JP5851254B2 - 検査装置、検査方法および検査プログラム - Google Patents

Description

本発明は、透過放射線によって検査対象を検査する検査装置、検査方法および検査プログラムに関する。

従来、検査対象を透過した透過放射線に基づいて検査対象の良否等を検査する検査装置が知られている。例えば、特許文献１においては、Ｘ線発生装置を固定設置し、検査対象を２次元的に移動可能な状態とし、透過放射線を検出するエリアセンサを２次元的に移動可能であるとともに自転可能な状態とすることによってＸ線ＣＴ画像の生成と断層画像の生成との双方を実行可能にした装置が開示されている。

特開２０１０−２２２１号公報

従来、簡易な構成によって高速に検査を実行することができなかった。すなわち、特許文献１に開示されたように、エリアセンサを２次元的に移動可能な状態とするためには、極めて重量の大きいエリアセンサを直交する２軸に沿って移動させるための構成が必要となり、大がかりな装置が必要である。特に、高速に撮影を行うためにはエリアセンサを高速に移動させ、撮影位置で停止させ、撮影を行うという処理を高速に繰り返す必要があり、重量の大きいエリアセンサを高速に加減速させるための加速度は大きく、装置構成を簡易な構成にすることは不可能である。

また、一般に、高精度の検査を行うためには検査対象を高倍率で拡大して撮影する必要があるが、Ｘ線等の放射線を広いエリアで検出可能なエリアセンサは極めて高価であるため、一回の撮影で基板等の所定の大きさの検査対象を撮影することは事実上不可能である。そこで、現実的には、検査対象を複数回撮影することによって検査対象内の全ての検査部位を撮影することになる。この場合、１カ所の撮影位置において検査対象を撮影するために、エリアセンサによる撮影と移動とを繰り返すことになるが、当該移動の過程においてエリアセンサは撮影を行うことができず、透過放射線が取得されない完全な待機期間となる。従って、エリアセンサを利用して高速に透過放射線を取得することは事実上不可能であった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、簡易な構成によって高速に検査を実行するための技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明にかかる検査装置においては、ラインセンサを第１直線に沿って移動可能に構成し、放射線発生器を第２直線に沿って移動可能に構成する。ここで、第１直線と第２直線は同一平面上になく、第２直線を第１直線に交わるように平行移動させた場合に互いに直交する直線である。また、第１直線および第２直線と平行であるとともに第１直線と第２直線との間に存在する移動平面上で検査対象が移動できるように構成し、ラインセンサによって取得された検査対象を透過した透過放射線に基づいて検査対象画像を生成する構成とする。

すなわち、検査対象は移動平面上を２次元的に移動可能であるが、ラインセンサと放射線発生器とのそれぞれは１軸上を移動可能であり、各軸方向以外の方向には移動しない。このような構成において、ラインセンサと放射線発生器とを各軸に沿って移動させると、ラインセンサと放射線発生器と検査対象との相対位置関係を各種の位置関係、例えば、放射線発生器の焦点からラインセンサの基準位置（中央点等）に延びる直線の角度が鋭角から直角まで各種の方向になるように設定することができ、検査対象に対して様々な方向から放射線を照射した状態でラインセンサにおいて透過放射線を取得することができる。検査対象を透過した透過放射線がラインセンサにおいて取得されると、当該透過放射線に基づいて検査対象画像が生成されるため、当該検査対象画像に基づいて自動あるいは目視によって検査対象の検査を行うことが可能である。

以上の構成においては、ラインセンサによって透過放射線を検出するため、放射線発生器から照射されてラインセンサに到達する放射線の照射範囲に存在する検査対象を透過した透過放射線を検出することができる。そこで、当該照射範囲を検査対象が通過するように構成すれば、検査対象を２次元的に撮影することが可能である。例えば、ラインセンサと放射線発生器とを予め決められた撮影位置に移動させて固定し、ラインセンサと放射線発生器とが撮影位置に固定されている状態で放射線発生器から照射されてラインセンサに到達する放射線の照射範囲を検査対象が通過するように検査対象を移動させ、放射線の照射範囲を検査対象が通過する過程で取得された透過放射線に基づいて検査対象画像を生成すれば、エリアセンサで透過放射線を取得した場合と同等の検査対象画像を生成することができる。

上述のように、エリアセンサを２次元的に移動可能な状態とするためには、極めて重量の大きいエリアセンサを直交する２軸に沿って移動させるための構成が必要となり、大がかりな装置が必要である。しかし、本発明にかかる検査装置においてはエリアセンサと比較して一般的に極めて軽量なラインセンサを利用しているため、センサを移動させるための移動制御が極めて容易になるとともに極めて簡易な構成で実現が可能である。

また、上述のように、放射線を広いエリアで検出可能なエリアセンサは極めて高価であるため、複数の検査対象が載せられた基板など、所定の大きさの撮影対象を一回の撮影で撮影することは事実上不可能である。従って、エリアセンサで基板等の撮影対象の全域を撮影するためには撮影を複数回繰り返す必要がある。しかし、同等の撮影対象の幅方向の全域を視野に含むラインセンサを利用すれば、上述のように透過放射線の照射範囲を撮影対象が通過するように移動させることで基板全域の透過放射線を取得することが可能である。そして、このようなラインセンサは一般にエリアセンサと比較して安価であるため、極めて低コストに検査装置を構成することができる。

さらに、ある大きさの撮影対象を複数回撮影して当該撮影対象の全域の透過放射線を取得するエリアセンサは同等の撮影対象の幅方向の全域を視野に含むラインセンサと比較して重量が大きい。従って、エリアセンサを移動させ、停止させる動作を繰り返して複数回撮影する場合、重量の大きいエリアセンサに作用する加速度は大きく、エリアセンサを移動させるための機構やその周辺の筐体等を頑丈に構成する必要があり、装置構成を簡易な構成にすることは不可能である。しかし、本発明にかかる検査装置によれば、エリアセンサと比較して軽量なラインセンサを利用して撮影対象の全域の透過放射線を取得することができ、かつ、ラインセンサを固定した状態で撮影対象の全域の透過放射線を取得することができる。従って、ラインセンサを移動させるための機構やその周辺の筐体等を簡易な構成とすることができる。

さらに、透過放射線の撮影後にラインセンサを移動させる場合にも第１直線に沿って移動させればよいため、構成が簡易であり、ラインセンサの重量が軽量であるためラインセンサに作用する加速度はエリアセンサに作用する加速度よりも小さい。従って、この意味においても、ラインセンサを移動させるための機構やその周辺の筐体等を簡易な構成とすることができる。

さらに、撮影対象の全域の透過放射線を取得するためにエリアセンサの移動と停止を繰り返す場合、エリアセンサが移動を開始してからの移動中およびエリアセンサが停止した後にエリアセンサの振動が収束するまでの間、透過放射線を取得することができず、この期間は透過放射線が取得されない完全な待機期間となる。エリアセンサの移動と停止の回数は撮影対象の拡大倍率が大きくなるほど増加するため、上述の待機期間の総量は長くなる。しかし、ラインセンサにおいては、撮影対象の全幅を一度に撮影可能な長さのラインセンサを固定し、撮影対象を連続して移動させることによって撮影対象の全域の透過放射線を取得することが可能であるため、透過放射線が取得されない待機期間が発生せず、高倍率の透過放射線を高速に取得することが可能である。

なお、本発明にかかる検査装置においては、第２直線に沿って放射線発生器を移動させる必要があるが、可動方向は第２直線に沿った方向であるとともに、ラインセンサによって透過放射線を取得している間において放射線発生器は固定され、ラインセンサによって透過放射線を取得していない間に放射線発生器が移動されればよい。従って、放射線発生器を移動させるための構成は簡易な構成である。

そして、本発明にかかる検査装置においては、第１直線に沿ってラインセンサを移動させ、第２直線に沿って放射線発生器を移動させ、検査対象を移動平面内で移動させることが可能であるため、ラインセンサと放射線発生器と検査対象との相対関係を様々な関係とすることができる。従って、移動平面に対して垂直な方向に放射線を透過させる検査方式や移動平面に対して傾斜した方向（≠９０°）に放射線を透過させる検査方式など種々の検査方式を採用可能である。また、検査対象の移動平面上での移動軌跡は直線状、円状の他、各種の形状の軌跡を採用可能であり、当該各種の形状の軌跡上を移動させる各種の検査方式を採用可能である。さらに、これらの各種の検査方式を検査目的に応じて自由に組み合わせて実行させることが可能である。

ここで、ラインセンサ移動手段は、第１直線方向とラインセンサの長手方向とが一致する状態で第１直線に沿って当該ラインセンサを移動させることができればよい。すなわち、ラインセンサを長手方向に向けて直線的に移動させることができれば良く、例えば、ボールねじなど、直線状の部材に沿って物体を移動させるための種々の機構によってラインセンサを移動させる構成を採用可能である。

また、ラインセンサは長手方向に垂直な方向に少なくとも１個の検出素子が存在し、長手方向に多数の検出素子が並べられたセンサであり、長手方向に垂直な方向に数画素の検出素子が並んでいても良いが、２次元的に多数（例えば数千個）の検出素子が並ぶエリアセンサと比較して低コスト、かつ、軽量なセンサが本発明にかかる検査装置のラインセンサとして採用される。さらに、第１直線は検査対象の移動平面に対して平行であればよいが、当該移動平面内で検査対象が２方向に沿って移動可能である場合、その一方に平行であることが好ましい。

放射線発生器移動手段は、ラインセンサに向けて放射線を照射する放射線発生器を第２直線に沿って移動させることができればよい。ここでも、放射線発生器を直線的に移動させるための構成として種々の構成を採用可能であり、例えば、ボールねじなど、直線状の部材に沿って物体を移動させるため機構等を採用可能である。また、放射線発生器は焦点から出力されるＸ線等の放射線が移動平面を通過してラインセンサに到達するように構成されていればよく、ビーム形状としてはファンビームであることが好ましいがコーンビームであっても良い。

さらに、第２直線は検査対象の移動平面に対して平行であり、第１直線との関係において当該第２直線は第１直線と同一平面上にないような位置に設けられ、第２直線を第１直線に交わるように平行移動させた場合に当該第１直線と直交するように設定される。すなわち、第１直線と第２直線とはねじれの関係になるように設定され、第１直線と第２直線とを検査対象の移動平面に対して投影した場合の投影直線が直交するように設定される。なお、移動平面内で検査対象が２方向に沿って移動可能である場合、その一方に第１直線が平行であり、他方に第２直線が平行であることが好ましい。

さらに、放射線発生器移動手段においては、放射線発生器の位置や向きを調整しながら当該放射線発生器を移動させるように構成してもよい。例えば、放射線発生器の焦点を通る光軸（放射線の照射範囲の中心を通る直線）が常にラインセンサを向くように放射線発生器を傾斜させながら第２直線に沿って移動させる構成としても良い。

検査対象移動手段は、放射線の照射範囲内において第１直線および第２直線に平行な移動平面上で検査対象を移動させることができればよく、例えば、直交する２軸に沿って移動を行うＸ−Ｙステージ等を採用可能である。また、多数の検査対象を連続的に検査するために、検査対象の搬送機構と連動するように構成することが好ましい。

検査対象画像生成手段は、ラインセンサによって取得された検査対象を透過した透過放射線に基づいて検査対象画像を生成することができれば良く、２次元的な透過放射線の強度分布を示す透視画像を生成して検査対象画像としても良いし、各種の画像処理（例えば、３次元再構成や断層画像の生成等）を行って検査対象画像としても良い。

ラインセンサと放射線発生器と検査対象との相対関係の例として、ラインセンサと放射線発生器とを特定の一カ所に固定するとともに検査対象を移動させるような構成例を採用可能である。具体的には、ラインセンサを特定の一カ所に移動させて固定し、放射線発生器を特定の一カ所に移動させて固定することによってラインセンサと放射線発生器とを撮影位置に固定し、当該撮影位置にラインセンサと放射線発生器とが固定された状態において、放射線の照射範囲を検査対象が通過するように検査対象を移動させる構成を採用可能である。この構成において放射線の照射範囲を検査対象が通過する過程で取得された透過放射線は、検査対象に対して特定の角度から放射線を照射して得られた透過放射線である。従って、当該透過放射線から検査対象の透視画像を生成することができ当該透視画像を検査対象画像とすることができる。

さらに、ラインセンサと放射線発生器と検査対象との相対関係の例として、ラインセンサと放射線発生器との一方を特定の位置に固定するとともに他方を特定の複数カ所に固定し、ラインセンサと放射線発生器とを各位置に固定した状態で検査対象を移動させるような構成例を採用可能である。例えば、ラインセンサを特定の位置に移動させて固定した状態で、第２直線に沿った複数の撮影位置に放射線発生器を移動させて固定することとしても良い。この場合、ラインセンサが特定の位置に固定され、放射線発生器が複数の撮影位置のそれぞれに固定された状態において、放射線の照射範囲を検査対象が通過するように検査対象を移動させることでラインセンサによって検査対象を透過した透過放射線を取得することになる。すなわち、放射線発生器の位置が異なる複数の撮影位置で撮影を行うことにより、複数の角度で検査対象に放射線を照射した状態で透過放射線を取得する。

この場合、放射線の照射範囲を検査対象が通過する過程で取得された透過放射線に基づいて３次元再構成画像または移動平面に平行な方向の断面画像を生成して検査対象画像とする。すなわち、複数の角度で検査対象に放射線を照射して取得された透過放射線のデータが得られるため、３次元再構成画像や断面画像を生成して検査を行うことができる。むろん、ここでは複数の角度で検査対象に放射線を照射して取得された透過放射線に基づいて透視画像を生成して検査対象画像としても良い。また、ここでは、ラインセンサを一カ所に固定し、放射線発生器を複数カ所に固定する例を想定したが、放射線発生器を一カ所に固定し、ラインセンサを複数カ所に固定する構成を採用しても良い。

さらに、ラインセンサと放射線発生器と検査対象との相対関係の例として、ラインセンサと放射線発生器とを複数カ所に固定するとともに、ラインセンサと放射線発生器とを各カ所に固定した状態で検査対象を移動させるような構成例を採用可能である。例えば、ラインセンサの基準位置と放射線発生器の焦点とを結ぶ第３直線が検査対象の移動平面上に設けられた所定の図形と交わるような複数の撮影位置にラインセンサと放射線発生器とを移動させて固定することとしても良い。この場合、撮影位置のそれぞれにラインセンサと放射線発生器とが固定された状態において、第３直線を含む放射線の照射範囲を検査対象が通過するように検査対象を移動させることでラインセンサによって検査対象を透過した透過放射線を取得することになる。すなわち、ラインセンサの位置および放射線発生器の位置が異なる複数の撮影位置で撮影を行うことにより、複数の角度で検査対象に放射線を照射した状態で透過放射線を取得する。

この場合においても、放射線の照射範囲を検査対象が通過する過程で取得された透過放射線に基づいて３次元再構成画像または移動平面に平行な方向の断面画像を生成して検査対象画像とする。すなわち、複数の角度で検査対象に放射線を照射して取得された透過放射線のデータが得られるため、３次元再構成画像や断面画像を生成して検査を行うことができる。むろん、ここでは複数の角度で検査対象に放射線を照射して取得された透過放射線に基づいて透視画像を生成して検査対象画像としても良い。

以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のような検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。従って、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。

検査装置のブロック図である。 （２Ａ），（２Ｂ）は検査装置の構成要素の位置関係を示す図である。 （３Ａ）は透視画像検査処理のフローチャート、（３Ｂ）は断面画像検査処理または３次元再構成画像検査処理のフローチャートである。 （４Ａ），（４Ｂ）は検査装置の構成要素の位置関係を示す図である。 （５Ａ）〜（５Ｌ）は検査装置の構成要素の位置関係を示す図である。 （６Ａ）〜（６Ｌ）は検査装置の構成要素の位置関係を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）検査装置の構成：
（２）透視画像検査処理：
（３）断面画像検査処理：
（４）３次元再構成画像検査処理：
（５）他の実施形態：

（１）検査装置の構成：
図１は本発明の一実施形態にかかる検査装置１の概略ブロック図である。図１に示す検査装置１は、ラインセンサ移動機構１０とラインセンサ制御部１１とステージ１２とステージ制御部１３と放射線発生器移動機構１４と放射線制御部１５と入力部１６と出力部１７とメモリ１８とＣＰＵ１９とを備えている。検査装置１は、基板Ｗに形成された検査対象としてのはんだの形状、多層基板の層間の配線および部品等を検査する装置である。基板Ｗは平面状であり、検査装置１は理想的に基板Ｗの平面方向が水平となり、かつ、基板Ｗの厚み方向が鉛直となるように基板Ｗを保持する。

ステージ１２は、基板Ｗを保持するための保持機構を有し、基板Ｗを保持した状態で当該基板Ｗを水平面に平行な面内で移動させることができる。従って、ステージ１２によって、基板Ｗの移動とともに検査対象が水平面に平行な面内で移動されることとなり、当該水平面に平行な面を検査対象の移動平面と呼ぶ。また、本実施形態においてステージ１２は、直交する２軸に沿って基板Ｗを移動させることが可能であり、本明細書においては、各軸に平行な方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向と定義する。また、当該Ｘ軸およびＹ軸に直角な方向をＺ軸方向と定義する。なお、図１においては、ステージ１２の周囲に一点鎖線の矢印Ｄx，Ｄyによって基板Ｗの可動方向を示している。

なお、ステージ制御部１３は、ＣＰＵ１９が出力する制御指示に応じてステージ１２に対して制御信号を出力する回路であり、ＣＰＵ１９が任意の位置を指示した場合に当該位置に基板Ｗを移動させるための制御信号を出力する。この結果、ステージ１２は、ＣＰＵ１９が指示した任意の位置に基板Ｗ（あるいは基板Ｗ上の検査対象）を移動させることができる。

ラインセンサ制御部１１は、レール１０ａとラインセンサ１０ｂとを備えている。ラインセンサ１０ｂは、一方向に沿って複数の検出素子が一列に並べられたセンサであり、各検出素子に到達したＸ線の強度を検出し、各検出素子にて検出されたＸ線の強度を示す情報を出力する。すなわち、ラインセンサ１０ｂは、複数の検出素子が長手方向に並べられて構成されたＸ線センサである。レール１０ａは、一方向に長い直線状の部材であるとともに、当該一方向に沿ってラインセンサ１０ｂを移動させる溝を備えている。すなわち、ラインセンサ１０ｂには図示しない突起が備えられており、当該突起をレール１０ａに挿入した状態でラインセンサ１０ｂを移動させることにより、ラインセンサ１０ｂをレール１０ａが延びる方向に沿って移動させることができるように構成されている。本実施形態において、ラインセンサ１０ｂの移動方向は当該ラインセンサ１０ｂの長手方向と平行であり、Ｙ軸方向と平行になるように設定されている。ここでは、ラインセンサ１０ｂの長手方向に延びる直線を第１直線と定義する。また、図１においては、ラインセンサ１０ｂの右下に一点鎖線の矢印Ｄ₁によってラインセンサ１０ｂの可動方向を示している。

なお、ラインセンサ制御部１１は、ＣＰＵ１９からの制御指示に応じてレール１０ａおよびラインセンサ１０ｂに対して制御信号を出力する回路であり、ＣＰＵ１９が透過Ｘ線を取得するための撮影位置を指示した場合に当該撮影位置にラインセンサ１０ｂを移動させるとともに、ラインセンサ１０ｂが備える各検出素子が検出した透過Ｘ線をラインセンサ１０ｂから取得し、ＣＰＵ１９に受け渡す。

放射線発生器移動機構１４は、放射線発生器１４ａとレール１４ｂとを備えている。放射線発生器１４ａは、放射線としてのＸ線を放射線発生器１４ａの光学系により定まる焦点からファンビーム形状にて照射する。レール１４ｂは、一方向に長い直線状の部材であるとともに、当該一方向に沿って放射線発生器１４ａを移動させるための機構を備えている。本実施形態において、放射線発生器１４ａの移動方向はＸ軸方向と平行になるように設定されている。ここでは、放射線発生器１４ａの移動方向を第２直線と定義する。

なお、本実施形態においては、図１に示すようにラインセンサ移動機構１０と放射線発生器移動機構１４とが基板Ｗの移動平面を挟むように配置されているため、放射線発生器１４ａから照射されたＸ線の照射範囲内に基板Ｗ上の検査対象が存在する場合には、当該検査対象を透過した透過Ｘ線がラインセンサ１０ｂに到達し、ラインセンサ１０ｂによって検査対象を透過した透過Ｘ線が検出されることになる。

さらに、本実施形態において放射線発生器移動機構１４は、放射線発生器１４ａを傾斜させるための図示しない傾斜機構を備えており、放射線発生器１４ａを第２直線に沿って移動させる過程において、放射線発生器１４ａの光軸（Ｘ線の出力範囲の中央であるとともに焦点を通る直線Ｏ）が常にラインセンサ１０ｂの方向を向くように傾斜される。また、放射線発生器１４ａの焦点のＺ軸方向の位置が変化しないように当該傾斜および移動が行われるように構成されている。従って、放射線発生器１４ａの焦点からラインセンサ１０ｂまで到達する任意の直線において、放射線発生器１４ａの焦点から移動平面までの距離と移動平面からラインセンサ１０ｂまでの距離の比が一定になり、一定の倍率で検査対象を拡大した状態で検査対象の透過Ｘ線を取得することができる。なお、図１においては、放射線発生器１４ａの左右に一点鎖線の矢印Ｄ₂によって放射線発生器１４ａの可動方向を示すとともに、傾斜されつつ移動された放射線発生器１４ａを破線によって示している。

すなわち、本実施形態において、放射線発生器１４ａは、可動範囲の中央において光軸がＺ軸と平行になるように構成されており、この状態において、当該光軸がラインセンサ１０ｂの可動範囲の中央（レール１０ａの中央）と交わるように構成されている。なお、放射線制御部１５は、ＣＰＵ１９が出力する制御指示に応じて放射線発生器１４ａおよびレール１４ｂに対して制御信号を出力する回路であり、ＣＰＵ１９が透過Ｘ線を取得するための撮影位置を指示した場合に当該撮影位置に放射線発生器１４ａを移動させるとともに、放射線発生器１４ａから予め決められた強度のＸ線を照射させる。

図２Ａは、Ｙ軸に平行な方向からラインセンサ移動機構１０と基板Ｗと放射線発生器移動機構１４とを眺めた状態を示し、図２Ｂは、Ｘ軸に平行な方向からラインセンサ移動機構１０と基板Ｗと放射線発生器移動機構１４とを眺めた状態を示している。図２Ａに示すように、放射線発生器１４ａの移動方向である第２直線Ｌ₂はＸ軸方向に平行である。また、図２Ｂに示すように、ラインセンサ１０ｂの移動方向である第１直線Ｌ₁はＹ軸方向に平行である。そして、第１直線Ｌ₁は基板Ｗの移動平面の上方に存在し、第２直線Ｌ₂は基板Ｗの軌道平面の下方に存在するため、第１直線Ｌ₁と第２直線Ｌ₂は互いに交わらない、いわゆるねじれの関係にある。さらに、第２直線Ｌ₂をＺ軸方向に沿って平行移動させて第１直線Ｌ₁と交わる状態にした場合、両者は互いに直交する関係にある。

なお、本実施形態においては、図１，２Ａ，２Ｂに示すように放射線発生器１４ａの光軸がＺ軸方向と垂直になっている状態において放射線発生器１４ａはレール１４ｂ上での可動範囲の中央に位置し、放射線発生器１４ａの光軸がＺ軸方向と平行になっている状態において光軸がレール１０ａと交わる位置はレール１０ａ上でのラインセンサ１０ｂの可動範囲の中央である。そして、放射線発生器１４ａから照射されるファンビームは少なくとも図２Ｂに示す破線の範囲Ｒを照射範囲とするように設定される。従って、図２Ｂに示すように、ラインセンサ１０ｂはファンビームの照射範囲内を移動可能である。

また、図２Ｂに示すようにＸ軸方向から検査装置１を眺めた場合にＸ線の照射範囲は広い範囲Ｒに渡って広がっているが、図２Ａに示すようにＹ軸方向から検査装置１を眺めた場合にＸ線の照射範囲は狭い範囲Ｒに限定されている。すなわち、図２Ａにおいて放射線発生器１４ａの焦点からラインセンサ１０ｂに延びる実線ＲがＹ軸方向から眺めた場合の照射範囲であるため、基板Ｗと実線Ｒとが交わる場合には基板Ｗ上の一部の検査対象を透過した透過Ｘ線が得られる。このため、基板ＷをＸ軸方向に沿って移動させることにより基板Ｗの全域に存在する検査対象を透過した透過Ｘ線が得られることになる。なお、本実施形態において、ラインセンサ１０ｂのＹ軸方向に平行な方向の長さは、基板ＷのＹ軸方向に平行な方向の全長に渡る範囲を一回で撮影可能な長さとなるように構成されている。すなわち、図２Ｂにおいて一点鎖線で示す範囲の透過Ｘ線を、ラインセンサ１０ｂを移動させることなく検出できるような長さで構成されている。

入力部１６は、検査オペレータ等の操作を受け付けるための入力装置を含み、例えばマウスやキーボード等の入力装置にて検査オペレータの操作に応じた操作信号を生成する。出力部１７は、基板Ｗの検査経過や検査結果や画像等を出力するための出力装置を含み、例えば出力装置としてのディスプレイやプリンタ等を含む。メモリ１８は、後述する基板検査プログラムＡを実行するための実行データを記録する。また、メモリ１８は、基板検査プログラムＡの実行中に生成・取得される中間データや中間画像データも記録する。ＣＰＵ１９は、メモリ１８から実行データを読み出して基板検査プログラムＡを実行する演算装置である。

基板検査プログラムＡは、ラインセンサ移動部Ａ１と放射線発生器移動部Ａ２と検査対象移動部Ａ３と検査対象画像生成部Ａ４と検査部Ａ５とを含む。ラインセンサ移動部Ａ１は、ラインセンサ１０ｂを第１直線に沿って移動させる機能をＣＰＵ１９に実現させるモジュールである。すなわち、ＣＰＵ１９はラインセンサ移動部Ａ１の処理により、予め決められた撮影位置を示す制御指示をラインセンサ制御部１１に対して出力する。この結果、ラインセンサ制御部１１は当該撮影位置にラインセンサ１０ｂを移動させるための制御信号をレール１０ａに対して出力し、ラインセンサ１０ｂを撮影位置に移動させて固定する。

放射線発生器移動部Ａ２は、放射線発生器１４ａを第２直線に沿って移動させる機能をＣＰＵ１９に実現させるモジュールである。すなわち、ＣＰＵ１９は放射線発生器移動部Ａ２の処理により、予め決められた撮影位置を示す制御指示を放射線制御部１５に対して出力する。この結果、放射線制御部１５は当該放射線発生器１４ａを移動させるための制御信号をレール１４ｂに対して出力し、放射線発生器１４ａを撮影位置に移動させて固定する。

検査対象移動部Ａ３は、基板Ｗ上の検査対象を移動平面上で移動させる機能をＣＰＵ１９に実現させるモジュールである。すなわち、ＣＰＵ１９は検査対象移動部Ａ３の処理により、ラインセンサ１０ｂと放射線発生器１４ａとが撮影位置に固定されている状態で放射線発生器１４ａから照射されてラインセンサ１０ｂに到達するＸ線の照射範囲を基板Ｗ上の検査対象が通過するように基板Ｗを移動させるための制御信号をステージ制御部１３に対して出力する。この結果、ステージ制御部１３は当該基板Ｗを移動させるための制御信号をステージ１２に対して出力し、基板ＷをＸ線の照射範囲の付近に移動させるとともにＸ線が照射されている間にＸ線の照射範囲を基板Ｗが通過するように移動させる。この結果、Ｘ線の照射範囲を検査対象が通過する。

検査対象画像生成部Ａ４は、ラインセンサ１０ｂによって取得された透過Ｘ線に基づいて検査対象画像を生成する機能をＣＰＵ１９に実現させるモジュールである。すなわち、ＣＰＵ１９は検査対象画像生成部Ａ４の処理により、ラインセンサ制御部１１から出力される透過Ｘ線を取得する。この結果、基板Ｗ上の検査対象がＸ線の照射範囲を通過したことによって取得された透過Ｘ線、すなわち、透過Ｘ線の強度の２次元的な分布を示す情報がＣＰＵ１９に取得される。そこで、ＣＰＵ１９は、当該透過Ｘ線の強度の２次元的な分布に基づいて検査対象の透視画像と断面画像と３次元再構成画像とのいずれかまたは組み合わせを検査対象画像として取得する。

検査部Ａ５は、検査対象画像に基づいて検査対象を検査する機能をＣＰＵ１９に実現させるモジュールである。すなわち、ＣＰＵ１９は、検査対象画像から検査対象の良否を判定するための特徴量を抽出し、当該特徴量と予め決められた良否判定基準とを比較することによって検査対象の良否を判定する。

以上のように、本実施形態にかかる検査装置１において、ラインセンサ１０ｂを第１直線に沿って移動させ、放射線発生器１４ａを第２直線に沿って移動させると、放射線発生器１４ａの焦点からラインセンサ１０ｂの基準位置（例えば、長手方向に並ぶ検出素子の中の中央に存在する素子の位置等）に延びる直線の角度が鋭角から直角まで各種の方向になるように設定することができる（具体例は後述）。従って、検査対象に対して様々な方向からＸ線を照射した状態でラインセンサ１０ｂにおいて透過Ｘ線を取得することができ、一台の検査装置１を用いて、様々な方向から検査対象を撮影することができる。従って、一台の検査装置１を用いて様々な検査方式の検査を実行することができる。

また、本実施形態にかかる検査装置１においては、検査対象がＸ線の照射範囲を通過するように移動させることによって、ラインセンサ１０ｂを利用して透過Ｘ線の強度の２次元的な分布を取得することができる。従って、エリアセンサを利用せずに、透過Ｘ線の強度の２次元的な分布を取得することができる。

なお、現在、Ｘ線を検出するためのセンサとして実用されている装置としては、例えば、６００万画素の検出素子を備えたエリアセンサが挙げられる。ここでは、当該エリアセンサの有効画素が２０００画素×３０００画素、有効画素によって撮影可能な移動平面上の領域が８０×１２０ｍｍ、フレームレートが１ｆｐｓである例を想定する。また、半田等の検査対象が載せられた基板Ｗ上で撮影すべき領域が３２０ｍｍ×２４０ｍｍの大きさであることを想定する。

この場合、３２０ｍｍ×２４０ｍｍの領域の全体をエリアセンサによって撮影するためには、エリアセンサの移動と撮影を８回（＝（３２０／８０）×（２４０／１２０））繰り返す必要がある。ここで、エリアセンサによる撮影が終了した後、移動を行って再度撮影可能になるまでの時間として現実的な０．５秒を想定すると、フレームレートが１ｆｐｓであって１回の撮影には１秒の時間が必要であるために、全８回の撮影をするためには１２秒（＝１．５×８）必要である。

一方、本実施形態にかかるラインセンサ１０ｂとして８０００画素、取り込み速度が２０００Ｈｚのセンサを想定する。すなわち、ラインセンサ１０ｂの長手方向の長さがエリアセンサの一辺の４倍の長さであり、１秒に２０００ラインの取り込みが可能なセンサを想定する。上述のエリアセンサの画素ピッチは４０μｍ（＝８０／２０００）であるため、同一の分解能４０μｍで取り込みを行う場合、検査対象が載せられた基板Ｗの移動速度は８０ｍｍ／秒（＝４０μｍ×２０００Ｈｚ）となる。

この場合、３２０ｍｍ×２４０ｍｍの領域の全体をラインセンサ１０ｂによって撮影するためには、Ｘ線の照射範囲を３２０ｍｍの幅の基板Ｗが１回通過するように移動させればよいため、基板Ｗの全体について透過Ｘ線を取得するためには３秒（＝２４０／８０）必要である。従って、同一の基板Ｗについて一カ所の撮影位置で撮影するために必要な時間はラインセンサ１０ｂを利用した本実施形態の方がエリアセンサを利用した装置と比較して１／４であり、高速に撮影を行うことができる。このため、複数の撮影位置で撮影を行う３次元再構成解析や断面解析においては、エリアセンサを利用する場合と比較して極めて高速に複数回の撮影を行うことが可能である。

さらに、エリアセンサの移動と停止を繰り返す場合、エリアセンサの移動を開始してから移動が停止した後にエリアセンサの振動が収束するまでの間の時間、すなわち、上述の例における０．５秒間に透過Ｘ線を取得することができず、この期間は透過Ｘ線が取得されない完全な待機期間となる。エリアセンサを利用する場合に、基板Ｗを一回で撮影可能な大きなセンサは極めて高価であって非現実的であるため、撮影を繰り返すことが事実上必須となる。しかし、この場合には、上述の待機期間が発生し、撮影回数が多いほど待機期間が長くなって極めて非効率となる。しかし、ラインセンサ１０ｂにおいては、一カ所の撮影位置で基板Ｗを撮影する際に待機期間が発生しないため、効率的に撮影を行うことができる。

さらに、６００万画素のエリアセンサと８０００画素のラインセンサ１０ｂとを比較すると、エリアセンサは極めて高価である。従って、本実施形態にかかる検査装置を低コストに構成することが可能である。さらに、６００万画素のエリアセンサと８０００画素のラインセンサ１０ｂとを比較すると、エリアセンサの方が極めて重量が大きい。従って、エリアセンサを移動させ、停止させる動作を繰り返して複数回撮影する場合、エリアセンサを直交する２軸に沿って移動させるための構成等が必要である。また、重量の大きいエリアセンサに作用する加速度は大きい。従って、エリアセンサを移動させるための機構が複雑であるとともに、当該機構やその周辺の筐体等を頑丈に構成する必要があり、装置構成を簡易な構成にすることは不可能である。

しかし、本発明にかかる検査装置においてはラインセンサ１０ｂが第１直線に沿って可動であれば良く、放射線発生器１４ａも第２直線に沿って可動であればよい。また、エリアセンサと比較して軽量なラインセンサ１０ｂを利用して検査対象が載せられた基板Ｗの全域の透過Ｘ線を取得することができ、かつ、ラインセンサ１０ｂを固定した状態で検査対象のが載せられた基板Ｗ全域の透過Ｘ線を取得することができる。従って、ラインセンサ１０ｂ等を移動させるための機構が簡易であるとともに、当該機構やその周辺の筐体等を簡易な構成とすることができる。

さらに、本発明にかかる検査装置においては、第１直線に沿ってラインセンサ１０ｂを移動させ、第２直線に沿って放射線発生器１４ａを移動させ、検査対象を移動平面内で移動させることが可能であるため、ラインセンサ１０ｂと放射線発生器１４ａと検査対象との相対関係を様々な関係とすることができる。従って、移動平面に対して垂直な方向にＸ線を透過させる検査方式や移動平面に対して傾斜した方向（≠９０°）にＸ線を透過させる検査方式など種々の検査方式を採用可能である。以下、各種の検査方式による検査の具体例を説明する。

（２）透視画像検査処理：
本実施形態にかかる検査装置１において、ラインセンサ１０ｂと放射線発生器１４ａとを特定の一カ所に固定するとともに検査対象を移動させて透過Ｘ線を取得することにより、透視画像検査を行うことができる。図３Ａは、透視画像検査処理を示すフローチャートである。オペレータは入力部１６によって予め検査方式を指定して基板検査プログラムＡをＣＰＵ１９に実行させることが可能であり、透視画像に基づく検査を指定して基板検査プログラムＡが実行された場合、ＣＰＵ１９は図３Ａに示す透視画像検査処理を実行する。

透視画像検査処理においてＣＰＵ１９は、基板検査プログラムＡの処理により検査対象を含む基板Ｗをステージ１２にセットする（ステップＳ１００）。すなわち、ＣＰＵ１９は、図示しない搬送機構を制御して基板Ｗをステージ１２まで搬送して基板Ｗをステージ１２に受け渡し、ステージ制御部１３に対して基板Ｗを支持させるための制御指示を出力することによってステージ１２に基板Ｗを支持させる。この結果、ステージ１２が基板Ｗを移動平面上で移動させることができる状態となる。

次に、ＣＰＵ１９は、ラインセンサ移動部Ａ１、放射線発生器移動部Ａ２の処理により、ラインセンサ１０ｂ、放射線発生器１４ａを撮影位置に移動させる（ステップＳ１１０）。透視画像検査処理において、撮影位置は一カ所であり、本実施形態においてＣＰＵ１９は、ラインセンサ移動部Ａ１の処理により、ラインセンサ１０ｂが可動範囲の中央に位置するようにラインセンサ制御部１１に対して制御指示を出力する。この結果、ラインセンサ制御部１１は、図２Ｂに示すように可動範囲の中央にラインセンサ１０ｂを移動させて固定する。また、ＣＰＵ１９は、放射線発生器移動部Ａ２の処理により、放射線発生器１４ａが可動範囲の中央に位置するように放射線制御部１５に対して制御指示を出力する。この結果、放射線制御部１５は、図２Ａに示すように可動範囲の中央に放射線発生器１４ａを移動させて固定する。すなわち、本実施形態にかかる透視画像検査処理においては、放射線発生器１４ａからラインセンサ１０ｂ側に延びる光軸がＺ軸方向と平行となり、当該光軸がラインセンサ１０ｂの中央に位置する検出素子と交わるような撮影位置にラインセンサ１０ｂおよび放射線発生器１４ａが移動されて固定される。

次に、ＣＰＵ１９は検査対象移動部Ａ３の処理により、検査対象を含む基板Ｗを撮影準備位置に移動させる（ステップＳ１２０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、ステージ制御部１３に対して制御信号を出力し、ステージ１２を駆動することによってＸ線の照射範囲（図２Ａに示す実線Ｒ）に基板Ｗの一辺が接する位置Ｐ（図２Ａに示す破線）に基板Ｗを移動させる。

次に、ＣＰＵ１９は基板検査プログラムＡの処理により、放射線発生器１４ａにＸ線を出力させる（ステップＳ１３０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、放射線制御部１５に対して制御指示を出力し、所定の強度のＸ線を放射線発生器１４ａから照射させる。この結果、図２Ａ，２Ｂに示すような照射範囲Ｒ内にファンビームのＸ線が照射される。

次に、ＣＰＵ１９は検査対象移動部Ａ３の処理により、基板Ｗをスキャンさせる（ステップＳ１４０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、ステージ制御部１３に対して制御指示を出力し、基板ＷがＸ線の照射範囲を通過するようにステージ１２を駆動させる。この結果、例えば、図２Ａに示す例において、位置Ｐに存在する基板Ｗの一辺であって、Ｘ線の照射範囲Ｒに接している辺の逆側の辺がＸ線の照射範囲Ｒに達するまで基板ＷがＸ軸方向に平行に右方向に移動される。当該基板Ｗの移動過程において、Ｘ線は出力され続けているため、基板Ｗ上の検査対象を透過したＸ線がラインセンサ１０ｂに到達する。従って、ラインセンサ１０ｂの検出素子においては、基板Ｗの各位置を透過した透過Ｘ線を逐次検出して当該検出結果を示すデータをラインセンサ制御部１１に対して出力する。

そこで、ＣＰＵ１９は検査対象画像生成部Ａ４の処理により、ラインセンサ制御部１１から当該データを取得し、基板Ｗの全域についての透過Ｘ線の強度の分布を示す透視画像を検査対象画像として生成する（ステップＳ１５０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、ラインセンサ制御部１１が取得したデータに基づいて透過Ｘ線の強度の２次元的な分布を示す透視画像を生成して検査対象画像とし、メモリ１８に記録する。むろん、当該検査対象画像は、個別の検査対象毎（例えば、半田バンプ毎）に生成されても良いし、複数の検査対象を含む基板Ｗについて生成されても良い。

次に、ＣＰＵ１９は、検査部Ａ５の処理により、検査を実行する（ステップＳ１６０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、検査対象画像から検査対象の良否を判定するために予め決められた特徴量を抽出し、当該特徴量と良否判定基準とを比較することによって検査対象の良否を判定する。また、ＣＰＵ１９は、判定結果を出力部１７に出力させる。この結果、透視画像に基づく検査が行われることになる。

（３）断面画像検査処理：
本実施形態にかかる検査装置１において、ラインセンサ１０ｂを特定の一カ所に固定し、放射線発生器１４ａを特定の複数の撮影位置に固定し、それぞれの位置において検査対象を移動させて透過Ｘ線を取得することにより、断面画像検査を行うことができる。図３Ｂは、断面画像検査処理を示すフローチャートである。オペレータは入力部１６によって予め検査方式を指定して基板検査プログラムＡをＣＰＵ１９に実行させることが可能であり、断面画像に基づく検査を指定して基板検査プログラムＡが実行された場合、ＣＰＵ１９は図３Ｂに示す断面画像検査処理を実行する。断面画像検査処理においてＣＰＵ１９は、基板検査プログラムＡの処理により検査対象を含む基板Ｗをステージ１２にセットする（ステップＳ２００）。当該ステップＳ２００は上述のステップＳ１００と同様である。

次に、ＣＰＵ１９は、ラインセンサ移動部Ａ１、放射線発生器移動部Ａ２の処理により、ラインセンサ１０ｂ、放射線発生器１４ａを撮影位置に移動させる（ステップＳ２１０）。断面画像検査処理においては複数の撮影位置に放射線発生器１４ａを移動させる。ここでは、複数の撮影位置がＮ個（Ｎは２以上の整数）であるとし、Ｎ個の撮影位置を撮影位置Ｐs₁〜Ｐs_Nと呼ぶこととする。また、断面画像検査処理において、ラインセンサ１０ｂは固定され、放射線発生器１４ａのみが移動されて複数の撮影位置で固定される。本実施形態においては、当該放射線発生器１４ａはその可動範囲の全域にわたって存在する複数の撮影位置で固定されるため、Ｘ軸方向の一方側から他方側に向けて並ぶＮ個の放射線発生器１４ａの固定位置のそれぞれが撮影位置Ｐs₁〜Ｐs_Nのそれぞれにおける放射線発生器１４ａの固定位置となる。図４Ａは、本実施形態にかかる検査装置１をＹ軸方向に平行な方向から眺めた状態を示しており、同図４Ａにおいては、撮影位置Ｐs₁，Ｐs_M，Ｐs_Nにおける放射線発生器１４ａの固定位置を一点鎖線、実線、破線によって示している（Ｍは（１＋Ｎ）／２、ただしこの例においてＮは奇数））。

以上のような撮影位置のそれぞれに放射線発生器１４ａを移動させて固定するため、ステップＳ２１０〜Ｓ２５０のループ処理の過程において、放射線発生器１４ａについてはループ処理が一回実行される度に撮影位置が一カ所選択される構成になっており、本実施形態においては撮影位置Ｐs₁〜Ｐs_Nのそれぞれを順に処理対象の撮影位置として選択する。ラインセンサ１０ｂについては予め決められた特定の一カ所が撮影位置とされ固定される。すなわち、ステップＳ２１０においてＣＰＵ１９は、ラインセンサ移動部Ａ１の処理により、ラインセンサ１０ｂが可動範囲の中央に位置するようにラインセンサ制御部１１に対して制御指示を出力する。この結果、ラインセンサ制御部１１は、図４Ｂに示すように可動範囲の中央にラインセンサ１０ｂを移動させて固定する。また、ＣＰＵ１９は、放射線発生器移動部Ａ２の処理により、放射線発生器１４ａが処理対象の撮影位置に位置するように放射線制御部１５に対して制御指示を出力する。この結果、放射線制御部１５は、処理対象の撮影位置に放射線発生器１４ａを移動させて固定する。例えば、ステップＳ２１０が初回に実行される場合、ＣＰＵ１９は図４Ａに示す撮影位置Ｐs₁に放射線発生器１４ａを移動させて固定する。

次に、ＣＰＵ１９は検査対象移動部Ａ３の処理により、検査対象を含む基板Ｗを撮影準備位置に移動させる（ステップＳ２２０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、ステージ制御部１３に対して制御信号を出力し、ステージ１２を駆動することによってＸ線の照射範囲に基板Ｗの一辺が接する位置に基板Ｗを移動させる。例えば、処理対象の撮影位置が図４Ａに示す撮影位置Ｐs₁である場合、一点鎖線で示すＸ線の照射範囲Ｒ₁に基板Ｗの一辺が接する位置Ｐ₁に基板Ｗを移動させる。

次に、ＣＰＵ１９は基板検査プログラムＡの処理により、放射線発生器１４ａにＸ線を出力させる（ステップＳ２３０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、放射線制御部１５に対して制御指示を出力し、所定の強度のＸ線を放射線発生器１４ａから照射させる。例えば、図４Ａに示す撮影位置Ｐs₁に放射線発生器１４ａが固定されている場合、一点鎖線で示す照射範囲Ｒ₁内にファンビームのＸ線が照射される。

次に、ＣＰＵ１９は検査対象移動部Ａ３の処理により、基板Ｗをスキャンさせる（ステップＳ２４０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、ステージ制御部１３に対して制御指示を出力し、基板ＷがＸ線の照射範囲を通過するようにステージ１２を駆動させる。例えば、図４Ａに示す例において、処理対象の撮影位置が撮影位置Ｐs₁である場合、Ｘ線の照射範囲Ｒ₁に接している基板Ｗの辺の逆側の辺がＸ線の照射範囲Ｒ₁に達するまで基板ＷがＸ軸方向に平行に右方向に移動される。この結果、検出対象を透過した透過Ｘ線がラインセンサ１０ｂの検出素子において逐次検出され、当該検出結果を示すデータがラインセンサ制御部１１に対して出力される。当該データはＣＰＵ１９の制御によりメモリ１８に記録される。

次にＣＰＵ１９は、全撮影位置でスキャンが終了したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、予め決められた撮影位置の全てにおいて、例えば、図４Ａに示す例であれば撮影位置Ｐs₁〜Ｐs_Nにおいて基板Ｗのスキャンが終了したか否かを判定する。ステップＳ２５０において全撮影位置でスキャンが終了したと判定されない場合、ＣＰＵ１９は処理対象の撮影位置を変更し（撮影位置の番号１〜Ｎを１増加させ）、ステップＳ２１０以降の処理を繰り返す。

ステップＳ２５０において全撮影位置でスキャンが終了したと判定された場合、ＣＰＵ１９は検査対象画像生成部Ａ４の処理により、メモリ１８に記録されたデータを取得し、断面画像を検査対象画像として生成する（ステップＳ２６０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、ラインセンサ制御部１１が取得したデータに基づいて透過Ｘ線の強度の２次元的な分布を示す透視画像を複数個重ね合わせることにより、Ｚ軸方向の任意位置における断面画像を生成して検査対象画像とし、メモリ１８に記録する。むろん、当該検査対象画像は、個別の検査対象毎（例えば、半田バンプ毎）に生成されても良いし、複数の検査対象を含む基板Ｗについて生成されても良い。なお、当該断面画像の生成は、トモシンセシスにおける公知の技術、例えば、シフト加算法等を利用可能である。

次に、ＣＰＵ１９は、検査部Ａ５の処理により、検査を実行する（ステップＳ２７０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、検査対象画像から検査対象の良否を判定するために予め決められた特徴量を抽出し、当該特徴量と良否判定基準とを比較することによって検査対象の良否を判定する。また、ＣＰＵ１９は、判定結果を出力部１７に出力させる。この結果、断面画像に基づく検査が行われることになる。

以上のような断面画像検査処理においては、複数の撮影位置Ｐs₁〜Ｐs_Nのそれぞれに放射線発生器１４ａを固定した状態で基板ＷをＸ軸方向にスキャンすることによって基板Ｗの全領域についての透過Ｘ線を取得する。従って、スキャンの過程において基板ＷはＹ軸方向に移動せず、Ｙ軸方向の位置が同一であるとともにＸ軸方向の位置が異なる基板Ｗ上の各位置に対するＸ線の照射角度は常に一定である。すなわち、基板Ｗ上にＸ軸方向に延びる直線を想定した場合、当該直線上に存在する部分に対するＸ線の照射角度は常に一定である。従って、Ｘ軸方向に平行な直線上に存在する部分を透過した透過Ｘ線を検出する検出素子は特定の検出素子であり予め正確に特定可能である。そして、スキャンは基板ＷをＸ軸方向に平行な方向に移動させることによって行われるため、スキャンの過程において当該直線上に存在する部分を透過した透過Ｘ線を検出する検出素子がＹ軸方向に平行な方向にずれることはない。従って、基板Ｗ上に存在する検査対象の画像を正確に特定して検査を行うことが可能であり、高い精度で検査を行うことが可能である。

（４）３次元再構成画像検査処理：
本実施形態にかかる検査装置１において、ラインセンサ１０ｂおよび放射線発生器１４ａを特定の複数の撮影位置に固定し、それぞれの位置において検査対象を移動させて透過Ｘ線を取得することにより、３次元再構成画像検査を行うことができる。オペレータは入力部１６によって予め検査方式を指定して基板検査プログラムＡをＣＰＵ１９に実行させることが可能であり、３次元再構成画像に基づく検査を指定して基板検査プログラムＡが実行された場合、ＣＰＵ１９は図３Ｂに示す３次元再構成画像検査処理を実行する。３次元再構成画像検査処理は断面画像検査処理と同様に図３Ｂに示すフローチャートで実現可能であるが、図３Ｂに示すフローチャートにおいて撮影位置や検査対象画像、検査対象画像による検査等の内容は３次元再構成画像検査処理と断面画像検査処理とで異なる。

ここでは、３次元再構成画像検査処理と断面画像検査処理とで差異が生じる点を説明する。３次元再構成画像検査処理における撮影位置がＮ個（Ｎは２以上の整数）であるとしＮ個の撮影位置を撮影位置Ｐt₁〜Ｐt_Nと呼ぶこととする。３次元再構成画像検査処理においては、ラインセンサ１０ｂおよび放射線発生器１４ａの双方が複数の撮影位置に移動されるため、撮影位置Ｐt₁〜Ｐt_Nにおいてラインセンサ１０ｂと放射線発生器１４ａとの相対位置関係は異なる位置関係となる。

図５Ａ〜５Ｌ，６Ａ〜６Ｌは、撮影位置が８個の場合の例を示しており、図５Ａ〜５Ｃが撮影位置Ｐt₁、図５Ｄ〜５Ｆが撮影位置Ｐt₂、図５Ｇ〜５Ｉが撮影位置Ｐt₃、図５Ｊ〜５Ｌが撮影位置Ｐt₄、図６Ａ〜６Ｃが撮影位置Ｐt₅、図６Ｄ〜６Ｆが撮影位置Ｐt₆、図６Ｇ〜６Ｈが撮影位置Ｐt₇、図６Ｊ〜６Ｌが撮影位置Ｐt₈を示している。図５Ａ〜５Ｃにおいては、各装置を示す符号を記してあるが他の図においてこれらの符号は省略してある。また、図５Ａ〜６Ｌにおいて、上段（図５Ａ等）がＹ軸方向から検査装置１を眺めた図、中段（図５Ｂ等）がＸ軸方向から検査装置１を眺めた図、下段（図５Ｃ等）がＺ軸方向から検査装置１を眺めた図である。また、この例における３次元再構成画像検査処理では、ステップＳ２１０〜Ｓ２５０を８回繰り返すことにより撮影位置Ｐt₁から順にＰt₂、Ｐt₃、、、、Ｐt₇、Ｐt₈の各撮影位置で基板Ｗがスキャンされ、８カ所の撮影位置で撮影された透視画像が取得される。

本実施形態における３次元再構成画像検査処理では、放射線発生器１４ａの焦点とラインセンサ１０ｂの中央の検出素子を結ぶ第３直線Ｌ₃が移動平面上に設定された円を通るように各撮影位置Ｐt₁〜Ｐt_Nが設定される。図５Ａ〜５Ｃおよび図５Ｆ，５Ｉ，５Ｌ，６Ｃ，６Ｆ，６Ｉ，６Ｌにおいては、破線によって移動平面上の円を示しており、図５Ａにおいては一点鎖線によって第３直線Ｌ₃を示している。

撮影位置Ｐt₁〜Ｐt_Nにおいては、放射線発生器１４ａの焦点とラインセンサ１０ｂの中央の検出素子を結ぶ第３直線Ｌ₃が移動平面上に設定された円を通るという上限を満たしながら、第３直線Ｌ₃と円との交点が当該円を１周するように撮影位置Ｐt₁〜Ｐt_Nが設定される。そして、当該第３直線Ｌ₃は放射線発生器１４ａから照射されるＸ線の照射範囲に含まれるため、基板Ｗがスキャンされる際には当該第３直線Ｌ₃を含む照射範囲において基板Ｗがスキャンされる。図５Ａ〜６Ｌにおいては、第３直線Ｌ₃と円との交点付近においてスキャンされる過程での基板Ｗの位置を例示している。第３直線Ｌ₃と円との交点が当該円を１周するように撮影位置Ｐt₁〜Ｐt₈が設定されるため、図５Ｃ，５Ｆ，５Ｉ，５Ｌ，６Ｃ，６Ｆ，６Ｉ，６Ｌを比較すると、基板Ｗの位置は各図で破線によって示された円上を回転移動するように変化することになる。

なお、第３直線Ｌ₃と円との交点が当該円を１周するように撮影位置Ｐt₁〜Ｐt₈が設定されるため、撮影位置がＰt₁〜Ｐt₈のように変化する過程において、放射線発生器１４ａの位置は、図５Ａ，５Ｄ，５Ｇ，５Ｊ，６Ａ，６Ｄ，６Ｇ，６Ｊに示すように、レール１４ｂの一方の端から他方の端まで変化し、再度当該他方の端から一方の端まで変化する。また、撮影位置がＰt₁〜Ｐt₈のように変化する過程において、ラインセンサ１０ｂの位置は、図５Ｂ，５Ｅ，５Ｈ，５Ｋ，６Ｂ，６Ｅ，６Ｈ，６Ｋに示すように、レール１０ａの中央から一方の端まで変化し、さらに当該一方の端から他方の端まで変化し、再度当該他方の端からレール１０ａの中央に向かって移動するように変化する。

以上のような撮影位置Ｐt₁〜Ｐt₈において、放射線発生器１４ａから基板Ｗおよびラインセンサ１０ｂを見ることを想定すると、撮影位置がＰt₁〜Ｐt₈のように変化した場合に放射線発生器１４ａを中心に基板Ｗとラインセンサ１０ｂの位置が円軌道を描いて移動するように見える。従って、このような撮影位置Ｐt₁〜Ｐt₈において撮影された透過Ｘ線の２次元分布は、通常の３次元ＣＴで撮影される透過Ｘ線の２次元分布と同等になる。

そこで、ステップＳ２５０において全撮影位置でスキャンが終了したと判定された場合、ＣＰＵ１９は検査対象画像生成部Ａ４の処理により、ラインセンサ制御部１１から当該データを取得し、検査対象の３次元再構成画像を検査対象画像として生成する（ステップＳ２６０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、公知の３次元再構成処理を行うことにより、検査対象の３次元画像を生成する。

次に、ＣＰＵ１９は、検査部Ａ５の処理により、検査を実行する（ステップＳ２７０）。すなわち、ＣＰＵ１９は、検査対象画像から検査対象の良否を判定するために予め決められた特徴量を抽出し、当該特徴量と良否判定基準とを比較することによって検査対象の良否を判定する。また、ＣＰＵ１９は、判定結果を出力部１７に出力させる。この結果、３次元再構成画像に基づく検査が行われることになる。

（５）他の実施形態：
本発明においては、１軸に沿ってラインセンサを移動させ、１軸に沿って放射線発生器を移動させて透過Ｘ線を撮影することができればよく、前記実施形態の他、種々の構成を採用可能である。例えば、上述の断面画像検査処理においてラインセンサ１０ｂを固定する位置は可動範囲の中央に限定されず、可動範囲の任意の位置であって良い。また、ラインセンサ１０ｂを一カ所に固定した状態で放射線発生器１４ａを複数の撮影位置に移動させる検査方式において生成する検査対象画像は断面画像に限定されず、他の画像、例えば、３次元再構成画像であっても良い。

さらに、上述の３次元再構成画像検査処理において第３直線と移動平面との交点が通る図形は円に限定されず、他の形状、例えば、直線、多角形であって良い。また、ラインセンサ１０ｂおよび放射線発生器１４ａを複数の撮影位置に移動させる検査方式において生成する検査対象画像は３次元再構成画像に限定されず、他の画像、例えば、断面画像であっても良い。

さらに、上述の実施形態のように、透視画像検査処理と断面画像検査処理と３次元再構成画像検査処理とを個別に実施するのではなく、これらの検査方式を検査目的に応じて自由に組み合わせて実行させてもよい。さらに、基板等の撮影対象上に存在する検査対象の数は任意であるとともに、その形状や大きさも任意である。

１…検査装置、１０…ラインセンサ移動機構、１０ａ…レール、１０ｂ…ラインセンサ、１１…ラインセンサ制御部、１２…ステージ、１３…ステージ制御部、１４…放射線発生器移動機構、１４ａ…放射線発生器、１４ｂ…レール、１５…放射線制御部、１６…入力部、１７…出力部、１８…メモリ

Claims (7)

1. 第１直線方向と長手方向とが一致するラインセンサを前記第１直線に沿って移動させるラインセンサ移動手段と、
   前記第１直線と同一平面上にない第２直線であって、前記第１直線に交わるように平行移動させた場合に前記第１直線と直交する第２直線に沿って、前記ラインセンサに向けて放射線を照射する放射線発生器を移動させる放射線発生器移動手段と、
   前記第１直線および前記第２直線と平行であるとともに前記第１直線と前記第２直線との間に存在する移動平面上で検査対象を移動させる検査対象移動手段と、
   前記ラインセンサによって取得された前記検査対象を透過した透過放射線に基づいて検査対象画像を生成する検査対象画像生成手段と、
   を備える検査装置。
2. 前記ラインセンサ移動手段および前記放射線発生器移動手段は、前記ラインセンサと前記放射線発生器とを予め決められた撮影位置に移動させて固定し、
   前記検査対象移動手段は、前記ラインセンサと前記放射線発生器とが前記撮影位置に固定されている状態で前記放射線発生器から照射されて前記ラインセンサに到達する前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過するように前記検査対象を移動させ、
   前記検査対象画像生成手段は、前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過する過程で取得された前記透過放射線に基づいて前記検査対象画像を生成する、
   請求項１に記載の検査装置。
3. 前記ラインセンサ移動手段および前記放射線発生器移動手段は、前記ラインセンサを特定の一カ所に移動させて固定し、前記放射線発生器を特定の一カ所に移動させて固定することによって前記ラインセンサと前記放射線発生器とを前記撮影位置に固定し、
   前記検査対象移動手段は、前記撮影位置に前記ラインセンサと前記放射線発生器とが固定された状態において、前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過するように前記検査対象を移動させ、
   前記検査対象画像生成手段は、前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過する過程で取得された前記透過放射線に基づいて前記検査対象の透視画像を生成して前記検査対象画像とする、
   請求項２に記載の検査装置。
4. 前記放射線発生器移動手段は、前記ラインセンサ移動手段が前記ラインセンサを特定の位置に移動させて固定した状態で、前記第２直線に沿った複数の撮影位置に前記放射線発生器を移動させて固定し、
   前記検査対象移動手段は、前記ラインセンサが前記特定の位置に固定され、前記放射線発生器が複数の前記撮影位置のそれぞれに固定された状態において、前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過するように前記検査対象を移動させ、
   前記検査対象画像生成手段は、前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過する過程で取得された前記透過放射線に基づいて３次元再構成画像または前記移動平面に平行な方向の断面画像を生成して前記検査対象画像とする、
   請求項２または請求項３のいずれかに記載の検査装置。
5. 前記ラインセンサ移動手段および前記放射線発生器移動手段は、前記ラインセンサの基準位置と前記放射線発生器の焦点とを結ぶ第３直線が前記移動平面上に設けられた所定の図形と交わるような複数の前記撮影位置に前記ラインセンサと前記放射線発生器とを移動させて固定し、
   前記検査対象移動手段は、前記撮影位置のそれぞれに前記ラインセンサと前記放射線発生器とが固定された状態において、前記第３直線を含む前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過するように前記検査対象を移動させ、
   前記検査対象画像生成手段は、前記放射線の照射範囲を前記検査対象が通過する過程で取得された前記透過放射線に基づいて３次元再構成画像または前記移動平面に平行な方向の断面画像を生成して前記検査対象画像とする、
   請求項２〜請求項４のいずれかに記載の検査装置。
6. 第１直線方向と長手方向とが一致するラインセンサを前記第１直線に沿って移動させるラインセンサ移動工程と、
   前記第１直線と同一平面上にない第２直線であって、前記第１直線に交わるように平行移動させた場合に前記第１直線と直交する第２直線に沿って、前記ラインセンサに向けて放射線を照射する放射線発生器を移動させる放射線発生器移動工程と、
   前記第１直線および前記第２直線と平行であるとともに前記第１直線と前記第２直線との間に存在する移動平面上で検査対象を移動させる検査対象移動工程と、
   前記ラインセンサによって取得された前記検査対象を透過した透過放射線に基づいて検査対象画像を生成する検査対象画像生成工程と、
   を含む検査方法。
7. 第１直線方向と長手方向とが一致するラインセンサを前記第１直線に沿って移動させるラインセンサ移動機能と、
   前記第１直線と同一平面上にない第２直線であって、前記第１直線に交わるように平行移動させた場合に前記第１直線と直交する第２直線に沿って、前記ラインセンサに向けて放射線を照射する放射線発生器を移動させる放射線発生器移動機能と、
   前記第１直線および前記第２直線と平行であるとともに前記第１直線と前記第２直線との間に存在する移動平面上で検査対象を移動させる検査対象移動機能と、
   前記ラインセンサによって取得された前記検査対象を透過した透過放射線に基づいて検査対象画像を生成する検査対象画像生成機能と、
   をコンピュータに実行させる検査プログラム。

Images