JPH07244030A

JPH07244030A - 超音波検査装置

Info

Publication number: JPH07244030A
Application number: JP6037214A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takishita; 芳彦瀧下
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】高い信頼度を有し、検査範囲全体を１画面内
に表示することができる超音波検査装置を提供するこ
と。【構成】モニタ９のドット数と走査範囲とで定まる所
定サンプリングピッチの１／２ピッチで超音波プローブ
３によるサンプリングを行なう場合、Ｘ軸方向に１ピッ
チずらして所定ピッチと同一間隔で収集したデータ、同
様にＹ軸方向に１ピッチずらして収集したデータ、同様
にＸＹ軸両方向に１ピッチずらして収集したデータ、所
定ピッチのデータを、同一アドレスを有する各データメ
モリＭ（１９〜Ｍ（４）に格納し任意のもののデータを
モニタ９に表示する。いずれのデータメモリのデータも
検査範囲全体をカバーし、全体像が把握できる。同一ア
ドレスの各データの最大値又は最小値を算出し得られた
データを表示してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波により被検体
（検査対象物）の内部欠陥の有無等を検査する超音波検
査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波検査による非破壊検査は半導体の
内部検査や鉄鋼の内部検査等多くの分野で使用されてい
る。例えば、半導体製造メーカでは、製造した個々のシ
リコンウエハ（Ｓｉウエハ）の全体を検査して欠陥の有
無をチェックし、欠陥が見つかれば当該欠陥の周辺部を
捨てて残った部分で半導体を製造する。このような超音
波検査には種々の方法があるが、被検体を超音波ビーム
で２次元走査し、そのデータをチェックする方法が多く
採用されている。このような方法を用いる超音波検査装
置を図６により説明する。

【０００３】図６は従来の超音波検査装置の構成図であ
る。この図で、Ｘ、Ｙ、Ｚは座標軸を示す（以下、各図
において同じ）。１は被検体、２は被検体１を載置する
水槽、３は超音波ビームを放射しその反射波を受信して
電気信号に変換する超音波プローブ、４は水槽２中の
水、５はＸＹＺスキャナである。ＸＹＺスキャナ５は水
槽２とともに被検体１をＸ軸およびＹ軸方向に移動す
る。６はＸＹＺスキャナ５の駆動を制御するスキャナコ
ントローラ、７は超音波プローブ３に超音波を発生させ
る信号を送信し、かつ、反射波信号を受信してその処理
を行なう超音波探傷器である。超音波探傷器７は受信し
た反射波信号のうちの任意の位置（探傷深さ）の波高値
を取り出し、これに比例した値（ディジタル値）を出力
する。８は超音波探傷器７から出力されたデータを格納
する画像メモリ、９は画像メモリ８に格納されたデータ
を表示するモニタ、１０は種々の演算、制御を行なうＣ
ＰＵ、１１は検査員が種々の指令や数値を入力するキー
ボードである。その他、ＣＰＵ１０の周辺機器としてＲ
ＡＭ、ＲＯＭ、データ記録部（ＨＤＤ、ＦＤＤ等）、プ
リンタ等があるが、それらの図示は省略する。

【０００４】次に、上記超音波検査装置の動作を、図７
および図８を参照して説明する。図７は被検体１上の超
音波ビームのサンプリング位置を示す図である。この図
で、黒点は各サンプリング位置を示し、図では説明を簡
略にするため２５（５×５）のサンプリング位置が示し
てある。各サンプリング位置における符号Ａ₁ 〜Ｅ₅は
各サンプリング位置においてサンプリングされたデー
タ、ｐは各サンプリング位置間のピッチを示す。スキャ
ナコントローラ６によりＸＹＺスキャナ５を駆動するこ
とにより、超音波プローブ３からの超音波ビームが被検
体１上を移動する。図では、直線と矢印でその移動軌跡
と移動方向が示されている。即ち、超音波ビームは、図
の左上からＸ軸方向に５ピッチ移動し、次いでＹ軸方向
に１ピッチ移動し、次いでＸ軸逆方向に５ピッチ移動
し、同様の移動を続けて最後に右下位置で移動を終了す
る。この移動の間、黒点で示す各サンプリング位置で超
音波データＡ₁ 〜Ｅ₅ のサンプリングが行なわれる。サ
ンプリングされたデータは超音波探傷器７で処理され、
処理されたデータはＣＰＵ１０の制御の下に順次画像メ
モリ８に格納されてゆく。この格納を図８により説明す
る。

【０００５】図８は画像メモリ８の記憶内容を説明する
図である。画像メモリ８はモニタ９に表示すべき各デー
タを格納する表示メモリ領域で構成され、この表示メモ
リ領域は図示の場合、図７に示すサンプリング位置の数
と対応して２５の記憶領域に区分されている。各記憶領
域は、アドレス（Ｘ₁ 、Ｙ₁ ）、（Ｘ₂ 、Ｙ₁ ）、（Ｘ
₃ 、Ｙ₁ ）、………………、（Ｘ₃ 、Ｙ₅ ）、（Ｘ₄ 、
Ｙ₅ ）、（Ｘ₅ 、Ｙ₅）で特定されている。そして、各
記憶領域には、図７に示す対応するサンプリング位置の
データＡ₁ 〜Ｅ₅ が図示のように格納される。これらデ
ータは、ＣＰＵ１０の制御によりモニタ９に超音波画像
としてそのまま表示され、検査員はこの超音波画像を観
察しながら被検体１の検査（欠陥の有無のチェック等）
を行なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記超音波検査装置に
おいては、当然ながら速度が速くかつ信頼度の高い検査
が要求される。この要求に応えるにはサンプリングピッ
チを小さくすればよい。しかし、サンプリングピッチは
被検体１の大きさやその他の条件により制約を受ける。
これを前述の半導体製造におけるＳｉウエハを検査する
場合を例示して説明する。例えば、８インチのＳｉウエ
ハ１枚全体をモニタ９上に表示させて検査を行なう場合
を考える。ここで、モニタ９上の映像表示ドットの数は
５１２ドット×５１２ドットとし、検査範囲（走査の範
囲）はＳｉウエハ全体が収まる範囲とする。検査範囲と
被検体（Ｓｉウエハ）との関係が図９に示されている。
図９で、１は被検体であるＳｉウエハ（平面形状）を示
し、点線で囲まれる正方形の領域は検査領域Ｒを示す。

【０００７】８インチＳｉウエハの直径は２０３．２ｍ
ｍ（２５．４ｍｍ×８インチ）、映像表示ドットの１辺
の数は５１２ドットであるから、サンプリングピッチを
０．４ｍｍ（２０３．２／５１２）とすれば、検査領域
はＳｉウエハ１全体をカバーできることとなる。即ち、
０．４ｍｍ×５１２ドット＝２０４．８ｍｍで、Ｓｉウ
エハの直径２０３．２ｍｍをカバーできる。ところで、
Ｓｉウエハ１の欠陥検出には高い検出能（分解能）が要
求されるので、超音波ビームの周波数は２０〜５０ＭＨ
ｚ程度の高周波が多用される。この場合の超音波ビーム
の焦点位置におけるビームスポット径は０．１〜０．３
ｍｍ程度であり、ここでは、当該ビームスポット径を
０．２ｍｍとする。

【０００８】図１０は上記の例に従ったサンプリング位
置を示す図である。この図で、黒点は図７に示す場合と
同様サンプリング位置、ｓはビームスポットを示す。Ｓ
ｉウエハ１からサンプリングされるデータはこのビーム
スポットｓの範囲内にある部分のデータである。図１０
から明らかなように、Ｓｉウエハ１にはビームスポット
ｓで走査されない領域が多数発生し、各ビームスポット
ｓの中間に存在する０．１〜０．３ｍｍ程度の欠陥がモ
ニタ９に表示されない場合が生じ、信頼度の高い検査を
行なうことは困難となる。

【０００９】この問題はサンプリングピッチを０．４ｍ
ｍの１／２にすれば解決する。図１１はこの場合のサン
プリング位置を示す図である。これにより、ビームスポ
ットｓの範囲外にあるＳｉウエハ１の部分は飛躍的に減
少し、信頼度の高い検査を行なうことができる。

【００１０】しかしながら、上記のようにサンプリング
ピッチを０．２ｍｍ（１／２）にすると、検査範囲Ｒは
Ｓｉウエハ１全体の１／４になってしまう。図１２はこ
の場合のＳｉウエハと検査範囲の関係を示す図である。
１はＳｉウエハ、Ｒは検査範囲である。結局、図１２に
示す範囲がモニタ９に表示されることになるので、Ｓｉ
ウエハ１の全体像を観察することはできなくなるという
問題が生じる。

【００１１】この場合、サンプリングピッチ０．２ｍｍ
の上記走査を４回行なえばＳｉウエハ１の全体をサンプ
リングできるが、各回のサンプリング開始点を調整する
ため別途何らかの手段を必要とし、かつ、その調整に時
間を要し、さらに、全体をチェックするにはモニタ９へ
の表示を４回必要とするばかりか、これによっても１つ
の全体像は観察できない。そして、１つの全体像を得る
には４つの画像をプリンタに出力し、これら４枚のプリ
ンタ像をつなぎ合わせなければならず、手間と時間を要
することとなる。

【００１２】なお、モニタ９に映像表示ドット数の多い
高解像度（例えば１０２４ドット×１０２４ドット又は
それ以上）のものを使用すれば上記の問題は全て解決さ
れるが、このような仕様のモニタは汎用されておらず、
極めて高価なものであり、このようなモニタの使用は超
音波検査装置の価格を大幅に引き上げることとなるので
好ましくない。

【００１３】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、高い信頼度を有し、検査範囲全体を１画面
内に表示することができる超音波検査装置を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、超音波プローブにより超音波ビームを発
生し、この超音波ビームで被検体を２次元走査して超音
波データのサンプリングを行ない、このサンプリングに
より得られた超音波データを画像メモリに格納し、格納
されたデータを表示部に表示する超音波検査装置におい
て、所定ピッチ毎のサンプリングにより得られた超音波
データを格納するデータメモリと、このデータメモリと
同一アドレスを有し、かつ、前記各所定ピッチの間に存
在する少なくとも１つの定められたサンプリング位置に
おけるそれら各サンプリング位置の超音波データを、各
所定ピッチ間の対応する各サンプリング位置毎に格納す
る複数の他のデータメモリと、前記データメモリおよび
前記他のデータメモリのうちの任意のものを選択して格
納されているデータを画像メモリに転送するデータ転送
手段とを設けたことを特徴とする。

【００１５】又、本発明は、上記超音波検査装置におい
て、前記データメモリおよび前記他のデータメモリの同
一アドレスの各データを統計的に処理する統計処理手段
と、前記データメモリと同一アドレスを有し、かつ、前
記統計処理手段により得られたデータを格納する処理デ
ータメモリと、この処理データメモリを選択して格納さ
れているデータを前記画像メモリに転送する他のデータ
転送手段とを設けたことも特徴とする。

【００１６】さらに、本発明は、超音波プローブにより
超音波ビームを発生し、この超音波ビームで被検体を２
次元走査して超音波データのサンプリングを行ない、こ
のサンプリングにより得られた超音波データを画像メモ
リに格納し、格納されたデータを表示部に表示する超音
波検査装置において、所定のサンプリングピッチより小
さいピッチでサンプリングを行なうサンプリング手段
と、このサンプリング手段により得られた超音波データ
を格納するデータメモリと、このデータメモリにおける
各データのうち前記所定ピッチおよびこの所定ピッチの
１つの位置と次の位置との間に存在するサンプリング位
置における各サンプリングデータを統計処理する統計処
理手段と、この統計処理手段により得られたデータを前
記画像メモリに転送するデータ転送手段とを設けたこと
も特徴とする。

【００１７】

【作用】所定ピッチの間に、例えばもう１つサンプリン
グ位置を設け（サンプリングピッチを１／２とし）、１
つのデータメモリに上記所定ピッチでサンプリングした
データを格納し、又、上記もう１つの各サンプリング位
置でサンプリング（上記所定ピッチと同一ピッチのサン
プリングとなる）したデータを他のデータメモリに格納
し、これらデータメモリのうちの選択したもののデータ
を画像メモリへ転送する。これにより、いずれのデータ
メモリのデータも検査範囲全体をカバーするデータとな
り、全体像が把握できる。

【００１８】又、統計処理を行なう発明では、上記各デ
ータメモリにデータが格納されると、各データメモリの
同一アドレスの各データを統計的に処理し、例えば各デ
ータの最大値又は最小値等を算出し、得られたデータを
処理データメモリに格納し、この格納されたデータを画
像メモリに転送する。

【００１９】さらに、上記統計処理は、各データメモリ
を用いず、超音波ビームによる走査中、１つの所定ピッ
チでのサンプリングデータとそれに隣接する１／２ピッ
チ位置におけるサンプリングデータを取り上げて行な
い、これにより得られたデータを画像メモリに転送する
こともできる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る超音波検査装置の構
成図である。この図で、図６に示す部分と同一又は等価
な部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施例
の装置と図６に示す装置とは、本実施例の装置が画像メ
モリ８とは別にメモリ群１２を設けた点およびＣＰＵ１
０に他の制御機能が付加される点で異なるのみであり、
他の構成は同じである。メモリ群１２はデータメモリＭ
（１）、Ｍ（２）、Ｍ（３）、Ｍ（４）、処理データメ
モリＭ（５）、Ｍ（６）で構成されている。これら各デ
ータメモリおよび処理データメモリは、画像メモリ８の
表示メモリ領域と同一記憶容量、即ちモニタ９の１画面
分のデータを記憶する容量を有する。なお、画像メモリ
８およびメモリ群１２の各メモリはＲＡＭで構成され、
それらは別体のＲＡＭであってもよいし、１つのＲＡＭ
の区分された領域であってもよい。

【００２１】ここで、本実施例のサンプリングの態様と
画像メモリおよびメモリ群１２の各データメモリの内容
を、さきに述べたＳｉウエハ１の例を用い、図を参照し
て説明する。本実施例では、サンプリングピッチをＸ軸
方向およびＹ軸方向とも図７に示すサンプリングピッチ
の１／２とする。図２は本実施例におけるサンプリング
位置を示す図である。図７に示す場合と同様、サンプリ
ング位置は黒点で、又、超音波ビームの移動軌跡と移動
方向は直線と矢印でそれぞれ表されている。サンプリン
グピッチはｐ／２である。ピッチが両軸方向とも１／２
となっているので、サンプリング位置の数は合計１００
（１０×１０）となる。各サンプリング位置で採取され
たデータがＡ₁ 、Ａ₂ 、………………Ｊ₉ 、Ｊ₁₀で示さ
れている。

【００２２】図３は画像メモリ８の表示メモリ領域およ
びメモリ群１２の各データメモリＭ（１）、Ｍ（２）、
Ｍ（３）、Ｍ（４）の記憶内容の説明図である。図示の
ように、各データメモリＭ（１）、Ｍ（２）、Ｍ
（３）、Ｍ（４）のそれぞれのアドレスは、画像メモリ
８のアドレスと同一のアドレス、即ち、アドレス（Ｘ
₁ 、Ｙ₁ ）〜（Ｘ₅ 、Ｙ₅ ）で構成されている。

【００２３】次に、本実施例の動作を上記図２、図３、
および図４に示すフローチャートを参照して説明する。
検査員はキーボード１１を用いてＳｉウエハ１の検査範
囲（走査範囲）やサンプリングピッチ等所要の値を入力
する（図４に示す手順Ｓ₁ ）。ＣＰＵ１０はこれら入力
された数値に基づいてメモリ群１２のメモリの必要数
（必要なメモリ領域の数）Ｎを演算する（手順Ｓ₂ ）。

【００２４】上記の数Ｎは、より一層精度の高いサンプ
リングを行なうために、前述のようにモニタ９の映像表
示ドット数と走査範囲とで定まる所定のサンプリングピ
ッチ（Ｘ軸、Ｙ軸両方向）の間にいくつサンプリング位
置を設定するか、即ち所定のサンプリングピッチを何等
分するか、および後述するサンプリングデータの統計的
処理の数に基づいて演算される。ここで、所定サンプリ
ングピッチの等分数をｋ、統計的処理の数をｑとすると
Ｎは、ｋの２乗にｑを加算した数となる。図２、図３に
示す例の場合、所定のサンプリングピッチは２等分（ｐ
／２）されており、又、統計的処理は後述するように２
種類（最大値と最小値を求める処理）であるので、Ｎは
６（必要なメモリ領域は６）となる。なお、Ｘ軸方向又
はＹ軸方向の一方のみの所定サンプリングピッチを等分
する場合には、Ｎはｋにｑを加算した値となる。

【００２５】次に、ＣＰＵ１０の制御の下にＳｉウエハ
１に対するサンプリング走査（ピッチｐ／２）が行なわ
れ、その結果採取されたデータが各データメモリへ格納
される（手順Ｓ₄ ）。この動作の詳細を以下に説明す
る。サンプリングは図２に示す直線に沿い矢印の方向で
順次実施される。まず、最初のサンプリングによりデー
タＡ₁ が採取され、このデータは図３に示すように従来
と同様に画像メモリ８の最初のアドレス（Ｘ₁ 、Ｙ₁ ）
に格納される。次のサンプリングによりデータＡ₂ が採
取されると、ＣＰＵ１０は図３に示すようにデータメモ
リＭ（１）を選択し、その最初のアドレス（Ｘ₁ 、Ｙ
₁ ）に当該データを格納する。さらに、次のサンプリン
グによりデータＡ₃ が採取されると、ＣＰＵ１０は図３
に示すように画像メモリ８を選択し、次のアドレス（Ｘ
₂ 、Ｙ₁ ）に当該データを格納する。次のサンプリング
によりデータＡ₄ が採取されると、ＣＰＵ１０は図３に
示すようにデータメモリＭ（１）を選択し、次のアドレ
ス（Ｘ₂ 、Ｙ₁ ）に当該データを格納する。このよう
に、最初の列のデータは画像メモリ８とデータメモリＭ
（１）とに交互に格納されてゆく。

【００２６】サンプリング走査が次の列に移行すると、
今度は図３に示すように、メモリ領域Ｍ（２）、Ｍ
（３）が交互に選択されて各データが格納されてゆく。
この場合の格納は、アドレスが逆方向となる。即ち、次
の列の最初のデータＢ₁₀はデータメモリＭ（３）のアド
レス（Ｘ₅ 、Ｙ₁ ）に格納され、次のデータＢ₉ はデー
タメモリＭ（２）のアドレス（Ｘ₅ 、Ｙ₁ ）に格納さ
れ、さらに次のデータＢ₈ はデータメモリＭ（３）のア
ドレス（Ｘ₄ 、Ｙ₁ ）に格納される。このように、デー
タメモリＭ（３）、Ｍ（２）に交互にデータの格納が行
なわれ、走査が次の列に移行すると、今度は再び画像メ
モリ８とデータメモリＭ（１）とが交互に用いられる。
このような態様で、最後のデータＪ₁ がデータメモリＭ
（２）のアドレス（Ｘ₁ 、Ｙ₅ ）に格納されるまで、サ
ンプリングが継続される。

【００２７】サンプリングが終了すると、ＣＰＵ１０は
画像メモリ８に格納されたデータをデータメモリＭ
（４）に転送してこれらデータを確保し、画像メモリ８
が表示用のメモリとして使用可能な状態とし（手順Ｓ
₄ ）、次の手順Ｓ₅ により統計的処理を行なう。この統
計的処理を以下に説明する。

【００２８】本実施例における統計的処理は、上述のよ
うに、各データメモリのデータから最大値と最小値をピ
ックアップする処理である。ＣＰＵ１０は、まず、各デ
ータメモリＭ（１）、Ｍ（２）、Ｍ（３）、Ｍ（４）の
同一アドレス（Ｘ₁ 、Ｙ₁ ）の各データＡ₁ 、Ａ₂ 、Ｂ
₁ 、Ｂ₂ を読み出し、それらのうちの最大値を取り出し
て処理データメモリＭ（５）へ格納し、次に、それらデ
ータのうちの最小値を取り出して処理データメモリＭ
（６）へ格納する。図２から判るように、各データメモ
リの同一アドレスの各データは互いに隣接している。こ
のように、各データメモリの全てのアドレスについてそ
れらデータのうちの最大値を処理データメモリＭ（５）
の対応するアドレスへ、又、最小値を処理データメモリ
領域Ｍ（６）の対応するアドレスへ格納する。

【００２９】以上の処理により、データメモリＭ（１）
には所定のサンプリングピッチをＸ軸方向にｐ／２ピッ
チずらしたときのデータ、データメモリＭ（２）には所
定のサンプリングピッチをＹ軸方向にｐ／２ピッチずら
したときのデータ、データメモリＭ（３）には所定のサ
ンプリングピッチをＸ軸、Ｙ軸方向にそれぞれｐ／２ピ
ッチずらしたときのデータ、データメモリＭ（４）には
所定のサンプリングピッチのデータ（図８に示す従来と
同じデータ）、処理データメモリＭ（５）には各アドレ
スの最大値データ、処理データメモリＭ（６）には各ア
ドレスの最小値データがそれぞれ格納されることとな
る。又、現時点において、モニタ９には画像メモリ８、
即ちデータメモリＭ（４）のデータと同じデータが画像
表示されている。

【００３０】次に、ＣＰＵ１０は処理終了の指令があっ
たか（表示画面を変えるか否か）判断し（手順Ｓ₆ ）、
検査員のキーボード１１からのデータメモリの番号の指
示を待ち（手順Ｓ₇ ）、指示があれば該当するもののデ
ータを画像メモリ８へ転送し（手順Ｓ₈ ）、処理を手順
Ｓ₆ に戻す。指示されたメモリのデータの転送により、
当該データがモニタ９に画像表示される。

【００３１】ここで、各メモリのデータがモニタ９に表
示された場合の画像を上記Ｓｉウエハの例により説明す
る。図５は表示画像を説明する図である。この図で、１
はＳｉウエハの画像、Ｒは走査範囲、Ｍ（１）〜Ｍ
（５）はこれに対応するメモリの画像を示す。又、Ｆ₁
は大きな欠陥、Ｆ₂ 、Ｆ₃ は小さな欠陥を示す。欠陥Ｆ
₁は、欠陥が大きいので全ての画面で表示されている。
しかし、小さな欠陥Ｆ₂ はデータメモリＭ（２）とデー
タメモリＭ（５）のデータ表示の場合のみ画面に現わ
れ、又、小さな欠陥Ｆ₃ はデータメモリＭ（３）と処理
データメモリＭ（５）のデータ表示の場合のみ画面に現
われる。即ち、データメモリＭ（１）、Ｍ（４）のデー
タは欠陥Ｆ₂ 、Ｆ₃ を観察できず、データメモリＭ
（２）のデータは欠陥Ｆ₃ を、又、データメモリＭ
（３）のデータは欠陥Ｆ₂ を観察できない。しかし、処
理データメモリＭ（５）のデータは各アドレスの最大値
のデータであるので、各欠陥は全て観察される。

【００３２】なお、被検体の肉厚が厚い場合は、超音波
の表面反射波と底面反射波との間に存在する欠陥エコー
（反射波）をゲートにより完全に分離できるので、欠陥
を欠陥エコーとして抽出することができ、その場合は最
大値データで観察できる。一方、肉厚が薄い場合は、欠
陥エコーを表面反射波又は底面反射波から分離すること
は困難になる。その場合にはゲートを底面反射波に合わ
せることになるが、このようにすると欠陥が存在する部
分のエコーは欠陥が存在しない部分のエコーに比較し
て、欠陥部で減衰される分だけ低いレベルとなる。この
場合には、最小値データを用いることとなり、欠陥が影
（暗く映像化されている）となる。又、表面欠陥をみる
場合も、表面欠陥が存在する部分のエコーは表面欠陥が
存在しない部分のエコーに比較して、欠陥部で散乱する
分だけ低いレベルとなり、同様に最小値データを用いる
ことにより欠陥を見出すことができる。

【００３３】本実施例を、本実施例と同じくサンプリン
グピッチを所定のピッチの１／２とした前述の従来装
置、即ち、被検体１を４回走査し、４つに分割して表示
し、又はそれらをプリントしてつなぎ合わせ、１つの画
面を作成する方法と比較すると、本実施例では、画像メ
モリ８以外にもこれと同一アドレスを有する４つのデー
タメモリを設け、所定のサンプリングピッチでのデー
タ、Ｘ軸方向に１／２ピッチずらしたサンプリングデー
タ、Ｙ軸方向に１／２ピッチずらしたサンプリングデー
タ、Ｘ軸、Ｙ軸方向にそれぞれ１／２ピッチずつずらし
たサンプリングデータを各データメモリに別々に格納す
るようにしたので、個々のデータメモリのデータでＳｉ
ウエハ１の全体を１画面内に表示することができ、欠陥
の位置をＳｉウエハ全体のなかの位置として把握するこ
とが容易となる。又、このように全体像を維持しながら
ピッチをずらしたサンプリングデータを表示することが
できるので、精度の高い信頼性のある検査を行なうこと
ができる。さらに、単にメモリ領域（ＲＡＭ）を増やす
だけであるので、近年のメモリ用半導体素子の低価格化
を考慮すると、モニタ９を高解像度のモニタに変換する
場合に比較し、コストの増加はほとんど問題にならな
い。さらに又、最大値データ又は最小値データを用いれ
ば同じく全体像を維持しながら１画面のみで全ての欠陥
を確実に検出することができる。

【００３４】これに対して従来方法ではＳｉウエハ１の
１／４の画面表示となるので、欠陥位置をＳｉウエハ全
体のなかでの位置として把握することが困難である。
又、４つの画面の各境界部分は画面の縁部になるので、
その部分の欠陥を見落とすおそれが大きくなる。さら
に、当該境界近辺に欠陥が見出された場合、映像上で観
察し易くするため、当該欠陥を画面中央に表示するのが
通常であるが、そのためには再度走査を行なわねばなら
ず、手間と時間を要するばかりでなく、その場合、Ｓｉ
ウエハ全体のなかでの位置の把握が益々困難になる。

【００３５】以上、本実施例を説明した。そして、この
説明では、走査範囲が数百ｍｍの被検体の検査を行なう
超音波検査装置を例示した。しかし、本発明は、このよ
うな超音波検査装置のみでなく、数ｍｍ以下の走査範囲
で微細な超音波検査を行なう装置、例えば超音波顕微鏡
にも適用することができる。

【００３６】さらに上記実施例の説明中、被検体１とし
てＳｉウエハを例示した。しかし、本発明を他の種々の
被検体に適用できるのは当然である。又、サンプリング
ピッチを、モニタ９の映像表示ドット数と走査範囲とで
定まる所定のサンプリングピッチの１／２とする例につ
いて説明したが、これに限ることはなく、さらに小さな
サンプリングピッチを採用することもできる。この場
合、さきに述べたようにデータメモリの数はこれに応じ
て増加する。さらに、超音波ビームによる走査をＸＹＺ
スキャナ５およびスキャナコントローラ６で行なう例に
ついて説明したが、走査は、特開昭６３−１７７０５６
号公報に示されるような電子走査方式で行なうこともで
き、又、Ｘ軸、Ｙ軸とも電子走査（２次元アレイプロー
ブ）とすることもできる。

【００３７】さらに又、上記実施例の説明では、統計的
処理として各データメモリの同一アドレスの各データの
うちの最大値と最小値を取り出す例について説明した
が、統計的処理の基礎となる各データメモリのデータを
順次表示するだけでも当然、高精度の欠陥検出が可能で
あるので、この場合には、統計的処理は不要である。逆
に、上記最大値又は最小値の取り出し処理のみで欠陥検
出を充分有効に行なうことができる場合には、統計的処
理の基礎となるデータを各データメモリに格納する必要
はなく（各データメモリは不要）、この場合、入力され
る各サンプリングデータに番号を付し、予め定められた
番号のデータが全部収集された時点でそれらの最大値
又は最小値を取り出して画像メモリ８に転送すればよ
い。例えば、上記実施例の場合、データＡ₁ が１番、デ
ータＡ₂ が２番、…………、データＡ₁₀が１０番、デー
タＢ₁ が１１番、データＢ₂ が１２番、データＢ₃ が１
３番、…………、データＪ₂ が９９番、データＪ₁ が１
００番と決めておくと、ＣＰＵ１０は１２番のデータ
（データＢ₂ ）がサンプリングされた時点で１番、２
番、１１番、１２番のデータを集めてそのうちの最大値
又は最小値を選択し、画像メモリ８に転送することとな
る。又、統計的処理は、上記最大値や最小値に限ること
はなく、例えば平均値を演算する処理や中央値を選択す
る処理等があり、必要に応じてこれらの１つ又は２つ以
上を用いることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、所定の
サンプリングピッチより小さいピッチを定め、所定ピッ
チ毎のデータ、所定ピッチからずれたピッチのデータを
それぞれ同一アドレスを有する異なるデータメモリに格
納し、いずれかのデータメモリを選択してそれに格納さ
れているデータを画像メモリに転送し、これを表示する
ようにしたので、個々のデータメモリのデータで被検体
検査範囲全体を１画面内に表示することができ、欠陥の
位置を検査範囲全体のなかの位置として把握することが
容易となる。又、このように全体像を維持しながらピッ
チをずらしたサンプリングデータを表示することができ
るので、精度の高い信頼性のある検査を行なうことがで
きる。さらに、単にデータメモリ（ＲＡＭ又はその領
域）を増やすだけであるので、高解像度の高価なモニタ
を用いる場合に比較し、コストの増加を大幅に抑制する
ことができる。さらに又、統計的処理データを用いれば
同じく全体像を維持しながらその処理に特有の画像を得
ることができる。又、統計的処理で充分に検査の目的を
達することが可能な場合には、走査中に統計的処理を行
なうことにより同一アドレスを有する異なるデータメモ
リは不要となり、さらにコストを低下させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る超音波検査装置の構成図
である。

【図２】サンプリング位置を説明する図である。

【図３】図１に示すメモリ領域の内容を説明する図であ
る。

【図４】図１に示す実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図５】図１に示すモニタの画像を説明する図である。

【図６】従来の超音波検査装置の構成図である。

【図７】サンプリング位置を説明する図である。

【図８】図６に示すメモリ領域の内容を説明する図であ
る。

【図９】被検体と走査範囲の関係を説明する図である。

【図１０】サンプリング位置を説明する図である。

【図１１】サンプリング位置を説明する図である。

【図１２】被検体と走査範囲の関係を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１被検体２水槽３超音波プローブ５ＸＹＺスキャナ６スキャナコントローラ７超音波探傷器８画像メモリ９モニタ１０ＣＰＵ１１キーボード１２メモリ群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波プローブにより超音波ビームを発
生し、この超音波ビームで被検体を２次元走査して超音
波データのサンプリングを行ない、このサンプリングに
より得られた超音波データを画像メモリに格納し、格納
されたデータを表示部に表示する超音波検査装置におい
て、所定ピッチ毎のサンプリングにより得られた超音波
データを格納するデータメモリと、このデータメモリと
同一アドレスを有し、かつ、前記各所定ピッチの間に存
在する少なくとも１つの定められたサンプリング位置に
おけるそれら各サンプリング位置の超音波データを、各
所定ピッチ間の対応する各サンプリング位置毎に格納す
る複数の他のデータメモリと、前記データメモリおよび
前記他のデータメモリのうちの任意のものを選択して格
納されているデータを画像メモリに転送するデータ転送
手段とを設けたことを特徴とする超音波検査装置。
【請求項２】請求項１記載の超音波検査装置におい
て、前記データメモリおよび前記他のデータメモリの同
一アドレスの各データを統計的に処理する統計処理手段
と、前記データメモリと同一アドレスを有し、かつ、前
記統計処理手段により得られたデータを格納する処理デ
ータメモリと、この処理データメモリを選択して格納さ
れているデータを前記画像メモリに転送する他のデータ
転送手段とを設けたことを特徴とする超音波検査装置。
【請求項３】請求項２において、前記統計処理手段に
よる処理は、最大値選択、最小値選択、平均値演算、中
間値選択のうちの少なくとも１つであることを特徴とす
る超音波検査装置。
【請求項４】超音波プローブにより超音波ビームを発
生し、この超音波ビームで被検体を２次元走査して超音
波データのサンプリングを行ない、このサンプリングに
より得られた超音波データを画像メモリに格納し、格納
されたデータを表示部に表示する超音波検査装置におい
て、所定のサンプリングピッチより小さいピッチでサン
プリングを行なうサンプリング手段と、このサンプリン
グ手段により得られた超音波データを格納するデータメ
モリと、このデータメモリにおける各データのうち前記
所定ピッチおよびこの所定ピッチの１つの位置と次の位
置との間に存在するサンプリング位置における各サンプ
リングデータを統計処理する統計処理手段と、この統計
処理手段により得られたデータを前記画像メモリに転送
するデータ転送手段とを設けたことを特徴とする超音波
検査装置。
【請求項５】請求項４において、前記統計処理手段に
よる処理は、最大値演算、最小値演算、平均値演算、中
間値選択のうちの少なくとも１つであることを特徴とす
る超音波検査装置。
【請求項６】請求項４において、前記統計処理手段に
よる処理は、前記２次元走査中に実施されることを特徴
とする超音波検査装置。