JP7658945B2 - 欠陥検査システム及び欠陥検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、欠陥検査システム等に関する。

被検査体の画像に基づいて欠陥の有無を検査する技術として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。すなわち、特許文献１には、「被検査体の画像と基準画像との明るさを照合して欠陥確度を算出し、算出した欠陥確度と作成した多値のマスクとを比較して欠陥を検出する」ことが記載されている。

特開２０１７－７２５０１号公報

例えば、規則的に配列された複数のダイが半導体ウェハに接合されたものを被検査体とした場合、特許文献１に記載の技術では、ダイ単位で欠陥の有無を検査することが困難であり、改善の余地がある。

そこで、本発明は、被検査体の欠陥の有無をダイ単位で検査する欠陥検査システム等を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る欠陥検査システムは、ダイが半導体ウェハに接合された被検査体に対し、超音波またはＸ線を照射して検査対象画像を取得する検査画像取得部と、ダイが半導体ウェハに適切に接合された画像を示す基準画像と、取得した検査対象画像を比較して欠陥領域を検出する欠陥領域検出部と、ダイのデザイン情報を参照して欠陥領域を分析することで、ダイ単位の欠陥の有無を判断する欠陥分析部と、を備えることとした。

本発明によれば、被検査体の欠陥の有無をダイ単位で検査する欠陥検査システム等を提供できる。

第１実施形態に係る欠陥検査システムの説明図である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムの構成図である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムにおいて、被検査体の欠陥の種類を示す説明図である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムにおける被検査体の接合面の画像の例である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムで用いられる基準画像の一例を示す画像である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムで用いられるダイデザイン情報の一例を示す画像である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムの処理に関するフローチャートである。 第１実施形態に係る欠陥検査システムにおける欠陥の種類ごとの画像の例である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムにおける被検査体の欠陥の検出結果を示す画像の例である。 第１実施形態に係る欠陥検査システムにおいて、ダイ欠陥の一種である接合不完全の場合の検出結果に関する説明図である。 第２実施形態に係る欠陥検査システムの説明図である。 第２実施形態に係る欠陥検査システムが備える画像処理部の処理に関する説明図である。 第３実施形態に係る欠陥検査システムにおける被検査体の平面図である。 第３実施形態に係る欠陥検査システムが備える画像処理部の処理に関する説明図である。 比較例において、基準画像及びダイ画像の画素ごとの輝度を比較した場合の結果を示す説明図である。

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係る欠陥検査システム１００の説明図である。
図１に示す欠陥検査システム１００は、被検査体Ｔ１の欠陥の有無を検査するシステムである。また、欠陥検査システム１００は、被検査体Ｔ１に欠陥がある場合には、その欠陥の種類を特定する機能も有している。第１実施形態では、一例として、所定に配列された複数のダイＤ１が半導体ウェハＷ１に接合（Die-to-Wafer接合）された構成の被検査体Ｔ１の欠陥検査について説明する。なお、「ダイ」とは、所定の回路が形成されたチップ状の半導体である。

図１に示す被検査体Ｔ１は、半導体ウェハＷ１の表面に形成された電極と、ダイＤ１の表面に形成された電極を接合したHybrid Bonding半導体ウェハである。このようなHybrid Bonding半導体ウェハは、半導体ウェハＷ１の表面の銅電極と、ダイＤ１の表面の銅電極と、を対向させた状態で加熱することで形成される。図１の例では、円板状の半導体ウェハＷ１の表面に矩形状の複数のダイＤ１が縦・横に配列された状態で接合されている。半導体ウェハＷ１及びダイＤ１のそれぞれの銅電極の部分はわずかに凹んでいるが、半導体ウェハＷ１とダイＤ１とを圧着した状態で加熱すると、銅電極が熱膨張し、さらに相互拡散して接合される。このように、半導体ウェハＷ１とダイＤ１とを接合することで回路の高集積化を図る手法をハイブリッド接合（Hybrid Bonding）という。

なお、半導体ウェハＷ１に接合される多数のダイＤ１の中には、半導体ウェハＷ１の表面に対して傾いた状態で接合されたものや、たわんだ状態で接合されたものが存在する可能性もある。また、半導体ウェハＷ１において接合されているべき箇所にダイＤ１が存在しないといったこともあり得る。そこで、第１実施形態では、このようなダイ単位での欠陥（「ダイ欠陥」という）の種類を欠陥検査システム１００が特定するようにしている。

図１に示すように、欠陥検査システム１００は、検出部１と、Ａ／Ｄ変換器２と、画像処理部３と、制御部４と、を備えている。検出部１は、被検査体Ｔ１に超音波を照射し、その反射波に基づいて所定の反射強度信号を生成する。図１に示すように、検出部１は、超音波プローブ１ａと、探傷器１ｂと、を備えている。超音波プローブ１ａは、探傷器１ｂからのパルス信号に基づいて、被検査体Ｔ１に超音波を照射し、さらに、被検査体Ｔ１からの反射波を受信する。

被検査体Ｔ１の内部を伝搬する超音波は、音響インピーダンスが異なる境界面で反射する。また、被検査体Ｔ１の欠陥の有無で反射波の強度に違いが生じるため、反射強度信号を画像化することで、被検査体Ｔ１の欠陥を顕在化できる。特にダイＤ１と半導体ウェハＷ１との接合面に空隙が存在する箇所では超音波の大部分が反射するため、ダイＤ１の剥離等の欠陥を高感度で検出できる。

探傷器１ｂは、超音波プローブ１ａにパルス信号を出力することで、超音波プローブ１ａから被検査体Ｔ１に向けて超音波を照射させる。また、探傷器１ｂは、超音波プローブ１ａで受信された反射波を所定の反射強度信号に変換する。

Ａ／Ｄ変換器２は、探傷器１ｂから入力される反射強度信号（アナログ信号）を所定の波形データ（デジタル信号）に変換する。画像処理部３は、Ａ／Ｄ変換器２から入力される波形データに基づいて、被検査体Ｔ１の欠陥の有無を検査し、欠陥の種類を特定する。図１に示すように、画像処理部３は、画像生成部３ａ（検査画像取得部）と、欠陥検出部３ｂ（欠陥領域検出部）と、欠陥分類部３ｃ（欠陥分析部）と、を備えている。

画像生成部３ａは、Ａ／Ｄ変換器２から入力される波形データに基づいて、被検査体Ｔ１の接合面の画像データを生成する。具体的には、画像生成部３ａは、波形データから反射強度の最大値を抽出し、さらに、所定の輝度値に変換することで、被検査体Ｔ１の接合面の画像データを生成する。すなわち、画像生成部３ａ（検査画像取得部）は、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１に接合された被検査体Ｔ１に対し、超音波（またはＸ線）を照射して検査対象画像を取得する。

欠陥検出部３ｂ（欠陥領域検出部）は、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１に適切に接合された画像を示す基準画像と、取得した検査対象画像を比較して欠陥領域を検出する。
欠陥分類部３ｃ（欠陥分析部）は、ダイＤ１のダイデザイン情報（デザイン情報）を参照して欠陥領域を分析することで、ダイ単位の欠陥の有無を判断する。また、欠陥分類部３ｃは、欠陥の種類に関するデータや接合面の観察用画像を生成し、これらのデータを制御部４に出力する。

制御部４は、例えば、マイクロコンピュータであり、揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Random Access Memory）と、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Read Only Memory）と、所定の演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。制御部４は、欠陥分類部３ｃから出力されるデータを表示装置８（図２参照）に表示させる他、検出部１やＡ／Ｄ変換器２や画像処理部３を制御する機能を有している。

図２は、欠陥検査システム１００の構成図である。
図２に示す検出部１は、前記した超音波プローブ１ａや探傷器１ｂの他に、スキャナ台１ｃと、水槽１ｄと、スキャナ１ｅと、ホルダ１ｆと、を備えている。スキャナ台１ｃは、水槽１ｄやスキャナ１ｅが載置される水平方向の基台である。水槽１ｄは、被検査体Ｔ１を水（図２に破線で水面を図示）に浸漬させるための容器であり、スキャナ台１ｃに設置されている。水槽１ｄの底には被検査体Ｔ１が載置され、さらに、被検査体Ｔ１よりも高い所定位置まで水が貯留されている。水は、超音波プローブ１ａから被検査体Ｔ１に向けて超音波を伝搬させるための媒体である。被検査体Ｔ１には、前記したように、半導体ウェハＷ１（図１参照）に複数のダイＤ１（図１参照）が接合されたものが用いられる。

スキャナ１ｅは、超音波プローブ１ａをｘ軸・ｙ軸・ｚ軸の方向に移動させるための機器であり、水槽１ｄを跨いだ状態でスキャナ台１ｃに設置されている。ホルダ１ｆは、超音波プローブ１ａを把持するものである。そして、スキャナ１ｅによって、超音波プローブ１ａをｘ軸・ｙ軸の方向（水平方向）に移動させながら所定の測定範囲で超音波を照射させるようになっている。その結果、所定の測定範囲における二次元の画像データ（被検査体Ｔ１の接合面の画像データ）が画像生成部３ａで生成される。

検出部１は、前記した構成の他、パラメータ設定部３ｄを備えている。パラメータ設定部３ｄは、ユーザによる入力装置（図示せず）を介した操作で入力される測定条件等のパラメータをデータベース６から読み出し、このパラメータを欠陥検出部３ｂや欠陥分類部３ｃに出力する。

欠陥検査システム１００は、さらに、メカニカルコントローラ５と、データベース６と、記憶部７と、表示装置８と、を備えている。メカニカルコントローラ５は、スキャナ１ｅをｘ軸・ｙ軸・ｚ軸の方向に移動させる。データベース６には、被検査体Ｔ１の欠陥を検査する際の測定条件等のパラメータが格納されている。

記憶部７には、画像処理部３や制御部４の処理結果が格納される。例えば、画像処理部３で検出された欠陥の種類が、欠陥の画像データに対応付けて記憶部７に格納される。表示装置８には、画像処理部３や制御部４の処理結果が所定に表示される。例えば、被検査体Ｔ１の欠陥の画像や数の他、欠陥の位置や寸法が表示装置８に表示される。

図３は、被検査体Ｔ１の欠陥の種類を示す説明図である。
なお、図３の紙面左端には、半導体ウェハＷ１にダイＤ１が正しく接合された状態を示している。被検査体Ｔ１の欠陥の種類は、ダイ欠陥と、ランダム欠陥と、に大別される。「ダイ欠陥」とは、ダイＤ１と半導体ウェハＷ１の接合ミスに起因して、ダイ単位で発生する欠陥である。このような「ダイ欠陥」の例として、図３には、「ダイなし」の欠陥Ｆ１と、「ダイ浮き」の欠陥Ｆ２と、「接合不完全ダイ」の欠陥Ｆ３と、「ダイたわみ」の欠陥Ｆ４と、を示している。

「ダイなし」の欠陥Ｆ１とは、半導体ウェハＷ１においてダイＤ１が欠けている場合の欠陥である。つまり、「ダイなし」の欠陥Ｆ１とは、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１における本来の位置に存在していない場合の欠陥である。「ダイ浮き」の欠陥Ｆ２とは、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１から浮いた状態で接合されている場合の欠陥である。「接合不完全」の欠陥Ｆ３とは、ダイＤ１の一部が半導体ウェハＷ１に接合されていない場合や、半導体ウェハＷ１におけるダイＤ１の接合位置が適切でない場合の他、ダイＤ１と半導体ウェハＷ１の間に空隙があるといった場合の欠陥である。なお、半導体ウェハＷ１の表面に対してダイＤ１の少なくとも一部が傾いた状態で接合されている場合も「接合不完全」の欠陥Ｆ３に含まれる。「ダイたわみ」の欠陥Ｆ４とは、ダイＤ１がたわんだ状態（歪んだ状態）で半導体ウェハＷ１に接合されている場合の欠陥である。その他、ダイＤと半導体ウェハＷ１の間に異物が存在するといった種類のダイ欠陥も特定可能である。これらのダイ欠陥は、Die-to-Wafer接合に特有のダイ単位で発生する接合欠陥である。

また、前記した「ランダム欠陥」とは、半導体ウェハＷ１とダイＤ１との間にランダムに生じ得る欠陥である。このような「ランダム欠陥」の例として、図３には、「ボイド」の欠陥Ｆ５と、「クラック」の欠陥Ｆ６と、を示している。「ボイド」の欠陥Ｆ５は、複数のダイＤ１に亘って生じるような比較的大きな空隙である。「クラック」の欠陥Ｆ６は、半導体ウェハＷ１とダイＤ１との接合面に生じる微小な空隙である。これら２種類の欠陥（ランダム欠陥）は、Die-to-Wafer接合以外の他の接合形態でも生じ得るが、Die-to-Wafer接合でも生じることがある。欠陥分類部３ｃ（欠陥分析部：図１参照）は、ダイ単位の欠陥の他に、ボイドまたはクラックに起因する欠陥（ランダム欠陥）の有無を判断する機能も有している。

図４は、被検査体Ｔ１の接合面の画像の例である。
図４の例では、複数の矩形状のダイＤ１が縦・横に配列された状態で、円板状の半導体ウェハＷ１に接合された場合の接合面の画像を示している。図４の破線枠Ｋ１で囲まれた領域が１つのダイＤ１に対応している。なお、１枚の半導体ウェハＷ１に接合される複数のダイＤ１の回路構造は、それぞれ、同一であるものとする。図４の例では、白色の矩形状の領域の他、円形状や楕円形状、三角形状の領域が存在している。これらの領域の位置・大きさ・形状・輝度の他、ダイＤ１の回路パターンに基づいて、欠陥の種類が特定されるようになっている。

図５Ａは、基準画像の一例を示す画像である。
なお、図５Ａでは、ダイＤ１（図４参照）の回路パターンを簡略化して示している。図５Ａに示す「基準画像」とは、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１に適切に接合された状態の部分的な画像である。なお、被検査体Ｔ１の画像（図４参照）に基づく統計的処理によって、基準画像が生成されるようにしてもよい。このような統計的処理として、例えば、統計特徴量であるμ_brightnessを用いた手法が挙げられる。

μ_brightnessを用いる場合、欠陥検査システム１００は、被検査体Ｔ１の画像に含まれる複数のダイ画像の各画素の位置（ｘ，ｙ）について、以下の式（１）の演算を行う。なお、「ダイ画像」とは、被検査体Ｔ１に含まれる１つのダイＤ１に対応する領域（ダイ領域）の画像である。例えば、図４の破線枠Ｋ１で囲まれた部分的な画像が「ダイ画像」である。式（１）に含まれるｄ１（ｘ，ｙ）～ｄＮ（ｘ，ｙ）は、それぞれのダイ画像における位置（ｘ，ｙ）の輝度値である。また、「maxCounter」とは、輝度値ｄ１（ｘ，ｙ）～ｄＮ（ｘ，ｙ）に基づいて最頻輝度値を求める際に用いられるフィルタである。欠陥検査システム１００は、ダイ画像における位置（ｘ，ｙ）での最頻輝度値に基づいて、基準画像Ｇ（ｘ，ｙ）を生成する。

このような基準画像Ｇ（ｘ，ｙ）のデータは、欠陥検査においてダイ画像と基準画像とを比較する際に用いられる。基準画像Ｇ（ｘ，ｙ）のデータは、ダイＤ１の種類に対応付けて、データベース６（図２参照）に格納される。

図５Ｂは、ダイデザイン情報の一例を示す画像である。
「ダイデザイン情報」とは、１つのダイＤ１（図４参照）に対応するダイ領域の位置・形状・輝度の他、ダイ領域のパターン構造情報を含むデータである。ここで、ダイ領域の「位置」とは、被検査体Ｔ１の画像（図４参照）を縦方向・横方向に所定の画素数ごとに区切った場合の１つの画像（図５Ｂの画像）に対するダイ領域（図５Ｂの破線枠Ｋ１内の領域）の相対的な位置を示すデータである。被検査体Ｔ１の画像（図４参照）からダイＤ１をひとつずつ規則的に切り出した画像の中にダイＤ１以外の部分も含まれることがあるため、ダイ領域の相対的な「位置」を特定するようにしている。

ダイデザイン情報に含まれるダイ領域の「形状」とは、図５Ｂに示す破線枠Ｋ１の形状である。また、ダイデザイン情報に含まれる「パターン構造情報」とは、ダイ領域の回路パターンを示す情報である。このようなパターン構造情報として、例えば、ダイＤ１の設計データが用いられる。なお、基準画像（図５Ａ参照）のテクスチャ特徴に基づいて、パターン構造情報が生成されるようにしてもよい。このようなテクスチャ特徴には、基準画像に含まれる所定のパターンの密度や向きの他、パターンピッチ、パターン輝度値等が含まれる。

その他、ダイ領域のパターン構造情報が所定の輝度勾配符号で表されるようにしてもよい。すなわち、基準画像やダイ画像の各画素について、周囲の８近傍の画素で輝度勾配が最大になる方向を探索することで、０～１６の５ｂｉｔの輝度勾配符号が生成されるようにしてもよい。つまり、ダイＤ１の回路パターンが５ｂｉｔの符号で表されたものが、輝度勾配符号である。このようなパターン構造情報を含むダイデザイン情報は、被検査体Ｔ１の欠陥検査の際に用いられる。

図６は、欠陥検査システム１００の処理に関するフローチャートである（適宜、図１も参照）。
なお、図６の「ＳＴＡＲＴ」時には、被検査体Ｔ１に超音波が照射された場合の画像データ（検査対象画像）が画像生成部３ａによって生成されているものとする（検査画像取得処理）。
ステップＳ１０１において欠陥検査システム１００は、被検査体Ｔ１の画像からダイＤ１ごとの画像を切り出す。例えば、欠陥検査システム１００は、図４に示す被検査体Ｔ１の画像を縦方向・横方向で所定の画素数ごとに区切ることで、ダイＤ１がひとつずつ含まれる矩形状の画像を切り出す。このような矩形状の画像には、ダイＤ１の識別情報が対応付けられている。

ステップＳ１０２において欠陥検査システム１００は、被検査体Ｔ１に含まれる複数のダイＤ１のうちの一つを選択する。
ステップＳ１０３において欠陥検査システム１００は、ステップＳ１０２で選択したダイＤ１を含む画像からダイ画像を抽出する。前記したように、「ダイ画像」とは、１つのダイＤ１に対応するダイ領域の画像である。

ステップＳ１０４において欠陥検査システム１００は、欠陥検出部３ｂによって、ダイ画像から欠陥領域を検出する。すなわち、欠陥検査システム１００は、所定の基準画像と検査対象画像とを比較して欠陥領域を検出する（欠陥領域検出処理）。これによって、ダイ画像において基準画像の画素とは輝度が異なるひとまとまりの画素の集合が所定の欠陥領域として検出される。

ステップＳ１０５において欠陥検査システム１００は、パターン構造情報を抽出する。例えば、欠陥検査システム１００は、ステップＳ１０３で抽出したダイ画像のテクスチャ特徴を所定の輝度勾配符号で表すことで、ダイ画像のパターン構造情報を抽出する。同様にして、基準画像（図５Ａ参照）のパターン構造情報も抽出される。

ステップＳ１０６において欠陥検査システム１００は、基準画像に対するダイ画像のパターン一致率（一致率）が所定値Ｐ０よりも高いか否かを判定する。なお、「パターン一致率」とは、ダイ画像の回路パターンが基準画像の回路パターンに一致している度合いを示す数値である。例えば、基準画像及びダイ画像において、相互に対応する位置の輝度勾配符号が一致しているか否かに基づいて、パターン一致率が算出される。

ステップＳ１０６においてパターン一致率が所定値Ｐ０よりも高い場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７において欠陥検査システム１００は、欠陥分類部３ｃによって、「欠陥なし」と判定する。つまり、欠陥検査システム１００は、ステップＳ１０２で選択したダイＤ１に関しては、半導体ウェハＷ１との接合面に欠陥が存在しないと判定する。

また、ステップＳ１０６においてパターン一致率が所定値Ｐ０以下である場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、図６では省略しているが、ダイＤ１と半導体ウェハＷ１の接合面に何らかの欠陥があると欠陥分類部３ｃが判定し、ステップＳ１０８の処理に進む。
ステップＳ１０８において欠陥検査システム１００は、基準画像に対するダイ画像のパターン一致率が所定値Ｐ１（第１所定値）未満であるか否かを判定する。なお、所定値Ｐ１は、パターン一致率の閾値であり、ステップＳ１０６で用いられる所定値Ｐ０よりも低い閾値として予め設定されている。

ステップＳ１０８において、基準画像に対するダイ画像のパターン一致率が所定値Ｐ１未満である場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０９において欠陥検査システム１００は、ダイ画像の輝度平坦領域とダイ領域との輪郭一致率が所定値Ｍ１（第２所定値）よりも高いか否かを判定する。なお、「輪郭一致率」とは、２つの形状の輪郭の位置が略一致している度合いを示す数値である。

例えば、図７に示す「ダイなし」の画像では、破線枠Ｋ１内の画素の略全てが黒色になっている。また、例えば、図７に示す「ダイ浮き」の画像では、破線枠Ｋ１内の画素の略全てが白色になっている。このように、ダイ画像において隣り合う画素同士の輝度差が所定値以下になっている領域が「輝度平坦領域」である。なお、「輝度平坦領域」は、ダイＤ１と半導体ウェハＷ１との接合面における欠陥領域に略一致している。

図６のステップＳ１０９において、ダイ画像の輝度平坦領域とダイ領域との輪郭一致率が所定値Ｍ１よりも高い場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０において欠陥検査システム１００は、ダイ画像に含まれる欠陥領域（輝度平坦領域）の平均輝度が所定値Ｌ１（第３所定値）未満であるか否かを判定する。欠陥領域の平均輝度が所定値Ｌ１未満である場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において欠陥検査システム１００は、欠陥分類部３ｃによって、欠陥の種類が「ダイなし」であると判定する。このように、欠陥分類部３ｃは、ダイＤ１の正常な回路パターンに対するダイ画像の回路パターンのパターン一致率（一致率）が所定値Ｐ１（第１所定値）未満である場合において（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、さらに次の条件が満たされるときには、欠陥の種類が「ダイなし」であると判定する。すなわち、ダイ画像の輝度平坦領域の輪郭と当該ダイ画像の輪郭との輪郭一致率が所定値Ｍ１（第２所定値）よりも高く（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、さらに、欠陥領域の平均輝度が所定値Ｌ１（第３所定値）未満であるとき（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、欠陥分類部３ｃは、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１における本来の位置に存在していない（つまり、「ダイなし」である）と判定する（Ｓ１１１）。

図７は、欠陥の種類ごとの画像の例である。
図７に示す「ダイなし」では、接合されるべき位置にダイＤ１が存在せず、超音波を反射させるような接合面も存在しないため、結果的にダイ領域の画像の略全域が黒くなっている。なお、「ダイなし」や「ダイ浮き」では、いずれも輪郭一致率（図６のＳ１０９）が「１」に近い値になるが、欠陥領域の平均輝度が異なっている（図６のＳ１１０）。

図６のステップＳ１１０において、欠陥領域の輝度平均値が所定値Ｌ１以上である場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１２に進む。
ステップＳ１１２において欠陥検査システム１００は、欠陥分類部３ｃによって、欠陥の種類が「ダイ浮き」であると判定する。つまり、欠陥分類部３ｃは、ダイＤ１の大部分が半導体ウェハＷ１から浮いた状態であると判定する。図７に示す「ダイ浮き」では、ダイＤ１と半導体ウェハＷ１との間に空隙が存在するため、この空隙の界面で超音波が反射する。その結果、ダイ領域の画像の略全域が白色（又は灰色）になる。

また、図６のステップＳ１０９において、輝度平坦領域とダイ領域との輪郭一致率が所定値Ｍ１以下である場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１３に進む。
ステップＳ１１３において欠陥検査システム１００は、欠陥分類部３ｃによって、欠陥の種類が「接合不完全」であると判定する。つまり、欠陥分類部３ｃは、半導体ウェハＷ１に対するダイＤ１の接合が不完全であると判定する。図７の紙面右上の「接合不完全」では、破線枠Ｋ１内の隅部の接合が不完全であるため、隅部の三角形状の部分の画素が白色になっている。また、図７の紙面左下の別の「接合不完全」では、破線枠Ｋ１内の左端付近の接合が不完全であるため、この部分の画素が灰色（図７ではドット表示）になっている。

また、図６のステップＳ１０８において、パターン一致率が所定値Ｐ１以上である場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１４に進む。
ステップＳ１１４において欠陥検査システム１００は、ダイ画像の輝度平坦領域とダイ領域との輪郭一致率が所定値Ｍ２（第４所定値）よりも高いか否かを判定する。なお、所定値Ｍ２は、「接合不完全」（図７参照）や「ダイたわみ」（図７参照）といったダイ欠陥と、それ以外のランダム欠陥と、を区別するための輪郭一致率の閾値であり、ステップＳ１０９の所定値Ｍ１よりも低い値として予め設定されている。

ステップＳ１１４において、ダイ画像の輝度平坦領域とダイ領域との輪郭一致率が所定値Ｍ２よりも高い場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１５に進む。
ステップＳ１１５において欠陥検査システム１００は、欠陥領域（輝度平坦領域）の形状が矩形状であるか否かを判定する。欠陥領域の形状が矩形状である場合（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６において欠陥検査システム１００は、欠陥分類部３ｃによって、欠陥の種類が「ダイたわみ」であると判定する。すなわち、欠陥分類部３ｃは、ダイＤ１の正常な回路パターンに対するダイ画像の回路パターンのパターン一致率（一致率）が所定値Ｐ１（第１所定値）以上である場合において（Ｓ１０８：Ｎｏ）、さらに次の条件が満たされるときには、欠陥の種類が「ダイたわみ」であると判定する。すなわち、ダイ画像の輝度平坦領域の輪郭と当該ダイ画像の輪郭との輪郭一致率が所定値Ｍ２（第４所定値）よりも高く（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、さらに、欠陥領域の形状が矩形状であるとき（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、欠陥分類部３ｃは、ダイＤ１がたわんだ状態で半導体ウェハＷ１に接合されていると判定する（Ｓ１１６）。図７には特に示していないが、ダイＤ１が縦方向又は横方向にたわんだ場合には、ダイ画像における欠陥領域が矩形状になることが多い。

また、ステップＳ１１５において欠陥領域が矩形状でない場合（Ｓ１１５：Ｎｏ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１５に進む。
ステップＳ１１５において欠陥検査システム１００は、欠陥分類部３ｃによって、欠陥の種類が「接合不完全」であると判定する。例えば、図７の紙面右下の「混在」では、欠陥領域Ａ１の縁の一部が円弧状になっており、また、残りの縁が破線枠Ｋ（ダイ領域の輪郭）の一部に略一致している。したがって、欠陥領域Ａ１については、欠陥の種類が「接合不完全」であると判定される。

また、図６のステップＳ１１４において、ダイ画像の輝度平坦領域とダイ領域との輪郭一致率が所定値Ｍ２以下である場合（Ｓ１１４：Ｎｏ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１７に進む。
ステップＳ１１７において欠陥検査システム１００は、欠陥分類部３ｃによって、欠陥の種類は「ランダム欠陥」であると判定する。つまり、欠陥分類部３ｃは、ダイＤ１と半導体ウェハＷ１との接合面に所定のランダム欠陥が存在すると判定する。図７に示す「ボイド」では、ダイ画像において円形状のボイドの部分が白色になっている。また、図７の「混在」では、欠陥領域Ａ２を含むようにボイドが複数のダイに亘って存在している。

なお、図６では省略しているが、ダイ画像の中に複数の欠陥領域が存在している場合には、それぞれの欠陥領域ごとに欠陥の種類が特定される。また、ダイＤ１のデザイン情報を参照して欠陥領域を分析することで、ダイ単位の欠陥の有無を判断する「欠陥分析処理」は、図６のステップＳ１０５～Ｓ１１７の処理を含んで構成されている。このような「欠陥分析処理」は、欠陥分類部３ｃ（図１参照）によって行われる。

図６のステップＳ１０７、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１６、又はステップＳ１１７の処理を行った後、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８において欠陥検査システム１００は、検査結果を記憶する。すなわち、欠陥検査システム１００は、ステップＳ１０２で選択したダイＤ１の識別情報に、このダイＤ１に関する欠陥の種類等を対応付けて、記憶部７（図２参照）に格納する。

次に、ステップＳ１１９において欠陥検査システム１００は、未検査の他のダイＤ１が存在するか否かを判定する。未検査の他のダイＤ１が存在する場合（Ｓ１１９：Ｙｅｓ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１０２に戻る。また、ステップＳ１１９において未検査の他のダイＤ１が存在しない場合（Ｓ１１９：Ｎｏ）、欠陥検査システム１００の処理はステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０において欠陥検査システム１００は、制御部４によって、検査結果を表示装置８（図２参照）に表示させる。例えば、制御部４は、欠陥の種類を示す所定のラベルを欠陥ごとに付与し、色分け等の識別可能な表示方法で所定の欠陥用画像を被検査体Ｔ１の画像に重ねて表示させる。

図８は、被検査体の欠陥の検出結果を示す画像の例である。
なお、図４に示す被検査体Ｔ１の画像を用いた場合の検査結果の表示例が、図８の画像である。図８の例では、「ダイなし」の欠陥Ｆ１の欠陥用画像が矩形状の白色で表示されている。また、「ダイ浮き」の欠陥Ｆ２の欠陥用画像が斜線入りの矩形で表示されている。また、「接合不完全」の欠陥Ｆ３や「ダイたわみ」の欠陥Ｆ４の他、「ボイド」の欠陥Ｆ５や「クラック」の欠陥Ｆ６が識別可能に所定に表示されている。このように、制御部４は、欠陥分類部３ｃの処理結果に基づいて、被検査体Ｔ１の画像における欠陥領域の位置に、当該欠陥領域の欠陥の種類に対応付けられた所定の欠陥用画像を重ねて表示させる。このような画像を見ることで、被検査体Ｔ１のどの箇所にどの種類の欠陥が生じているかをユーザが一目で把握できる。これらの欠陥の分類結果は、ダイＤ１及び半導体ウェハＷ１を加熱する際の温度条件といったプロセス条件の変更に適宜に反映される。

図１４は、比較例において、基準画像及びダイ画像の画素ごとの輝度を比較した場合の結果を示す説明図である。
なお、図１４では、基準画像に対する輝度差が比較的小さい画素をドットで示している。また、基準画像に対して輝度が高い画素（欠陥として認識された箇所）を白色で示している他、基準画像に対して輝度が低い画素（欠陥として認識された箇所）を黒色で示している。図１４の紙面上側の比較例では、欠陥領域の輝度が基準画像の回路パターンの輝度と同等であるため、回路パターンの部分が欠陥として検出されていない。また、図１４の紙面下側の比較例では、回路パターンに対応する箇所で基準画像との輝度差が大きくなるため、回路パターン以外の部分が欠陥として検出されていない。このように、画素ごとの輝度を単に比較する方法では、「接合不完全」や「ダイなし」といったダイ単位の欠陥の検出が困難になる。

これに対して第１実施形態では、ダイデザイン情報の他、欠陥領域の位置・大きさ・形状・輝度に基づいて、ダイ単位での欠陥の種類を分類するようにしている。これによって、「ダイなし」や「ダイ浮き」、「ダイたわみ」、「接合不完全」といったダイ単位の欠陥を高精度に検出できる。

図９は、ダイ欠陥の一種である接合不完全の場合の検出結果に関する説明図である。
図９に示すように、基準画像からパターン構造情報が抽出されるとともに、ダイ画像（接合不完全の場合）から別のパターン構造情報が抽出される。図９の例では、破線枠Ｋ１内（ダイ領域内）でのパターン構造情報の一致率が略０％になるため、「ダイ欠陥あり」と判定される。さらに、ダイ画像から抽出された輝度平坦領域（白色の領域）とダイ領域との比較に基づいて、右下の隅部の形状が一致していないと判定され、「接合不完全」であると判定される。

＜効果＞
第１実施形態によれば、被検査体Ｔ１に超音波を照射した場合の画像データに基づいて、欠陥検査システム１００がダイ単位で欠陥の種類を特定するようにしている。これによって、例えば、Die-to-Wafer接合に特有のダイ欠陥の種類を特定できるため、検査結果に基づいて、管理者がプロセス条件を適宜に変更できる。したがって、プロセス条件の早期改善につなげることができるため、半導体製品を量産する際の歩留りの向上を図ることができる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、欠陥検出部３Ａｂ（図１０参照）が、ダイ単位の欠陥領域を検出する第１欠陥検出部３１ｂ（図１０参照）と、ランダム欠陥を検出する第２欠陥検出部３２ｂ（図１０参照）と、を備える点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

図１０は、第２実施形態に係る欠陥検査システム１００Ａの説明図である。
図１０に示すように、画像処理部３Ａは、画像生成部３ａと、欠陥検出部３Ａｂと、欠陥分類部３Ａｃと、を備えている。また、欠陥検出部３Ａｂは、ダイＤ１ごとに欠陥領域を検出する第１欠陥検出部３１ｂと、被検査体Ｔ１のランダム欠陥を検出する第２欠陥検出部３２ｂと、を有している。

なお、第１欠陥検出部３１ｂの処理は、第１実施形態の欠陥検出部３ｂ（図１参照）の処理と同様である。すなわち、第１欠陥検出部３１ｂは、ダイデザイン情報の他、欠陥領域の位置・大きさ・形状・輝度に基づいて、欠陥領域をダイごとに特定する。第２欠陥検出部３２ｂは、基準画像とダイ画像との画素ごとの輝度の比較に基づいて、ボイドやクラックといったランダム欠陥を検出する。

図１１は、画像処理部の処理に関する説明図である（適宜、図１０も参照）。
まず、画像処理部３Ａは、被検査体Ｔ１に超音波を照射した場合の反射強度信号に基づき、画像生成部３ａによって、被検査体Ｔ１の画像を生成する。そして、画像処理部３Ａは、複数のダイＤ１のダイ画像を抽出し、さらにダイ画像を整列させる。具体的には、画像処理部３Ａは、ｎ個のダイ画像Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎにおいて、位置が対応している画素の座標値が共通となるようにする。

そして、画像処理部３Ａは、ダイ画像の画素ごとに特徴統合を行う（Ｓ２０１）。ここで、「特徴統合」とは、ｎ個のダイ画像Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎにおいて、位置が対応しているｎ個の画素の代表値（例えば、輝度平均値や輝度中央値）を算出する処理である。このような特徴統合の処理が、ダイ画像に含まれる全て画素について行われることで、基準画像が生成される。

また、画像処理部３Ａは、図１１に示す多値マスクを生成する。多値マスクとは、画像の特徴に基づいて画素ごとに設定される動的閾値であり、所定の統計処理に基づいて設定される。そして、画像処理部３Ａは、被検査体Ｔ１に含まれるダイ画像Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎの他、前記した基準画像や多値マスクに基づく統合比較によって、欠陥検査を行う（Ｓ２０２）。具体的には、画像処理部３Ａは、第２欠陥検出部３２ｂ（図１０参照）によって、ｎ個のダイ画像のそれぞれを基準画像と比較する。そして、画像処理部３Ａは、動的閾値である多値マスクに基づいて、被検査体Ｔ１の欠陥を検出する。これによって、第１実施形態の構成では検出されないような微小な欠陥（ボイドやクラック等のランダム欠陥）を検出できる。第２欠陥検出部３２ｂ（図１０参照）の検出結果は、制御部４（図１０参照）によって、表示装置８（図２参照）に所定に表示される。

また、画像処理部３Ａは、第１欠陥検出部３１ｂ（図１０参照）や欠陥分類部３ｃ（図１０参照）によって、被検査体Ｔ１におけるダイＤ１ごとの欠陥検査も併せて行う。これによって、被検査体Ｔ１におけるダイ欠陥も検出できる。なお、ダイ欠陥を検出する処理については、第１実施形態（図６参照）と同様であるから、説明を省略する。

＜効果＞
第２実施形態によれば、画像処理部３Ａは、第１欠陥検出部３１ｂによって主にダイ欠陥を検出するとともに、第２欠陥検出部３２ｂによってランダム欠陥を検出する。これによって、ダイ欠陥の他、微小なボイドやクラックといったランダム欠陥を高精度に検出できる。

≪第３実施形態≫
第３実施形態は、ＩＣ（Integrated Circuit）トレイ９１（図１２参照）に載置された複数のＩＣパッケージ９２（図１２参照）を被検査体Ｔ２（図１２参照）とする点が、第１実施形態とは異なっている。また、第３実施形態は、所定の検査レシピやトレイマトリックス情報に基づいて欠陥検査が行われる点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（超音波を用いる点や、欠陥検査システム１００の全体的な構成等：図１、図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

図１２は、第３実施形態に係る欠陥検査システムにおける被検査体Ｔ２の平面図である。
図１２に示すように、被検査体Ｔ２は、ＩＣトレイ９１に複数のＩＣパッケージ９２（ダイであるＩＣチップ）が載置された構成になっている。ＩＣトレイ９１には、縦方向・横方向に複数のポケット（符号は図示せず）が設けられている。それぞれのポケットには、ＩＣパッケージ９２が１つずつ載置されている。ＩＣパッケージ９２は、所定の集積回路が形成されたシリコン半導体がパッケージに収容された構成の電子部品である。このような被検査体Ｔ２に超音波が照射されることで、被検査体Ｔ２の画像が生成される。

図１３は、画像処理部の処理に関する説明図である（適宜、図１２も参照）。
図１３に示すように、被検査体Ｔ２の画像（ＩＣパッケージ画像）の他、検査レシピやトレイマトリックス情報に基づいて、欠陥検査が行われる。検査レシピには、被検査体Ｔ２の画像におけるＩＣパッケージ９２の縦方向・横方向の長さ（画素数）の他、隣り合うＩＣパッケージ９２の縦方向・横方向の間隔（画素数）や、正常なＩＣパッケージ９２の画像に関する情報が含まれている。トレイマトリックス情報には、それぞれのＩＣパッケージ９２の種類や型番や識別情報が含まれている。

なお、ＩＣトレイ９１に載置される複数のＩＣパッケージ９２の種類が全て同一である必要は特になく、異なる種類のものが混在していてもよい。欠陥検査システム１００（図１参照）は、ＩＣトレイ９１の各ポケットに載置されている複数のＩＣパッケージ９２を種類ごとにグルーピングする（Ｓ３０１）。

そして、欠陥検出部３ｂ（図１参照）は、共通のグループに属するＩＣパッケージ９２の画像を収集し（Ｓ３０２）、欠陥検出を行う（Ｓ３０３）。欠陥分類部３ｃ（図１参照）は、所定の欠陥領域における欠陥の種類をＩＣパッケージ９２ごとに特定する。これによって、１つのＩＣトレイ９１に異なる種類のＩＣパッケージ９２が混在している場合でも、欠陥検査を適切に行うことができる。なお、被検査体Ｔ２の欠陥の種類としては、パッケージの中にＩＣが入っていない「ＩＣ抜け」や、あるべき箇所にＩＣパッケージが載置されていない「パッケージなし」といったものが挙げられる。図１３のステップＳ３０２，Ｓ３０３の処理は、ＩＣパッケージ９２のグループごとに行われる。

＜効果＞
第３実施形態によれば、ＩＣトレイ９１に載置された複数のＩＣパッケージ９２の欠陥を適切に検査できる。また、１枚のＩＣトレイ９１に異なる種類のＩＣパッケージ９２が混在している場合でも、それぞれの種類のＩＣパッケージ９２の欠陥検査を個別に行うことができる。

≪変形例≫
以上、本発明に係る欠陥検査システム１００，１００Ａについて各実施形態で説明したが、これらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、被検査体Ｔ１に超音波が照射されることで、被検査体Ｔ１の画像が生成される場合について説明したが、これに限らない。すなわち、被検査体Ｔ１にＸ線が照射された場合のＸ線透過量に基づいて、被検査体Ｔ１の画像が生成されるようにしてもよい。この場合における画像処理部３（図１参照）の処理内容は、第１実施形態や第２実施形態と同様であるから、説明を省略する。

また、第１実施形態では、ダイＤ１の設計データに基づいてダイデザイン情報が作成される場合について説明したが、これに限らない。すなわち、入力装置（図示せず）を介したユーザの操作に基づいて、ダイデザイン情報が作成されるようにしてもよい。また、被検査体Ｔ１の接合面の超音波画像に基づいて、ダイデザイン情報が生成されるようにしてもよい。その他、半導体ウェハＷ１とダイＤ１の貼合せ直後の被検査体Ｔ１を光学式の顕微鏡（図示せず）で撮像し、その光学画像に基づいて、ダイデザイン情報が生成されるようにしてもよい。
また、第１実施形態では、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１に適切に接合された状態におけるダイＤ１の位置、ダイＤ１の形状、ダイＤ１の回路パターン、及びダイＤ１内の輝度値がダイデザイン情報（デザイン情報）に含まれる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、ダイＤ１が半導体ウェハＷ１に適切に接合された状態におけるダイＤ１の位置、ダイＤ１の形状、ダイＤ１の回路パターン、ダイＤ１内の輝度値、のうちのいずれかがダイデザイン情報（デザイン情報）に含まれるようにしてもよい。この場合において、欠陥分類部３ｃ（欠陥分析部）は、ダイデザイン情報（デザイン情報）が含むいずれかの情報について、基準画像と検査対象画像の一致率が閾値を超えるか否かで欠陥の有無を判断する。前記した「一致率」として、例えば、ダイＤ１の位置に関する一致率や、ダイＤ１の形状の一致率の他、ダイＤ１の回路パターンの一致率、画像中のダイＤ１内の輝度値の一致率といったものが適宜に用いられる。

また、各実施形態では、欠陥の種類ごとの特徴が予め設定されている場合について説明したが、これに限らない。例えば、教示-学習型の深層学習に基づいて、欠陥の種類ごとの特徴が学習されるようにしてもよい。
また、第１、第２実施形態では、半導体ウェハＷ１に接合される複数のダイＤ１の回路構造が共通である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、複数のダイＤ１とは異なる回路構成の別のダイが半導体ウェハＷ１に混在していてもよい。この場合には、同種類のダイＤ１ごとに欠陥検査が行われるものとする。

また、欠陥の種類を判別する処理は、各実施形態で挙げたものに限定されない。例えば、欠陥領域における欠陥の種類がランダム欠陥である場合において、当該欠陥領域の平均輝度が第５所定値未満であるとき、ランダム欠陥は、ダイＤ１の回路パターンの欠損であると欠陥分類部３ｃ（図１参照）が判定するようにしてもよい。ダイＤ１の回路パターンが欠損している箇所では超音波がほとんど反射せず、画像上の輝度が低くなるからである。

また、欠陥領域における欠陥の種類がランダム欠陥である場合において、当該欠陥領域の平均輝度が第５所定値以上であるとき、ランダム欠陥は、ボイド又はクラックであると欠陥分類部３ｃ（図１参照）が判定するようにしてもよい。半導体ウェハＷ１とダイＤ１との間の空隙（ボイドやクラック）の界面で超音波が反射し、画像上の輝度が比較的高くなるからである。この場合において、ダイ画像の輪郭を構成している辺のうち、ボイド又はクラックに重なっている辺を介して隣り合う他のダイのダイ画像についても、欠陥分類部３ｃ（図１参照）がボイド又はクラックの有無を判定するようにしてもよい。これによって、被検査体Ｔ１におけるボイドやクラックの見落しを抑制できる。

また、第１、第２実施形態では、Die-to-Waferの接合で被検査体が形成される場合について説明したが、これに限らない。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical）ウェハといった多層構造の基板にも、第１、第２実施形態を適用できる。
また、第３実施形態では、ＩＣトレイ９１（図１２参照）のポケットにＩＣパッケージ９２（ダイであるＩＣチップ：図１２参照）がひとつずつ載置された構成の被検査体Ｔ２の欠陥検査について説明したが、これに限らない。例えば、ストリップ基板（図示せず）におけるＩＣパッケージ（ダイであるＩＣチップ）の欠陥検査にも、第３実施形態を適用できる。その他、所定の電子部品が板状体に載置されるような構成のさまざまな被検査体の欠陥検査にも、第３実施形態を適用できる。

また、各実施形態は、適宜に組み合わせることが可能である。例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせ、図６のステップＳ１０８においてパターン一致率が所定値Ｐ１以下である場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、第２実施形態の統合比較の処理（図１１のＳ２０２）が行われるようにしてもよい。また、ダイ欠陥が検出されなかったダイ画像について、統合比較の処理（図１１のＳ２０２）が行われるようにしてもよい。

また、欠陥検査システム１００，１００Ａが実行するプログラム（欠陥検査方法等のプログラム）は、通信回線を介して提供することもできる他、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
また、実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。

１ 検出部
２ Ａ／Ｄ変換器
３，３Ａ 画像処理部
３ａ 画像生成部（検査画像取得部）
３ｂ，３Ａｂ 欠陥検出部（欠陥領域検出部）
３ｃ 欠陥分類部（欠陥分析部）
４ 制御部
３１ｂ 第１欠陥検出部
３２ｂ 第２欠陥検出部
９１ ＩＣトレイ
９２ ＩＣパッケージ（ダイ、ＩＣチップ）
１００，１００Ａ 欠陥検査システム
Ｄ１ ダイ
Ｔ１，Ｔ２ 被検査体
Ｗ１ 半導体ウェハ

Claims (10)

1. ダイが半導体ウェハに接合された被検査体に対し、超音波またはＸ線を照射して検査対象画像を取得する検査画像取得部と、
   ダイが半導体ウェハに適切に接合された画像を示す基準画像と、取得した検査対象画像を比較して欠陥領域を検出する欠陥領域検出部と、
   ダイのデザイン情報を参照して欠陥領域を分析することで、ダイ単位の欠陥の有無を判断する欠陥分析部と、を備える欠陥検査システム。
2. 前記デザイン情報は、ダイが半導体ウェハに適切に接合された状態におけるダイの位置、ダイの形状、ダイの回路パターン、ダイ内の輝度値、のうちのいずれかを含む請求項１に記載の欠陥検査システム。
3. 前記ダイ単位の欠陥は、ダイと半導体ウェハの接合ミスに起因する欠陥である請求項２に記載の欠陥検査システム。
4. 前記ダイ単位の欠陥は、半導体ウェハにおいてダイが欠けている、ダイが歪んだ状態で半導体ウェハに接合されている、ダイの一部が半導体ウェハに接合されていない、ダイが半導体ウェハから浮いた状態で接合されている、ダイと半導体ウェハの間に空隙がある、ダイと半導体ウェハの間に異物が存在する、半導体ウェハにおけるダイの接合位置が適切でない、のうちのいずれかを含む請求項２に記載の欠陥検査システム。
5. 前記欠陥分析部は、前記ダイ単位の欠陥の他に、ボイドまたはクラックに起因する欠陥の有無を判断する請求項３に記載の欠陥検査システム。
6. 前記欠陥分析部は、前記ダイ単位の欠陥の他に、ボイドまたはクラックに起因する欠陥の有無を判断する請求項４に記載の欠陥検査システム。
7. 前記欠陥分析部は、前記デザイン情報が含むいずれかの情報について、前記基準画像と前記検査対象画像の一致率が閾値を超えるか否かで欠陥の有無を判断する請求項２に記載の欠陥検査システム。
8. 前記被検査体は、半導体ウェハの表面に形成された電極と、ダイの表面に形成された電極を接合したHybrid Bonding半導体ウェハである請求項１に記載の欠陥検査システム。
9. 前記ダイは、ＩＣチップであることである請求項１に記載の欠陥検査システム。
10. ダイが半導体ウェハに接合された被検査体に対し、超音波またはＸ線を照射して検査対象画像を取得する検査画像取得処理と、
    ダイが半導体ウェハに適切に接合された画像を示す基準画像と、取得した検査対象画像を比較して欠陥領域を検出する欠陥領域検出処理と、
    ダイのデザイン情報を参照して欠陥領域を分析することで、ダイ単位の欠陥の有無を判断する欠陥分析処理と、を含む欠陥検査方法。

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