JPH11287639A - 光学式表面粗さ両面検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面粗さのインライン検査における煩雑な
調整やデータ入力を簡略化するとともに表面粗さの検査
を容易に精度良く実行することができる光学式表面粗さ
両面検査方法およびその装置を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 前記被検査物の各検査面に対する測定
時に、それぞれの検査面に対する測定を交互に行うよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面等の被
計測物の平面的な表面の表面粗さを計測する光学式表面
粗さ両面検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製品の表面粗さを計測する装置と
しては、接触型の装置と非接触型の装置とがあった。こ
のうち、接触型の装置は、細い針により表面をなぞるた
め、被検査物が柔らかい場合には傷を付けてしまうこ
と、また、表面の粗さが細かいと針先の形状に依存して
しまうこと等の欠点があるため、非接触型の装置の要望
が増してきている。

【０００３】非接触型の装置には、参照面と被測定面と
の干渉縞のコントラストと位相情報より、測定面の表面
状態を計測する干渉型の計測装置と、全散乱光と全光量
との比により自乗平均平方根粗さＲ_rms を求めるいわゆ
るＴＩＳ法を適用した装置とがある。

【０００４】しかしながら、干渉型の装置では、振動の
影響を受け易く、また、参照面の状態に依存する。ま
た、ＴＩＳ法適用装置では、全散乱光と全光量とから自
乗平均平方根粗さＲ_rms を求めるから、全散乱反射光と
正反射光とを測定しなければならず、受光素子自体を操
作する機構の付与や光学系が複雑になる等、高価な検査
装置とならざるを得ない。

【０００５】また、最近では、ハードディスクやシリコ
ンウェハーの基板、液晶の表示画面等の加工工程中で表
面状態を検査したいという、いわゆるインライン検査に
おけるニーズが高まっている。この場合には、検査装置
が工場に設置されるが、装置に対する取扱者の不慣れに
よる操作ミス、設置後の煩雑な調整が必要なこと等かな
りな労力を必要とし、また、装置が安価であるとともに
高速な判断が必要になる。

【０００６】〔問題点〕しかしながら、従来の表面粗さ
検査装置は、高価であり、しかも、計測時間が長く、イ
ンライン検査に適合したものがなかった。また、製品の
搬送装置に生じる「ガタ」の影響により、干渉型の検査
装置では振動の影響が大きく、ＴＩＳ法を適用した検査
装置では正反射光の位置ずれにより正確な検査を行うこ
とが困難となり、設置後の煩雑な調整が必要なことや取
扱者の不慣れによるデータ入力時の操作ミス等、かなり
の労力が必要とされているため、いずれも容易にはイン
ライン検査を行うことができないという問題点があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における問題点に鑑みて成されたものであり、この問題
点を解消するために具体的に設定された課題は、表面粗
さのインライン検査における煩雑な調整やデータ入力を
簡略化するとともに表面粗さの検査を容易に精度良く実
行することができる光学式表面粗さ両面検査方法および
その装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
に係る光学式表面粗さ両面検査方法は、コヒーレント光
束を出射する光源と、出射されたコヒーレント光束を被
検査物表面に照射するレンズと、前記被検査物表面に照
射されたコヒーレント光束の散乱反射光を正反射光受光
領域以外の２つ以上の空間領域に配置された２個以上の
受光素子と、を有する光学式表面粗さセンサを、被検査
物の各検査面を挟む両面側にそれぞれ少なくとも１つ配
置し、前記被検査物の測定時には、各検査面に対向する
位置に配置した前記光学式表面粗さセンサによる測定
を、各検査面に対してそれぞれ交互に行うことを特徴と
するものである。

【０００９】請求項２に係る光学式表面粗さ両面検査方
法は、前記被検査物の各検査面を挟んで配置された前記
各光学式表面粗さセンサの点灯と消灯とを交互に繰り返
すことを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る光学式表面粗さ両面検査方
法は、前記被検査物の各検査面に対して、前記受光素子
の検出出力値がトリガ信号として予め定められた閾値を
超えた時点、あるいは前記閾値を超えた時点から予め設
定された時間だけずらした時点を、検査開始時点として
規定することを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る光学式表面粗さ両面検査方
法は、前記被検査物の端縁により発生するトリガ信号の
検出後に予め設定された時間を差し引いて検査時間を規
定することにより、端縁による影響を受けないようにし
たことを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る光学式表面粗さ両面検査方
法は、前記検査時間内における検査データが良品サンプ
ルの限度見本における最大値および最小値の範囲内に入
る場合を良品として判定することを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る光学式表面粗さ両面検査装
置は、コヒーレント光束を出射する光源と、出射された
コヒーレント光束を被検査物表面に照射するレンズと、
前記被検査物表面に照射されたコヒーレント光束の入射
角と同一の角度で反射する正反射光を受光しない位置に
配置した散乱光を受光する２個以上の受光素子と、を有
する光学式表面粗さセンサを被検査物の各検査面を挟む
両面側にそれぞれ配置した検査装置において、前記各光
学式表面粗さセンサからの出力信号に基づき必要な演算
を実行してその演算結果に基づき各部の動作指示信号を
出力する演算制御装置を設け、この演算制御装置に前記
各光学式表面粗さセンサにおける光源の点灯と消灯とを
制御する変調手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。ただし、この実施の形態は、発明の趣旨
をより良く理解させるため具体的に説明するものであ
り、特に指定のない限り、発明内容を限定するものでは
ない。

【００１５】ディスク表面の両面検査装置は、図１に示
すように、被検査物としてのディスクの表面を加工制御
装置２ａの指示に従い所定形状の製品に加工する加工機
２と、加工された被検査物１を搬送制御装置３ａの指示
に従い検査位置まで搬送して検査後に検査結果に従い良
品と不良品とを仕分けて良品を良品収納器３ｂに収納す
るとともに不良品を不良品収納器３ｃに収納する搬送機
３と、搬送途中で製品が粗さ測定可能な位置まで搬送さ
れてきたことを検出して被検査物１の表面と裏面とのそ
れぞれを各独立に表面粗さ測定する光学式表面粗さセン
サ５，６と、この光学式表面粗さセンサ５，６の出力信
号を入力して必要な演算を実行しその演算結果に基づき
検査面の良否を判定して各装置の動作指示信号を出力す
る演算制御装置７と、この演算制御装置７へ必要な数値
データを送信するパーソナルコンピュータ等からなる数
値入力装置８とからなる。

【００１６】搬送機３は、被検査物１をつり下げて搬送
路３ｄを移動する製品支持装置３ｅを備えて、加工され
た被検査物１をつり下げて光学式表面粗さセンサ５，６
を設置した位置へ搬送し、検査の判定結果に基づき被検
査物１を良品収納部３ｂか不良品収納部３ｃかのいずれ
かに収納するように搬送する。

【００１７】この両面検査装置における制御系は、図２
に示すように、被検査物１の表面にコヒーレント光束を
照射し、その散乱反射光を受光する光学式表面粗さセン
サ５，６と、この光学式表面粗さセンサ５，６の受光量
に応じた出力信号を入力して検査面の良否を判定する演
算処理部７ａと、演算処理部７ａによる検査開始の判
断、計測時間の設定、測定タイミングの指定、および検
査面の良否判定等の表面検査処理ならびに被検査物１の
加工および搬送において、各部の動作指示信号を出力し
て必要なタイミングで各部を動作させる駆動部７ｂと、
その演算処理部７ａの処理に必要なデータを記憶してお
くとともに演算処理後の必要なデータを記憶する記憶媒
体７ｃと、光学式表面粗さセンサ５，６の受光量に応じ
た出力信号を入力し演算処理部７ａが扱えるデジタルデ
ータとして出力するＡＤ変換部７ｄと、を備えた演算制
御装置７と、キーボード等から入力したデータを演算制
御装置７で処理できるデータに前処理して出力する数値
入力装置８と、演算制御装置７の駆動部７ｂからの出力
信号を入力して被検査物１の表面を加工する制御信号を
出力する加工制御装置２ａと、演算制御装置７の駆動部
７ｂからの出力信号を入力して被検査物１の行く先を決
めて必要な位置まで搬送させる制御信号を出力する搬送
制御装置３ａと、の組合せで構成される。

【００１８】光学式表面粗さセンサ５，６は、図３に示
すように、コヒーレント光束としてのレーザ光をオート
パワーコントロール回路５ｊ，６ｊ（図４参照）により
出力レベルを安定化して出力するレーザーダイオード等
の光源５ａ，６ａと、光源５ａ，６ａから出力されたレ
ーザ光を被検査物１側に略平行光線として照射するコリ
メータレンズ５ｂ，６ｂと、被検査物１から反射した散
乱反射光の一部を異なる空間領域で受光する複数の受光
素子５ｃ，６ｃおよび受光素子５ｄ，６ｄとを、それぞ
れ同一のボックス（図示せず）の中に収容して形成す
る。

【００１９】各光学式表面粗さセンサ５，６では、搬送
されてきた被検査物１に光源５ａ，６ａからのレーザ光
を照射し、被検査物１への入射光５ｅ，６ｅに対する正
反射光５ｆ，６ｆを受光することなく一部の散乱反射光
５ｇ，６ｇを受光素子５ｃ，６ｃにより受光し、別の一
部の散乱反射光５ｈ，６ｈを受光素子５ｄ，６ｄにより
受光して、これらの受光量に応じた信号を出力をする。

【００２０】光学式表面粗さセンサ５，６の光学系全体
を、被検査物である被検査物１の検査面に対して傾けて
配設すると、表面の凹凸が光源５ａ，６ａ側に向いた面
の反射光以外は光源５ａ，６ａに戻らないので、光源５
ａ，６ａへの戻り光が極めて少なくなり、戻り光の影響
を軽減することができて、シグナル・ノイズ比Ｓ／Ｎの
高い検出ができるようになる。

【００２１】また、光学式表面粗さセンサ５，６では、
正反射光方向以外の空間領域の２カ所に設けた受光素子
５ｃ，６ｃおよび受光素子５ｄ，６ｄで受光するので、
検査面に大きな傾きの変化がなければ、正確に表面粗さ
を計測することができるようになる。

【００２２】この両面検査装置では、図４に示すよう
に、それぞれの光学式表面粗さセンサ５，６（図中Head
１，２と略記）の出射・受光する面を互いに対向する向
きに向け、センサ間に位置した被検査物１の表裏を一度
に検査できるように配置する。この対向する光学式表面
粗さセンサ５，６から照射されるレーザ光は被検査物１
の表裏の略同一箇所に当たるように調整しておく。

【００２３】光学式表面粗さセンサ５，６の出射側の構
成には、コヒーレント光束としてのレーザ光を出力する
光源５ａ，６ａの出力レベルを安定化するオートパワー
コントロール回路５ｊ，６ｊと、光源５ａからの出力状
況をオートパワーコントロール回路５ｊ，６ｊにフィー
ドバックするモニタ５ｋ，６ｋとを備え、受光側の構成
には、光電変換されて受光量に対応した電圧で出力され
る各受光素子５ｃ，６ｃおよび５ｄ，６ｄと、各受光素
子５ｃ，６ｃからの出力電圧を増幅して演算制御装置７
に送信する増幅器５ｉ，６ｉおよび５ｉ，６ｉとを備え
る。

【００２４】そして、演算制御装置７には、受光量に対
応した電圧の信号を入力されると、Ａ／Ｄ変換器７ｄ，
７ｄおよび７ｄ，７ｄによってデジタル信号化して演算
処理部７ａへ出力して演算処理部７ａで検査面の良否を
判定させる、また、駆動部７ｂには、光源５ａまたは６
ａにレーザ光の出射を指令するオートパワーコントロー
ル（ＡＰＣ）回路５ｊ，６ｊに変調指令を出してレーザ
光の照射方法を変えさせる変調手段としての変調器７ｅ
を備える。

【００２５】この変調器７ｅから変調信号をオートパワ
ーコントロール回路５ｊ，６ｊに出力した場合には、変
調信号の変調周波数に従った周波数で光源５ａ，６ａを
交互にオン・オフさせる。この時、オートパワーコント
ロール回路５ｊ，６ｊでは光源５ａからの出力状況をモ
ニタ５ｋ，６ｋからフィードバックして変調させたレー
ザ光の出力レベルを一定に保つように調節する。

【００２６】〔計測制御〕演算制御装置７による各部の
制御は、計測モードと学習モードとに分けられ、計測モ
ードでは通常の被検査物１の合否判定を行い、学習モー
ドでは合否判定に伴う諸データを取得して演算制御装置
７の記憶媒体７ｃに記憶させる。

【００２７】以下では被検査物１として薄い環状円盤
（以下、ディスクという）の合否判定を行う場合につい
て図５〜９に基づき説明する。図示したタイムチャート
においては、被検査物１が左から右へと移動しつつ、位
置固定された光学式表面粗さセンサ５（図中Head１と略
記）と光学式表面粗さセンサ６（図中Head２と略記）と
により両面を一度に測定されるものとする。

【００２８】レーザ光の出力は、図５の実線（オン）と
破線（オフ）により照射と非照射とを示すように、位置
固定された光学式表面粗さセンサ５と光学式表面粗さセ
ンサ６とが、駆動部７ｂに設けられた変調器７ｅからの
変調信号に基づきオートパワーコントロール回路５ｊ，
６ｊの制御によりオン・オフされる。

【００２９】〔計測モード〕被検査物１が計測位置に到
着するまでは、表面側に位置した光学式表面粗さセンサ
５をオンにし、裏面側に位置した光学式表面粗さセンサ
６をオフにする。被検査物１が計測位置に到着して光学
式表面粗さセンサ５から照射されるレーザ光が被検査物
１のエッジ部分に当たり、その反射光が広く散乱され、
受光素子５ｃ，５ｄに大量の散乱反射光が入射して検出
出力が振り切れる。この時の検出出力が予め設定した値
（バーストレベルという）になることを１つのシグナル
（トリガという）として、計測開始あるいは計測時間等
の設定に用いる。

【００３０】〔学習モード〕学習モードでは、いくつか
のサンプルを計測し、図５に示すような、光学式表面粗
さセンサ５の計測時間Ｔ、光学式表面粗さセンサ６にお
ける光源６ａの点灯タイミングおよび計測開始時間
ｔ₂ 、合否判定の上下限となるスライスレベルの数値を
設定する。作業者が必要とする入力データは、被検査物
外周、内周それぞれの直径Ｄ₁ ，Ｄ₂ 、およびトリガー
入力後の計測開始時間ｔ₁ 、学習用サンプルの枚数Ｘで
ある。

【００３１】トリガ入力後、計測開始時間ｔ₁ が経過し
た後から始まる計測時間Ｔは次の式で与えられる。 Ｔ ＝ Ｔ′−２ｔ₁ … （１） ここでＴ′は学習用サンプルで計測した光学式表面粗さ
センサ５のトリガ入力から光学式表面粗さセンサ６のト
リガ入力までの時間の平均とする。また、２ｔ₁ となっ
ているのは、エッジ付近での散乱光の影響を防ぐための
計測開始近辺と計測終了近辺とにおける受光量が安定す
るようになるまでの経過時間を、マージンとして、それ
ぞれ加算したものである。

【００３２】例えば、図６のように（矩形波変調によ
る）連続レーザ照射の場合では、光源５ａからのレーザ
光の反射光が被検査物１の先端部に達すると散乱光５ｋ
の受光量が増加して高いピーク値を示すことによりトリ
ガとして識別され、光源６ａからのレーザ光の反射光が
被検査物１の後端部に達すると散乱光６ｋの受光量が増
加して高いピーク値を示すことによりトリガとして識別
されるから、この間の時間につき平均値を採る。また、
被検査物１の先端部および後端部では、各レーザ光の反
射光がなだらかに上昇および下降するため、その境界を
明確に区別できず、受光量が一定に落ち付くまでの間は
厳密には正確な計測値として扱うことができない過渡期
であるため、マージンとして計測時間から差し引くよう
にする。

【００３３】計測モードでは、光学式表面粗さセンサ５
にトリガが入力する前後で光学式表面粗さセンサ６の光
源６ａからのレーザ光が影響しないように、計測スター
ト時には光学式表面粗さセンサ５の光源５ａだけをオン
にして、光源５ａからのレーザ光だけを照射するため、
光学式表面粗さセンサ５の受光素子５ｃ，５ｄにトリガ
入力後、適当な時間経過τを経てから光学式表面粗さセ
ンサ６の光源６ａをオンにする。ここで、τは次のよう
に定義する。 τ ＝ Ｔ／２ … （２）

【００３４】光源６ａをオンにした後、被検査物内周の
エッジの位置で光学式表面粗さセンサ６の受光素子６
ｃ，６ｄにトリガ入力する。受光素子６ｃ，６ｄにトリ
ガ入力した後、計測を開始するまでの時間ｔ₂ は、次式
により与える。 ｔ₂ ＝ ２Ｄ₂ （Ｔ′＋Ｔ₁ ）／（Ｄ₁ −Ｄ₂ ） … （３）

【００３５】被検査物１の合否を判定するときの基準と
なるのがスライスレベルである。いくつかの良品サンプ
ルの限度見本の計測を行い、そのときの検出出力の最大
値と最小値とを上下スライスレベル（限度見本データ）
として決定し、記憶する。このとき、良品サンプルとし
ては上限サンプル（上限見本）と下限サンプル（下限見
本）との２枚で代表させることもできる。

【００３６】スライスレベルの決定は、図７に示すよう
に、前記の計測開始時間、計測時間等で計測範囲を設定
した後、その範囲内における良品サンプルの限度見本の
計測値の最大値と最小値をスライスレベルの上限（上限
見本データ）９ａと下限（下限見本データ）９ｂとして
採用する。そして、被検査物１の計測値が上限９ａと下
限９ｂとの間に納まる場合には合格（図７(a) ）とし、
いずれか一方でも逸脱する場合には不合格（図７(b) ）
とする。

【００３７】計測待機状態にあるとき、光学式表面粗さ
センサ５の光源５ａからのレーザ光のみが照射されてお
り、τ秒後に光学式表面粗さセンサ６の光源６ａからレ
ーザ光が照射される。そして、計測終了時は光源５ａが
オフ状態、光源６ａがオン状態で、光学式表面粗さセン
サ６による計測が終了すると光源６ａがオフになる。

【００３８】光学式表面粗さセンサ６による計測が終了
した後では、光学式表面粗さセンサ５は、被検査物１の
到着後におけるトリガ入力後、使用者の任意に設定した
再点灯時間Ｔ₀ 秒が経過すると再起動され、光源５ａが
オンになって、レーザ光が照射されて計測待機状態にな
る。

【００３９】この場合に設定する再点灯時間Ｔ₀ は、光
学式表面粗さセンサ設置位置に対する被検査物１の動作
を考慮して設定する。例えば、被検査物１の表面を一度
だけ照射して検査する場合、一度検査した後で再度同じ
箇所を検査する二度検査の場合、あるいは一度検査した
後で後半部だけを再度検査する場合等のように、センサ
側から被検査物１の表面にレーザ光を照射する方法によ
って再点灯時間Ｔ₀ が異なるため、予め測定方法に従い
適切な時間を設定する。

【００４０】この学習モードを利用して必要なデータを
設定することにより、作業者はいくつかの簡単な数値デ
ータの入力を行うだけで被検査物の計測・検査ができる
ようになる。また、計測に必要な諸数値データを自動設
定できることにより、人為的なミスをなくし、作業効率
を向上させる。

【００４１】〔変調計測〕変調器７ｅからの高周波変調
信号出力により光源５ａと光源６ａとを短時間で高速か
つ交互にオン・オフさせて計測・検査させる場合には、
図８に示すように、光学式表面粗さセンサ５の光源５ａ
からレーザ光が照射されているときは、光学式表面粗さ
センサ６の光源６ａからはレーザ光が照射されず、反対
に光学式表面粗さセンサ６の光源６ａからレーザ光が照
射されているときには、光学式表面粗さセンサ５の光源
５ａからはレーザ光が照射されないように、高速で交互
に点灯・消灯を繰り返す。

【００４２】この場合、光源５ａ（または６ａ）からの
レーザ光がパルス的に照射され、その反射光が受光素子
５ｃ，５ｄ（または６ｃ，６ｄ）によって受光されるた
め、散乱光５ｍ（または６ｍ）の受光量もパルス状に得
られる。この場合のトリガは検査面の受光量よりもとび
きり高い受光量を示す。

【００４３】高周波変調を行った計測におけるスライス
レベルは、図９に示すように、矩形波変調の場合と同様
に、計測開始時間、計測時間等で計測範囲を設定した
後、その範囲内における良品サンプルの計測値の最大値
と最小値をスライスレベルの上限９ｃと下限９ｄとして
採用する。そして、被検査物１の計測値が上限９ｃと下
限９ｄとの間に納まる場合には合格（図９(a) ）とし、
いずれか一方でも逸脱する場合には不合格（図９(b) ）
とする。

【００４４】これによって、一方の光学式表面粗さセン
サ５（または６）の点灯時に他方の光学式表面粗さセン
サ６（または５）の受光素子６ｃ，６ｄ（または５ｃ，
５ｄ）に受光量があれば、他のセンサから照射されたレ
ーザ光が被検査物１によって遮られているから、受光量
は環境による散乱光を受光したものとなり、その程度を
差し引くことにより環境の影響（ノイズ）を排除するこ
とができるとともに、互いに一方の光学式表面粗さセン
サ５（または６）からのレーザ光が他方の光学式表面粗
さセンサ６（または５）の測定値に影響を与えずに済む
ようになって、計測精度が一段と向上する。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明では、請求項１に係
る光学式表面粗さ両面検査方法では、前記被検査物の各
検査面に対する測定時には、それぞれの検査面に対する
測定をそれぞれの検査面に対向して配置された光学式表
面粗さセンサによって交互に行うことにより、一方の光
学式表面粗さセンサに対して他方の光学式表面粗さセン
サから照射されたコヒーレント光が受光されることがな
く、また、他方のセンサが消灯中に受光すれば環境によ
るノイズであることが容易に識別できるため、ノイズの
排除が容易となり、光学式表面粗さセンサの一方から他
方への影響を除去できるとともに環境の影響を排除で
き、計測精度を向上させることができる。

【００４６】請求項２に係る光学式表面粗さ両面検査方
法では、前記被検査物の各検査面を挟んで配置された前
記各光学式表面粗さセンサの点灯と消灯とを交互に繰り
返すことにより、一方の光学式表面粗さセンサに対して
他方の光学式表面粗さセンサを完全に消灯した状態にす
ることができ、両者が同時に点灯されている状態を生じ
ることがなく、他方からの影響を完全に除去することが
できる。

【００４７】請求項３に係る光学式表面粗さ両面検査方
法では、前記被検査物の各検査面に対して、前記受光素
子の検出出力値がトリガ信号として予め定められた閾値
を超えた時点、あるいは前記閾値を超えた時点から予め
設定された時間だけずらした時点を、検査開始時点とし
て規定することにより、検出出力が閾値を超えた時点を
トリガとして扱うことによって計測開始時点を一意的に
定めることができ、計測開始時点の自動設定ができる。

【００４８】請求項４に係る光学式表面粗さ両面検査装
方法は、前記被検査物の端縁により発生するトリガ信号
の検出後に予め設定された時間を差し引いて検査時間を
規定することにより、受光量の大きな変動期を除外した
検査期間を設定することができて、表面粗さを正確に検
査することができる。

【００４９】請求項５に係る光学式表面粗さ両面検査方
法では、前記検査時間内における検査データが良品サン
プルの限度見本における最大値および最小値の範囲内に
入る場合を良品として判定することにより、多くの被検
査物の合否判定を効率よく検査でき、量産時における検
査コストを低減させることができる。

【００５０】請求項６に係る光学式表面粗さ両面検査装
置では、前記各光学式表面粗さセンサからの出力信号に
基づき必要な演算を実行しその演算結果に基づき各部の
動作指示信号を出力する演算制御装置を設け、この演算
制御装置に前記各光学式表面粗さセンサにおける光源の
点灯と消灯とを制御する変調手段を備えたことにより、
予め定められた閾値を超えた時点をトリガとし、被検査
物の端縁による影響を受けないようにして、受光量の安
定した期間を計測期間として自動設定することができ、
また、一方の光学式表面粗さセンサに対して他方の光学
式表面粗さセンサを完全に消灯した状態にして、両者が
同時に点灯されている状態をなくし、他方からの影響を
完全に除去することができて、表面粗さの両面検査を効
率良くかつ精度良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による両面検査装置を示す
システム説明図である。

【図２】同上両面検査装置における制御系を示すブロッ
ク図である。

【図３】同上両面検査装置における光学式表面粗さセン
サの基本構成図である。

【図４】同上両面検査装置における計測制御系の詳細を
示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態による両面検査方法を示す
タイムチャートである。

【図６】同上両面検査方法における被検査物の自動認識
方法を示す説明図である。

【図７】同上両面検査方法におけるスライスレベルと被
検査物の合否判定とを示す説明図であり、（ａ）は合格
例、（ｂ）は不合格例を示す説明図である。

【図８】同上両面検査方法における高周波変調計測時の
被検査物の自動認識方法を示す説明図である。

【図９】同上両面検査方法における高周波変調計測時の
スライスレベルと被検査物の合否判定とを示す説明図で
あり、（ａ）は合格例、（ｂ）は不合格例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 被検査物 ２ 加工機 ２ａ 加工制御装置 ３ 搬送機 ３ａ 搬送制御装置 ５，６ 光学式表面粗さセンサ ５ａ，６ａ 光源 ５ｂ，６ｂ コリメータレンズ ５ｃ，６ｃ 受光素子 ５ｄ，６ｄ 受光素子 ５ｅ，６ｅ 入射光 ５ｆ，６ｆ 正反射光 ５ｇ，６ｇ 散乱反射光 ５ｈ，６ｈ 散乱反射光 ５ｉ，６ｉ 増幅器 ５ｊ，６ｊ オートパワーコントロール回路 ５ｋ，６ｋ モニタ ５ｍ，６ｍ 散乱光 ７ 演算制御装置 ７ａ 演算処理部 ７ｂ 駆動部 ７ｃ 記憶媒体 ７ｄ 変調器（変調手段） ８ 数値入力装置 ９ａ スライスレベルの上限 ９ｂ スライスレベルの下限 ９ｃ （高周波変調検査時の）スライスレベルの上限 ９ｄ （高周波変調検査時の）スライスレベルの下限

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コヒーレント光束を出射する光源と、出射
   されたコヒーレント光束を被検査物表面に照射するレン
   ズと、前記被検査物表面に照射されたコヒーレント光束
   の散乱反射光を正反射光受光領域以外の２つ以上の空間
   領域に配置された２個以上の受光素子と、を有する光学
   式表面粗さセンサを、被検査物の各検査面を挟む両面側
   にそれぞれ少なくとも１つ配置し、前記被検査物の測定
   時には、各検査面に対向する位置に配置した前記光学式
   表面粗さセンサによる測定を、各検査面に対してそれぞ
   れ交互に行うことを特徴とする光学式表面粗さ両面検査
   方法。
2. 【請求項２】前記被検査物の各検査面を挟んで配置され
   た前記各光学式表面粗さセンサの点灯と消灯とを交互に
   繰り返すことを特徴とする請求項１記載の光学式表面粗
   さ両面検査方法。
3. 【請求項３】前記被検査物の各検査面に対して、前記受
   光素子の検出出力値がトリガ信号として予め定められた
   閾値を超えた時点、あるいは前記閾値を超えた時点から
   予め設定された時間だけずらした時点を、検査開始時点
   として規定することを特徴とする請求項１記載の光学式
   表面粗さ両面検査方法。
4. 【請求項４】前記被検査物の端縁により発生するトリガ
   信号の検出後に予め設定された時間を差し引いて検査時
   間を規定することにより、端縁による影響を受けないよ
   うにしたことを特徴とする請求項３記載の光学式表面粗
   さ両面検査方法。
5. 【請求項５】前記検査時間内における検査データが良品
   サンプルの限度見本における最大値および最小値の範囲
   内に入る場合を良品として判定することを特徴とする請
   求項４記載の光学式表面粗さ両面検査方法。
6. 【請求項６】コヒーレント光束を出射する光源と、出射
   されたコヒーレント光束を被検査物表面に照射するレン
   ズと、前記被検査物表面に照射されたコヒーレント光束
   の入射角と同一の角度で反射する正反射光を受光しない
   位置に配置した散乱光を受光する２個以上の受光素子
   と、を有する光学式表面粗さセンサを被検査物の各検査
   面を挟む両面側にそれぞれ配置した検査装置において、
   前記各光学式表面粗さセンサからの出力信号に基づき必
   要な演算を実行しその演算結果に基づき各部の動作指示
   信号を出力する演算制御装置を設け、この演算制御装置
   に前記各光学式表面粗さセンサにおける光源の点灯と消
   灯とを制御する変調手段を備えたことを特徴とする光学
   式表面粗さ両面検査装置。