CN109073603A - 超声波影像装置以及超声波影像装置的图像生成方法 - Google Patents

超声波影像装置以及超声波影像装置的图像生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超声波影像装置以及超声波影像装置的图像生成方法，目的在于使工件的多个接合面同时影像化。作为解决手段的超声波影像装置(4)具备：信号处理部(46)，其使用探头(2)对工件照射预定频率的超声波(1)，并对由探头(2)检测出的超声波的反射波进行闸门处理来输出工件(1)的两个接合面上的反射波的位移；图像生成部(47)，其根据两个接合面上的各反射波的位移，分别生成两个接合面的图像；以及高度调整部(41)，其调整探头(2)的高度。高度调整部(41)通过探头(2)的高度调整，将探头(2)的焦点设定在两个接合面之间。

Description

超声波影像装置以及超声波影像装置的图像生成方法
技术领域
本发明涉及一种使用超声波对工件内部的接合面进行无损检查的超声波影像装置以及超声波影像装置的图像生成方法。
背景技术
以往，对多接合型半导体的任意接合面进行以下处理，即对该多接合型半导体照射超声波，根据其反射波来检查该接合面。例如在专利文献1的权利要求1中记载了“一种超声波检查装置，其对被检体照射超声波，根据其反射波信号来检查上述被检体内部的接合面”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2-57968号公报
发明内容
发明要解决的课题
在这种超声波影像装置中，在取得多接合型半导体的多个接合面的图像的情况下，需要与要取得的接合面相同数量的探头和超声波影像装置。而且，需要使用各探头对与之分别对应的接合面照射超声波，并取得各接合面的图像。
例如在检查多接合型半导体的缺陷的联机半导体检查系统中，在取得并检查四个接合面的图像时需要四个探头，在成本方面是个问题。
因此，本发明的目的在于提供一种能够使工件的多个接合面同时影像化的超声波影像装置以及超声波影像装置的图像生成方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述问题，本发明的超声波影像装置具备：信号处理单元，其使用探头对多接合型半导体照射预定频率的超声波，并对由上述探头检测出的该超声波的反射波进行闸门(gate)处理来输出上述多接合型半导体的两个接合面上的上述反射波的位移；图像生成单元，其根据上述两个接合面上的各上述反射波的位移，分别生成上述两个接合面的图像；以及高度调整单元，其调整上述探头的焦点的高度。上述高度调整单元将上述探头的焦点的高度调整为与上述两个接合面中的一个相对应的上述反射波的位移为最大的第一高度，并且将上述探头的焦点的高度调整为与上述两个接合面中的另一个相对应的上述反射波的位移为最大的第二高度，之后，将上述探头的焦点的高度调整在上述第一高度与上述第二高度之间。上述信号处理单元使用上述第一高度设定第一闸门，使用上述第二高度设定第二闸门，并对由上述探头检测出的该超声波的反射波进行上述第一、第二闸门的闸门处理来分别生成上述两个接合面的图像。
在用于实施发明的方式中说明其它单元。
发明效果
根据本发明，能够使工件的多个接合面同时影像化。
附图说明
图1是超声波影像装置的结构图。
图2是表示比较例的表面侧的接合面和背面侧的接合面的检查方法的图。
图3是表示比较例的探头的调整方法的图。
图4是表示比较例的闸门电路的动作的图。
图5是表示比较例的调整处理和影像化处理的流程图。
图6是表示第一实施方式中的靠近表面的接合面和靠近背面的接合面的检查方法的图。
图7是表示第一实施方式的探头的调整方法的图。
图8是表示第一实施方式的闸门电路的动作的图。
图9是表示对于靠近背面的接合面进行的探头调整方法的图。
图10是表示第一实施方式的调整处理和影像化处理的流程图。
图11是表示接合面画面的模板匹配的图。
图12是表示第二实施方式的探头的调整方法的图。
图13是表示第二实施方式的闸门电路的动作的图。
图14是表示第二实施方式的调整处理的流程图。
图15是表示第二实施方式的影像化处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照各图详细说明比较例和用于实施本发明的方式。
图1是超声波影像装置4的结构图。
图1示出的超声波影像装置4通过用于收发超声波的探头2来生成作为工件1的多接合型半导体的任意接合面的图像，并检查该图像。该工件1具备接合面11a～11d。超声波影像装置4通过控制装置3将探头2调整为期望高度，并在平面方向上扫描调整过高度的探头2。在图1中，记载了在第一、第二实施方式和比较例中不同的部分，但是并没有特别记载共通的部分。
控制装置3包括编码器34，该编码器34对X轴驱动部31、Y轴驱动部32、Z轴驱动部33以及探头2的XYZ方向的各位置进行编码。控制装置3通过Z轴驱动部33在高度方向上驱动探头2，并从编码器34取得高度方向的位置，由此将该探头2调整为期望高度。之后，控制装置3通过X轴驱动部31和Y轴驱动部32在平面方向上扫描探头2，通过编码器34取得水平方向的位置。
探头2具备压电元件21，且下部被浸渍在装满水的未图示的水槽中，并配置为该压电元件21与工件1相对。图1的探头2在工件1的接合面11b与接合面11c之间连结有焦点F。
超声波影像装置4具备：高度调整部41(高度调整单元)，其调整探头2的高度；以及扫描控制部42，其控制探头2的扫描位置。超声波影像装置4还具备发送超声波的定时控制部43和振荡器44、根据反射波生成超声波图像的信号输入部45和信号处理部46和图像生成部47、显示超声波图像的显示部48。
信号输入部45具备：放大器，其放大由探头2接收到的反射波的信号；以及A/D变换器，其将该反射波的信号从模拟变换为数字。信号处理部46对该反射波的信号进行闸门处理来检测位移。
高度调整部41(高度调整单元的一例)与控制装置3相连接。控制装置3(高度调整单元的一部分)与Z轴驱动部33和编码器34相连接。控制装置3根据高度调整部41的指示，一边向上下方向驱动探头2一边通过编码器34取得高度方向的位置，将该位置信息输出给高度调整部41。由此，高度调整部41能够调整探头2相对于工件1的高度，并且能够取得探头2的高度方向的位置。该高度调整部41的动作在第一、第二实施方式和比较例中各不相同。
扫描控制部42与控制装置3相连接。控制装置3通过X轴驱动部31和Y轴驱动部32来控制探头2的水平方向的扫描位置，并从控制装置3接收探头2当前的扫描位置信息。
定时控制部43根据从扫描控制部42取得的探头2的扫描位置信息，对振荡器44输出超声波的收发定时信号(信息)。振荡器44根据由定时控制部43输出的定时信号，向探头2的压电元件21输出信号。
压电元件21在压电膜的两面分别安装有电极。压电元件21在两个电极之间施加电压，由此从该压电膜发送超声波。压电元件21还将由该压电膜接收到的回波(反射波)变换为在两个电极之间产生的电压即反射波信号。
信号输入部45对反射波信号进行放大来变换为数字信号。
信号处理部46对数字反射波信号进行信号处理。信号处理部46根据由定时控制部43输出的闸门脉冲(gate pulse)，仅截取反射波信号的预定期间来取得位移信息，并将该位移信息输出给图像生成部47。图像生成部47根据由信号处理部46输出的位移信号，生成超声波图像。该信号处理部46的动作在第一、第二实施方式和比较例中各不相同。
以下，根据图2至图5说明比较例。
图2是表示比较例中靠近表面13a的接合面11a、11b和靠近背面13b的接合面11c、11d的检查方法的图。
工件1a～1d被载置于输送机构8上从左侧向右侧输送。这些工件1a～1d和输送机构8被浸渍在水槽6的水7中。
由设置于该工件1a的上侧的探头2a来检查工件1a。探头2a从工件1a的表面照射超声波，并检查靠近表面的接合面11a。
由设置于该工件1b的上侧的探头2b来检查其右侧的工件1b。探头2b从工件1b的表面照射超声波，并检查靠近表面的其它接合面11b。
由设置于该工件1c的下侧的探头2c来检查其右侧的工件1c。探头2c从工件1c的背面照射超声波，并检查靠近背面的接合面11c。通过设为这种结构，不会使超声波衰减地在接合面11c上被反射，因此能够生成清晰的超声波图像。
由设置于该工件1d的下侧的探头2d来检查其右侧的工件1d。探头2d从工件1d的背面照射超声波，并检查靠近背面的其它接合面11d。通过设为这种结构，不会使超声波衰减地在其它接合面11d上被反射，因此能够生成清晰的超声波图像。
在比较例中，为了检查四个接合面11a～11d，需要四个探头2a～2d以及四台超声波影像装置4(未图示)。进一步，由于朝上设置探头2c、2d，因此末端容易积攒异物等。必须将该探头2c、2d全部浸渍在水7中，因此存在必须对探头2c、2d及其线缆进行防水策略，并且需要又大又深的水槽6的问题。
以下，在不需要特别区分各探头2a～2d时，仅记载为探头2。
图3的(a)、(b)是表示比较例的探头2的调整方法的图。在此，示出了使用图2示出的探头2a完成了高度调整的时间点。
图3的(a)是工件1a(参照图2)的截面图。
工件1a例如为多接合型半导体，并构成为从上方起依次重叠层12a～层12e。该工件1a的上侧为表面13a，下侧为背面13b。层12a与层12b通过接合面11a相接合。层12b与层12c通过接合面11b相接合。层12c与层12d通过接合面11c相接合。层12d与层12e通过接合面11d相接合。在此，探头2a(参照图2)被设置于工件1a的上侧，并对该工件1a照射超声波。高度调整部41将探头2a调整为接合面11a的反射波的位移为最大的高度。以此时的反射波的波形与工件1a的各部分相对应的方式显示在图3的(b)中。
反射波在表面13a、接合面11a～11d、背面13b上较大地移位。也就是说，超声波在表面13a、接合面11a～11d、背面13b上进行反射。在此，要观察的接合面11a的反射波的位移W1大于接合面11b～11d的位移。与接合面11b的反射波的位移相比，位于其下侧的接合面11c的反射波的位移较小。这是由于超声波随距离衰减。探头2的焦点F位于接合面11a附近。
然后闸门G0被设定在接合面11a上的反射波的定时。由此，能够输出反射波中接合面11a的位移。
图4是表示比较例的闸门电路461的动作的图。在此，说明与探头2a(参照图2)相连接的超声波影像装置4的信号处理部46。
信号处理部46构成为包含闸门电路461。在该闸门电路461中输入获取到的反射波的波形数据以及与闸门G0有关的数据来进行闸门处理，并输出位移W0。与闸门G0有关的数据构成为包含闸门G0的开始定时、闸门G0的宽度以及判断阈值。闸门电路461对预先设定的闸门G0内的反射波，检测超出该判断阈值的反射波的位移W0。
图5是表示比较例的调整处理与影像化处理的流程图。在此，说明与探头2a(参照图2)相连接的超声波影像装置4的处理。
在观察工件1的接合面11a时，超声波影像装置4的高度调整部41首先使用探头2对工件1照射超声波(步骤S10)。然后，高度调整部41以使要观察的接合面11a的反射波的位移W1最大化的方式来调整探头2的高度(步骤S11)。此时，探头2的焦点F位于要观察的接合面11a附近。接着，高度调整部41在接合面11a上的反射波的定时设定闸门G0(步骤S12)，并完成调整。
在完成该调整之后发出预定的扫描指示时，进行工件1的扫描。扫描控制部42通过X轴驱动部31和Y轴驱动部32在水平方向上扫描探头2(步骤S13)，并使用探头2对工件照射预定频率的超声波1(步骤S14)。信号处理部46通过闸门G0对该反射波进行处理，由此来检测该接合面11a的反射波的位移(步骤S15)。接着，如果扫描未结束(步骤S16→否)，则扫描控制部42返回至步骤S13的处理来反复进行扫描。
如果扫描控制部42判断为扫描结束(步骤S16→是)，则图像生成部47生成该接合面11a的图像(步骤S17)，并结束一系列处理。
预先将探头2的高度调整为使接合面11a的位移为最大的位置，因此能够得到与接合面11a有关的清晰的超声波图像。
以下，根据图6至图11，与上述比较例进行对比来说明第一实施方式的结构和动作。
图6是表示第一实施方式的靠近表面13a的接合面11a、11b和靠近背面13b的接合面11c、11d的检查方法的图。
工件1e～1h构成为与图3的(a)示出的工件1相同。这些工件1e～1h被载置于输送机构8上来从左侧向右侧输送，并通过反转机构9进行上下反转。这些工件1e～1h和输送机构8被浸渍于水槽6的水7中。使用设置于该工件1f的上侧的探头2f来检查工件1f。探头2f从工件1f的表面13a照射超声波来在接合面11a与接合面11b之间连结焦点，并同时检查靠近表面13a的接合面11a、11b。之后，反转机构9使工件1反转，输送机构8将反转后的工件1向右侧输送。
由设置于该工件1g的上侧的探头2g来检查其右侧的工件1g。探头2g从工件1g的背面13b照射超声波来在接合面11c与接合面11d之间连结焦点，并同时检查靠近背面13b的接合面11c、11d。但是，设置该探头2g与探头2f同样地朝向下方，因此仅将探头2g的末端部分浸渍于水7中。另外，第一实施方式的水槽6与比较例不同，可以是浅水槽。进一步，在第一实施方式中使用探头2f、2g这两个以及连接这些探头的两台超声波影像装置4，能够检查四个接合面11a～11d。
以下，在不需要特别区分各探头2f、2g时，仅记载为探头2。
图7的(a)～(d)是表示第一实施方式的探头2的调整方法的图。
图7的(a)示出的工件1f的截面图与图3的(a)相同。在此，探头2f被设置于工件1f的上侧，并对该工件1f照射超声波。高度调整部41将探头2f调整为接合面11a的反射波的位移为最大的第一高度，并且将探头2f调整为接合面11b的反射波的位移为最大的第二高度，之后将探头2f调整在第一高度与第二高度的中间。
图7的(b)是将探头2f调整为第一高度时的反射波的波形，并以与工件1f的各部分相对应的方式进行图示。
反射波在表面13a、接合面11a～11d、背面13b上较大地移位。该反射波的各位移随着远离该探头2f而逐渐衰减。在此，要观察的接合面11a的反射波的位移W1大于接合面11b～11d的位移。探头2f的焦点F位于接合面11a附近。
图7的(c)是将探头2f调整为第二高度时的反射波的波形，并以与工件1f的各部分相对应的方式进行图示。
反射波在表面13a、接合面11a～11d、背面13b上较大地移位。在此，要观察的接合面11b的反射波的位移W2大于接合面11a、11c的位移。探头2f的焦点F位于接合面11b附近。
图7的(d)是将探头2f调整为在第一高度与第二高度的中间时的反射波的波形，并以与工件1f的各部分相对应的方式进行图示。
反射波在表面13a、接合面11a～11d、背面13b上较大地移位。在此，要观察的接合面11a、11b的反射波的位移大于其它接合面11c、11d的位移。探头2f的焦点F位于接合面11a与接合面11b的大致中间。
然后，闸门G1被设定在接合面11a上的反射波的定时，闸门G2被设定在接合面11b上的反射波的定时。由此，能够同时输出一个反射波在接合面11a上的位移和在接合面11b上的位移。
在第一实施方式中，理想的是探头2f的焦点F位于从接合面11a起的距离与从接合面11b起的距离之比为4比6至6比4的位置。此时，超声波影像装置4能够清晰且同时取得接合面11a的图像和接合面11b的图像的两者。
图8是表示第一实施方式的闸门电路461、462的动作的图。连接了图6示出的探头2f的超声波影像装置4的信号处理部46构成为包含这些闸门电路461、462。
在闸门电路461中输入获取到的反射波的波形数据以及与闸门G1有关的数据来进行闸门处理，并输出位移W1a(参照图7的(d))。与闸门G1有关的数据构成为包含闸门G1的开始定时、闸门G1的宽度和判断阈值。闸门电路461对预先设定的闸门G1内的反射波，检测超出该判断阈值的反射波的位移W1a。
在闸门电路462中还输入获取到的反射波的波形数据以及与闸门G2有关的数据来并列地进行闸门处理，并输出位移W2a(参照图7的(d))。与闸门G2有关的数据构成为包含闸门G2的开始定时、闸门G2的宽度和判断阈值。闸门电路462对预先设定的闸门G2内的反射波，检测超出该判断阈值的反射波的位移W2a。
图9的(a)、(b)是表示对于靠近背面13b的两个接合面11d、11c进行的探头2g的高度调整方法的图。在图9的(a)中示出图6示出的工件1g的截面。
图9的(a)示出的工件1g的截面图与图7的(a)上下反转。在此，探头2g被设置于上侧来对工件1g照射超声波。高度调整部41将探头2调整为接合面11d的反射波的位移为最大的第三高度，并且将探头2调整为接合面11c的反射波的位移为最大的第四高度，之后将探头2调整在第三高度与第四高度的中间。
图9的(b)是将探头2调整在第三高度与第四高度的中间时的反射波的波形，并以与工件1的各部分相对应的方式进行图示。
反射波在背面13b、接合面11d～11a、表面13a上较大地移位。在此，要观察的接合面11d、11c的反射波的位移大于其它接合面11b、11a的位移。探头2的焦点F位于接合面11d与接合面11c的大致中间。闸门G4被设定在接合面11d上的反射波的定时。闸门G5被设定在接合面11c上的反射波的定时。
根据第一实施方式，不需要将探头2设置于工件1的下侧，就能够容易地通过超声波来检查工件1的靠近背面13b的接合面。另外，能够使用设置于上侧的两个探头2f、2g来检查四个接合面11a～11d。
图10是表示第一实施方式的调整处理和影像化处理的流程图。
在观察工件1的接合面11a时，超声波影像装置4的高度调整部41首先使用探头2对工件1照射超声波(步骤S20)。然后，高度调整部41以使要观察的一个接合面11a(第一接合面)的反射波的位移W1最大化的方式将探头2调整为高度H1(步骤S21)。此时，探头2的焦点F位于接合面11a附近。接着，高度调整部41以使要观察的另一个接合面11b(第二接合面)的反射波的位移W2最大化的方式将探头2调整为高度H2(步骤S22)。此时，探头2的焦点F位于接合面11b附近。
之后，高度调整部41将探头2调整为高度H1与高度H2的中间点(步骤S23)。高度调整部41在接合面11a(第一接合面)的反射波前后设定闸门G1(步骤S24)，并且在接合面11b(第二接合面)的反射波前后设定闸门G2(步骤S25)，来完成调整。
高度调整部41对信号处理部46设定闸门G1、G2。具体而言，高度调整部41在闸门G1、G2的设定中设定开始定时、宽度和判断阈值。此外，也可以通过反射波的位移来判断这些闸门G1、G2的设定值。另外，也可以根据高度H1、H2和探头2的高度方向的位置来求出闸门G1、G2的中心值。具体而言，当高度H1与探头2的高度方向的位置的相对距离的两倍除以水中声速时，得到往返第一接合面与焦点F的相对距离的时间。当从探头2从照射超声波的焦点F接收反射波的时间中减去往返第一接合面与焦点F的相对距离的时间时，能够求出闸门G1的中心值。同样地，也可以根据高度H2与探头2的高度方向的位置来求出闸门G2的中心值。
在完成该调整之后用户发出预定的扫描指示时，进行工件1的扫描。扫描控制部42通过X轴驱动部31和Y轴驱动部32在水平方向上扫描探头2(步骤S26)，并使用探头2对工件照射预定频率的超声波1(步骤S27)。
通过由闸门G1处理该反射波，信号处理部46检测接合面11a的反射波的位移(步骤S28)，并通过由闸门G2处理该反射波，检测接合面11b的反射波的位移(步骤S29)。并行地进行这些步骤S28的闸门处理和步骤S29的闸门处理，因此超声波影像装置4能够短时间且同时生成接合面11a的图像和接合面11b的图像。
接着，如果扫描未结束(步骤S30→否)，则扫描控制部42返回至步骤S26的处理来反复进行扫描。
如果扫描控制部42判定为扫描结束(步骤S30→是)，则图像生成部47生成这些接合面11a的图像和接合面11b的图像(步骤S31)，并结束一系列处理。
由于预先将探头2的高度调整为使接合面11a的位移为最大的位置与使接合面11b的位移为最大的位置的中间点，因此能够同时得到与接合面11a有关的清晰的超声波图像以及与接合面11b有关的清晰的超声波图像。
图11是表示第一实施方式的接合面画面的模板匹配的立体图。
在最上侧配置模板图像50，在其下侧配置接合面图像51、52。在模板图像50上示出右上角的基准位置501和左下角的基准位置502，还示出检查区域503。
在接合面图像51上示出右上角的基准位置511和左下角的基准位置512。该基准位置511通过与模板图像50的匹配，来与模板图像50上的基准位置501相关联。基准位置512通过与模板图像50的匹配，来与模板图像50上的基准位置502相关联。根据与这些基准位置511、512的相对关系，能够容易地确定接合面图像51中的检查区域513。
在接合面图像52上示出右上角的基准位置521和左下角的基准位置522。该基准位置521是与接合面图像51的基准位置511同时被扫描的位置。基准位置522是与接合面图像51的基准位置512同时被扫描的位置。即，接合面图像52不需要与模板图像50直接进行匹配就能够使基准位置521、522与模板图像50上的基准位置501、502相关联。根据与这些基准位置511、512之间的相对关系，能够容易地确定接合面图像52中的检查区域523。
以下，说明在检查靠近表面13a的两个接合面11a、11b之后检查靠近背面13b的两个接合面11d、11c的装置以及方法。
图12的(a)、(b)是表示第二实施方式的探头的调整方法的图。
图12的(a)示出的工件1的截面图与图3的(a)相同。在此，探头2被设置于上侧来对工件1照射超声波。高度调整部41将探头2调整为接合面11a的反射波的位移为最大的第一高度，并且将探头2调整为接合面11c的反射波的位移为最大的第三高度，之后将探头2调整在第一高度与第三高度的中间。在第二实施方式中，与第一实施方式不同，在接合面11a～11c上分别设定闸门G1～G3。
图12的(b)是将探头2调整在第一高度与第三高度的中间时的反射波的波形，并以与工件1的各部分相对应的方式进行图示。
反射波在表面13a、接合面11a～11d、背面13b上较大地移位。在此，要观察的接合面11a～11c的反射波的位移大于其它接合面11d的位移。探头2的焦点F位于接合面11a与接合面11c的大致中间。
然后，闸门G1被设定在接合面11a上的反射波的定时，闸门G2被设定在接合面11b上的反射波的定时，闸门G3被设定在接合面11c上的反射波的定时。由此，能够同时输出一个反射波在接合面11a上的位移、接合面11b上的位移以及接合面11c上的位移。
在第三实施方式中，理想的也是探头2的焦点F位于从接合面11a起的距离与从接合面11b起的距离之比为4比6至6比4的位置。此时，超声波影像装置4能够清晰且同时取得接合面11a的图像、接合面11b的图像以及接合面11c的图像。
图13是表示第一实施方式的闸门电路461～463的动作的图。信号处理部46包括这些闸门电路461～463。
在闸门电路461中输入获取到的反射波的波形数据以及与闸门G1有关的数据来进行闸门处理，并输出位移W1b(参照图13的(b))。与闸门G1有关的数据构成为包含闸门G1的开始定时、闸门G1的宽度、判断阈值。闸门电路461对预先设定的闸门G1内的反射波，检测超出该判断阈值的反射波的位移W1b。
在闸门电路462中输入获取到的反射波的波形数据以及与闸门G2有关的数据来并列地进行闸门处理，并输出位移W2b(参照图13的(b))。与闸门G2有关的数据构成为包含闸门G2的开始定时、闸门G2的宽度、判断阈值。闸门电路462对预先设定的闸门G2内的反射波，检测超出该判断阈值的反射波的位移W2b。
并且，在闸门电路463中输入获取到的反射波的波形数据以及与闸门G3有关的数据来并列地进行闸门处理，并输出位移W3b(参照图13的(b))。与闸门G3有关的数据构成为包含闸门G3的开始定时、闸门G3的宽度、判断阈值。闸门电路463对预先设定的闸门G3内的反射波，检测超出该判断阈值的反射波的位移W3b。
图14是表示第二实施方式的调整处理的流程图。
在观察工件1的接合面11a时，超声波影像装置4的高度调整部41首先使用探头2对工件1照射超声波(步骤S40)。然后，高度调整部41以使要观察的一个接合面11a(第一接合面)的反射波的位移W1最大化的方式将探头2调整为高度H1(步骤S41)。此时，探头2的焦点F位于接合面11a附近。接着，高度调整部41以使要观察的接合面11c(第三接合面)的反射波的位移W3最大化的方式将探头2调整为高度H3(步骤S42)。此时，探头2的焦点F位于接合面11c附近。
之后，高度调整部41将探头2调整为高度H1与高度H3的中间点(步骤S43)。高度调整部41在接合面11a(第一接合面)的反射波前后设定闸门G1(步骤S44)，在接合面11b(第二接合面)的反射波前后设定闸门G2(步骤S45)。并且，高度调整部41在接合面11c(第三接合面)的反射波前后设定闸门G3(步骤S46)。从而完成调整。
图15是表示第二实施方式的影像化处理的流程图。
在完成图14示出的调整之后用户发出预定的扫描指示时，进行工件1的扫描。扫描控制部42通过X轴驱动部31和Y轴驱动部32将探头2在水平方向上扫描(步骤S26)，使用探头2对工件照射预定频率的超声波1(步骤S27)。
信号处理部46通过闸门G1对该反射波进行处理，由此检测接合面11a的反射波的位移(步骤S28)。信号处理部46通过闸门G2对该反射波进行处理，由此检测接合面11b的反射波的位移(步骤S29)。并且，信号处理部46通过闸门G3对该反射波进行处理，由此检测接合面11c的反射波的位移(步骤S29A)。并行地进行这些步骤S28的闸门处理、步骤S29的闸门处理和步骤S29A的闸门处理，因此超声波影像装置4能够短时间且同时生成接合面11a的图像、接合面11b的图像和接合面11c的图像。
接着，如果扫描未结束(步骤S30→否)，扫描控制部42返回至步骤S26的处理来反复进行扫描。
如果扫描控制部42判断为扫描结束(步骤S30→是)，则图像生成部47生成这些接合面11a的图像、接合面11b的图像和接合面11c的图像(步骤S31A)，并结束一系列处理。
由于预先将探头2的高度调整为使接合面11a的位移为最大的位置与使接合面11c的位移为最大的位置的中间点，因此能够同时得到与接合面11a有关的清晰的超声波图像以及与接合面11b有关的清晰的超声波图像。
(变形例)
本发明并不限定于上述实施方式，包括各种变形例。例如上述实施方式是为了使本发明更容易理解而详细说明的实施方式，但是并不限定于必须具备所说明的所有结构。能够将某一实施方式的结构的一部分替换为其它实施方式的结构，还能够对某一实施方式的结构添加其它实施方式的结构。另外，还能够对各实施方式的结构的一部分进行其它结构的添加、删除、替换。
例如也可以通过集积电路等硬件来实现上述各结构、功能、处理部、处理单元等的一部分或者全部。处理器解析并执行用于实现各功能的程序，由此也可以通过软件来实现上述各结构、功能等。
在各实施方式中，显示了认为说明所需的控制线、信息线，但是不一定必须示出产品上所有的控制线、信息线。实际上，也可以认为几乎所有结构相互连接。
作为本发明的变形例，例如有如以下(a)～(f)的结构。
(a)在上述第一实施方式中，同时生成两个接合面的图像，在第二实施方式中同时生成三个接合面的图像。但是，并不限定于此，也可以同时生成四个以上的接合面的图像，并不进行限定。
(b)在上述实施方式中说明的各闸门处理可以是对相同的反射波进行处理，也可以不限定于并列动作，是顺序处理。
(c)探头2的高度调整并不限定于由Z轴驱动部33和编码器34进行的调整，也可以手动进行调整。
(d)上述实施方式的工件1并不限定于多接合型半导体，是使用三个以上不同材质制作出的层来接合构成即可。
(e)探头2的焦点F被设定于要同时检查的多个接合面中最接近探头的面与最远离探头2的面之间即可，并不进行限定。例如，在主要检查接合面11a其次确认接合面11b的情况下，设定探头2的焦点F为与接合面11a之间的距离小于与接合面11b之间的距离，例如可以设定为5比5至3比7的位置。
(f)理想的是，设定探头2的焦点F为与要同时检查的多个接合面中最接近探头的面与最远离探头2的面的中间点相比稍微靠近最远离探头2的面。由此，能够消除由距离引起的超声波的衰减，来提高最远离探头2的面的位移的S/N比(信噪比)。
附图标记说明
1、1a～1h：工件(多接合型半导体)；11a～11d：接合面；12a～12e：层；13a：表面；13b：背面；2、2a～2d、2f、2g：探头；21：压电元件；F：焦点；3：控制装置(高度调整单元的一部分)；31：X轴驱动部；32：Y轴驱动部；33：Z轴驱动部(高度调整单元的一部分)；34：编码器；4：超声波影像装置；41：高度调整部(高度调整单元的一部分)；42：扫描控制部；43：定时控制部；44：振荡器；45信号输入部；46：信号处理部；461～463：闸门电路；47：图像生成部；48：显示部；50：模板图像；501、502：基准位置；503：检查区域；51、52：接合面图像；511、512、521、522：基准位置；513、523：检查区域；6：水槽；7：水；8：输送机构；9：反转机构。

Claims (7)

1.一种超声波影像装置，其特征在于，
上述超声波影像装置具备：
信号处理单元，其使用探头将预定频率的超声波照射到多接合型半导体，并对由上述探头检测出的该超声波的反射波进行闸门处理来输出上述多接合型半导体的两个接合面上的上述反射波的位移；
图像生成单元，其根据上述两个接合面上的各上述反射波的位移，分别生成上述两个接合面的图像；以及
高度调整单元，其调整上述探头的焦点的高度，
上述高度调整单元将上述探头的焦点的高度调整为与上述两个接合面中的一个相对应的上述反射波的位移为最大的第一高度，并且将上述探头的焦点的高度调整为与上述两个接合面中的另一个相对应的上述反射波的位移为最大的第二高度，之后，将上述探头的焦点的高度调整在上述第一高度与上述第二高度之间，
上述信号处理单元使用上述第一高度设定第一闸门，使用上述第二高度设定第二闸门，对由上述探头检测出的该超声波的反射波进行上述第一闸门、第二闸门的闸门处理来分别生成上述两个接合面的图像。
2.根据权利要求1所述的超声波影像装置，其特征在于，
由上述高度调整单元设定的上述探头的焦点位于从上述两个接合面中最接近上述探头的面起的距离与从最远离上述探头的面起的距离之比在4比6至6比4之间的位置。
3.根据权利要求1所述的超声波影像装置，其特征在于，
上述探头对焦点照射一次超声波来检测上述反射波，
上述信号处理单元对上述反射波分别进行闸门处理来输出上述两个接合面上的各反射波的位移。
4.根据权利要求1所述的超声波影像装置，其特征在于，
在由上述图像生成单元分别生成的上述两个接合面的图像中的任一个中设定检查区域时，在其它图像中也设定与上述检查区域相同的区域作为检查区域。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的超声波影像装置，其特征在于，
上述超声波影像装置还具备使上述多接合型半导体上下反转的反转单元，
在由上述反转单元使上述多接合型半导体上下反转之后，上述高度调整单元通过上述探头的高度调整，将上述探头的焦点设定在上述多接合型半导体的其它两个接合面之间。
6.一种超声波影像装置的图像生成方法，其特征在于，
对多接合型半导体照射预定频率的超声波，将检测该超声波的反射波的探头的高度调整为与上述多接合型半导体的两个接合面中的一个相对应的上述反射波的位移为最大的第一高度，
将上述探头的高度调整为与上述两个接合面中的另一个相对应的上述反射波的位移为最大的第二高度，
将上述探头的焦点的高度设定在上述第一高度与上述第二高度之间，
根据上述第一高度与上述探头的焦点的高度之差来设定第一闸门，根据上述探头的焦点的高度与上述第二高度之差来设定第二闸门，对由上述探头检测出的该超声波的反射波进行上述第一闸门、第二闸门的闸门处理来输出上述多接合型半导体的上述两个接合面上的上述反射波的位移，
根据上述两个接合面上的上述各反射波的位移，分别生成上述两个接合面的图像。
7.一种超声波影像装置，其特征在于，
上述超声波影像装置具备：
信号处理单元，其使用探头将预定频率的超声波照射到多接合型半导体，对由上述探头检测出的该超声波的反射波进行闸门处理来输出上述多接合型半导体的三个以上的接合面上的上述反射波的位移；
图像生成单元，其根据上述三个以上的接合面上的上述各反射波的位移，分别生成上述三个以上的接合面的图像；以及
高度调整单元，其调整上述探头的焦点的高度，
上述高度调整单元通过上述探头的焦点的高度调整，将上述探头的焦点的高度调整为与上述三个以上的接合面中最接近上述探头的接合面相对应的上述反射波的位移为最大的第一高度，并且将上述探头的焦点的高度调整为与最远离上述探头的接合面相对应的上述反射波的位移为最大的第二高度，之后，将上述探头的焦点的高度设定在上述第一高度与上述第二高度之间，
上述信号处理单元使用上述第一高度设定第一闸门，使用上述第二高度设定第二闸门，对由上述探头检测出的该超声波的反射波进行上述第一闸门、第二闸门的闸门处理，生成上述三个以上的接合面中最接近上述探头的接合面的图像以及最远离上述探头的接合面的图像。
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