WO2016084261A1 - 欠陥検査装置及び欠陥検査方法 - Google Patents

欠陥検査装置及び欠陥検査方法 Download PDF

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遠藤　久
宏幸 高木
太一 後藤
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry

Definitions

  • the present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for detecting a characteristic change (defect) such as a surface or internal flaw or a material change of an inspection object.
  • a characteristic change such as a surface or internal flaw or a material change of an inspection object.
  • a metal material which is an inspection object (inspected object) is irradiated with an energizing coil or a magnetic field by a permanent magnet to change characteristics such as flaws and material changes (hereinafter referred to as defects).
  • the difference in the magnetic field distribution caused by the magnetic field is detected by a magnetic sensor to detect a defect.
  • a DC magnetic field in which the magnetic field strength does not change with time or low-frequency excitation is generally used.
  • the magnetic flux is leaked from the metal that is the object to be inspected in the vicinity of the flaw, and the magnetic flux is used to detect the magnetic flux, or the eddy current probe's exciting coil is supplied with current that fluctuates over time.
  • An eddy current is generated by generating a magnetic flux whose current value fluctuates over time, generating an eddy current by bringing the eddy current probe close to the metal to be inspected, and obtaining a change signal of the eddy current as a detection signal by a magnetic sensor. And the like are known flaw detection method.
  • the spatial distribution of the magnetic field is two-dimensionally obtained using the magneto-optic effect.
  • a detection method for mapping as an image is introduced.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-153318
  • a magnetic thin film is installed as a magnetic transfer film on an inspection surface of an object to be inspected.
  • a technique for acquiring and evaluating a magnetic field distribution that changes due to a defect by imaging a response light reflected by irradiating light with a camera is disclosed.
  • the magneto-optical effect as used in the above prior art is a physical phenomenon in which, when a target magnetic material is irradiated with light, the polarization angle of the irradiated light rotates according to the magnetization state of the magnetic material. There is a Faraday effect for transmitted light and a Kerr effect for reflected light. In the magneto-optical effect, since the rotation amount of the polarization angle is sensitivity to the magnetic field, the magnetic field that changes due to the defect can be detected as the rotation amount of the deflection angle and used as information indicating the presence of the defect.
  • the surface shape of the object to be inspected is not flat, a gap is formed between the magnetic thin film used as the magnetic transfer film and the object to be inspected, so that the magnetic field distribution on the surface of the object to be inspected is accurately transferred to the magnetic thin film. It is difficult to accurately detect defects.
  • the rotation of the polarization angle of the light irradiated to the object to be inspected is caused by the incident angle of light on the object to be inspected in addition to the magnetic field distribution of the object to be inspected, so the surface shape is not flat.
  • the present invention has been made in view of the above, a defect inspection apparatus and a defect inspection that can suppress a decrease in measurement accuracy of a magnetic field distribution caused by a surface shape of an object to be inspected and can improve defect detection accuracy. It aims to provide a method.
  • the present invention provides interference of reflected light from the object to be inspected that is obtained via the spatial phase modulator by light irradiated to the object to be inspected via the spatial light phase modulator. Based on the state, a shape measuring unit that measures the surface shape of the object to be inspected and the object to be inspected obtained via the spatial phase modulator by light irradiated on the object to be inspected via the spatial light phase modulator.
  • the magnetic field distribution measurement unit that measures the magnetization distribution of the surface of the inspection object magnetized by the excitation device that magnetizes the inspection object based on the interference state of the reflected light from the inspection object, and the shape measurement unit From the magnetic field distribution data, which is the measurement result of the magnetic field distribution of the inspection object, obtained by the magnetic field distribution measurement unit based on the surface shape data, which is the measurement result of the surface shape of the inspection object, Magnetic field existing on the surface of And that a data separating unit for separating the data of the different parts.
  • the present invention it is possible to suppress a decrease in the measurement accuracy of the magnetic field distribution caused by the surface shape of the object to be inspected, and to improve the defect detection accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a functional block diagram which shows roughly the whole structure of a defect inspection apparatus. It is a figure shown about the optical path from a Fresnel zone plate to a focal point.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a Fresnel zone plate, which is a graph representing a relationship between a distance from an optical axis and a refractive index. An example of a Fresnel zone plate is shown in a two-dimensional display.
  • phase modulation by a magneto-optical effect It is a figure which shows an example of the phase modulation by a magneto-optical effect. It is a figure which shows an example of the phase modulation by a magneto-optical effect. It is a figure which shows an example of the surface shape image obtained based on surface shape data. It is a figure which shows an example of the magnetic field distribution image obtained based on magnetic field distribution data. It is a figure which shows an example of the defect detection image obtained based on magnetic field singular part data.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically showing the overall configuration of the defect inspection apparatus.
  • the defect inspection apparatus is roughly composed of a control device 1, an inspection probe 2, an excitation device 3, a display device 4, and an input device 5.
  • the inspection probe 2 irradiates the inspection object 100, which is an inspection object made of a ferromagnetic material such as Fe, for example, and detects reflected light from the inspection object.
  • a laser light source 21 that emits light, and a spatial filter 22 for removing and shaping a noise component from the laser light emitted from the laser light source 21 to extract a Gaussian beam that is closer to the ideal and expanding it at a predetermined angle;
  • the collimation lens 23 that adjusts the light shaped by the spatial filter 22 to parallel light (light beam), the quarter-wave plate 24 that converts the parallel light from the collimation lens 23 into circularly polarized light, and the incident light beam Is divided into transmitted light and reflected light, and the phase of the circularly polarized beam incident from the quarter-wave plate 24 through the beam splitter 25 is input.
  • a spatial light phase modulator 26 that modulates the spatial distribution, and reflected light from the device under test 100 that is irradiated onto the device under test 100 via the spatial light phase modulator 26.
  • a camera 27 for imaging the light reflected by the beam splitter 25.
  • the spatial light phase modulator 26 constitutes a modulation switching unit 29 together with the modulation signal generator 28 and is generated by the modulation signal generator 28 based on a control signal from the overall control unit 11 of the control device 1 described later. The operation is controlled by the modulation signal.
  • the spatial light phase modulator 26 has a function of changing the modulation content with respect to the transmitted light, switching the presence or absence of modulation, and the like based on the modulation signal from the modulation signal generation unit 28.
  • the spatial light phase modulator 26 has, for example, a configuration having a liquid crystal layer, and functions equivalent to a diffraction grating or the like in which desired phase modulation is performed on transmitted light by controlling the liquid crystal layer in units of pixels by a modulation signal. And a function of switching the presence / absence of phase modulation with respect to transmitted light.
  • the spatial light phase modulator 26 in the present embodiment is controlled so as to have a function equivalent to phase modulation by a Fresnel zone plate described later.
  • the excitation device 3 is for AC magnetizing the device under test 100 by irradiating the device under test 100 with an AC magnetic field, and AC excitation based on a control signal from the overall control unit 11 of the control device 1 described later.
  • An AC excitation power supply 32 that generates a current and an excitation coil 31 that generates a magnetic field based on the excitation current from the AC excitation power supply 32 and applies the magnetic field to the device under test 100 are provided.
  • Information on the excitation current generated by the AC excitation power supply 32 in other words, information on the magnetic field generated by the excitation coil 31 and applied to the device under test 100 is sent to the overall control unit 11 together with the time information.
  • control signal from the overall control unit 11 of the control device 1 is a control signal that does not generate an excitation current
  • no excitation current is generated in the AC excitation power supply 32 and no magnetic field is generated in the excitation coil 31.
  • a state in which a magnetic field is not applied to the device under test 100 (a magnetic field non-applied state) can be achieved.
  • the control device 1 controls the operation of the defect inspection apparatus.
  • the brightness of the image captured by the overall control unit 11 that controls the operation of the entire defect inspection apparatus including the control device 1 and the camera 27 of the inspection probe 2.
  • the magnetic field distribution data generation unit 12 that generates magnetic field distribution data as a measurement result of the magnetic field distribution on the surface of the inspection object 100 and the camera 27 of the inspection probe 2 capture the image.
  • a surface shape data generation unit 14 that generates surface shape data as a measurement result of the surface shape on the surface of the object 100 to be inspected based on the interference state of the reflected light obtained as the luminance data of the obtained image.
  • the magnetic field singular part is a part where a change in the magnetic field distribution not caused by the surface shape of the object 100 to be inspected, such as a flaw or a material change on the surface of the object 100 (or inside the vicinity of the surface). This is a site where a characteristic change (hereinafter referred to as a defect) is expected to exist.
  • the data separation unit 17 stores a magnetic field distribution data storage unit 13 that stores the magnetic field distribution data generated by the magnetic field distribution data generation unit 12 and a surface shape data storage that stores the surface shape data generated by the surface shape data generation unit 14. And a difference calculation unit 16 that performs a difference calculation between the magnetic field distribution data and the surface shape data.
  • the input device 4 includes a mouse, a keyboard, and the like, and is used for inputting various setting values and operation instructions in the defect inspection device based on various setting screens and other information displayed on the display device 5.
  • the display device 5 displays a surface shape image based on the surface shape data of the inspected object 100, a magnetic field distribution image based on the magnetic field distribution data, a defect detection image based on the magnetic field singular part data, and the like. .
  • the laser light source 21, the spatial filter 22, the collimation lens 23, the quarter wavelength plate 24, the beam splitter 25, the spatial light phase modulator 26, the camera 27, and the surface shape data generation unit 14 are the spatial light phase modulator.
  • the surface shape of the device under test 100 is measured based on the interference state of the reflected light from the device under test 100 obtained via the spatial phase modulator 26 with the light irradiated onto the device under test 100 via 26.
  • a surface shape measurement unit is configured, and a laser light source 21, a spatial filter 22, a collimation lens 23, a quarter wavelength plate 24, a beam splitter 25, a spatial light phase modulator 26, an excitation device 3, a camera 27, and magnetic field distribution data generation
  • the unit 12 is a test object obtained via the spatial phase modulator 26 by the light irradiated to the device under test 100 via the spatial light phase modulator 26. Based on the interference condition of reflected light from the body 100, constituting the magnetic field distribution measuring unit for measuring the magnetization distribution of the object to be inspected 100.
  • FIG. 3 shows the optical path from the Fresnel zone plate to the focal point.
  • 4 and 5 show an example of the Fresnel zone plate.
  • FIG. 4 is a graph representing the relationship between the distance from the optical axis and the refractive index
  • FIG. 5 is a two-dimensional display.
  • the Fresnel zone plate can be represented by a distribution of interference fringes formed when light emitted from a certain point reaches a plane.
  • ⁇ is the diameter of the Fresnel zone plate
  • f is the focal length
  • r is the distance from the Fresnel zone plate to the focal point
  • ⁇ is the angle formed by the optical axis and the line segment of r
  • n1 and n2 are the Fresnel zone plate It is the refractive index of each part.
  • the distance r to the focal point is calculated by the following (formula 1).
  • the distribution of interference fringes is calculated by the following (Formula 2).
  • a Fresnel zone plate (see FIG. 5) can be defined.
  • FIG. 6 to 8 are diagrams for explaining the propagation of light in the present embodiment, and are diagrams schematically showing the configuration of the inspection probe together with the object to be inspected.
  • FIG. 6 is a view showing the irradiation light to the object to be inspected and the reflected light from the object to be inspected
  • FIG. 7 is a view showing the irradiation light to the object to be inspected
  • FIG. 8 is the reflection from the inspection object. It is a figure which extracts and shows light. 6 to 8 exemplify the case where the device under test 100 is a plane perpendicular to the optical axis of the irradiation light for the purpose of explaining the principle of the present invention.
  • the laser beam 60 emitted from the laser light source 21 is incident on the spatial filter 22 and is shaped by removing the noise component, and is spread by a predetermined angle, and is collimated by the collimation lens 23. It is adjusted to light (light beam).
  • the light beams 61 and 62 adjusted to parallel light by the collimation lens 23 are circularly polarized by the quarter wavelength plate 24. It is converted and incident on the beam splitter 25.
  • the light beam incident on the beam splitter 25 from the quarter-wave plate 24 is divided into transmitted light 61 and 62 and reflected light (not shown), and the transmitted light 61 and 62 among them is the spatial light phase modulator 26. Is incident on.
  • the spatial light phase modulator 26 When the spatial light phase modulator 26 is controlled by the overall control unit 11 to function as a Fresnel zone plate, when the light beam 61 passes through the spatial light phase modulator 26, the transmitted light 61a propagates along the optical axis 21a. (0th-order light) and diffracted light 61b (first-order diffracted light) that is diffracted and propagates in the direction of the intersection with the optical axis 21a of the device under test 100 is generated (see FIG. 7 and the like). Similarly, when the light beam 62 passes through the spatial light phase modulator 26, the transmitted light 62a (0th-order light) propagating along the optical axis 21a and the point of intersection with the optical axis 21a of the device under test 100 are diffracted. Diffracted light 62b (first-order diffracted light) propagating in the direction is generated (see FIG. 7 and the like).
  • the transmitted light 61a is reflected in the direction along the optical axis 21a (reflected light 161a), and the diffracted light 61b is reflected toward the position where the light beam 62 of the spatial light phase modulator 26 passes.
  • Reflected light 161b see FIG. 8 and the like.
  • the transmitted light 62a is reflected in the direction along the optical axis 21a (reflected light 162a), and the diffracted light 61b is directed to the position where the light beam 61 of the spatial light phase modulator 26 passes.
  • Reflected light 162b see FIG. 8 and the like.
  • the phases of the reflected lights 161a, 161b, 162a, and 162b change depending on the surface shape and the magnetization state of the device under test 100, respectively.
  • the diffracted light of the reflected light 162b propagating along the optical axis 21a and the transmitted light of the reflected light 161a are converted into the light beam 161, and the beam splitter 25. And is captured by the camera 27.
  • the diffracted light of the reflected light 161b propagating along the optical axis 21a and the transmitted light of the reflected light 162a are obtained as a light beam 162. Reflected by the beam splitter 25 and imaged by the camera 27.
  • the reflected light from the inspected object 100 of the transmitted light (0th order light) is object light
  • the reflected light of the diffracted light (first order diffracted light) from the inspected object 100 is reference light.
  • the phase difference between the reflected light 161a and the reflected light 162b, and the phase difference between the reflected light 162a and the reflected light 161b appears as a change in interference light intensity. That is, phase difference distribution data is obtained based on the interference light intensity distribution image data obtained by the camera 27, and surface shape data and magnetic field distribution data are obtained based on this.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a state in which a magnetic field is applied to an example of an inspection object having a defect on the surface
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams illustrating an example of phase modulation by a magneto-optic effect. is there.
  • FIG. 9 when a magnetic field is applied to the surface of the inspection object 100, it can be seen that the direction of magnetization is different from other parts in the positions of defects and the like. That is, as shown in FIGS. 10 and 11, the phase modulation in the Kerr effect of the phase of reflected light (see FIG. 11) with respect to the phase of incident light (see FIG. 10) is different between the defect position and the other positions. In this embodiment, a defect is to be detected based on such knowledge.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a surface shape image obtained based on the surface shape data
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a magnetic field distribution image obtained based on the magnetic field distribution data
  • FIG. It is a figure which shows an example of the defect detection image obtained based on data.
  • the interference state of the reflected light from the inspection object 100 obtained via the spatial phase modulator 26 by the light irradiated to the inspection object via the spatial light phase modulator 26 is obtained via the spatial phase modulator 26.
  • a magnetic field distribution measuring step for measuring the magnetic field distribution on the surface of the object to be inspected 100 magnetized by the excitation device 3 for magnetizing the object to be inspected 100 based on the interference state of the reflected light from the object to be inspected 100; Based on the surface shape data that is the measurement result of the surface shape of 100, the magnetic field singular part 100 that exists on the surface of the inspection object 100 from the magnetic field distribution data that is the measurement result of the magnetic field distribution of the inspection object 100. It composed of a data separating step of separating the data.
  • the object to be inspected 100 is irradiated with light and the reflected light is reflected via the spatial light phase modulator 26 functioning as a Fresnel plate in a state in which the object to be inspected 100 is not magnetized by the excitation device 3.
  • Imaging by the camera 27 is performed, and surface shape data is obtained from the obtained image by the surface shape data generation unit 14.
  • the surface shape data generation unit 14 based on the interference state of the reflected light obtained as the luminance data of the image obtained by the camera 27, the surface shape of the inspected object 100 (the position of each part in the optical axis direction and the light on the surface). An angle formed with the axis) is calculated and stored in the surface shape data storage unit 15 as surface shape data.
  • the surface shape data obtained in this way indicates information related to the surface shape of the device under test 100, and can be expressed as a surface shape image by a predetermined process (see FIG. 12).
  • the object to be inspected 100 is irradiated with light and the reflected light is reflected via the spatial light phase modulator 26 functioning as a Fresnel plate in a state where the object to be inspected 100 is magnetized by the excitation device 3.
  • Imaging by the camera 27 is performed, and magnetic field distribution data is obtained from the obtained image by the magnetic field distribution data generation unit 12.
  • the magnetic field distribution data generation unit 12 based on the interference state of the reflected light obtained as the luminance data of the image obtained by the camera 27, the magnetic field distribution of the device under test 100 (the direction of magnetization of each part at each magnetic field application time) And the like are stored in the magnetic field distribution data storage unit 13 as magnetic field distribution data.
  • the magnetic field distribution data obtained in this way includes information on both the surface shape of the object 100 to be inspected and the magnetic field singular part 100b that may be caused by defects, and is expressed as a magnetic field distribution image by a predetermined process. (See FIG. 13).
  • the data separation unit 17 calculates a difference between the magnetic field distribution data stored in the magnetic field distribution data storage unit 13 and the surface shape data stored in the surface shape data storage unit 15, thereby eliminating defects.
  • Magnetic field singular part data including only the magnetic field singular part 100b which is considered to be caused is obtained.
  • the magnetic field singular part data obtained in this way can be expressed as a defect detection image by a predetermined process (see FIG. 14).
  • the defect detection image obtained by the defect inspection process is stored in the storage unit included in the overall control unit 11 of the control device 1 and displayed on the display device 4 and the like together with the surface shape image and the magnetic field distribution image.
  • the surface shape measurement step by appropriately controlling the phase change of the spatial light phase modulator 26, laser measurement for accurately measuring the position of the inspection object 100 with respect to the defect inspection apparatus, or inspection of the defect inspection apparatus. Error detection of the position of the body 100 can be performed.
  • the magneto-optical effect as used in the prior art is a physical phenomenon in which when a target magnetic material is irradiated with light, the polarization angle of the irradiated light rotates according to the magnetization state of the magnetic material. Those related to transmitted light are called the Faraday effect, and those related to reflected light are called the Kerr effect.
  • the rotation amount of the polarization angle is sensitivity to the magnetic field, the magnetic field that changes due to the defect can be detected as the rotation amount of the deflection angle and used as information indicating the presence of the defect.
  • the surface shape of the object to be inspected is not flat, a gap is formed between the magnetic thin film used as the magnetic transfer film and the object to be inspected, so that the magnetic field distribution on the surface of the object to be inspected is accurately transferred to the magnetic thin film. It is difficult to accurately detect defects.
  • the rotation of the polarization angle of the light irradiated to the object to be inspected is caused by the incident angle of light on the object to be inspected in addition to the magnetic field distribution of the object to be inspected, so the surface shape is not flat.
  • interference of reflected light from the inspected object 100 obtained through the spatial phase modulator 26 due to light irradiated on the inspected object through the spatial light phase modulator 26 Based on the state, the surface shape of the device under test 100 is measured, and the device under test obtained through the spatial phase modulator 26 by the light irradiated onto the device under test 100 through the spatial light phase modulator 26. Based on the interference state of the reflected light from the body 100, the magnetic field distribution of the surface of the inspection object 100 magnetized by the excitation device 3 that magnetizes the inspection object 100 is measured, and the surface shape of the inspection object 100 is measured.
  • the magnetic field distribution data that is the measurement result of the magnetic field distribution of the inspection object 100 is separated from the data of the magnetic field singular part 100b that exists on the surface of the inspection object 100. Because, it is possible to suppress a decrease in measurement accuracy of the magnetic field distribution caused by the surface shape of the inspection object, it is possible to improve the defect detection precision.
  • the beam splitter 25 and the spatial light phase modulator 26 are arranged on the path of the irradiation light and the reflected light on the surface of the object 100 to be inspected, and the object light (0th order light) and Since the configuration is such that the reference light (first-order diffracted light) passes through the path of the same environment, phase noise is canceled out, and defect detection can be performed with higher accuracy.
  • the surface shape measuring unit includes a laser light source 21, a spatial filter 22 that shapes light emitted from the laser light source 21, a collimation lens 23 that adjusts light from the spatial filter 22 to parallel light, and a collimation lens 23.
  • a quarter-wave plate 24 that converts the parallel light into a circularly polarized beam, a beam splitter 25 that splits the incident light into transmitted light and reflected light, and the quarter-wave plate 24 that passes through the beam splitter 25.
  • the spatial light phase modulator 26 that modulates the spatial distribution of the phase of the incident circularly polarized beam, and the reflected light from the inspection object 100 that is irradiated onto the inspection object 100 via the spatial light phase modulator 26
  • a camera 27 that captures light reflected by the beam splitter 25 via the spatial light phase modulator 26, and luminance data of an image captured by the camera 27. Since the surface shape data generation unit 14 for generating the surface shape data of the surface of the inspection object 100 is provided based on the interference state of the reflected light, the surface shape of the inspection object 100 is accurately measured. be able to.

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Abstract

　空間光位相変調器２６を介して被検査体に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面形状を計測し、また、空間光位相変調器２６を介して被検査体１００に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００を磁化する励磁装置３により磁化された被検査体１００の表面の磁場分布を計測するとともに、被検査体１００の表面形状の計測結果である表面形状データに基づいて、被検査体１００の磁場分布の計測結果である磁場分布データから被検査体１００の表面に存在する磁場特異部１００ｂのデータを分離する。これにより、被検査体の表面形状により生じる磁場分布の計測精度の低下を抑制することができ、欠陥検出精度を向上することができる。

Description

欠陥検査装置及び欠陥検査方法
　本発明は、検査対象物の表面又は内部のきずや材質変化等の特性変化（欠陥）を検出する欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。
　磁場を利用した非破壊検査法では、励磁コイルへの通電や永久磁石による磁場を検査対象物（被検査体）である金属材料に照射し、きずや材質変化等の特性変化（以下、欠陥と称する）によって生ずる磁場分布の差異を磁気センサによって検知し欠陥を検出するものがあり、例えば、一般的に時間的に磁場強度が変化しない直流磁場や低周波の励磁を用いて被検査体の内部に磁束を浸透させ、きず付近で被検査体である金属から漏れ出す磁束を磁気センサで検知する漏洩磁束法や、渦電流プローブの励磁コイルに時間的に電流値が変動する電流を供給して時間的に電流値が変動する磁束を生成し、渦電流プローブを被検査体である金属に近接させることによって渦電流を発生させ、その渦電流の変化を磁気センサで検出信号として得る渦電流探傷法などが知られている。
　磁場の変化を検出する方法としては、コイルやホールセンサなどの磁気センサを用いて被検査面を機械的に走査する方法のほか、磁気光学効果を利用して磁場の空間的な分布を二次元画像としてマッピングする検知方法を導入した検査方法があり、例えば、特許文献１（特開２０１４－１５３３１８号公報）には、被検査体の検査面上に磁性薄膜を磁気転写膜として設置し、これに光を照射して反射してくる応答の光をカメラで撮像することにより、欠陥に起因して変化する磁場分布を画像として取得し評価する技術が開示されている。
特開２０１４－１５３３１８号公報
　上記従来技術で用いられるような磁気光学効果とは、対象となる磁性材料に光を照射した場合に、その磁性材料の磁化状態に応じて照射した光の偏光角が回転する物理現象のことであり、透過光に関するものがファラデー効果、反射光に関するものがカー効果と呼ばれている。磁気光学効果において、偏光角の回転量は磁場に対する感度であるので、欠陥によって変化する磁場を偏向角の回転量として検出し、欠陥の存在を示す情報として用いることができる。
　しかしながら上記従来技術には次のような問題点がある。
　すなわち、被検査体の表面形状が平面でない場合には、磁気転写膜として用いる磁性薄膜と被検査体の間に空隙ができるため、被検査体の表面の磁場分布を正確に磁性薄膜に転写することができず、欠陥の検出を正確に行うことが困難である。また、被検査体に照射した光の偏光角の回転は、被検査体の磁場分布によるものの他に、被検査体に対する光の入射角度に起因しても起こるので、表面形状が平面でない被検査体の場合には、被検査体の表面形状に起因する偏光角の回転と、欠陥による磁場分布の変化に起因する偏向角の回転とが混在してしまうため、欠陥の検出がさらに困難である。
　本発明は上記に鑑みてなされたものであり、被検査体の表面形状により生じる磁場分布の計測精度の低下を抑制することができ、欠陥検出精度を向上することができる欠陥検査装置及び欠陥検査方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は、空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光により、前記空間位相変調器を介して得られる前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体の表面形状を計測する形状計測部と、空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光により、前記空間位相変調器を介して得られる前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体を磁化する励磁装置により磁化された前記被検査体の表面の磁化分布を計測する磁場分布計測部と、前記形状計測部により得られた前記被検査体の表面形状の計測結果である表面形状データに基づいて、前記磁場分布計測部により得られた前記被検査体の磁場分布の計測結果である磁場分布データから前記被検査体の表面に存在する磁場特異部のデータを分離するデータ分離部とを備えたものとする。
　本発明によれば、被検査体の表面形状により生じる磁場分布の計測精度の低下を抑制することができ、欠陥検出精度を向上することができる。
本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置の全体構成を模式的に示す図である。 欠陥検査装置の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。 フレネルゾーンプレートから焦光点までの光路について示す図である。 フレネルゾーンプレートの一例を示すものであり、光軸からの距離と屈折率の関係を示すグラフで表現した図である。 フレネルゾーンプレートの一例を示すものであり、２次元表示で表現した図である。 本実施の形態における光の伝搬について説明する図であり、被検査体への照射光と被検査体からの反射光について示す図である。 本実施の形態における光の伝搬について説明する図であり、被検査体への照射光を抜き出して示す図である。 本実施の形態における光の伝搬について説明する図であり、被検査からの反射光を抜き出して示す図である。 表面に欠陥を有する被検査体の一例に対して磁場を印加した様子を模式的に示す図である。 磁気光学効果による位相変調の一例を示す図である。 磁気光学効果による位相変調の一例を示す図である。 表面形状データに基づいて得られる表面形状画像の一例を示す図である。 磁場分布データに基づいて得られる磁場分布画像の一例を示す図である。 磁場特異部データに基づいて得られる欠陥検出画像の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係る欠陥検査装置の全体構成を模式的に示す図である。また、図２は、欠陥検査装置の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。
　図１及び図２において、本実施の形態に係る欠陥検査装置は、制御装置１、検査プローブ２、励磁装置３、表示装置４、及び入力装置５から概略構成されている。
　検査プローブ２は、例えば、Ｆｅ等の強磁性体で構成された検査対象物である被検査体１００への検査光の照射、および被検査体からの反射光の検出を行うものであり、レーザ光を出射するレーザ光源２１と、レーザ光源２１から出射されたレーザ光からノイズ成分を除去して整形し、より理想に近いガウシアンビームを取り出すとともに、予め定めた角度で拡げるための空間フィルタ２２と、空間フィルタ２２で整形された光を平行光（光ビーム）に調整するコリメーションレンズ２３と、コリメーションレンズ２３からの平行光を円偏光に変換する１／４波長板２４と、入射された光ビームを透過光と反射光に分割するビームスプリッタ２５と、１／４波長板２４からビームスプリッタ２５を透過して入射された円偏光ビームの位相の空間分布を変調する空間光位相変調器２６と、空間光位相変調器２６を介して被検査体１００に照射された光の被検査体１００からの反射光であって、空間光位相変調器２６を介してビームスプリッタ２５で反射された光を撮像するカメラ２７とを備えている。
　空間光位相変調器２６は、変調信号生成器２８とともに変調切換部２９を構成しており、後述する制御装置１の全体制御部１１からの制御信号に基づいて変調信号生成器２８で生成された変調信号により動作制御される。空間光位相変調器２６は、変調信号生成部２８からの変調信号に基づいて、透過光に対する変調内容の変更や、変調の有無の切り換えなどを行う機能を有している。空間光位相変調器２６は、例えば、液晶層を有する構成であり、変調信号によって液晶層を画素単位で制御することにより、透過光に対して希望する位相変調が起こる回折格子などと同等の機能を体現し、また、透過光に対する位相変調の有無の切り換え機能を体現する。なお、本実施の形態における空間光位相変調器２６は、後述するフレネルゾーンプレートによる位相変調と同等の機能を有するように制御される。
　励磁装置３は、被検査体１００に交流の磁場を照射することにより被検査体１００を交流磁化するものであり、後述する制御装置１の全体制御部１１からの制御信号に基づいて交流の励磁電流を生成する交流励磁電源３２と、交流励磁電源３２からの励磁電流に基づいて磁場を生成し被検査体１００に印加する励磁コイル３１とを備えている。交流励磁電源３２で生成される励磁電流の情報、言い換えると、励磁コイル３１で生成され被検査体１００に印加される磁場の情報は、その時刻情報とともに全体制御部１１に送られる。なお、制御装置１の全体制御部１１からの制御信号を励磁電流を生成しない制御信号とした場合は、交流励磁電源３２での励磁電流も生成されず、励磁コイル３１で磁場が生成されないため、被検査体１００に磁場が印加されない状態（磁場非印加状態）とすることができる。
　制御装置１は、欠陥検査装置の動作制御を行うものであり、制御装置１を含む欠陥検査装置全体の動作を制御する全体制御部１１と、検査プローブ２のカメラ２７で撮像された画像の輝度データとして得られる反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面における磁場分布の計測結果としての磁場分布データを生成する磁場分布データ生成部１２と、検査プローブ２のカメラ２７で撮像された画像の輝度データとして得られる反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面における表面形状の計測結果としての表面形状データを生成する表面形状データ生成部１４と、表面形状データに基づいて、磁場分布データから被検査体１００の表面に存在する磁場特異部のデータ（磁場特異部データ）を分離するデータ分離部１７とを備えている。ここで、磁場特異部とは、被検査体１００の表面形状に起因しない磁場分布の変化が生じている部位であり、被検査体１００の表面（又は表面近傍の内部）にきずや材質変化等の特性変化（以下、欠陥と称する）が存在することが予測される部位である。
　データ分離部１７は、磁場分布データ生成部１２で生成された磁場分布データを記憶する磁場分布データ記憶部１３と、表面形状データ生成部１４で生成された表面形状データを記憶する表面形状データ記憶部１５と、磁場分布データと表面形状データとの差分演算を行う差分演算部１６とを備えている。
　入力装置４は、マウスやキーボードなどにより構成されており、表示装置５に表示される各種設定画面やその他の情報に基づいて、欠陥検査装置における各種設定値や動作指示の入力等に用いられる。
　表示装置５には、各種設定画面のほか、被検査体１００の表面形状データに基づく表面形状画像や、磁場分布データに基づく磁場分布画像、磁場特異部データに基づく欠陥検出画像などが表示される。
　以上において、レーザ光源２１、空間フィルタ２２、コリメーションレンズ２３、１／４波長板２４、ビームスプリッタ２５、空間光位相変調器２６、カメラ２７、及び表面形状データ生成部１４は、空間光位相変調器２６を介して被検査体１００に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面形状を計測する表面形状計測部を構成し、レーザ光源２１、空間フィルタ２２、コリメーションレンズ２３、１／４波長板２４、ビームスプリッタ２５、空間光位相変調器２６、励磁装置３、カメラ２７、及び磁場分布データ生成部１２は、空間光位相変調器２６を介して被検査体１００に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の磁化分布を計測する磁場分布計測部を構成する。
　ここで、本実施の形態において空間光位相変調器２６で機能が体現されるフレネルゾーンプレートについて図３～図５を参照しつつ説明する。
　図３は、フレネルゾーンプレートから焦光点までの光路について示す図である。また、図４及び図５は、フレネルゾーンプレートの一例を示すものであり、図４は光軸からの距離と屈折率の関係を示すグラフで表現した図であり、図５は２次元表示で表現した図である。
　フレネルゾーンプレートは、ある１点から出射された光が平面に到達したときに形成される干渉縞の分布で表すことができる。
　図３において、Φはフレネルゾーンプレートの直径、ｆは焦点距離、ｒはフレネルゾーンプレートから焦点までの距離、θは光軸とｒの線分との成す角度、ｎ１，ｎ２はフレネルゾーンプレートの各部の屈折率である。
　ここで、干渉縞の分布をＡ、波数をｋ＝（２π／λ）とすると、フレネルゾーンプレートの中心を原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）として、各座標（ｘ，ｙ）と焦点までの距離ｒは下記（式１）により算出される。また、干渉縞の分布は下記（式２）により算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　上記（式１）及び（式２）に基づいて、フレネルゾーンプレートの各部の屈折率が算出され（図４参照）、これを閾値＝０で２値化することにより、屈折率の高低に基づくフレネルゾーンプレート（図５参照）を規定することができる。
　図６～図８は、本実施の形態における光の伝搬について説明する図であり、検査プローブの構成を被検査体とともに模式的に示す図である。図６は被検査体への照射光と被検査体からの反射光について示す図であり、図７は被検査体への照射光を抜き出して示す図であり、図８は被検査からの反射光を抜き出して示す図である。なお、図６～図８においては、本願発明の原理説明のため、被検査体１００が照射光の光軸に垂直な平面である場合を例示している。
　図６～図８において、レーザ光源２１から出射されたレーザ光６０は、空間フィルタ２２に入射され、ノイズ成分が除去されて整形されるとともに、予め定めた角度で拡げられ、コリメーションレンズ２３で平行光（光ビーム）に調整される。ここで、光軸２１ａについて対象な位置を伝搬する光を光ビーム６１，６２とすると、コリメーションレンズ２３で平行光に調整された光ビーム６１，６２は、１／４波長板２４によって円偏光に変換されてビームスプリッタ２５に入射される。１／４波長板２４からビームスプリッタ２５に入射された光ビームは、透過光６１，６２と反射光（図示せず）とに分割され、そのうちの透過光６１，６２が空間光位相変調器２６に入射される。
　空間光位相変調器２６が全体制御部１１によってフレネルゾーンプレートとして機能するよう制御されている場合、光ビーム６１が空間光位相変調器２６を通過すると、光軸２１ａに沿って伝搬する透過光６１ａ（０次光）、及び回折して被検査体１００の光軸２１ａとの交点の方向に伝搬する回折光６１ｂ（１次回折光）が生じる（図７等参照）。同様に、光ビーム６２が空間光位相変調器２６を通過すると、光軸２１ａに沿って伝搬する透過光６２ａ（０次光）、及び回折して被検査体１００の光軸２１ａとの交点の方向に伝搬する回折光６２ｂ（１次回折光）が生じる（図７等参照）。
　被検査体１００の表面において、透過光６１ａは光軸２１ａに沿う方向に反射され（反射光１６１ａ）、回折光６１ｂは空間光位相変調器２６の光ビーム６２が通過する位置に向かって反射される（反射光１６１ｂ）（図８等参照）。同様に、被検査体１００の表面において、透過光６２ａは光軸２１ａに沿う方向に反射され（反射光１６２ａ）、回折光６１ｂは空間光位相変調器２６の光ビーム６１が通過する位置に向かって反射される（反射光１６２ｂ）（図８等参照）。このとき、反射光１６１ａ，１６１ｂ，１６２ａ，１６２ｂは被検査体１００の表面形状と磁化状態によってそれぞれ位相が変化する。
　反射光１６１ａと反射光１６２ｂとが空間光位相変調器２６を通過すると、光軸２１ａに沿って伝搬する反射光１６２ｂの回折光と反射光１６１ａの透過光とが光ビーム１６１として、ビームスプリッタ２５により反射され、カメラ２７により撮像される。同様に、反射光１６２ａと反射光１６１ｂとが空間光位相変調器２６を通過すると、光軸２１ａに沿って伝搬する反射光１６１ｂの回折光と反射光１６２ａの透過光とが光ビーム１６２として、ビームスプリッタ２５により反射され、カメラ２７により撮像される。
　本実施の形態の空間位相変調器２６における透過光（０次光）の被検査体１００からの反射光は物体光、回折光（１次回折光）の被検査体１００からの反射光は参照光であり、カメラ２７で撮像される光ビーム１６１，１６２には、反射光１６１ａと反射光１６２ｂの位相差、及び、反射光１６２ａと反射光１６１ｂの位相差（すなわち、物体光と参照光の位相差）がそれぞれ干渉光強度の変化として現れる。すなわち、カメラ２７で得られた干渉光強度の分布画像データに基づいて位相差分布のデータが得られ、これに基づいて表面形状データや磁場分布データが得られる。
　コリメーションレンズ２３を介して光軸２１ａに沿う方向に伝搬する他の光ビームについても同様である。
　図９は、表面に欠陥を有する被検査体の一例に対して磁場を印加した様子を模式的に示す図であり、図１０及び図１１は、磁気光学効果による位相変調の一例を示す図である。
　図９において、被検査体１００の表面に磁場を印加した場合、磁化の方向は欠陥等の位置において他の部分と異なることがわかる。すなわち、図１０及び図１１に示すように、入射光における位相（図１０参照）に対する反射光における位相（図１１参照）のカー効果における位相変調が欠陥位置とその他の位置とで異なり、本実施の形態では、このような知見に基づいて欠陥を検出しようとするものである。
　ここで、本実施の形態における欠陥検査装置の欠陥検査処理について説明する。
　図１２は表面形状データに基づいて得られる表面形状画像の一例を示す図であり、図１３は磁場分布データに基づいて得られる磁場分布画像の一例を示す図であり、図１４は磁場特異部データに基づいて得られる欠陥検出画像の一例を示す図である。
　本実施の形態における欠陥検査処理は、空間光位相変調器２６を介して被検査体に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面形状を計測する表面形状計測ステップと、空間光位相変調器２６を介して被検査体１００に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００を磁化する励磁装置３により磁化された被検査体１００の表面の磁場分布を計測する磁場分布計測ステップと、被検査体１００の表面形状の計測結果である表面形状データに基づいて、被検査体１００の磁場分布の計測結果である磁場分布データから被検査体１００の表面に存在する磁場特異部１００ｂのデータを分離するデータ分離ステップとから構成される。
　表面形状計測ステップでは、励磁装置３による被検査体１００の磁化を行わない状態で、フレネルプレートとして機能させた空間光位相変調器２６を介して被検査体１００への光の照射及び反射光のカメラ２７による撮像を行い、得られた画像から表面形状データ生成部１４により表面形状データが得られる。表面形状データ生成部１４では、カメラ２７で得られた画像の輝度データとして得られる反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面形状（各部位の光軸方向の位置や面の光軸と成す角度など）を計算し、表面形状データとして表面形状データ記憶部１５に記憶させる。このようにして得られた表面形状データは、被検査体１００の表面形状に関する情報を示しており、所定の処理により表面形状画像として表現することができる（図１２参照）。
　磁場分布計測ステップでは、励磁装置３により被検査体１００の磁化を行った状態で、フレネルプレートとして機能させた空間光位相変調器２６を介して被検査体１００への光の照射及び反射光のカメラ２７による撮像を行い、得られた画像から磁場分布データ生成部１２により磁場分布データが得られる。磁場分布データ生成部１２では、カメラ２７で得られた画像の輝度データとして得られる反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の磁場分布（磁場の印加時刻ごとの各部位の磁化の方向など）を計算し、磁場分布データとして磁場分布データ記憶部１３に記憶させる。このようにして得られた磁場分布データは、被検査体１００の表面形状と欠陥等に起因すると思われる磁場特異部１００ｂの両方の情報を含んでおり、所定の処理により磁場分布画像として表現することができる（図１３参照）。
　データ分離ステップでは、データ分離部１７において、磁場分布データ記憶部１３に記憶された磁場分布データと表面形状データ記憶部１５に記憶された表面形状データとの差分演算を行うことにより、欠陥等に起因すると思われる磁場特異部１００ｂのみを含む磁場特異部データが得られる。このようにして得られた磁場特異部データは、所定の処理により欠陥検出画像として表現することができる（図１４参照）。
　欠陥検査処理で得られた欠陥検出画像は、制御装置１の全体制御部１１に含まれる記憶部に記憶されるとともに、表面形状画像や磁場分布画像とともに表示装置４等に表示される。
　なお、表面形状計測ステップにおいて、空間光位相変調器２６の位相変更を適当に制御することにより、欠陥検査装置に対する被検査体１００の位置を正確に計測するレーザ計測や、欠陥検査装置に対する被検査体１００の位置のエラー検知等を行うことができる。
　以上のように構成した本実施の形態の作用効果を説明する。
　従来技術で用いられるような磁気光学効果とは、対象となる磁性材料に光を照射した場合に、その磁性材料の磁化状態に応じて照射した光の偏光角が回転する物理現象のことであり、透過光に関するものがファラデー効果、反射光に関するものがカー効果と呼ばれている。磁気光学効果において、偏光角の回転量は磁場に対する感度であるので、欠陥によって変化する磁場を偏向角の回転量として検出し、欠陥の存在を示す情報として用いることができる。しかしながら、被検査体の表面形状が平面でない場合には、磁気転写膜として用いる磁性薄膜と被検査体の間に空隙ができるため、被検査体の表面の磁場分布を正確に磁性薄膜に転写することができず、欠陥の検出を正確に行うことが困難である。また、被検査体に照射した光の偏光角の回転は、被検査体の磁場分布によるものの他に、被検査体に対する光の入射角度に起因しても起こるので、表面形状が平面でない被検査体の場合には、被検査体の表面形状に起因する偏光角の回転と、欠陥による磁場分布の変化に起因する偏向角の回転とが混在してしまうため、欠陥の検出がさらに困難である。
　これに対して本実施の形態においては、空間光位相変調器２６を介して被検査体に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面形状を計測し、また、空間光位相変調器２６を介して被検査体１００に照射された光により、空間位相変調器２６を介して得られる被検査体１００からの反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００を磁化する励磁装置３により磁化された被検査体１００の表面の磁場分布を計測するとともに、被検査体１００の表面形状の計測結果である表面形状データに基づいて、被検査体１００の磁場分布の計測結果である磁場分布データから被検査体１００の表面に存在する磁場特異部１００ｂのデータを分離するように構成したので、被検査体の表面形状により生じる磁場分布の計測精度の低下を抑制することができ、欠陥検出精度を向上することができる。
　また、物体光と参照光を異なる経路で生成する従来技術においては、物体光と参照光の経路の環境（湿度や空気のゆらぎ等）の違いによって生じる位相ノイズが重畳されてしまうという問題点があったが、本実施の形態においては、被検査体１００の表面への照射光及び反射光の経路上にビームスプリッタ２５及び空間光位相変調器２６を配置し、物体光（０次光）及び参照光（１次回折光）が同じ環境の経路を通るように構成したので位相ノイズが相殺され、より高精度での欠陥検出を行うことができる。
　また、表面形状計測部を、レーザ光源２１と、レーザ光源２１から出射された光を整形する空間フィルタ２２と、空間フィルタ２２からの光を平行光に調整するコリメーションレンズ２３と、コリメーションレンズ２３からの平行光を円偏光ビームに変換する１／４波長板２４と、入射された光を透過光と反射光に分割するビームスプリッタ２５と、１／４波長板２４からビームスプリッタ２５を透過して入射された円偏光ビームの位相の空間分布を変調する空間光位相変調器２６と、空間光位相変調器２６を介して被検査体１００に照射された光の被検査体１００からの反射光であって、空間光位相変調器２６を介してビームスプリッタ２５で反射された光を撮像するカメラ２７と、カメラ２７で撮像された画像の輝度データとして得られる反射光の干渉状態に基づいて、被検査体１００の表面の表面形状データを生成する表面形状データ生成部１４とを備えるように構成したので、被検査体１００の表面形状を正確に計測することができる。
１　制御装置
２　検査プローブ
３　励磁装置
４　表示装置
５　入力装置
１１　全体制御部
１２　磁場分布データ生成部
１３　磁場分布データ記憶部
１４　表面形状データ生成部
１５　表面形状データ記憶部
１６　差分演算部
１７　データ分離部
２１　レーザ光源
２２　空間フィルタ
２３　コリメーションレンズ
２４　１／４波長板
２５　ビームスプリッタ
２６　空間光位相変調器
２７　カメラ
２８　変調信号生成器
２９　変調切換部
３１　励磁コイル
３２　交流励磁電源
１００　被検査体（検査対象物）

Claims (8)

  1. 　空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光により、前記空間位相変調器を介して得られる前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体の表面形状を計測する表面形状計測部と、
    　空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光により、前記空間位相変調器を介して得られる前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体を磁化する励磁装置により磁化された前記被検査体の表面の磁場分布を計測する磁場分布計測部と、
    　前記表面形状計測部により得られた前記被検査体の表面形状の計測結果である表面形状データに基づいて、前記磁場分布計測部により得られた前記被検査体の磁場分布の計測結果である磁場分布データから前記被検査体の表面に存在する磁場特異部のデータを分離するデータ分離部と
    を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
  2. 　請求項１記載の欠陥検査装置において、
    　前記磁場分布計測部は、
    　レーザ光源と、
    　前記レーザ光源から出射された光を整形する空間フィルタと、
    　前記空間フィルタからの光を平行光に調整するコリメーションレンズと、
    　前記コリメーションレンズからの平行光を円偏光ビームに変換する１／４波長板と、
    　入射された光を透過光と反射光に分割するビームスプリッタと、
    　前記１／４波長板から前記ビームスプリッタを透過して入射された円偏光ビームの位相の空間分布を変調する空間光位相変調器と、
    　空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光の前記被検査体からの反射光であって、前記空間光位相変調器を介して前記ビームスプリッタで反射された光を撮像するカメラと、
    　前記被検査体を磁化する励磁コイルと、前記励磁コイルに励磁電流を印加する交流励磁電源とを有する励磁装置と、
    　前記カメラで撮像された画像の輝度データとして得られる反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体の表面の磁場分布データを生成する磁場分布データ生成部と
    を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
  3. 　請求項１記載の欠陥検査装置において、
    　前記表面形状計測部は、
    　レーザ光源と、
    　前記レーザ光源から出射された光を整形する空間フィルタと、
    　前記空間フィルタからの光を平行光に調整するコリメーションレンズと、
    　前記コリメーションレンズからの平行光を円偏光ビームに変換する１／４波長板と、
    　入射された光を透過光と反射光に分割するビームスプリッタと、
    　前記１／４波長板から前記ビームスプリッタを透過して入射された円偏光ビームの位相の空間分布を変調する空間光位相変調器と、
    　空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光の前記被検査体からの反射光であって、前記空間光位相変調器を介して前記ビームスプリッタで反射された光を撮像するカメラと、
    　前記カメラで撮像された画像の輝度データとして得られる反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体の表面の表面形状データを生成する表面形状データ生成部と
    を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
  4. 　請求項１記載の欠陥検査装置において、
    　前記データ分離部は、
    　前記表面形状計測部により得られた前記被検査体の表面形状データを記憶する表面形状データ記憶部と、
    　前記磁場分布計測部により得られた前記被検査体の磁場分布データを記憶する磁場分布データ記憶部と、
    　前記磁場分布データと前記表面形状データとの差分演算を行う差分演算部と
    を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
  5. 　請求項１記載の欠陥検査装置において、
    　前記磁場分布計測部及び前記表面形状計測部は、
    　レーザ光源からの光を平行光に調整するコリメーションレンズと、平行光を円偏光ビームに変換する１／４波長板とを介して入射された光を透過光と反射光に分割するビームスプリッタと、
    　前記１／４波長板から前記ビームスプリッタを透過して入射された円偏光ビームの位相の空間分布を変調する空間光位相変調器と、
    　空間光位相変調器を介して被検査体に照射され、前記被検査体から物体光及び参照光として反射された光であって、前記空間光位相変調器を介して前記ビームスプリッタで反射された光を撮像するカメラとを備え、
    　表面形状計測部及び磁場分布計測部は、前記被検査体からの物体光及び参照光の干渉状態に基づいて前記被検査体の表面形状及び磁場分布を計測することを特徴とする欠陥検査装置。
  6. 　請求項３記載の欠陥検査装置において、
    　前記空間光位相変調器を制御し、前記被検査体に照射される光の変調の有無を切り換える変調切換制御部を備え、
    　前記空間光位相変調器による光の変調を行わない状態での前記被検査体への光の照射により、前記被検査体の光軸方向の位置を取得する距離計測機能を有することを特徴とする欠陥検査装置。
  7. 　レーザ光源と、
    　前記レーザ光源から出射された光を整形する空間フィルタと、
    　前記空間フィルタからの光を平行光に調整するコリメーションレンズと、
    　前記コリメーションレンズからの平行光を円偏光ビームに変換する１／４波長板と、
    　入射された光を透過光と反射光に分割するビームスプリッタと、
    　前記１／４波長板から前記ビームスプリッタを透過して入射された円偏光ビームの位相の空間分布を変調する空間光位相変調器と、
    　空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光の前記被検査体からの反射光であって、前記空間光位相変調器を介して前記ビームスプリッタで反射された光を撮像するカメラと、
    　前記被検査体を磁化する励磁装置と、
    　前記励磁装置を制御し、前記被検査体の磁化の有無を切り換える磁化切換制御部と、
    　前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて前記被検査体の表面形状を計測する表面形状計測部により得られた前記被検査体の表面形状の計測結果である表面形状データに基づいて、前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて前記被検査体の表面の磁場分布を計測する磁場分布計測部により得られた前記被検査体の磁場分布の計測結果である磁場分布データから前記被検査体の表面に存在する磁場特異部のデータを分離するデータ分離部と、
    を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
  8. 　空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光により、前記空間位相変調器を介して得られる前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体の表面形状を計測する表面形状計測ステップと、
    　空間光位相変調器を介して被検査体に照射された光により、前記空間位相変調器を介して得られる前記被検査体からの反射光の干渉状態に基づいて、前記被検査体を磁化する励磁装置により磁化された前記被検査体の表面の磁場分布を計測する磁場分布計測ステップと、
    　前記被検査体の表面形状の計測結果である表面形状データに基づいて、前記被検査体の磁場分布の計測結果である磁場分布データから前記被検査体の表面に存在する磁場特異部のデータを分離するデータ分離ステップと
    を有することを特徴とする欠陥検査方法。
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