JP4357923B2 - X線検査装置、x線検査方法およびx線検査装置の制御プログラム - Google Patents
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Description
上記のように構成した請求項2にかかる発明においては、X線非吸収性の媒体上に複数の対象試料が形成されている場合、X線照射手段は、順次、各対象試料にX線を照射する。このとき、X線強度検出手段は、X線照射手段によってX線が照射された対象試料について順次、各X線強度を検出する。このように媒体上に複数の対象試料が形成されている場合に、本発明を適用すると、各対象試料における被測定部位を含まない領域にて各対象試料の計測毎に補正用のX線強度を検出することができるため、よりタクトタイム短縮の効果を得ることが可能になる。
上記のように構成した請求項3にかかる発明においては、複数の対象試料について各X線強度を検出するにあたり、X線強度検出手段は、複数の対象試料のうち、最初の検出対象となる対象試料を透過したX線強度の検出前に検出した同最初の検出対象である対象試料上の被測定部位を含まない所定領域を透過したX線強度を、以降の各対象試料を透過したX線強度の検出前におけるX線強度として利用する。これによって、最初の検出対象の対象試料以外について、対象試料を透過したX線強度の検出前のX線強度を検出する必要がなくなり、よりタクトタイム短縮に寄与することができる。
上記のように構成した請求項4にかかる発明においては、X線強度検出手段にて、対象試料が無い状態でのX線強度を検出可能にする。そして、X線強度検出手段は、この検出された無試料状態のX線強度に基づいて対象試料を透過するX線強度を検出する。
上記のように構成した請求項5にかかる発明において、X線強度補正手段は、検出された無試料状態でのX線強度に、X線強度検出手段での対象試料を透過したX線強度の検出時に検出した被測定部位を含まない所定領域を透過したX線強度の、対象試料を透過したX線強度の検出前に被測定部位を含まない所定領域を透過したX線強度に対する比を乗算することによって、対象試料を透過したX線強度を補正する。
上記のように構成した請求項6にかかる発明においては、被測定部位を構成するX線吸収部材をはんだにて形成する。
上記のように構成した請求項7にかかる発明においては、被測定部位が配置されるX線非吸収性の媒体をシリコンウエハにて形成する。
上記のように構成した請求項8にかかる発明においては、X線照射手段を開放管型X線管にて形成する。
(1)X線検査装置の構成:
(2)はんだバンプの厚み計測について:
(3)はんだバンプ計測処理の処理内容:
(4)まとめ:
図1は本発明にかかるX線検査装置の概略ブロック図である。同図において、このX線検査装置は、X線撮像機構部10とX線撮像制御部20とから構成されている。X線撮像機構部10は、X線発生器11とX線フラットパネルセンサ13とX−Yステージ15とを備えている。X線撮像制御部20は、X線制御部21とメモリ22とステージ制御部23と画像処理部24とCPU25と出力部26aと入力部26bとを備えている。メモリ22はデータを蓄積可能な記憶媒体であり、RAMやEEPROM(登録商標),HDD等種々の記憶媒体にて構成される。X線制御部21は、X線発生器11を制御して所定のX線を発生させることができ、メモリ22に記憶された所定の撮像条件を参照してX線管に対する印加電圧,撮像時間等を取得することにより、予め決められた撮像条件で駆動するようにX線発生器11を制御する。
以下、はんだバンプ30の厚みを計測する手法を説明する。一般に、物質を透過したX線の強度は以下の式(1)にて表現することができる。
ここで、本発明の対象試料である半導体チップ32が形成されたX線非吸収性の媒体であるシリコンウエハ31の構成を図7に示すとともに、当該半導体チップ32の構成を図8に示す。図において、半導体チップ32は四角形に形成されるとともに配線パターンに対応してX線吸収部材のはんだバンプ30が配置されている。そして、かかる構成の半導体チップ32は円形形状のシリコンウエハ31上に複数配列されている。本実施形態では、この半導体チップ32の四角形形状がX線フラットパネルセンサ13にてX線強度Iを検出する際の撮像視野Sを構成する。
次に、上述した機能を実現する際のはんだバンプ計測処理の処理内容を図9のフローチャートに示す。
同図において、先ずCPU25はメモリ22に記録された無試料測定位置の座標データを取得し、ステージ制御部23に受け渡す。ステージ制御部23はこの無試料測定位置座標データに従ってX−Yステージ15を移動させ、X線発生器11とX線フラットパネルセンサ13との間に試料であるシリコンウエハ31が配設されていない状態とする(ステップS105)。次に、CPU25はメモリ22に記憶された撮像条件を取得し、X線制御部21に受け渡す。X線制御部21はこの撮像条件に従ってX線発生器11での条件設定を行い、X線を照射させる(ステップS110)。
このように、対象試料である半導体チップ32上にX線強度Iを補正するためのX線強度Iの検出前のX線強度I0REFおよび検出後のX線強度I0MONを透過させるX線モニタ領域Rを形成することによって、従来技術のように補正用のX線強度を検出するために、X−Yテーブル15をテーブル制御部23にて制御することにより、X線フラットパネルセンサ13とX線発生器11との間を無試料状態にする動作が不要となり、X線強度Iの補正を行いつつ各半導体チップ32を計測するタクトタイムを短縮することを可能にする。
11…X線発生器
11a…X線管
11b…アノード
11c…カソード
11d…電子レンズ
11e…ターゲット
11f…絞り
13…X線フラットパネルセンサ
15…X−Yステージ
20…X線撮像制御部
21…X線制御部
22…メモリ
23…ステージ制御部
24…画像処理部
26a…出力部
26b…入力部
30…はんだバンプ
31…シリコンウエハ
32…半導体チップ
Claims (9)
- X線吸収部材を有する被測定部位がシリコンウエハにて形成されたX線非吸収性の媒体上に配置された対象試料に対してX線を照射するX線照射手段と、
上記X線照射手段によって照射されたX線により上記対象試料を透過したX線強度を検出するとともに、同X線強度の検出前および検出時に同対象試料上の上記被測定部位を含まないシリコンウエハにて形成されたX線非吸収性の所定領域を透過したX線強度を検出するX線強度検出手段と、
上記X線強度検出手段によって検出された上記所定領域を透過したX線強度の変化度合いに基づいて上記対象試料を透過したX線強度を補正するX線強度補正手段と、
上記X線強度補正手段によって補正された上記対象試料を透過したX線強度に基づいて上記被測定部位の厚みを計測する厚み計測手段とを具備することを特徴とするX線検査装置。 - 上記X線照射手段は、上記媒体上に形成された複数の対象試料について順次上記X線を照射可能であるとともに、上記X線強度検出手段は、上記X線照射手段によってX線が照射された上記対象試料について順次、上記各X線強度を検出することを特徴とする上記請求項1に記載のX線検査装置。
- 上記X線強度検出手段は、上記複数の対象試料について透過したX線強度を検出するにあたり、同複数の対象試料のうち、最初の対象試料を透過したX線強度の検出前に検出した同最初の対象試料上の上記被測定部位を含まない所定領域を透過したX線強度を、以降の各対象試料を透過したX線強度の検出前におけるX線強度として利用することを特徴とする上記請求項2に記載のX線検査装置。
- 上記X線強度検出手段は、上記対象試料が無い状態にて上記X線照射手段から照射されたX線のX線強度を検出可能であるとともに、同検出された無試料状態のX線強度に基づいて上記対象試料を透過するX線強度を検出することを特徴とする上記請求項1〜請求項3のいずれかに記載のX線検査装置。
- 上記X線強度補正手段は、上記検出された無試料状態でのX線強度に、上記X線強度検出手段での上記対象試料を透過したX線強度の検出時に検出した上記被測定部位を含まない所定領域を透過したX線強度の、上記対象試料を透過したX線強度の検出前に上記被測定部位を含まない所定領域を透過したX線強度に対する比を乗算することによって、上記対象試料を透過したX線強度を補正することを特徴とする上記請求項4に記載のX線検査装置。
- 上記X線吸収部材は、はんだにて形成されることを特徴とする上記請求項1〜請求項5のいずれかに記載のX線検査装置。
- 上記X線照射手段は、開放管型X線管にて形成されることを特徴とする上記請求項1〜請求項6のいずれかに記載のX線検査装置。
- 所定のX線照射機構から、X線吸収部材を有する被測定部位がシリコンウエハにて形成されたX線非吸収性の媒体上に配置された対象試料に対してX線を照射することにより同被測定部位の厚みを計測するX線検査方法であって、
上記X線照射機構を駆動させ、上記対象試料に対してX線を照射させるX線照射工程と、
上記X線照射工程にて照射されたX線により上記対象試料を透過したX線強度を検出するとともに、同X線強度の検出前および検出時に同対象試料上の上記被測定部位を含まないシリコンウエハにて形成されたX線非吸収性の所定領域を透過したX線強度を検出するX線強度検出工程と、
上記X線強度検出工程にて検出された上記所定領域におけるX線強度の変化度合いに基づいて上記対象試料を透過したX線強度の強度を補正するX線強度補正工程と、
上記X線強度補正工程により補正された上記対象試料を透過したX線強度に基づいて上記被測定部位の厚みを計測する厚み計測工程とを具備することを特徴とするX線検査方法。 - 所定のX線照射機構から、X線吸収部材を有する被測定部位がシリコンウエハにて形成されたX線非吸収性の媒体上に配置された対象試料に対してX線を照射することにより同被測定部位の厚みを計測するX線検査装置をコンピュータにて制御するための制御プログラムであって、コンピュータに、
上記X線照射機構を駆動させ、上記対象試料に対してX線を照射させるX線照射機能と、
上記X線照射機能によって駆動されたX線照射機構が照射したX線により上記対象試料を透過したX線強度をX線強度の検出センサに検出させるとともに、同X線強度の検出前および検出時に同対象試料上の上記被測定部位を含まないシリコンウエハにて形成されたX線非吸収性の所定領域を透過したX線強度をX線強度の検出センサに検出させるX線強度検出機能と、
上記X線強度検出機能によって検出された上記所定領域を透過したX線強度の変化度合いに基づいて上記対象試料を透過したX線強度を補正するX線強度補正機能と、
上記X線強度補正機能によって補正されたX線強度に基づいて上記被測定部位の厚みを計測する厚み計測機能とを実現させることを特徴とするX線検査装置の制御プログラム。
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