KR102141199B1 - X-ray inspection apparatus - Google Patents

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KR102141199B1
KR102141199B1 KR1020180145670A KR20180145670A KR102141199B1 KR 102141199 B1 KR102141199 B1 KR 102141199B1 KR 1020180145670 A KR1020180145670 A KR 1020180145670A KR 20180145670 A KR20180145670 A KR 20180145670A KR 102141199 B1 KR102141199 B1 KR 102141199B1
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세메스 주식회사
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Abstract

X선 초점 위치 변동 억제를 가능하게 한 X선 검사 장치를 제공한다. X선 검사 장치(1)는 X선을 조사하는 X선관(12), 피검사물(70)이 적재되는 적재면(11a)을 갖는 스테이지(11), 스테이지(11)에 배치된 교정용 팬텀(80), 스테이지(11)를 중심으로 X선관(12)과 대향하는 위치의 주변이며 X선을 입사하는 검출면(15a)이 X선관(12)으로부터 조사되는 X선의 축 방향에 대해 비스듬하게 배치 된 X선 검출기(15)를 포함한다. 컨트롤부(50)는 X선 검출기(15)를 통해 촬영한 교정용 팬텀(80)의 단면 이미지를 생성하여 단면 이미지에서 교정용 팬텀(80)의 위치를 검출한다. 그리고 검출된 교정용 팬텀(80)의 위치에 따라 X선 초점의 위치를 조정하는 제1 처리와 X선 검출기(15)에 의해 촬영된 피검사물 (70)의 입체 영상을 생성하는 제2 처리를 수행한다.An X-ray inspection device capable of suppressing X-ray focus position fluctuation is provided. The X-ray inspection apparatus 1 includes an X-ray tube 12 for irradiating X-rays, a stage 11 having a loading surface 11a on which an inspected object 70 is loaded, and a calibration phantom disposed on the stage 11 ( 80), around the position facing the X-ray tube 12 around the stage 11, the detection surface 15a incident on the X-ray is arranged obliquely with respect to the axial direction of the X-rays irradiated from the X-ray tube 12 It includes an X-ray detector 15. The control unit 50 generates a cross-sectional image of the calibration phantom 80 taken through the X-ray detector 15 to detect the position of the calibration phantom 80 in the cross-section image. And the first process of adjusting the position of the X-ray focus according to the detected position of the calibration phantom 80 and the second process of generating a stereoscopic image of the object 70 photographed by the X-ray detector 15 Perform.

Figure R1020180145670
Figure R1020180145670

Description

X선 검사 장치 {X-ray inspection apparatus}X-ray inspection apparatus

본 발명의 실시예들은 X선 검사 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relates to an X-ray inspection apparatus.

종래 X선 검사 장치는 다양한 분야에서 이용되고 있다. X선 검사 장치는 피검사물로, 예를 들면 반도체 웨이퍼에 형성된 반도체 칩의 구조를 검사하기 위해 사용된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). X선 검사 장치는 반도체 칩을 투과한 X선을 검출기로 검출하고 피검사물의 X선 흡수량에 따라 반도체 칩의 단층 이미지와 3D 이미지 데이터를 생성하고, 반도체 칩의 구조를 검사한다.Conventional X-ray inspection apparatus is used in various fields. The X-ray inspection apparatus is an object to be inspected, and is used, for example, to inspect the structure of a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer (for example, see Patent Document 1). The X-ray inspection apparatus detects X-rays transmitted through the semiconductor chip with a detector, generates a tomographic image and 3D image data of the semiconductor chip according to the X-ray absorption amount of the inspected object, and inspects the structure of the semiconductor chip.

특허문헌1; 일본특허공개번호 제2017-156328호 공보Patent Document 1; Japanese Patent Publication No. 2017-156328 그런데, X선관은 대상에 전자를 조사하여 X선을 발생시킨다. 대상에 조사되는 많은 전자는 열로 변환되어 조사되는 약간의 전자가 X선으로 변환된다. X선관에서 대상의 발열에 의해 발생하는 X선 초점 위치의 위치 어긋남이 생긴다. X선관의 온도는 여러 피검사물을 검사하는 동안에도 변화한다.However, the X-ray tube irradiates electrons to the object to generate X-rays. Many electrons irradiated to the object are converted into heat, and some electrons irradiated are converted into X-rays. In the X-ray tube, the positional displacement of the X-ray focal position caused by the heat generation of the object occurs. The temperature of the X-ray tube also changes during the examination of various objects. 위와 같이, 반도체칩 등의 미세 구조를 갖는 피검사물을 검사하는 X선 검사 장치에서는 큰 배율에 의해 피검사물을 촬영하여 검사한다. 큰 배율은 X선 검출기에 피검사물을 X선 초점 위치에 가깝게 함으로써 얻을 수 있다. 따라서 X선 초점 위치의 어긋남은 검사의 확대율과 피검사물의 검사 위치에 영향을 피검사물의 검사를 저해하는 요인이 된다.As described above, in an X-ray inspection apparatus for inspecting an object having a microstructure such as a semiconductor chip, the object is photographed and inspected at a large magnification. A large magnification can be obtained by bringing the subject under X-ray detector close to the X-ray focus position. Therefore, the deviation of the X-ray focus position is a factor that inhibits the inspection of the inspected object, which affects the magnification of the inspection and the inspection position of the inspected object. X선관의 온도를 센서로 검출하여 그 검출 결과에 따라 X선관의 위치를 보정하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나 온도 측정하는 것이 어렵고, 온도와 초점 위치와의 상관 관계도 명확하지 않기 때문에 온도에서 X선관의 위치를 보정하는 것은 어렵다. 또한 온도 센서를 설치하면 X선관의 주위 부분이 커져 피검사물을 X선관에 접근하거나 피검사물의 이동 등이 저해된다.A method of detecting the temperature of the X-ray tube with a sensor and correcting the position of the X-ray tube according to the detection result can be considered. However, it is difficult to measure the temperature, and since the correlation between the temperature and the focal position is not clear, it is difficult to correct the position of the X-ray tube at temperature. In addition, when the temperature sensor is installed, the peripheral portion of the X-ray tube is enlarged, so that the object to be inspected approaches the X-ray tube or movement of the object is inhibited.

본 발명의 목적은 X선 초점 위치 변동 억제를 가능하게 한 X선 검사 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an X-ray inspection apparatus capable of suppressing X-ray focal position fluctuation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 X선 검사 장치는, X선을 조사하는 X선관, 피검사물이 적재되는 적재면을 갖는 스테이지, 상기 스테이지에 배치된 교정용 팬텀, 상기 스테이지를 중심으로 상기 X선관과 대향하는 위치의 주변이며 상기 X선을 입사하는 검출면이 상기 X선관으로부터 조사되는 X선의 축 방향에 대해 비스듬하게 배치된 X선 검출기 및 상기 X선 검출기에 의해 촬영된 상기 교정용 팬텀의 단면 이미지를 생성하고, 상기 단면 이미지에서 상기 교정용 팬텀의 위치를 검출하고 검출한 상기 교정용 팬텀의 위치에 따라 상기 X선 초점 위치를 조정하는 제 1 처리와 상기 X선 검출기에 의해 촬영된 상기 피검사물의 입체 영상을 생성하는 제 2 처리를 수행하는 제어부를 포함한다.X-ray inspection apparatus according to embodiments of the present invention for achieving the above object, an X-ray tube for irradiating X-rays, a stage having a loading surface on which an inspected object is loaded, a calibration phantom disposed on the stage, the stage The X-ray detector is photographed by the X-ray detector and the X-ray detector arranged around the X-ray tube and positioned at an angle with respect to the axial direction of the X-rays irradiated from the X-ray tube. A first process of generating a cross-sectional image of the calibration phantom, detecting the position of the calibration phantom in the cross-section image, and adjusting the X-ray focus position according to the detected position of the calibration phantom and the X-ray detector It includes a control unit for performing a second process for generating a stereoscopic image of the inspected object photographed by.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 단면 이미지에서 검출한 상기 교정용 팬텀의 위치 및 기준 위치와의 차이에 기초하여 상기 X선 초점 위치를 조정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit may adjust the X-ray focus position based on the difference between the position and the reference position of the calibration phantom detected in the cross-sectional image.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제 2 처리에 있어서 상기 X선 검출기를 반 바퀴 이상 회전시켜 취득한 복수의 촬영 데이터를 재구성하여 상기 피검사물의 입체 영상을 생성하고, 상기 제 1 처리에서 상기 피검사물의 촬영 데이터보다 적은 수의 상기 교정용 팬텀의 촬영 데이터를 취득하고, 취득한 촬영 데이터를 재구성하여 생성한 상기 교정용 팬텀의 입체 이미지 중 하나의 단면을 상기 단면 이미지로 정의할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the controller generates a stereoscopic image of the inspected object by reconstructing a plurality of photographed data obtained by rotating the X-ray detector more than half a turn in the second process, and the first In processing, a smaller number of images of the correction phantom than the photographed data of the inspected object may be acquired, and a cross section of one of the stereoscopic images of the correction phantom generated by reconstructing the acquired photographic data may be defined as the cross-sectional image. have.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 처리를 실시한 후, 상기 제2 처리를 실시할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit may perform the second processing after performing the first processing.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제 2 처리를 1회 수행할 때마다 상기 제1 처리를 수행할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit may perform the first processing whenever the second processing is performed once.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2 처리를 복수 회 수행할 때마다 상기 제1 처리를 수행할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the control unit may perform the first processing whenever the second processing is performed multiple times.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X선관 및 상기 스테이지 사이에 착탈 가능하게 배치되고, 상기 X선 중 특정 파장을 흡수하는 필터가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 제1 처리에서 상기 필터를 상기 X선관 및 상기 스테이지 사이에서 제거하고, 상기 제 2 처리에서 상기 필터를 상기 X선관 및 상기 스테이지 사이에 삽입할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the X-ray tube is disposed detachably between the stage, a filter for absorbing a specific wavelength among the X-rays is further provided, the control unit to the filter in the first process It can be removed between the X-ray tube and the stage, and the filter can be inserted between the X-ray tube and the stage in the second process.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, X선 초점 위치 변동 억제를 가능하게 한 X선 검사 장치를 제공 할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, it is possible to provide an X-ray inspection apparatus capable of suppressing X-ray focal position fluctuation.

도 1은 X선 검사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 차폐판의 개략적인 사시도이다.
도 3은 스테이지, 피검사물 교정용 팬텀을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4a는 X선관, 피검사물 X선 검출기를 나타내는 개략도이다.
도 4b는 X선관의 초점 위치의 변화에 의한 초점 및 피검사물의 거리의 변화를 나타내는 설명도이다.
도 5a는 X선관, 피검사물 X선 검출기를 나타내는 개략도이다.
도 5b는 X선관의 초점 위치의 변화에 따른 피검사물의 투과 위치의 변화를 나타내는 설명도이다.
도 6은 교정용 팬텀의 개략적인 사시도이다.
도 7은 촬영 공간을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 촬영 공간의 일부 단면을 나타내는 설명도이다.
도 9는 촬영된 단면의 CT 값을 나타내는 설명도이다.
도 10은 X선관의 온도 변화를 나타내는 설명도이다.
도 11은 X선 검사 장치의 처리 흐름을 나타내는 설명도이다.
도 12는 비교예의 처리 흐름을 나타내는 설명도이다.
도 13은 변형예의 처리 흐름을 나타내는 설명도이다.
도 14는 X선 스펙트럼의 설명도이다.
1 is a schematic configuration diagram of an X-ray inspection apparatus.
2 is a schematic perspective view of the shield plate.
3 is a schematic plan view showing a stage, a phantom for correcting an inspected object.
4A is a schematic diagram showing an X-ray tube and an X-ray detector to be inspected.
It is explanatory drawing which shows the change of the focus and the distance of an object by the change of the focal position of an X-ray tube.
5A is a schematic diagram showing an X-ray tube and an X-ray detector to be inspected.
5B is an explanatory diagram showing a change in a transmission position of an inspected object according to a change in a focal position of an X-ray tube.
6 is a schematic perspective view of a calibration phantom.
7 is a schematic perspective view showing a photographing space.
8(a) and 8(b) are explanatory diagrams showing a partial cross section of the photographing space.
9 is an explanatory diagram showing CT values of a photographed section.
It is explanatory drawing which shows the temperature change of an X-ray tube.
It is explanatory drawing which shows the process flow of an X-ray inspection apparatus.
12 is an explanatory diagram showing the processing flow of the comparative example.
13 is an explanatory diagram showing a processing flow of a modified example.
14 is an explanatory diagram of the X-ray spectrum.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention should not be configured as limited to the embodiments described below, but may be embodied in various other forms. The following examples are provided to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art of the present invention rather than to provide the present invention to be completely completed.

본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.In the embodiments of the present invention, when one element is described as being disposed on or connected to another element, the element may be disposed or connected directly on the other element, and other elements are interposed between them. It may be. Alternatively, if one element is described as being disposed or connected directly on the other element, there can be no other element between them. Terms such as first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or parts, but the items are not limited by these terms. Would not.

본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.The terminology used in the embodiments of the present invention is used for the purpose of describing specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. In addition, unless otherwise limited, all terms including technical and scientific terms have the same meaning that can be understood by those of ordinary skill in the art. These terms, such as those defined in conventional dictionaries, will be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the description of the invention and the related art, ideally or excessively intuition, unless explicitly defined. It will not be interpreted.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.Embodiments of the invention are described with reference to schematic illustrations of ideal embodiments of the invention. Accordingly, changes from the shapes of the illustrations, for example, changes in manufacturing methods and/or tolerances, are those that can be expected sufficiently. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to specific shapes of regions described as illustrations, but include variations in shapes, and the elements described in the figures are entirely schematic and their shapes Is not intended to describe the exact shape of the elements nor is it intended to limit the scope of the invention.

이하, 제1 실시예를 설명한다.The first embodiment will be described below.

또한, 첨부 도면은 이해를 쉽게 하기 위해 구성 요소를 확대하여 나타내는 경우가 있다. 구성 요소의 치수 비율은 실제와 또는 다른 도면 중 것과 다를 수 있다.In addition, the accompanying drawings may enlarge and show components in order to facilitate understanding. The dimensional proportions of the components may differ from those in the actual or other drawings.

도 1은 X선 검사 장치 1의 개략 구성도이다. 이 도 1에서 XYZ 직교 좌표계를 설정하고 그 좌표계를 사용하여 동작을 설명한다. 도 1은 X 축, Y 축, Z 축의 각 축과 각 축을 중심으로 하는 회전 방향(축 방향, 원주 방향)을 화살표로 나타낸다. 또한 각 부재에 대해 이동 가능한 방향에 실선으로 나타낸다.1 is a schematic configuration diagram of an X-ray inspection apparatus 1. In Fig. 1, an XYZ Cartesian coordinate system is set, and the operation will be described using the coordinate system. 1 shows the rotational directions (axial direction, circumferential direction) around each axis of the X axis, the Y axis, and the Z axis with arrows. In addition, it is indicated by a solid line in a direction that can be moved for each member.

도 1에 나타낸 바와 같이, X선 검사 장치 (1) 조사 박스( “조사 박스”로 표기) (10), 및 제어부로 컨트롤부(50)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the X-ray inspection apparatus 1 includes an irradiation box (referred to as an "irradiation box") 10, and a control unit 50 as a control unit.

조사 박스(10)에는, 스테이지(11), X선관(12), 변위계(13), X선 검출기(14, 15), 회전 스테이지(16), 지지암(17), 차폐 유닛(20)이 포함된다.In the irradiation box 10, a stage 11, an X-ray tube 12, a displacement meter 13, an X-ray detector 14, 15, a rotating stage 16, a support arm 17, a shielding unit 20 are provided. Is included.

컨트롤부(50)는 모터 제어부(51, 52, 53, 54), X선관 제어부(55), 변위 측정부(56) 및 이미지 처리부(57)를 포함한다.The control unit 50 includes motor control units 51, 52, 53, and 54, an X-ray tube control unit 55, a displacement measurement unit 56, and an image processing unit 57.

스테이지(11)에는 피검사물(70)이 적재되는 적재면(11a)이 있고, 수평(X축 방향 및 Y축 방향)으로 이동 가능한 자재인 XY스테이지에 해당한다. 스테이지(11)는, 액추에이터로서 모터를 갖는 스테이지 이동기구(미도시)를 포함하고, 상기 스테이지 이동기구에 의해 적재면(11a)과 평행한 수평 방향으로 이동한다. 컨트롤부(50)의 모터 제어부(51)는 스테이지(11)의 모터를 제어한다. 따라서 X선 검사 장치(1)는 적재면(11a) 상에 적재된 피검사물(70)을 소정의 검사 대상 위치로 유도한다.The stage 11 has a loading surface 11a on which the inspected object 70 is loaded, and corresponds to an XY stage which is a material that can be moved horizontally (X-axis direction and Y-axis direction). The stage 11 includes a stage movement mechanism (not shown) having a motor as an actuator, and is moved in a horizontal direction parallel to the mounting surface 11a by the stage movement mechanism. The motor control unit 51 of the control unit 50 controls the motor of the stage 11. Therefore, the X-ray inspection apparatus 1 guides the inspected object 70 loaded on the loading surface 11a to a predetermined inspection target position.

스테이지(11)의 재료로는 X선에 대해 투과성을 갖는 것을 사용할 수 있다. 또한, 스테이지(11)는 상술한 수평 방향 (X축 방향 및 Y축 방향)과 다른 Z축 방향 (적재면(11a) 대한 수직 방향, 상하 방향)으로 이동 가능하여도 좋다. 또한 스테이지(11)는 Z축 회전(원주 방향)으로 회전 가능하여도 좋다.As the material of the stage 11, one having transparency to X-rays can be used. Further, the stage 11 may be movable in the Z-axis direction (vertical direction, vertical direction relative to the loading surface 11a) different from the above-described horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction). Further, the stage 11 may be rotatable in the Z-axis rotation (circumferential direction).

피검사물(70)은 예를 들면, 스테이지(11)에 적재된 대상물 중 일부라고 할 수 있다. 대상물은, 예를 들어 반도체 칩이 형성된 웨이퍼이다.The object 70 to be inspected can be said to be a part of the object loaded on the stage 11, for example. The object is, for example, a wafer on which a semiconductor chip is formed.

도 3과 같이 피검사물(70)로서 웨이퍼는 다이싱 되기 전 것으로 여러 반도체 칩(71)을 포함한다. 각 반도체 칩(71)이 피검사물(평가 샘플; 70)이다. X선 검사 장치(1)는 이러한 피검사물(70)의 구조를 검사하기 위해 사용된다. 또한, 1회의 검사 처리(데이터 수집 및 재구성 작업)에서 피검사물70(반도체 칩 71)의 일부분 만 검사 대상이 되는 경우가 있고, 하나의 피검사물70(한 개의 반도체 칩 71)이 여러 번 처리 될 수도 있다.As shown in FIG. 3, the wafer as the inspected object 70 is before dicing and includes several semiconductor chips 71. Each semiconductor chip 71 is an inspected object (evaluation sample; 70). The X-ray inspection device 1 is used to inspect the structure of the object 70 to be inspected. In addition, in one inspection process (data collection and reconstruction), only a part of the inspected object 70 (semiconductor chip 71) may be subject to inspection, and one inspected object 70 (one semiconductor chip 71) may be processed multiple times. It might be.

X선관(12)은 스테이지(11의 상방에 배치되어 있다. X선관(12)은 피검사물(70)에 X선을 조사한다. X선관(12)으로는 특별히 한정되는 것이 아니라, X선 검사에서 종래 사용되는 것을 사용할 수 있다. 컨트롤부(50)의 X선관 제어부 (55)는 X선관(12)의 X선 발생 및 정지를 제어한다.The X-ray tube 12 is disposed above the stage 11. The X-ray tube 12 irradiates X-rays to the inspected object 70. The X-ray tube 12 is not particularly limited, and X-ray inspection is performed. In the X-ray tube control unit 55 of the control unit 50, X-ray generation and stop of the X-ray tube 12 are controlled.

X선관(12)은 이동기구(18)에 연결되어 있다. 이동기구(18)는 액추에이터로서 모터를 포함한다. X선관(12)은 이동기구(18)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 모터 제어부(53)는 이동기구(18)의 모터를 제어한다. 상기 모터 제어부(53) 는 이동기구(18)에 의해 X선관 (12)의 Z 축 방향의 위치가 변경된다.The X-ray tube 12 is connected to the moving mechanism 18. The moving mechanism 18 includes a motor as an actuator. The X-ray tube 12 is supported by the movement mechanism 18 so as to be movable in the Z-axis direction. The motor control unit 53 controls the motor of the moving mechanism 18. The position of the motor control unit 53 in the Z-axis direction of the X-ray tube 12 is changed by the moving mechanism 18.

변위계(13)는 피검사물(70)의 표면까지의 거리를 측정하기 위해 사용된다. 변위계(13)로서, 예를 들어 피검사물(70)까지의 거리를 비접촉으로 측정하는 레이저 변위계를 사용할 수 있다. 컨트롤부(50)의 변위 측정부(56)는 변위계(13)에 의해 피검사물(70)의 표면까지의 거리를 측정한다. 상기 변위계(13)에 의한 측정 결과에 따라 모터 제어부(53)는 X선관(12) 및 차폐 유닛 (20)과의 거리를 지정 거리로 한다. X선관(12)의 X축 방향의 위치는 배율에 따라 변경된다. 배율은 X선 초점(발생 개소)에서 X선 검출기(14, 15)까지의 거리를 초점에서 피검사물(70)까지의 거리로 나눈 값으로 표시된다.The displacement meter 13 is used to measure the distance to the surface of the inspected object 70. As the displacement meter 13, for example, a laser displacement meter that measures the distance to the inspected object 70 in a non-contact manner can be used. The displacement measuring unit 56 of the control unit 50 measures the distance to the surface of the inspected object 70 by the displacement meter 13. According to the measurement result by the displacement meter 13, the motor control unit 53 makes the distance between the X-ray tube 12 and the shielding unit 20 a designated distance. The position of the X-ray tube 12 in the X-axis direction is changed according to the magnification. The magnification is expressed as a value obtained by dividing the distance from the X-ray focus (where it occurs) to the X-ray detectors 14 and 15 by the distance from the focus to the inspected object 70.

X선 검출기(14)는 스테이지(11)를 중심으로 X선관(12)과 대향하는 위치에 배치된다. 예를 들어, X선 검출기(14)는 스테이지(11)의 바로 아래에 위치하는 회전 스테이지(16) 면에 배치되어 있다. 상기 X선 검출기(14)는 그 검출면이 X선관 (12)으로부터 조사되는 X선의 축 방향 (Z축 방향)에 수직이 되도록 배치되어있다.The X-ray detector 14 is disposed at a position facing the X-ray tube 12 around the stage 11. For example, the X-ray detector 14 is arranged on the surface of the rotating stage 16 located immediately below the stage 11. The X-ray detector 14 is arranged such that its detection surface is perpendicular to the axial direction (Z-axis direction) of the X-rays irradiated from the X-ray tube 12.

X선 검출기(15)는 스테이지(11)를 중심으로 X선관(12)과 대향하는 위치의 주변에 배치되어있다. 예를 들어, X선 검출기(15)는 회전 스테이지(16)의 제1 단부 (기단)가 고정된 지지 암(17)의 제2 단부(선단)에 부착되어 있다. 또한 X선 검출기(15)는 그 검출면이 X선관(12)으로부터 출사되는 X선의 축 방향(Z 축 방향)에 대하여 경사지도록 배치되어 있다. 상술하면, X선 검출기(15)는 피검사물(70)을 비스듬히 통과한 X선을 검출면에 수직으로 입사하도록 배치되어있다.The X-ray detector 15 is arranged around the position facing the X-ray tube 12 around the stage 11. For example, the X-ray detector 15 is attached to the second end (tip) of the support arm 17 to which the first end (base end) of the rotating stage 16 is fixed. In addition, the X-ray detector 15 is arranged such that its detection surface is inclined with respect to the axial direction (Z-axis direction) of the X-rays emitted from the X-ray tube 12. As described above, the X-ray detector 15 is arranged such that the X-rays that have passed through the inspected object 70 at an angle are incident perpendicularly to the detection surface.

회전 스테이지(16)는 Z축 회전(원주 방향)에 회전 가능하게 θ 스테이지에 해당한다. 회전 스테이지(16)는 액추에이터로서 모터를 포함하는 회전기구(미도시)를 포함한다. 컨트롤부(50)의 모터 제어부(54)는 회전기구의 모터를 제어하여 X선 검출기(14, 15)를 원주 방향으로 회전시킨다.The rotation stage 16 corresponds to the θ stage so as to be rotatable in the Z-axis rotation (circumferential direction). The rotating stage 16 includes a rotating mechanism (not shown) that includes a motor as an actuator. The motor control unit 54 of the control unit 50 controls the motor of the rotating mechanism to rotate the X-ray detectors 14 and 15 in the circumferential direction.

X선 검출기(14, 15)는, 예를 들어 평판형 검출기(FPD: Flat Panel Detector)에 해당한다. 상기 검출기로서, 예를 들어, 간접 변환형 검출기와 직접 변환형 검출기를 사용할 수 있다. 간접 변환형 검출기는 X선을 신틸레이터 (Scintillator)에서 다른 파장의 빛으로 변환하고 그 빛을 어레이 형태의 포토 다이오드와 CCD(Charge-coupled Device)에서 전하로 변환하여 X선을 검출한다. 직접 변환형 검출기는 X선을 변환부(예를 들면 비정질 셀레늄 (a-Se) 등의 반도체)에서 전하로 변환하여 X선을 검출한다.The X-ray detectors 14 and 15 correspond to, for example, a flat panel detector (FPD). As the detector, for example, an indirect conversion detector and a direct conversion detector can be used. The indirect conversion type detector detects X-rays by converting X-rays to light of different wavelengths in a scintillator and converting the light into electric charges in an array-type photodiode and a charge-coupled device (CCD). The direct conversion type detector converts X-rays into electric charges in a conversion unit (for example, a semiconductor such as amorphous selenium (a-Se)) to detect X-rays.

본 실시예에 따른 X선 검사 장치(1)는 차폐 유닛(20)을 포함한다. 차폐 장치 (20)는 스테이지(11과 X선관 (12) 사이에 배치되어있다. 차폐 유닛(20)은 필터 (21) 및 차폐판(22)을 포함한다. 또한, 차폐 유닛(20)은 생략될 수 있다.The X-ray inspection apparatus 1 according to this embodiment includes a shielding unit 20. The shielding device 20 is disposed between the stage 11 and the X-ray tube 12. The shielding unit 20 includes a filter 21 and a shielding plate 22. In addition, the shielding unit 20 is omitted Can be.

필터(21)는 X선에 포함된 소정의 파장을 흡수(커팅)하는 것이다. X선은 연속적인 파장 영역을 포함한다. X선은 피검사물(70)의 특성 저하를 야기 할 수 있다. 예를 들어, 반도체 메모리와 같은 반도체 칩은 X선 흡수하여 반도체 실리콘이 전하를 축적하고 반도체 메모리의 내부에 형성된 트랜지스터의 문턱 전압을 변화시킬 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 X선 검사 장치(1)는, 필터(21)에 의해 피검사물(70)에 불필요한 X선을 흡수하여 피검사물(70)의 특성 열화를 억제하고, X선 검사를 수행할 수 있다 .The filter 21 absorbs (cuts) a predetermined wavelength included in the X-ray. X-rays include a continuous wavelength range. X-rays may cause deterioration of the properties of the inspected object 70. For example, a semiconductor chip, such as a semiconductor memory, absorbs X-rays so that semiconductor silicon accumulates charge and changes a threshold voltage of a transistor formed inside the semiconductor memory. Therefore, the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment absorbs unnecessary X-rays to the inspected object 70 by the filter 21 and suppresses deterioration of characteristics of the inspected object 70 and performs X-ray inspection. can do .

또한, 필터(21)는 복수의 개의 필터 플레이트를 포함하는 것으로 할 수 있다. 서로 다른 파장의 X선을 흡수하는 필터 플레이트를 준비하고 선택한 하나 이상의 필터 플레이트에 X선을 투과시키는 것으로, 피검사물(70)에 조사하는 X선의 파장 영역을 변경할 수 있다.In addition, the filter 21 can be made to include a plurality of filter plates. By preparing a filter plate that absorbs X-rays of different wavelengths and transmitting X-rays to one or more selected filter plates, the wavelength range of the X-rays irradiating the inspected object 70 can be changed.

도 2에 나타낸 바와 같이, 차폐판(22)은, 예를 들면 대략 직사각형의 평판 형상을 가질 수 있다. 또한, 차폐판(22)의 형상은 임의로 변경될 수도 있다. 차폐판(22)은 콜리메이터(31) 및 콜리메이터(31)로부터 세워진 프레임 모양의 벽부(32)를 포함한다. 차폐판(22)의 재료로는 X선이 통과하기 어려운 금속 재료, 예를 들면 납(Pb) 등을 이용할 수 있다.As shown in Fig. 2, the shield plate 22 may have, for example, a substantially rectangular flat plate shape. In addition, the shape of the shield plate 22 may be arbitrarily changed. The shielding plate 22 includes a collimator 31 and a frame-shaped wall portion 32 erected from the collimator 31. As the material of the shield plate 22, a metal material that X-rays are difficult to pass, for example, lead (Pb) or the like can be used.

콜리메이터(31)는 대략 직사각형 판상으로 형성되고, 복수의 개구부(31X)를 가진다. 개구부(31X)는 원하는 위치에 설치되어 X선을 통과시킨다. 상기 개구부(31X)를 통과한 X선은 도 1에 도시된 피검사물(70)에 조사된다. X선은 피검사물(70)을 투과하여 X선 검출기(14, 15)에 입사한다.The collimator 31 is formed in a substantially rectangular plate shape, and has a plurality of openings 31X. The opening 31X is installed at a desired position to pass X-rays. The X-rays passing through the opening 31X are irradiated to the inspected object 70 shown in FIG. 1. The X-rays penetrate the inspected object 70 and enter the X-ray detectors 14 and 15.

도 1, 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 스테이지(11)에는 교정용 팬텀(80) 배치된다. 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 교정용 팬텀(80)은 원기둥 형상이다. 스테이지(11)에는 복수(본 실시예에서는 5 개)의 교정용 팬텀(80)이 설치되어 있다. 또한, 적어도 하나 이상의 교정용 팬텀(80)이 스테이지(11)에 탑재되어 있으면 된다. 본 실시예에 있어서, 교정용 팬텀(80)은 베이스판(81)에 고정되고, 베이스 판(81)을 통해 스테이지 (11)에 고정된다.1, 3 and 6, the stage 11 is provided with a calibration phantom 80. 3 and 6, the calibration phantom 80 has a cylindrical shape. A plurality of (five in this embodiment) phantoms 80 for calibration are provided on the stage 11. Further, it is sufficient that at least one or more calibration phantoms 80 are mounted on the stage 11. In this embodiment, the calibration phantom 80 is fixed to the base plate 81 and is fixed to the stage 11 through the base plate 81.

교정용 팬텀(80)의 재료는 예를 들면, 금(Au), 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 등의 금속 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다. 또한, 교정용 팬텀(80)의 재료로는 X선에 의한 투사 이미지를 얻을 수 있으면 충분하고, 상술한 금속 이외의 재료를 사용할 수 있다.As the material for the calibration phantom 80, for example, a metal such as gold (Au), tungsten (W), aluminum (Al), or an alloy thereof may be used. Further, as a material for the calibration phantom 80, it is sufficient if a projected image by X-rays can be obtained, and materials other than the metals described above can be used.

교정용 팬텀(80)의 크기는 당해 X선 검사 장치(1)의 해상도(배율), 높이 방향(도 1의 Z방향)의 피검사물 (70)의 구조에 따라 검출 가능한 크기로 설정되어 있다. 예를 들면, X선 검사 장치(1)의 해상도를 10 ㎛로 한 경우, 교정용 팬텀(80)의 크기(실린더 직경과 높이)는 10 내지 30 ㎛ 인 것이 바람직하다. 상기 크기가 해상도 미만이면 교정용 팬텀(80)을 검출 할 수 없게 된다. 크기가 너무 크면 중심의 결정 정밀도가 저하된다.The size of the calibration phantom 80 is set to a size detectable according to the structure of the inspected object 70 in the resolution (magnification) and height direction (Z direction in FIG. 1) of the X-ray inspection apparatus 1. For example, when the resolution of the X-ray inspection apparatus 1 is 10 µm, the size (cylinder diameter and height) of the phantom 80 for calibration is preferably 10 to 30 µm. If the size is less than the resolution, the calibration phantom 80 cannot be detected. If the size is too large, the crystal precision of the center will deteriorate.

도 3과 같이 복수의 교정용 팬텀(80)은 X방향과 Y방향으로 배열되어있다. 이렇게 배열된 복수의 교정용 팬텀(80)은 높이 방향(Z 방향)의 검출 정밀도를 향상시키고, 또한 스테이지(11) 회전의 검출을 가능하게 한다. 또한 복수의 교정용 팬텀(80)의 크기는 서로 동일할 필요는 없으며, 다른 크기의 교정용 팬텀이 혼재되어 배치되어 있어도 좋다.As shown in Fig. 3, a plurality of calibration phantoms 80 are arranged in the X direction and the Y direction. The plurality of calibration phantoms 80 arranged in this way improves the detection accuracy in the height direction (Z direction), and also enables detection of the rotation of the stage 11. In addition, the sizes of the plurality of calibration phantoms 80 need not be the same, and different sizes of calibration phantoms may be mixed and arranged.

도 4a에 나타낸 바와 같이, X선관(12)은 타겟(12T)을 가지며, 타겟(12T)에 전자를 조사하여 X선(61)을 발생시킨다. X선(61)은 그 발생 위치(초점; F1)에서 방사상으로 퍼진다. X선 검출기(15)는 복수의 검출 소자를 갖고, 그 검출 소자는 이차원 배열되어있다. 피검사물(70)을 통과한 X선 검출기(15)에 조사되는 X선(61)에 의해 피검사물(70)의 내부 상태를 촬영한다. X선(61)은 방사형으로 뻗어, 피검사물(70)의 일부분을 X선 검출기(15)에서 촬영한다. 따라서, 피검사물(70)을 측정할 때의 배율은 X선(61)의 발생 위치(F1)에서 피검사물(70)까지의 거리(Lw) 및 X선(61)의 발생 위치(F1)에서 X선 검출기(15)까지의 거리(Ld) 의 비율 Ld/Lw 에 해당한다.As shown in Fig. 4A, the X-ray tube 12 has a target 12T, and generates X-rays 61 by irradiating electrons to the target 12T. The X-ray 61 spreads radially at its occurrence position (focus; F1). The X-ray detector 15 has a plurality of detection elements, and the detection elements are two-dimensionally arranged. The internal state of the inspected object 70 is photographed by the X-ray 61 irradiated to the X-ray detector 15 passing through the inspected object 70. The X-ray 61 extends radially, and a part of the object 70 is photographed by the X-ray detector 15. Therefore, the magnification when measuring the inspected object 70 is determined by the distance Lw from the occurrence position F1 of the X-ray 61 to the inspected object 70 and the occurrence position F1 of the X-ray 61. It corresponds to the ratio Ld/Lw of the distance Ld to the X-ray detector 15.

타겟(12T)에 조사되는 전자 중 많은 전자(예를 들면 99.9 %)는 열로 변환되고, 소량의 전자(예를 들면 0.1 %)는 X선으로 변환된다. 변환된 열에 의해 타겟(12T) 및 X선관(12)이 열팽창 되어, X선의 초점(F1)의 위치가 변동한다.Of the electrons irradiated to the target 12T, many electrons (for example, 99.9%) are converted into heat, and a small amount of electrons (for example, 0.1%) are converted into X-rays. The target 12T and the X-ray tube 12 thermally expand by the converted heat, and the position of the focal point F1 of the X-rays fluctuates.

도 4b는 열에 의한 타겟(12T)의 위치(초점 F1)의 변화를 나타낸다. 도 4b에서 실선으로 나타내는 타겟(12T)은 점선으로 표시된 타겟(12T)에 관련하여 도면에서 상하 방향(도 1의 Z방향)으로 위치가 변화하고 있다. 이러한 위치의 변화는 초점(F1) 및 피검사물(70 사이의 거리(Lw)를 변화시킨다. 예컨대, 도 4b에서 점선으로 표시된 타겟(12Ta)에서 발생하는 X선(61a)이 피검사물(70)을 통과 할 때 X선(61a)의 초점(F1a) 및 피검사물(70) 사이의 거리를 Lwa로 한다. 마찬가지로, 실선으로 나타내는 타겟(12Tb)에서 발생하는 X선(61b)이 피검사물(70)을 통과할 때 그 X선(61b)의 초점(F1b)과 피검사물(70) 사이의 거리를 Lwb로 한다. 이 경우, 거리(Lwa)에 비하여 거리(Lwb)는 짧다. 이 거리(Lwb)에 의하여 피검사물(70)을 촬영한 데이터의 배율이 크게 변화한다. 도 4b에 나타내는 X선(61a, 61b)은 도 4a에 나타낸 바와 같이, X선 검출기(15)에 입사하는 X선의 중심축을 나타낸다. 피검사물(70)에서 X선(61a, 61b)이 통과하는 부분이 검사의 대상이 되는 영역이다. 따라서, 피검사물(70)에 대한 X선(61a)에 의한 검사 영역 및 X선(61b)에 의한 검사 영역이, X선관(12)의 온도 변화에 따라 다르다.4B shows the change of the position (focus F1) of the target 12T by heat. The target 12T indicated by the solid line in FIG. 4B is changed in the vertical direction (Z direction in FIG. 1) in the drawing in relation to the target 12T indicated by a dotted line. This change in position changes the distance Lw between the focal point F1 and the inspected object 70. For example, the X-ray 61a generated in the target 12Ta indicated by a dotted line in Fig. 4B is the inspected object 70. When passing through, the distance between the focal point F1a of the X-ray 61a and the inspected object 70 is Lwa. Similarly, the X-ray 61b generated from the target 12Tb indicated by the solid line is the inspected object 70 ), the distance between the focal point F1b of the X-ray 61b and the object 70 is Lwb. In this case, the distance Lwb is short compared to the distance Lwa. ), the magnification of the data taken by the inspected object 70 greatly changes. The X-rays 61a and 61b shown in Fig. 4B are the centers of the X-rays incident on the X-ray detector 15, as shown in Fig. 4A. The area through which the X-rays 61a and 61b pass in the inspected object 70 is an object to be inspected, so the inspection area and X-rays by the X-ray 61a for the inspected object 70 are shown. The inspection area by (61b) varies depending on the temperature change of the X-ray tube 12.

도 5a와 같이 X선관(12)에 대하여 피검사물(70) 및 X선 검출기(15)를 회전 구동하여 피검사물(70)의 원하는 영역에 X선(61a)을 통과시켜 피검사물(70)의 검사 영역의 일회 턴 분의 데이터를 검색한다. 도 4b와 같이 X선관(12)의 타겟(12Tb) 위치(초점 F1의 위치)가 변화하면 그 타겟(12T)b에서 조사되는 X선(61b)이 통과하는 영역이 변화한다. 이 상태에서 피검사물(70)의 일회 턴 분의 데이터를 취득한다. 이 경우, 도 5b에 나타낸 바와 같이 X선(61b)이 통과하는 영역의 위치가 변화한다. 즉, 타겟(12Tb)의 위치(초점 F1의 위치)가 변화하면 일회 턴 사이에 서로 다른 영역의 데이터를 취득하게 된다.As shown in FIG. 5A, the X-ray tube 12 is rotated to drive the object 70 and the X-ray detector 15 to pass the X-ray 61a through a desired area of the object 70 to pass through the object 70. Data for one turn of the inspection area is retrieved. When the position of the target 12Tb (the position of the focal point F1) of the X-ray tube 12 changes as shown in FIG. 4B, the area through which the X-ray 61b irradiated from the target 12Tb changes. In this state, data for one turn of the inspected object 70 is acquired. In this case, as shown in Fig. 5B, the position of the region through which the X-ray 61b passes changes. That is, when the position of the target 12Tb (the position of the focal point F1) changes, data of different areas is acquired between one turn.

따라서 본 실시예에 따른 X선 검사 장치(1)는 도 1, 도 3 및 도 6에 도시된 교정용 팬텀(80)을 이용하여 X선관(12)의 초점(F1)의 위치를 조정한다.Therefore, the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment adjusts the position of the focal point F1 of the X-ray tube 12 using the calibration phantom 80 shown in FIGS. 1, 3 and 6.

컨트롤부(50)는 교정용 팬텀(80)을 촬영하고 교정용 팬텀(80)의 입체 영상을 생성한다. 그리고, 컨트롤부(50)는 생성된 입체 영상의 교정용 팬텀(80)의 위치 이동량을 검출하고, 그 위치 이동량에 의해 X선관(12)의 초점(F1)의 위치를 조정한다.The control unit 50 photographs the calibration phantom 80 and generates a stereoscopic image of the calibration phantom 80. Then, the control unit 50 detects the position shift amount of the generated phantom for correcting the stereoscopic image, and adjusts the position of the focal point F1 of the X-ray tube 12 by the position shift amount.

도 7은 X선 검출기(15)로 얻어지는 입체(3D) 이미지(90)를 나타낸다. 도 1의 컨트롤부(50)의 화상 처리부(57)는 X선 검출기(15)를 통해 교정용 팬텀(80)의 입체 (3D) 이미지(90)를 얻는다. 상술하면, 모터 제어부(54)는 X선 검출기(15)를 원주 방향으로 회전시킨다. 모터 제어부(51, 52)는 X선 검출기(15)의 회전에 동기화하여 X선관(12)으로부터 출사되는 X선이 교정용 팬텀(80)을 투과하도록 스테이지(11)등의 위치를 제어한다. 이미지 처리부(57)는 X선 검출기(15)에 의해 여러 방향으로부터 교정용 팬텀(80)을 촬상한 복수의 이미지를 얻는다. 그리고 이미지 처리부(57)는 복수의 이미지를 기초로 재구성 연산처리를 행하여, 교정용 팬텀(80)에 대한 입체(3D) 이미지(90)를 생성한다.7 shows a stereoscopic (3D) image 90 obtained with the X-ray detector 15. The image processing unit 57 of the control unit 50 of FIG. 1 obtains a stereoscopic (3D) image 90 of the calibration phantom 80 through the X-ray detector 15. In detail, the motor control unit 54 rotates the X-ray detector 15 in the circumferential direction. The motor controllers 51 and 52 synchronize the rotation of the X-ray detector 15 to control the position of the stage 11 or the like so that the X-rays emitted from the X-ray tube 12 penetrate the calibration phantom 80. The image processing unit 57 obtains a plurality of images obtained by imaging the phantom 80 for calibration from various directions by the X-ray detector 15. Then, the image processing unit 57 performs a reconstruction operation process based on the plurality of images to generate a stereoscopic (3D) image 90 for the phantom 80 for calibration.

이어서, 컨트롤부(50)의 화상 처리부(57)는 만든 입체(3D) 이미지(90)에 있어서, 교정용 팬텀(80)이 포함된 하나의 XZ 평면(91)을 추출한다. 추출된 XZ 평면(91)의 좌표는 단면 이미지 91이며, 예를 들면, 교정용 팬텀(80)의 설치에 의해 미리 설정된다. 또한 X선 검출기(14)를 이용하여 좌표를 얻을 수 있다. 교정용 팬텀(80)에 수직으로 X선을 조사하여 도 1에 도시된 X선 검출기(14)를 통해 교정용 팬텀(80)의 수직(2D) 이미지가 얻어진다. 이 수직(2D) 이미지는 XY 평면을 나타내는 것이며, 교정용 팬텀(80)의 위치(Y 좌표)를 얻을 수 있다. 상기 Y 좌표에 따라 교정용 팬텀(80)을 포함하는 하나의 XZ 평면(91)을 추출할 수 있다.Subsequently, the image processing unit 57 of the control unit 50 extracts one XZ plane 91 including the calibration phantom 80 from the created three-dimensional (3D) image 90. The coordinates of the extracted XZ plane 91 are cross-sectional images 91, and are set in advance, for example, by installation of a calibration phantom 80. In addition, coordinates can be obtained using the X-ray detector 14. A vertical (2D) image of the calibration phantom 80 is obtained through the X-ray detector 14 shown in FIG. 1 by irradiating X-rays perpendicular to the calibration phantom 80. This vertical (2D) image represents the XY plane, and the position (Y coordinate) of the phantom 80 for calibration can be obtained. One XZ plane 91 including the phantom 80 for calibration may be extracted according to the Y coordinate.

도 8(a) 및 도 8(b)는 추출된 XZ 평면(91)을 나타낸다. 도 8(a) 및 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, XZ 평면(91)에서 소정의 높이(도면에서 상하 방향이며 Z 방향)에 교정용 팬텀(80)의 이미지가 포함된다.8(a) and 8(b) show the extracted XZ plane 91. 8(a) and 8(b), an image of the calibration phantom 80 is included at a predetermined height in the XZ plane 91 (in the vertical direction and Z direction in the drawing).

도 8(a)는 교정용 팬텀(80)에 X선관(12)의 타겟(12T)이 원하는 위치 (예컨대, 도 4b에 점선으로 표시된 부분)에 있는 경우를 나타낸다. 기준 위치(TR)를 점선으로 나타낸다. 도 8(b)는 교정용 팬텀(80)에 대응되는 X선관(12)의 타겟(12T)이 원하는 위치에서부터 어긋난 위치(예컨대, 도 4b에서 실선으로 표시된 부분)에 있는 경우를 나타낸다. 이 경우 교정용 팬텀(80)의 이미지의 위치는 기준 위치(TR)에서 수직 방향으로 이탈된다. 상기 기준 위치 TR에서의 변위량을 산출한다. 상기 기준 위치(TR)에 대한 변위량은 X선관(12)의 초점(F1)의 위치 변위량에 대응한다.Fig. 8(a) shows a case where the target 12T of the X-ray tube 12 is in a desired position (for example, a portion indicated by a dotted line in Fig. 4B) in the calibration phantom 80. The reference position TR is indicated by a dotted line. Fig. 8(b) shows a case where the target 12T of the X-ray tube 12 corresponding to the phantom 80 for calibration is in a position shifted from a desired position (for example, a part indicated by a solid line in Fig. 4B). In this case, the position of the image of the calibration phantom 80 is deviated from the reference position TR in the vertical direction. The displacement amount at the reference position TR is calculated. The displacement amount with respect to the reference position TR corresponds to the displacement amount of the focal point F1 of the X-ray tube 12.

변위량의 산출은, 예를 들면, XZ 평면(91)에 포함된 교정용 팬텀(80)의 이미지 중심의 높이와 기준 위치(TR) 간의 차이로 구할 수 있다. 교정용 팬텀(80)의 중심 높이는, XZ 평면(91)에 포함 된 각 화소의 화소값, 예를 들면, CT값을 사용할 수 있다. 촬영된 교정용 팬텀(80)의 이미지는. XZ 평면(91)의 이미지에서 각 픽셀 값(CT 값)에 의해 표현된다.The displacement amount can be calculated, for example, as a difference between the height of the image center of the calibration phantom 80 included in the XZ plane 91 and the reference position TR. As the center height of the calibration phantom 80, a pixel value of each pixel included in the XZ plane 91, for example, a CT value can be used. The image of the corrected phantom 80 is taken. In the image of the XZ plane 91, each pixel value (CT value) is represented.

도 9는 도 8(b)에 나타내는 XZ 평면(91)의 이미지 픽셀값을 X 방향으로 적분 한 결과를 나타낸다. 도 9에서 가로축은 XZ 평면(91)의 Z 방향의 위치, 세로축은 CT 값의 적분값이다. 적분에 의해 얻어진 곡선(L1)의 피크 위치는 도 8(b)에 나타내는 교정용 팬텀(80)의 중심 위치를 나타낸다. 따라서, 곡선(L1)의 피크 위치(T80) 및 기준 위치(TR)와의 차이를 구하고, 그 차이(높이)에서 X선관(12)의 초점(F1)의 변위량을 얻을 수 있다.FIG. 9 shows the result of integrating the image pixel values of the XZ plane 91 shown in FIG. 8(b) in the X direction. In Figure 9, the horizontal axis is the position in the Z direction of the XZ plane 91, and the vertical axis is the integral value of the CT value. The peak position of the curve L1 obtained by integration represents the center position of the calibration phantom 80 shown in Fig. 8(b). Therefore, the difference between the peak position T80 and the reference position TR of the curve L1 is obtained, and the displacement amount of the focal point F1 of the X-ray tube 12 can be obtained from the difference (height).

도 10은 X선관(12)의 초점(F1)의 위치 변화를 나타낸다. 도(10)에서 가로축은 구동 후 경과 시간(T)이며, 세로축은 초점(F1)의 변동량을 나타낸다. 위치 변화는 예를 들어, 구동 개시에 있어서 초점(F1)의 위치를 기준으로 변동량을 나타낸다. X선 검사 장치(1)를 구동한 후 소정 시간까지 변동량이 크고, 또한 소정 시간 경과 후에도 초점 F1의 위치가 변동한다.10 shows the position change of the focal point F1 of the X-ray tube 12. In Fig. 10, the horizontal axis represents the elapsed time (T) after driving, and the vertical axis represents the variation amount of the focus F1. The position change represents the amount of change based on the position of the focal point F1 at the start of driving, for example. After driving the X-ray inspection apparatus 1, the amount of change is large until a predetermined time, and the position of the focal point F1 changes even after a predetermined time has elapsed.

여기서, 비교예의 X선 검사 장치의 처리 흐름을 도 12에 따라 설명한다. 비교예의 X선 검사 장치는 교정용 팬텀을 구비하지 않은 것이다.Here, the processing flow of the X-ray inspection apparatus of the comparative example will be described with reference to FIG. 12. The X-ray inspection apparatus of the comparative example does not have a phantom for calibration.

먼저, 예열(warm-up)을 수행한다 (단계 201). 예열 시간은, 예를 들면 1 시간이다. 이어서 스테이지를 이동시켜 피검사물 (샘플)을 시야 중심에 배치(move stage (sample))한다(단계 202). 시야 중심은 X선 검출기로 X선을 받는 영역(시각)의 중심 위치에 해당한다. 이후, X선을 조사하여 피검사물(샘플)의 1회 턴 분의 데이터를 취득(daq: data acquisition (sample))한다(단계 203). 그리고 취득한 1회 턴 분의 데이터는 피검사물의 데이터(입체 영상)를 재구성(reconstruction)한다(단계 204). 그리고 다음 피검사물에 대한 처리를 할 수 있도록, 단계 202로 이행한다. 이 비교예에 의한 처리는 X선 초점의 위치 차이가 발생하여 샘플에 따라 배율이 다른, 즉 재구성에 의해 얻어지는 입체 이미지에 차이가 생기는 경우가 있다.First, warm-up is performed (step 201). The preheating time is, for example, 1 hour. The stage is then moved to place the object (sample) in the center of the field of view (step 202). The center of view corresponds to the center position of an area (visual time) receiving an X-ray with an X-ray detector. Thereafter, X-rays are irradiated to acquire data for one turn of the object (sample) (daq: data acquisition (sample)) (step 203). Then, the acquired data for one turn reconstructs the data (stereoscopic image) of the inspected object (step 204). Then, the process proceeds to step 202 so that the next test object can be processed. In the process according to this comparative example, the positional difference of the X-ray focus occurs, and the magnification is different depending on the sample, that is, a difference may occur in the stereoscopic image obtained by reconstruction.

다음으로, 본 실시예에 따른 X선 검사 장치(1)의 처리 흐름을 도 11에 따라 설명한다.Next, the processing flow of the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 11.

먼저, 예열(warm-up)을 수행한다(단계 101). 예열 시간은 도 10과 같이 초점 F1의 변화에 따라 그 변화가 적어지는 데 걸리는 시간으로 설정되어, 예를 들어 1 시간이다.First, warm-up is performed (step 101). As shown in Fig. 10, the preheating time is set to a time taken for the change to be reduced according to the change of the focus F1, and is, for example, 1 hour.

이어서, 스테이지(11)를 이동시켜 교정용 팬텀(80)을 시야 중심에 배치(move stage (height phantom))한다(단계 102). 시야 중심은 X선 검출기(15)에서 X선을 받는 영역(시각)의 중심 위치이다.Subsequently, the stage 11 is moved to place the calibration phantom 80 in the center of the field of view (step 102) (step 102). The center of view is a center position of an area (visual time) receiving X-rays from the X-ray detector 15.

이후, X선을 조사하여 스테이지(11) 및 X선 검출기(15)를 한 바퀴 회전시켜 교정용 팬텀(80)의 데이터를 취득(daq: data acquisition (height phantom))한다(단계 103). 데이터는, 예를 들면 도 1의 스테이지(11) 및 X선 검출기(15)를 소정의 각도마다 회전시켜 X선을 조사하여 X선 검출기(15)에 입사된 X선 데이터에 해당한다. 소정의 각도는 일회 턴을 특정 수로 나눈 각도이다.Thereafter, the X-ray is irradiated to rotate the stage 11 and the X-ray detector 15 once to acquire data of the calibration phantom 80 (daq: data acquisition (height phantom)) (step 103). The data corresponds to, for example, X-ray data incident on the X-ray detector 15 by irradiating the X-ray by rotating the stage 11 and the X-ray detector 15 of FIG. 1 for each predetermined angle. The predetermined angle is an angle obtained by dividing a turn by a specific number.

또한, 평가 샘플에 관하여 피검사물(70)의 데이터를 취득할 때의 분할수보다 교정용 팬텀(80)에 대한 분할수를 줄일 수 있다. 피검사물(70)의 데이터를 취득할 때의 분할수는 피검사물(70)의 구조에 의해 설정되어, 예를 들면 60 ~ 240 이다. 교정용 팬텀(80)은 그 위치(높이)를 측정할 수 있으면 좋고, 입체 영상에서 형태를 판정할 필요는 없다. 따라서 교정용 팬텀(80)의 데이터를 취득할 때 일회 턴의 분할수를 피검사물(70)의 데이터를 취득할 때의 분할수보다 작게 하여 데이터를 검색하는 시간을 줄일 수 있다. 교정용 팬텀(80)의 데이터를 취득할 때의 분할수는 예를 들어, 4 내지 16으로 할 수 있다. 또한, 교정용 팬텀(80)에 대한 일회 턴 데이터를 취득할 필요는 없고, 예를 들면 반 바퀴 사이에서 데이터를 얻을 수 있도록 한다.Further, the number of divisions for the calibration phantom 80 can be reduced rather than the number of divisions when acquiring data of the inspected object 70 with respect to the evaluation sample. The number of divisions when acquiring data of the inspected object 70 is set by the structure of the inspected object 70, and is 60 to 240, for example. The calibration phantom 80 only needs to be able to measure its position (height), and it is not necessary to determine the shape in the stereoscopic image. Therefore, when the data of the calibration phantom 80 is acquired, the number of divisions of one turn is smaller than the number of divisions when the data of the inspected object 70 is acquired, so that the time for retrieving data can be reduced. The number of divisions when acquiring the data of the calibration phantom 80 can be, for example, 4 to 16. In addition, it is not necessary to acquire the turn data for the calibration phantom 80, for example, it is possible to obtain data between half a wheel.

위와 같이 취득한 교정용 팬텀(80)의 데이터를 재구성하여 입체 영상 데이터를 획득(reconstruction)한다(단계 104). 그리고 재구성한 데이터에서 X선관(12)의 초점(F1)의 위치 보정 데이터를 산출한다(calibration of tube position (z-offset))한다(단계 105). 보정 데이터는 교정용 팬텀(80)의 중심 위치(높이)를 산출하고, 그 중심 위치 및 초점(F1)의 기준 위치(기준 높이)의 차이 (변위량)를 산출한다. 이 변위량에 의해 X선관(12)의 초점(F1)의 위치 보정 데이터를 산출한다. 그리고 산출한 보정 데이터로, X선관(12)을 이동(move tube)시킨다(단계 106). 단계 102 내지 단계 106에 의해 X선관(12)의 초점(F1)의 위치를 조정하는 제1 처리를 실시한다.The data of the calibration phantom 80 obtained as above is reconstructed to obtain stereoscopic image data (step 104). Then, the position correction data of the focal point F1 of the X-ray tube 12 is calculated from the reconstructed data (calibration of tube position (z-offset)) (step 105). The correction data calculates the center position (height) of the calibration phantom 80, and calculates the difference (displacement amount) between the center position and the reference position (reference height) of the focus F1. The position correction data of the focal point F1 of the X-ray tube 12 is calculated from this displacement amount. Then, with the calculated correction data, the X-ray tube 12 is moved (step 106). The first process of adjusting the position of the focal point F1 of the X-ray tube 12 is performed by steps 102 to 106.

이어서, 스테이지(11)를 이동시켜 피검사물(70)을 시야 중심에 배치(move stage (sample))한다(단계 107).Subsequently, the stage 11 is moved to place the inspected object 70 in the center of the field of view (step 107).

이후, X선을 조사하여 스테이지(11) 및 X선 검출기(15)를 일회 회전시켜 피검사물(70)의 데이터를 취득(daq: data acquisition (sample))한다(단계 108). 데이터는, 예를 들면, 도 1에 도시된 스테이지(11) 및 X선 검출기 (15)를 소정의 각도마다 회전시켜 X선을 조사하여 X선 검출기(15)에 입사한 X선 데이터에 해당한다. 소정의 각도는 360도 한 바퀴를 특정 수로 나눈 각도이다. 분할수는, 예를 들어 60 ~ 4000으로 할 수 있다.Thereafter, the X-ray is irradiated to rotate the stage 11 and the X-ray detector 15 once to acquire data of the object 70 (daq: data acquisition (sample)) (step 108). The data corresponds to X-ray data incident on the X-ray detector 15 by irradiating the X-ray by rotating the stage 11 and the X-ray detector 15 shown in FIG. 1 at predetermined angles, for example. . The predetermined angle is an angle obtained by dividing a 360-degree wheel by a specific number. The number of divisions can be 60 to 4000, for example.

위와 같이 취득한 피검사물(70)의 데이터를 재구성하고 피검사물(70)의 입체 영상 데이터를 취득(reconstruction)한다(단계 109). 단계 107 내지 단계 109에 의해 피검사물(70)의 입체 영상을 생성하는 제2 처리를 실시한다. 상술한 비교예에서는 상기 제2 처리만 반복 실시된다.The data of the inspected object 70 obtained as above is reconstructed, and the stereoscopic image data of the inspected object 70 is reconstructed (step 109). In step 107 to step 109, a second process of generating a stereoscopic image of the inspected object 70 is performed. In the above-described comparative example, only the second processing is repeatedly performed.

이후, 단계 102로 이행한다. 즉, 본 실시예에 따른 X선 검사 장치(1)는 하나의 피검사물(70)의 데이터를 취득할 때마다 교정용 팬텀(80)을 이용하여 X선관(12)의 초점(F1)의 위치를 조정한다. 이러한 처리는 X선관(12)의 초점(F1) 및 피검사물(70) 사이의 거리(Lw)를 일정하게 유지할 수 있다.Thereafter, the process proceeds to step 102. That is, the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment uses the calibration phantom 80 whenever the data of one inspected object 70 is acquired, and the position of the focal point F1 of the X-ray tube 12 Adjust it. Such processing can keep the distance Lw between the focal point F1 of the X-ray tube 12 and the inspected object 70 constant.

이상 기술 한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1) X선 검사 장치(1)는 X선을 조사하는 X선관(12), 피검사물(70)이 적재되는 적재면(11a)을 갖는 스테이지(11), 스테이지(11)에 배치된 교정용 팬텀(80) 및 X선 검출기(15)를 포함한다. X선 검출기(15)는 스테이지(11)를 중심으로 X선관(12)과 대향하는 위치의 주변, 또한, X선을 입사하는 검출면(15a)이 X선관(12)으로부터 조사되는 X선의 축 방향에 대하여 대각선으로 배치되어 있다. 컨트롤부(50)는 X선 검출기(15)를 통해 촬영한 교정용 팬텀(80)의 단면 이미지(91)를 생성하고, 단면 이미지(91)의 교정용 팬텀(80)의 위치를 검출한다. 그리고 검출된 교정용 팬텀(80)의 위치에 따라 X선 초점(F1)의 위치를 조정하는 제 1 처리 및 X선 검출기(15)에 의해 촬영된 피검사물(70)의 입체 영상을 생성하는 제 2 처리를 수행한다.(1) The X-ray inspection apparatus 1 comprises an X-ray tube 12 for irradiating X-rays, a stage 11 having a loading surface 11a on which an inspected object 70 is loaded, and a calibration arranged on the stage 11 Dragon phantom 80 and X-ray detector 15. The X-ray detector 15 is an axis of the X-rays around the stage 11 around the position facing the X-ray tube 12, and the detection surface 15a incident on the X-rays is irradiated from the X-ray tube 12. It is arranged diagonally with respect to the direction. The control unit 50 generates a cross-sectional image 91 of the calibration phantom 80 photographed through the X-ray detector 15, and detects the position of the calibration phantom 80 of the cross-section image 91. And the first process of adjusting the position of the X-ray focus (F1) according to the detected position of the calibration phantom 80, and a third generation of a stereoscopic image of the object 70 photographed by the X-ray detector 15 2 Perform processing.

따라서, 본 실시예에 따른 X선 검사 장치(1)는, X선관(12)의 초점(F1) 및 피검사물(70) 사이의 거리(Lw)를 일정하게 유지할 수 있고, 안정적으로 피검사물 (70)의 입체 이미지를 얻을 수 있다.Therefore, the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment can maintain a constant distance Lw between the focal point F1 of the X-ray tube 12 and the inspected object 70, and stably inspect the inspected object ( 70).

(2) 컨트롤부(50)는 X선 검출기(15)를 일회 회전시켜 취득한 복수의 촬영 데이터를 재구성하여 피검사물(70)의 입체 영상을 생성한다. 또한, 컨트롤부(50)는 피검사물(70)의 촬영 데이터보다 적은 수의 교정용 팬텀(80)의 촬영 데이터를 취득하고, 취득한 촬영 데이터를 재구성하여 생성한 교정용 팬텀(80)의 입체 이미지(90) 중 하나의 단면을 단면 이미지(91)로 한다. 따라서 교정용 팬텀(80)의 데이터를 취득하는 시간을 단축하고, 피검사물(70)의 측정 처리량의 저하를 억제할 수 있다. (2) The control unit 50 reconstructs a plurality of photographed data obtained by rotating the X-ray detector 15 once, thereby generating a stereoscopic image of the inspected object 70. In addition, the control unit 50 acquires less shooting data of the calibration phantom 80 than the shooting data of the inspected object 70, and reconstructs the acquired shooting data to generate a stereoscopic image of the calibration phantom 80 The cross section of one of (90) is taken as the cross section image (91). Therefore, it is possible to shorten the time for acquiring the data of the calibration phantom 80 and suppress the decrease in the measurement throughput of the inspected object 70.

(3) 컨트롤부(50)는 제 1 처리, 즉 X선관(12)의 위치(초점 F1의 위치)를 조정한 후 제 2 처리, 즉 피검사물 (70)의 입체 영상을 얻을 수 있습니다. 따라서 피검사물(70)에 대한 초점(F1)의 위치를 조정하여 초점(F1) 및 피검사물(70) 사이의 거리(Lw)를 일정하게 유지할 수 있다. (3) The control unit 50 can obtain a stereoscopic image of the second processing, that is, the inspected object 70, after adjusting the first processing, that is, the position of the X-ray tube 12 (the position of the focus F1). Accordingly, the position of the focal point F1 with respect to the inspected object 70 may be adjusted to maintain a constant distance Lw between the focal point F1 and the inspected object 70.

(4) 컨트롤부(50)는 제 2 처리를 1회 실시할 때마다 제1 처리를 실시한다. 따라서, 피검사물(70)에 대한 초점(F1)의 위치를 조정하여 초점(F1) 및 피검사물(70) 사이의 거리(Lw)를 일정하게 유지할 수 있다. (4) The control unit 50 performs the first processing each time the second processing is performed. Accordingly, the position of the focal point F1 with respect to the inspected object 70 can be adjusted to maintain a constant distance Lw between the focal point F1 and the inspected object 70.

(변경 예)(Example of change)

또한, 상기 실시예는 다음의 방식으로 실시여도 된다. 상기 실시예에 있어서의 처리를 적절하게 변경 될 수 있다.Further, the above embodiment may be implemented in the following manner. The processing in the above embodiment can be appropriately changed.

도 13은 변형예의 처리 흐름을 나타낸다. 이 변형예에서, 단계 111 내지 단계 118은 상술한 실시예의 처리 흐름에서 단계 101 내지 단계 108 (도 11 참조)과 동일하다. 단계 119에서 얻은 피검사물(70)의 데이터를 재구성하고 피검사물(70)의 입체 영상 데이터를 얻는다(reconstruction). 그리고, 카운트 값 i를 카운트 업 (+1)하여 카운트 값 i와 소정의 개수 값 n (예를 들어, n = 10)과 비교한다. 그리고, 카운트 값 i가 개수 값 n 이하(i ≤ n)인 경우, 단계 117로 이행한다. 단계 117에서 다음 피검사물(70)을 시야 중심으로 이동시킨다. 그리고 상기 피검사물(70)의 데이터를 취득(단계 118)하고, 피검사물(70)의 입체 영상 데이터를 생성한다(단계 119).13 shows the processing flow of the modified example. In this modification, steps 111 to 118 are the same as steps 101 to 108 (see Fig. 11) in the processing flow of the above-described embodiment. The data of the inspected object 70 obtained in step 119 is reconstructed, and stereoscopic image data of the inspected object 70 is obtained (reconstruction). Then, the count value i is counted up (+1) and compared with the count value i and a predetermined number value n (eg, n = 10). Then, if the count value i is the number value n or less (i ≤ n), the process proceeds to step 117. In step 117, the next inspected object 70 is moved to the center of view. Then, data of the inspected object 70 is acquired (step 118), and stereoscopic image data of the inspected object 70 is generated (step 119).

한편, 카운트 값 i가 개수 값 n보다 큰(i > n)의 경우, 단계 119에서 단계 112로 이행한다. 그러면 단계 112 내지 단계 116의 처리를 실시하는 것으로, X선관(12)의 초점(F1)의 위치를 조정한다. 즉, 도 13에 나타낸 처리 흐름은 개수 값 n의 피검사물(70)의 데이터를 취득할 때마다 X선관(12)의 초점(F1)의 위치 조정을 1회 실시한다. X선관(12)의 초점(F1)의 위치 변동이 적은 경우에는, 이후 처리를 실시하는 것으로, X선관(12)의 조정에 따른 시간을 단축할 수 있다.On the other hand, if the count value i is greater than the count value n (i> n), the process proceeds from step 119 to step 112. Then, the processing of steps 112 to 116 is performed, and the position of the focal point F1 of the X-ray tube 12 is adjusted. That is, in the processing flow shown in FIG. 13, the position of the focal point F1 of the X-ray tube 12 is adjusted once each time the data of the inspected object 70 of the number value n is acquired. When the positional change of the focal point F1 of the X-ray tube 12 is small, it is possible to shorten the time due to the adjustment of the X-ray tube 12 by performing subsequent processing.

또한 개수 값 n은 적절히 변경할 수 있다. 또한 개수 값 n을 X선관(12)의 보정량(변위량)에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 위치 변화량이 작은 경우에는 개수 값 n을 크게 하여, X선관(12)의 조정에 따른 시간을 더욱 단축할 수 있다. 한편, 변위량이 클 경우에는 개수 값 n을 작게 하는 것으로, X선관(12)의 초점(F1)의 위치를 조정하고 X선관(12) 및 피검사물(70) 사이의 거리(Lw)를 일정하게 유지할 수 있다.In addition, the number value n can be changed as appropriate. In addition, the number value n may be changed according to the correction amount (displacement amount) of the X-ray tube 12. For example, when the position change amount is small, the number value n can be increased to further shorten the time required for the adjustment of the X-ray tube 12. On the other hand, when the displacement amount is large, by reducing the number value n, the position of the focal point F1 of the X-ray tube 12 is adjusted and the distance Lw between the X-ray tube 12 and the inspected object 70 is constant. Can be maintained.

상기 실시예에 따른 교정용 팬텀(80)의 데이터를 취득할 때, 필터(21)를 분리하여, 즉 필터(21)를 통과하지 않고 X선을 교정용 팬텀(80)에 조사할 수 있다. 도 14와 같이 X선은 연속적인 파장 영역을 포함한다. 필터(21)는 X선에 포함된 소정의 파장 영역(도 14에서 점선보다 낮은 파장 영역)을 흡수(커팅)한다. 필터(21)를 제외하면 교정용 팬텀(80)에 조사되는 X선의 선량이 증가하기 때문에 적은 횟수(분할 수)에 필요한 데이터를 얻을 수 있다. 따라서 교정용 팬텀(80)의 데이터 취득에 따른 시간을 더 단축시키고, 피검사물(70)의 측정 처리량을 향상시킬 수 있다.When acquiring data of the calibration phantom 80 according to the above embodiment, the filter 21 can be separated, that is, X-rays can be irradiated to the calibration phantom 80 without passing through the filter 21. 14, the X-ray includes a continuous wavelength region. The filter 21 absorbs (cuts) a predetermined wavelength region (a wavelength region lower than the dotted line in FIG. 14) included in the X-ray. Except for the filter 21, since the dose of X-rays irradiated to the calibration phantom 80 increases, data necessary for a small number of times (number of divisions) can be obtained. Therefore, the time required for acquiring data of the calibration phantom 80 can be further shortened, and the measurement throughput of the inspected object 70 can be improved.

상기 실시예에서는 피검사물(70)은 반도체 소자이지만, 그 밖의 물체를 피검사물로도 좋다.In the above embodiment, the inspected object 70 is a semiconductor device, but other objects may be used as the inspected object.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that there is.

11 ... 스테이지 12 ... X선관, 12T ... 대상, 14, 15 ... X선 검출기 50 ... 컨트롤 부, 70 ... 피검사물, 80 ... 교정용 팬텀, F1 ... 초점11 ... stage 12 ... X-ray tube, 12T ... object, 14, 15 ... X-ray detector 50 ... control part, 70 ... test object, 80 ... calibration phantom, F1 ... focus

Claims (7)

X선을 조사하는 X선관;
피검사물이 적재되는 적재면을 갖는 스테이지;
상기 스테이지에 배치된 교정용 팬텀;
상기 스테이지를 중심으로 상기 X선관과 대향하는 위치의 주변이며 상기 X선을 입사하는 검출면이 상기 X선관으로부터 조사되는 X선의 축 방향에 대해 비스듬하게 배치된 X선 검출기; 및
상기 X선 검출기에 의해 촬영된 상기 교정용 팬텀의 단면 이미지를 생성하고, 상기 단면 이미지에서 상기 교정용 팬텀의 위치를 검출하고 검출한 상기 교정용 팬텀의 위치에 따라 상기 X선 초점 위치를 조정하는 제 1 처리와 상기 X선 검출기에 의해 촬영된 상기 피검사물의 입체 영상을 생성하는 제 2 처리를 수행하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제 1 처리에서 상기 X선 검출기를 회전하면서 상기 피검사물의 촬영 데이터보다 적은 수의 상기 교정용 팬텀의 촬영 데이터를 취득하고, 취득한 촬영 데이터를 재구성하여 생성한 상기 교정용 팬텀의 입체 이미지 중 하나의 단면을 상기 단면 이미지로 정의하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.
X-ray tube for irradiating X-rays;
A stage having a loading surface on which the inspected object is loaded;
A calibration phantom disposed on the stage;
An X-ray detector in the vicinity of a position facing the X-ray tube around the stage, and a detection surface incident on the X-ray is disposed obliquely with respect to the axial direction of the X-rays radiated from the X-ray tube; And
Generating a cross-section image of the calibration phantom taken by the X-ray detector, detecting the position of the calibration phantom in the cross-section image and adjusting the X-ray focus position according to the detected position of the calibration phantom And a control unit for performing a first process and a second process for generating a stereoscopic image of the inspected object photographed by the X-ray detector,
In the first process, the control unit rotates the X-ray detector, acquires less shooting data of the calibration phantom than the shooting data of the inspected object, and reconstructs the acquired shooting data to generate a stereoscopic image of the calibration phantom. X-ray inspection apparatus characterized in that the cross-section of one of the images is defined as the cross-sectional image.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 단면 이미지에서 검출한 상기 교정용 팬텀의 위치 및 기준 위치와의 차이에 기초하여 상기 X선 초점 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the control unit adjusts the X-ray focus position based on a difference between a position and a reference position of the calibration phantom detected in the cross-sectional image. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제 2 처리에 있어서 상기 X선 검출기를 반 바퀴 이상 회전시켜 취득한 복수의 촬영 데이터를 재구성하여 상기 피검사물의 입체 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.The X-ray inspection according to claim 1, wherein the control unit generates a stereoscopic image of the inspected object by reconstructing a plurality of photographed data obtained by rotating the X-ray detector more than half a turn in the second process. Device. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 처리를 실시한 후, 상기 제2 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs the second processing after the first processing. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제 2 처리를 1회 수행할 때마다 상기 제1 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs the first processing whenever the second processing is performed once. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2 처리를 복수 회 수행할 때마다 상기 제1 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs the first processing whenever the second processing is performed multiple times. 제1항에 있어서, 상기 X선관 및 상기 스테이지 사이에 착탈 가능하게 배치되고, 상기 X선 중 특정 파장을 흡수하는 필터를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 처리에서 상기 필터를 상기 X선관 및 상기 스테이지 사이에서 제거하고, 상기 제 2 처리에서 상기 필터를 상기 X선관 및 상기 스테이지 사이에 삽입하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.
The method of claim 1, further comprising a filter that is disposed detachably between the X-ray tube and the stage, and absorbs a specific wavelength among the X-rays,
The controller removes the filter between the X-ray tube and the stage in the first process, and inserts the filter between the X-ray tube and the stage in the second process.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023001428A (en) * 2021-06-21 2023-01-06 日本装置開発株式会社 CT image generation method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005233760A (en) 2004-02-19 2005-09-02 Toshiba It & Control Systems Corp Tomosynthesis device
JP2017156328A (en) * 2016-03-04 2017-09-07 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. X-ray inspection device
JP2018119786A (en) 2015-05-26 2018-08-02 株式会社島津製作所 Measurement method and radiation imaging apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62284250A (en) * 1986-05-31 1987-12-10 Toshiba Corp Industrial ct scanner
JPH0499908A (en) * 1990-08-20 1992-03-31 Toshiba Corp Ct scanner
JPH0732769B2 (en) * 1991-08-16 1995-04-12 株式会社東芝 Adjustment device for CT scanner
JPH05329143A (en) * 1992-06-01 1993-12-14 Toshiba Corp Ct scanner
JPH11108857A (en) * 1997-10-07 1999-04-23 Toshiba Fa Syst Eng Corp Computer tomographic apparatus
JP2006162335A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Nagoya Electric Works Co Ltd X-ray inspection device, x-ray inspection method and x-ray inspection program
JP4607727B2 (en) * 2005-09-21 2011-01-05 東芝Itコントロールシステム株式会社 Computed tomography equipment
US7847949B2 (en) * 2005-09-29 2010-12-07 The General Hospital Corporation Method and apparatus for optical imaging via spectral encoding
JP5060862B2 (en) * 2007-08-02 2012-10-31 東芝Itコントロールシステム株式会社 Tomography equipment
US9606072B2 (en) * 2015-06-09 2017-03-28 Shimadzu Corporation Radiation inspecting apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005233760A (en) 2004-02-19 2005-09-02 Toshiba It & Control Systems Corp Tomosynthesis device
JP2018119786A (en) 2015-05-26 2018-08-02 株式会社島津製作所 Measurement method and radiation imaging apparatus
JP2017156328A (en) * 2016-03-04 2017-09-07 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. X-ray inspection device

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