JP6797646B2

JP6797646B2 - Ultrasonic inspection equipment and ultrasonic inspection method

Info

Publication number: JP6797646B2
Application number: JP2016225736A
Authority: JP
Inventors: 浩樹光田; 薫酒井; 菊池　修; 修菊池; 健太住川; 耕太郎菊川
Original assignee: Hitachi Power Solutions Co Ltd
Current assignee: Hitachi Power Solutions Co Ltd
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2020-12-09
Anticipated expiration: 2036-11-21
Also published as: JP2018084416A

Description

本発明は、超音波検査装置及び超音波検査方法に関する。 The present invention relates to an ultrasonic inspection apparatus and an ultrasonic inspection method.

検査対象の画像から欠陥を検査する非破壊検査方法として、検査対象に超音波を照射し、その反射信号を検出して生成した超音波画像を用いる方法がある。検査対象において、欠陥が生じた位置を特定するためには、どの箇所からの反射信号であるかを特定することが必要となり、高い深さ分解能が要求される。 As a non-destructive inspection method for inspecting a defect from an image of an inspection target, there is a method of irradiating the inspection target with ultrasonic waves and using an ultrasonic image generated by detecting the reflected signal. In order to identify the position where the defect has occurred in the inspection target, it is necessary to identify the reflected signal from which location, and high depth resolution is required.

超音波検査装置の深さ分解能を向上させる手法として、パルス圧縮法がある。パルス圧縮は、送信信号を超音波プローブに入力して参照信号を生成し、所定箇所からの反射信号を含む受信信号との相関関数を演算するものである。 There is a pulse compression method as a method for improving the depth resolution of an ultrasonic inspection device. In pulse compression, a transmission signal is input to an ultrasonic probe to generate a reference signal, and a correlation function with a reception signal including a reflection signal from a predetermined location is calculated.

高い相関関数を得るためには、受信信号に含まれる送信信号と同じ成分をもつ参照信号を使用する必要がある。このような参照信号を使用する技術として、特許文献１がある。特許文献１では、検査対象の表面で反射した超音波信号を参照信号して使用している。 In order to obtain a high correlation function, it is necessary to use a reference signal having the same component as the transmission signal included in the reception signal. Patent Document 1 is a technique for using such a reference signal. In Patent Document 1, an ultrasonic signal reflected on the surface to be inspected is used as a reference signal.

特開２０１５−１６３８５３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-163853

しかし、特許文献１の検査対象は表面及び裏面から成る矩形構造体であり、表面及び裏面以外に内部に複数の界面を有する多層構造体（例えば、３次元半導体製品）を検査対象とすることについては言及されていない。特許文献１において、例えば、このような多層構造体を検査対象とする場合、超音波プローブで受信される受信信号には、多層構造体の表面だけでなく、各界面からの反射信号が重畳してしまう。つまり、多層構造体の表面からの反射信号に、多層構造体内の複数の界面からの反射信号が含まれてしまう。このため、仮に、特許文献１において多層構造体を検査対象とする場合には、その表面からの反射信号のみを取り出すことができない。このため、パルス圧縮に適した参照信号を取得することができず、欠陥を高精度で検出することは困難である。 However, the inspection target of Patent Document 1 is a rectangular structure composed of a front surface and a back surface, and the inspection target is a multilayer structure (for example, a three-dimensional semiconductor product) having a plurality of interfaces inside other than the front surface and the back surface. Is not mentioned. In Patent Document 1, for example, when such a multilayer structure is to be inspected, not only the surface of the multilayer structure but also the reflected signal from each interface is superimposed on the received signal received by the ultrasonic probe. It ends up. That is, the reflected signal from the surface of the multilayer structure includes the reflected signal from a plurality of interfaces in the multilayer structure. Therefore, if the multilayer structure is to be inspected in Patent Document 1, only the reflected signal from the surface cannot be extracted. Therefore, it is not possible to acquire a reference signal suitable for pulse compression, and it is difficult to detect defects with high accuracy.

本発明の目的は、内部に複数の界面を有する多層構造体を検査対象とした場合においても、欠陥を高精度で検出することが可能な超音波検査装置及び超音波検査方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic inspection apparatus and an ultrasonic inspection method capable of detecting defects with high accuracy even when a multilayer structure having a plurality of interfaces inside is targeted for inspection. is there.

本発明の一態様に係る超音波検査装置は、送信信号を生成する送信信号生成器と、前記送信信号から超音波信号を生成して検査対象である第１の試料に照射させ、前記第１の試料から反射した反射信号を受け取り受信信号として出力する超音波プローブと、前記第１の試料の受信信号と、前記第１の試料とは異なる第２の試料を用いて生成された参照信号との相関関数を演算してパルス圧縮し、パルス圧縮後の受信信号から超音波画像を作成する画像処理部と、前記超音波画像の濃淡値から欠陥を判定する欠陥判定部と、を有することを特徴とする。 The ultrasonic inspection apparatus according to one aspect of the present invention comprises a transmission signal generator that generates a transmission signal and a first sample that generates an ultrasonic signal from the transmission signal and irradiates the first sample to be inspected. An ultrasonic probe that receives a reflected signal reflected from the sample and outputs it as a received signal, a received signal of the first sample, and a reference signal generated by using a second sample different from the first sample. It has an image processing unit that calculates the correlation function of the above and pulse-compresses it to create an ultrasonic image from the received signal after pulse compression, and a defect determination unit that determines a defect from the shading value of the ultrasonic image. It is a feature.

また、本発明の一態様に係る超音波検査装置は、送信信号を生成する送信信号生成器と、前記送信信号から超音波信号を生成して検査対象に照射させて、反射した反射信号を受け取り受信信号として出力する超音波プローブと、前記受信信号と、前記送信信号に前記超音波信号の伝達特性を畳み込み積分して生成された参照信号との相関関数を演算してパルス圧縮し、パルス圧縮後の受信信号から超音波画像を作成する画像処理部と、前記超音波画像の濃淡値から欠陥を判定する欠陥判定部と、を有することを特徴とする。 Further, the ultrasonic inspection apparatus according to one aspect of the present invention receives a transmission signal generator that generates a transmission signal, generates an ultrasonic signal from the transmission signal, irradiates the inspection target, and receives the reflected reflected signal. Pulse compression is performed by calculating the correlation function between the ultrasonic probe to be output as a reception signal, the reception signal, and the reference signal generated by convolving and integrating the transmission characteristics of the ultrasonic signal with the transmission signal. It is characterized by having an image processing unit that creates an ultrasonic image from a later received signal, and a defect determination unit that determines a defect from the shading value of the ultrasonic image.

また、本発明の一態様に係る超音波検方法は、送信信号から超音波信号を生成して検査対象である第１の試料に照射させ、前記第１の試料から反射した反射信号を受け取り受信信号として出力する工程と、前記第１の試料の受信信号と、前記第１の試料とは異なる第２の試料を用いて生成された参照信号との相関関数を演算してパルス圧縮し、パルス圧縮後の受信信号から超音波画像を作成する工程と、前記超音波画像の濃淡値から欠陥を判定する工程と、を有し、前記第１の試料は、少なくとも表面と内部に複数の界面を有する多層構造体であることを特徴とする。 Further, in the ultrasonic inspection method according to one aspect of the present invention, an ultrasonic signal is generated from a transmission signal and irradiated to a first sample to be inspected, and a reflected signal reflected from the first sample is received and received. The step of outputting as a signal, the correlation function between the received signal of the first sample and the reference signal generated by using the second sample different from the first sample is calculated, pulse-compressed, and pulsed. It has a step of creating an ultrasonic image from a received signal after compression and a step of determining a defect from the shading value of the ultrasonic image, and the first sample has at least a plurality of interfaces on the surface and inside. It is characterized by having a multi-layer structure.

また、本発明の一態様に係る超音波検方法は、送信信号から超音波信号を生成して検査対象に照射させて、反射した反射信号を受け取り受信信号として出力する工程と、前記受信信号と、前記送信信号に前記超音波信号の伝達特性を畳み込み積分して生成された参照信号との相関関数を演算してパルス圧縮し、パルス圧縮後の受信信号から超音波画像を作成する工程と、前記超音波画像の濃淡値から欠陥を判定する工程と、を有し、前記検査対象は、少なくとも表面と内部に複数の界面を有する多層構造体であることを特徴とする。 Further, the ultrasonic inspection method according to one aspect of the present invention includes a step of generating an ultrasonic signal from a transmission signal, irradiating the inspection target with an ultrasonic signal, receiving a reflected reflected signal and outputting it as a reception signal, and the reception signal. , The process of creating an ultrasonic image from the received signal after pulse compression by calculating the correlation function with the reference signal generated by convolving and integrating the transmission characteristics of the ultrasonic signal with the transmitted signal. It comprises a step of determining a defect from a grayscale value of the ultrasonic image, and the inspection target is a multilayer structure having at least a plurality of interfaces on the surface and inside.

本発明によれば、内部に複数の界面を有する多層構造体を検査対象とした場合においても、欠陥を高精度で検出することができる。 According to the present invention, defects can be detected with high accuracy even when a multilayer structure having a plurality of interfaces inside is targeted for inspection.

実施形態１に係る超音波検査装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the ultrasonic inspection apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る超音波検査装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the ultrasonic inspection apparatus which concerns on Embodiment 1. 実施形態１において検査対象とする多層構造体の模式図である。It is a schematic diagram of the multilayer structure to be inspected in Embodiment 1. 実施形態１において超音波プローブに入力される信号の模式図である。It is a schematic diagram of the signal input to the ultrasonic probe in Embodiment 1. 実施形態１において検査対象から反射される信号の模式図である。It is a schematic diagram of the signal reflected from the inspection target in Embodiment 1. 関連技術を用いて取得したパルス圧縮の参照信号の模式図である。It is a schematic diagram of the reference signal of pulse compression acquired by using the related technique. 関連技術の参照信号を用いてパルス圧縮した信号の模式図である。It is a schematic diagram of the signal which was pulse-compressed using the reference signal of the related art. 実施形態１に係る超音波検査方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the ultrasonic inspection method which concerns on Embodiment 1. 実施形態１において参照信号を取得する際に用いる試料の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a sample used when acquiring a reference signal in the first embodiment. 実施形態１において参照信号用の試料の超音波測定結果を示す信号の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a signal showing an ultrasonic measurement result of a sample for a reference signal in the first embodiment. 実施形態１における参照信号の抽出結果を示す信号の模式図である。It is a schematic diagram of the signal which shows the extraction result of the reference signal in Embodiment 1. FIG. 実施形態１において事前に取得した参照信号でパルス圧縮を行った信号の模式図である。It is a schematic diagram of the signal which performed pulse compression with the reference signal acquired in advance in Embodiment 1. 実施形態１においてメモリから参照信号を読み出す場合のＧＵＩイメージを示す図である。It is a figure which shows the GUI image at the time of reading a reference signal from a memory in Embodiment 1. 実施形態１において新たな参照信号を保存する場合のＧＵＩイメージを示す図である。It is a figure which shows the GUI image when the new reference signal is saved in Embodiment 1. FIG. 実施形態３に係る超音波検査方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the ultrasonic inspection method which concerns on Embodiment 3.

Embodiment 1

以下、実施形態１に係わる超音波検査装置について、図面を用いて説明する。
実施形態１では、３次元半導体製品といった多層構造を有する被検査体（検査対象）に対して、周波数が線形に変化するチャープ信号を送信信号としたパルス圧縮を用いた超音波検査を行う形態について説明する。 Hereinafter, the ultrasonic inspection apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
In the first embodiment, an ultrasonic inspection using pulse compression using a chirp signal whose frequency changes linearly as a transmission signal is performed on an inspected object (inspection target) having a multi-layer structure such as a three-dimensional semiconductor product. explain.

まず、超音波の特性として、被検査体内部を伝搬し材料特性（音響インピーダンス）が変わる境界があると一部が反射する。特に、空隙があると大部分が反射するため、異種接合界面でボイドや剥離などの欠陥を反射強度から高感度に検出することができる。 First, as a characteristic of ultrasonic waves, if there is a boundary that propagates inside the object to be inspected and the material characteristics (acoustic impedance) change, a part of the ultrasonic waves is reflected. In particular, since most of the voids are reflected, defects such as voids and peeling can be detected with high sensitivity from the reflection intensity at the heterogeneous bonding interface.

一般的に、多層構造を有する検査対象内に存在する欠陥を超音波で検出するには、音響インピーダンスの違いによる反射特性を利用する。超音波は液体や固体物質中を伝搬し、音響インピーダンスの異なる物質の境界面や空隙の箇所で反射信号が生じる。欠陥が存在する箇所からの反射信号と欠陥の存在しない箇所からの反射信号ではその強度に違いが生じる。このため、検査対象の各層の境界面での反射強度を画像化することで、検査対象内に存在する欠陥が顕在化された画像を得ることができる。この場合、多層構造を有する薄膜の検査対象において、欠陥が生じた位置を特定するためには、どの層からの反射信号であるかを特定することが必要となり、高い深さ分解能が要求される。 Generally, in order to detect a defect existing in an inspection object having a multi-layer structure by ultrasonic waves, the reflection characteristic due to the difference in acoustic impedance is used. Ultrasonic waves propagate in liquid and solid substances, and reflected signals are generated at the interface and voids of substances with different acoustic impedances. There is a difference in intensity between the reflected signal from the location where the defect exists and the reflected signal from the location where the defect does not exist. Therefore, by imaging the reflection intensity at the boundary surface of each layer to be inspected, it is possible to obtain an image in which defects existing in the inspection target are manifested. In this case, in the inspection target of the thin film having a multi-layer structure, in order to identify the position where the defect has occurred, it is necessary to specify from which layer the reflected signal is, and high depth resolution is required. ..

超音波検査装置の深さ分解能を向上させる手法として、パルス圧縮法がある。パルス圧縮は、上記チャープ信号を入力し、それを参照信号として界面からの反射信号を含む受信信号との相関関数を演算するものである。この場合、検査対象より反射されて超音波プローブで受信される信号（受信信号）には、各界面からの反射信号が重畳している。 There is a pulse compression method as a method for improving the depth resolution of an ultrasonic inspection device. In pulse compression, the chirp signal is input, and the correlation function with the received signal including the reflected signal from the interface is calculated using the chirp signal as a reference signal. In this case, the reflected signal from each interface is superimposed on the signal (received signal) reflected from the inspection target and received by the ultrasonic probe.

ここで、受信信号は、振幅は減少するが送信信号と同じ波形を有する。つまり、受信信号には送信信号が含まれるので、相関関数を算出することで、受信信号に含まれる送信信号の成分を検出することができる。 Here, the received signal has the same waveform as the transmitted signal, although the amplitude is reduced. That is, since the received signal includes the transmitted signal, the component of the transmitted signal included in the received signal can be detected by calculating the correlation function.

高い相関関数を得るためには、受信信号に含まれる送信信号と同じ成分をもつ参照信号を適用する必要がある。この場合、検査対象より反射されて超音波プローブで受信される信号（受信信号）には、各界面からの反射信号が重畳している。 In order to obtain a high correlation function, it is necessary to apply a reference signal having the same component as the transmission signal included in the reception signal. In this case, the reflected signal from each interface is superimposed on the signal (received signal) reflected from the inspection target and received by the ultrasonic probe.

そこで、実施形態１では、多重干渉が生じておらず、かつ超音波プローブや被検査体における波形の歪みを考慮した送信信号を取得し、その信号と受信信号との相関関数を算出することでパルス圧縮する。そして、パルス圧縮した波形に対して、界面の位置を特定し、対応する箇所の相関関数を基に画像を生成する。従って、実施形態１は、多層構造や薄膜構造を有する被検査体の超音波による非破壊検査に特に有効である。そして、複雑かつ多層構造からなる３次元半導体製品を対象とした超音波検査において、超音波の多重干渉が生じ各界面から反射した超音波信号の顕在化が困難になる場合においても、着目した界面の画像を生成することが可能となる。 Therefore, in the first embodiment, the transmission signal in which multiple interference does not occur and the distortion of the waveform in the ultrasonic probe or the object to be inspected is taken into consideration is acquired, and the correlation function between the signal and the received signal is calculated. Pulse compression. Then, the position of the interface is specified for the pulse-compressed waveform, and an image is generated based on the correlation function of the corresponding portion. Therefore, the first embodiment is particularly effective for non-destructive inspection by ultrasonic waves of an object to be inspected having a multilayer structure or a thin film structure. Then, in the ultrasonic inspection for a three-dimensional semiconductor product having a complicated and multi-layer structure, even when it becomes difficult to make the ultrasonic signal reflected from each interface manifest due to multiple interference of ultrasonic waves, the interface of interest It is possible to generate an image of.

以下、多層構造体の接合界面における欠陥を検出対象とした例を用いて、実施形態１について詳細に説明する。図１に示すように、実施形態１に係る超音波検査装置は、検出部００１、Ａ／Ｄ変換機００６、信号処理部００７及び全体制御部００８を有する。検出部００１は、超音波プローブ００２及び探傷器００３を有する。探傷器００３は超音波プローブ００２に送信信号を与えることで、超音波プローブ００２を駆動する。このように、探傷器００３は、送信信号を生成する送信信号生成器として機能する。 Hereinafter, the first embodiment will be described in detail with reference to an example in which a defect at the bonding interface of the multilayer structure is detected. As shown in FIG. 1, the ultrasonic inspection apparatus according to the first embodiment includes a detection unit 001, an A / D converter 006, a signal processing unit 007, and an overall control unit 008. The detection unit 001 has an ultrasonic probe 002 and a flaw detector 003. The flaw detector 003 drives the ultrasonic probe 002 by giving a transmission signal to the ultrasonic probe 002. In this way, the flaw detector 003 functions as a transmission signal generator that generates a transmission signal.

探傷器００３により駆動された超音波プローブ００２は、超音波を発生させて被検査体（試料００５）に出射する。出射された超音波が多層構造を有する試料００５に入射すると、試料００５の表面あるいは異種境界面から反射信号００４が発生する。反射信号００４は超音波プローブ００２で受信され、探傷器００３にて必要な処理が施されて反射強度信号に変換される。次に、この反射強度信号はＡ／Ｄ変換器００６にてデジタル波形データに変換され、信号処理部００７に入力される。 The ultrasonic probe 002 driven by the flaw detector 003 generates ultrasonic waves and emits them to the object to be inspected (sample 005). When the emitted ultrasonic waves are incident on the sample 005 having a multilayer structure, a reflected signal 004 is generated from the surface of the sample 005 or a heterogeneous boundary surface. The reflection signal 004 is received by the ultrasonic probe 002, is subjected to necessary processing by the flaw detector 003, and is converted into a reflection intensity signal. Next, this reflection intensity signal is converted into digital waveform data by the A / D converter 006 and input to the signal processing unit 007.

信号処理部００７は、画像生成部００７Ａ、欠陥検出部００７Ｂ、データ出力部００７Ｃを有する。Ａ／Ｄ変換器００６から信号処理部００７に入力された波形データに対し、画像生成部００７Ａにおいて、後述する信号変換を行い、デジタル波形データから試料００５の特定の接合界面の断面画像を生成する。欠陥検出部００７Ｂは、画像生成部００７Ａで生成された接合界面の断面画像内で、後述する処理を行い、欠陥を検出する。また、データ出力部００７Ｃでは、欠陥検出部００７Ｂで検出された欠陥個々の情報や断面の観察用画像といった検査結果として出力するデータを生成して全体制御部００８に出力する。 The signal processing unit 007 includes an image generation unit 007A, a defect detection unit 007B, and a data output unit 007C. The image generation unit 007A performs signal conversion described later on the waveform data input from the A / D converter 006 to the signal processing unit 007, and generates a cross-sectional image of a specific junction interface of the sample 005 from the digital waveform data. .. The defect detection unit 007B detects defects by performing the processing described later in the cross-sectional image of the bonding interface generated by the image generation unit 007A. Further, the data output unit 007C generates data to be output as an inspection result such as information on each defect detected by the defect detection unit 007B and an image for observing a cross section, and outputs the data to the overall control unit 008.

次に、図２を参照して、図１に示す構成を実現する具体的な超音波検査装置１００について説明する。図２において、０１０はＸ、Ｙ、Ｚの直交３軸の座標系を示している。 Next, with reference to FIG. 2, a specific ultrasonic inspection apparatus 100 that realizes the configuration shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 2, 010 indicates a coordinate system of three orthogonal axes of X, Y, and Z.

図２の００１は、図１で説明した検出部００１に相当する。検出部００１は、スキャナ台０１１、スキャナ台０１１の上に設けられた水槽０１２、スキャナ台０１１上で水槽０１２を跨ぐように設けられたＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動が可能なスキャナ０１３を有する。スキャナ台０１１は、ほぼ水平に設置された基台である。水槽０１２には水０１４が点線で示す高さまで注入されており、水槽０１２の底部（水中）に試料００５が置かれている。試料００５は、前述の通り、多層構造体である。水０１４は、超音波プローブ００２から出射された超音波を、試料００５の内部に効率的に伝搬せるために必要な媒体である。スキャナ０１３は、メカニカルコントローラ０１６によりＸ、Ｙ、Ｚ方向に駆動される。 001 in FIG. 2 corresponds to the detection unit 001 described in FIG. The detection unit 001 has a scanner stand 011 and a water tank 012 provided on the scanner stand 011 and a scanner 013 capable of moving in the X, Y, and Z directions provided on the scanner stand 011 so as to straddle the water tank 012. .. The scanner stand 011 is a base installed substantially horizontally. Water 014 is injected into the water tank 012 to the height indicated by the dotted line, and the sample 005 is placed at the bottom (underwater) of the water tank 012. Sample 005 is a multilayer structure as described above. Water 014 is a medium necessary for efficiently propagating the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic probe 002 into the inside of the sample 005. The scanner 013 is driven in the X, Y, and Z directions by the mechanical controller 016.

試料００５に対して、超音波プローブ００２は、下端の超音波出射部から超音波を送出し、試料００５から戻ってきた反射信号を受信する。超音波プローブ００２は、ホルダ０１５に取り付けられており、メカニカルコントローラ０１６で駆動されるスキャナ０１３によってＸ、Ｙ、Ｚ方向に自在に移動可能となっている。これにより、超音波プローブ００２はＸ、Ｙ方向に移動しながら試料００５に対して事前に設定された複数の測定点で反射エコーを受信し、測定範囲（ＸＹ平面）内の接合界面の２次元画像を得て欠陥を検査する。超音波プローブ００２は、ケーブル０２２を介して、反射信号を電気信号に変換する探傷器００３と接続されている。 With respect to the sample 005, the ultrasonic probe 002 sends an ultrasonic wave from the ultrasonic wave emitting part at the lower end and receives the reflected signal returned from the sample 005. The ultrasonic probe 002 is attached to the holder 015 and can be freely moved in the X, Y, and Z directions by the scanner 013 driven by the mechanical controller 016. As a result, the ultrasonic probe 002 receives reflected echoes at a plurality of measurement points preset for the sample 005 while moving in the X and Y directions, and is two-dimensional at the junction interface within the measurement range (XY plane). Obtain an image and inspect for defects. The ultrasonic probe 002 is connected to a flaw detector 003 that converts a reflected signal into an electric signal via a cable 022.

超音波検査装置１００は、Ａ／Ｄ変換器００６、信号処理部００７と、全体制御部００８と、メカニカルコントローラ０１６を有する。信号処理部００７は、Ａ／Ｄ変換機００６でＡ／Ｄ変換された反射強度信号を処理して試料００５の内部欠陥を検出するものである。信号処理部００７は、画像生成部００７Ａ、欠陥検出部００７Ｂ、データ出力部００７Ｃ、パラメータ設定部００７Ｄを有する。 The ultrasonic inspection device 100 includes an A / D converter 006, a signal processing unit 007, an overall control unit 008, and a mechanical controller 016. The signal processing unit 007 processes the A / D-converted reflection intensity signal by the A / D converter 006 to detect an internal defect of the sample 005. The signal processing unit 007 includes an image generation unit 007A, a defect detection unit 007B, a data output unit 007C, and a parameter setting unit 007D.

画像生成部００７Ａは、ＸＹ平面上にあらかじめ設定された試料００５の測定範囲において、表面及び各異種境界面等から戻ってきて超音波プローブ００２で受信された反射エコーをＡ／Ｄ変換機００６でＡ／Ｄ変換して得られるデジタルデータから画像を生成する。欠陥検出部００７Ｂは、画像生成部００７Ａで生成した画像を処理して内部欠陥を顕在化もしくは検出する。データ出力部００７Ｃは、欠陥検出部００７Ｂで内部欠陥を顕在化もしくは検出した検査結果を出力する。パラメータ設定部００７Ｄは、外部から入力される測定条件などのパラメータを受け付け、欠陥検出部００７Ｂおよびデータ出力部００７Ｃへセットする。そして、信号処理部００７において、例えばパラメータ設定部００７Ｄはデータベース０１８と接続されている。 The image generation unit 007A uses the A / D converter 006 to return the reflected echo received by the ultrasonic probe 002 from the surface and each heterogeneous boundary surface in the measurement range of the sample 005 set in advance on the XY plane. An image is generated from the digital data obtained by A / D conversion. The defect detection unit 007B processes the image generated by the image generation unit 007A to reveal or detect an internal defect. The data output unit 007C outputs an inspection result in which an internal defect is manifested or detected by the defect detection unit 007B. The parameter setting unit 007D receives parameters such as measurement conditions input from the outside and sets them in the defect detection unit 007B and the data output unit 007C. Then, in the signal processing unit 007, for example, the parameter setting unit 007D is connected to the database 018.

全体制御部００８には、ユーザインターフェース部（ＧＵＩ部）０１７とデータベース０１８とが接続されている。ここで、ユーザインターフェース部０１７は、各種制御を行うＣＰＵ（全体制御部００８に内蔵）を有し、ユーザからのパラメータなどを受け付けると共に、信号処理部００７で検出された欠陥の画像、欠陥数、欠陥個々の座標や寸法などの情報を表示する表示手段（図示せず）と入力手段（図示せず）を有している。データベース０１８は、信号処理部００７で検出された欠陥の特徴量や画像等を記憶する。メカニカルコントローラ０１６は、全体制御部００８からの制御指令に基づいてスキャナ０１３を駆動する。尚、信号処理部００７、探傷器００３等も全体制御部００８からの指令により駆動される。 The user interface unit (GUI unit) 017 and the database 018 are connected to the overall control unit 008. Here, the user interface unit 017 has a CPU (built-in in the overall control unit 008) that performs various controls, receives parameters from the user, and has an image of defects detected by the signal processing unit 007, the number of defects, and the like. It has a display means (not shown) and an input means (not shown) for displaying information such as coordinates and dimensions of individual defects. The database 018 stores the feature amount and the image of the defect detected by the signal processing unit 007. The mechanical controller 016 drives the scanner 013 based on a control command from the overall control unit 008. The signal processing unit 007, the flaw detector 003, and the like are also driven by a command from the overall control unit 008.

次に、図３を参照して、試料（被検査体）００５の一例について説明する。図３において、試料００５は、多層構造を有する試料の縦構造を模式的に示した例である。試料００５は、最下層の基板３００の上に、接着フィルム３０１とシリコンウエハ３０２を２層積層したものである。ここで、基板３００は、例えば、大きさ１５ｍｍ×１５ｍｍ、厚さ５００μｍ、接着フィルム３０１は、大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ３０μｍとする。また、シリコンウエハ３０２は、例えば、大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ１００μｍとする。試料００５の表面側（図３の上方）から超音波が照射されると、超音波は、シリコンウエハ３０２の表面、シリコンウエハ３０２と接着フィルム３０１の接合界面３０４、３０５、３０６、接着フィルム３０１と基板３００の接合界面３０７、及び基板３００の裏面３０８で反射して超音波プローブ００２で受信される。 Next, an example of the sample (object to be inspected) 005 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, sample 005 is an example schematically showing the vertical structure of a sample having a multi-layer structure. Sample 005 is obtained by laminating two layers of an adhesive film 301 and a silicon wafer 302 on the lowermost substrate 300. Here, the substrate 300 has a size of 15 mm × 15 mm and a thickness of 500 μm, and the adhesive film 301 has a size of 10 mm × 10 mm and a thickness of 30 μm. Further, the silicon wafer 302 has a size of 10 mm × 10 mm and a thickness of 100 μm, for example. When ultrasonic waves are applied from the surface side of sample 005 (upper part of FIG. 3), the ultrasonic waves are applied to the surface of the silicon wafer 302, the bonding interfaces 304, 305, 306 of the silicon wafer 302 and the adhesive film 301, and the adhesive film 301. It is reflected by the bonding interface 307 of the substrate 300 and the back surface 308 of the substrate 300 and received by the ultrasonic probe 002.

次に、図４、図５を参照して、試料００５から受信される超音波信号の一例を説明する。図４は、図３に示す試料００５の超音波測定に用いる送信信号４００であり、図５は、図３に示す測定点Ｍにおける受信信号である。送信信号４００は、例えば、周波数を３０ＭＨｚから７０ＭＨｚに線形に変調した信号長２３０ｎｓのチャープ信号を用いる。この送信信号４００を超音波プローブ００２に入力して、超音波信号を発生させ、試料００５に照射すると、図５に示す受信信号５００が得られる。各界面３０３〜３０８から反射した信号が超音波プローブ００２で受信されるまでの時間ｔ_ｒは、膜厚ｄと音速ｖ_ｓを用いて数１で表すことができる。
〔数１〕
ｔ_ｒ＝２ｄ／ｖ_ｓ
ここで、２ｄは超音波プローブから界面に到達し、再び超音波プローブで受信される超音波の伝搬距離（往復分）を表す。 Next, an example of the ultrasonic signal received from the sample 005 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a transmission signal 400 used for ultrasonic measurement of the sample 005 shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a reception signal at the measurement point M shown in FIG. As the transmission signal 400, for example, a chirp signal having a signal length of 230 ns in which the frequency is linearly modulated from 30 MHz to 70 MHz is used. When the transmission signal 400 is input to the ultrasonic probe 002 to generate an ultrasonic signal and irradiate the sample 005, the reception signal 500 shown in FIG. 5 is obtained. Time _{t r} to the signal reflected from the interfaces 303 to 308 are received by the ultrasonic probe 002 can be represented by the number 1 with the film thickness d and the sound velocity _{v s.}
[Number 1]
t _r = 2d / _{v s}
Here, 2d represents the propagation distance (round trip) of the ultrasonic wave that reaches the interface from the ultrasonic probe and is received by the ultrasonic probe again.

基板３００の音速を１５００ｍ／ｓ、接着フィルム３０１の音速を１２００ｍ／ｓ、シリコンウエハの音速を８０００ｍ／ｓとし、各材質の膜厚を数１に代入する。この結果、試料００５の各界面３０３〜３０８から反射する信号は、図５の５０１〜５０６に示す時間に観測される。ここで、試料００５の表面３０３から超音波が反射した後、すぐに界面３０４、３０５等からの反射信号も超音波プローブ００２で受信されるため、表面３０３からの反射信号（信号長２３０ｎｓ）内に界面３０４〜３０７からの反射信号が干渉してしまう。 The speed of sound of the substrate 300 is 1500 m / s, the speed of sound of the adhesive film 301 is 1200 m / s, the sound velocity of the silicon wafer is 8000 m / s, and the film thickness of each material is substituted into Equation 1. As a result, the signals reflected from the interfaces 303 to 308 of the sample 005 are observed at the times shown in FIGS. 501 to 506. Here, immediately after the ultrasonic waves are reflected from the surface 303 of the sample 005, the reflected signals from the interfaces 304, 305, etc. are also received by the ultrasonic probe 002, so that the reflected signals from the surface 303 (signal length 230 ns) are included. The reflected signals from the interfaces 304 to 307 interfere with each other.

この試料００５に対して、上記特許文献１の参照信号の取得方法である試料被００５の表面３０３から反射した信号を参照信号とする方法を適用すると、界面３０４〜３０６からの反射信号が干渉したものが含まれた表面３０３からの反射信号が抽出される。この参照信号を用いてパルス圧縮する例を説明する。 When the method of obtaining the reference signal of Patent Document 1 using the signal reflected from the surface 303 of the sample cover 005 as the reference signal is applied to the sample 005, the reflected signals from the interfaces 304 to 306 interfere with each other. The reflected signal from the surface 303 containing the object is extracted. An example of pulse compression using this reference signal will be described.

試料００５の表面３０３で反射した信号は、図５の５０１に示すピークから信号長２３０ｎｓの時間に相当するため、この時間の受信信号を試料００５の表面３０３からの反射信号として参照信号とした。図６に、このようにして取得した参照信号６００を示す。 Since the signal reflected by the surface 303 of the sample 005 corresponds to the time of the signal length 230 ns from the peak shown in FIG. 501, the received signal at this time was used as the reference signal as the reflected signal from the surface 303 of the sample 005. FIG. 6 shows the reference signal 600 acquired in this way.

パルス圧縮は、数２に示すように、参照信号ｕと受信信号ｖの相関関数を算出することで行われる。 Pulse compression is performed by calculating the correlation function of the reference signal u and the received signal v, as shown in Equation 2.

ここで、Ｎはデータ点数、Ｔはサンプリング周期、ｎＴはパルス幅、ｌＴは相関関数の演算範囲である。 Here, N is the number of data points, T is the sampling period, nT is the pulse width, and lT is the calculation range of the correlation function.

図６に示す参照信号６００と図５に示す受信信号を数２に代入して、相関関数を算出し、パルス圧縮した結果を図７に示す。各界面３０４〜３０７からの反射信号が超音波プローブ００２で受信される時間７０１〜７０６においてパルス圧縮した波形の相関関数が高くなっていることが確認できる。しかし、各界面３０４〜３０７からのピークは１つではなく、複数得られていることがわかる。例えば、図３に示すシリコンウエハ３０２と接着フィルム３０１の界面３０４からの反射信号に相当する時間７０２は、同等の相関関数を示すピークが３つあり、どのピークが界面３０４から反射した信号であるか判断できない。このように、複数の界面３０４〜３０７から反射した信号が干渉した信号を参照信号とした場合、パルス圧縮の効果が低下するため、多層構造や薄膜の被検査体における欠陥の発生位置を精度良く検出することができない。 The reference signal 600 shown in FIG. 6 and the received signal shown in FIG. 5 are substituted into Equation 2, the correlation function is calculated, and the result of pulse compression is shown in FIG. It can be confirmed that the correlation function of the pulse-compressed waveform is high during the times 701 to 706 when the reflected signals from the interfaces 304 to 307 are received by the ultrasonic probe 002. However, it can be seen that not one peak is obtained from each interface 304 to 307, but a plurality of peaks are obtained. For example, the time 702 corresponding to the reflected signal from the interface 304 between the silicon wafer 302 and the adhesive film 301 shown in FIG. 3 has three peaks showing the same correlation function, and which peak is the signal reflected from the interface 304. I can't judge. In this way, when the signal in which the signals reflected from the plurality of interfaces 304 to 307 interfere is used as the reference signal, the effect of pulse compression is reduced, so that the position where the defect occurs in the multi-layer structure or the thin film to be inspected is accurately determined. Cannot be detected.

これに対し、本発明の実施形態１は、多層構造や薄膜である試料（多層構造体）を対象としたパルス圧縮を用いた超音波検査において、各界面３０４〜３０７の反射信号を顕在化し、欠陥の発生位置を精度良く検出する。 On the other hand, in the first embodiment of the present invention, in the ultrasonic inspection using pulse compression for a sample (multilayer structure) which is a multi-layer structure or a thin film, the reflected signals at each interface 304 to 307 are manifested. Accurately detect the location of defects.

次に、図８に示すフローチャートを用いて、実施形態１の超音波検査方法について説明する。最初に、界面画像を生成する条件として、測定に使用する超音波プローブ００２、試料００５の設計データ（寸法、物性値等）、画像の測定範囲、超音波プローブ００２のスキャンピッチ等が入力される。この条件は、基本的に、ユーザが設定する（Ｓ８０１）。次に、入力された条件に従い、試料００５から反射された超音波信号が測定される（Ｓ８０２）。 Next, the ultrasonic inspection method of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, as conditions for generating an interface image, the ultrasonic probe 002 used for the measurement, the design data (dimensions, physical property values, etc.) of the sample 005, the measurement range of the image, the scan pitch of the ultrasonic probe 002, etc. are input. .. This condition is basically set by the user (S801). Next, the ultrasonic signal reflected from the sample 005 is measured according to the input conditions (S802).

次に、入力された測定範囲内の各測定点で超音波信号を測定し、Ｓ８０１で設定した条件を満たした段階で、反射信号の測定を終了する（Ｓ８０３）。次に、パルス圧縮を行うため、別の試料(図９の９０１)から事前に取得され、データベース０１８に保存されてある参照信号を読み出す（Ｓ８０４）。この参照信号は、多重干渉が生じておらず、超音波プローブ００２により生じる波形の歪みを含む信号である。 Next, the ultrasonic signal is measured at each measurement point within the input measurement range, and the measurement of the reflected signal is terminated when the conditions set in S801 are satisfied (S803). Next, in order to perform pulse compression, a reference signal previously acquired from another sample (901 in FIG. 9) and stored in the database 018 is read out (S804). This reference signal is a signal that does not cause multiple interference and includes waveform distortion caused by the ultrasonic probe 002.

ここで、図９を用いて、上記参照信号の取得方法の例を説明する。図９は、水０１４が入った水槽０１２に、参照信号取得用の試料（以下、参照信号用試料という）９０１が設置されている。この参照信号用試料９０１に超音波プローブ００２から超音波信号９００を照射すると、超音波プローブの端面９０２、参照信号用試料９０１の表面９０３及び裏面９０４で超音波が反射し、反射信号９０５〜９０７が超音波プローブ００２で受信される。 Here, an example of the above-mentioned reference signal acquisition method will be described with reference to FIG. In FIG. 9, a sample for acquiring a reference signal (hereinafter referred to as a reference signal sample) 901 is installed in a water tank 012 containing water 014. When the reference signal sample 901 is irradiated with the ultrasonic signal 900 from the ultrasonic probe 002, the ultrasonic waves are reflected by the end face 902 of the ultrasonic probe, the front surface 903 and the back surface 904 of the reference signal sample 901, and the reflected signals 905 to 907. Is received by the ultrasonic probe 002.

参照信号用試料９０１における超音波信号の測定結果の例を図１０に示す。図１０は、超音波プローブの端面で反射した信号９０５、参照信号用試料９０１の表面９０３で反射した信号９０６及び裏面９０４で反射した信号９０７を図示している。実施形態１では、参照信号として、参照信号用試料９０１の表面９０３から反射した信号９０６を使用する。この信号９０６は、超音波プローブ００２の端面９０２で反射した信号９０５及び参照信号用試料９０１の裏面９０４で反射した信号９０７と干渉しない条件で取得する。干渉が生じない信号９０６を得るためには、下記の数３及び数４を満たす必要がある。
〔数３〕
ｔ_ｉ＜Ａ
〔数４〕
ｔ_ｉ＜Ｂ
ここで、ｔ_ｉは、超音波プローブへの送信信号長、Ａは反射信号９０５と反射信号９０６の発生時間差、Ｂは反射信号９０６と反射信号９０７の発生時間差Ｂである。送信信号長ｔ_ｉは、超音波プローブ毎に最適化された信号を用いるため、信号長の条件は変更せず、各時間差Ａ、Ｂを制御することで多重干渉が生じない参照信号を取得する。時間差Ａは数１に超音波プローブ端面９０２と参照信号用試料９０１の表面９０３の距離Ｄ及び水の音速Ｖ_ｗを代入することで算出できる。一方、時間差Ｂは、数１に、参照信号用試料９０１の膜厚ｔ_Ｒ、及び参照信号用試料９０１の音速Ｖ_Ｒを代入することで算出することができる。 An example of the measurement result of the ultrasonic signal in the reference signal sample 901 is shown in FIG. FIG. 10 illustrates the signal 905 reflected by the end face of the ultrasonic probe, the signal 906 reflected by the front surface 903 of the reference signal sample 901, and the signal 907 reflected by the back surface 904. In the first embodiment, the signal 906 reflected from the surface 903 of the reference signal sample 901 is used as the reference signal. This signal 906 is acquired under conditions that do not interfere with the signal 905 reflected by the end surface 902 of the ultrasonic probe 002 and the signal 907 reflected by the back surface 904 of the reference signal sample 901. In order to obtain the signal 906 without interference, it is necessary to satisfy the following equations 3 and 4.
[Number 3]
t _i <A
[Number 4]
t _i <B
Here, _{t i} is the transmission signal length to the ultrasonic probe, A is occurrence time difference of the reflected signal 905 and the reflected signal 906, B is the occurrence time difference B between the reflected signal 906 reflected signal 907. Transmission signal length t _i, in order to use an optimized signal for each ultrasound probe, the conditions of the signal length is not changed, to obtain a reference signal is multiple interference does not occur by controlling the time difference A, B .. The time difference A can be calculated by substituting the distance D between the ultrasonic probe end face 902 and the surface 903 of the reference signal sample 901 and the sound velocity V _w of water into Equation 1. On the other hand, the time difference B is the number 1, can be calculated by substituting the acoustic velocity V _R of the film thickness t _R, and the reference signal sample 901 of the reference signal samples 901.

次に、図４に示した送信信号４００を用いて、多重干渉が生じておらず、超音波プローブ００２における波形の歪みを考慮した参照信号を取得する例を説明する。送信信号４００の信号長は２３０ｎｓであるため、ｔ_ｉ＝２３０ｎｓとなる。水の音速Ｖ_Ｗは、１４８０ｍ／ｓであるため、数３、数１より、超音波プローブ端面９０２と参照信号用試料９０１の表面９０３の距離Ｄは、１７０μｍ以上であれば、反射信号９０５と反射信号９０６が干渉しない。 Next, an example will be described in which the transmission signal 400 shown in FIG. 4 is used to acquire a reference signal in consideration of waveform distortion in the ultrasonic probe 002 without multiple interference. Since the signal length of the transmission signal 400 is 230 _ns, a t i = 230 ns. Since the sound velocity V _W of water is 1480 m / s, if the distance D between the ultrasonic probe end face 902 and the surface 903 of the reference signal sample 901 is 170 μm or more, the reflected signal 905 is obtained from the equations 3 and 1. The reflected signal 906 does not interfere.

次に、反射信号９０６と反射信号９０７が干渉しない条件を算出する。参照信号用試料９０１の材質をアルミニウムとした場合、その音速は、６４００ｍ／ｓであるため、数４、数１より、参照信号用試料の膜厚ｔ_Ｒは、７４０μｍ以上であれば、反射信号９０６と反射信号９０７が干渉しない。上記の条件で、参照信号用試料９０１から反射した超音波信号を測定し、表面９０３から反射した信号９０６を抽出してパルス圧縮の参照信号として超音波検査装置１００のデータベース０１８に格納する。送信信号４００を超音波プローブ００２に入力し、参照信号用試料９０１の表面９０３から反射した参照信号１１００を抽出した結果を図１１に示す。取得した参照信号１１００は、図４に示す送信信号４００に比べて波形の歪みが生じていることがわかる。この歪みが生じた参照信号１１００が、実際に受信信号に含まれる反射信号の波形であるため、この参照信号と受信信号のパルス圧縮を行うことで相関関数における相関が高くなる。 Next, the condition that the reflected signal 906 and the reflected signal 907 do not interfere with each other is calculated. When the material of the reference signal sample 901 is aluminum, the sound velocity is 6400 m / s. Therefore, from equations 4 and 1, if the film thickness t _R of the reference signal sample is 740 μm or more, the reflected signal The 906 and the reflected signal 907 do not interfere with each other. Under the above conditions, the ultrasonic signal reflected from the reference signal sample 901 is measured, the signal 906 reflected from the surface 903 is extracted, and stored in the database 018 of the ultrasonic inspection apparatus 100 as a reference signal for pulse compression. FIG. 11 shows the result of inputting the transmission signal 400 to the ultrasonic probe 002 and extracting the reference signal 1100 reflected from the surface 903 of the reference signal sample 901. It can be seen that the acquired reference signal 1100 has a waveform distortion as compared with the transmission signal 400 shown in FIG. Since the reference signal 1100 in which this distortion occurs is the waveform of the reflected signal actually included in the received signal, the correlation in the correlation function becomes high by performing pulse compression between the reference signal and the received signal.

図８のフローチャートに戻ると、測定した全範囲の超音波信号に対して、実施形態１で取得した参照信号と試料００５の超音波測定結果の相関関数を算出し、パルス圧縮を行う（Ｓ８０５）。図１２は、図５の受信信号と図１１の参照信号との相関関数を算出した結果である。試料００５の各界面３０３〜３０８からの反射信号が超音波プローブ００２で受信される時間１２０１〜１２０６で高い相関関数が得られており、かつ特許文献１の方法に比べて界面からの信号以外の相関関数は値が小さくなっている。このため、本発明の実施形態１を適用することで、各界面３０４〜３０７からの反射信号を精度良く検出する効果があることがわかる。 Returning to the flowchart of FIG. 8, for the measured ultrasonic signal in the entire range, the correlation function between the reference signal acquired in the first embodiment and the ultrasonic measurement result of the sample 005 is calculated, and pulse compression is performed (S805). .. FIG. 12 shows the result of calculating the correlation function between the received signal of FIG. 5 and the reference signal of FIG. A high correlation function is obtained in the time 1201 to 1206 when the reflected signal from each interface 303 to 308 of the sample 005 is received by the ultrasonic probe 002, and the signal other than the signal from the interface is obtained as compared with the method of Patent Document 1. The value of the correlation function is small. Therefore, it can be seen that by applying the first embodiment of the present invention, there is an effect of accurately detecting the reflected signal from each interface 304 to 307.

次に、パルス圧縮した信号から画像化したい界面に相当するピーク（局所ピーク）を検出する。図１２に、着目した界面を検出する方法の説明図を示す。ユーザは、被検査体００５の表面からの反射信号（表面ピーク）を検出するためのＳゲート１２０７を設定する（Ｓ８０６）。そして、Ｓゲートで設定された時間範囲内において最初にしきい値Ｔｈを超える信号が発生するタイミングを表面からの反射信号とする。図１２では、１２０１が表面３０３からの反射信号となる。 Next, the peak (local peak) corresponding to the interface to be imaged is detected from the pulse-compressed signal. FIG. 12 shows an explanatory diagram of a method for detecting the interface of interest. The user sets the S gate 1207 for detecting the reflected signal (surface peak) from the surface of the object to be inspected 005 (S806). Then, the timing at which the signal that first exceeds the threshold value Th is generated within the time range set by the S gate is set as the reflected signal from the surface. In FIG. 12, 1201 is the reflected signal from the surface 303.

次に、表面３０３からの反射信号１２０１を基準として画像化したい界面を算出する。ここでは、試料００５の接着フィルム３０１と基板３００の界面３０７を画像化する例を示す。着目した界面を画像化するためには、界面からの反射信号に相当する時間にＦゲート１２０８を設定する。設定されたＦゲート１２０８内の相関関数の最大値を着目した界面の反射信号（局所ピーク）とする（Ｓ８０７）。Fゲートを設定する方法として以下の２つの例を説明する。 Next, the interface to be imaged is calculated with reference to the reflected signal 1201 from the surface 303. Here, an example of imaging the interface 307 between the adhesive film 301 of the sample 005 and the substrate 300 is shown. In order to image the interface of interest, the F gate 1208 is set at a time corresponding to the reflected signal from the interface. The maximum value of the correlation function in the set F gate 1208 is set as the reflected signal (local peak) at the interface (S807). The following two examples will be described as a method of setting the F gate.

８０７−１：パルス圧縮した波形に対して、ユーザが目視でピークを検出し、そのピークに対して映像化するためのＦゲート１２０８を設定する。例えば、界面３０７は、表面からの反射信号を含めて、５つ目のピークであるため、パルス圧縮信号１２００の５つめのピークに相当する場所にＦゲート１２０８を設定する。 807-1: For the pulse-compressed waveform, the user visually detects a peak and sets an F gate 1208 for visualizing the peak. For example, since the interface 307 is the fifth peak including the reflected signal from the surface, the F gate 1208 is set at a position corresponding to the fifth peak of the pulse compression signal 1200.

８０７−２：データベース０１８に保存された設計データを用いてＦゲート１２０８を設定する。試料００５の表面３０３から照射された超音波信号は、シリコンウエハ３０２、接着フィルム３０１を伝搬して、界面３０７で反射し、再び試料００５の表面３０３まで伝搬する。そのため、表面からの反射信号１２０１が受信されてから界面３０７からの反射信号が受信されるまでの時間時間ｔ_ｆは、シリコンウエハの音速Ｖ_Ｓ、膜厚ｄ_Ｓ、及び接着フィルムの音速Ｖ_Ｂ、ｄ_Ｂを用いて下記の数５で表すことができる。
〔数５〕
ｔ_ｆ＝２（２ｄ_Ｓ／Ｖ_Ｓ＋２ｄ_Ｓ／Ｖ_Ｓ）
数５に、シリコンウエハ３０２の音速と膜厚及び接着フィルム３０１の音速と膜厚を代入すると、ｔ_ｆ＝１５０ｎｓと算出できる。算出した時間ｔ_ｆにＦゲート１２０８を設定する。 807-2: F-gate 1208 is set using the design data stored in database 018. The ultrasonic signal emitted from the surface 303 of the sample 005 propagates through the silicon wafer 302 and the adhesive film 301, is reflected at the interface 307, and propagates again to the surface 303 of the sample 005. Therefore, the time period t _f of the reflection signal is received from the reflected signal 1201 interface 307 from being received from the surface, the acoustic velocity V _S of the silicon _wafer, the film thickness d _S, and the sound velocity V _B of the adhesive film it can be expressed by the number of following 5 with d _B.
[Number 5]
_{_{_{t f = 2 (2d S /}}} V S + 2d S / V S)
Substituting the sound velocity and film thickness of the silicon wafer 302 and the sound velocity and film thickness of the adhesive film 301 into Equation 5, it can be calculated as t _f = 150 ns. The F gate 1208 is set at the calculated time t _f .

次に、Ｓ８０７で検出した相関関数の最大値は濃淡値（例えば、２５６階調の画像を生成する場合、０〜２５５）に変換され、画素値として装置に格納される（Ｓ８０８）。 Next, the maximum value of the correlation function detected in S807 is converted into a shading value (for example, 0 to 255 when generating an image with 256 gradations) and stored in the apparatus as a pixel value (S808).

ここで、Ｓゲート１２０７とＦゲート１２０８の設定は、試料００５の任意の画素１点において設定すればよい。その他の測定点のＳゲート１２０７、Ｆゲート１２０８は、設定された条件に従って信号処理される。全測定点において、相関関数の最大値が濃淡値に変換され、界面画像が生成される。 Here, the S gate 1207 and the F gate 1208 may be set at any one pixel of the sample 005. The S gate 1207 and the F gate 1208 of the other measurement points are signal-processed according to the set conditions. At all measurement points, the maximum value of the correlation function is converted to a shading value, and an interface image is generated.

次に、Ｓ８０８で生成された界面画像から欠陥を検出する（Ｓ８０９）。欠陥の検出方法としては、例えば、ユーザから設定されたしきい値を基準とし、しきい値以上の濃淡値を示す画素を欠陥部して検出すればよい。また、ユーザが界面画像を目視し、ユーザに指定された画像領域を欠陥と検出してもよい。 Next, defects are detected from the interface image generated in S808 (S809). As a method for detecting a defect, for example, a pixel showing a shading value equal to or higher than the threshold value may be detected as a defect portion based on a threshold value set by the user. Further, the user may visually check the interface image and detect the image area designated by the user as a defect.

実施形態１では、参照信号用試料９０１を用いて、パルス圧縮の参照信号を測定したが、この参照信号は、検査毎に測定する必要はない。例えば、超音波プローブ００２おいて生じる波形の歪みは、超音波プローブ００２の個体によって決まっており、かつ送信信号も超音波プローブ００２の公称周波数や焦点距離等の仕様に基づいて、最適化されたものを使用する。そのため、検査で使用する超音波プローブ００２に対して、事前に参照信号用試料９０１を用いて超音波プローブ００２における波形の歪みや、多重干渉を抑制した参照信号を取得し、これを超音波検査装置１００に格納しておけば、以降の検査で再度、参照信号を取得する必要ない。また、超音波プローブ００２毎に参照信号を事前に取得しておき、データベース化することで、検査時にデータベース０１８から読み出すようにしてもよい。 In the first embodiment, the reference signal for pulse compression is measured using the reference signal sample 901, but this reference signal does not need to be measured for each inspection. For example, the distortion of the waveform generated in the ultrasonic probe 002 is determined by the individual ultrasonic probe 002, and the transmission signal is also optimized based on the specifications such as the nominal frequency and the focal distance of the ultrasonic probe 002. Use stuff. Therefore, for the ultrasonic probe 002 used in the inspection, the reference signal in which the distortion of the waveform in the ultrasonic probe 002 and the multiple interference are suppressed is acquired in advance by using the reference signal sample 901, and this is ultrasonically inspected. If it is stored in the device 100, it is not necessary to acquire the reference signal again in the subsequent inspection. Further, the reference signal may be acquired in advance for each ultrasonic probe 002 and stored in a database so that the reference signal can be read from the database 018 at the time of inspection.

ここで、データベース化された参照信号を用いて検査を行う場合のＧＵＩイメージを図１３に示す。ユーザは、図１３に示す超音波プローブ００２の選択ウインドウ１３０１から試料００５の測定に使用する超音波プローブ００２を選択する。超音波プローブ００２は、事前に超音波検査装置１００のデータベース０１８にデータベース化されており、ユーザから選択された超音波プローブ００２の仕様をデータベース０１８から読み出す。 Here, FIG. 13 shows a GUI image when the inspection is performed using the reference signal stored in the database. The user selects the ultrasonic probe 002 to be used for the measurement of the sample 005 from the selection window 1301 of the ultrasonic probe 002 shown in FIG. The ultrasonic probe 002 is stored in a database 018 of the ultrasonic inspection apparatus 100 in advance, and the specifications of the ultrasonic probe 002 selected by the user are read from the database 018.

次に、測定モードの選択ウインドウ１３０２から選択された超音波検査時の超音波信号の送信方法を読み出す。ここで、一般的な超音波検査の方法として、短い時間幅の超音波信号を送信するパルス法や実施形態１で使用するパルス圧縮法等がある。測定モードとして、ユーザからパルス圧縮法が選択された場合、データベース０１８から選択された超音波プローブ００２に対応する参照信号を読み出し、参照信号表示画面１３０３に参照信号１３０４を表示する。 Next, the method of transmitting the ultrasonic signal at the time of ultrasonic inspection selected from the measurement mode selection window 1302 is read out. Here, as a general method of ultrasonic inspection, there are a pulse method for transmitting an ultrasonic signal having a short time width, a pulse compression method used in the first embodiment, and the like. When the pulse compression method is selected by the user as the measurement mode, the reference signal corresponding to the ultrasonic probe 002 selected from the database 018 is read out, and the reference signal 1304 is displayed on the reference signal display screen 1303.

実施形態１では、界面３０７に相当するピークにＦゲート１２０８を設定し、界面３０７の画像を作成したが、これに限定される必要ない。例えば、複数の界面を画像化したい場合、実施形態１で説明した方法で、画像化した界面からの反射信号が検出される時間を算出し、その時間にＦゲート１２０８を設定すればよい。これにより、一度の測定で、任意の界面を複数同時に画像化することが可能となる。 In the first embodiment, the F gate 1208 is set at the peak corresponding to the interface 307 to create an image of the interface 307, but the present invention is not limited to this. For example, when it is desired to image a plurality of interfaces, the time for detecting the reflected signal from the imaged interface may be calculated by the method described in the first embodiment, and the F gate 1208 may be set at that time. This makes it possible to image a plurality of arbitrary interfaces at the same time with one measurement.

また、実施形態１では、送信信号としてチャープ信号を用いたが、これに限定される必要はない。例えば、２種類の周波数の正弦波をランダムに組み合わせて変調する周波数変調方式や位相の異なる正弦波をランダムに組み合わせて変調する位相変調方式を用いてもよい。超音波プローブ００２の伝達特性に適した変調方法を選択することでパルス圧縮において高い相関関数を得ることができ、欠陥の発生位置の検出精度が向上する。 Further, in the first embodiment, the chirp signal is used as the transmission signal, but the present invention is not limited to this. For example, a frequency modulation method in which sine waves of two types of frequencies are randomly combined and modulated, or a phase modulation method in which sine waves having different phases are randomly combined and modulated may be used. By selecting a modulation method suitable for the transmission characteristics of the ultrasonic probe 002, a high correlation function can be obtained in pulse compression, and the detection accuracy of the defect occurrence position is improved.

また、実施形態１では、予めデータベース０１８に保存されている参照信号を読み出す例を説明したが、これに限定される必要はない。新規の超音波プローブ００２を導入する場合に、超音波検査装置１００が導入する超音波プローブ００２の参照信号を記録することも可能である。 Further, in the first embodiment, an example of reading a reference signal stored in the database 018 in advance has been described, but the present invention is not limited to this. When introducing a new ultrasonic probe 002, it is also possible to record a reference signal of the ultrasonic probe 002 introduced by the ultrasonic inspection apparatus 100.

図１４を参照して、参照信号を記録する方法を説明する。図１４は、参照信号用試料９０１で取得した受信信号から参照信号を抽出し、データベース０１８に保存するＧＵＩイメージを示す。参照信号を記録したい超音波プローブ００２が超音波検査装置１００に接続され、超音波プローブ接続ボタン１４０１が押されると、超音波検査装置１００は、超音波プローブ００２から公称周波数や型式の情報を読み出してデータベース０１８に書き込む。ユーザによりｘｙ移動ボタン１４０２、ｚ移動ボタン１４０３が押されると、超音波プローブ００２が駆動する。超音波プローブ００２が参照信号用試料９０１からの反射信号が取得できる位置に移動された場合、調整を終了する。 A method of recording a reference signal will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a GUI image that extracts a reference signal from the received signal acquired by the reference signal sample 901 and stores it in the database 018. When the ultrasonic probe 002 for which the reference signal is to be recorded is connected to the ultrasonic inspection device 100 and the ultrasonic probe connection button 1401 is pressed, the ultrasonic inspection device 100 reads out the nominal frequency and model information from the ultrasonic probe 002. And write to database 018. When the user presses the xy move button 1402 and the z move button 1403, the ultrasonic probe 002 is driven. When the ultrasonic probe 002 is moved to a position where the reflected signal from the reference signal sample 901 can be acquired, the adjustment is completed.

超音波プローブ００２の位置を調整後、ユーザからエコー測定ボタン１４０４が押されると、超音波プローブ００２は、送信信号を参照信号用試料９０１に照射して受信信号を取得し、受信信号表示画面１４０７に波形を表示する。受信信号表示画面１４０７には、超音波プローブ９０５からの反射信号１４０８、参照信号用試料９０１の表面からの反射信号１４０９、参照信号用試料９０１の裏面からの反射信号１４１０がそれぞれ表示される。この反射信号から参照信号を抽出する。ユーザからカーソルボタン１４０５を押されると、受信信号表示画面１４０７にカーソル１４１１、１４１２が表示される。このカーソル１４１１、１４１２を参照信号用試料９０１の表面からの反射信号１４０９のみを含む位置に移動させ、波形保存ボタン１４０６を押す。波形保存ボタン１４０６が押されると、超音波検査装置１００は、データベース０１８に超音波プローブ００２の公称周波数、型式と対応させて、参照信号を保存する。 After adjusting the position of the ultrasonic probe 002, when the echo measurement button 1404 is pressed by the user, the ultrasonic probe 002 irradiates the transmission signal to the reference signal sample 901 to acquire the received signal, and the received signal display screen 1407. Display the waveform in. On the received signal display screen 1407, the reflected signal 1408 from the ultrasonic probe 905, the reflected signal 1409 from the front surface of the reference signal sample 901, and the reflected signal 1410 from the back surface of the reference signal sample 901 are displayed. A reference signal is extracted from this reflected signal. When the cursor button 1405 is pressed by the user, the cursors 1411 and 1412 are displayed on the received signal display screen 1407. The cursors 1411, 1412 are moved to a position including only the reflected signal 1409 from the surface of the reference signal sample 901, and the waveform saving button 1406 is pressed. When the waveform save button 1406 is pressed, the ultrasonic inspection device 100 saves the reference signal in the database 018 in association with the nominal frequency and model of the ultrasonic probe 002.

実施形態１によれば、多層構造や薄膜の試料００５に対し、ユーザが所望する検査界面の画像を生成し、欠陥を精度良く検出することができる。 According to the first embodiment, an image of the inspection interface desired by the user can be generated for the sample 005 of the multilayer structure or the thin film, and the defect can be detected with high accuracy.

Embodiment 2

実施形態１では、図９に示す参照信号用試料９０１を用いてパルス圧縮の参照信号を測定する方法を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。実施形態２では、超音波プローブ００２の周波数特性と送信信号を用いて実際に被検査体に照射される超音波信号を推定し、それを参照信号として用いる。以下、実際に被検査体に照射される超音波信号の推定方法を説明する。 In the first embodiment, the method of measuring the reference signal of pulse compression using the reference signal sample 901 shown in FIG. 9 has been described, but the present invention is not limited thereto. In the second embodiment, the ultrasonic signal actually applied to the inspected object is estimated using the frequency characteristics of the ultrasonic probe 002 and the transmission signal, and the ultrasonic signal is used as a reference signal. Hereinafter, a method for estimating the ultrasonic signal actually applied to the object to be inspected will be described.

超音波プローブに入力される電気信号をｘ（ｔ）、送信用超音波プローブにおける周波数特性ｈ（ｔ）、受信用超音波プローブのｇ（ｔ）とした場合、受信信号ｙ（ｔ）は、各超音波プローブ００２の周波数特性の影響を受け、下記の数６に示すように波形の歪みが重畳する。
〔数６〕
ｙ（ｔ）＝ｘ（ｔ）＊ｈ（ｔ）＊ｇ（ｔ）
ここで、演算子＊は、畳み込み積分を表す。 When the electric signal input to the ultrasonic probe is x (t), the frequency characteristic h (t) of the ultrasonic probe for transmission, and g (t) of the ultrasonic probe for reception, the received signal y (t) is Due to the influence of the frequency characteristics of each ultrasonic probe 002, waveform distortion is superimposed as shown in Equation 6 below.
[Number 6]
y (t) = x (t) * h (t) * g (t)
Here, the operator * represents a convolution integral.

数６に示すように、超音波プローブ００２の周波数特性ｈ（ｔ）、ｇ（ｔ）の情報を有しておれば、これらを用いて、実際に試料００５に照射される超音波信号ｙ（ｔ）を推定することができる。この信号ｙ（ｔ）を参照信号として、パルス圧縮を行うことで、多層構造や薄膜である試料００５を対象とした超音波検査において、各界面の反射信号を顕在化し、欠陥を精度良く検出することが可能となる。その他の構成及び検査方法は、実施形態１とほぼ同じなのでその説明は省略する。 As shown in Equation 6, if the information on the frequency characteristics h (t) and g (t) of the ultrasonic probe 002 is available, the ultrasonic signal y (which is actually applied to the sample 005 is used. t) can be estimated. By performing pulse compression using this signal y (t) as a reference signal, the reflected signal at each interface is clarified in the ultrasonic inspection of the sample 005 which is a multilayer structure or a thin film, and defects are detected with high accuracy. It becomes possible. Since other configurations and inspection methods are almost the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

Embodiment 3

実施形態１では、試料００５において取得した超音波信号と事前に取得した参照信号の相関関数を算出しパルス圧縮を行ったが、本発明は、これに限定されるものではない。実施形態３では、試料００５において取得した超音波信号をノイズ除去処理した信号と事前に取得した参照信号の相関関数を算出する。 In the first embodiment, the correlation function between the ultrasonic signal acquired in the sample 005 and the reference signal acquired in advance is calculated and pulse compression is performed, but the present invention is not limited to this. In the third embodiment, the correlation function between the signal obtained by noise-removing the ultrasonic signal acquired in the sample 005 and the reference signal acquired in advance is calculated.

実施形態３に係るノイズ除去を行う場合の測定フローを図１４に示す。実施形態１の測定フロー（図８参照）と異なる処理は、ノイズ除去処理（Ｓ１５０１）が新たに追加された点である。その他の処理（Ｓ８０１〜Ｓ８０９）は、実施形態１の測定フロー（図８参照）と同じなのでその説明は省略する。以下、ノイズ除去処理（Ｓ１５０１）について詳細に説明する。 FIG. 14 shows a measurement flow in the case of performing noise removal according to the third embodiment. A process different from the measurement flow of the first embodiment (see FIG. 8) is that a noise removal process (S1501) is newly added. Since the other processes (S801 to S809) are the same as the measurement flow of the first embodiment (see FIG. 8), the description thereof will be omitted. Hereinafter, the noise removal process (S1501) will be described in detail.

試料００５から反射された超音波信号と、事前に取得した参照信号にケーブルノイズが含まれる場合がある。ここで、ケーブルノイズとしては、超音波プローブ００２と探傷器００３の間に接続されたケーブル０２２（図２参照）のインピーダンス整合が得られていない場合に、ケーブル端で電気信号が反射するケーブルエコーがある。ケーブル端における電気信号の反射率Ｒは、下記の数７から算出できる。 Cable noise may be included in the ultrasonic signal reflected from the sample 005 and the reference signal acquired in advance. Here, as the cable noise, when the impedance matching of the cable 022 (see FIG. 2) connected between the ultrasonic probe 002 and the flaw detector 003 is not obtained, the electric signal is reflected at the cable end. There is. The reflectance R of the electric signal at the end of the cable can be calculated from the following equation 7.

ここで、Ｚ_１は入射側のインピーダンス、Ｚ_２は受信側のインピーダンスである。ケーブルエコーは、超音波プローブ００２とケーブル０２２のインピーダンスの値で発生するか決まる。このため、事前に超音波プローブ００２とケーブル０２２のインピーダンスの情報を超音波検査装置１００のデータベース０１８に格納しておく。そして、図１５の条件設定（Ｓ８０１）で超音波プローブ００２が選択されたときに、データベース０１８からインピーダンスの情報を読み出し、数７から反射率を算出する。この結果、ケーブルエコーが生じる場合は、ノイズ除去を行う（Ｓ１５０１）。ノイズ除去の方法としては、例えば、インパルス応答フィルタを用いればよい。ケーブエコー除去後、実施形態１と同じ手順で界面画像を作成し欠陥を検出する（Ｓ８０５〜Ｓ８０９）。 Here, Z ₁ is the impedance on the incident side, and Z ₂ is the impedance on the receiving side. Whether the cable echo is generated depends on the impedance values of the ultrasonic probe 002 and the cable 022. Therefore, the impedance information of the ultrasonic probe 002 and the cable 022 is stored in the database 018 of the ultrasonic inspection device 100 in advance. Then, when the ultrasonic probe 002 is selected in the condition setting (S801) of FIG. 15, the impedance information is read from the database 018, and the reflectance is calculated from the equation 7. If a cable echo occurs as a result, noise is removed (S1501). As a method of removing noise, for example, an impulse response filter may be used. After removing the cave echo, an interface image is created in the same procedure as in the first embodiment to detect defects (S805 to S809).

本発明の実施形態によれば、多重干渉が生じておらず、かつ超音波プローブや試料（被検査体）において生じる波形の歪みを考慮した参照信号でパルス圧縮を行うことで、超音波検査装置の深さ分解能を向上させることができる。これにより、欠陥を精度良く検出することが可能となる。 According to the embodiment of the present invention, the ultrasonic inspection apparatus is performed by performing pulse compression with a reference signal in consideration of waveform distortion that occurs in an ultrasonic probe or a sample (object to be inspected) without causing multiple interference. Depth resolution can be improved. This makes it possible to detect defects with high accuracy.

００１検出部
００２超音波プローブ
００３探傷器
００４反射信号
００５試料
００６Ａ／Ｄ変換器
００７信号処理部
００７Ａ画像生成部
００７Ｂ欠陥検出部
００７Ｃデータ出力部
００８全体制御部
０１１スキャナ台
０１２水槽
０１３スキャナ
０１４水
０１５ホルダ
０１６メカニカルコントローラ
０１７ユーザインターフェース
０１８データベース
１００超音波検査装置
３００基板
３０１接着フィルム
３０２シリコンウエハ
３０３〜３０８接合界面
４００、６００、１１００送信信号波形
５００受信信号
５０１〜５０６反射信号
７０１〜７０６反射信号
９０５〜９０７反射信号
１２０１〜１２０６反射信号
１４０８〜１４１０反射信号
９００超音波信号
９０１参照信号用試料
９０２超音波プローブ端面
９０３参照信号用試料の表面
９０４参照信号用試料の裏面
１２００パルス圧縮波形
１２０７Ｓゲート
１２０８Ｆゲート
１３００参照信号選択時のＧＵＩイメージ
１３０１超音波プローブの選択ウインドウ
１３０２測定モードの選択ウインドウ
１３０３参照信号の表示画面
１３０４参照信号
１４０１超音波プローブ接続ボタン
１４０２、１４０３超音波プローブ移動用ボタン
１４０４超音波信号測定ボタン
１４０５カーソルボタン
１４０６波形保存ボタン
１４０７受信信号の表示画面
１４１１、１４１２カーソル 001 Detection unit 002 Ultrasonic probe 003 flaw detector 004 Reflection signal 005 Sample 006 A / D converter 007 Signal processing unit 007A Image generation unit 007B Defect detection unit 007C Data output unit 008 Overall control unit 011 Scanner stand 012 Water tank 014 Scanner 014 Water 015 Holder 016 Mechanical Controller 017 User Interface 018 Database 100 Ultrasonic Inspection Device 300 Substrate 301 Adhesive Film 302 Silicon Wafer 303-308 Joining Interface 400, 600, 1100 Transmitted Signal Waveform 500 Received Signal 501-506 Reflected Signal 701-706 Reflected Signal 905 ~ 907 Reflected signal 1201-1206 Reflected signal 1408 ~ 1410 Reflected signal 900 Ultrasonic signal 901 Reference signal sample 902 Ultrasonic probe end face 903 Reference signal sample front surface 904 Reference signal sample back surface 1200 Pulse compression waveform 1207 S gate 1208 F gate 1300 GUI image when reference signal is selected 1301 Ultrasonic probe selection window 1302 Measurement mode selection window 1303 Reference signal display screen 1304 Reference signal 1401 Ultrasonic probe connection button 1402, 1403 Ultrasonic probe movement button 1404 Ultrasonic Signal measurement button 1405 Cursor button 1406 Wave save button 1407 Received signal display screen 1411, 1412 Cursor

Claims

A transmission signal generator that generates a transmission signal and
An ultrasonic probe that generates an ultrasonic signal from the transmission signal, irradiates the first sample, which is a multilayer structure to be inspected, receives a reflection signal reflected from the first sample, and outputs it as a reception signal.
The correlation function between the received signal of the first sample and the reference signal generated by using a reference sample different from that of the first sample is calculated and pulse-compressed, and the received signal after pulse compression is used as an ultrasonic wave. The image processing unit that creates the image and
A defect determination unit that determines defects from the shading value of the ultrasonic image,
Have a,
The reference signal is a reflected signal from the surface of the reference sample.
The ultrasonic inspection apparatus is characterized in that the reference signal is acquired under conditions that do not interfere with the signal reflected by the end surface of the ultrasonic probe and the signal reflected by the back surface of the reference sample .

The multilayer structure has a plurality of interfaces at least on the surface and inside.
The ultrasonic inspection apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic probe receives reflected signals reflected from the surface of the multilayer structure and the plurality of interfaces, respectively.

The ultrasonic probe outputs a received signal in which a reflected signal from the surface of the first sample and a reflected signal from the plurality of interfaces are superimposed and included, and is reflected from the surface of the reference sample. The ultrasonic inspection apparatus according to claim 2, wherein the reference signal including the signal is generated.

By irradiating the reference sample with the ultrasonic signal from the ultrasonic probe, the ultrasonic signal is reflected on the end face of the ultrasonic probe and the front and back surfaces of the reference sample , respectively, and the ultrasonic probe reflects the ultrasonic signal. Received,
The received signal of the reference sample, wherein the signal reflected by the end surface of the ultrasonic probe, reflected signal back surface of the surface reflected signal and the reference sample of the reference sample is obtained under conditions that do not interfere with each other,
The ultrasonic inspection apparatus according to claim 3, wherein the reference signal is generated by extracting a signal reflected on the surface of the reference sample from the acquired reflected signal.

The ultrasonic inspection apparatus according to claim 4, wherein the image processing unit calculates a correlation function with the reference signal including distortion of a waveform generated by the ultrasonic probe without causing multiple interference. ..

By using the reference signal, the image processing unit makes the peaks of the plurality of interfaces manifest and appear as one in the correlation function between the received signal of the first sample and the reference signal. The ultrasonic inspection apparatus according to claim 5.

The ultrasonic inspection apparatus according to claim 3, wherein the reflected signal from the interface is specified by using a predetermined physical property value.

The ultrasonic inspection apparatus according to claim 7, wherein the predetermined physical property values are the sound velocity and the film thickness of the first sample.

A storage unit that acquires and stores the reference signals of a plurality of ultrasonic probes, respectively.
A reference signal display unit that reads out and displays the reference signal corresponding to the ultrasonic probe selected from the storage unit.
The ultrasonic inspection apparatus according to claim 1, further comprising.

A cable connecting the transmission signal generator and the ultrasonic probe,
Claim, characterized in that it comprises a noise removing unit for removing noise in the cable that is contained in the reference signal generated using a reflected signal and the reference sample was reflected from the first sample, further The ultrasonic inspection apparatus according to 1.

A process of generating an ultrasonic signal from a transmission signal, irradiating the first sample to be inspected, receiving a reflected signal reflected from the first sample, and outputting it as a reception signal.
The correlation function between the received signal of the first sample and the reference signal generated by using a reference sample different from that of the first sample is calculated and pulse-compressed, and ultrasonic waves are obtained from the received signal after pulse compression. The process of creating an image and
The step of determining a defect from the shading value of the ultrasonic image and
Have,
The first sample, Ri multilayer structure der having a plurality of interfaces within at least the surface,
The reference signal is a reflected signal from the surface of the reference sample.
The ultrasonic inspection method, characterized in that the reference signal is acquired under conditions that do not interfere with the signal reflected by the end face of the ultrasonic probe and the signal reflected by the back surface of the reference sample .

The ultrasonic inspection method according to claim 11 , wherein the ultrasonic probe receives reflected signals reflected from the surface of the multilayer structure and the plurality of interfaces, respectively.

The ultrasonic probe outputs a received signal in which a reflected signal from the surface of the first sample and a reflected signal from the plurality of interfaces are superimposed and included, and is reflected from the surface of the reference sample. The ultrasonic inspection method according to claim 12, wherein the reference signal including the signal is generated.

The eleventh aspect of claim 11 , wherein the step of creating the ultrasonic image is characterized in that multiple interference does not occur and a correlation function with the reference signal including the distortion of the waveform generated by the ultrasonic probe is calculated . Ultrasonography method .

In the step of creating the ultrasonic image, by using the reference signal, the peaks of the plurality of interfaces are manifested as one in the correlation function between the received signal of the first sample and the reference signal. The ultrasonic inspection method according to claim 14, wherein the ultrasonic inspection method is made to appear.

A storage step of storing each acquired by the reference signal of the plurality of the ultrasonic probe,
A reference signal display step of reading and displaying the reference signal corresponding to the ultrasonic probe stored in the storage step ,
The ultrasonic inspection method according to claim 11, further comprising.