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WO2023189135A1 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

検査装置及び検査方法 Download PDF

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Publication number
WO2023189135A1
WO2023189135A1 PCT/JP2023/007539 JP2023007539W WO2023189135A1 WO 2023189135 A1 WO2023189135 A1 WO 2023189135A1 JP 2023007539 W JP2023007539 W JP 2023007539W WO 2023189135 A1 WO2023189135 A1 WO 2023189135A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sample
detector
radiation
movement
inspection
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/007539
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚宏 村井
治仁 児玉
Original Assignee
東レ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東レ株式会社 filed Critical 東レ株式会社
Priority to CN202380030743.0A priority Critical patent/CN119013552A/zh
Priority to EP23779165.2A priority patent/EP4471411A1/en
Priority to KR1020247024350A priority patent/KR20240169596A/ko
Priority to JP2023515104A priority patent/JPWO2023189135A1/ja
Publication of WO2023189135A1 publication Critical patent/WO2023189135A1/ja

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    • G01N2223/646—Specific applications or type of materials flaws, defects

Definitions

  • the present invention relates to an inspection device and an inspection method for inspecting minute defects in an object to be inspected (hereinafter sometimes referred to as a "sample").
  • nondestructive testing involves, for example, irradiating a sample with electromagnetic waves such as X-rays and detecting the transmitted electromagnetic waves. At this time, differences in the transmittance of electromagnetic waves occur depending on the presence or absence of foreign objects or defects in the sample, the material, etc., and by detecting this and generating a two-dimensional image, the situation inside the sample can be inspected.
  • in-line inspection in which products are manufactured in assembly lines and inspected at the same time, is known as a useful means for shortening takt time.
  • a transport means for example, when performing an in-line inspection using an X-ray inspection device to detect foreign substances in a sample, the sample is placed while the sample is moved in a predetermined direction by a transport means.
  • an apparatus in which an X-ray source and an X-ray detector having linearly arranged pixels are arranged facing each other on a straight line substantially perpendicular to the surface so as to sandwich the surface.
  • image data is acquired at a cycle according to the transport speed of the sample, and linear X-ray transmission images generated based on the image data are sequentially arranged and combined to generate a two-dimensional image of the sample.
  • Patent Document 2 high-speed inspection is supported by a method in which reading data from detection elements of a detector is shared.
  • Patent Document 3 proposes setting a judgment area in advance and transferring and processing data only for pixels corresponding to the area.
  • Patent Document 4 by capturing an image while moving the detector in the traveling direction of the sample, the relative speed difference between the detector and the sample is reduced, thereby making it possible for the detector to follow high-speed transport.
  • imaging while moving the detector reduces image afterimages and improves temporal resolution.
  • the sample transport speed is further increased, the entire image becomes darker and the image becomes darker.
  • In order to make the image brighter there is a method of lengthening the exposure time, but this results in a decrease in temporal resolution, resulting in a trade-off between temporal resolution and S/N.
  • an object of the present invention to provide an inspection device that can accurately inspect a sample transported at high speed with high resolution, high sensitivity, and high S/N.
  • the inspection apparatus of the present invention that solves the above problems includes a transport mechanism that transports a sample to be inspected, a radiation source that radially irradiates a region through which the transported sample passes, and a radiation source that radially irradiates a region through which the transported sample passes.
  • a detector arranged to be able to detect transmitted radiation and convert the detected radiation into an electrical signal;
  • the apparatus preferably includes at least a determining means for determining the presence or absence of a defect in the sample from image information of the sample from the detector obtained during the time when the sample passes and information about movement of the sample from the transport mechanism.
  • the transport mechanism and the movement mechanism have a ratio of Vd to Vw, Vd/, where Vw is the movement speed of the sample by the transport mechanism, and Vd is a movement speed component of the detector by the movement mechanism in the same direction as the movement direction of the sample.
  • Vw is the movement speed of the sample by the transport mechanism
  • Vd is a movement speed component of the detector by the movement mechanism in the same direction as the movement direction of the sample.
  • the inspection device further preferably includes a thickness measuring device that measures the thickness of the sample, and a thickness measuring device that measures the thickness of the sample based on the thickness information of the sample measured by the thickness measuring device and the image information of the sample from the detector.
  • This is an inspection device equipped with a calculation means for calculating the position of a defect.
  • the present invention it is possible to transport a sample at a high speed that exceeds the transport speed limitations caused by the scan rate of the detector, and it is possible to obtain images with high sensitivity, high S/N, and high resolution. This has the effect that minute defects can be inspected with high precision.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement relationship of a radiation source, a sample, and a detector.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example in which an endless annular conveyance belt is used as a moving mechanism for the detection unit. It is a figure explaining the spatial arrangement example of a defect group.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing imaging at time ta.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration for explaining
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing imaging at time tb.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing imaging at time tc.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a projected image of defect 15-(1) at each time.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a step of determining the depth at which a defect exists. These are images seen from the top of the inspection object used for measurement in the Examples section, where (a) is the overall image and (b) is an enlarged image of the vicinity of the foreign object equivalent. This is an image of the vicinity of an object equivalent to a foreign object in an object to be inspected taken by an X-ray TDI camera, and the black dot pointed by the arrow is an image of the object equivalent to a foreign object.
  • the most typical example is a radiation source and a detector placed across the sample transport surface while the sample is being transported, and the sample transport surface and the detector travel line are parallel.
  • FDD Fluor Deformation to Detector Distance
  • FOD Fluor Deformation to Object Distance
  • FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams each showing a schematic configuration for explaining one aspect of the inspection apparatus of the present invention.
  • Figure 1 shows an in-line inspection device in which samples are conveyed in single sheets
  • Figure 2 shows an in-line inspection device in which continuous films, sheets, etc. are transported in a roll-to-roll manner.
  • the housing 1 is equipped with an inlet 3 through which a sample is carried in, and an outlet 4 through which a sample is carried out.
  • the housing 1, entrance 3, and exit 4 should have shielding walls made of lead, stainless steel, etc. that can shield ionizing radiation on the inner walls.
  • the opening of the outlet 3 is provided with a rubber shielding cover to prevent leakage of ionizing radiation to the outside.
  • a sample sample 2(a) or sample 2(b)
  • the sample conveyance belt 6 is moved by the sample conveyance roll 5 to move inside the housing.
  • the sample is introduced at In the case of FIG. 2, the sample 2 comes into contact with the sample transport roll 5 and is directly transported into the housing 1.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the inside of FIG. 1
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the inside of FIG. 2.
  • inside the housing 1 are a transported sample (sample 2(a) or sample 2(b)), a thickness measurement sensor 7 for measuring the thickness of the sample, and a sensor for irradiating radiation.
  • a radiation source 8 for detecting radiation and a detector 10 for detecting radiation 9 and converting it into an electrical signal are arranged.
  • the thickness measurement sensor 7 is arranged on the upstream side inside the casing 1, immediately after passing through the entrance 3, and measures the thickness of the sample. By measuring the height profile of the sample from the surface of the sample transport belt 6 using the thickness measurement sensor 7, the thickness H of each sample carried in is calculated.
  • the thickness measurement sensors 7 are placed above and below the sample, and the distances between the upper and lower measurement sensors and the sample are measured. If the distance between the upper measurement sensor and sample 2 is Ht, the distance between the lower measurement sensor and sample 2 is Hb, and the distance between the upper and lower measurement sensors is Hd, the thickness H of sample 2 is Hd - Ht. -Hb can be calculated.
  • the radiation source 8 which is a point light source
  • the radiation spreads radially, and the space to which the radiation is irradiated usually has a conical shape.
  • the radiation source 8 Because irradiation is carried out radially, defects located close to the radiation source 8 in the sample are imaged as large images on the detector 10, and defects located on the far side are imaged as small images on the detector 10. be done.
  • additional equipment such as a high-voltage generator that supplies high-voltage power to the X-ray tube and an X-ray controller that controls the tube voltage and tube current, but these are not shown in the figure. Not shown.
  • the signal (image information) output from the detector 8 is sent to an image processing device that processes the signal, is processed by a data processing section (not shown), and is judged to be good or bad.
  • the signal processing section and the data processing section can also be housed inside the housing 1.
  • the thickness measurement sensor 7 is used to accurately determine the surface position of the sample.
  • a plurality of sensors may be arranged in a direction in which the number of measurement points is desired to be increased, or one sensor may be capable of measuring multiple points.
  • the thickness measurement sensor is installed, for example, on the upstream side of the sample transport zone, and measures the thickness one by one while transporting the sample.
  • the measuring instruments used include laser triangulation displacement meters, laser interferometers, ultrasonic distance meters, eddy current displacement sensors, and stylus displacement meters.
  • a laser triangulation type displacement meter is preferable from the viewpoint of being less susceptible to influence, response speed, and ease of realizing multi-point measurement.
  • a method called a photosection method in which a sample is irradiated with linear light generated by a laser light source or the like and a trajectory of reflected and scattered light corresponding to the surface shape of the sample is obtained as a height profile is preferred.
  • the measuring device measures the thickness of the sample by reading the position of the trajectory of the light using a light receiving means such as an image sensor and converting it into numerical values as the surface shape of the sample surface.
  • the radiation source is not particularly limited as long as it can emit radiation that can pass through the sample, but it generates electromagnetic waves because it is easy to handle and can be expected to have high measurement accuracy. It is preferable to use a radiation source, and it is particularly preferable to use an X-ray source. There are no particular restrictions on the X-ray source that can be used, and any known X-ray source can be used. For example, as the X-ray source, it is preferable to use a microfocus X-ray tube in which the size of the X-ray focal point, which is the divergence point of the X-ray beam, is 50 ⁇ m or less.
  • the tube voltage of the X-ray tube There are no particular limitations on the tube voltage of the X-ray tube.
  • a radiation source depending on the type of sample and the inspection method, etc., other radiation such as gamma rays and neutron beams or electromagnetic waves can be irradiated instead of X-rays, and irradiation is performed radially from a point light source that is a divergence point. It may be a radiation source.
  • the detector has the function of detecting radiation emitted from a radiation source and converting it into an electrical signal.
  • the element There is no particular restriction on the element as long as it detects emitted radiation and generates an output according to the detected intensity.
  • the radiation irradiated to a sample is X-rays
  • indirect conversion type detection elements that convert the X-rays into visible light using a scintillator and then receive the light using a photodiode to generate an output.
  • a direct conversion type detection element using a semiconductor such as a-Se or CdTe that directly converts a line into an electrical signal and generates an output can be used.
  • a plurality of detectors may be arranged, such as a line sensor in which elements are arranged in a straight line, a TDI (Time Delay Integration) sensor, and a CCD (Charge Sensor) in which elements are arranged in a planar manner.
  • a detector having a light receiving element such as a coupled device (coupled device) image sensor or a CMOS (complemary metal oxide semiconductor) image sensor, or a general-purpose two-dimensional X-ray detector FPD (flat panel detector).
  • FPD flat panel detector
  • the indirect conversion FPD includes a cellular scintillator.
  • a scintillator panel is used to convert radiation into visible light.
  • the scintillator panel contains a phosphor that emits light with X-rays such as cesium iodide (CsI), and the phosphor emits visible light in response to the emitted X-rays, and the emitted light is transferred to a TFT (Thin Film Transistor) or X-ray information can be converted into digital image information by converting it into an electrical signal using a CCD or CMOS and transferring the electrical signal.
  • CsI cesium iodide
  • an FPD equipped with a cellular scintillator has high sharpness and can detect minute defects and defect positions with high precision. From the viewpoint of easily forming a cellular scintillator with a large area and high sharpness, it is more preferable to use a cellular scintillator manufactured by processing the partition walls by photolithography using a photosensitive paste.
  • a flexible detector that is flexible and can be bent.
  • a flexible detector is a detector made by arranging a detection part in which pixels are arranged in a matrix on a substrate made of a flexible resin that can be bent.
  • a photodiode that flows a current according to the total amount of energy of the received electromagnetic waves
  • a pixel circuit that controls driving of the photodiode, and the like are arranged. This allows each pixel to output an electrical signal corresponding to the total amount of energy received to the control unit.
  • the inspection apparatus of the present invention includes a moving mechanism that moves the detector along the direction in which the sample is transported by the transport mechanism.
  • a moving mechanism that moves the detector along the direction in which the sample is transported by the transport mechanism.
  • the moving mechanism includes an endless annular conveyor belt, and a detector is placed on the conveyor belt for inspection.
  • the moving mechanism for moving the detector is such that the transport belt 12 is driven by a driving means 13 in the direction in which the sample is transported. .
  • a driving means 13 In order to capture images while moving the detector 10, it is necessary to move stably with high uniformity and straightness. Therefore, it is preferable to provide an auxiliary means for assisting the movement of the conveyance band smoothly, and a buffer means for absorbing the tensile force and compressive force generated due to the movement of the conveyance band.
  • These means include, for example, bearings and dampers with a margin for absorbing stress.
  • the wiring cables from the detector such as the power supply cable for supplying power to the detector and the communication cable for transmitting and receiving signals for acquiring image data, become tangled and may not move smoothly.
  • the power supply cable can be connected to an external power cable with a rotating connector such as a slip ring that transmits power from the outside to the rotating body so that the power supply cable does not become difficult to move.
  • wireless communication can be used in the communication cable.
  • the timing to start imaging is set for each row of pixels arranged in a direction (X direction) parallel to the conveyance belt surface and perpendicular to the moving direction of the detector. starts image acquisition when the object enters the area irradiated with radiation from the radiation source, and ends image acquisition when the object enters the area outside the irradiation area. Image data during the image acquisition period is temporarily stored in a storage device installed in the detector, and upon completion of image acquisition, the image data is transmitted to an external receiver.
  • the timing of starting and ending image acquisition can be determined by arranging sensors capable of detecting passage of the detector on the upstream and downstream sides of the irradiation area and detecting the detector.
  • the determination means for determining the presence or absence of a defect is connected to the detector, and acquires sample movement information from the transport mechanism as well as image information of the sample from the detector, and detects defects present in the sample in the irradiation area. It also has means (image information acquisition means, image synthesis means) for generating a mapping image in which the position of the defect is specified during the time when the sample exists in the irradiation area, and preferably the above-mentioned It has a means for acquiring information from a thickness measuring instrument and further acquires information in the sample thickness direction by calculation, a defect candidate detection means for calculating defect candidates from the acquired image, and a defect candidate detection means that corresponds to a defect. and means for determining whether or not to do so.
  • ⁇ Image information acquisition means The signal detected by the pixel 11 of the detector and converted into an electrical signal outputs the intensity of the detected radiation as a brightness value.
  • a pixel that is strongly detected has a high brightness value (bright), and a pixel that is weakly detected has a high brightness value. The value becomes smaller (darker).
  • the size of the pixel 11 of the detector is P [mm] and the desired resolution is Re [mm]
  • P/
  • the conveyance belt 12 on which the flexible detector 14 is arranged may be moved using a detector movement mechanism on which the flexible detector 14 having bendable and flexible properties is arranged. This makes it possible to image continuous samples such as roll-to-roll without interruption.
  • ⁇ Image composition method> It is possible to synthesize an image of the sample at a certain time from the intensity signal from the detector pixel 11 disposed in the detector 10 and the sample position information from the sample transport mechanism. If a defect exists in the sample, the defect will be recognized as a difference in contrast.
  • FIG. 7 a case where defects 15-(1), 15-(2), and 15-(3) of different sizes and shapes exist in a certain area of the sample will be explained. do.
  • the center of gravity of 15-(3) exists at the coordinates (X1, Y1, Z2).
  • Figures 8 to 10 show an example of continuous imaging while moving the sample and detector from left to right in the figure (that is, in the Y-axis direction), and Figure 8 shows continuous imaging.
  • Figure 9 shows the position of the sample at time tb and an image at that position from among the images taken at time ta
  • Figure 10 shows the position of the sample at time tc. and the image at that position. Note that ta ⁇ tb ⁇ tc.
  • the image corresponding to defect 15-(1) is 17-(1)
  • the image corresponding to defect 15-(2) is 17-(2)
  • the image corresponding to defect 15-(3) is shown as 17-(3).
  • defects 15-(1) and 15-(2) exist at the same depth (Z1), so in the projected image 16, the two defects maintain approximately the same distance. It is observed to move.
  • defects 15-(1) and 15-(3) exist at different depths (Z1 and Z2), so in the projected image 16, the apparent speed of movement in the Y direction is different, but the X and Y coordinates are the same.
  • separated images can be obtained over time. That is, the amount of movement in the projected image (the amount of projected movement) differs depending on the depth of the defect in the sample.
  • FIG. 11 shows images of defect 15-(1) and the corresponding image 17-(1) extracted at times ta, tb, and tc.
  • images at other acquisition times are shifted by the amount of movement of the defects and superimposed, centering on an image at a certain time.
  • images of defects existing at the focused depth overlap and a large signal intensity can be obtained, making it possible to detect even defects with low contrast.
  • the image at time tb (16 in FIG. 9) is used as the center and the amount of movement Lab, Lbc of the defect image calculated at depth Z1 is used to calculate the time.
  • Defect candidates are extracted from the composite image obtained by the image synthesis method, and the defects are detected using brightness thresholds in the bright direction and brightness thresholds in the dark direction, which can separate defect candidates from non-defect candidates.
  • the detection of defect candidates may be performed by narrowing down the regions that satisfy the threshold value based on the size of the detection area, or may be narrowed down based on the feature amount of the detected shape. For example, if it is known that a defective foreign object has an elongated shape in a specific direction due to a certain process, you can narrow it down by using the orientation (angle) of the detected shape and its thinness (aspect ratio) as features. good. Further, a spatial filter or the like may be used prior to detection using a brightness threshold. Defects are determined based on these.
  • FIG. 13 shows a top view of the object to be inspected.
  • two wires (markers 19) made of SUS304 and having a diameter of 200 ⁇ m were arranged so that the location of the foreign object equivalent could be seen in the captured image.
  • a commercially available X-ray tube (L9181-02 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), a commercially available X-ray TDI camera (C12300-121 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), and a commercially available linear stage 1 (SMC) for transporting the inspection object.
  • X-ray imaging was performed by installing a commercially available linear stage 2 (L40B1150-N2-KM02 X-MCC2-KX14B, manufactured by Zaber) for transporting an X-ray TDI camera.
  • the X-ray tube, X-ray TDI camera, linear stage 1, A linear stage 2 was installed (see Figure 5). Note that the conveyance direction by the linear stage 1 and the linear stage 2 is the same direction.
  • Table 1 shows the results of CNR (contrast-to-noise ratio), which is the value obtained by dividing the contrast C, which is the absolute value of the difference between So and Sb, by ⁇ b.
  • CNR contrast-to-noise ratio
  • a transmission image is acquired while moving the detector in the same direction as the sample movement direction, a projection image with high temporal resolution can be obtained even with a detector with a low scan rate.

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Abstract

本発明は、高速で搬送される試料を高分解能、高感度、高Ｓ／Ｎで高精度に検査することができる検査装置を提供することを課題とし、検査対象である試料を搬送する搬送機構と、該搬送される試料が通過する領域に放射線を放射状に照射する放射線源と、前記搬送される試料を透過した放射線を検知可能に配置され検知した放射線が電気信号に変換される検出器と、前記搬送機構で試料が搬送される方向に沿って前記検出器を移動させる移動機構と、前記領域を試料が通過する時間中に得られる検出器からの試料の画像情報と前記搬送機構からの試料の移動情報とから試料中の欠陥の有無を判断する判定手段を少なくとも具備する検査装置であることを本旨とし、該装置を用いて試料中の異物の検査を行うことを提案する。

Description

検査装置及び検査方法
　本発明は、検査対象物（以下、「試料」ということがある）中の微小な欠点等を検査するための検査装置及び検査方法に関する。
　一般に、試料の中の微小な金属等の異物や欠点等に対して、それぞれに適した検査方法によって、検査が行われている。このうち非破壊検査では、例えば、試料にＸ線等の電磁波を照射して透過した電磁波を検出する。このとき、試料中の異物や欠点の有無や材質等により電磁波の透過度の差異が生じ、それを検出し、二次元画像を生成することで、試料内部の状況を検査することができる。
　また、物の製造を流れ作業の中で行うとともに、検査も同時に行うインラインでの検査はタクトタイムの短縮に有用な手段として知られている。例えば、試料中の異物等を検出するためにＸ線検査装置を用い、インラインで検査を実施する際、搬送手段によって予め決められた方向に試料が移動される中で、試料が載置される面に略直交した直線上に、Ｘ線源と線状に配列された画素を持つＸ線検出器とを、前記の面を挟むように対向配置した装置が知られている。これにより試料の搬送速度に応じた周期で画像データを取得して、当該画像データに基づき生成した線状のＸ線透過画像を順次配列して合成することで、試料の二次元画像を生成することができる（特許文献１参照）。
特開２０１５－６４３３６号公報 特開２０２０－３３２２号公報 特開２０２０－１４３９２２号公報 特開２０００－２２１１４４号公報
　上述のインラインの検査工程では、高解像度で微小な欠点を正確に、かつ短時間で検査できる検査装置及び検査方法が望まれている。Ｘ線など電磁波を用いたインライン検査としては、特許文献１、２及び３にあるように、線源と検出器とを固定し、その間を試料が搬送され、検査がされる方法が提案されている。しかしながらＸ線と検出器を結ぶ線状に複数の欠点が重なった場合には、１つの欠点として検出され、欠点の個数、大きさ、位置といった欠点情報が不正確となり良否の判断を誤ることがある。
　また、試料の搬送速度を速くすることが生産性を高める上では望ましいが、良好な画像を得るためには、高速で信号処理が可能な高速スキャンレート検出器が必要となる。特許文献２では、検出器の検出素子からのデータの読み出し方を分担する手法で、高速での検査に対応している。しかしながら、高速で画像を取得すると、短い時間でしか情報の取得ができず、１つの出力あたりの電磁波の量が少なく、画像は暗く、低いＳ／Ｎとなる。特許文献３では、予め判断領域を設定し、その領域に対応する画素だけについてデータを転送し処理することが提案されている。しかしながら、これらの技術を用いたとしても試料の搬送速度の高速化と高感度化との両立には限界があり、試料の搬送速度が速くなればなるほど、また、検査画像の正確さを追求すればするほど、検出器への要求が厳しくなる。更にＸ線検査の場合には、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体であるシンチレータの残光特性の条件も厳しくなり、高速化と、高感度、高Ｓ／Ｎ、高分解能の両立化がより一層困難となる。
　特許文献４では、検出器を試料の走行方向に移動しながら撮像することで、検出器と試料の相対速度差を小さくすることで、検出器が高速搬送に追従可能としている。実際、検出器を移送しながら撮像すると、画像の残像が低減し、時間分解能が向上する。しかし、欠点の電磁波に対する透過率が高く、周囲の正常部との差がつきにくい低コントラスト欠点の場合、検出するのが難しく、また試料搬送速度が更に早まると、画像全体は暗くなり、画像のざらつきであるノイズも、全体の明るさに対して悪化し、すなわち低いＳ／Ｎとなり、低コントラストな欠陥は更に検出するのが困難となる。画像を明るくするためには、露光時間を長くする方法があるが、時間分解能の低下が生じ、時間分解能とＳ／Ｎのトレードオフとなる。
　本発明は上記の問題点に鑑み、高速で搬送される試料を高分解能、高感度、高Ｓ／Ｎで高精度に検査することができる検査装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明の検査装置は、検査対象である試料を搬送する搬送機構と、該搬送される試料が通過する領域に放射線を放射状に照射する放射線源と、前記搬送される試料を透過した放射線を検知可能に配置され検知した放射線が電気信号に変換される検出器と、前記搬送機構で試料が搬送される方向に沿って前記検出器を移動させる移動機構と、前記領域を試料が通過する時間中に得られる検出器からの試料の画像情報と前記搬送機構からの試料の移動情報とから試料中の欠陥の有無を判断する判定手段を少なくとも具備するものであり、好ましく、前記搬送機構および移動機構は、前記搬送機構による試料の移動速度をＶｗ、前記試料の移動方向と同方向の前記移動機構による検出器の移動速度成分をＶｄとしたとき、Ｖｗに対するＶｄの比Ｖｄ／Ｖｗが、放射線源と試料の間の距離（ＦＯＤ）に対する放射線源と検出器の間の距離（ＦＤＤ）の比（ＦＤＤ／ＦＯＤ）の２倍以下となるように試料および検出器の移動を行う検査装置である。
　また、上記検査装置は、さらに好ましくは、試料の厚みを測定する厚み計測器と、該厚み計測器で測定した試料の厚み情報と前記検出器からの試料の画像情報とに基づいて試料中の欠陥の位置を演算する演算手段を具備する検査装置である。
　本発明によれば、検出器のスキャンレートに起因する搬送速度上の制約を超えて、速い速度での試料の搬送が可能であり、高感度、高Ｓ／Ｎ、高解像度な画像を得て、微小な欠点を高精度に検査することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態を説明するための概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態を説明するための概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態を説明するための内部構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態を説明するための内部構成を示す模式図である。 線源、試料および検出器の配置関係を表した模式図である。 検出部の移動機構として無端環状の搬送帯が用いられた例を示す模式図である。 欠点群の空間配置例を説明する図である。 時間ｔａ時点での撮像を表す説明図である。 時間ｔｂ時点での撮像を表す説明図である。 時間ｔｃ時点での撮像を表す説明図である。 各時間での欠点１５－（１）の投影像を表した模式図である。 欠点の存在する深さを求めるステップを説明するための図である。 実施例の項において測定に用いた検査対象物の上面からみた像であり、（ａ）は全体像、（ｂ）は異物相当物付近の拡大像である。 Ｘ線ＴＤＩカメラによって撮像された検査対象物中の異物相当物近傍の像であり、矢印で指されている黒点が異物相当物の像である。
　以下、本発明について、線源としてＸ線発生器を用いた検査を例にとって、図面を参照しながら説明する。但し、以下で説明される具体的な例は本発明の一実施形態について例示し、説明するものであって、本発明は係る具体的な例に限定して解釈されるものではない。例えば、試料を透過できる線源であれば、他の線源であっても本発明が適用できることは容易に理解できる。もちろん、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下で説明される具体的な例を改変して実施することは可能である。
　最も典型的な例としては、試料を搬送しつつ、試料の搬送面を挟んで線源と検出器とが配置されており、そして、試料の搬送面と検出器の移動線とが平行である例を取り上げて説明する。なおここで、Ｘ線ビームの発散点であるＸ線焦点と検出器との間の距離が最も短くなるときの距離をＦＤＤ（Ｆｏｃｕｓ　ｔｏ　Ｄｅｔｅｃｔｅｒ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ）、Ｘ線焦点と試料との間の距離が最も短くなるときの距離をＦＯＤ (Ｆｏｃｕｓ　ｔｏ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と称する（図５参照）。
　＜検査装置＞
　図１および図２は、それぞれ本発明の検査装置の一態様を説明するための概略構成を示す模式図である。試料が枚葉で搬送されるインライン検査装置である場合を図１に、連続するフィルムやシート等のＲｏｌｌ　ｔｏ　Ｒｏｌｌでのインライン検査装置の場合を図２に示しており、検査装置は、筐体１を備えている。筐体１には、試料が搬入される搬入口３と、試料が搬出される搬出口４が備わっている。線源としてＸ線等の電離放射線を用いる場合には作業者の安全のため、筐体１、搬入口３、搬出口４は、内壁に鉛、ステンレス等の電離放射線を遮蔽可能な遮蔽壁を備えており、搬出口３の開口部には外部への電離放射線の漏洩を防止するゴム製の遮蔽カバーを備えていることが通常である。図１の場合にあっては、試料（試料２（ａ）や試料２（ｂ））が試料搬送帯６上に載置され、試料搬送ロール５によって試料搬送帯６が運動して、筐体内に試料が導入される。図２の場合にあっては、試料搬送ロール５に試料２が接して直接に筐体１内に搬送される。
　図３は図１の、図４は図２の内部を模式的に示した図である。図３の場合にあっては、筐体１内には、搬送された試料（試料２（ａ）や試料２（ｂ））と、試料の厚みを計測する厚み計測センサ７と、放射線を照射する線源８と、放射線９を検知し電気信号に変換する検出器１０が配置されている。この例では、厚み計測センサ７は搬入口３を通ったすぐの、筐体１内部の上流側に配置され、試料の厚みを計測する。厚み計測センサ７により試料搬送帯６の面からの試料の高さプロファイルを計測することで、搬入された各試料の厚みＨを算出する。また図４の場合では、試料はフィルム状であるので、厚み計測センサ７を試料の上下に配置し、上下それぞれの計測センサと試料との間の距離を計測する。上の計測センサと試料２との距離をＨｔ、下の計測センサと試料２との距離をＨｂとし、上下の計測センサの間の距離をＨｄとすると、試料２の厚みＨは、Ｈｄ－Ｈｔ－Ｈｂとして算出が可能である。点光源である線源８から放射線が放射されると、放射線は放射状に拡がり、放射線が照射される空間は通常円錐状となる。放射状に照射がされるために、試料内の線源８に近い側に位置に存在する欠点は検出器１０において大きな像として撮像され、遠い側に位置する欠点は検出器１０において小さい像として撮像される。線源８としてＸ線源を用いる場合には、Ｘ線管に高電圧の電力を供給する高圧発生器や、管電圧・管電流を制御するＸ線制御器などの付帯設備を要するが図では図示していない。また、検出器８から出力された信号（画像情報）は、信号を処理する画像処理装置に送られ、データ処理部（図示せず）によって処理され、良否判定がなされる。信号処理部やデータ処理部は筐体１の内部に収納することも可能である。
　＜厚み計測センサ＞
　厚み計測センサ７は、試料の表面位置を精度良く求めるために使用するものである。該センサは測定点を増やしたい方向に複数配列し、または一つのセンサが多地点計測できるものであっても良い。厚み計測センサの設置位置は、例えば、試料搬送帯の上流側に配置し、試料を搬送させながら逐次測定する。該計測器はレーザー三角測量方式変位計、レーザー干渉計、超音波距離計、渦電流方式変位センサ、触針式変位計などが用いられるが、非接触で測定ができることや検査対象物の材質に影響されにくいこと、応答速度や多点計測の実現の容易さなどの観点から、レーザー三角測量方式変位計が好ましい。具体的には、光切断法と呼ばれるレーザー光源などにより生成する線状の光を試料に照射し、その表面形状に応じた反射散乱光の軌跡を高さのプロファイルとして取得する方法が好ましい。該計測器は前記光の軌跡をイメージセンサ等の受光手段で位置を読み取り、試料表面の表面形状として数値化することで試料の厚みを計測する。
　＜放射線源＞
　本発明の検査装置において、放射線源は、試料を透過することができる放射線を放射できるものであれば特に制限はないが、扱いが簡便であり、また、高い測定精度を期待できることから電磁波を発生する線源が望ましく、特にはＸ線源を用いることが好ましい。用いることができるＸ線源としては特に制限は無く、公知のＸ線源を用いることが可能である。例を挙げると、Ｘ線源としては、Ｘ線ビームの発散点であるＸ線焦点の大きさが５０μｍ以下のマイクロフォーカスＸ線管を用いることが好ましい。Ｘ線管の管電圧には特に制限は無い。なお、線源としては、試料の種類及び検査態様等に応じて、Ｘ線に代えて、ガンマ線、中性子線等の他の放射線や電磁波を照射でき、発散点である点光源から放射状に照射する線源であってもよい。
　＜検出器＞
　検出器は放射線源から放射された放射線を検知し、電気信号に変換する機能を有している。放射された放射線を検出し、検出強度に応じた出力を発生する素子であれば特に制限はない。試料に照射される放射線がＸ線の場合を例にとると、Ｘ線をシンチレータで一旦可視光線に変換した上で、フォトダイオードで受光して出力を発生する間接変換タイプの検出素子や、Ｘ線を直接電気信号に変換して出力を発生するａ-ＳｅやＣｄＴｅなどの半導体を利用した直接変換タイプの検出素子などを適用することができる。
　また、検出器は複数配置してもよく、直線上に素子が配列されたラインセンサや、ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ　Ｄｅｌａｙ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）センサ、これ以外にも、面状に素子が配列された、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｍｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の受光素子を有する検出器や、汎用の２次元のＸ線検出器ＦＰＤ（Ｆｌａｔ　Ｐａｎｅｌ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いることが例示できる。間接変換方式のＦＰＤは、直接変換方式の検出器と比べて、使用可能温度等の制約がなく、機械的強度にも優れている。そのため、間接変換方式のＸ線検出器は、取扱い性に優れている。さらに、間接変換方式のＦＰＤは、セル方式シンチレータを備えることが好ましい。間接変換方式のＦＰＤにおいては、放射線を可視光に変換するために、シンチレータパネルが使用される。シンチレータパネルは、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等のＸ線で発光する蛍光体を含み、放射されたＸ線に応じて、蛍光体が可視光を発光し、その発光をＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＣＣＤ、ＣＭＯＳで電気信号に変換し、電気信号を転送することにより、Ｘ線の情報をデジタル画像情報に変換することができる。しかしながら、間接変換方式のＦＰＤは、蛍光体が発光する際に、蛍光体自体によって、可視光が散乱してしまう等の原因により、画像の鮮鋭性が低くなりやすい。一方、セル方式シンチレータが採用されたＦＰＤは、隔壁で仕切られたセル内に蛍光体が充填されているため、可視光の散乱の影響を抑えることが可能となる。その結果、セル方式シンチレータを具備するＦＰＤは、鮮鋭度が高く、微小欠点や欠点位置を高精度に検出し得る。大面積かつ高鮮鋭なセル方式シンチレータを容易に形成し得る点から、感光性ペーストを用いて、隔壁をフォトリソグラフィーにより加工して作製されたセル方式シンチレータであることがより好ましい。
　また、本発明にあっては、湾曲させることが可能なフレキシブル性を有するフレキシブル検出器を用いることが好ましい。フレキシブル検出器は、フラットパネル型の検出器を例に挙げてみると、湾曲可能なフレキシブル性を有する樹脂等によって形成された基板に、画素がマトリクス状に配置された検出部を配置することで得ることができる。各画素には、例えば、受光した電磁波のエネルギー総量に応じた電流を流すフォトダイオードと、当該フォトダイオードの駆動を制御する画素回路等が配置される。これにより、各画素から、受光したエネルギー総量に応じた電気信号を制御部へ出力可能である。
　＜検出器の移動機構＞
　本発明の検査装置は、検出器を前記搬送機構で試料が搬送される方向に沿って移動させる移動機構を具備している。後述するようにかかる移動機構が具備されることで高速でも、高い分解能、高感度、高Ｓ／Ｎでの検査を可能としている。移動機構は好ましく無端環状の搬送帯を具備するものであることが好ましく、この搬送帯の上に検出器が配置されて検査が行われる。
　具体的な態様として図３を用いて説明すると、図３の例では、検出器を移動させるための移動機構は、搬送帯１２が、試料が搬送する方向に、駆動手段１３によって駆動されている。検出器１０を移動させながら撮像するには高い等速性と直進性といった安定的に移動する必要がある。そこで、搬送帯の運動を円滑に行なわせるように補助する補助手段、搬送帯の運動に伴って生じる引張力や圧縮力を吸収する緩衝手段を備えていることが好ましい。これらの手段は例えば、応力を吸収できる余裕を持たせた軸受けやダンパーが挙げられる。なお、検出器が搬送帯に載って移動がされるとき、検出器への電力供給用の給電ケーブルや、画像データ取得用の信号送受信の通信ケーブル等、検出器からの配線ケーブルが絡み合い、円滑な移動が困難なこととならないよう、例えば、給電ケーブルにはスリップリング等の、外部から回転体に電力を伝達する回転コネクタで、外部の電力ケーブルと接続することができる。また通信ケーブルにおいては、無線通信を利用することができる。
　検出器による撮像は、例えば、撮像開始のタイミングを、搬送帯面に平行で検出器の移動方向に垂直な方向（Ｘ方向）に配列されている画素の行ごとに設定し、ある画素の行が、線源からの放射線が照射されている領域に入ったタイミングで画像取得を開始し、照射範囲外になったタイミングで画像取得を終了する。画像取得期間中の画像データは、検出器に備え付けた記憶装置に一時的に保存し、画像取得終了時に、外部の受信機に画像データを送信する。画像取得開始、及び終了のタイミングについては、検出器の通過を検出できるセンサを照射領域の上流側と下流側とに配置し、検出器を検出することで知ることができる。
　＜欠陥の有無を判定する判定手段＞
　欠陥の有無を判断する判定手段は、検出器に接続され、搬送機構からの試料の移動情報とともに検出器からの試料の画像情報とを取得して、照射領域に入っている試料に存在する欠陥を検出するとともに、照射領域内に試料が存在する時間中の欠陥の位置が特定されたマッピング画像を生成する手段（画像情報取得手段、画像合成手段）を有しており、また好ましくは前記の厚み計測器からの情報を取得してさらに試料厚み方向の情報を演算によって獲得する手段を有しており、取得された画像から欠点候補を算出する欠点候補検出手段と、欠点候補が欠陥に該当するか否かを判断する手段とで構成される。
　＜画像情報取得手段＞
　検出器の画素１１で検知され、電気信号に変換された信号は、検知された放射線の強度を輝度値として出力し、強く検知した画素では輝度値が高く（明るく）、弱く検出した画素では輝度値が小さく（暗く）なる。検出器の画素１１のサイズをＰ[ｍｍ]とし、得ようとする分解能をＲｅ[ｍｍ]とすると、図５のようにＲｅ＝Ｐ／Ｍとするような拡大率Ｍの設定が必要となる。この場合、検出器の１秒間に撮像する回数であるスキャンレートｆ[Ｈｚ]は、１回に撮像する時間τとτ＝１／ｆ[秒]の関係にあり、試料の搬送速度をＶｗ[ｍｍ／秒]とすると、得ようとする分解能Ｒｅの長さ分をＶｗ[ｍｍ／秒]で試料が搬送されるため、検出器の１回の撮像に必要な撮像時間τは、τ＝Ｒｅ／Ｖｗ＝Ｐ／（Ｍ・Ｖｗ）[秒]となる。分解能を高く、検出画素を小さく、拡大率を大きく、また試料搬送速度が大きくするほど、１回の撮像に必要な時間τは短くなり、高いスキャンレートの検出器が要求される。検出器を検出器の移動機構によって、検出器の移動速度Ｖｄ[ｍｍ／秒]で試料搬送方向と同一の方向に沿って移動させた場合は、検出器の画素は搬送されている試料の移動速度Ｖｗ[ｍｍ／秒]に対して、Ｖｄ／Ｍ[ｍｍ／秒]の分遅く移動しているように見える。そのため、検出器１０の１回の撮像に必要な時間τは、τ＝Ｒｅ／｜Ｖｗ－Ｖｄ／Ｍ｜＝Ｐ／｜Ｍ・Ｖｗ－Ｖｄ｜ [秒]となり、１回の撮像に費やすことができる時間は長くなり、低いスキャンレートの検出器でも、時間的に高分解能で、早い試料搬送速度に対応することが可能となる。また逆に、一定の解像度に対して許容されるτが大きくなることで試料の移動速度を早くすることも可能である。例えば試料搬送速度Ｖｗ＝１００ｍｍ／秒で、狙い分解能Ｒｅ＝０．０５ｍｍ、検出器画素サイズＰ＝０．１ｍｍを拡大率２倍で撮像する場合、検出器搬送速度Ｖｄ＝０ｍｍ／秒では、τ＝０．０５／１００＝０．５ｍ秒の撮像時間（スキャンレートは２ｋＨｚ）となり、検出器搬送速度Ｖｄ＝１５０ｍｍ／秒では、τ＝０．０５／（１００－１５０／２）＝２ｍ秒（スキャンレートは０．５ｋＨｚ）で撮像できる。更に検出器搬送速度Ｖｄ＝２００ｍｍ／秒では、限りなく長い撮像時間が可能となる。一方、Ｖｄ／ＭがＶｗを大きく超えるような速さでは、速度差が大きくなるため、撮像時間を短くしなければ撮像自体が困難となる。高い撮像精度と搬送速度の高速化をより高いレベルで実現するためには、ＶｄのＶｗに対する速度比Ｖｄ／Ｖｗを拡大率Ｍの２倍以下となるよう検出器を移動させて撮像することが好ましく、また、Ｖｄ／Ｖｗを拡大率Ｍ以下となるように検出器を移動させて撮像することがさらに好ましい。また、検出器を図６のように、湾曲可能なフレキシブル性を有するフレキシブル検出器１４が配置された検出器の移動機構を用いて、フレキシブル検出器１４が配置された搬送帯１２を運動させることで、Ｒｏｌｌ　ｔｏ　Ｒｏｌｌのような連続試料に対して、途切れることなく撮像することが可能となる。
　＜画像合成方法＞
　検出器１０に配置した検出器の画素１１からの強度信号および試料の搬送機構からの試料の位置情報とからある時間における試料の像を合成することが可能である。そして、試料の中に欠点が存在する場合、その欠点はコントラストの差として認識されることとなる。
　例えば、図７に示すような、試料内のある領域に、大きさ、形の異なる欠点１５－（１）、１５－（２）および１５－（３）が存在する場合を例に挙げて説明する。この図は、試料の底面をＺ＝０のＸＹ平面とした座標系で、欠点１５－（１）の重心が座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に、欠点１５－（２）の重心が座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ１）に、１５－（３）の重心が座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ２）に存在する。このような試料と検出器の搬送を行ったときの検出器で取得され画像を考える。図８ないし図１０には、試料及び検出器を、図中の左から右へ（つまり、Ｙ軸方向に）移動させながら連続的に撮像をおこなったときの一例であり、図８は連続撮像した画像の中から時間ｔａ時点の試料の位置とその位置における画像であり、図９は時間ｔｂ時点での試料の位置とその位置における画像であり、図１０は時間ｔｃ時点での試料の位置とその位置における画像である。なお、ｔａ＜ｔｂ＜ｔｃである。また各時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ時点で得られた２次元の投影像１６では、欠点１５－（１）に対応した画像は１７－（１）に、欠点１５－（２）に対応した画像は１７－（２）に、欠点１５－（３）に対応した画像は１７－（３）として示されている。図８ないし図１０から理解できるとおり、欠点１５－（１）と１５－（２）は、同じ深さ（Ｚ１）に存在する為、投影像１６において、２つの欠点とも略同じ間隔を保って移動するように観測される。一方、欠点１５－（１）と１５－（３）は異なる深さ（Ｚ１とＺ２）に存在する為、投影像１６において、Ｙ方向に移動するみかけの速度は異なり、Ｘ，Ｙ座標として同じであっても、ある時間の経過に伴って分離した画像が得られる。すなわち、欠点の試料中の深さによって投影像における移動量（投影移動量）が異なるのである。これをより詳細に説明するため、欠点１５－（１）と、これに対応する画像１７－（１）を、ｔａ，ｔｂ，ｔｃの時点を抜き出した像を図１１に示している。時間ｔａから時間ｔｂまでの欠点１５－（１）の移動量Ｄａｂ[ｍｍ]＝Ｖｗ（ｔｂ－ｔａ）、時間ｔｂから時間ｔｃまでの欠点１５－（１）の移動量Ｄｂｃ[ｍｍ]＝Ｖｗ（ｔｃ－ｔｂ）とし、対応する画像における時間ｔａから時間ｔｂまでの前記欠点の画像の移動量をＬａｂ、時間ｔｂから時間ｔｃまでの前記欠点の画像の移動量をＬｂｃとすると、欠点１５－（１）の試料内での深さを考慮した拡大率Ｍｚ１である、Ｍｚ１＝ＦＤＤ／（ＦＯＤ－Ｚ１）を用いれば、Ｌａｂ＝Ｍｚ１・Ｄａｂ＝Ｖｗ（ｔｂ－ｔａ）・ＦＤＤ／（ＦＯＤ－Ｚ１）、Ｌｂｃ＝Ｍｚ１・Ｄｂｃ＝Ｖｗ（ｔｂ－ｔａ）・ＦＤＤ／（ＦＯＤ－Ｚ１）となる。すなわち、試料内の欠点の深さが異なれば欠点の画像の移動量は変わることが理解できる。
　また別な応用方法として、複数の欠点の画像の移動挙動をもとに、ある時間における画像を中心にして、他の取得時間における像を、欠点の移動量分ずらして、重ね合わせる。これにより注目した深さに存在する欠点の像が重なり合い、大きな信号強度を得ることができ、低コントラストな欠点でも、検出することが可能となる。具体的には、例えば図１２に示すような、時間ｔｂの時点の像（図９の１６）を中心に、深さＺ１において算出された欠点の画像の移動量Ｌａｂ，Ｌｂｃを用いて、時間ｔａの像（図８の１６）を―Ｌａｂだけ、時間ｔｃの時点の像（図１０の１６）を＋Ｌｂｃだけずらすと、深さＺ１に存在する欠点のみが、それぞれで略同じ座標に位置させることができる。次にずらした後の像を重ね合わせると、深さＺ１に存在する欠点１５（１）と１５－（２）は、それぞれで重なり合い、大きな信号を得ることができる。一方、深さＺ１に存在しない欠点１５－（３）は見かけの移動速度が異なるために異なる座標となり、重なりあうことでの大きな信号強度となることはない。そこで上記手法と同様にＺ２に対する欠点の移動量を算出し、その移動量分ずらし、足し合わせると、今度は深さＺ２に存在する欠点１５－（３）の位置を重ねあわせることができ、大きな信号強度を得ることができる。試料厚みＨの中で、分割数Ｎｚを設定し、ΔＺ＝Ｈ／Ｎｚずつ上記同様の操作を実行すれば、深さ毎に存在する欠点を抽出することができる。またＸ線と検出器を結ぶ線状に複数の欠点が重なった場合には、１つの欠点として検出されるが、分離して欠点を抽出することも可能となる。
　＜欠点判定＞
　前記画像合成方法によって得られた合成画像から欠点候補を抽出し、欠点候補とそうでない部位を切り分けることが可能な、明方向の輝度閾値と、暗方向の輝度閾値によって、欠点を検出する。なお、欠点候補の検出は閾値を満たす領域を検出面積の大きさで絞りこんでもよいし、検出形状の特徴量で絞り込んでもよい。例えば、欠点となる異物が、ある工程が原因で特定の方向に細長い形状となることがわかっていれば、検出形状の向き（角度）とその細さ（縦横比）などを特徴量として絞り込んでもよい。また輝度閾値での検出に先んじて、空間フィルタなどを用いてもよい。これらにより欠点判定をする。
　以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではなく、また、これらの例に限定して解釈されるものではない。実施例で用いた材料、装置を以下に示す。
　（検査対象物）
　市販のポリエチレンテレフタレートフイルム上に異物相当物１８として直径５０μｍ、高さ５０μｍのＳＵＳ３０４製の円筒をその底面（または上面）を接着面としてエポキシ樹脂で接着し、検査対象物とした（東レ・プレシジョン株式会社製）。該検査対象物の上面像を図１３に示す。なおここで、撮像画像において、異物相当物の配置場所がわかるように、ＳＵＳ３０４製の直径２００μｍのワイヤ（マーカー１９）を２本、配置した。
　（装置構成、測定）
　市販のＸ線管（浜松ホトニクス株式会社製　Ｌ９１８１－０２）と、市販のＸ線ＴＤＩカメラ（浜松ホトニクス株式会社製　Ｃ１２３００－１２１）と、検査対象物を搬送するための市販のリニアステージ１（ＳＭＣ社製　ＬＥＦＢ３２Ｔ－１２００－Ｓ５Ｃ５１８３）と、Ｘ線ＴＤＩカメラを搬送するための市販のリニアステージ２（Ｚａｂｅｒ社製　Ｌ４０Ｂ１１５０－Ｎ２－ＫＭ０２　Ｘ－ＭＣＣ２－ＫＸ１４Ｂ）を設置してＸ線撮像を実施した。Ｘ線管の焦点からＸ線ＴＤＩカメラまでの距離ＦＤＤを３２５ｍｍ、Ｘ線管の焦点から検査対象物までの距離ＦＯＤを９５ｍｍとなるように、Ｘ線管、Ｘ線ＴＤＩカメラ、リニアステージ１、リニアステージ２を設置した（図５を参照）。なお、リニアステージ１とリニアステージ２による搬送方向は同じ方向である。
　ついで、上記検査対象物をリニアステージ１に設置し、Ｘ線ＴＤＩカメラをリニアステージ２に設置した。Ｘ線管の管電圧４０ｋＶ、管電流を７５μＡにてＸ線を照射し、リニアステージ１の移動速度Ｖｗと、リニアステージ２の移動速度Ｖｄを表１に記載の条件として、それぞれを稼働させ、Ｘ線ＴＤＩカメラにて撮像した。
　（画像評価）
　上記装置で撮像した画像において、異物相当物が写っている部分の最小輝度Ｓｏと、異物相当物が写っていない部分の平均輝度Ｓｂと、異物相当物が写っていない部分の輝度の標準偏差σｂを測定した。なお、Ｓｂおよびσｂは画像内の異物相当物が配置されていた場所およびその近傍（周囲２０画素四方（この実施例ではおよそ２８０μｍ×２８０μｍ））を除く任意に選択した４００画素から測定した。輝度はＸ線ＴＤＩカメラで撮像し、出力されたＸ線画像の信号量を用いた。表１に、ＳｏとＳｂの差の絶対値であるコントラストＣをσｂで除算した値であるＣＮＲ（コントラスト対ノイズ比）を、表１に結果を示す。ＣＮＲは、値が大きいほど、検査対象物の信号強度コントラストが、検査対象物の無い部分のノイズよりも大きく、検出しやすいことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明によれば、試料の移動方向と同じ方向に検出器を移動しながら透過画像を取得するので、低いスキャンレートの検出器でも時間分解能の高い投影画像が得られ、また点光源からの様々な照射角度で撮影した画像を複数の箇所で取得することにより、線源と検出器を結ぶ線状に複数の欠点が重なった場合でも、分離して欠点を抽出でき、更に複数の画像から低いコントラストな欠点でも大きな信号として、高速、高精度に欠点を検査できる。
１：　筐体
２、２（ａ）、２（ｂ）：　試料
３：　搬入口
４：　搬出口
５：　試料搬送ロール
６：　試料搬送帯
７：　厚み計測センサ
８：　線源
９：　放射線
１０：　検出器
１１：　検出器の画素
１２：　検出器搬送帯
１３：　移動機構の駆動手段
１４：　フレキシブル検出器
１５－（１）、１５－（２）、１５－（３）：　試料中に存在する欠点
１６：　投影像
１７－（１）、１７－（２）、１７－（３）：　試料中に存在する欠点の画像
１８：　異物相当物（ＳＵＳ３０４製の円筒）
１９：　マーカー（ＳＵＳ３０４製のワイヤ）

Claims (15)

  1. 　検査対象である試料を搬送する搬送機構と、該搬送される試料が通過する領域に放射線を放射状に照射する放射線源と、前記搬送される試料を透過した放射線を検知可能に配置され検知した放射線が電気信号に変換される検出器と、前記搬送機構で試料が搬送される方向に沿って前記検出器を移動させる移動機構と、前記領域を試料が通過する時間中に得られる検出器からの試料の画像情報と前記搬送機構からの試料の移動情報とから試料中の欠陥の有無を判断する判定手段を少なくとも具備する検査装置。
  2. 前記搬送機構および移動機構は、前記搬送機構による試料の移動速度をＶｗ、前記試料の移動方向と同方向の前記移動機構による検出器の移動速度成分をＶｄとしたとき、Ｖｗに対するＶｄの比Ｖｄ／Ｖｗが、放射線源と試料の間の距離（ＦＯＤ）に対する放射線源と検出器の間の距離（ＦＤＤ）の比（ＦＤＤ／ＦＯＤ）の２倍以下となるように試料および検出器の移動を行うものである、請求項１記載の検査装置。
  3. 　さらに、試料の厚みを測定する厚み計測器と、該厚み計測器で測定した試料の厚み情報と前記検出器からの試料の画像情報とに基づいて試料中の欠陥の位置を演算する演算手段を具備する請求項１または２に記載の検査装置。
  4. 　前記検出器が、試料の搬送方向に沿って複数配置された請求項１～３のいずれかに記載の検査装置。
  5. 　前記移動機構が、無端環状の搬送帯を具備する移動機構であり、該移動機構は、前記搬送帯に駆動力を付与する駆動手段と、前記搬送帯の運動を円滑に行なわせるように補助する補助手段と、前記搬送帯の運動に伴って搬送体に生じる引張力および圧縮力を吸収する緩衝手段とを有したものである請求項１～４のいずれかの検査装置。
  6. 　前記検出器が、湾曲可能なフレキシブル性を有するフレキシブル検出器であって、該検出器が前記移動機構の移動方向に沿って配置されている請求項１～５のいずれかの検査装置。
  7. 　前記放射線が電磁波である請求項１～６のいずれかの検査装置。
  8. 　前記検出器が、基材に形成された格子状の隔壁によって区画された空間に、放射線によって発光する蛍光体が充填された画素構造を有するシンチレータパネルと、該区画に対応したセル組織を有し、前記蛍光体からの発光を光電変換する光電変換素子とを具備した間接変換方式の検出器である請求項１～７のいずれかに記載の検査装置。
  9. 　試料中に内在される欠陥の有無を検査する方法であって、
    放射線を放射状に照射する放射線源からの放射線が照射された領域内に検査対象である試料を搬送機構によって通過させ、
    移動機構に備えられ、前記領域を通過する試料を透過した放射線を検知可能に配置され検知された放射線が電気信号に変換される検出器によって、前記領域を通過する試料を透過した放射線を、前記検出器を前記搬送機構で試料が搬送される方向に沿って移動させながら放射線の検知と電気信号への変換を行う工程と、
    前記領域を試料が通過する時間中に得られる検出器からの試料の画像情報と前記搬送機構からの試料の移動情報とから試料中の欠陥の有無を判定する工程とを有する、
    検査方法。
  10. 　前記搬送機構および移動機構による試料および検出器の移動を、搬送機構による試料の移動速度Ｖｗ、前記試料の移動方向と同方向の前記移動機構による検出器の移動速度成分をＶｄとしたとき、Ｖｗに対するＶｄの比Ｖｄ／Ｖｗが、放射線源と試料の間の距離（ＦＯＤ）に対する放射線源と検出器の間の距離（ＦＤＤ）の比（ＦＤＤ／ＦＯＤ）の２倍以下となるように試料および受光器の移動を行うことを特徴とする請求項９に記載の検査方法。
  11. 　さらに、試料の厚みを測定し、測定された厚み情報と前記検出器からの試料の画像情報とに基づいて試料中の欠陥の位置を演算することを特徴とする請求項９または１０に記載の検査方法。
  12. 　前記検出器は、前記試料の搬送方向に沿って複数配置されている請求項９～１１のいずれかに記載の検査方法。
  13. 　前記移動機構が、無端環状の搬送帯を具備する移動機構であり、該移動機構は、前記搬送帯に駆動力を付与する駆動手段と、前記搬送帯の運動を円滑に行なわせるように補助する補助手段と、搬送帯の運動に伴って搬送帯に生じる引張力および圧縮力を吸収する緩衝手段とを有したものである請求項９から１２のいずれかに記載の検査方法。
  14. 　前記放射線が、電磁波である請求項９～１３のいずれかに記載の検査方法。
  15. 　前記検出器が、基材に形成された格子状の隔壁によって区画された空間に、放射線によって発光する蛍光体が充填された画素構造を有するシンチレータパネルと、該区画に対応したセル組織を有し、前記蛍光体からの発光を光電変換する光電変換素子とを具備した間接変換方式の放射線検出器である請求項９～１４のいずれかに記載の検査方法。
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