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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172889
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】外観検査装置および外観検査方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/952 20060101AFI20241205BHJP
G01B 11/30 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
G01N21/952
G01B11/30 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090927
(22)【出願日】2023-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】302006854
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＭＣＯ
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】林田 寿男
(72)【発明者】
【氏名】表 秀一
(72)【発明者】
【氏名】岩本 孝
【テーマコード（参考）】
2F065
2G051
【Ｆターム（参考）】
2F065AA24
2F065AA49
2F065AA51
2F065BB06
2F065BB08
2F065FF04
2F065GG04
2F065GG22
2F065MM04
2F065MM06
2F065PP22
2F065QQ08
2F065QQ24
2F065QQ25
2F065QQ31
2G051AA90
2G051AB01
2G051AB02
2G051AC19
2G051BA10
2G051CA01
2G051DA08
(57)【要約】
【課題】円筒状または円柱状の被検査体の外観を適切に検査することができる外観検査装置を提供すること。
【解決手段】外観検査装置は、円筒状または円柱状の被検査体の外観を検査する外観検査装置であって、前記被検査体を当該被検査体の円周方向に回転させる回転機構と、前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を受光するセンサと、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理部と、前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定部と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】外観検査装置は、円筒状または円柱状の被検査体の外観を検査する外観検査装置であって、前記被検査体を当該被検査体の円周方向に回転させる回転機構と、前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を受光するセンサと、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理部と、前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定部と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状または円柱状の被検査体の外観を検査する外観検査装置であって、
前記被検査体を当該被検査体の円周方向に回転させる回転機構と、
前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を受光するセンサと、
前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理部と、
前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定部と、を備える、外観検査装置。
前記被検査体を当該被検査体の円周方向に回転させる回転機構と、
前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を受光するセンサと、
前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理部と、
前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定部と、を備える、外観検査装置。
【請求項2】
請求項１に記載の外観検査装置において、
前記センサを前記表面に沿って移動させるセンサ移動機構をさらに備え、
前記回転機構は、前記被検査体を前記円周方向に１回転ずつ回転させ、
前記センサは、前記被検査体が１回転している間、前記表面に前記レーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記反射光を受光し、
前記センサ移動機構は、前記被検査体が１回転する毎に、前記センサを前記表面に沿って所定距離だけ移動させる、外観検査装置。
前記センサを前記表面に沿って移動させるセンサ移動機構をさらに備え、
前記回転機構は、前記被検査体を前記円周方向に１回転ずつ回転させ、
前記センサは、前記被検査体が１回転している間、前記表面に前記レーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記反射光を受光し、
前記センサ移動機構は、前記被検査体が１回転する毎に、前記センサを前記表面に沿って所定距離だけ移動させる、外観検査装置。
【請求項3】
請求項２に記載の外観検査装置において、
前記回転機構は、前記被検査体を所定回数だけ同じ方向に１回転させる毎に回転方向を反対方向に変更する、外観検査装置。
前記回転機構は、前記被検査体を所定回数だけ同じ方向に１回転させる毎に回転方向を反対方向に変更する、外観検査装置。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の外観検査装置において、
前記センサ移動機構は、単一の前記センサを前記表面としての外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ移動させ、かつ前記表面としての端面に沿って前記被検査体の径方向へ移動させる、外観検査装置。
前記センサ移動機構は、単一の前記センサを前記表面としての外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ移動させ、かつ前記表面としての端面に沿って前記被検査体の径方向へ移動させる、外観検査装置。
【請求項5】
請求項２または請求項３に記載の外観検査装置において、
前記センサ移動機構は、
第１の前記センサを前記表面としての外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ移動させる第１の移動機構と、
第２の前記センサを前記表面としての端面に沿って前記被検査体の径方向へ移動させる第２の移動機構と、を備える、外観検査装置。
前記センサ移動機構は、
第１の前記センサを前記表面としての外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ移動させる第１の移動機構と、
第２の前記センサを前記表面としての端面に沿って前記被検査体の径方向へ移動させる第２の移動機構と、を備える、外観検査装置。
【請求項6】
請求項１に記載の外観検査装置において、
前記レーザ光は、青色レーザ光である、外観検査装置。
前記レーザ光は、青色レーザ光である、外観検査装置。
【請求項7】
請求項１に記載の外観検査装置において、
前記画像処理部は、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の二次元画像を生成し、
前記判定部は、前記二次元画像に基づいて前記表面における異常箇所を特定し、特定された前記異常箇所の前記高さ画像に基づいて、前記表面の欠陥の有無を判定する、外観検査装置。
前記画像処理部は、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の二次元画像を生成し、
前記判定部は、前記二次元画像に基づいて前記表面における異常箇所を特定し、特定された前記異常箇所の前記高さ画像に基づいて、前記表面の欠陥の有無を判定する、外観検査装置。
【請求項8】
円筒状または円柱状の被検査体の外観を検査する外観検査方法であって、
前記被検査体を当該被検査体の円周方向に１回転させ、前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にセンサからレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を前記センサで受光する表面検査工程と、
前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理工程と、
前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定工程と、を備える、外観検査方法。
前記被検査体を当該被検査体の円周方向に１回転させ、前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にセンサからレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を前記センサで受光する表面検査工程と、
前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理工程と、
前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定工程と、を備える、外観検査方法。
【請求項9】
請求項８に記載の外観検査方法において、
前記表面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面に前記センサから前記レーザ光を照射して、前記表面で反射した前記反射光を前記センサで受光し、前記被検査体が停止したら前記センサを前記表面に沿って所定距離だけ移動させる処理を繰り返す、外観検査方法。
前記表面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面に前記センサから前記レーザ光を照射して、前記表面で反射した前記反射光を前記センサで受光し、前記被検査体が停止したら前記センサを前記表面に沿って所定距離だけ移動させる処理を繰り返す、外観検査方法。
【請求項10】
請求項８に記載の外観検査方法において、
前記表面検査工程は、
外周面検査工程と、
前記外周面検査工程を行う前、または、前記外周面検査工程を行った後に行う端面検査工程と、を備え、
前記外周面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての外周面に単一の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記外周面で反射した前記反射光を前記単一のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記単一のセンサを前記外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ所定距離だけ移動させる処理を繰り返し、
前記端面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての端面に前記単一のセンサから前記レーザ光を照射して前記反射光を前記単一のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記単一のセンサを前記端面に沿って前記被検査体の径方向へ所定距離だけ移動させる処理を繰り返す、外観検査方法。
前記表面検査工程は、
外周面検査工程と、
前記外周面検査工程を行う前、または、前記外周面検査工程を行った後に行う端面検査工程と、を備え、
前記外周面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての外周面に単一の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記外周面で反射した前記反射光を前記単一のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記単一のセンサを前記外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ所定距離だけ移動させる処理を繰り返し、
前記端面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての端面に前記単一のセンサから前記レーザ光を照射して前記反射光を前記単一のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記単一のセンサを前記端面に沿って前記被検査体の径方向へ所定距離だけ移動させる処理を繰り返す、外観検査方法。
【請求項11】
請求項８に記載の外観検査方法において、
前記表面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての外周面に第１の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記外周面で反射した前記反射光を前記第１のセンサで受光するとともに、前記表面としての端面に第２の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記端面で反射した前記反射光を前記第２のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記第１のセンサを前記外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ第１の距離だけ移動させるとともに、前記第２のセンサを前記端面に沿って前記被検査体の径方向へ第２の距離だけ移動させる処理を繰り返す、外観検査方法。
前記表面検査工程は、
前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させ、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての外周面に第１の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記外周面で反射した前記反射光を前記第１のセンサで受光するとともに、前記表面としての端面に第２の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記端面で反射した前記反射光を前記第２のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記第１のセンサを前記外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ第１の距離だけ移動させるとともに、前記第２のセンサを前記端面に沿って前記被検査体の径方向へ第２の距離だけ移動させる処理を繰り返す、外観検査方法。
【請求項12】
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の外観検査方法において、
前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させる際、前記被検査体を所定回数だけ同じ方向に１回転させる毎に回転方向を反対方向に変更する、外観検査方法。
前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させる際、前記被検査体を所定回数だけ同じ方向に１回転させる毎に回転方向を反対方向に変更する、外観検査方法。
【請求項13】
請求項１２に記載の外観検査方法において、
前記被検査体は、シリコン単結晶を切断して得られた前記円柱状のシリコン単結晶ブロックである、外観検査方法。
前記被検査体は、シリコン単結晶を切断して得られた前記円柱状のシリコン単結晶ブロックである、外観検査方法。
【請求項14】
請求項１３に記載の外観検査方法において、
前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させる際、前記シリコン単結晶ブロックのノッチを検出し、前記ノッチを基準にして、前記シリコン単結晶ブロックを１回転させる、外観検査方法。
前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させる際、前記シリコン単結晶ブロックのノッチを検出し、前記ノッチを基準にして、前記シリコン単結晶ブロックを１回転させる、外観検査方法。
【請求項15】
請求項１３に記載の外観検査方法において、
前記レーザ光は、青色レーザ光である、外観検査方法。
前記レーザ光は、青色レーザ光である、外観検査方法。
【請求項16】
請求項８記載の外観検査方法において、
前記画像処理工程は、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の二次元画像を生成し、
前記判定工程は、前記二次元画像に基づいて前記表面における異常箇所を特定し、特定された前記異常箇所の前記高さ画像に基づいて前記表面の欠陥の有無を判定する、外観検査方法。
前記画像処理工程は、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の二次元画像を生成し、
前記判定工程は、前記二次元画像に基づいて前記表面における異常箇所を特定し、特定された前記異常箇所の前記高さ画像に基づいて前記表面の欠陥の有無を判定する、外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外観検査装置および外観検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結晶の検査方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許文献１には、光学的測定手段を用いてシリコン単結晶のインゴットの長手方向に形成されたＶノッチの形状を走査し、走査により得られたＶノッチの形状データの座標変換を行うことにより評価用データを生成し、生成された評価用データに基づいてＶノッチの形状の良否を判定する方法が開示されている。
特許文献２には、窒素雰囲気でｐ型のシリコン単結晶の熱処理を行った後に、シリコン単結晶中の空孔に起因した結晶欠陥の分布を測定することで、シリコン単結晶中の空孔が過剰な領域を特定する方法が開示されている。
特許文献１には、光学的測定手段を用いてシリコン単結晶のインゴットの長手方向に形成されたＶノッチの形状を走査し、走査により得られたＶノッチの形状データの座標変換を行うことにより評価用データを生成し、生成された評価用データに基づいてＶノッチの形状の良否を判定する方法が開示されている。
特許文献２には、窒素雰囲気でｐ型のシリコン単結晶の熱処理を行った後に、シリコン単結晶中の空孔に起因した結晶欠陥の分布を測定することで、シリコン単結晶中の空孔が過剰な領域を特定する方法が開示されている。
【0003】
また、シリコン単結晶から切り出されたシリコン単結晶ブロックの洗浄装置に関する特許文献３には、洗浄装置により洗浄されたシリコン単結晶ブロックの外観を自動で検査することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－０４３２０５号公報
【特許文献2】特開２０１８－１８６１９５号公報
【特許文献3】特開２０１１－１４３３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１，２には、シリコン単結晶の外観を検査する方法が開示されていない。また、特許文献３には、シリコン単結晶ブロックの外観を自動で検査することが開示されているものの、具体的な方法が開示されていない。
【0006】
本発明は、円筒状または円柱状の被検査体の外観を適切に検査することができる外観検査装置および外観検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の外観検査装置は、円筒状または円柱状の被検査体の外観を検査する外観検査装置であって、前記被検査体を当該被検査体の円周方向に回転させる回転機構と、前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を受光するセンサと、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理部と、前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定部と、を備える。
【0008】
本発明の外観検査装置において、前記センサを前記表面に沿って移動させるセンサ移動機構をさらに備え、前記回転機構は、前記被検査体を前記円周方向に１回転ずつ回転させ、前記センサは、前記被検査体が１回転している間、前記表面に前記レーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記反射光を受光し、前記センサ移動機構は、前記被検査体が１回転する毎に、前記センサを前記表面に沿って所定距離だけ移動させる、ことが好ましい。
【0009】
本発明の外観検査装置において、前記回転機構は、前記被検査体を所定回数だけ同じ方向に１回転させる毎に回転方向を反対方向に変更する、ことが好ましい。
【0010】
本発明の外観検査装置において、前記センサ移動機構は、単一の前記センサを前記表面としての外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ移動させ、かつ前記表面としての端面に沿って前記被検査体の径方向へ移動させる、ことが好ましい。
【0011】
本発明の外観検査装置において、前記センサ移動機構は、第１の前記センサを前記表面としての外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ移動させる第１の移動機構と、第２の前記センサを前記表面としての端面に沿って前記被検査体の径方向へ移動させる第２の移動機構と、を備える、ことが好ましい。
【0012】
本発明の外観検査装置において、前記レーザ光は、青色レーザ光である、ことが好ましい。
【0013】
本発明の外観検査装置において、前記画像処理部は、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の二次元画像を生成し、前記判定部は、前記二次元画像に基づいて前記表面における異常箇所を特定し、特定された前記異常箇所の前記高さ画像に基づいて、前記表面の欠陥の有無を判定する、ことが好ましい。
【0014】
本発明の外観検査方法は、円筒状または円柱状の被検査体の外観を検査する外観検査方法であって、前記被検査体を当該被検査体の円周方向に１回転させ、前記円周方向に回転中の前記被検査体の表面にセンサからレーザ光を照射して、前記被検査体の表面で反射した前記レーザ光の反射光を前記センサで受光する表面検査工程と、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の高さ画像を生成する画像処理工程と、前記高さ画像に基づいて、前記表面の性状を判定する判定工程と、を備える。
【0015】
本発明の外観検査方法において、前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させる、ことが好ましい。ここで、前記被検査体が１回転している間、前記表面に前記センサから前記レーザ光を照射して、前記表面で反射した前記反射光を前記センサで受光し、前記被検査体が停止したら前記センサを前記表面に沿って所定距離だけ移動させる処理を繰り返す、ことが好ましい。
【0016】
本発明の外観検査方法において、前記表面検査工程は、外周面検査工程と、前記外周面検査工程を行う前、または、前記外周面検査工程を行った後に行う端面検査工程と、を備え、前記外周面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させる、ことが好ましい。ここで、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての外周面に単一の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記外周面で反射した前記反射光を前記単一のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記単一のセンサを前記外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ所定距離だけ移動させる処理を繰り返す、ことが好ましい。前記端面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させる、ことが好ましい。ここで、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての端面に前記単一のセンサから前記レーザ光を照射して前記反射光を前記単一のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記単一のセンサを前記端面に沿って前記被検査体の径方向へ所定距離だけ移動させる処理を繰り返す、ことが好ましい。
【0017】
本発明の外観検査方法において、前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させた後に停止させる、ことが好ましい。ここで、前記被検査体が１回転している間、前記表面としての外周面に第１の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記外周面で反射した前記反射光を前記第１のセンサで受光するとともに、前記表面としての端面に第２の前記センサから前記レーザ光を照射して、前記端面で反射した前記反射光を前記第２のセンサで受光し、前記被検査体が停止したら前記第１のセンサを前記外周面に沿って前記被検査体の中心軸と平行な方向へ第１の距離だけ移動させるとともに、前記第２のセンサを前記端面に沿って前記被検査体の径方向へ第２の距離だけ移動させる処理を繰り返す、ことが好ましい。
【0018】
本発明の外観検査方法において、前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させる際、前記被検査体を所定回数だけ同じ方向に１回転させる毎に回転方向を反対方向に変更する、ことが好ましい。
【0019】
本発明の外観検査方法において、前記被検査体は、シリコン単結晶を切断して得られた前記円柱状のシリコン単結晶ブロックである、ことが好ましい。
【0020】
本発明の外観検査方法において、前記表面検査工程は、前記被検査体を前記円周方向に１回転させる際、前記シリコン単結晶ブロックのノッチを検出し、前記ノッチを基準にして、前記シリコン単結晶ブロックを１回転させる、ことが好ましい。
【0021】
本発明の外観検査方法において、前記レーザ光は、青色レーザ光である、ことが好ましい。
【0022】
本発明の外観検査方法において、前記画像処理工程は、前記反射光の受光状態に基づいて、前記表面の二次元画像を生成し、前記判定工程は、前記二次元画像に基づいて前記表面における異常箇所を特定し、特定された前記異常箇所の前記高さ画像に基づいて前記表面の欠陥の有無を判定する、ことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】第１実施形態に係る外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】第１実施形態に係る外観検査装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図3】第１実施形態に係る検査時のセンサの移動状態を示す模式図である。
【図4】第１実施形態に係る検査に用いられる青色レーザ光の照射範囲を示す模式図であり、（Ａ）は外周面の照射範囲を示し、（Ｂ）は端面の照射範囲を示す。
【図5】第１実施形態に係る検査に用いられる画像の模式図であり、（Ａ）は二次元画像を示し、（Ｂ）は高さ画像を示し、（Ｃ）は断面形状画像を示す。
【図6】第１実施形態に係る外観検査処理のフローチャートである。
【図7】第１，第２実施形態に係る外観検査処理のフローチャートである。
【図8】第１実施形態に係る外周面の検査処理のフローチャートである。
【図9】第１実施形態に係る端面の検査処理のフローチャートである。
【図10】第２実施形態に係る外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図11】第２実施形態に係る外観検査装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図12】第２実施形態に係る検査時のセンサの移動状態を示す模式図であり、（Ａ）は外周面の検査時の移動状態を示し、（Ｂ）は端面の検査時の移動状態を示す。
【図13】第２実施形態に係る外観検査処理のフローチャートである。
【図14】第２実施形態に係る外周面および端面の検査処理のフローチャートである。
【図15】第２実施形態に係る外周面および端面の検査処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
［第１実施形態］
〔外観検査装置の構成〕
まず、本発明の第１実施形態に係る外観検査装置の構成について説明する。
図１は、第１実施形態の外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、外観検査装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。図３は、検査時のセンサの移動状態を示す模式図である。図４は、検査に用いられる青色レーザ光の照射範囲を示す模式図であり、（Ａ）は外周面の照射範囲を示し、（Ｂ）は端面の照射範囲を示す。図５は、検査に用いられる画像の模式図であり、（Ａ）は二次元画像を示し、（Ｂ）は高さ画像を示し、（Ｃ）は断面形状画像を示す。
以下の説明において、図１に示すＸＹＺ座標系に基づいて各構成を説明する場合があり、Ｘ軸方向は前後方向、Ｙ軸方向は左右方向、Ｚ軸方向は上下方向を表す。
〔外観検査装置の構成〕
まず、本発明の第１実施形態に係る外観検査装置の構成について説明する。
図１は、第１実施形態の外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、外観検査装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。図３は、検査時のセンサの移動状態を示す模式図である。図４は、検査に用いられる青色レーザ光の照射範囲を示す模式図であり、（Ａ）は外周面の照射範囲を示し、（Ｂ）は端面の照射範囲を示す。図５は、検査に用いられる画像の模式図であり、（Ａ）は二次元画像を示し、（Ｂ）は高さ画像を示し、（Ｃ）は断面形状画像を示す。
以下の説明において、図１に示すＸＹＺ座標系に基づいて各構成を説明する場合があり、Ｘ軸方向は前後方向、Ｙ軸方向は左右方向、Ｚ軸方向は上下方向を表す。
【0025】
図１に示す外観検査装置１は、円柱状の被検査体としてのシリコン単結晶ブロックＢの外観を検査する。
シリコン単結晶ブロックＢは、チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結晶から円柱状に切り出された後、外周面に対する周知の円筒研削工程と、結晶軸（シリコン単結晶ブロックＢの長手方向）方向の両端の角部に対する面取り工程とが少なくとも行われることにより得られる。
シリコン単結晶ブロックＢの表面としての外周面ＢＡには、シリコン単結晶ブロックＢの長手方向に沿ってノッチＢＶが形成されている。
シリコン単結晶ブロックＢのサイズとしては、直径Ｒが１００ｍｍ以上４５０ｍｍ以下、長さＬが５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下を例示できる。
シリコン単結晶ブロックＢは、チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結晶から円柱状に切り出された後、外周面に対する周知の円筒研削工程と、結晶軸（シリコン単結晶ブロックＢの長手方向）方向の両端の角部に対する面取り工程とが少なくとも行われることにより得られる。
シリコン単結晶ブロックＢの表面としての外周面ＢＡには、シリコン単結晶ブロックＢの長手方向に沿ってノッチＢＶが形成されている。
シリコン単結晶ブロックＢのサイズとしては、直径Ｒが１００ｍｍ以上４５０ｍｍ以下、長さＬが５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下を例示できる。
【0026】
【0027】
回転機構２は、シリコン単結晶ブロックＢを当該シリコン単結晶ブロックＢの円周方向に回転させる。回転機構２は、一対の回転ローラ２１と、当該一対の回転ローラ２１を駆動するローラ駆動部２２と、を備える。
一対の回転ローラ２１は、互いに水平になるように所定間隔だけ離れ、かつ、前後方向に延びる回転軸を中心にして回転可能に配置されている。一対の回転ローラ２１は、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡを下方から支持する。
ローラ駆動部２２は、制御装置４の制御に基づいて、一対の回転ローラ２１を同じ方向に回転させることにより、シリコン単結晶ブロックＢを当該シリコン単結晶ブロックＢの円周方向に回転させる。
一対の回転ローラ２１は、互いに水平になるように所定間隔だけ離れ、かつ、前後方向に延びる回転軸を中心にして回転可能に配置されている。一対の回転ローラ２１は、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡを下方から支持する。
ローラ駆動部２２は、制御装置４の制御に基づいて、一対の回転ローラ２１を同じ方向に回転させることにより、シリコン単結晶ブロックＢを当該シリコン単結晶ブロックＢの円周方向に回転させる。
【0028】
検査部３は、単一のセンサ３１と、センサ移動機構３２と、を備える。
【0029】
センサ３１は、レーザ変位センサにより構成され、センサ本体３１１と、照射部３１２と、受光部３１３と、を備える。
センサ本体３１１は、光入出射面部３１１Ａを備える。
照射部３１２は、センサ本体３１１内に配置されている。照射部３１２は、制御装置４の制御に基づいて、青色レーザ光を連続的に照射する。照射部３１２は、青色レーザ光を断続的に所定間隔毎に照射しても良い。光入出射面部３１１Ａから照射された青色レーザ光は、図３に示すように、光入出射面部３１１Ａから外周面ＢＡまでの距離が検査距離Ｋの場合、ライン状の照射範囲Ｈの長さが外周面ＢＡの前後方向の長さよりも短くなるように照射される。青色レーザ光は、光入出射面部３１１Ａから端面ＢＢまでの距離が検査距離Ｋの場合、照射範囲Ｈの長さが端面ＢＢの半径よりも短くなるように照射される。
受光部３１３は、センサ本体３１１内に配置されている。受光部３１３は、光入出射面部３１１Ａから照射され、外周面ＢＡまたは端面ＢＢで反射した青色レーザ光の反射光を受光して、受光状態に対応する信号を制御装置４へ出力する。以下、「青色レーザ光の反射光」を、単に「反射光」と言う場合がある。
センサ本体３１１は、光入出射面部３１１Ａを備える。
照射部３１２は、センサ本体３１１内に配置されている。照射部３１２は、制御装置４の制御に基づいて、青色レーザ光を連続的に照射する。照射部３１２は、青色レーザ光を断続的に所定間隔毎に照射しても良い。光入出射面部３１１Ａから照射された青色レーザ光は、図３に示すように、光入出射面部３１１Ａから外周面ＢＡまでの距離が検査距離Ｋの場合、ライン状の照射範囲Ｈの長さが外周面ＢＡの前後方向の長さよりも短くなるように照射される。青色レーザ光は、光入出射面部３１１Ａから端面ＢＢまでの距離が検査距離Ｋの場合、照射範囲Ｈの長さが端面ＢＢの半径よりも短くなるように照射される。
受光部３１３は、センサ本体３１１内に配置されている。受光部３１３は、光入出射面部３１１Ａから照射され、外周面ＢＡまたは端面ＢＢで反射した青色レーザ光の反射光を受光して、受光状態に対応する信号を制御装置４へ出力する。以下、「青色レーザ光の反射光」を、単に「反射光」と言う場合がある。
【0030】
センサ移動機構３２は、六軸ロボット３２１を備える。六軸ロボット３２１は、センサ３１を保持し、シリコン単結晶ブロックＢに対する光入出射面部３１１Ａの位置および向きを自由に変更できるように構成されている。六軸ロボット３２１は、制御装置４の制御に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの上側においてセンサ３１を前後方向へ移動させる。つまり、六軸ロボット３２１は、センサ３１を外周面ＢＡに沿って、シリコン単結晶ブロックＢの中心軸ＢＣと平行な方向へ移動させる。六軸ロボット３２１は、制御装置４の制御に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢにおける後側（－Ｘ方向側）の端面ＢＢに対向する位置において、センサ３１を上下方向へ移動させる。
【0031】
図２に示すように、制御装置４は、入力部４１と、表示部４２と、記憶部４３と、制御部４４と、を備える。制御部４４には、ローラ駆動部２２、照射部３１２、受光部３１３、六軸ロボット３２１、入力部４１、表示部４２および記憶部４３が電気的に接続されている。
【0032】
入力部４１は、例えばタッチパネルまたは物理ボタンにより構成されている。入力部４１は、各種情報の入力に用いられ、入力に対応する信号を制御部４４へ出力する。
【0033】
表示部４２は、制御部４４の制御に基づいて、各種情報を表示する。
【0034】
記憶部４３は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの周知の記憶装置により構成されている。記憶部４３は、シリコン単結晶ブロックＢの検査に必要な各種情報を記憶する。
【0035】
制御部４４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備える。制御部４４は、記憶部４３に記憶された検査制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、ブロック情報取得部４４１、検査制御部４４２、画像処理部４４３、判定部４４４、ブロック形状算出部４４５および表示制御部４４６として機能する。
【0036】
ブロック情報取得部４４１は、検査対象のシリコン単結晶ブロックＢを特定するためのブロック情報を取得する。ブロック情報取得部４４１は、作業者による入力部４１の操作により入力されたブロック情報を取得しても良いし、シリコン単結晶ブロックＢの例えば端面ＢＢに表示された二次元コードからコードリーダにより読み取られたブロック情報を取得しても良い。
【0037】
検査制御部４４２は、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡおよび端面ＢＢを検査するように、ローラ駆動部２２および六軸ロボット３２１を制御する。
検査制御部４４２は、外周面ＢＡを検査する場合、六軸ロボット３２１を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの上側において光入出射面部３１１Ａが外周面ＢＡに対向する状態で、センサ３１を第１の外周面の検査位置に位置させる。第１の外周面の検査位置は、図３および図４（Ａ）に実線で示すように、照射範囲Ｈの後側の端部が後側の端面ＢＢよりも後側に位置し、前側の端部が外周面ＢＡ上に位置し、光入出射面部３１１Ａから外周面ＢＡまでの距離が検査距離Ｋになるような位置である。なお、図４（Ａ）では、第１実施形態を理解しやすいように、照射範囲Ｈを左右方向が短辺方向に平行な長方形で図示しているが、実際の照射範囲Ｈは、前後方向に延びるライン状である。検査制御部４４２は、ローラ駆動部２２を制御して、中心軸ＢＣを中心にしてシリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、照射部３１２から外周面ＢＡに青色レーザ光を照射させる。
検査制御部４４２は、外周面ＢＡで反射した反射光を受光した受光部３１３から、受光状態に対応する信号を取得すると、各回転角度における受光状態の情報と、第１の外周面の検査位置の位置情報と、検査対象のシリコン単結晶ブロックＢのブロック情報とを関連付けて、第１の外周面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
検査制御部４４２は、外周面ＢＡを検査する場合、六軸ロボット３２１を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの上側において光入出射面部３１１Ａが外周面ＢＡに対向する状態で、センサ３１を第１の外周面の検査位置に位置させる。第１の外周面の検査位置は、図３および図４（Ａ）に実線で示すように、照射範囲Ｈの後側の端部が後側の端面ＢＢよりも後側に位置し、前側の端部が外周面ＢＡ上に位置し、光入出射面部３１１Ａから外周面ＢＡまでの距離が検査距離Ｋになるような位置である。なお、図４（Ａ）では、第１実施形態を理解しやすいように、照射範囲Ｈを左右方向が短辺方向に平行な長方形で図示しているが、実際の照射範囲Ｈは、前後方向に延びるライン状である。検査制御部４４２は、ローラ駆動部２２を制御して、中心軸ＢＣを中心にしてシリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、照射部３１２から外周面ＢＡに青色レーザ光を照射させる。
検査制御部４４２は、外周面ＢＡで反射した反射光を受光した受光部３１３から、受光状態に対応する信号を取得すると、各回転角度における受光状態の情報と、第１の外周面の検査位置の位置情報と、検査対象のシリコン単結晶ブロックＢのブロック情報とを関連付けて、第１の外周面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
【0038】
その後、検査制御部４４２は、六軸ロボット３２１を制御して、光入出射面部３１１Ａが外周面ＢＡに対向する状態を維持し、かつ、光入出射面部３１１Ａから外周面ＢＡまでの距離を検査距離Ｋに維持したまま、センサ３１を中心軸ＢＣに沿って第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の外周面の検査位置まで順次移動させる。センサ３１が第Ｎの外周面の検査位置に存在する場合、照射範囲Ｈは二点鎖線で示す位置に位置する。第Ｎの外周面の検査位置は、第（Ｎ－１）の外周面の検査位置よりも前方に位置し、当該第Ｎの外周面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈと、第（Ｎ－１）の外周面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈとの重なり幅が幅Ｄ１になるような位置である。幅Ｄ１は、０ｍｍを超える値である。検査制御部４４２は、センサ３１が第Ｎの外周面の検査位置に位置する毎に、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、照射部３１２から外周面ＢＡに青色レーザ光を照射させる。
検査制御部４４２は、第Ｎの外周面の検査位置において青色レーザ光を出射させる毎に、各回転角度における受光状態の情報と、第Ｎの外周面の検査位置の位置情報と、ブロック情報とを関連付けて、第Ｎの外周面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
検査制御部４４２は、第Ｎの外周面の検査位置において青色レーザ光を出射させる毎に、各回転角度における受光状態の情報と、第Ｎの外周面の検査位置の位置情報と、ブロック情報とを関連付けて、第Ｎの外周面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
【0039】
検査制御部４４２は、図４（Ａ）に示すように、照射範囲Ｈの前側の端部が前側の端面ＢＢよりも前側に位置し、後側の端部が外周面ＢＡ上に位置する状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。図４（Ａ）に示す例では、センサ３１が第１３の外周面の検査位置に位置した状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。
【0040】
検査制御部４４２は、端面ＢＢを検査する場合、六軸ロボット３２１を制御して、光入出射面部３１１Ａが端面ＢＢに対向する状態で、センサ３１を第１の端面の検査位置に位置させる。第１の端面の検査位置は、図３および図４（Ｂ）に一点鎖線で示すように、照射範囲Ｈの上側の端部が外周面ＢＡよりも上側に位置し、下側の端部が端面ＢＢ上に位置し、光入出射面部３１１Ａから端面ＢＢまでの距離が検査距離Ｋになるような位置である。なお、図４（Ｂ）では、第１実施形態を理解しやすいように、照射範囲Ｈを左右方向が短辺方向に平行な長方形で図示しているが、実際の照射範囲Ｈは、上下方向に延びるライン状である。検査制御部４４２は、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、照射部３１２から端面ＢＢに青色レーザ光を照射させる。
検査制御部４４２は、端面ＢＢから反射した反射光を受光した受光部３１３から、受光状態に対応する信号を取得すると、各回転角度における受光状態の情報と、第１の端面の検査位置の位置情報と、ブロック情報とを関連付けて、第１の端面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
検査制御部４４２は、端面ＢＢから反射した反射光を受光した受光部３１３から、受光状態に対応する信号を取得すると、各回転角度における受光状態の情報と、第１の端面の検査位置の位置情報と、ブロック情報とを関連付けて、第１の端面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
【0041】
その後、検査制御部４４２は、六軸ロボット３２１を制御して、光入出射面部３１１Ａが端面ＢＢに対向する状態を維持し、かつ、光入出射面部３１１Ａから端面ＢＢまでの距離を検査距離Ｋに維持したまま、センサ３１を鉛直方向に沿って第Ｍ（Ｍは２以上の整数）の端面の検査位置まで順次移動させる。センサ３１が第Ｍの端面の検査位置に存在する場合、照射範囲Ｈは二点鎖線で示す位置に位置する。第Ｍの端面の検査位置は、第（Ｍ－１）の端面の検査位置よりも下方に位置し、当該第Ｍの端面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈと、第（Ｍ－１）の端面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈとの重なり幅が幅Ｄ２になるような位置である。幅Ｄ２は、０ｍｍを超える値であり、幅Ｄ１と同じであっても良いし、異なっていても良い。検査制御部４４２は、センサ３１が第Ｍの端面の検査位置に位置する毎に、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、照射部３１２から端面ＢＢに青色レーザ光を照射させる。
検査制御部４４２は、第Ｍの端面の検査位置において青色レーザ光を出射させる毎に、各回転角度における受光状態の情報と、第Ｎの端面の検査位置の位置情報と、ブロック情報とを関連付けて、第Ｍの端面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
検査制御部４４２は、図４（Ｂ）に示すように、照射範囲Ｈの下側の端部が中心軸ＢＣよりも下側に位置し、上側の端部が中心軸ＢＣよりも上側に位置する状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。図４（Ｂ）に示す例では、センサ３１が第５の端面の検査位置に位置した状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。
検査制御部４４２は、第Ｍの端面の検査位置において青色レーザ光を出射させる毎に、各回転角度における受光状態の情報と、第Ｎの端面の検査位置の位置情報と、ブロック情報とを関連付けて、第Ｍの端面の検査情報として記憶部４３に記憶させる。
検査制御部４４２は、図４（Ｂ）に示すように、照射範囲Ｈの下側の端部が中心軸ＢＣよりも下側に位置し、上側の端部が中心軸ＢＣよりも上側に位置する状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。図４（Ｂ）に示す例では、センサ３１が第５の端面の検査位置に位置した状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。
【0042】
画像処理部４４３は、各外周面の検査情報または各端面の検査情報により表される回転角度毎の受光部３１３における反射光の受光状態に基づいて、図５（Ａ）に示す二次元画像ＰＡと、図５（Ｂ）に示す高さ画像ＰＢとを生成する。図５（Ａ）の二次元画像ＰＡおよび図５（Ｂ）の高さ画像ＰＢにおける上下方向はシリコン単結晶ブロックＢの円周方向であり、左右方向は中心軸ＢＣ方向である。
画像処理部４４３は、高さ画像ＰＢに基づいて、図５（Ｃ）に示す断面形状画像ＰＣを生成する。
画像処理部４４３は、高さ画像ＰＢに基づいて、図５（Ｃ）に示す断面形状画像ＰＣを生成する。
【0043】
二次元画像ＰＡは、青色レーザ光が照射された外周面ＢＡまたは端面ＢＢの性状を白黒の濃淡で表す。二次元画像ＰＡは、例えば外周面ＢＡまたは端面ＢＢを基準面として、当該基準面からセンサ３１までの距離に対応する白黒の濃淡で、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの性状を表す。
例えば、第１の外周面の検査情報に基づき生成された図５（Ａ）に示す二次元画像ＰＡにおいて、外周面ＢＡは、白色領域により表される。シリコン単結晶ブロックＢの面取り部ＢＤは、白色領域の中心軸ＢＣ方向一端部において円周方向に直線状に延びる第１の灰色領域により表される。シリコン単結晶ブロックＢが存在しない検査対象非存在領域Ｃは、第１の灰色領域に対して白色領域の中心軸ＢＣ方向他端側に位置する黒色領域により表される。
例えば、第１の外周面の検査情報に基づき生成された図５（Ａ）に示す二次元画像ＰＡにおいて、外周面ＢＡは、白色領域により表される。シリコン単結晶ブロックＢの面取り部ＢＤは、白色領域の中心軸ＢＣ方向一端部において円周方向に直線状に延びる第１の灰色領域により表される。シリコン単結晶ブロックＢが存在しない検査対象非存在領域Ｃは、第１の灰色領域に対して白色領域の中心軸ＢＣ方向他端側に位置する黒色領域により表される。
【0044】
外周面ＢＡ、面取り部ＢＤ、または、外周面ＢＡと面取り部ＢＤとの境界には、異常箇所ＢＥが存在する場合がある。異常箇所ＢＥとは、汚れなどの異物が付着している突出した箇所、あるいは、傷、クラック、欠けまたは皮残りなどの欠陥が存在している凹んだ箇所である。皮残りとは、円筒研削において研削されなかった箇所である。
二次元画像ＰＡにおいて、異常箇所ＢＥは、第２の灰色領域により表される。第２の灰色領域の濃さは、異常箇所ＢＥの高さまたは深さに応じた濃さであり、第１の灰色領域と異なる濃さになる場合があるし、第１の灰色領域と同じ濃さになる場合もある。
二次元画像ＰＡでは、異常箇所ＢＥがその高さまたは深さに応じた灰色の濃淡で表されるため、異常箇所ＢＥが異物および欠陥のいずれかであるかを判定する判定処理に二次元画像ＰＡを用いると、判定が困難になるおそれがある。
二次元画像ＰＡにおいて、異常箇所ＢＥは、第２の灰色領域により表される。第２の灰色領域の濃さは、異常箇所ＢＥの高さまたは深さに応じた濃さであり、第１の灰色領域と異なる濃さになる場合があるし、第１の灰色領域と同じ濃さになる場合もある。
二次元画像ＰＡでは、異常箇所ＢＥがその高さまたは深さに応じた灰色の濃淡で表されるため、異常箇所ＢＥが異物および欠陥のいずれかであるかを判定する判定処理に二次元画像ＰＡを用いると、判定が困難になるおそれがある。
【0045】
高さ画像ＰＢは、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの性状をカラーで表す。高さ画像ＰＢは、例えば外周面ＢＡまたは端面ＢＢを基準面として、当該基準面からセンサ３１までの距離に対応する色相、明度および彩度で、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの性状を表す。
例えば、第１の外周面の検査情報に基づき生成された図５（Ｂ）に示す高さ画像ＰＢにおいて、異常箇所ＢＥは、当該異常箇所ＢＥが欠陥の発生領域の場合は外周面ＢＡに対する深さに応じて、当該異常箇所ＢＥが異物の付着領域の場合は外周面ＢＡに対する高さに応じて、色相、明度および彩度のうち少なくとも１つが異なるカラーで表される。図５（Ｂ）に示される異常箇所ＢＥが欠陥の発生領域である場合、例えば、浅部ＢＥ１、当該浅部ＢＥ１よりも深い中間部ＢＥ２、および、当該中間部ＢＥ２よりも深い深部ＢＥ３は、色相、明度および彩度のうち少なくとも１つが異なるカラーで表される。
また、高さ画像ＰＢにおいて、外周面ＢＡ、面取り部ＢＤ、検査対象非存在領域Ｃ、および、異物が付着している異常箇所ＢＥは、外周面ＢＡに対する高さまたは深さに応じた色相、明度および彩度を有するカラーで表される。
高さ画像ＰＢでは、異常箇所ＢＥがその高さまたは深さに応じた色相、明度および彩度のうち少なくとも１つが異なるカラーで表されるため、異常箇所ＢＥの判定処理に高さ画像ＰＢを用いると、二次元画像ＰＡを用いる場合よりも判定が容易になる。
例えば、第１の外周面の検査情報に基づき生成された図５（Ｂ）に示す高さ画像ＰＢにおいて、異常箇所ＢＥは、当該異常箇所ＢＥが欠陥の発生領域の場合は外周面ＢＡに対する深さに応じて、当該異常箇所ＢＥが異物の付着領域の場合は外周面ＢＡに対する高さに応じて、色相、明度および彩度のうち少なくとも１つが異なるカラーで表される。図５（Ｂ）に示される異常箇所ＢＥが欠陥の発生領域である場合、例えば、浅部ＢＥ１、当該浅部ＢＥ１よりも深い中間部ＢＥ２、および、当該中間部ＢＥ２よりも深い深部ＢＥ３は、色相、明度および彩度のうち少なくとも１つが異なるカラーで表される。
また、高さ画像ＰＢにおいて、外周面ＢＡ、面取り部ＢＤ、検査対象非存在領域Ｃ、および、異物が付着している異常箇所ＢＥは、外周面ＢＡに対する高さまたは深さに応じた色相、明度および彩度を有するカラーで表される。
高さ画像ＰＢでは、異常箇所ＢＥがその高さまたは深さに応じた色相、明度および彩度のうち少なくとも１つが異なるカラーで表されるため、異常箇所ＢＥの判定処理に高さ画像ＰＢを用いると、二次元画像ＰＡを用いる場合よりも判定が容易になる。
【0046】
断面形状画像ＰＣは、異常箇所ＢＥに発生した欠陥の断面形状を表す。図５（Ｃ）の断面形状画像ＰＣは、図５（Ｂ）における円周方向に対して平行なVC－VC線に沿う異常箇所ＢＥの断面形状を表す。断面形状画像ＰＣにおいて、異常箇所ＢＥの欠陥は、浅部ＢＥ１、中間部ＢＥ２および深い深部ＢＥ３の形状に対応する線で表される。図５（Ｃ）の断面形状画像ＰＣにおける上下方向はシリコン単結晶ブロックＢの径方向であり、左右方向は円周方向である。
なお、断面形状画像ＰＣは、円周方向に対して傾斜する線または直交する線に沿う異常箇所ＢＥの断面形状を表しても良い。
なお、断面形状画像ＰＣは、円周方向に対して傾斜する線または直交する線に沿う異常箇所ＢＥの断面形状を表しても良い。
【0047】
また、画像処理部４４３は、図示はしないが、各端面の検査情報に基づいて、端面ＢＢ、面取り部ＢＤ、検査対象非存在領域Ｃおよび異常箇所ＢＥの状態を表す二次元画像ＰＡ、高さ画像ＰＢおよび断面形状画像ＰＣを生成する。
【0048】
なお、外周面の検査情報における外周面の検査位置に対応する照射範囲Ｈに、端面ＢＢよりも外側の領域が含まれる場合、二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢに面取り部ＢＤおよび検査対象非存在領域Ｃは存在するが、端面ＢＢよりも外側の領域が含まれない場合、二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢに面取り部ＢＤおよび検査対象非存在領域Ｃは存在しない。端面の検査情報における端面の検査位置に対応する照射範囲Ｈに、外周面ＢＡよりも外側の領域が含まれる場合、二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢに面取り部ＢＤおよび検査対象非存在領域Ｃは存在するが、外周面ＢＡよりも外側の領域が含まれない場合、二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢに面取り部ＢＤおよび検査対象非存在領域Ｃは存在しない。
【0049】
判定部４４４は、二次元画像ＰＡに基づいて、外周面ＢＡまたは端面ＢＢにおける異常箇所ＢＥを特定する。判定部４４４は、二次元画像ＰＡにおける外周面ＢＡまたは端面ＢＢを表す白色領域内に、異常箇所ＢＥを表す第２の灰色領域が存在することを検出した場合、外周面ＢＡまたは端面ＢＢに異常箇所ＢＥが存在すると判定する。
判定部４４４は、二次元画像ＰＡに基づき異常箇所ＢＥが存在すると判定すると、当該異常箇所ＢＥを含む高さ画像ＰＢに基づいて、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの性状として、異常箇所ＢＥに異物または欠陥が存在するか否かを判定する。判定部４４４は、高さ画像ＰＢにおける異常箇所ＢＥを表す領域のカラーが、外周面ＢＡまたは端面ＢＢよりも高いことを表す場合、異常箇所ＢＥに異物が存在すると判定し、外周面ＢＡまたは端面ＢＢよりも低いことを表す場合、異常箇所ＢＥに欠陥が存在すると判定する。
判定部４４４は、二次元画像ＰＡに基づき異常箇所ＢＥが存在すると判定すると、当該異常箇所ＢＥを含む高さ画像ＰＢに基づいて、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの性状として、異常箇所ＢＥに異物または欠陥が存在するか否かを判定する。判定部４４４は、高さ画像ＰＢにおける異常箇所ＢＥを表す領域のカラーが、外周面ＢＡまたは端面ＢＢよりも高いことを表す場合、異常箇所ＢＥに異物が存在すると判定し、外周面ＢＡまたは端面ＢＢよりも低いことを表す場合、異常箇所ＢＥに欠陥が存在すると判定する。
【0050】
判定部４４４は、異常箇所ＢＥに欠陥が存在すると判定すると、当該欠陥が傷、クラック、欠けまたは皮残りのいずれかであること、つまり欠陥の種類を判定する。判定部４４４は、欠陥の種類を判定する際、欠陥の長さ、面積、深さおよび傾斜角度のうち少なくとも１つのパラメータに基づいて判定する。判定部４４４は、高さ画像ＰＢに基づいて、欠陥の長さ、面積および深さのうち少なくとも１つを算出する。判定部４４４は、断面形状画像ＰＣに基づいて、欠陥の深さおよび傾斜角度のうち少なくとも傾斜角度を算出する。
判定部４４４は、前記少なくとも１つのパラメータが判定部４４４に予め設定した閾値以上の場合、当該欠陥が許容できない不良欠陥であると判定し、閾値未満の場合、当該欠陥が許容できる許容欠陥であると判定しても良い。
判定部４４４は、前記少なくとも１つのパラメータが判定部４４４に予め設定した閾値以上の場合、当該欠陥が許容できない不良欠陥であると判定し、閾値未満の場合、当該欠陥が許容できる許容欠陥であると判定しても良い。
【0051】
ブロック形状算出部４４５は、二次元画像ＰＡ、高さ画像ＰＢ、または、検査時におけるセンサ３１の移動距離に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの中心軸ＢＣ方向の長さと直径を算出する。
【0052】
表示制御部４４６は、表示部４２を制御して、検査結果として、外周面ＢＡおよび端面ＢＢにおける異物または欠陥の有無および欠陥の種類と、シリコン単結晶ブロックＢの長さおよび直径とを表示部４２に表示させる。
【0053】
〔外観検査装置の動作〕
次に、外観検査装置１の動作として、シリコン単結晶ブロックＢの外観検査処理について説明する。図６および図７は、外観検査処理のフローチャートである。図８は、外周面の検査処理のフローチャートである。図９は、端面の検査処理のフローチャートである。
図６に示すステップＳ２～Ｓ７の処理、図８に示すステップＳ２１～Ｓ２５の処理、および、図９に示すステップＳ３１～Ｓ３５の処理は、表面検査工程を構成する。上述の表面検査工程を構成する処理のうち、ステップＳ５，Ｓ２１～Ｓ２５の処理は、外周面検査工程を構成し、ステップＳ７，Ｓ３１～Ｓ３５の処理は、端面検査工程を構成する。図７に示すステップＳ８～Ｓ１２の処理は、判定工程を構成する。
次に、外観検査装置１の動作として、シリコン単結晶ブロックＢの外観検査処理について説明する。図６および図７は、外観検査処理のフローチャートである。図８は、外周面の検査処理のフローチャートである。図９は、端面の検査処理のフローチャートである。
図６に示すステップＳ２～Ｓ７の処理、図８に示すステップＳ２１～Ｓ２５の処理、および、図９に示すステップＳ３１～Ｓ３５の処理は、表面検査工程を構成する。上述の表面検査工程を構成する処理のうち、ステップＳ５，Ｓ２１～Ｓ２５の処理は、外周面検査工程を構成し、ステップＳ７，Ｓ３１～Ｓ３５の処理は、端面検査工程を構成する。図７に示すステップＳ８～Ｓ１２の処理は、判定工程を構成する。
【0054】
作業者または図示しない搬送装置は、図１に示すように、検査対象のシリコン単結晶ブロックＢを一対の回転ローラ２１上にセットする。
シリコン単結晶ブロックＢの一対の回転ローラ２１上へのセットの前、または、セットの後、外観検査装置１を構成する制御部４４のブロック情報取得部４４１は、図６に示すように、ブロック情報を取得する（ステップＳ１）。
シリコン単結晶ブロックＢの一対の回転ローラ２１上へのセットの前、または、セットの後、外観検査装置１を構成する制御部４４のブロック情報取得部４４１は、図６に示すように、ブロック情報を取得する（ステップＳ１）。
【0055】
制御部４４の検査制御部４４２は、作業者による入力部４１の操作に基づいて、検査開始の指示を取得すると、六軸ロボット３２１を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡ上の第１の外周面の検査位置へセンサ３１を移動させる（ステップＳ２）。
【0056】
検査制御部４４２は、ノッチＢＶが基準位置に位置するように、シリコン単結晶ブロックＢを回転させる（ステップＳ３）。
例えば、検査制御部４４２は、ローラ駆動部２２を制御してシリコン単結晶ブロックＢを第１の方向（前方から見たときの時計回り方向）に１回転させるとともに、照射部３１２を制御して外周面ＢＡに青色レーザ光を照射する。画像処理部４４３は、例えばシリコン単結晶ブロックＢの回転中に、受光部３１３における反射光の受光状態に基づいて、外周面ＢＡとノッチＢＶが異なる濃淡で表された二次元画像ＰＡ、または、外周面ＢＡとノッチＢＶが異なるカラーで表された高さ画像ＰＢを生成する。検査制御部４４２は、二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢに基づいて、ノッチＢＶが基準位置に位置するように、ローラ駆動部２２を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの回転を停止させる。
基準位置としては、前方から端面ＢＢを見たときの中心軸ＢＣから鉛直上方に延びる第１の仮想線と、中心軸ＢＣとノッチＢＶの中心とを接続する第２の仮想線とのなす角度が０°の位置を例示できるが、０°以外の位置であっても良い。
例えば、検査制御部４４２は、ローラ駆動部２２を制御してシリコン単結晶ブロックＢを第１の方向（前方から見たときの時計回り方向）に１回転させるとともに、照射部３１２を制御して外周面ＢＡに青色レーザ光を照射する。画像処理部４４３は、例えばシリコン単結晶ブロックＢの回転中に、受光部３１３における反射光の受光状態に基づいて、外周面ＢＡとノッチＢＶが異なる濃淡で表された二次元画像ＰＡ、または、外周面ＢＡとノッチＢＶが異なるカラーで表された高さ画像ＰＢを生成する。検査制御部４４２は、二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢに基づいて、ノッチＢＶが基準位置に位置するように、ローラ駆動部２２を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの回転を停止させる。
基準位置としては、前方から端面ＢＢを見たときの中心軸ＢＣから鉛直上方に延びる第１の仮想線と、中心軸ＢＣとノッチＢＶの中心とを接続する第２の仮想線とのなす角度が０°の位置を例示できるが、０°以外の位置であっても良い。
【0057】
検査制御部４４２は、上から見たときの後側の端面ＢＢの位置、つまりシリコン単結晶ブロックＢのエッジを検出する（ステップＳ４）。
例えば、検査制御部４４２は、ノッチＢＶを基準位置に位置させる際に利用した二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢに基づいて、シリコン単結晶ブロックＢのエッジを検出する。
例えば、検査制御部４４２は、ノッチＢＶを基準位置に位置させる際に利用した二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢに基づいて、シリコン単結晶ブロックＢのエッジを検出する。
【0058】
検査制御部４４２は、外周面ＢＡの検査処理を行う（ステップＳ５）
ステップＳ５における外周面ＢＡの検査処理において、検査制御部４４２は、図８に示すように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を第１の方向に設定する（ステップＳ２１）。
ステップＳ５における外周面ＢＡの検査処理において、検査制御部４４２は、図８に示すように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を第１の方向に設定する（ステップＳ２１）。
【0059】
検査制御部４４２は、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら外周面ＢＡを検査する（ステップＳ２２）。
ステップＳ２２において、検査制御部４４２は、ローラ駆動部２２を制御してシリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させるとともに、照射部３１２を制御して外周面ＢＡに青色レーザ光を照射する。検査制御部４４２は、受光部３１３から受光状態に対応する信号を取得すると、センサ３１の外周面の検査位置に対応する外周面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。検査制御部４４２は、受光部３１３からの信号に基づいて、ノッチＢＶが基準位置に戻ったと判定した場合、シリコン単結晶ブロックＢの回転を停止させる。
ステップＳ２２において、検査制御部４４２は、ローラ駆動部２２を制御してシリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させるとともに、照射部３１２を制御して外周面ＢＡに青色レーザ光を照射する。検査制御部４４２は、受光部３１３から受光状態に対応する信号を取得すると、センサ３１の外周面の検査位置に対応する外周面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。検査制御部４４２は、受光部３１３からの信号に基づいて、ノッチＢＶが基準位置に戻ったと判定した場合、シリコン単結晶ブロックＢの回転を停止させる。
【0060】
検査制御部４４２は、外周面ＢＡ全体の検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ２３）。例えば、画像処理部４４３がステップＳ２２で生成された外周面の検査情報に基づき二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢを生成し、検査制御部４４２は、二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢに端面ＢＢよりも前側の検査対象非存在領域Ｃが含まれる場合、外周面ＢＡ全体の検査が終了したと判定し（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、外周面ＢＡの検査処理を終了する。
一方、検査制御部４４２は、二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢに端面ＢＢよりも前側の検査対象非存在領域Ｃが含まれない場合、外周面ＢＡ全体の検査が終了していないと判定し（ステップＳ２３：ＮＯ）、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を前回検査時と反対方向に設定する（ステップＳ２４）。つまり、検査制御部４４２は、ステップＳ２４において、前回検査時の設定回転方向が第１の方向の場合、設定回転方向を第２の方向に設定し、前回検査時の設定回転方向が第２の方向の場合、設定回転方向を第１の方向に設定する。
なお、ステップＳ２３において、作業者による入力部４１の操作に基づき入力された設定回数の検査が終了した場合、外周面ＢＡ全体の検査が終了したと判定し、当該設定回数の検査が終了していない場合、外周面ＢＡ全体の検査が終了していないと判定しても良い。
一方、検査制御部４４２は、二次元画像ＰＡまたは高さ画像ＰＢに端面ＢＢよりも前側の検査対象非存在領域Ｃが含まれない場合、外周面ＢＡ全体の検査が終了していないと判定し（ステップＳ２３：ＮＯ）、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を前回検査時と反対方向に設定する（ステップＳ２４）。つまり、検査制御部４４２は、ステップＳ２４において、前回検査時の設定回転方向が第１の方向の場合、設定回転方向を第２の方向に設定し、前回検査時の設定回転方向が第２の方向の場合、設定回転方向を第１の方向に設定する。
なお、ステップＳ２３において、作業者による入力部４１の操作に基づき入力された設定回数の検査が終了した場合、外周面ＢＡ全体の検査が終了したと判定し、当該設定回数の検査が終了していない場合、外周面ＢＡ全体の検査が終了していないと判定しても良い。
【0061】
検査制御部４４２は、六軸ロボット３２１を制御して、センサ３１を次の外周面の検査位置へ移動させる（ステップＳ２５）。
ステップＳ２５において、検査制御部４４２は、直前の検査における外周面の検査位置が第Ｅ（Ｅは１以上の整数）の外周面の検査位置の場合、センサ３１を第（Ｅ＋１）の外周面の検査位置へ移動させる。
ステップＳ２５において、検査制御部４４２は、直前の検査における外周面の検査位置が第Ｅ（Ｅは１以上の整数）の外周面の検査位置の場合、センサ３１を第（Ｅ＋１）の外周面の検査位置へ移動させる。
【0062】
検査制御部４４２は、ステップＳ２５の処理後、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら外周面ＢＡを検査する（ステップＳ２２）。
検査制御部４４２は、ステップＳ２３において、外周面ＢＡ全体の検査が終了したと判定するまで、上述の処理を繰り返す。
検査制御部４４２は、ステップＳ２３において、外周面ＢＡ全体の検査が終了したと判定するまで、上述の処理を繰り返す。
【0063】
検査制御部４４２は、ステップＳ５の外周面ＢＡの検査処理が終了すると、図６に示すように、六軸ロボット３２１を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの後側の端面ＢＢに対向する第１の端面の検査位置へセンサ３１を移動させる（ステップＳ６）。
【0064】
検査制御部４４２は、端面ＢＢの検査処理を行う（ステップＳ７）。
ステップＳ７における端面ＢＢの検査処理において、検査制御部４４２は、図９に示すように、ステップＳ２１の処理と同じように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を第１の方向に設定する（ステップＳ３１）。
ステップＳ７における端面ＢＢの検査処理において、検査制御部４４２は、図９に示すように、ステップＳ２１の処理と同じように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を第１の方向に設定する（ステップＳ３１）。
【0065】
検査制御部４４２は、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら端面ＢＢを検査する（ステップＳ３２）。
ステップＳ３２において、検査制御部４４２は、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させるとともに、照射部３１２から端面ＢＢに青色レーザ光を照射する。検査制御部４４２は、受光部３１３から受光状態に対応する信号に基づいて、センサ３１の端面の検査位置に対応する端面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
ステップＳ３２において、検査制御部４４２は、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させるとともに、照射部３１２から端面ＢＢに青色レーザ光を照射する。検査制御部４４２は、受光部３１３から受光状態に対応する信号に基づいて、センサ３１の端面の検査位置に対応する端面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
【0066】
検査制御部４４２は、端面ＢＢ全体の検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ３３）。例えば、検査制御部４４２は、シリコン単結晶ブロックＢの半径と照射範囲Ｈの幅とに基づいて、照射範囲Ｈの下側の端部が中心軸ＢＣよりも下側に位置し、上側の端部が中心軸ＢＣよりも上側に位置する状態での検査が終了するまでの設定回数を算出する。そして、検査制御部４４２は、設定回数の検査が終了した場合、端面ＢＢ全体の検査が終了したと判定し、当該設定回数の検査が終了していない場合、端面ＢＢ全体の検査が終了していないと判定する。なお、設定回数は、作業者による入力部４１の操作に基づき入力された回数であっても良い。
検査制御部４４２は、端面ＢＢ全体の検査が終了したと判定した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、端面ＢＢの検査処理を終了する。
一方、検査制御部４４２は、端面ＢＢ全体の検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ステップＳ２４の処理と同じように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を前回検査時と反対方向に設定する（ステップＳ３４）。
検査制御部４４２は、端面ＢＢ全体の検査が終了したと判定した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、端面ＢＢの検査処理を終了する。
一方、検査制御部４４２は、端面ＢＢ全体の検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ステップＳ２４の処理と同じように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を前回検査時と反対方向に設定する（ステップＳ３４）。
【0067】
検査制御部４４２は、六軸ロボット３２１を制御して、センサ３１を次の端面の検査位置へ移動させる（ステップＳ３５）。
ステップＳ３５において、検査制御部４４２は、直前の検査における端面の検査位置が第Ｅ（Ｆは１以上の整数）の端面の検査位置の場合、センサ３１を第（Ｆ＋１）の端面の検査位置へ移動させる。
ステップＳ３５において、検査制御部４４２は、直前の検査における端面の検査位置が第Ｅ（Ｆは１以上の整数）の端面の検査位置の場合、センサ３１を第（Ｆ＋１）の端面の検査位置へ移動させる。
【0068】
検査制御部４４２は、ステップＳ３５の処理後、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら端面ＢＢを検査する（ステップＳ３２）。
検査制御部４４２は、ステップＳ３３において、端面ＢＢ全体の検査が終了したと判定するまで、上述の処理を繰り返す。
検査制御部４４２は、ステップＳ３３において、端面ＢＢ全体の検査が終了したと判定するまで、上述の処理を繰り返す。
【0069】
ステップＳ７の端面ＢＢの検査処理が終了すると、判定部４４４は、図８に示すように、外周面ＢＡおよび端面ＢＢの異常箇所ＢＥを特定する（ステップＳ８）。
ステップＳ８の処理の前に、画像処理部４４３は、各外周面の検査情報に基づいて、各外周面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡを生成する。画像処理部４４３は、各端面の検査情報に基づいて、各端面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡを生成する。画像処理部４４３が外周面の検査位置および端面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡを生成する処理は、画像処理工程を構成する。
ステップＳ８において、判定部４４４は、各外周面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡに基づいて、外周面ＢＡにおける各外周面の検査位置からの青色レーザ光により照射された領域の異常箇所ＢＥを特定する。判定部４４４は、各外周面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡに基づいて、端面ＢＢの各端面の検査位置からの青色レーザ光により照射された領域の異常箇所ＢＥを特定する。
ステップＳ８の処理の前に、画像処理部４４３は、各外周面の検査情報に基づいて、各外周面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡを生成する。画像処理部４４３は、各端面の検査情報に基づいて、各端面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡを生成する。画像処理部４４３が外周面の検査位置および端面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡを生成する処理は、画像処理工程を構成する。
ステップＳ８において、判定部４４４は、各外周面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡに基づいて、外周面ＢＡにおける各外周面の検査位置からの青色レーザ光により照射された領域の異常箇所ＢＥを特定する。判定部４４４は、各外周面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡに基づいて、端面ＢＢの各端面の検査位置からの青色レーザ光により照射された領域の異常箇所ＢＥを特定する。
【0070】
判定部４４４は、ステップＳ８における特定結果に基づいて、外周面ＢＡまたは端面ＢＢに異常箇所ＢＥが存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。
判定部４４４は、外周面ＢＡまたは端面ＢＢに異常箇所ＢＥが存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、異常の種類を判定する（ステップＳ１０）。
ステップＳ１０の処理の前に、画像処理部４４３は、外周面ＢＡに異常箇所ＢＥが存在している場合、当該異常箇所ＢＥを含む二次元画像ＰＡの生成に用いられた外周面の検査情報に基づいて、異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを生成する。画像処理部４４３は、端面ＢＢに異常箇所ＢＥが存在している場合、当該異常箇所ＢＥを含む二次元画像ＰＡの生成に用いられた端面の検査情報に基づいて、異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを生成する。画像処理部４４３が外周面ＢＡおよび端面ＢＢの異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを生成する処理は、画像処理工程を構成する。
ステップＳ１０において、判定部４４４は、画像処理部４４３により生成された高さ画像ＰＢに基づいて、異常箇所ＢＥの異常の種類が欠陥または異物であると判定する。
判定部４４４は、外周面ＢＡまたは端面ＢＢに異常箇所ＢＥが存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、異常の種類を判定する（ステップＳ１０）。
ステップＳ１０の処理の前に、画像処理部４４３は、外周面ＢＡに異常箇所ＢＥが存在している場合、当該異常箇所ＢＥを含む二次元画像ＰＡの生成に用いられた外周面の検査情報に基づいて、異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを生成する。画像処理部４４３は、端面ＢＢに異常箇所ＢＥが存在している場合、当該異常箇所ＢＥを含む二次元画像ＰＡの生成に用いられた端面の検査情報に基づいて、異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを生成する。画像処理部４４３が外周面ＢＡおよび端面ＢＢの異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを生成する処理は、画像処理工程を構成する。
ステップＳ１０において、判定部４４４は、画像処理部４４３により生成された高さ画像ＰＢに基づいて、異常箇所ＢＥの異常の種類が欠陥または異物であると判定する。
【0071】
なお、ステップＳ１０の処理は、以下のように行われても良い。
画像処理部４４３は、ステップＳ８の処理の前に、各外周面の検査位置および各端面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢを生成する。判定部４４４は、ステップＳ１の処理において、画像処理部４４３により生成された高さ画像ＰＢの中から異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを選択し、選択された高さ画像ＰＢに基づいて、異常の種類を判定しても良い。
画像処理部４４３は、ステップＳ８の処理の前に、各外周面の検査位置および各端面の検査位置に対応する二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢを生成する。判定部４４４は、ステップＳ１の処理において、画像処理部４４３により生成された高さ画像ＰＢの中から異常箇所ＢＥの存在位置に対応する高さ画像ＰＢを選択し、選択された高さ画像ＰＢに基づいて、異常の種類を判定しても良い。
【0072】
判定部４４４は、ステップＳ１０における判定結果に基づいて、異常の種類が欠陥か否かを判定する（ステップＳ１１）。
判定部４４４は、異常の種類が欠陥であると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、欠陥の種類を判定する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２において判定部４４４が断面形状画像ＰＣを用いる場合、ステップＳ１２の処理の前に、画像処理部４４３は、欠陥を含む高さ画像ＰＢに基づいて、欠陥の断面形状を表す断面形状画像ＰＣを生成する。
判定部４４４は、欠陥の存在位置に対応する高さ画像ＰＢおよび断面形状画像ＰＣのうち少なくとも一方に基づき得られるパラメータと、当該パラメータの閾値と、に基づいて、欠陥の種類を判定する。
判定部４４４は、異常の種類が欠陥であると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、欠陥の種類を判定する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２において判定部４４４が断面形状画像ＰＣを用いる場合、ステップＳ１２の処理の前に、画像処理部４４３は、欠陥を含む高さ画像ＰＢに基づいて、欠陥の断面形状を表す断面形状画像ＰＣを生成する。
判定部４４４は、欠陥の存在位置に対応する高さ画像ＰＢおよび断面形状画像ＰＣのうち少なくとも一方に基づき得られるパラメータと、当該パラメータの閾値と、に基づいて、欠陥の種類を判定する。
【0073】
ブロック形状算出部４４５は、ステップＳ１２の処理後、判定部４４４が外周面ＢＡまたは端面ＢＢに異常箇所ＢＥが存在しないと判定した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、または、判定部４４４が異常の種類が欠陥ではなく異物であると判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、シリコン単結晶ブロックＢの長さおよび直径を算出する（ステップＳ１３）。
【0074】
表示制御部４４６は、検査結果を表示部４２に表示させる（ステップＳ１４）。
ステップＳ１３において、表示制御部４４６は、以下のようにして、検査結果としての異物または欠陥の有無および欠陥の種類を、表示部４２に表示させても良い。
表示制御部４４６は、外周面ＢＡを平面に展開した図形と、両端面ＢＢの図形とを表示部４２に表示させる。表示制御部４４６は、これらの図形における異常箇所ＢＥの存在位置または異常箇所ＢＥを含む所定範囲を、異物に対応する第１の色または欠陥に対応する第２の色で表示させるとともに、それ以外の領域を第３の色で表示させても良い。
また、表示制御部４４６は、異物または欠陥の位置を表す文字を表示部４２に表示させても良い。
ステップＳ１４において、表示制御部４４６は、検査結果としてのシリコン単結晶ブロックＢの長さおよび直径を文字で表示部４２に表示させる。
ステップＳ１３において、表示制御部４４６は、以下のようにして、検査結果としての異物または欠陥の有無および欠陥の種類を、表示部４２に表示させても良い。
表示制御部４４６は、外周面ＢＡを平面に展開した図形と、両端面ＢＢの図形とを表示部４２に表示させる。表示制御部４４６は、これらの図形における異常箇所ＢＥの存在位置または異常箇所ＢＥを含む所定範囲を、異物に対応する第１の色または欠陥に対応する第２の色で表示させるとともに、それ以外の領域を第３の色で表示させても良い。
また、表示制御部４４６は、異物または欠陥の位置を表す文字を表示部４２に表示させても良い。
ステップＳ１４において、表示制御部４４６は、検査結果としてのシリコン単結晶ブロックＢの長さおよび直径を文字で表示部４２に表示させる。
【0075】
〔第１実施形態の効果〕
外観検査装置１の回転機構２は、制御装置４の制御に基づいて、円柱状のシリコン単結晶ブロックＢを当該シリコン単結晶ブロックＢの円周方向に１回転させる。センサ３１は、円周方向に回転中のシリコン単結晶ブロックＢの表面にレーザ光を照射して、シリコン単結晶ブロックＢからのレーザ光の反射光を受光する。制御装置４を構成する制御部４４の画像処理部４４３は、センサ３１における反射光の受光状態に基づいて、表面の高さ画像ＰＢを生成する。制御部４４の判定部４４４は、高さ画像ＰＢに基づいて、表面の性状を判定する。
このような外観検査装置１によれば、センサ３１をシリコン単結晶ブロックＢの円周方向に移動させることなく、シリコン単結晶ブロックＢをその円周方向に回転させるだけで、シリコン単結晶ブロックＢの円周方向の高さ画像ＰＢを生成できる。外観検査装置１は、レーザ光を用いて生成された高さ画像ＰＢに基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの表面の性状を適切に判定できる。したがって、シリコン単結晶ブロックＢの外観を適切に検査できる外観検査装置１を提供できる。
外観検査装置１の回転機構２は、制御装置４の制御に基づいて、円柱状のシリコン単結晶ブロックＢを当該シリコン単結晶ブロックＢの円周方向に１回転させる。センサ３１は、円周方向に回転中のシリコン単結晶ブロックＢの表面にレーザ光を照射して、シリコン単結晶ブロックＢからのレーザ光の反射光を受光する。制御装置４を構成する制御部４４の画像処理部４４３は、センサ３１における反射光の受光状態に基づいて、表面の高さ画像ＰＢを生成する。制御部４４の判定部４４４は、高さ画像ＰＢに基づいて、表面の性状を判定する。
このような外観検査装置１によれば、センサ３１をシリコン単結晶ブロックＢの円周方向に移動させることなく、シリコン単結晶ブロックＢをその円周方向に回転させるだけで、シリコン単結晶ブロックＢの円周方向の高さ画像ＰＢを生成できる。外観検査装置１は、レーザ光を用いて生成された高さ画像ＰＢに基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの表面の性状を適切に判定できる。したがって、シリコン単結晶ブロックＢの外観を適切に検査できる外観検査装置１を提供できる。
【0076】
外観検査装置１は、センサ３１をシリコン単結晶ブロックＢの表面に沿って所定距離だけ移動させるセンサ移動機構３２を備える。外観検査装置１は、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させた後に停止させる。シリコン単結晶ブロックＢが１回転している間、シリコン単結晶ブロックＢの表面にセンサ３１から青色レーザ光を照射して、シリコン単結晶ブロックＢの表面で反射した反射光をセンサ３１で受光し、シリコン単結晶ブロックＢが停止したらセンサ移動機構３２によりセンサ３１をシリコン単結晶ブロックＢの表面に沿って所定距離移動させる処理を繰り返す。
このため、検査対象の表面が外周面ＢＡの場合、センサ３１における青色レーザ光の照射範囲Ｈが外周面ＢＡの中心軸ＢＣ方向の長さより短くても、青色レーザ光が照射されたシリコン単結晶ブロックＢが１回転する毎に、センサ移動機構３２によりセンサ３１を外周面ＢＡに沿って中心軸ＢＣと平行な方向に移動させることにより、外周面ＢＡ全体を検査できる。検査対象の表面が外周面ＢＡの場合、センサ３１における青色レーザ光の照射範囲Ｈが外周面ＢＡの中心軸ＢＣ方向の長さより短くても、青色レーザ光が照射されたシリコン単結晶ブロックＢが１回転する毎に、センサ移動機構３２によりセンサ３１を外周面ＢＡに沿って中心軸ＢＣと平行な方向に移動させることにより、外周面ＢＡ全体を検査できる。
したがって、外観検査装置１は、青色レーザ光の照射範囲Ｈが広いセンサ３１を用いることなく、シリコン単結晶ブロックＢの外観を適切に検査できる。
このため、検査対象の表面が外周面ＢＡの場合、センサ３１における青色レーザ光の照射範囲Ｈが外周面ＢＡの中心軸ＢＣ方向の長さより短くても、青色レーザ光が照射されたシリコン単結晶ブロックＢが１回転する毎に、センサ移動機構３２によりセンサ３１を外周面ＢＡに沿って中心軸ＢＣと平行な方向に移動させることにより、外周面ＢＡ全体を検査できる。検査対象の表面が外周面ＢＡの場合、センサ３１における青色レーザ光の照射範囲Ｈが外周面ＢＡの中心軸ＢＣ方向の長さより短くても、青色レーザ光が照射されたシリコン単結晶ブロックＢが１回転する毎に、センサ移動機構３２によりセンサ３１を外周面ＢＡに沿って中心軸ＢＣと平行な方向に移動させることにより、外周面ＢＡ全体を検査できる。
したがって、外観検査装置１は、青色レーザ光の照射範囲Ｈが広いセンサ３１を用いることなく、シリコン単結晶ブロックＢの外観を適切に検査できる。
【0077】
センサ移動機構３２は、単一のセンサ３１をシリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡに沿って中心軸ＢＣ方向へ移動させ、端面ＢＢに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの径方向へ移動させる六軸ロボット３２１を備える。外観検査装置１は、センサ３１をシリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡに沿って中心軸ＢＣ方向へ移動させて行う検査により外周面ＢＡ全体の検査を行った後、センサ３１を端面ＢＢに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの径方向へ移動させる検査を行うことにより端面ＢＢ全体の検査を行う。
このため、単一のセンサ３１を用いるだけで、シリコン単結晶ブロックＢ全体の外観を適切に検査できる。
このため、単一のセンサ３１を用いるだけで、シリコン単結晶ブロックＢ全体の外観を適切に検査できる。
【0078】
回転機構２は、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの検査時に、シリコン単結晶ブロックＢを互いに異なる方向に交互に１回転させる。
ここで、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡまたは回転ローラ２１の外周面の形状、あるいは、一対の回転ローラ２１の平行度などの影響により、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとシリコン単結晶ブロックＢが中心軸ＢＣ方向にずれる場合がある。この場合、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に１回転させ続けると、シリコン単結晶ブロックＢが検査開始位置から大きくずれてしまう。このような位置ずれが生じると、外周面ＢＡの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に１回転させる毎に、センサ３１の外周面の検査位置と、当該外周面の検査位置に対してあらかじめ設定された外周面ＢＡにおける中心軸ＢＣ方向の位置とのずれが大きくなり、外周面ＢＡを適切に検査できないおそれがある。端面ＢＢの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に１回転させる毎に、センサ３１から端面ＢＢまでの距離の検査距離Ｋからのずれが大きくなり、端面ＢＢを適切に検査できないおそれがある。
第１実施形態のように、外周面ＢＡの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを互いに異なる方向に交互に１回転させることにより、仮に、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させたときにシリコン単結晶ブロックＢが中心軸ＢＣ方向にずれた場合でも、次の逆方向への回転時にシリコン単結晶ブロックＢが逆方向にずれて元の位置に戻るため、センサ３１の外周面の検査位置と、当該外周面の検査位置に対してあらかじめ設定された外周面ＢＡにおける中心軸ＢＣ方向の位置とのずれを最小限に抑えることができる。端面ＢＢの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを互いに異なる方向に交互に１回転させることにより、外周面ＢＡの検査時と同様の理由により、センサ３１から端面ＢＢまでの距離の検査距離Ｋからのずれを最小限に抑えることができる。
したがって、外観検査装置１は、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡおよび端面ＢＢの外観を適切に検査できる。
ここで、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡまたは回転ローラ２１の外周面の形状、あるいは、一対の回転ローラ２１の平行度などの影響により、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとシリコン単結晶ブロックＢが中心軸ＢＣ方向にずれる場合がある。この場合、外周面ＢＡまたは端面ＢＢの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に１回転させ続けると、シリコン単結晶ブロックＢが検査開始位置から大きくずれてしまう。このような位置ずれが生じると、外周面ＢＡの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に１回転させる毎に、センサ３１の外周面の検査位置と、当該外周面の検査位置に対してあらかじめ設定された外周面ＢＡにおける中心軸ＢＣ方向の位置とのずれが大きくなり、外周面ＢＡを適切に検査できないおそれがある。端面ＢＢの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に１回転させる毎に、センサ３１から端面ＢＢまでの距離の検査距離Ｋからのずれが大きくなり、端面ＢＢを適切に検査できないおそれがある。
第１実施形態のように、外周面ＢＡの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを互いに異なる方向に交互に１回転させることにより、仮に、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させたときにシリコン単結晶ブロックＢが中心軸ＢＣ方向にずれた場合でも、次の逆方向への回転時にシリコン単結晶ブロックＢが逆方向にずれて元の位置に戻るため、センサ３１の外周面の検査位置と、当該外周面の検査位置に対してあらかじめ設定された外周面ＢＡにおける中心軸ＢＣ方向の位置とのずれを最小限に抑えることができる。端面ＢＢの検査時にシリコン単結晶ブロックＢを互いに異なる方向に交互に１回転させることにより、外周面ＢＡの検査時と同様の理由により、センサ３１から端面ＢＢまでの距離の検査距離Ｋからのずれを最小限に抑えることができる。
したがって、外観検査装置１は、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡおよび端面ＢＢの外観を適切に検査できる。
【0079】
センサ３１は、反射率が高いシリコン単結晶ブロックＢに対して青色レーザ光を照射する。
このように、赤色レーザ光よりも波長が短い青色レーザ光を用いることにより、照射範囲Ｈの幅を小さくすることができ、外観検査装置１は、散乱の影響が少ない鮮明な二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢを生成できる。
したがって、外観検査装置１は、鮮明な二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢに基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡおよび端面ＢＢの外観をより適切に検査できる。
このように、赤色レーザ光よりも波長が短い青色レーザ光を用いることにより、照射範囲Ｈの幅を小さくすることができ、外観検査装置１は、散乱の影響が少ない鮮明な二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢを生成できる。
したがって、外観検査装置１は、鮮明な二次元画像ＰＡおよび高さ画像ＰＢに基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡおよび端面ＢＢの外観をより適切に検査できる。
【0080】
外観検査装置１は、ノッチＢＶを基準にしてシリコン単結晶ブロックＢを１回転させる。
このように、外観検査装置１は、シリコン単結晶ブロックＢに従来あるノッチＢＶを基準にするだけの簡単な方法で、シリコン単結晶ブロックＢの回転を制御できる。
このように、外観検査装置１は、シリコン単結晶ブロックＢに従来あるノッチＢＶを基準にするだけの簡単な方法で、シリコン単結晶ブロックＢの回転を制御できる。
【0081】
外観検査装置１は、青色レーザ光の反射光の受光状態に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの表面の二次元画像ＰＡを生成し、二次元画像ＰＡに基づいて表面における異常箇所ＢＥを特定し、特定された異常箇所ＢＥの高さ画像ＰＢに基づいて、表面の欠陥の有無を判定する。
このため、外観検査装置１は、異常箇所ＢＥが存在しない場合、高さ画像ＰＢを生成する必要がなく、検査を効率的に行うことができる。
このため、外観検査装置１は、異常箇所ＢＥが存在しない場合、高さ画像ＰＢを生成する必要がなく、検査を効率的に行うことができる。
【0082】
［第２実施形態］
〔外観検査装置の構成〕
次に、本発明の第２実施形態に係る外観検査装置の構成について説明する。
図１０は、第２実施形態の外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。図１１は、外観検査装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。図１２は、検査時のセンサの移動状態を示す模式図であり、（Ａ）は外周面の検査時の移動状態を示し、（Ｂ）は端面の検査時の移動状態を示す。
なお、第１実施形態と同じ構成については、同一名称および同一符号を付し、説明を簡略にするか、省略する。
〔外観検査装置の構成〕
次に、本発明の第２実施形態に係る外観検査装置の構成について説明する。
図１０は、第２実施形態の外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。図１１は、外観検査装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。図１２は、検査時のセンサの移動状態を示す模式図であり、（Ａ）は外周面の検査時の移動状態を示し、（Ｂ）は端面の検査時の移動状態を示す。
なお、第１実施形態と同じ構成については、同一名称および同一符号を付し、説明を簡略にするか、省略する。
【0083】
図１０に示す外観検査装置５は、第１実施形態の外観検査装置１と同様に、シリコン単結晶ブロックＢの外観を検査する。
図１０および図１１に示すように、外観検査装置５は、回転機構２と、検査部６と、制御装置７と、を備える。
図１０および図１１に示すように、外観検査装置５は、回転機構２と、検査部６と、制御装置７と、を備える。
【0084】
検査部６は、第１のセンサ６１と、第２のセンサ６２と、センサ移動機構６３と、を備える。
【0085】
第１，第２のセンサ６１，６２は、第１実施形態のセンサ３１とそれぞれ同じ構成を備える。第１，第２のセンサ６１，６２は、第１，第２の光入出射面部６１１Ａ，６２１Ａを有する第１，第２のセンサ本体６１１，６２１と、青色レーザ光を照射する第１，第２の照射部６１２，６２２と、第１，第２の受光部６１３，６２３と、をそれぞれ備える。
第１のセンサ６１の第１の照射部６１２は、外周面ＢＡに対して青色レーザ光を照射する。第１の光入出射面部６１１Ａから照射された青色レーザ光は、図１２（Ａ）に示すように、第１の光入出射面部６１１Ａから外周面ＢＡまでの距離が検査距離Ｋの場合、照射範囲Ｈの長さが外周面ＢＡの前後方向の長さよりも短くなるように照射される。
第２のセンサ６２の第２の照射部６２２は、端面ＢＢに対して青色レーザ光を照射する。第２の光入出射面部６２１Ａから照射された青色レーザ光は、図１２（Ｂ）に示すように、第１の光入出射面部６１１Ａから端面ＢＢまでの距離が検査距離Ｋの場合、照射範囲Ｈの長さが端面ＢＢの半径よりも短くなるように照射される。
第１の受光部６１３は、外周面ＢＡで反射した反射光を受光して、受光状態に対応する信号を制御装置７へ出力する。第２の受光部６２３は、端面ＢＢからの反射光を受光して、受光状態に対応する信号を制御装置７へ出力する。
第１のセンサ６１の第１の照射部６１２は、外周面ＢＡに対して青色レーザ光を照射する。第１の光入出射面部６１１Ａから照射された青色レーザ光は、図１２（Ａ）に示すように、第１の光入出射面部６１１Ａから外周面ＢＡまでの距離が検査距離Ｋの場合、照射範囲Ｈの長さが外周面ＢＡの前後方向の長さよりも短くなるように照射される。
第２のセンサ６２の第２の照射部６２２は、端面ＢＢに対して青色レーザ光を照射する。第２の光入出射面部６２１Ａから照射された青色レーザ光は、図１２（Ｂ）に示すように、第１の光入出射面部６１１Ａから端面ＢＢまでの距離が検査距離Ｋの場合、照射範囲Ｈの長さが端面ＢＢの半径よりも短くなるように照射される。
第１の受光部６１３は、外周面ＢＡで反射した反射光を受光して、受光状態に対応する信号を制御装置７へ出力する。第２の受光部６２３は、端面ＢＢからの反射光を受光して、受光状態に対応する信号を制御装置７へ出力する。
【0086】
センサ移動機構６３は、第１の移動機構としての単軸アクチュエータ６３１と、第２の移動機構としての六軸ロボット３２１と、を備える。
単軸アクチュエータ６３１は、第１のセンサ６１を保持し、制御装置７の制御に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡにおける右側において第１のセンサ６１を前後方向へ移動させる。
六軸ロボット３２１は、第２のセンサ６２を保持し、制御装置７の制御に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢにおける後側の端面ＢＢに対向する位置において、第２のセンサ６２を上下方向へ移動させる。
単軸アクチュエータ６３１は、第１のセンサ６１を保持し、制御装置７の制御に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡにおける右側において第１のセンサ６１を前後方向へ移動させる。
六軸ロボット３２１は、第２のセンサ６２を保持し、制御装置７の制御に基づいて、シリコン単結晶ブロックＢにおける後側の端面ＢＢに対向する位置において、第２のセンサ６２を上下方向へ移動させる。
【0087】
図１１に示すように、制御装置７は、入力部４１と、表示部４２と、記憶部４３と、制御部７４と、を備える。制御部７４には、ローラ駆動部２２、第１の照射部６１２、第１の受光部６１３、第２の照射部６２２、第２の受光部６２３、単軸アクチュエータ６３１、六軸ロボット３２１、入力部４１、表示部４２および記憶部４３が電気的に接続されている。
制御部７４は、検査制御部７４２が第１実施形態の検査制御部４４２と異なること以外は、第１実施形態の制御部４４と同じ構成を有する。
制御部７４は、検査制御部７４２が第１実施形態の検査制御部４４２と異なること以外は、第１実施形態の制御部４４と同じ構成を有する。
【0088】
検査制御部７４２は、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡを検査するように、ローラ駆動部２２および単軸アクチュエータ６３１を制御する。検査制御部７４２は、シリコン単結晶ブロックＢの端面ＢＢを検査するように、ローラ駆動部２２および六軸ロボット３２１を制御する。
【0089】
検査制御部７４２は、外周面ＢＡを検査する場合、単軸アクチュエータ６３１を制御して、図１２（Ａ）に実線で示すように、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡにおける右側において第１の光入出射面部６１１Ａが外周面ＢＡに対向する状態で、第１のセンサ６１を第１の外周面の検査位置に位置させる。第２実施形態の第１の外周面の検査位置は、外周面ＢＡの右側に位置する点で外周面ＢＡの上側に位置する第１実施形態の第１の外周面の検査位置と異なるが、前後方向の位置は第１実施形態の第１の外周面の検査位置と同じである。検査制御部７４２は、ローラ駆動部２２を制御して、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、第１の照射部６１２から外周面ＢＡに青色レーザ光を照射させる。
検査制御部７４２は、外周面ＢＡで反射した反射光を受光した第１の受光部６１３から受光状態に対応する信号を取得すると、第１の外周面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
検査制御部７４２は、外周面ＢＡで反射した反射光を受光した第１の受光部６１３から受光状態に対応する信号を取得すると、第１の外周面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
【0090】
その後、検査制御部７４２は、単軸アクチュエータ６３１を制御して、図１２（Ａ）に二点鎖線で示すように、第１のセンサ６１を中心軸ＢＣに沿って第Ｎの外周面の検査位置まで順次移動させる（図１２（Ａ）では、第２の外周面の検査位置の第１のセンサ６１のみを図示）。第２実施形態の第Ｎの外周面の検査位置は、外周面ＢＡの右側に位置する点で外周面ＢＡの上側に位置する第１実施形態の第Ｎの外周面の検査位置と異なるが、前後方向の位置は第１実施形態の第Ｎの外周面の検査位置と同じである。つまり、第Ｎの外周面の検査位置は、当該第Ｎの外周面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈと、第（Ｎ－１）の外周面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈとの重なり幅が幅Ｄ１になるような位置である。幅Ｄ１は、０ｍｍを超える値である。検査制御部７４２は、第１のセンサ６１が第Ｎの外周面の検査位置に位置する毎に、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、第１の照射部６１２から外周面ＢＡに青色レーザ光を照射させ、第Ｎの外周面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
検査制御部７４２は、第１実施形態の検査制御部４４２と同様に、照射範囲Ｈの前側の端部が前側の端面ＢＢよりも前側に位置し、後側の端部が外周面ＢＡ上に位置する状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。
検査制御部７４２は、第１実施形態の検査制御部４４２と同様に、照射範囲Ｈの前側の端部が前側の端面ＢＢよりも前側に位置し、後側の端部が外周面ＢＡ上に位置する状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。
【0091】
検査制御部７４２は、端面ＢＢを検査する場合、六軸ロボット３２１を制御して、図１２（Ｂ）に実線で示すように、第２の光入出射面部６２１Ａが端面ＢＢに対向する状態で、第２のセンサ６２を第１の端面の検査位置に位置させる。第２実施形態の第１の端面の検査位置は、第１実施形態の第１の端面の検査位置と同じである。検査制御部７４２は、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、第２の照射部６２２から端面ＢＢに青色レーザ光を照射させる。
検査制御部７４２は、端面ＢＢからの反射光を受光した第２の受光部６２３から受光状態に対応する信号を取得すると、第１の端面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
検査制御部７４２は、端面ＢＢからの反射光を受光した第２の受光部６２３から受光状態に対応する信号を取得すると、第１の端面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
【0092】
その後、検査制御部７４２は、六軸ロボット３２１を制御して、図１２（Ｂ）に二点鎖線で示すように、第２のセンサ６２を鉛直方向に沿って第Ｍの端面の検査位置まで順次移動させる（図１２（Ｂ）では、第２の端面の検査位置の第２のセンサ６２のみを図示）。第Ｍの端面の検査位置は、当該第Ｍの端面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈと、第（Ｍ－１）の端面の検査位置から照射された青色レーザ光の照射範囲Ｈとの重なり幅が幅Ｄ２になるような位置である。幅Ｄ２は、０ｍｍを超える値であり、幅Ｄ１と同じであっても良いし、異なっていても良い。つまり、第１のセンサ６１が移動する第１の距離と第２のセンサ６２が移動する第２の距離は、同じであっても良いし、異なっていても良い。検査制御部７４２は、第２のセンサ６２が第Ｍの端面の検査位置に位置する毎に、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させるとともに、第２の照射部６２２から端面ＢＢに青色レーザ光を照射させ、第Ｍの端面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
検査制御部７４２は、第１実施形態の検査制御部４４２と同様に、照射範囲Ｈの下側の端部が中心軸ＢＣよりも下側に位置し、上側の端部が中心軸ＢＣよりも上側に位置する状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。
検査制御部７４２は、第１実施形態の検査制御部４４２と同様に、照射範囲Ｈの下側の端部が中心軸ＢＣよりも下側に位置し、上側の端部が中心軸ＢＣよりも上側に位置する状態での検査が終了するまで、上述の処理を繰り返す。
【0093】
〔外観検査装置の動作〕
次に、外観検査装置５の動作として、シリコン単結晶ブロックＢの外観検査処理について説明する。
図１３は、外観検査処理のフローチャートである。図１４および図１５は、外周面および端面の検査処理のフローチャートである。
なお、第１実施形態と同じ処理については、同一符号を付し、説明を簡略にするか、省略する。
図１３に示すステップＳ４１～Ｓ４３，Ｓ３，Ｓ４の処理、図１４に示すステップＳ２１，Ｓ２４，Ｓ５１～Ｓ５４，Ｓ５７，Ｓ５８の処理、および、図１５に示すステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５９，Ｓ６０の処理は、表面検査工程を構成する。
次に、外観検査装置５の動作として、シリコン単結晶ブロックＢの外観検査処理について説明する。
図１３は、外観検査処理のフローチャートである。図１４および図１５は、外周面および端面の検査処理のフローチャートである。
なお、第１実施形態と同じ処理については、同一符号を付し、説明を簡略にするか、省略する。
図１３に示すステップＳ４１～Ｓ４３，Ｓ３，Ｓ４の処理、図１４に示すステップＳ２１，Ｓ２４，Ｓ５１～Ｓ５４，Ｓ５７，Ｓ５８の処理、および、図１５に示すステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５９，Ｓ６０の処理は、表面検査工程を構成する。
【0094】
シリコン単結晶ブロックＢの一対の回転ローラ２１上へのセットの前、または、セットの後、外観検査装置５を構成する制御部７４のブロック情報取得部４４１は、図１３に示すように、ブロック情報を取得する（ステップＳ１）。
【0095】
制御部７４の検査制御部７４２は、検査開始の指示を取得すると、単軸アクチュエータ６３１を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡ右側の第１の外周面の検査位置へ第１のセンサ６１を移動させる（ステップＳ４１）。
検査制御部７４２は、六軸ロボット３２１を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの後側の端面ＢＢに対向する第１の端面の検査位置へ第２のセンサ６２を移動させる（ステップＳ４２）。
なお、検査制御部７４２は、ステップＳ４２の処理を、ステップＳ４１の処理前に行っても良いし、ステップＳ４１の処理と同時に行っても良い。
検査制御部７４２は、六軸ロボット３２１を制御して、シリコン単結晶ブロックＢの後側の端面ＢＢに対向する第１の端面の検査位置へ第２のセンサ６２を移動させる（ステップＳ４２）。
なお、検査制御部７４２は、ステップＳ４２の処理を、ステップＳ４１の処理前に行っても良いし、ステップＳ４１の処理と同時に行っても良い。
【0096】
検査制御部７４２は、ノッチＢＶが基準位置に位置するように、シリコン単結晶ブロックＢを回転させる（ステップＳ３）。
検査制御部７４２は、シリコン単結晶ブロックＢのエッジを検出する（ステップＳ４）。
検査制御部７４２は、シリコン単結晶ブロックＢのエッジを検出する（ステップＳ４）。
【0097】
検査制御部７４２は、外周面ＢＡおよび端面ＢＢの検査処理を行う（ステップＳ４３）
ステップＳ４３における外周面ＢＡおよび端面ＢＢの検査処理において、検査制御部７４２は、図１４に示すように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を第１の方向に設定する（ステップＳ２１）。
ステップＳ４３における外周面ＢＡおよび端面ＢＢの検査処理において、検査制御部７４２は、図１４に示すように、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を第１の方向に設定する（ステップＳ２１）。
【0098】
検査制御部７４２は、検査対象面を外周面ＢＡおよび端面ＢＢに設定する（ステップＳ５１）。
【0099】
検査制御部７４２は、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら検査対象面を検査する（ステップＳ５２）。
ステップＳ５２において、検査制御部７４２は、ローラ駆動部２２を制御してシリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させる。
検査制御部７４２は、検査対象面に外周面ＢＡが含まれる場合、シリコン単結晶ブロックＢの回転中、第１の照射部６１２を制御して外周面ＢＡに青色レーザ光を照射し、第１の受光部６１３から受光状態に対応する信号を取得すると、第１のセンサ６１の外周面の検査位置に対応する外周面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
検査制御部７４２は、検査対象面に端面ＢＢが含まれる場合、シリコン単結晶ブロックＢの回転中、第２の照射部６２２を制御して端面ＢＢに青色レーザ光を照射し、第２の受光部６２３から受光状態に対応する信号を取得すると、第２のセンサ６２の端面の検査位置に対応する端面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
ステップＳ５２において、検査制御部７４２は、ローラ駆動部２２を制御してシリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させる。
検査制御部７４２は、検査対象面に外周面ＢＡが含まれる場合、シリコン単結晶ブロックＢの回転中、第１の照射部６１２を制御して外周面ＢＡに青色レーザ光を照射し、第１の受光部６１３から受光状態に対応する信号を取得すると、第１のセンサ６１の外周面の検査位置に対応する外周面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
検査制御部７４２は、検査対象面に端面ＢＢが含まれる場合、シリコン単結晶ブロックＢの回転中、第２の照射部６２２を制御して端面ＢＢに青色レーザ光を照射し、第２の受光部６２３から受光状態に対応する信号を取得すると、第２のセンサ６２の端面の検査位置に対応する端面の検査情報を生成して記憶部４３に記憶させる。
【0100】
検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体の両方の検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ５３）。ステップＳ５３における判断基準としては、第１実施形態のステップＳ２３，Ｓ３３と同じ判定基準を例示できる。
検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体の両方の検査が終了したと判定した場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、外周面ＢＡおよび端面ＢＢの検査処理を終了する。
一方、検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体のうち少なくとも一方の検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ５３：ＮＯ）、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を前回検査時と反対方向に設定する（ステップＳ２４）。
検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体の両方の検査が終了したと判定した場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、外周面ＢＡおよび端面ＢＢの検査処理を終了する。
一方、検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体のうち少なくとも一方の検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ５３：ＮＯ）、シリコン単結晶ブロックＢの設定回転方向を前回検査時と反対方向に設定する（ステップＳ２４）。
【0101】
検査制御部７４２は、端面ＢＢ全体のみの検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ５４）。
検査制御部７４２は、端面ＢＢ全体のみの検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、図１５に示すように、外周面ＢＡ全体のみの検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ５５）。
検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体のみの検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ５５：ＮＯ）、つまり外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体の両方の検査が終了していないと判定した場合、単軸アクチュエータ６３１を制御して、第１のセンサ６１を次の外周面の検査位置へ移動させるとともに、六軸ロボット３２１を制御して、第２のセンサ６２を次の端面の検査位置へ移動させる（ステップＳ５６）。
検査制御部７４２は、図１４に示すように、検査対象面を外周面ＢＡおよび端面ＢＢに設定し（ステップＳ５１）、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら検査対象面を検査する（ステップＳ５２）。
検査制御部７４２は、端面ＢＢ全体のみの検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、図１５に示すように、外周面ＢＡ全体のみの検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ５５）。
検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体のみの検査が終了していないと判定した場合（ステップＳ５５：ＮＯ）、つまり外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体の両方の検査が終了していないと判定した場合、単軸アクチュエータ６３１を制御して、第１のセンサ６１を次の外周面の検査位置へ移動させるとともに、六軸ロボット３２１を制御して、第２のセンサ６２を次の端面の検査位置へ移動させる（ステップＳ５６）。
検査制御部７４２は、図１４に示すように、検査対象面を外周面ＢＡおよび端面ＢＢに設定し（ステップＳ５１）、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら検査対象面を検査する（ステップＳ５２）。
【0102】
検査制御部７４２は、端面ＢＢ全体のみの検査が終了したと判定した場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、単軸アクチュエータ６３１を制御して、第１のセンサ６１を次の外周面の検査位置へ移動させる（ステップＳ５７）。
検査制御部７４２は、検査対象面を外周面ＢＡに設定して（ステップＳ５８）、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら検査対象面を検査する（ステップＳ５２）。
検査制御部７４２は、検査対象面を外周面ＢＡに設定して（ステップＳ５８）、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら検査対象面を検査する（ステップＳ５２）。
【0103】
図１５に示すように、検査制御部７４２は、外周面ＢＡ全体のみの検査が終了したと判定した場合（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、六軸ロボット３２１を制御して、第２のセンサ６２を次の端面の検査位置へ移動させる（ステップＳ５９）。
検査制御部７４２は、検査対象面を端面ＢＢに設定して（ステップＳ６０）、図１４に示すように、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら検査対象面を検査する（ステップＳ５２）。
検査制御部７４２は、ステップＳ５３において、外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体の両方の検査が終了したと判定するまで、上述の処理を繰り返す。
検査制御部７４２は、検査対象面を端面ＢＢに設定して（ステップＳ６０）、図１４に示すように、シリコン単結晶ブロックＢを設定回転方向に１回転させながら検査対象面を検査する（ステップＳ５２）。
検査制御部７４２は、ステップＳ５３において、外周面ＢＡ全体および端面ＢＢ全体の両方の検査が終了したと判定するまで、上述の処理を繰り返す。
【0104】
ステップＳ４３の外周面ＢＡおよび端面ＢＢの検査処理が終了すると、制御部７４は、図７に示すステップＳ８～Ｓ１４の処理を行う。
【0105】
〔第２実施形態の効果〕
外観検査装置５は、第１実施形態の外観検査装置１と同様の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
外観検査装置５は、第１のセンサ６１を外周面ＢＡに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの中心軸ＢＣ方向へ移動させる単軸アクチュエータ６３１と、第２のセンサ６２を端面ＢＢに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの径方向へ移動させる六軸ロボット３２１と、を有するセンサ移動機構６３を備える。外観検査装置５は、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させて停止させ、シリコン単結晶ブロックＢが１回転している間、外周面ＢＡに第１のセンサ６１から青色レーザ光を照射して反射光を第１のセンサ６１で受光するとともに、端面ＢＢに第２のセンサ６２から青色レーザ光を照射して反射光を第２のセンサ６２で受光する。外観検査装置１は、シリコン単結晶ブロックＢが停止したら第１のセンサ６１を外周面ＢＡに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの中心軸ＢＣ方向へ第１の距離だけ移動させるとともに、第２のセンサ６２を端面ＢＢに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの径方向へ第２の距離だけ移動させる処理を繰り返す。
このように、シリコン単結晶ブロックＢの回転中に外周面ＢＡと端面ＢＢの検査を同時に行うことにより、検査効率を向上させることができる。
外観検査装置５は、第１実施形態の外観検査装置１と同様の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
外観検査装置５は、第１のセンサ６１を外周面ＢＡに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの中心軸ＢＣ方向へ移動させる単軸アクチュエータ６３１と、第２のセンサ６２を端面ＢＢに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの径方向へ移動させる六軸ロボット３２１と、を有するセンサ移動機構６３を備える。外観検査装置５は、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させて停止させ、シリコン単結晶ブロックＢが１回転している間、外周面ＢＡに第１のセンサ６１から青色レーザ光を照射して反射光を第１のセンサ６１で受光するとともに、端面ＢＢに第２のセンサ６２から青色レーザ光を照射して反射光を第２のセンサ６２で受光する。外観検査装置１は、シリコン単結晶ブロックＢが停止したら第１のセンサ６１を外周面ＢＡに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの中心軸ＢＣ方向へ第１の距離だけ移動させるとともに、第２のセンサ６２を端面ＢＢに沿ってシリコン単結晶ブロックＢの径方向へ第２の距離だけ移動させる処理を繰り返す。
このように、シリコン単結晶ブロックＢの回転中に外周面ＢＡと端面ＢＢの検査を同時に行うことにより、検査効率を向上させることができる。
【0106】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の種々の改良並びに設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の種々の改良並びに設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【0107】
例えば、第１実施形態において、外観検査装置１をシリコン単結晶ブロックＢの外周面ＢＡまたは端面ＢＢのみを検査するように構成しても良い。外周面ＢＡのみを検査するように外観検査装置１を構成した場合、センサ３１からの青色レーザ光の照射範囲Ｈの幅を外周面ＢＡの中心軸ＢＣ方向の長さよりも長くして、外観検査装置１にセンサ移動機構３２を設けなくても良い。端面ＢＢのみを検査するように外観検査装置１を構成した場合、センサ３１からの青色レーザ光の照射範囲Ｈの幅を端面ＢＢの径方向の長さよりも長くして、外観検査装置１にセンサ移動機構３２を設けなくても良い。
第２実施形態において、第１のセンサ６１からの青色レーザ光の照射範囲Ｈの幅を外周面ＢＡの中心軸ＢＣ方向の長さよりも長くして、外観検査装置５に単軸アクチュエータ６３１を設けなくても良いし、第１のセンサ６１からの青色レーザ光の照射範囲Ｈの幅を端面ＢＢの径方向の長さよりも長くして、外観検査装置５に六軸ロボット３２１を設けなくても良い。
第１実施形態において、六軸ロボット３２１の代わりにセンサ３１を前後方向または上下方向に移動させるとともに１つの軸を中心にして回転させる三軸ロボットを適用しても良い。
第２実施形態において、第１のセンサ６１を移動させる構成として六軸ロボット３２１を適用しても良いし、第２のセンサ６２を移動させる構成として単軸アクチュエータ６３１を適用しても良いし、第１，第２のセンサ６１，６２を移動させる構成として、単軸アクチュエータ６３１以外の直線移動機構または三軸ロボットを適用しても良い。
第２実施形態において、第１のセンサ６１からの青色レーザ光の照射範囲Ｈの幅を外周面ＢＡの中心軸ＢＣ方向の長さよりも長くして、外観検査装置５に単軸アクチュエータ６３１を設けなくても良いし、第１のセンサ６１からの青色レーザ光の照射範囲Ｈの幅を端面ＢＢの径方向の長さよりも長くして、外観検査装置５に六軸ロボット３２１を設けなくても良い。
第１実施形態において、六軸ロボット３２１の代わりにセンサ３１を前後方向または上下方向に移動させるとともに１つの軸を中心にして回転させる三軸ロボットを適用しても良い。
第２実施形態において、第１のセンサ６１を移動させる構成として六軸ロボット３２１を適用しても良いし、第２のセンサ６２を移動させる構成として単軸アクチュエータ６３１を適用しても良いし、第１，第２のセンサ６１，６２を移動させる構成として、単軸アクチュエータ６３１以外の直線移動機構または三軸ロボットを適用しても良い。
【0108】
第１，第２実施形態において、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させる毎にシリコン単結晶ブロックＢの回転方向を変更したが、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させたときのシリコン単結晶ブロックＢのずれ量が極めて小さい場合、複数回だけ同じ方向に１回転させる毎にシリコン単結晶ブロックＢの回転方向を変更しても良いし、シリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に回転させ続けても良い。シリコン単結晶ブロックＢを１回転させたときのシリコン単結晶ブロックＢのずれがない場合、シリコン単結晶ブロックＢを同じ方向に回転させ続けても良い。
第１，第２実施形態において、シリコン単結晶ブロックＢにノッチＢＶの代わりにオリエンテーションフラットを形成し、オリエンテーションフラットを基準にして、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させても良い。
第１，第２実施形態において、シリコン単結晶ブロックＢにノッチＢＶの代わりにオリエンテーションフラットを形成し、オリエンテーションフラットを基準にして、シリコン単結晶ブロックＢを１回転させても良い。
【0109】
第１，第２実施形態において、青色レーザ光の代わりに赤色レーザ光を用いても良い。
第２実施形態において、第１のセンサ６１の照射範囲Ｈの幅と第２のセンサ６２の照射範囲Ｈの幅とが異なっていても良い。
第２実施形態において、第１のセンサ６１の照射範囲Ｈの幅と第２のセンサ６２の照射範囲Ｈの幅とが異なっていても良い。
【0110】
第１，第２実施形態において、二次元画像ＰＡおよび断面形状画像ＰＣのうち少なくとも一方を生成しなくても良い。
第１，第２実施形態において、被検査体は、シリコン単結晶ブロックＢに限られず、円柱状または円筒状であれば、その材質は限定されない。
第１，第２実施形態において、被検査体は、シリコン単結晶ブロックＢに限られず、円柱状または円筒状であれば、その材質は限定されない。
【符号の説明】
【0111】
１，５…外観検査装置、２…回転機構、３１…センサ、３２，６３…センサ移動機構、６１…第１のセンサ、６２…第２のセンサ、３２１…六軸ロボット（第２の移動機構）、４４３…画像処理部、４４４…判定部、６３１…単軸アクチュエータ（第１の移動機構）、Ｂ…シリコン単結晶ブロック、ＢＡ…外周面、ＢＢ…端面、ＢＣ…中心軸、ＢＤ…面取り部、ＢＥ…異常箇所、ＢＶ…ノッチ、ＰＡ…二次元画像、ＰＢ…高さ画像、ＰＣ…断面形状画像。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】