JP7178204B2 - X線検査装置、x線検査方法 - Google Patents
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Description
上記のX線検査装置において、前記コントロール部は、前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の検出面内で移動させ、前記散乱線防止グリッドを移動して取得した複数のデータに基づいて前記散乱線データを生成することが好ましい。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。
以下、第一実施形態を説明する。
図1は、X線検査装置1の概略構成図である。この図1においてXYZ直交座標系を設定し、その座標系を用いて動作を説明する。図1には、X軸、Y軸、Z軸の各軸と、各軸を中心とする回転方向(軸回り、周方向)を矢印にて示す。また、各部材について、移動可能な方向について実線にて示している。
照射ボックス10には、ステージ11、X線管12、変位計13、X線検出器14,15、回転ステージ16、支持アーム17,散乱線防止グリッド24,25、遮蔽ユニット20を有している。
ステージ11は、被検査物70が載置される載置面11aを有し、水平方向(X軸方向及びY軸方向)に移動自在なXYステージである。ステージ11は、アクチュエータとしてのモータを含むステージ移動機構(図示略)を有し、そのステージ移動機構により載置面11aと平行な水平方向に移動する。コントロール部50のモータ制御部51は、ステージ11のモータを制御する。これにより、X線検査装置1は、載置面11aに載置された被検査物70を所定の検査対象位置へと導く。
フィルタ21は、X線に含まれる所定の波長域を吸収(カット)するものである。X線は、連続的な波長域を含む。長い波長域のX線は、被検査物70の特性劣化を招く。例えば、半導体メモリのような半導体チップでは、X線の吸収により半導体シリコンが電荷を蓄積することにより、半導体メモリの内部に形成されたトランジスタのしきい値電圧を変化させるおそれがある。このため、本実施形態のX線検査装置1は、フィルタ21により被検査物70に影響を与える波長域のX線を吸収することで、被検査物70の特性劣化を抑えてX線検査を行うことができる。
先ず、図2に実線で示すように、散乱線防止グリッド25をX線検出器15の直前の位置(第1の位置)に配置する(ステップ101)。次に、図1に示すステージ11に対象物(サンプル)が無いことを確認する(ステップ102)。そして、X線を照射してX線検出器15の検出データを取得する(ステップ103)。この検出データにより、X線検出器15において、散乱線防止グリッド25を通過したX線が照射される照射領域と、散乱線防止グリッド25により遮蔽されてX線が照射されない非照射領域とを把握する(ステップ104)。
(1-1)X線検査装置は、被検査物70が載置されるステージ11と、被検査物70に対してX線を照射するX線管12と、被検査物70を透過したX線が入射するX線検出器14,15と、X線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッド24,25とを有している。コントロール部50は、散乱線防止グリッド24,25を用いてX線検出器14,15に入射する散乱X線の空間状態に応じた散乱線データを生成する。また、コントロール部50は、散乱線防止グリッド24,25をX線検出器14,15の直前から退避した位置に配置して被検査物70を透過したX線により検出データを生成する。そして、コントロール部50は、検出データを散乱線データにより補正して被検査物70の画像データを生成する。この構成により、散乱X線の影響を低減した高画質な画像データを得ることができる。
以下、第二実施形態を説明する。
なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略する場合がある。
コントロール部50aは、モータ制御部51,52,53,54、X線管制御部55、変位測定部56、画像処理部57、グリッド制御部58aを有している。
先ず、図8に実線で示すように、散乱線防止グリッド25をX線検出器15の直前の位置(第1の位置)に配置する(ステップ201)。次に、図7に示すステージ11に対象物が無いことを確認する(ステップ202)。そして、X線を照射してX線検出器15の検出データを取得する(ステップ203)。この検出データにより、X線検出器15において、散乱線防止グリッド25を通過したX線が照射される照射領域と、散乱線防止グリッド25により遮蔽されてX線が照射されない非照射領域とを把握する(ステップ204)。
(2-1)上述の第一実施形態と同様に、散乱X線の影響を低減した高画質な画像データを得ることができる。
以下、第三実施形態を説明する。
なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略する場合がある。
照射ボックス10bには、ステージ11、X線管12、変位計13、X線検出器44,45、回転ステージ16、支持アーム17,第1の散乱線防止グリッドとしての散乱線防止グリッド24,25、遮蔽ユニット20を有している。更に、照射ボックス10bには、第2の散乱線防止グリッドとしての散乱線防止グリッド34,35を有している。
(3-1)上述の第一,第二実施形態と同様に、散乱X線の影響を低減した高画質な画像データを得ることができる。
・第一,第二実施形態のX線検出器14,15を直接変換型の検出器としてもよい。
・第三実施形態において、第二実施形態と同様に、散乱線防止グリッド24,25をX線検出器44,45の検出面と平行に二次元方向に移動させて散乱線データを得るようにしてもよい。
・上記各実施形態では、被検査物とテストサンプルとを備えたウェハ71を対象物としてステージ11に載置したが、被検査物とテストサンプルとをそれぞれステージ11に載置するようにしてもよい。例えば、被検査物とテストサンプルとを、1つ又は複数の半導体チップを含む半導体デバイス(半導体パッケージ)としてもよい。
Claims (13)
- 対象物が載置されるステージと、
前記対象物に対してX線を照射するX線管と、
前記対象物を透過したX線が入射するX線検出器と、
前記X線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記X線検出器に入射する散乱X線の散乱線データを生成し、前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前から退避した位置に配置して前記対象物を透過したX線により検出データを生成し、前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成するコントロール部と、
を有し、
前記コントロール部は、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前の第1の位置に配置したときにX線を照射して得られる前記X線検出器の検出データに基づいて、前記X線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してX線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてX線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記コントロール部は、被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第1の位置に配置した時の前記X線検出器による第1の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前から退避した第2の位置に配置したときの前記X線検出器による第2の検出データとを取得し、前記第1の検出データに含まれる前記照射領域のデータを補間処理して前記第1の検出データに含まれる前記非照射領域のデータを算出し、前記第1の検出データと前記第2の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するX線検査装置。 - 対象物が載置されるステージと、
前記対象物に対してX線を照射するX線管と、
前記対象物を透過したX線が入射するX線検出器と、
前記X線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記X線検出器に入射する散乱X線の散乱線データを生成し、前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前から退避した位置に配置して前記対象物を透過したX線により検出データを生成し、前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成するコントロール部と、
を有し、
前記コントロール部は、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前の第1の位置に配置したときにX線を照射して得られる前記X線検出器の検出データに基づいて、前記X線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してX線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてX線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記コントロール部は、被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第1の位置に配置した時の前記X線検出器による第1の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前から退避した第2の位置に配置したときの前記X線検出器による第2の検出データとを取得し、前記非照射領域に前記X線が照射されるように前記散乱線防止グリッドを移動させることを行い前記第1の検出データを取得し、前記第1の検出データと前記第2の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するX線検査装置。 - 前記コントロール部は、前記テストサンプルに対して、前記被検査物よりも多くの前記X線を照射して前記散乱線データを生成する、請求項1又は2に記載のX線検査装置。
- 前記被検査物は、ウェハに含まれる半導体チップであり、
前記テストサンプルは、前記ウェハに含まれ前記半導体チップと同じ構造を有するテストチップである、
請求項1~3の何れか一項に記載のX線検査装置。 - 前記X線検出器は、マトリックス状に配列された複数の検出素子を有し、
前記散乱線防止グリッドを構成する板材の厚さは、前記検出素子の配列ピッチよりも大きい、
請求項1~4の何れか一項に記載のX線検査装置。 - 前記散乱線防止グリッドの格子サイズは、前記検出素子の配列ピッチより大きい、請求項5に記載のX線検査装置。
- 前記コントロール部は、前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の検出面内で移動させ、前記散乱線防止グリッドを移動して取得した複数のデータに基づいて前記散乱線データを生成する、
請求項1~6の何れか一項に記載のX線検査装置。 - 前記X線検出器は、入射したX線を他の波長の光に変換し、その光を電荷に変換することによりX線を検出する間接変換型のX線検出器である、請求項1~7の何れか一項に記載のX線検査装置。
- 前記X線検出器は、入射するX線のX線光子をカウントしたカウント値を出力する直接変換型のX線検出器であり、複数の検出チップを有し、前記複数の検出チップは、隣り合う検出チップの間にギャップを有して二次元配列されている、請求項1~7の何れか一項に記載のX線検査装置。
- 前記散乱線防止グリッドは第1の散乱線防止グリッドであり、
前記第1の散乱線防止グリッドと前記X線検出器との間に配置された第2の散乱線防止グリッドを更に有し、
前記第2の散乱線防止グリッドは、前記X線検出器に対して固定され、
前記第2の散乱線防止グリッドは、隣り合う2つの前記検出チップの間に配置された板材による格子状である、
請求項9に記載のX線検査装置。 - 被検査物の画像データを生成するX線検査装置におけるX線検査方法であって、
前記X線検査装置は、対象物が載置されるステージと、前記対象物に対してX線を照射するX線管と、前記対象物を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、を有し、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記X線検出器に入射する散乱X線の空間状態に応じた散乱線データを生成する工程と、
前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前から退避した第2の位置に配置するとともに被検査物を前記対象物とした検出データを生成する工程と、
前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成する工程と、
を含み、
前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前の第1の位置に配置したときにX線を照射して得られる前記X線検出器の検出データに基づいて、前記X線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してX線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてX線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第1の位置に配置した時の前記X線検出器による第1の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記第2の位置に配置したときの前記X線検出器による第2の検出データとを取得し、前記第1の検出データに含まれる前記照射領域のデータを補間処理して前記第1の検出データに含まれる前記非照射領域のデータを算出し、前記第1の検出データと前記第2の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するX線検査方法。 - 被検査物の画像データを生成するX線検査装置におけるX線検査方法であって、
前記X線検査装置は、対象物が載置されるステージと、前記対象物に対してX線を照射するX線管と、前記対象物を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、を有し、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記X線検出器に入射する散乱X線の空間状態に応じた散乱線データを生成する工程と、
前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前から退避した第2の位置に配置するとともに被検査物を前記対象物とした検出データを生成する工程と、
前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成する工程と、
を含み、
前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記X線検出器の直前の第1の位置に配置したときにX線を照射して得られる前記X線検出器の検出データに基づいて、前記X線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してX線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてX線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第1の位置に配置した時の前記X線検出器による第1の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記第2の位置に配置したときの前記X線検出器による第2の検出データとを取得し、前記非照射領域に前記X線が照射されるように前記散乱線防止グリッドを移動させることを行い前記第1の検出データを取得し、前記第1の検出データと前記第2の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するX線検査方法。 - 前記テストサンプルに対して、前記被検査物よりも多くの前記X線を照射して前記散乱線データを生成する、請求項11又は12に記載のX線検査方法。
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