この場合は、マスク３７及び標準板３９Ｌ，３９Ｒが一体に移動可能な構成になっており、これらの姿勢を姿勢調整機構により調整することで、走査線Ｌとマスク中心線Ｃのずれを補正することができる。
【０１５１】
上記各実施形態では、ウェブ１１の表面検査を行う表面検査装置を例に挙げて説明を行ったが、マスク受光方式によりフィルムや板ガラス等の透明な被検査体の表面検査を行う各種の表面検査装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１５２】
１０，７５，８８，１０５ 表面検査装置
１１ ウェブ
１２ 投光器
１３，８９，９０ 受光ユニット
１４ 姿勢調整機構
１５ 信号処理回路
１６ 制御装置
３０ 受光器
３２ ＰＭＴ
３７，７０ マスク
３９Ｌ，３９Ｒ 標準板
４２，４３ スリット穴
４４ 濃度板
７１ プリズム
７７Ｌ，７７Ｒ 模擬欠陥確認用板
７８ 第１模擬欠陥パターン
７９ 第２模擬欠陥パターン
９１ 第１光学系
９２ 第２光学系
１０６ ノイズ調整回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体の欠陥を検査する表面検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続走行するシート状の被検査体に存在する欠陥を検出するために、一般にフライングスポット方式の表面検査装置が用いられている（特許文献１参照）。フライングスポット方式の表面検査装置は、正常部分と欠陥部分とで光の反射率や透過率が異なることを利用したもので、被検査体表面にスポット状の検査光を走査させ、その反射光もしくは透過光を光電子増倍管等の受光器により光電検出し、この検出出力に基づいて各種欠陥の有無を評価するものである。表面検査装置は、検出した反射光や透過光の強度の変化から、異物の付着や凹凸の存在等の表面形状の欠陥の他、被検査体の内部に混入した異物の存在など様々な欠陥の有無を検査する。
【０００３】
特許文献２には、光源から照射されて被検査体で反射された検査光の反射光を二次元光学素子で受光し、この反射光の光学分布を算出して予め定められた反射光量となる光学素子の画素を選択し、選択された画素から出力されるデータに基づき、被検査体表面の欠陥の有無を検査する表面検査装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３及び４には、マスク受光方式の表面検査装置が記載されている。この表面検査装置の受光器の前方には、検査光の走査線に沿って長く延びたマスクが設けられている。マスク受光方式は、被検査体を正透過した検査光をマスクで遮光する一方、被検査体の欠陥により散乱した散乱光を受光器で受光することで欠陥の検出を行う。このマスク受光方式の表面検査装置は、欠陥とは無関係な正反射光が受光器に入射する特許文献２の表面検査装置とは異なり、レーザ光等の強力な光源を用いて欠陥による極微弱な散乱光を検出するため、ソフト処理で欠陥の有無を判定する特許文献２の装置よりも微細欠陥検出能力が高い。このため、被検査体の微細欠陥検査には、マスク受光方式の表面検査装置がよく用いられる。
【０００５】
マスク受光方式の表面欠陥検査装置で欠陥検出の精度を高めるためには、マスクの幅をレーザ光の径と同程度まで細くする方法があるが、この場合には、レーサ光の走査線と、マスクの中心線とが一致するように、レーザ光源と、マスク及び受光器との位置を調整する必要がある。しかし、表面検査装置では、これら各部の取付架台そのものの熱膨張など外乱により、上述の位置を維持することは困難である。
【０００６】
特許文献５には、光源や受光器の位置及び角度を調整する機構を備えた表面検査装置が記載されている。この表面検査装置は、光源から被検査体の測定面に検査光を照射し、その反射光を受光器で受光して受光画像を形成し、この受光画像に基づき、測定面の凹凸や形状に関らず同一の照明及び撮影条件となるように、光源や受光器の角度及び位置を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０５５０５９号公報
【特許文献２】特許第４２１５４７３号
【特許文献３】特開２００３−０７５３５５号公報
【特許文献４】特開平０８−０９４５３２号公報
【特許文献５】特許第３３４９０６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献５の表面検査装置は、光源や受光器の角度及び位置を調整する機構を備えるものの、この位置の調整には、被検査体の測定面から反射した反射光を受光器で受光する必要がある。このため、光源から見てマスク及び受光器が被検査体の後方に設けられているマスク受光方式の表面検査装置では、特許文献５の記載の方法により位置の調整を行うことができない。このため、マスク受光方式の表面検査装置では、レーサ光の走査線とマスクの中心線との位置ずれを考慮して、マスクの幅をある程度は広くする必要があり、欠陥検出の精度の向上に限界があった。
【０００９】
また、マスク受光方式の表面検査装置では、レーサ光の走査線とマスクの中心線との位置ずれを定期的に検査及び補正する必要があり、作業者の負担が増えるという問題があった。さらに、この定期検査時には、被検査体の表面検査を停止する必要があるため、生産性が低下するという問題も生じていた。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、マスク受光方式での欠陥検出の精度を高めるとともに、生産性の低下を防止することができる表面検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の表面検査装置は、連続走行する被検査体に対し検査光を照射するとともに、前記検査光を前記被検査体の幅方向に走査する投光器と、前記幅方向に長く延びた形状を有し、前記被検査体を正透過した前記検査光を遮光するマスクと、前記マスクと共に移動可能に設けられ、前記被検査体の幅の外側を通る前記検査光が照射される標準板であって、前記検査光を遮光する遮光部と、前記検査光が通過するスリット穴とを備えるとともに、前記遮光部及び前記スリット穴の少なくともいずれか一方は、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれに応じて前記走査線と交差する部分の幅が変化する形状を有している標準板と、前記マスクに対し前記被検査体とは反対側に設けられ、前記幅方向に長く延びており、前記被検査体の欠陥により当該被検査体を散乱透過して前記マスクの上方または下方から入射する前記検査光の散乱光と、前記スリット穴を通って入射する前記検査光のスリット通過光とをそれぞれ光電的に検出する受光器と、前記受光器による前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれを検出するずれ検出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記ずれの量及び方向を検出することが好ましい。また、前記受光器で前記スリット透過光を検知する検知時間、及び前記スリット透過光が検知されない非検知時間の少なくともいずれか一方と、前記ずれの量及び方向との対応関係を記憶する記憶手段を備え、前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記対応関係を参照して、前記ずれの量及び方向を検出することが好ましい。
【００１３】
前記ずれ検出手段による前記ずれの量及び方向の検出結果に基づき、前記ずれが補正されるように、前記マスク及び標準板の姿勢と、前記受光器の姿勢との少なくともいずれか一方を調整可能な姿勢調整手段を備えることが好ましい。また、前記マスク及び標準板は、前記受光器と共に移動可能に設けられており、前記姿勢調整手段は、前記受光器の姿勢を調整することが好ましい。
【００１４】
前記標準板に設けられ、前記マスクの長手方向に沿って前記検査光に対する透過濃度が変化するフィルタ板と、前記フィルタ板を透過した前記検査光のフィルタ透過光を前記受光器で検出した結果に基づき、前記投光器から照射される前記検査光の出力及び／又は前記受光器のゲインを適正に制御する制御手段と、を備えることが好ましい。また、前記フィルタ板は、前記マスクの長手方向に沿って一列に配列された前記透過濃度が異なる複数の濃度フィルタからなり、前記複数の濃度フィルタは、前記マスクの長手方向に沿って次第に濃度が変化するように配列されていることが好ましい。
【００１５】
前記スリット穴は、前記マスクの長手方向に沿う幅が、前記マスクの短手方向に沿って次第に広がる、あるいは狭まるように略三角形状に形成されていることが好ましい。また、前記標準板には、前記マスクの長手方向及び短手方向に平行な辺を有する矩形状の開口と、前記開口の互いに対向する一組のコーナ部を結ぶ直線に沿って当該開口を２分割する遮光性の仕切り部とが設けられており、前記スリット穴は、前記仕切り部により２分割された前記開口であることが好ましい。また、前記標準板は、前記被検査体の幅の両外側にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１６】
前記受光器及び前記マスクは、それぞれ前記幅方向に複数設けられているとともに、前記標準板は、前記受光器の両端部に対向する位置にそれぞれ設けられており、前記投光器から出射される前記検査光を、前記被検査体の幅の外側を通って、前記投光器から見て前記被検査体の後方に位置にする前記標準板へ導く光学系を備えることが好ましい。
【００１７】
前記マスクは、前記標準板と前記受光器の間の空間まで延びており、前記標準板と前記マスクとの間には、前記標準板を通った光を前記受光器まで導く導光部材が設けられていることが好ましい。また、前記被検査体の幅の外側かつ前記検査光の走査範囲内に、スリット状の模擬欠陥パターンが形成された模擬欠陥確認用板を備えており、前記受光器は、前記模擬欠陥パターンを通過した前記検査光のパターン通過光を光電的に検出することが好ましい。
【００１８】
前記受光器から出力される受光信号から、前記検査光が前記被検査体上を走査している第１の期間に相当する受光信号を選択的に出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力される前記受光信号に基づき、前記被検査体の欠陥を検出する欠陥検出手段と、予め定められた期間内に、前記検査光が前記被検査体及び前記模擬欠陥確認用板上を走査している第２の期間に相当する受光信号が前記信号出力手段から出力されるように、当該信号出力手段を制御する信号出力制御手段と、前記信号出力手段から前記第２の期間に相当する受光信号が出力されているときに、前記欠陥検出手段が前記模擬欠陥パターンに対応する欠陥を検出するか否かに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する機能が正常であるか否かを判定する判定手段とを備えることが好ましい。
【００１９】
前記模擬欠陥確認用板には、前記パターン通過光の光量が異なる少なくとも２種類以上の前記模擬欠陥パターンが形成されていることが好ましい。また、前記標準板と前記模擬欠陥確認用板とが一体化していることが好ましい。また、前記マスク及び標準板が一体化していることが好ましい。
【００２０】
前記受光器への漏れ光の入射により発生するノイズが所定レベル以下に収まるように、前記受光器に入射した漏れ光の量に応じて当該受光器のゲインを調整するノイズ調整手段を備え、前記ノイズ調整手段は、前記スリット通過光及び前記フィルタ透過光が前記受光器に入射しない期間に前記ゲインの調整を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の表面検査装置は、被検査体の側方を通る検査光が照射される位置に標準板を設け、この標準板に形成されたスリット穴を通過した検査光を受光器で検出した結果に基づき、検査光の走査線に対するマスクの中心線のずれを検出することができる。これにより、被検査体の表面検査とずれ検出を並行して行うことができるので、従来のように生産を停止する必要がなくなり、生産性の低下が防止される。また、ずれ検出を常時行うことができるので、ずれが検出された場合にはずれ補正を迅速に実施することができる。その結果、走査線とマスクの中心線とを常にほぼ一致させることができる。これにより、マスクの幅を極力細くすることができるので、表面検査装置の欠陥検出能力を高めることができる。
【００２２】
また、ずれ検出の結果を基に、マスク及び標準板の姿勢と、受光器の姿勢との少なくともいずれか一方を調整して、ずれを補正することができるので、走査線とマスクの中心線とを常にほぼ一致させることができ、同様に欠陥検出能力を高めることができる。さらに、この調整を自動で行う場合には、作業者による投光器や受光器の位置調整が不要となるので、作業者の負担を減らすことができる。
【００２３】
また、標準板にマスクの長手方向に沿って透過濃度が変化するフィルタを設け、このフィルタを通過した検査光のフィルタ透過光を受光器で検出した結果に基づき、検査光の出力及び／又は受光器のゲインを適正に制御するので、これらの制御を被検査体の表面検査と並行して行うことができる。その結果、生産性の低下が防止される。また、作業者による出力調整やゲイン調整が不要となるので、同様に作業者の負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】表面検査装置の斜視図である。
【図２】受光ユニットのユニット本体部の断面図である。
【図３】受光ユニットのユニット側端部の断面図である。
【図４】標準板の正面図である。
【図５】表面検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】検査幅設定回路から出力される各種信号についての説明図である。
【図７】姿勢調整用テーブルの説明図である。
【図８】検出力調整用テーブルの説明図である。
【図９】表面検査処理及びこれに並行して行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】レーザ光が標準板のスリット穴形成領域上を走査しているときの、受光信号及び二値化信号を説明するための説明図である。
【図１１】レーザ光が標準板の濃度板形成領域上を走査しているときの、受光信号及び二値化信号を説明するための説明図である。
【図１２】レーザ光がウェブ上を走査しているときの、受光信号及び二値化信号を説明するための説明図である。
【図１３】レーザ光の走査線とマスクの中心線とのずれ量に応じて、二値化信号が変化することを説明するための説明図である。
【図１４】表面検査装置の欠陥検出力の変化に応じて、受光信号及び微分受光信号が変化することを説明するための説明図である。
【図１５】標準板とマスクとの間にプリズムが設けられている第２実施形態の表面検査装置の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った断面図である。
【図１７】検査機能が正常であるか否かを確認する機能を有する第３実施形態の表面検査装置の斜視図である。
【図１８】模擬欠陥確認用板の正面図である。
【図１９】第３実施形態の表面検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２０】通常検査幅領域信号と拡大検査幅領域信号とを説明するための説明図である。
【図２１】検査機能が正常であるか否かを確認する処理の流れを示したフローチャートである。
【図２２】受光ユニットを複数備える第４実施形態の表面検査装置の構成を示した概略図である。
【図２３】ウェブの背面側から見た各受光ユニットの正面図である。
【図２４】第１光学系によるレーザ光の導光を説明するための説明図である。
【図２５】第２光学系によるレーザ光の導光を説明するための説明図である。
【図２６】ＰＭＴで受光した漏れ光の量に応じてＰＭＴのゲイン調整を行う第５実施形態の表面検査装置の構成を示したブロック図である。
【図２７】（Ａ）は他実施形態の標準板の正面図であり、（Ｂ）はレーザ光走査時における二値化信号を説明するための説明図である。
【図２８】他実施形態の姿勢調整用テーブルの説明図である。
【図２９】投光器の姿勢調整を行う他実施形態の表面検査装置の構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に示すように、表面検査装置１０は、マスク受光方式により、透明または略透明なウェブ（被検査体）１１の欠陥の有無を検査する。この表面検査装置１０は、大別して、投光器１２と、受光ユニット１３と、姿勢調整機構１４と、信号処理回路１５と、制御装置１６とを備えている。ウェブ１１は、図示しないウェブ送り機構により、投光器１２と受光ユニット１３との間を矢印方向に一定速度で走行される。
【００２６】
投光器１２は、レーザ発振器１９、レンズ２０、ミラー２１ａ，２１ｂ、ポリゴンミラー２２、光センサ２３から構成されている。レンズ２０は、レーザ発振器１９から出射されたレーザ光（検査光）２４がウェブ１１の表面上で所定径の光ビームとなるようにスポット径を調整する。ミラー２１ａ，２１ｂは、レンズ２０からのレーザ光２４をポリゴンミラー２２へ導く。
【００２７】
ポリゴンミラー２２は、図中時計回りに高速回転しながら、ミラー２１ｂから入射するレーザ光２４をウェブ１１に向けて反射する。これにより、レーザ光２４は、ポリゴンミラー２２の回転によって、ウェブ１１の走行方向に略直交してウェブ１１上をその幅方向に高速走査する。なお、符号Ｌは、レーザ光２４の走査線である。
【００２８】
光センサ２３は、ウェブ１１を走査する前のレーザ光２４を受光可能な位置に設けられている。この光センサ２３は、レーザ光２４を受光したときに、パルス状の走査開始信号Ｓ（図６参照）を出力する。
【００２９】
受光ユニット１３は、ウェブ１１の幅方向にウェブ１１よりも長く延びた形状を有しており、走査線Ｌに対向する位置に設けられている。受光ユニット１３は、ウェブ１１を透過したレーザ光２４が入射するユニット本体部２７と、ウェブ１１の図中左右側方にそれぞれ位置し、このウェブ１１の両側方をそれぞれ通過したレーザ光２４が入射するユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒとからなる。
【００３０】
受光ユニット１３内には、受光器３０が設けられている。受光器３０は、ウェブ１１の幅方向に長く延びたパイプレシーバ３１と、パイプレシーバ３１の左右端面に取り付けられた２個の光電子増倍管（以下、単にＰＭＴという）３２とから構成されている。
【００３１】
パイプレシーバ３１は、その中央部はユニット本体部２７内に位置し、その両端部はそれぞれユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒ内に位置している。パイプレシーバ３１の背面側には、散乱帯３３（図２、図３参照）が設けられている。散乱帯３３は、パイプレシーバ３１を透過して入射した光の一部を反射する。パイプレシーバ３１は、散乱帯３３で反射された光の一部を界面で繰り返し反射しながら端面まで伝達する。ＰＭＴ３２は、パイプレシーバ３１から入射した光を光電変換し、入射した光の光量に応じた受光信号（電流信号）を出力する。
【００３２】
ユニット本体部２７の断面を示す図２において、パイプレシーバ３１の前方には、ウェブ１１の幅方向に長く延びた受光窓３５が形成されている。この受光窓３５には、ウェブ１１の幅方向に長く延びたシリンドリカルレンズ３６が取り付けられている。シリンドリカルレンズ３６は、受光窓３５から入射した光をパイプレシーバ３１に集光する。また、シリンドリカルレンズ３６の前面上には、ウェブ１１を透過して入射するレーザ光２４の一部を遮光するマスク３７が設けられている。
【００３３】
ユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒの断面を示す図３において、パイプレシーバ３１の前方には受光窓３８が形成されており、さらにこの受光窓３８には標準板３９Ｌ，３９Ｒ（図１参照）が取り付けられている。標準板３９Ｌ，３９Ｒは、受光ユニット１３の姿勢、投光器１２から照射されるレーザ光２４の出力、及びＰＭＴ３２のゲイン（電流増倍率または受光感度ともいう）をそれぞれ監視するために用いられる。標準板３９Ｌ，３９Ｒからユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒ内に入射した光は、上述のシリンドリカルレンズ３６によりパイプレシーバ３１に集光される。
【００３４】
図１に戻って、マスク３７は、ウェブ１１の幅方向に長く延び、かつレーザ光２４のスポット径よりも僅かに幅広の形状を有している。マスク３７は、その中心線に沿ってウェブ１１を正透過したレーザ光２４が走査されるように位置調整される。これにより、ウェブ１１を正透過したレーザ光２４は、マスク３７で遮光されるため、受光窓３５には入射しない。これに対して、ウェブ１１に傷等の欠陥がある場合、この欠陥を透過したレーザ光２４は欠陥により散乱するため、散乱光の少なくとも一部がマスク３７の上方または下方から受光窓３５に入射してパイプレシーバ３１に集光される。
【００３５】
標準板３９Ｌ，３９Ｒは、両ユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒにより、ウェブ１１の両側方でかつ投光器１２からのレーザ光２４が照射される走査線Ｌ上の位置に保持されている。標準板３９Ｌ，３９Ｒには、受光ユニット１３の姿勢制御に用いられる一対のスリット穴４２，４３と、レーザ光２４の出力及びＰＭＴ３２のゲインの制御に用いられる濃度板（フィルタ板）４４とが設けられている。
【００３６】
姿勢調整機構１４は、受光ユニット１３をウェブ１１の搬送方向に平行な図中上下方向（以下、単に上下方向という）に沿って垂直移動させる。また、姿勢調整機構１４は、ウェブ１１の面に垂直な軸周りに受光ユニット１３を回転させる。これにより、受光ユニット１３の上下方向位置と、走査線Ｌに対する受光ユニット１３の傾き角度とを任意に調整することができる。
【００３７】
信号処理回路１５は、ＰＭＴ３２から入力される受光信号に増幅処理等を施す。また、信号処理回路１５は、レーザ光２４がウェブ１１上、標準板３９Ｌ，３９Ｒ上をそれぞれ走査している期間に、ＰＭＴ３２からの受光信号を制御装置１６へ選択的に出力する。
【００３８】
制御装置１６は、信号処理回路１５から入力される受光信号に基づき、ウェブ１１に欠陥が生じている場合には、その欠陥の位置を特定する。また、制御装置１６は、受光信号に基づき、受光ユニット１３の姿勢と、レーザ光２４の出力と、ＰＭＴ３２のゲインとをそれぞれ個別に制御する。
【００３９】
図４に示すように、標準板３９Ｌは、スリット穴４２，４３が形成されたスリット穴形成領域４６と、濃度板４４が形成された濃度板形成領域４７とからなり、両領域４６、４７はマスク３７の長手方向に並べて設けられている。
【００４０】
スリット穴形成領域４６は、スリット穴４２，４３と、遮光性材料からなる遮光部４８とからなる。スリット穴４２，４３は、マスク３７の長手方向及び短手方向に平行な辺を有する矩形状の開口を、その互いに対向する一組のコーナ部を結ぶように形成された遮光部４８の仕切り部４８ａにより仕切ることにより形成される。従って、スリット穴４２，４３は、上記開口を仕切り部４８ａで２分割した略直角三角形状を有しており、両者の斜辺が互いに対向し、かつ残りの２辺がマスク３７の長手方向及び短手方向にそれぞれ平行となる。
【００４１】
スリット穴４２，４３は、マスク３７の長手方向に沿う幅がマスク３７の短手方向（図中上下方向）位置に応じて変化する。例えば、スリット穴４２では、マスク３７の長手方向に沿う幅が図中下方向から上方向に向かって次第に狭くなり、逆にスリット穴４３では、マスク３７の長手方向に沿う幅が図中下方向から上方向に向かって次第に広くなる。そして、スリット穴４２，４３は、マスク３７の中心線（以下、マスク中心線という）Ｃが通る幅ｄ１，ｄ２が等しくなるように、位置決めして形成されている。
【００４２】
濃度板形成領域４７は、濃度板４４と遮光部４８とからなる。濃度板４４は、マスク３７の長手方向に沿って配列された、レーザ光２４の透過濃度が異なる１０種類の濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０で構成される。各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０は、マスクの長手方向に沿って次第に透過濃度が変化するように配列されている。具体的には、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の光学濃度Ｄはそれぞれ「０．１」、「０．５」、「１．０」、「１．５」、「２．０」、「２．５」、「３．０」、「３．５」、「４．０」、「４．５」である。
【００４３】
標準板３９Ｒのスリット穴４２，４３及び濃度板４４は、標準板３９Ｌのものと同じであるため、説明は省略する。
【００４４】
図５に示すように、投光器１２には、出力調整回路５０が設けられている。出力調整回路５０は、制御装置１６の制御の下、レーザ発振器１９から出射されるレーザ光２４の出力を調整する。ＰＭＴ３２には、ゲイン調整回路５１と、上述の信号処理回路１５とが接続されている。ゲイン調整回路５１は、制御装置１６の制御の下、ＰＭＴ３２に印加する高圧電圧の大きさを調整することにより、ＰＭＴ３２のゲインを調整する。
【００４５】
信号処理回路１５は、増幅回路５３と、フィルタ回路５４と、検査幅設定回路５５と、ゲート回路５６とから構成される。増幅回路５３は、各ＰＭＴ３２から入力される受光信号を加算するとともに増幅する。フィルタ回路５４は、増幅回路５３から入力される受光信号に重畳されている低周波及び高周波ノイズ信号を除去し、この受光信号をゲート回路５６に出力する。
【００４６】
検査幅設定回路５５は、光センサ２３とゲート回路５６と制御装置１６とにそれぞれ接続されている。図６に示すように、検査幅設定回路５５は、光センサ２３から入力される走査開始信号Ｓに基づき、所定のタイミングで検査幅領域信号Ｘ、姿勢判定幅領域信号Ｙ、検出力判定幅領域信号Ｚをゲート回路５６及び制御装置１６に出力する。
【００４７】
検査幅領域信号Ｘは、レーザ光２４がウェブ１１上を走査している期間に相当する信号である。姿勢判定幅領域信号Ｙは、レーザ光２４が各標準板３９Ｌ，３９Ｒのスリット穴形成領域４６上を走査している期間に相当する信号である。検出力判定幅領域信号Ｚは、レーザ光２４が各標準板３９Ｌ，３９Ｒの濃度板形成領域４７上を走査している期間に相当する信号である。各幅領域信号の出力のタイミング及びその時間幅は、走査線Ｌの長さ、光センサ２３の位置、ウェブ１１の幅、スリット穴形成領域４６の幅、濃度板形成領域４７の幅などに基づき、予め設定されている。
【００４８】
図５に戻って、ゲート回路５６は、検査幅設定回路５５と共に、本発明の信号出力手段を構成する。ゲート回路５６には、フィルタ回路５４からの受光信号と、検査幅設定回路５５からの各幅領域信号Ｘ，Ｙ，Ｚとが入力される。ゲート回路５６は、各幅領域信号Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれかが入力されている期間にゲートオープン状態となり、受光信号をそのまま通過させて制御装置１６へ出力する。
【００４９】
制御装置１６には、メモリ５８、二値化回路５９、欠陥特定回路６０、姿勢制御回路６１、微分回路６２、出力／ゲイン制御回路（制御手段）６３、及び制御装置１６の各部の動作を制御するＣＰＵ（図示せず）が設けられている。
【００５０】
メモリ５８には、制御装置１６を制御するための各種のプログラムやデータが格納されている。ＣＰＵは、これらのプログラムやデータをメモリ５８から読み出して、これを逐次処理することによって制御装置１６の制御を行う。
【００５１】
二値化回路５９は、ゲート回路５６と欠陥特定回路６０と姿勢制御回路６１とにそれぞれ接続している。二値化回路５９は、ゲート回路５６から入力される受光信号を、所定のしきい値でハイレベルとローレベルとに二値化し、この二値化信号を欠陥特定回路６０と姿勢制御回路６１とにそれぞれ出力する。
【００５２】
二値化信号は、レーザ光２４がウェブ１１上を走査している期間中、ウェブ１１の欠陥による所定光量以上の散乱光が受光器３０で受光されたときにハイレベルとなり、それ以外のときはローレベルとなる。また、二値化信号は、レーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査している期間中、スリット穴４２，４３を通過したレーザ光２４（以下、単にスリット通過光という）が受光器３０で受光されたときにハイレベルとなり、それ以外のときにローレベルとなる。なお、レーザ光２４が濃度板形成領域４７上を走査している期間中の二値化信号は、制御装置１６で利用されないため説明は省略する。
【００５３】
欠陥特定回路６０は、上述の二値化回路５９の他に検査幅設定回路５５に接続している。欠陥特定回路６０は、検査幅設定回路５５から検査幅領域信号Ｘが入力される期間に、二値化回路５９からの二値化信号の入力を受け付ける。欠陥特定回路６０は、入力された二値化信号に基づき、ウェブ１１に生じている欠陥を検出するとともに、その欠陥の位置を特定する。また、欠陥特定回路６０は、検出した欠陥及びその位置に関する情報を欠陥情報処理装置６５へ送る。
【００５４】
欠陥情報処理装置６５は、欠陥特定回路６０から入力された欠陥及びその位置に関する情報をモニタ（図示せず）に表示するとともに、内部メモリ（図示せず）に記憶する。
【００５５】
姿勢制御回路６１は、上述の二値化回路５９の他に検査幅設定回路５５に接続している。姿勢制御回路６１は、検査幅設定回路５５から姿勢判定幅領域信号Ｙが入力される期間に、二値化回路５９からの二値化信号の入力を受け付ける。姿勢制御回路６１は、入力された二値化信号に基づき、メモリ５８内の姿勢調整用テーブル６６を参照して、走査線Ｌに対する、マスク中心線Ｃの上下方向の位置ずれ量Δｈと、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの上下方向の傾きを示す傾きずれ量θとが補正されるように、姿勢調整機構１４を駆動する。
【００５６】
微分回路６２は、ゲート回路５６と検査幅設定回路５５と出力／ゲイン制御回路６３とにそれぞれ接続している。微分回路６２は、検査幅設定回路５５から検出力判定幅領域信号Ｚが入力される期間に作動して、この期間中にゲート回路５６から入力される受光信号を微分して、単位時間当たりの受光信号の変化量の大きさを示す微分受光信号（図１１（Ｃ）参照）を出力／ゲイン制御回路６３へ出力する。
【００５７】
微分受光信号の波形は、受光信号が飽和あるいは著しく小さくなっているような場合を除き、基本的には各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界に対応する位置で変化する（図１１（Ｃ）参照）。これは、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０を通過して受光器３０で受光されるレーザ光２４（以下、フィルタ透過光という）の受光量が、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界で変化するためである。微分受光信号の波形が各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界のどこで大きく変化するか及びその変化量は、レーザ光２４の出力ＰやＰＭＴ３２のゲインＧに応じて変化する。
【００５８】
出力／ゲイン制御回路６３は、上述の微分回路６２の他に、出力調整回路５０とゲイン調整回路５１とにそれぞれ接続されている。出力／ゲイン制御回路６３は、微分回路６２から入力される微分受光信号に基づき、メモリ５８内の検出力調整用テーブル６７を参照して、表面検査装置１０の欠陥検出力が一定レベル以上に維持されるように、出力調整回路５０とゲイン調整回路５１とをそれぞれ制御する。
【００５９】
なお、欠陥検出力は、例えば、欠陥の有無でのＰＭＴ３２の受光量（受光信号の信号レベル）の差で表される。この欠陥検出力の大きさは、レーザ光２４の出力ＰやＰＭＴ３２のゲインＧを変えることで調整可能である。例えば、表面検査装置１０の欠陥検出力が低下した場合には、レーザ光２４の出力Ｐを増加、あるいはＰＭＴ３２のゲインＧの増加の少なくともいずれか一方を行うことで、欠陥検出力を高めることができる。
【００６０】
図７に示すように、姿勢調整用テーブル６６は、レーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査しているときの二値化信号のハイレベル信号の時間幅ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２と、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θとを対応付けて格納している。時間幅ＷＬ１、ＷＬ２は、レーザ光２４が標準板３９Ｌのスリット穴４２，４３をそれぞれ横切る時間に対応する時間幅であり、時間幅ＷＲ１、ＷＲ２は、レーザ光２４が標準板３９Ｒのスリット穴４２，４３をそれぞれ横切る時間に対応する時間幅である。
【００６１】
上述したように、各標準板３９Ｌ，３９Ｒのスリット穴４２，４３は、マスク中心線Ｃが通る幅ｄ１，ｄ２が互いに等しくなるように形成されている。このため、位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θがそれぞれゼロである場合、ＷＬ１＝ＷＲ１＝ＷＬ２＝ＷＲ２＝定数αとなる。逆に、走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが位置ずれ及び／又は傾きずれしている場合には、ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２の個々の値が位置ずれ量Δｈや傾きずれ量θに応じて変化する。
【００６２】
姿勢調整用テーブル６６の各パラメータ（ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２）に対応する位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θは、予め実験や試験などを行うことで定められる。これにより、二値化信号のハイレベル信号の時間幅ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＲ１、ＷＲ２から、現在の位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θを求めることができる。
【００６３】
図８に示すように、検出力調整用テーブル６７は、レーザ光走査時に各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の境界にそれぞれ対応する位置で観測される微分受光信号の波形Ｒ１〜Ｒ１０（図１１（Ｃ）参照）の信号レベルと、表面検査装置１０の欠陥検出力とを対応付けて格納している。なお、波形Ｒ１は遮光部４８と濃度フィルタＦ１との境界に対応する位置で観測される波形であり、波形Ｒ２は濃度フィルタＦ１，Ｆ２の境界で観測される波形であり、以下同様に波形Ｒ１０は濃度フィルタＦ９，Ｆ１０の境界で観測される波形である。
【００６４】
ＰＭＴ３２から出力される受光信号の大きさは、レーザ光２４の出力ＰやＰＭＴ３２のゲインＧに応じて変化する。このため、表面検査装置１０の欠陥検出力（レーザ光２４の出力Ｐ、ＰＭＴ３２のゲインＧ）が低下した場合、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０をそれぞれ透過したフィルタ透過光の受光信号の信号レベルが変化する。従って、この受光信号の信号レベルの変化に応じて、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルが変化する。
【００６５】
検出力調整用テーブル６７の各パラメータ（Ｒ１〜Ｒ９）に対応する表面検査装置１０の欠陥検出力は、予め実験や試験などを行うことで求められる。これにより、検出力調整用テーブル６７を参照することで、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルから、表面検査装置１０の現在の欠陥検出力を検出することができる。
【００６６】
次に、図９に示すフローチャートを用いて、上記構成の表面検査装置１０の作用について説明を行う。ウェブ１１が一定速度で走行され、これと同時に投光器１２から照射されるレーザ光２４がウェブ１１の幅方向に走査される。レーザ光２４が光センサ２３で受光されると、この光センサ２３から検査幅設定回路５５へ走査開始信号Ｓが送られる。そして、レーザ光２４は、標準板３９Ｌ上、ウェブ１１上、標準板３９Ｒ上をそれぞれ順番に走査していく。
【００６７】
図１０（Ａ）に示すように、検査幅設定回路５５は、走査開始信号Ｓが入力されてから、レーザ光２４が標準板３９Ｌのスリット穴形成領域４６上を走査する期間に合わせて姿勢判定幅領域信号Ｙをゲート回路５６及び姿勢制御回路６１へそれぞれ出力する。これにより、ゲート回路５６がゲートオープン状態となるとともに、姿勢制御回路６１が二値化信号の入力を受付可能な状態となる。
【００６８】
レーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査された際に、スリット穴４２，４３に照射されたレーザ光２４は、それぞれスリット穴４２，４３を通過する。スリット穴４２，４３をそれぞれ通過したスリット透過光は、パイプレシーバ３１に入射してその端面まで伝達された後、ＰＭＴ３２に入射する。図１０（Ｂ）に示すように、ＰＭＴ３２は、入射したスリット通過光を光電変換して受光信号を出力する。この受光信号は、フィルタ回路５４、ゲート回路５６を経て二値化回路５９に入力される。
【００６９】
図１０（Ｃ）に示すように、二値化回路５９は、入力された受光信号を所定のしきい値でハイレベルとローレベルとに二値化して二値化信号を生成する。この二値化信号は、姿勢制御回路６１に入力される。姿勢制御回路６１は、レーザ光２４がスリット穴４２，４３をそれぞれ通過している時間に対応する、ハイレベル信号の時間幅ＷＬ１、ＷＬ２を検出して一時的に記憶する。
【００７０】
検査幅設定回路５５は、レーザ光２４がスリット穴形成領域４６を横切るのに要する所定時間が経過した後、姿勢判定幅領域信号Ｙの出力を停止する。これにより、ゲート回路５６がゲートクローズ状態となり、姿勢制御回路６１が二値化信号の入力受付を停止する。
【００７１】
次いで、図１１（Ａ）に示すように、検査幅設定回路５５は、レーザ光２４が標準板３９Ｌの濃度板形成領域４７上を走査する期間に合わせて検出力判定幅領域信号Ｚをゲート回路５６及び微分回路６２へそれぞれ出力する。これにより、ゲート回路５６がゲートオープン状態となるとともに、微分回路６２が作動する。
【００７２】
レーザ光２４が濃度板４４上を走査された際に、各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０に照射されたレーザ光２４は、それぞれ各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０を透過し、さらに濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の光学濃度に応じて減光される。各濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０をそれぞれ透過したフィルタ透過光は、パイプレシーバ３１に入射した後にＰＭＴ３２に入射する。
【００７３】
図１１（Ｂ）に示すように、ＰＭＴ３２は、入射したフィルタ透過光を光電変換して受光信号を出力する。図中で例示した受光信号は、濃度フィルタＦ１〜Ｆ５のフィルタ透過光の受光期間では飽和し、濃度フィルタＦ６のフィルタ透過光の受光期間では信号レベルが飽和状態よりも低下する。そして、受光信号は、濃度フィルタＦ７のフィルタ透過光の受光期間では信号レベルが急激に低下し、さらに濃度フィルタＦ８〜Ｆ１０のフィルタ透過光の受光期間では信号レベルが極めて小さくなる。この受光信号は、フィルタ回路５４、ゲート回路５６を経て微分回路６２に入力される。
【００７４】
図１１（Ｃ）に示すように、微分回路６２は、ゲート回路５６から入力される受光信号を微分して微分受光信号を出力／ゲイン制御回路６３へ出力する。遮光部４８と濃度フィルタＦ１との境界、濃度フィルタＦ５，Ｆ６間の境界、濃度フィルタＦ６，Ｆ７間の境界、及び濃度フィルタＦ７，Ｆ８間の境界の計４箇所で受光信号が急激に変化するため、微分受光信号の波形Ｒ１，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８には、各境界での信号レベル差に対応した信号レベルの変化が生じる。逆に、受光信号は上記以外の境界ではほぼ一定となるため、微分受光信号の波形Ｒ２〜Ｒ５，Ｒ９，Ｒ１０の信号レベルは極めて小さくなる。
【００７５】
出力／ゲイン制御回路６３は、微分回路６２から入力される微分受光信号に含まれる各立ち上がり波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルを検出して、一時的に記憶する。そして、検査幅設定回路５５は、レーザ光２４が濃度板形成領域４７を横切るのに要する所定時間が経過した後、検出力判定幅領域信号Ｚを停止する。これにより、ゲート回路５６がゲートクローズ状態になるとともに、微分回路６２の作動が停止する。
【００７６】
次いで、図１２（Ａ）に示すように、検査幅設定回路５５は、レーザ光２４がウェブ１１上を走査する期間に合わせて検査幅領域信号Ｘをゲート回路５６及び欠陥特定回路６０へそれぞれ出力する。これにより、ゲート回路５６がゲートオープン状態となるとともに、欠陥特定回路６０が二値化信号の入力を受付可能な状態となる。
【００７７】
レーザ光２４がウェブ１１上を走査された際に、ウェブ１１に欠陥がない場合には、レーザ光２４はウェブ１１を正透過してマスク３７に入射する。この場合に、ウェブ１１を透過したレーザ光２４は受光器３０に入射しない。
【００７８】
逆に、ウェブ１１に欠陥が生じている場合には、レーザ光２４が欠陥により散乱されるため、散乱光がマスク３７の上方または下方からパイプレシーバ３１に入射する。パイプレシーバ３１に入射した散乱光はＰＭＴ３２に入射する。図１２（Ｂ）に示すように、ＰＭＴ３２は、入射した散乱光を光電変換して受光信号を出力する。受光信号には、欠陥に対応した位置に信号レベルが明らかに増加した異常信号ＳＥ が発生する。受光信号は、フィルタ回路５４、ゲート回路５６を経て二値化回路５９に入力される。
【００７９】
図１２（Ｃ）に示すように、二値化回路５９は、入力された受光信号を二値化する。この二値化信号は欠陥特定回路６０に入力される。二値化信号には、異常信号ＳＥ に対応した位置でハイレベルとなる欠陥信号ＳＯ が発生する。
【００８０】
欠陥特定回路６０は、二値化信号に欠陥信号ＳＯ が含まれているか否かに基づき、ウェブ１１に生じている欠陥を検出するとともに、その欠陥の位置を特定する。欠陥特定回路６０は、検出した欠陥及びその位置に関する情報を欠陥情報処理装置６５へ送る。この情報は、欠陥情報処理装置６５のモニタに表示されるとともに、そのメモリに一時的に記憶され、欠陥が最終製品に含まれることがないように適宜利用される。
【００８１】
引き続き、レーザ光２４が標準板３９Ｒのスリット穴形成領域４６上、濃度板形成領域４７上をそれぞれ走査した際には、上述の図１０、図１１で説明した処理が繰り返し実行される。これにより、ハイレベル信号の時間幅ＷＲ１、ＷＲ２と、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルとがそれぞれ検出される。
【００８２】
このように姿勢制御回路６１は、レーザ光２４の１回の走査中に、レーザ光２４が標準板３９Ｒのスリット穴４２，４３をそれぞれ横切ったときのハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２をそれぞれ検出する。
【００８３】
図１３（Ａ）に示すように、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θがそれぞれゼロである場合、ＷＬ１＝ＷＲ１＝ＷＬ２＝ＷＲ２＝定数αとなる。また、図１３（Ｂ）に示すように、走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが下方向にずれている場合（ただし、傾きずれ量θ＝０）、ＷＬ１，ＷＲ１＜α、ＷＬ２，ＷＲ２＞αとなる。逆に、走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが上方向にずれている場合、ＷＬ１，ＷＲ１＞α、ＷＬ２，ＷＲ２＜αとなる。なお、傾きずれ量θ＝０である場合には、ＷＬ１＝ＷＲ１、ＷＬ２＝ＷＲ２となる。
【００８４】
さらに、図示は省略するが、例えば走査線Ｌに対してマスク中心線Ｃが時計回りに傾いている場合にはＷＬ１＜ＷＲ１、ＷＬ２＞ＷＲ２となり、逆にマスク中心線Ｃが反時計回りに傾いている場合にはＷＬ１＜ＷＲ１、ＷＬ２＞ＷＲ２となる。このように、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈや傾きずれ量θの大きさに応じて、ハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２の値がそれぞれ変化する。
【００８５】
図９に戻って、姿勢制御回路６１は、検出したハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２に基づき、メモリ５８内の姿勢調整用テーブル６６を参照して、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θをそれぞれ求める。
【００８６】
次いで、姿勢制御回路６１は、各ずれ量Δｈ，θがゼロとなるように、姿勢調整機構１４を駆動して受光ユニット１３の姿勢を調整する。これにより、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃのずれが補正される。走査線Ｌとマスク中心線Ｃとを常にほぼ一致させることができるので、マスク３７の幅を極力細くすることができる。その結果、表面検査装置１０の欠陥検出能力を高めることができる。
【００８７】
また、ウェブ１１の表面検査とずれ補正とを並行して行うことができるので、従来のように生産を停止して検査及びずれ補正を行う必要がなくなり、生産性の低下が防止される。さらに、位置検出素子（ＰＳＤ）のような高価なセンサを用いることがなく、ずれ補正を行うことができるので、装置のコストアップを抑えることができる。
【００８８】
一方、出力／ゲイン制御回路６３は、レーザ光２４の１回の走査中に、各標準板３９Ｌ，３９Ｒの濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０の各境界での受光信号の信号レベル差に対応する微分受光信号の波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルを検出する。
【００８９】
各波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルは、表面検査装置１０の欠陥検出力が一定レベル内であれば大きく変わることはなく、例えば上述の図１１に示したように波形Ｒ１，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８の信号レベルが大きくなり、さらにこの中で波形Ｒ１，Ｒ７の信号レベルが特に大きくなる。しかし、欠陥検出力（レーザ光２４の出力Ｐ、ＰＭＴ３２のゲインＧ）が低下した場合には、例えば図１４（Ａ）に示すように、ＰＭＴ３２から出力される受光信号の信号レベルが小さくなる。このため、特に光学濃度の高い濃度フィルタの境界での受光信号の信号レベル差が著しく小さくなってしまう。
【００９０】
このような場合は、例えば図１４（Ｂ）に示すように、上述の図１１と比較して微分受光信号の波形Ｒ８の信号レベルが極めて小さくなる一方で波形Ｒ５の信号レベルが大きくなり、さらに波形Ｒ６の信号レベルが波形Ｒ７の信号レベルよりも大きくなるといった微分受光信号の波形変化が生じる。また、ＰＭＴ３２から出力される受光信号の信号レベルが小さくなるのに応じて、各波形Ｒ１，Ｒ５〜Ｒ７の信号レベルの値も全体的に小さくなる。このように表面検査装置１０の欠陥検出力に応じて、微分受光信号の各波形Ｒ１〜Ｒ１０の中で信号レベルが大きくなる波形が変わり、さらに波形の信号レベルの大きさも変化する。
【００９１】
図９に戻って、出力／ゲイン制御回路６３は、標準板３９Ｌ，３９Ｒ毎の微分受光信号の波形Ｒ１〜Ｒ１０の信号レベルが得られた後、波形Ｒ１〜Ｒ１０別に信号レベルの平均値を求める。そして、出力／ゲイン制御回路６３は、波形Ｒ１〜Ｒ１０毎の信号レベルの平均値に基づき、メモリ５８内の検出力調整用テーブル６７を参照して、表面検査装置１０の欠陥検出力を求める。
【００９２】
次いで、出力／ゲイン制御回路６３は、欠陥検出力が一定レベル以下であると判定した場合には、出力調整回路５０を制御してレーザ発振器１９によるレーザ光２４の出力Ｐを増加、及び／または、ゲイン調整回路５１を制御して各ＰＭＴ３２のゲインＧを増加させる。レーザ光２４の出力を増加させるか、あるいはＰＭＴ３２のゲインＧを増加させるかあるいは両方増加させるかは適宜決定してよい。これにより、表面検査装置１０の欠陥検出力を一定レベル以上に維持することができる。
【００９３】
従来では、欠陥検出力が適正範囲内にあるか否かの検査は、投光器１２の位置をずらしてマスク３７に遮光されない位置からレーザ光２４をパイプレシーバ３１に入射させる方法、マスク３７そのものを取り外してレーザ光をパイプレシーバ３１に入射させる方法、ウェブ１１上に標準粒子などを散布し、標準粒子により散乱されるレーザ光の散乱光をパイプレシーバ３１に入射させる方法しかなかった。
【００９４】
この場合には、いずれの方法でも生産を停止する必要があり、生産性の低下という問題が生じていた。また、欠陥検出力をリアルタイムで検出することができないので、欠陥の発生頻度が低下したときに、ウェブ１１の品質が向上したのか、それとも欠陥検出力が低下したのかを容易に判断することができなかった。
【００９５】
また、投光器１２やマスク３７の位置をずらす方法では、検査終了後に投光器１２やマスク３７の位置調整が必要となるので、作業者の負担増加という問題が生じていた。さらに、標準粒子を散布する方法では、標準粒子が飛散して表面検査装置１０が設置されているクリーンルームを汚染するという問題が生じていた。
【００９６】
これに対して、本発明は、ウェブ１１の表面検査を実施しながら、表面検査装置１０の欠陥検出力（レーザ光２４の出力Ｐ及び各ＰＭＴ３２のゲインＧ）を適正に制御することができるので、生産性の低下が防止される。また、作業者によるレーザ光２４の出力調整やＰＭＴ３２のゲイン調整が不要となるので、作業者の負担を減らすことができる。さらに、標準板３９Ｌ，３９Ｒを設けることにより、ウェブ１１に標準粒子等を散布する必要がなくなるので、クリーンルームの汚染も防止される。
【００９７】
以下、表面検査が終了するまで、レーザ光２４が走査される度に、ウェブ１１の表面検査と、受光ユニット１３の姿勢調整と、欠陥検出力の調整とが並行して実施される。
【００９８】
上記第１実施形態では、姿勢制御回路６１及び出力／ゲイン制御回路６３が、それぞれ姿勢調整用テーブル６６、検出力調整用テーブル６７を参照して受光ユニット１３の姿勢調整、欠陥検出力の調整を行っているが、テーブルの代わりに演算式を用いてもよい。
【００９９】
次に、図１５及び図１６を用いて本発明の第２実施形態の表面検査装置について説明を行う。上記第１実施形態では、マスク３７が標準板３９Ｌ，３９Ｒとパイプレシーバ３１との間の空間まで延びていないのに対し、第２実施形態では、マスク７０が標準板３９Ｌ，３９Ｒとパイプレシーバ３１との間の空間まで延びている。なお、第２実施形態は、マスク７０を除けば基本的には第１実施形態の表面検査装置１０と同じであり、第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１００】
第２実施形態では、標準板３９Ｌ，３９Ｒのスリット穴４２，４３や濃度板４４を通ったスリット通過光やフィルタ透過光がマスク７０で遮られないように、標準板３９Ｌ，３９Ｒとマスク７０との間の空間にプリズム（導光部材）７１が設けられている。
【０１０１】
プリズム７１は、標準板３９Ｌ，３９Ｒに対向する位置に設けられた光入射面７１ａと、マスク７０の下方（上方でも可）でパイプレシーバ３１と対向する位置に設けられた光出射面７１ｂとを有している。プリズム７１は、光入射面７１ａから入射した光を内部で反射させて光出射面７１ｂから出射させる。これにより、スリット通過光やフィルタ透過光を、マスク７０で遮られことなくパイプレシーバ３１に入射させることができる。
【０１０２】
標準板３９Ｌ，３９Ｒを備えていない従来の表面検査装置では、幅の異なる多品種のウェブ１１に対応するため、マスクはパイプレシーバ３１とほぼ同じに長さに形成されている。このため、従来の装置を、第１実施形態のように改造する場合にはマスクを交換する必要があった。これに対して、従来の装置を第２実施形態のように改造する場合には、基本的にはプリズム７１を設ければよいので、装置の改造が最小限に抑えられる。
【０１０３】
次に、本発明の第３実施形態の表面検査装置７５について説明を行う。この表面検査装置７５では、上記第１実施形態で説明した各種処理を行う以外に、装置の検査機能が正常に動作しているか否かを確認する。なお、第３実施形態は、基本的には第１実施形態の表面検査装置１０と同じであり、第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１０４】
図１７に示すように、受光ユニット７６のユニット側端部２８Ｌ，２８Ｒの前面には、それぞれ模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒが取り付けられている。模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒは、レーザ光２４の走査範囲内で、それぞれ標準板３９Ｌ，３９Ｒよりもウェブ１１に近い位置に取り付けられている。
【０１０５】
図１８に示すように、模擬欠陥確認用板７７Ｌには、２種類のスリット状の第１模擬欠陥パターン７８と、第２模擬欠陥パターン７９とが設けられている。第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９は、レーザ光２４が通過する光量が異なるように大きさ、形状等が調整されている。
【０１０６】
第１模擬欠陥パターン７８を通過したレーザ光（以下、パターン透過光という）の光量は、表面検査装置７５の検査機能（例えばレーザ光２４の出力、ＰＭＴ３２のゲイン）が正常であれば検出可能な大きさになる。逆に、第２模擬欠陥パターン７９を通過したレーザ光（パターン通過光）の光量は、表面検査装置７５の検査能力では検出不可能な大きさになる。なお、模擬欠陥確認用板７７Ｒは、模擬欠陥確認用板７７Ｒと同じであるため、説明は省略する。
【０１０７】
図１９に示すように、表面検査装置７５の信号処理回路８１及び制御装置８２は、基本的には上記第１実施形態の信号処理回路１５、制御装置１６と同じである。ただし、制御装置８２には、モード切替回路８３と、検査幅制御回路（信号出力制御手段）８４と、欠陥特定回路８５とが設けられている。
【０１０８】
モード切替回路８３は、表面検査装置７５の動作モードを、ウェブ１１の表面検査を行う通常検査モードと、表面検査装置７５の検査機能が正常に動作しているか否かを確認する正常動作確認モードとに切り替える。モード切替回路８３は、例えば、製品となる１ロール分のウェブ１１の検査が終了してから、次ロール分のウェブ１１の検査が開始されるまでの間の期間（以下、インターバル期間という）に、動作モードを正常動作確認モードに設定する。
【０１０９】
また、モード切替回路８３は、インターバル期間以外の期間は、動作モードを通常検査モードに設定する。なお、インターバル期間内か否かは、例えば図示しないウェブ送り機構によるウェブ１１の送り量を監視することで判定する。モード切替回路８３は、現在の動作モードの種類を示す動作モード信号を検査幅制御回路８４と欠陥特定回路８５とにそれぞれ出力する。
【０１１０】
検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３と検査幅設定回路５５とに接続している。検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３から入力される動作モード信号に応じて、検査幅設定回路５５から出力される検査幅領域信号の種類を切り替える。
【０１１１】
図２０（Ａ）に示すように、検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３から通常検査モードである旨の動作モード信号が入力されている場合、レーザ光２４がウェブ１１上を走査している期間（第１の期間）に相当する通常検査幅領域信号Ｘａを検査幅設定回路５５から出力させる。この通常検査幅領域信号Ｘａは、上記第１実施形態の検査幅領域信号Ｘと同じである。
【０１１２】
逆に、図２０（Ｂ）に示すように、検査幅制御回路８４は、モード切替回路８３から正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されている場合、レーザ光２４がウェブ１１及び模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒの模擬欠陥パターン形成領域上を走査している期間（第２の期間）に相当する拡大検査幅領域信号Ｘｂを検査幅設定回路５５から出力させる。
【０１１３】
なお、各検査幅領域信号Ｘａ，Ｘｂの出力のタイミング及びその時間幅は、走査線Ｌの長さ、光センサ２３の位置、ウェブ１１の幅、標準板３９Ｌ，３９Ｒの幅、及び模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒの幅、各模擬欠陥パターン７８，７９の位置などに基づき、予め設定されている。
【０１１４】
図１９に戻って、欠陥特定回路８５は、基本的には第１実施形態の欠陥特定回路６０と同じであり、二値化回路５９から入力される二値化信号に基づき、ウェブ１１の欠陥の検出及びその位置の特定を行う。ただし、欠陥特定回路８５には、モード切替回路８３が接続されているとともに、判定部８５ａが設けられている。
【０１１５】
判定部８５ａは、モード切替回路８３から正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されている場合に作動する。判定部８５ａは、二値化回路５９から入力される二値化信号に、第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９を通過したパターン通過光に対応する信号が発生しているか否かに基づき、表面検査装置７５の検査機能が正常に動作しているか否かを判定する。
【０１１６】
具体的に、判定部８５ａは、第１模擬欠陥パターン７８を通過したパターン通過光に対応する信号が二値化信号に発生している場合には、検査機能は正常であると判定し、逆にこの信号が発生していない場合には、検査機能に異常ありと判定する。また、判定部８５ａは、第２模擬欠陥パターン７９を通過したパターン通過光に対応する信号が二値化信号に発生している場合には、検査機能に異常ありと判定し、逆にこの信号が発生していない場合には、検査機能が正常であると判定する。
【０１１７】
判定部８５ａは、検査機能に異常ありと判定した場合、その旨を示す情報を欠陥情報処理装置６５へ出力する。
【０１１８】
次に、図２１に示すフローチャートを用いて、第３実施形態の表面検査装置７５の作用について説明を行う。最初に、表面検査装置７５が通常検査モードに設定されている状態で、１ロール分のウェブ１１の表面検査が開始される。この表面検査では、第１実施形態（図９参照）と同じ処理が行われるため、説明は省略する。
【０１１９】
モード切替回路８３は、ウェブ１１の送り量を監視し、製品となる１ロール分のウェブ１１の検査が終了したときに、表面検査装置７５の動作モードを、通常検査モードから正常動作確認モードに切り替える。これにより、モード切替回路８３から検査幅制御回路８４と欠陥特定回路８５に対して、正常動作確認モードである旨の動作モード信号が出力される。
【０１２０】
検査幅制御回路８４は、正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されたときに、検査幅設定回路５５を制御して拡大検査幅領域信号Ｘｂを出力させる。これにより、レーザ光２４が模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒ上を走査している期間も、ゲート回路５６がゲートオープン状態となり、各ＰＭＴ３２から出力される受光信号が二値化回路５９にて二値化信号に変換された後、欠陥特定回路８５に入力される。なお、レーザ光２４が標準板３９Ｌ，３９Ｒやウェブ１１を走査している期間に行われる処理は、第１実施形態と同じであるため、説明は省略する。
【０１２１】
欠陥特定回路８５は、二値化回路５９から入力される二値化信号に欠陥信号ＳＯ （図１２参照）が含まれているか否かに基づき、ウェブ１１の欠陥を検出するとともに、その欠陥の位置を特定する。また、欠陥特定回路８５は、正常動作確認モードである旨の動作モード信号が入力されたときに、判定部８５ａを作動させる。
【０１２２】
判定部８５ａは、欠陥特定回路８５が検出した欠陥信号ＳＯ の中に、第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９をそれぞれ通過したフィルタ通過光に対応する信号があるか否かを確認する。そして、判定部８５ａは、第１模擬欠陥パターン７８を通過したフィルタ通過光に対応する欠陥信号ＳＯ （以下、第１欠陥信号という）が検出され、かつ第２模擬欠陥パターン７９を通過したフィルタ通過光に対応する欠陥信号ＳＯ （以下、第２欠陥信号という）が検出されない場合、表面検査装置７５の検査機能は正常であると判定する。
【０１２３】
逆に判定部８５ａは、第１欠陥信号が検出されない場合、あるいは第２欠陥信号が検出された場合、表面検査装置７５の検査機能に異常ありと判定する。前者のように、本来検出されるべき第１欠陥信号が検出されない要因としては、例えばレーザ光２４の出力Ｐの低下、ＰＭＴ３２のゲインの低下などが挙げられる。また、後者のように、本来検出されない第２欠陥信号が検出される要因としては、例えば信号処理回路１５等の各種回路の異常、装置内の各種光学系の振動ノイズなどが挙げられる。
【０１２４】
判定部８５ａは、表面検査装置７５の検査機能に異常ありと判定した場合には、その旨を示す異常情報を欠陥情報処理装置６５へ出力する。なお、欠陥特定回路８５は、第１欠陥信号及び第２欠陥信号に対応する欠陥及びその位置に関する情報は、製品有効範囲外における欠陥情報であるため、欠陥情報処理装置６５には出力しない。欠陥情報処理装置６５は、判定部８５ａからの異常情報をモニタに表示する。
【０１２５】
以上説明した正常動作確認モードでの処理は、次ロール分のウェブ１１の表面検査が開始されるまでの間の所定期間継続する。モード切替回路８３は、次ロール分のウェブ１１の表面検査が開始される前に、表面検査装置７５の動作モードを、正常動作確認モードから通常検査モードに切り替える。これにより、検査幅制御回路８４は、検査幅設定回路５５を制御して通常検査幅領域信号Ｘａを出力させる。以下、上述のウェブ１１の表面検査と、表面検査装置７５の正常動作確認とが繰り返し実行される。
【０１２６】
上記第３実施形態では、１ロール分のウェブ１１の表面検査を行う度に正常動作確認を行っているが、正常動作確認を行う頻度は、例えば１日に１回、１週間に１回など適宜変更してもよい。また、マニュアルで表面検査装置７５の動作モードを通常検査モードから正常動作確認モードに切替可能にしてもよい。さらに、各模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒに、パターン通過光の光量が異なる３種類以上の模擬欠陥パターンを形成してもよい。
【０１２７】
また、上記第３実施形態では、標準板３９Ｌ，３９Ｒと模擬欠陥確認用板７７Ｌ，７７Ｒとが別体に設けられているが、両者がそれぞれ一体化していてもよい。この場合は、例えば、必要に応じて標準板３９Ｌ，３９Ｒをウェブ１１の幅方向に長く延ばし、これら標準板３９Ｌ，３９Ｒにそれぞれ第１及び第２模擬欠陥パターン７８，７９を形成すればよい。
【０１２８】
次に、図２２及び図２３を用いて本発明の第４実施形態の表面検査装置８８について説明を行う。上記各実施形態では、受光ユニット及び投光器は１台ずつしか設けられていないのに対し、第４実施形態では、受光ユニット及び投光器が複数設けられている。
【０１２９】
表面検査装置８８は、２台の受光ユニット８９，９０及び投光器１２ａ，１２ｂと、第１及び第２光学系９１，９２とを備える以外は、基本的には第１実施形態と同じ構成である。
【０１３０】
受光ユニット８９，９０は、ウェブ１１の走行方向に沿って略千鳥配置（図２３参照）されており、この走行方向上流側あるいは下流側（図２３中の上方あるいは下方）から見たときに互いの端部同士がオーバラップするように配置されている。このため、ウェブ１１及び受光ユニット８９間の距離と、ウェブ１１及び受光ユニット９０間の距離とは等しくなる。
【０１３１】
投光器１２ａ，１２ｂは、それぞれ各受光ユニット８９，９０の受光面の中心から前方に延びた中心線ＣＬ１，ＣＬ２上に走査線Ｌの中心が位置するように配置されている。従って、図示は省略するが、投光器１２ａ，１２ｂも受光ユニット８９，９０と同様にウェブ１１の走行方向に位置ずれしている。
【０１３２】
各受光ユニット８９，９０は、上記第１実施形態の受光ユニット１３と基本的には同じ構成であり、受光器３０と、マスク３７と、受光器３０の両端部にそれぞれ対向する位置に設けられた標準板３９Ｌ，３９Ｒとを備えている。
【０１３３】
受光ユニット８９の標準板３９Ｌ、及び受光ユニット９０の標準板３９Ｒは、それぞれ投光器１２から見てウェブ１１の側方に位置しており、投光器１２からレーザ光２４が直接照射される。逆に、受光ユニット８９の標準板３９Ｒ、及び受光ユニット９０の標準板３９Ｌは、投光器１２から見てウェブ１１の後方に位置しているので、投光器１２からレーザ光２４を直接照射することはできない。
【０１３４】
図２４に示すように、第１光学系９１は、投光器１２から照射されたレーザ光２４をウェブ１１の左側方を経由して受光ユニット８９の標準板３９Ｒに導くように配置された第１〜第４ミラー９４，９５，９６，９７で構成される。また、図２５に示すように、第２光学系９２は、投光器１２から照射されたレーザ光２４をウェブ１１の右側方を経由して受光ユニット９０の標準板３９Ｌに導くように配置された第１〜第４ミラー９８，９９，１００，１０１で構成される。なお、図示は省略するが、第１光学系９１と第２光学系９２とは、受光ユニット８９，９０と同様にウェブ１１の走行方向に位置ずれしている。
【０１３５】
なお、投光器１２ａ，１２ｂとウェブ１１との間には、第１ミラー９４，９８が配置されており、各投光器１２ａ，１２ｂから出射されるレーザ光２４の一部は第１ミラー９４，９８によって遮られる。このため、投光器１２ａによるレーザ光２４のウェブ１１上の走査範囲と、投光器１２ｂによるレーザ光２４のウェブ１１上の走査範囲とが一部重複するように、各投光器１２ａ，１２ｂや第１ミラー９４，９８の配置が調整されている（図２２参照）。これにより、ウェブ１１上にレーザ光２４が照射されないエリアが生じることが防止される。
【０１３６】
第１光学系９１及び第２光学系９２により、ウェブ１１の後方に位置している標準板にもそれぞれレーザ光２４を照射することができるので、上記第１実施形態と同様に、ウェブ１１の表面検査と、受光ユニット１３の姿勢調整と、欠陥検出力の調整とを並行して実施することができる。
【０１３７】
上記第４実施形態では、４枚のミラーからなる第１及び第２光学系９１，９２を用いているが、ウェブ１１の後方に位置する標準板までレーザ光２４を導くことができれば、ミラーの数は適宜変更してもよい。また、ミラーの代わりにプリズム等の各種光学系を用いてもよい。また、受光ユニットがウェブ１１の幅方向に３個以上並べて設けられていてもよい。この場合も、ウェブ１１の後方に位置する標準板にレーザ光２４が照射されるように、光学系を適宜配置する。
【０１３８】
次に、図２６を用いて本発明の第５実施形態の表面検査装置１０５について説明を行う。表面検査装置１０５は、基本的には上記第１実施形態の表面検査装置１０と同じ構成である。ただし、表面検査装置１０５の信号処理回路１５にはノイズ調整回路１０６が設けられている。なお、ノイズ調整回路１０６以外の表面検査装置１０５の各部については、第１実施形態で説明した通りであり、図２３中では適宜図示を省略している。
【０１３９】
ノイズ調整回路１０６は、ＰＭＴ３２からの受光信号に基づき、散乱光、スリット通過光、フィルタ透過光以外のレーザ光２４の漏れ光がＰＭＴ３２に入射することで受光信号に発生するノイズが所定レベル以下に収まるように、ゲイン調整回路５１を制御する。受光信号に発生するノイズのレベルは、ＰＭＴ３２に入射する漏れ光の量に応じて変化する。このため、ノイズ調整回路１０６は、ＰＭＴ３２からの受光信号を解析してＰＭＴ３２で受光した漏れ光の量を求め、この漏れ光の量に応じて、ゲイン調整回路５１を制御してＰＭＴ３２のゲインを調整する。例えば、受光信号に発生するノイズのレベルが高い場合には、各ＰＭＴ３２のゲインを下げることにより、ノイズのレベルを低下させる。
【０１４０】
また、ノイズ調整回路１０６は、ゲイン調整を行う際に、ＰＭＴ３２に入射するスリット通過光やフィルタ透過光の光量の影響を受けないように、ＰＭＴ３２のゲインの調整を行う。具体的には、検査幅設定回路５５から上述の姿勢判定幅領域信号Ｙ、検出力判定幅領域信号Ｚが出力されていないときにゲインの調整を行う。これにより、ＰＭＴ３２に入射する漏れ光の光量には、スリット通過光やフィルタ透過光の光量が含まれないので、適切にゲイン調整を行うことができる。
【０１４１】
上記各実施形態では、ポリゴンミラー２２を用いてレーザ光２４を走査する投光器１２を例に挙げて説明を行ったが、ウェブ１１の幅方向にレーザ光２４等の検査光を走査することができれば、各種投光器を用いてよい。
【０１４２】
上記各実施形態では、標準板３９Ｌ，３９Ｒにスリット穴４２，４３を形成しているが、ウェブ１１の表面検査を行わない表面検査装置のテスト環境時には、スリット穴４２，４３が全面にわたって形成されたマスクを用いてもよい。これにより、マスク中心線Ｃと走査線Ｌのずれ量を把握して高精度ポリゴンミラーを選定したり、レーザ光２４の振れ量の把握や、走査線Ｌの中央部と端部とでのレーザ光２４の位置変化の把握が可能となる。
【０１４３】
上記各実施形態では、スリット透過光を受光器３０で受光した結果に基づき、姿勢制御回路６１が姿勢調整機構１４を駆動して、走査線Ｌとマスク中心線Ｃのずれを自動補正しているが、例えば、作業者が図１０（Ｃ）や図１３に示すような二値化信号を見ながら手動で補正を行ってもよい。
【０１４４】
上記各実施形態では、濃度板４４が濃度フィルタＦ１〜Ｆ１０で構成されているが、例えば光学濃度Ｄがマスク３７の長手方向に沿って変化する１枚のフィルタを代わりに用いてもよい。
【０１４５】
上記各実施形態では、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃのずれを検出するためのスリット穴４２，４３を標準板３９Ｌ，３９Ｒに設けているが、例えば図２７（Ａ）に示すように、スリット穴４２，４３の代わりにスリット穴１１０，１１１と遮光部１１２とを標準板３９Ｌ，３９Ｒに設けてもよい。スリット穴１１０，１１１は、略平行四辺形状であり、遮光部１１２を挟んで互いに鏡像関係にある。
【０１４６】
遮光部１１２は、マスク３７の長手方向に沿う幅が図中下方向から上方向に向かって次第に広くなるような略台形状を有している。この場合、（Ｂ）に示すように、上記各実施形態とは逆にレーザ光２４がスリット穴形成領域４６上を走査しているときの二値化信号のハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２はマスク中心線Ｃの位置ずれ量Δｈに関らず一定となる。
【０１４７】
これに対して、二値化信号のローレベル信号の時間幅ＷＬ３，ＷＲ３は位置ずれ量Δｈに応じて変化する。また、時間幅ＷＬ３，ＷＲ３は、マスク中心線Ｃの傾きずれ量θに応じて変化する。従って、この場合は図２８に示すように、ローレベル信号の時間幅ＷＬ３，ＷＲ３と、位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θとを対応付けた姿勢調整用テーブル１１３を予め作成しておく。これにより、レーザ光走査時に検出される二値化信号のローレベル信号の時間幅ＷＬ３，ＷＲ３から、現在の位置ずれ量Δｈ及び傾きずれ量θを上記第１実施形態と同じ方法で求めることができる。なお、姿勢調整用テーブル１１３には、位置ずれ量Δｈや傾きずれ量θにそれぞれ対応するハイレベル信号の時間幅ＷＬ１，ＷＬ２，ＷＲ１，ＷＲ２も格納してもよい。
【０１４８】
上記各実施形態で標準板３９Ｌ、３９Ｒに設けるスリット穴４２，４３の形状や遮光部１１２の形状は、走査線Ｌに対するマスク中心線Ｃのずれに応じて走査線Ｌと交差する部分の幅が変化する形状であれば特に限定はされない。
【０１４９】
上記各実施形態では、姿勢調整機構１４により受光ユニット１３の姿勢を調整することで、走査線Ｌとマスク中心線Ｃのずれを補正する場合について説明したが、例えば図２９に示すように、姿勢調整機構１４の代わりに投光器１２の姿勢を調整する姿勢調整機構１２０を設けてもよい。なお、投光器１２の姿勢調整処理の流れは、上記第１実施形態で説明した受光ユニット１３の姿勢調整処理の流れと基本的に同じであるため説明は省略する。投光器１２の姿勢調整を行うことで、レーザ光の走査線Ｌをマスク中心線Ｃにあわせることができるので、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、受光ユニット１３及び投光器１２のいずれか一方の姿勢調整を行うのではなく、両者の姿勢調整を同時に行ってもよい。
【０１５０】
上記各実施形態では、受光器３０とマスク３７と標準板３９Ｌ，３９Ｒとが一体化されている場合について説明を行ったが、受光器３０と、マスク３７及び標準板３９Ｌ，３９Ｒとが別体に設けられていてもよい。この場合は、マスク３７及び標準板３９Ｌ，３９Ｒが一体に移動可能な構成になっており、これらの姿勢を姿勢調整機構により調整することで、走査線Ｌとマスク中心線Ｃのずれを補正することができる。
【０１５１】
上記各実施形態では、ウェブ１１の表面検査を行う表面検査装置を例に挙げて説明を行ったが、マスク受光方式によりフィルムや板ガラス等の透明な被検査体の表面検査を行う各種の表面検査装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１５２】
１０，７５，８８，１０５ 表面検査装置
１１ ウェブ
１２ 投光器
１３，８９，９０ 受光ユニット
１４ 姿勢調整機構
１５ 信号処理回路
１６ 制御装置
３０ 受光器
３２ ＰＭＴ
３７，７０ マスク
３９Ｌ，３９Ｒ 標準板
４２，４３ スリット穴
４４ 濃度板
７１ プリズム
７７Ｌ，７７Ｒ 模擬欠陥確認用板
７８ 第１模擬欠陥パターン
７９ 第２模擬欠陥パターン
９１ 第１光学系
９２ 第２光学系
１０６ ノイズ調整回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行する被検査体に対し検査光を照射するとともに、前記検査光を前記被検査体の幅方向に走査する投光器と、
前記幅方向に長く延びた形状を有し、前記被検査体を正透過した前記検査光を遮光するマスクと、
前記マスクと共に移動可能に設けられ、前記被検査体の幅の外側を通る前記検査光が照射される標準板であって、前記検査光を遮光する遮光部と、前記検査光が通過するスリット穴とを備えるとともに、前記遮光部及び前記スリット穴の少なくともいずれか一方は、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれに応じて前記走査線と交差する部分の幅が変化する形状を有している標準板と、
前記マスクに対し前記被検査体とは反対側に設けられ、前記幅方向に長く延びており、前記被検査体の欠陥により当該被検査体を散乱透過して前記マスクの上方または下方から入射する前記検査光の散乱光と、前記スリット穴を通って入射する前記検査光のスリット通過光とをそれぞれ光電的に検出する受光器と、
前記受光器による前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれを検出するずれ検出手段と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記ずれの量及び方向を検出することを特徴とする請求項１記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記受光器で前記スリット透過光を検知する検知時間、及び前記スリット透過光が検知されない非検知時間の少なくともいずれか一方と、前記ずれの量及び方向との対応関係を記憶する記憶手段を備え、
前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記対応関係を参照して、前記ずれの量及び方向を検出することを特徴とする請求項２記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記ずれ検出手段による前記ずれの量及び方向の検出結果に基づき、前記ずれが補正されるように、前記マスク及び標準板の姿勢と、前記投光器の姿勢との少なくともいずれか一方を調整可能な姿勢調整手段を備えることを特徴とする請求項２または３記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記マスク及び標準板は、前記受光器と共に移動可能に設けられており、
前記姿勢調整手段は、前記受光器の姿勢を調整することを特徴とする請求項４記載の表面検査装置。
【請求項６】
前記標準板に設けられ、前記マスクの長手方向に沿って前記検査光に対する透過濃度が変化するフィルタ板と、
前記フィルタ板を透過した前記検査光のフィルタ透過光を前記受光器で検出した結果に基づき、前記投光器から照射される前記検査光の出力及び／又は前記受光器のゲインを適正に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項７】
前記フィルタ板は、前記マスクの長手方向に沿って一列に配列された前記透過濃度が異なる複数の濃度フィルタからなり、前記複数の濃度フィルタは、前記マスクの長手方向に沿って次第に濃度が変化するように配列されていることを特徴とする請求項６記載の表面検査装置。
【請求項８】
前記スリット穴は、前記マスクの長手方向に沿う幅が、前記マスクの短手方向に沿って次第に広がる、あるいは狭まるように略三角形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項９】
前記標準板には、前記マスクの長手方向及び短手方向に平行な辺を有する矩形状の開口と、前記開口の互いに対向する一組のコーナ部を結ぶ直線に沿って当該開口を２分割する遮光性の仕切り部とが設けられており、
前記スリット穴は、前記仕切り部により２分割された前記開口であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１０】
前記標準板は、前記被検査体の幅の両外側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１１】
前記受光器及び前記マスクは、それぞれ前記幅方向に複数設けられているとともに、前記標準板は、前記受光器の両端部に対向する位置にそれぞれ設けられており、
前記投光器から出射される前記検査光を、前記被検査体の幅の外側を通って、前記投光器から見て前記被検査体の後方に位置にする前記標準板へ導く光学系を備えることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１２】
前記マスクは、前記標準板と前記受光器の間の空間まで延びており、
前記標準板と前記マスクとの間には、前記標準板を通った光を前記受光器まで導く導光部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１１いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１３】
前記被検査体の幅の外側かつ前記検査光の走査範囲内に、スリット状の模擬欠陥パターンが形成された模擬欠陥確認用板を備えており、
前記受光器は、前記模擬欠陥パターンを通過した前記検査光のパターン通過光を光電的に検出することを特徴とする請求項１ないし１２いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１４】
前記受光器から出力される受光信号から、前記検査光が前記被検査体上を走査している第１の期間に相当する受光信号を選択的に出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から出力される前記受光信号に基づき、前記被検査体の欠陥を検出する欠陥検出手段と、
予め定められた期間内に、前記検査光が前記被検査体及び前記模擬欠陥確認用板上を走査している第２の期間に相当する受光信号が前記信号出力手段から出力されるように、当該信号出力手段を制御する信号出力制御手段と、
前記信号出力手段から前記第２の期間に相当する受光信号が出力されているときに、前記欠陥検出手段が前記模擬欠陥パターンに対応する欠陥を検出するか否かに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する機能が正常であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする請求項１３記載の表面検査装置。
【請求項１５】
前記模擬欠陥確認用板には、前記パターン通過光の光量が異なる少なくとも２種類以上の前記模擬欠陥パターンが形成されていることを特徴とする請求項１３または１４記載の表面検査装置。
【請求項１６】
前記標準板と前記模擬欠陥確認用板とが一体化していることを特徴とする請求項１３ないし１５いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１７】
前記マスク及び標準板が一体化していることを特徴とする請求項１ないし１６いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１８】
前記受光器への漏れ光の入射により発生するノイズが所定レベル以下に収まるように、前記受光器に入射した漏れ光の量に応じて当該受光器のゲインを調整するノイズ調整手段を備え、
前記ノイズ調整手段は、前記スリット通過光及び前記フィルタ透過光が前記受光器に入射しない期間に前記ゲインの調整を行うことを特徴とする請求項６ないし１７いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１】
連続走行する被検査体に対し検査光を照射するとともに、前記検査光を前記被検査体の幅方向に走査する投光器と、
前記幅方向に長く延びた形状を有し、前記被検査体を正透過した前記検査光を遮光するマスクと、
前記マスクと共に移動可能に設けられ、前記被検査体の幅の外側を通る前記検査光が照射される標準板であって、前記検査光を遮光する遮光部と、前記検査光が通過するスリット穴とを備えるとともに、前記遮光部及び前記スリット穴の少なくともいずれか一方は、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれに応じて前記走査線と交差する部分の幅が変化する形状を有している標準板と、
前記マスクに対し前記被検査体とは反対側に設けられ、前記幅方向に長く延びており、前記被検査体の欠陥により当該被検査体を散乱透過して前記マスクの上方または下方から入射する前記検査光の散乱光と、前記スリット穴を通って入射する前記検査光のスリット通過光とをそれぞれ光電的に検出する受光器と、
前記受光器による前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記検査光の走査線に対する前記マスクの中心線のずれを検出するずれ検出手段と、
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記ずれの量及び方向を検出することを特徴とする請求項１記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記受光器で前記スリット透過光を検知する検知時間、及び前記スリット透過光が検知されない非検知時間の少なくともいずれか一方と、前記ずれの量及び方向との対応関係を記憶する記憶手段を備え、
前記ずれ検出手段は、前記スリット通過光の検出結果に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記対応関係を参照して、前記ずれの量及び方向を検出することを特徴とする請求項２記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記ずれ検出手段による前記ずれの量及び方向の検出結果に基づき、前記ずれが補正されるように、前記マスク及び標準板の姿勢と、前記投光器の姿勢との少なくともいずれか一方を調整可能な姿勢調整手段を備えることを特徴とする請求項２または３記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記マスク及び標準板は、前記受光器と共に移動可能に設けられており、
前記姿勢調整手段は、前記受光器の姿勢を調整することを特徴とする請求項４記載の表面検査装置。
【請求項６】
前記標準板に設けられ、前記マスクの長手方向に沿って前記検査光に対する透過濃度が変化するフィルタ板と、
前記フィルタ板を透過した前記検査光のフィルタ透過光を前記受光器で検出した結果に基づき、前記投光器から照射される前記検査光の出力及び／又は前記受光器のゲインを適正に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項７】
前記フィルタ板は、前記マスクの長手方向に沿って一列に配列された前記透過濃度が異なる複数の濃度フィルタからなり、前記複数の濃度フィルタは、前記マスクの長手方向に沿って次第に濃度が変化するように配列されていることを特徴とする請求項６記載の表面検査装置。
【請求項８】
前記スリット穴は、前記マスクの長手方向に沿う幅が、前記マスクの短手方向に沿って次第に広がる、あるいは狭まるように略三角形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項９】
前記標準板には、前記マスクの長手方向及び短手方向に平行な辺を有する矩形状の開口と、前記開口の互いに対向する一組のコーナ部を結ぶ直線に沿って当該開口を２分割する遮光性の仕切り部とが設けられており、
前記スリット穴は、前記仕切り部により２分割された前記開口であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１０】
前記標準板は、前記被検査体の幅の両外側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１１】
前記受光器及び前記マスクは、それぞれ前記幅方向に複数設けられているとともに、前記標準板は、前記受光器の両端部に対向する位置にそれぞれ設けられており、
前記投光器から出射される前記検査光を、前記被検査体の幅の外側を通って、前記投光器から見て前記被検査体の後方に位置にする前記標準板へ導く光学系を備えることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１２】
前記マスクは、前記標準板と前記受光器の間の空間まで延びており、
前記標準板と前記マスクとの間には、前記標準板を通った光を前記受光器まで導く導光部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１１いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１３】
前記被検査体の幅の外側かつ前記検査光の走査範囲内に、スリット状の模擬欠陥パターンが形成された模擬欠陥確認用板を備えており、
前記受光器は、前記模擬欠陥パターンを通過した前記検査光のパターン通過光を光電的に検出することを特徴とする請求項１ないし１２いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１４】
前記受光器から出力される受光信号から、前記検査光が前記被検査体上を走査している第１の期間に相当する受光信号を選択的に出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から出力される前記受光信号に基づき、前記被検査体の欠陥を検出する欠陥検出手段と、
予め定められた期間内に、前記検査光が前記被検査体及び前記模擬欠陥確認用板上を走査している第２の期間に相当する受光信号が前記信号出力手段から出力されるように、当該信号出力手段を制御する信号出力制御手段と、
前記信号出力手段から前記第２の期間に相当する受光信号が出力されているときに、前記欠陥検出手段が前記模擬欠陥パターンに対応する欠陥を検出するか否かに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する機能が正常であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする請求項１３記載の表面検査装置。
【請求項１５】
前記模擬欠陥確認用板には、前記パターン通過光の光量が異なる少なくとも２種類以上の前記模擬欠陥パターンが形成されていることを特徴とする請求項１３または１４記載の表面検査装置。
【請求項１６】
前記標準板と前記模擬欠陥確認用板とが一体化していることを特徴とする請求項１３ないし１５いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１７】
前記マスク及び標準板が一体化していることを特徴とする請求項１ないし１６いずれか１項記載の表面検査装置。
【請求項１８】
前記受光器への漏れ光の入射により発生するノイズが所定レベル以下に収まるように、前記受光器に入射した漏れ光の量に応じて当該受光器のゲインを調整するノイズ調整手段を備え、
前記ノイズ調整手段は、前記スリット通過光及び前記フィルタ透過光が前記受光器に入射しない期間に前記ゲインの調整を行うことを特徴とする請求項６ないし１７いずれか１項記載の表面検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１１−１８５９０２（Ｐ２０１１−１８５９０２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４４７２（Ｐ２０１０−５４４７２）
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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