TWI667475B - 位置控制裝置、位置控制方法及超音波影像系統 - Google Patents

位置控制裝置、位置控制方法及超音波影像系統 Download PDF

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Abstract

[課題] 提供減少測量時間和作業成本之位置控制裝置。 　　[解決手段] 具備：記憶部，其係記憶超音波探觸部掃描試料表面之第n-1行之時的發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之偏差；和處理部，其係根據該偏差，決定上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行之時的上述超音波探觸部之位置。上述處理部係以使上述偏差成為零之方式，決定垂直於上述試料表面的方向中之上述超音波探觸部之位置。

Description

位置控制裝置、位置控制方法及超音波影像系統
[0001] 本發明係關於位置控制裝置、位置控制方法及超音波影像系統。
[0002] 所知的有藉由超音波探觸部，掃描試料表面，根據反射波之移位，使試料表面影像化之超音波影像裝置(SAT：Scanning Acoustic Tomograph)。於使用SAT，觀察表面彎曲之試料之時，為了將超音波探觸部和試料表面之距離保持略一定(焦點距離)，必須調整超音波探觸部之位置。 　　[0003] 例如，專利文獻1揭示藉由具有基部及唇接部之複數吸盤，吸附具有可撓性之工件，在使工件浸漬於水槽之水的狀態下，穩定性地吸附固定，依此提高缺陷之檢查精度的工件吸附固定裝置。 　　[0004] 再者，例如，專利文獻2中，揭示將超音波探觸部之焦點深度設定成較深，藉由前掃描取得試料之觀察位置之深度映射之後，將超音波探觸部之焦點深度設定成較窄，藉由包含該觀察位置般的本掃描，以高分解能觀察試料之超音波影像裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0005] 　　[專利文獻1] 日本特開2013-170902號公報 　　[專利文獻2] 日本特開2016-121951號公報
[發明所欲解決之課題] 　　[0006] 但是，記載於專利文獻1之工件吸附固定裝置難以吸附固定容易破裂之工件。再者，當使用專利文獻2所記載之超音波影像裝置時，雖然可以以高分解能觀察深彎曲的表面或傾斜的缺陷構造之試料，但是為了將超音波探觸部調整成適當位置，必須兩次掃描(前掃描和主掃描)試料全體，測量時間和作業成本增大。 　　[0007] 即是，使用超音波影像裝置，當欲以高分解能觀察表面彎曲之試料時，有測量時間和作業成本增大之問題。 　　[0008] 本發明係用以解決上述課題而創作出，以提供減少測量時間和作業成本之位置控制裝置為課題。 [用以解決課題之手段] 　　[0009] 為了解決上述課題，本發明具備：記憶部，其係於使超音波探觸部移動至第n行之前，記憶超音波探觸部掃描試料表面之第n-1行之時的發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之第n-1行的偏差；和處理部，其係根據該第n-1行之偏差，決定上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行之時的上述超音波探觸部之位置，並且，於上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行之時，算出發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之第n行的偏差。 [發明效果] 　　[0010] 若藉由本發明，可以提供減少測量時間和作業成本之位置控制裝置。
[0012] 以下，針對本發明之實施型態，參照圖面予以說明。 (超音波影像系統之構成) 　　首先，參照圖1，針對與本發明之實施型態有關之超音波影像系統100之構成予以說明。 　　[0013] 如圖1所示般，超音波影像系統100具備超音波探觸部1、控制裝置2、位置控制裝置3、X軸驅動部21、Y軸驅動部22和Z軸驅動部23。 　　[0014] 在超音波影像系統100中，超音波探觸部1掃描試料4之表面全體，位置控制裝置3係以超音波探觸部1之焦點F對準試料4之表面之方式，決定超音波探觸部1之位置，控制裝置2控制超音波探觸部1之位置。試料4係例如表面彎曲之圓盤形狀之矽晶圓。另外，在本實施型態中，雖然作為試料4，舉出使用表面彎曲之圓盤形狀之矽晶圓之情況為一例而予以說明，但是使用超音波影像系統100而進行觀察之試料並不限定於此。 　　[0015] 超音波探觸部1具備編碼器11和壓電元件12。超音波探觸部1之下部被浸漬於裝滿在水槽5的水6。 　　[0016] 壓電元件12被設置成與試料4之表面相向，包含壓電膜和被形成在壓電膜之兩面的電極。藉由在兩電極間施加電壓，壓電膜振動，特定頻率之超音波從壓電元件12被照射至試料4之表面。在試料4之表面被反射之反射波朝壓電元件12傳播，在兩電極間產生電壓。編碼器11檢測超音波探觸部1之位置(±X方向之位置、±Y方向之位置、±Z方向之位置)，將表示超音波探觸部1之位置的訊號朝控制裝置2輸出。 　　[0017] 控制裝置2之輸出側與X軸驅動部21、Y軸驅動部22、Z軸驅動部23連接，控制裝置2之輸入側與位置控制裝置3、編碼器11連接。 　　[0018] 控制裝置2根據從編碼器11被輸入之訊號，檢測超音波探觸部1之位置(±X方向之位置、±Y方向之位置、±Z方向之位置)，將表示超音波探觸部1之位置的訊號朝位置控制裝置3輸出。 　　[0019] 控制裝置2係將超音波探觸部1之位置控制在位置控制裝置3決定的位置。即是，控制裝置2係根據從位置控制裝置3被輸入之位置訊號，將用以在±X方向驅動超音波探觸部1之控制訊號朝X軸驅動部21輸出。再者，控制裝置2係根據從位置控制裝置3被輸入之位置訊號，將用以在±Y方向驅動超音波探觸部1之控制訊號朝Y軸驅動部22輸出。再者，控制裝置2係根據從位置控制裝置3被輸入之位置訊號，將用以在±Z方向驅動超音波探觸部1之控制訊號朝Y軸驅動部22輸出。 　　[0020] 例如，圖2所示般，藉由X軸驅動部21在箭頭方向驅動，超音波探觸部1在±X方向移動，藉由Y軸驅動部22在箭頭方向驅動，超音波探觸部1在±Y方向移動，藉由Z軸驅動部23在箭頭方向驅動，超音波探觸部1在±Z方向移動。 　　[0021] 位置控制裝置3具備掃描控制部31、時序控制部32、振盪器33、輸入部34、處理部35、畫像生成部36和記憶部37。 　　[0022] 掃描控制部31係將控制裝置2用以控制在±X方向中之超音波探觸部1之位置的位置訊號，朝控制裝置2輸出。再者，掃描控制部31係將控制裝置2用以控制在±Y方向中之超音波探觸部1之位置的位置訊號，朝控制裝置2輸出。再者，掃描控制部31係將控制裝置2用以控制在±Z方向中之超音波探觸部1之位置的位置訊號，朝控制裝置2輸出。 　　[0023] 掃描控制部31根據從控制裝置2被輸入之訊號，檢測超音波探觸部1之位置(±X方向之位置、±Y方向之位置、±Z方向之位置)，將表示超音波探觸部1之位置的訊號朝時序控制部32輸出。 　　[0024] 時序控制部32係根據從掃描控制部31被輸入之訊號，超音波探觸部1生成控制對試料4之表面發送超音波之時序的時序訊號，朝振盪器33輸出。再者，時序控制部32係生成位置控制裝置3控制接收從試料4之表面被反射的反射波之反射訊號之時序的時序訊號，朝輸入部34輸出。再者，時序控制部32係生成處理部35控制對反射訊號進行閘極處理之時序的時序訊號，朝處理部35輸出。 　　[0025] 振盪器33係根據從時序控制部32被輸入之時序訊號，將脈衝訊號朝超音波探觸部1發送。依此，電壓被施加至形成在壓電膜之兩電極間，超音波從壓電元件12被照射至試料4之表面。 　　[0026] 輸入部34具備放大器及A/D轉換器，根據從時序控制部32被輸入之時序訊號，接收從試料4之表面被反射之反射波之反射訊號，朝處理部35輸出接收訊號。放大器係放大反射訊號，A/D轉換器係將反射訊號從類比訊號轉換成數位訊號。 　　[0027] 處理部35係根據從時序控制部32被輸入之時序訊號，對反射訊號進行閘極處理，檢測出反射波之移位(例如，反射波之振幅資訊、反射波之時間資訊等)，將檢測訊號朝畫像生成部36輸出。再者，處理部35為了切斷在特定期間之反射波之移位，生成追隨閘極。 　　[0028] 處理部35算出超音波探觸部1掃描試料4之表面之特定行(例如，第3行)之時的偏差(參照後述之說明)，使記憶於記憶部37。再者，處理部35係以使該偏差成為零之方式，決定超音波探觸部1掃描試料4之表面之下一行(例如，第4行)之時的垂直於試料4之表面的方向(±Z方向)中之超音波探觸部1之位置，將位置訊號朝掃描控制部31輸出。另外，在本說明書中，零並非嚴格地限定為零，視為實質上意味著零，視為也包含從零的測量誤差範圍。 　　[0029] 雖然詳細說明後述，但是偏差係對試料表面發送超音波後接收反射波為止之時間(實際時間)，和基準時間之時間差。再者，基準時間係在超音波探觸部1和試料4之表面之距離，與超音波探觸部1之焦點距離一致之情況下，對試料表面發送超音波後至接收反射波為止之時間，相對於實際時間成為基準的時間。 　　[0030] 試料4之表面若彎曲成接近於超音波探觸部1時(超音波探觸部1和試料4之表面之距離較超音波探觸部1之焦點距離短時)，實際時間變短，偏差成為正的值。試料4之表面若彎曲成遠離超音波探觸部1時(超音波探觸部1和試料4之表面之距離較超音波探觸部1之焦點距離長時)，實際時間變長，偏差成為負的值。即是，超音波探觸部1和試料表面之距離依存於偏差(時間差)。 　　[0031] 因此，處理部35配合試料4之表面的彎曲，決定在±Z方向中之超音波探觸部1之位置，依此能夠在超音波影像系統100，生成高解像度之畫像生成。 　　[0032] 再者，被認為在特定行之試料4之表面的彎曲，和在下一行之試料4之表面的彎曲略相等。處理部35係根據對特定行所算出之偏差，決定於掃描下一行之時的超音波探觸部1之位置，依此可以取得根據對下一行算出的偏差，決定掃描下一行之時的超音波探觸部1之位置略相同的效果。即是，處理部35掃描試料表面之彎曲完全相等的行，可以取得與決定超音波探觸部之位置略相同的效果。依此，在超音波影像系統100，能夠進行超音波探觸部1之正確的位置補正。 　　[0033] 再者，處理部35係以特定之時間間隔設定測量點，在每個該測量點算出偏差。 　　[0034] 圖3係超音波探觸部1連續性在+X方向進行，在各測量點進行用以算出偏差之測量之情況的概念圖。圖3(a)係表示以特定之時間間隔所設定的測量點，在+X方向成為4點之情況下，超音波探觸部1在+X方向掃描試料4之表面之樣子的俯視圖。圖3(b)係表示以特定之時間間隔所設定的測量點，在+X方向成為4點之情況下，超音波探觸部1在+X方向掃描試料4之表面之樣子的側視圖。 　　[0035] X1為在特定行(例如，第3行)中之第1測量點。P1係根據在第1測量點X1所算出之偏差，進行在下一行(例如，第4行)中之位置補正之點，同時成為在下一行(例如，第4行)中之第1測量點的點。 　　[0036] X2為在特定行(例如，第3行)中之第2測量點。P2係根據在第2測量點X2所算出之偏差，進行在下一行(例如，第4行)中之位置補正之點，同時成為在下一行(例如，第4行)中之第2測量點的點。 　　[0037] X3為在特定行(例如，第3行)中之第3測量點。P3係根據在第3測量點X3所算出之偏差，進行在下一行(例如，第4行)中之位置補正之點，同時成為在下一行(例如，第4行)中之第3測量點的點。 　　[0038] X4為在特定行(例如，第3行)中之第4測量點。P4係根據在第4測量點X4所算出之偏差，進行在下一行(例如，第4行)中之位置補正之點，同時成為在下一行(例如，第4行)中之第4測量點的點。 　　[0039] 例如，處理部35算出在試料4表面之特定行(例如，第3行)中之第1測量點X1的偏差，使記憶於記憶部37。而且，處理部35係根據在第1測量點X1所算出之偏差，決定在下一行(例如，第4行)之點P1中之超音波探觸部1之±Z方向之位置。 　　[0040] 同樣，例如，處理部35算出在試料4表面之特定行(例如，第3行)中之第2測量點X2的偏差，使記憶於記憶部37。而且，處理部35係根據在第2測量點X2所算出之偏差，決定在下一行(例如，第4行)之點P2中之超音波探觸部1之±Z方向之位置。 　　[0041] 同樣，例如，處理部35算出在試料4表面之特定行(例如，第3行)中之第3測量點X3的偏差，使記憶於記憶部37。而且，處理部35係根據在第3測量點X3所算出之偏差，決定在下一行(例如，第4行)之點P3中之超音波探觸部1之±Z方向之位置。 　　[0042] 同樣，例如，處理部35算出在試料4表面之特定行(例如，第3行)中之第4測量點X4的偏差，使記憶於記憶部37。而且，處理部35係根據在第4測量點X4所算出之偏差，決定在下一行(例如，第4行)之點P4中之超音波探觸部1之±Z方向之位置。 　　[0043] 即是，處理部35係對以特定時間間隔所設定之第n-1行(例如第3行)之每個測量點，算出偏差。再者，處理部35係對第n行(例如，第4行)之每個測量點，以使在對應的第n-1行(例如，第3行)之測量點所算出之偏差成為零之方式，決定垂直於試料表面的方向(±Z方向)中之超音波探觸部1之位置。 　　[0044] 第1測量點X1和點P1之間隔極小。因此，例如，可以認為根據在第3行之第1測量點X1所算出之偏差，決定在第4行之點P1之超音波探觸部1之±Z方向之位置，與根據在第4行之點P1所算出之偏差，決定在第4行之點P1之超音波探觸部1之±Z方向之位置略相同。依此，於超音波探觸部1掃描第4行之時，可以將超音波探觸部1和試料4之表面之距離D保持一定。 　　[0045] 同樣，第2測量點X2和點P2之間隔極小。因此，例如，可以認為根據在第3行之第2測量點X2所算出之偏差，決定在第4行之點P2之超音波探觸部1之±Z方向之位置，與根據在第4行之點P2所算出之偏差，決定在第4行之點P2之超音波探觸部1之±Z方向之位置略相同。依此，於超音波探觸部1掃描第4行之時，可以將超音波探觸部1和試料4之表面之距離D保持一定。 　　[0046] 同樣，第3測量點X3和點P3之間隔極小。因此，例如，可以認為根據在第3行之第3測量點X3所算出之偏差，決定在第4行之點P3之超音波探觸部1之±Z方向之位置，與根據在第4行之點P3所算出之偏差，決定在第4行之點P3之超音波探觸部1之±Z方向之位置略相同。依此，於超音波探觸部1掃描第4行之時，可以將超音波探觸部1和試料4之表面之距離D保持一定。 　　[0047] 同樣，第4測量點X4和點P4之間隔極小。因此，例如，可以認為根據在第3行之第4測量點X4所算出之偏差，決定在第4行之點P4之超音波探觸部1之±Z方向之位置，與根據在第4行之點P4所算出之偏差，決定在第4行之點P4之超音波探觸部1之±Z方向之位置略相同。依此，於超音波探觸部1掃描第4行之時，可以將超音波探觸部1和試料4之表面之距離D保持一定。 　　[0048] 另外，雖然為進行用以算出超音波探觸部1掃描試料4之表面之特定行之時的偏差之測量的間隔，但是，能夠在試料4之表面之凹凸少，彎曲小之部分，增大進行測量之間隔，在試料4之表面之凹凸多，彎曲大之部分，縮小進行測量之間隔。在彎曲大的部分，集中性進行測量，算出偏差，依此能夠在超音波影像系統100中，進行有效率的位置補正。 　　[0049] 畫像生成部36係根據從處理部35被輸入之訊號，生成畫像。如上述般，因在±Z方向中之超音波探觸部1之位置，被調整成適當之位置(超音波探觸部1之焦點F對準試料4之表面的位置)，故畫像生成部36可以生成解像度高之畫像。 　　[0050] 記憶部37係於超音波探觸部1掃描試料4之表面之特定行之時，記憶處理部35算出之偏差。再者，記憶部37係於超音波探觸部1掃描試料4之表面之下一行之時，記憶處理部35使用之偏差。因此，記憶部37若具有記憶至少2行份之偏差的記憶容量即可。 　　[0051] 記憶部37記憶事先被設定之特定基準時間。再者，記憶部37記憶追隨閘極之起點，追隨閘極之終點、電壓波形具有峰值之點、基準之電壓波形具有峰值之點等。 　　[0052] 若藉由與本實施型態有關之位置控制裝置3時，記憶部記憶超音波探觸部掃描試料表面之特定行之時的偏差，處理部以該偏差成為零之方式，決定超音波探觸部掃描試料表面之下一行之時的超音波探觸部之位置。依此，可以減少測量時間和作業成本。 　　[0053] 若藉由與本實施型態有關之超音波影像系統100時，超音波探觸部1僅一次掃描試料全體，可以將超音波探觸部1調整成適當位置。依此，可以減少測量時間和作業成本。再者，為了以高分解能觀察試料，可以改善如超音波探觸部1必須兩次掃描試料全體這樣的以往問題點。 　　[0054] (偏差之算出) 　　接著，參照圖4、圖5，針對上述偏差進行說明。圖4係表示時間和反射波之移位之關係的曲線圖。圖4(a)表示基準之電壓波形，圖4(b)表示實際測量到之電壓波形。橫軸表示時間[s]，縱軸表示電壓(反射波之移位)[V]。 　　[0055] 處理部35生成追隨閘極G，在追隨閘極G內標示反射波之移位，比較在追隨閘極G內之基準之電壓波形，和在追隨閘極G內之實際被測量到的電壓波形，而算出偏差。 　　[0056] 如圖4(a)所示般，當將追隨閘極G之起點之時刻設為t0 [s]，將追隨閘極G之終點之時刻設為t1 [s]，將基準之電壓波形具有峰值之時刻設為tx1 [s]時，從追隨閘極G之起點至基準之電壓波形具有峰值為止之時間，成為tA [s](特定基準時間)。 　　[0057] 如圖4(b)所示般，當將追隨閘極G之起點之時刻設為t0 [s]，將追隨閘極G之終點之時刻設為t1 [s]，將實際被測量到之電壓波形具有峰值之時刻設為tx2 [s]時，從追隨閘極G之起點至實際被測量到之電壓波形具有峰值為止之時間，成為tB [s](特定實際時間)。 　　[0058] 處理部35係將從追隨閘極之起點至電壓波形具有峰值為止之時間(tA [s])，和從追隨閘極之起點至基準之電壓波形具有峰值為止之時間(tB [s])之時間差(tA -tB [s])作為偏差而予以算出。即是，處理部35能夠生成追隨閘極，切斷在特定期間之反射波的移位，而算出偏差。另外，追隨閘極G係藉由處理部35而任意設定者。 　　[0059] 圖5為表示處理部35包含的閘極電路350之動作的圖示。 　　[0060] 如圖5所示般，閘極電路350被輸入擷取到反射波之波形資料、與閘極有關之資料而進行閘極處理，輸出反射波之移位。與閘極有關之資料包含閘極之開始時序、閘極之寬度、判定臨界值而構成。閘極電路350係對事先被設定之閘極內之反射波，檢測出超過該判定臨界值之反射波之移位。 　　[0061] (超音波探觸部之掃描) 　　接著，參照圖6，針對超音波探觸部1進行的掃描予以說明。 　　[0062] 圖6(a)為超音波探觸部1在±X方向掃描試料4之表面之情況的俯視圖。圖6(b)為超音波探觸部1在±X方向掃描試料4之表面之情況的側視圖。 　　[0063] 如圖6(a)所示般，首先，超音波探觸部1在+X方向掃描試料表面之第1行。處理部35算出在第1行中之偏差，記憶部37記憶在第1行中之偏差。另外，超音波探觸部1掃描試料表面之第1行之情況，因還未算出用以決定在±Z方向中之超音波探觸部1之位置的偏差，故不會改變在±Z方向中之超音波探觸部1之位置，超音波探觸部1掃描試料表面之第1行。 　　[0064] 接著，超音波探觸部1在-Y方向僅移動特定間距。該間距為極短的距離(具體而言，0.01mm以下)。因此，可以使在第1行之試料表面之彎曲，和在第2行之試料表面之彎曲略相等。 　　[0065] 接著，超音波探觸部1在-X方向掃描試料表面之第2行。處理部35係根據記憶於記憶部37之第1行中之偏差，決定超音波探觸部1在-X方向掃描試料表面之第2行之時的在±Z方向中之超音波探觸部1之位置。掃描控制部31係將用以控制在±Z方向中之超音波探觸部1之位置的位置訊號，朝控制裝置2輸出，控制裝置2將在±Z方向中之超音波探觸部1之位置調整成適當位置。適當位置係如圖6(b)所示般，超音波探觸部1和試料4之表面的距離D成為一定的位置。 　　[0066] 再者，處理部35算出在第2行中之偏差，記憶部37記憶在第2行中之偏差。此時，記憶部37記憶在第1行之偏差及在第2行之偏差。 　　[0067] 接著，超音波探觸部1在-Y方向僅移動特定間距。該間距為極短的距離(具體而言，0.01mm以下)。因此，可以使在第2行之試料表面之彎曲，和在第3行之試料表面之彎曲略相等。 　　[0068] 接著，超音波探觸部1在+X方向掃描試料表面之第3行。處理部35係根據記憶於記憶部37之第2行中之偏差，決定超音波探觸部1在+X方向掃描試料表面之第3行之時的在±Z方向中之超音波探觸部1之位置。掃描控制部31係將用以控制在±Z方向中之超音波探觸部1之位置的位置訊號，朝控制裝置2輸出，控制裝置2將在±Z方向中之超音波探觸部1之位置調整成適當位置。適當位置係如圖6(b)所示般，超音波探觸部1和試料4之表面的距離D成為一定的位置。 　　[0069] 再者，處理部35算出在第3行中之偏差，記憶部37記憶在第3行中之偏差。此時，記憶部37即使記憶在第1行中之偏差、在第2行中之偏差、在第3行中之偏差的所有亦可，即使僅記憶在第2行中之偏差、在第3行中之偏差亦可。若至少記憶2行份(在第2行中之偏差、在第3行中之偏差)即可。 　　[0070] 接著，超音波探觸部1在-Y方向僅移動特定間距。該間距為極短的距離(具體而言，0.01mm以下)。因此，可以使在第3行之試料表面之彎曲，和在第4行之試料表面之彎曲略相等。 　　[0071] 超音波探觸部1重複上述般之掃描，掃描試料4之表面之全部的行，依此，生成試料4之表面的畫像。 　　[0072] 若藉由與本實施型態有關之超音波影像系統100時，即使對表面彎曲之試料，亦可以僅使超音波探觸部對試料全體一次掃描，將超音波探觸部和試料表面之距離D保持一定，生成畫像。依此，能夠提供一面維持在使超音波探觸部對試料全體兩次掃描之情況下的畫像之解像度，一面減少測量時間和作業成本之超音波影像系統100。 　　[0073] 另外，以往超音波影像系統因超音波探觸部兩次掃描試料全體，故與本實施型態有關之超音波影像系統100做比較，機械性的處理次數成為兩倍。另外，與本實施型態有關之超音波影像系統100因處理部邊算出偏差，邊決定超音波探觸部之位置，故與以往之超音波影像系統做比較，處理部之處理量成為兩倍。但是，在進行兩倍之資料處理之情況下的測量時間和作業成本，比起在進行兩倍之掃描處理之情況下的測量時間和作業成本為極小。因此，當與以往的超音波影像系統比較時，與本實施型態有關之超音波影像系統100可以大幅度降低測量時間和作業成本。 　　[0074] (位置控制裝置之動作) 　　接著，參照圖6及圖7，針對與本發明之實施型態有關之位置控制裝置3之動作，予以說明。 　　[0075] 圖7為表示與本發明之實施型態有關之位置控制裝置3之動作的流程圖。 　　[0076] 在步驟S501中，處理部35算出超音波探觸部1掃描試料4之表面之第1行之時之偏差，記憶部37記憶該偏差。 　　[0077] 在步驟S502中，處理部35根據在第1行(第n-1行)中之偏差，決定超音波探觸部1掃描試料4之表面之第2行(第n行)之時的超音波探觸部1之位置。n(n≧2)為表示行號碼的變數。 　　[0078] 在步驟S503中，處理部35算出超音波探觸部1掃描試料4之表面之第2行(第n行)之時之偏差，記憶部37記憶該偏差。 　　[0079] 在步驟S504中，處理部35判斷超音波探觸部1是否結束試料4之表面之所有行的掃描。處理部35在判斷超音波探觸部1未結束試料4之表面之所有行的掃描之情況下(步驟S504→No)，進行步驟S505之處理。另外，處理部35在判斷超音波探觸部1結束試料4之表面之所有行的掃描之情況下(步驟S504→Yes)，進行步驟S506之處理。 　　[0080] 在步驟S505中，處理部35增加一個表示行號碼之變數n(n≧2)。即是，將n從2增加至3。 　　[0081] 再次，在步驟S502中，處理部35根據在第2行(第n-1行)中之偏差，決定超音波探觸部1掃描試料4之表面之第3行(第n行)之時的超音波探觸部1之位置。 　　[0082] 再次，在步驟S503中，處理部35算出超音波探觸部1掃描試料4之表面之第3行(第n行)之時之偏差，記憶部37記憶該偏差。 　　[0083] 再次，在步驟S504中，處理部35判斷超音波探觸部1是否結束試料4之表面之所有行的掃描。處理部35在判斷超音波探觸部1未結束試料4之表面之所有行的掃描之情況下(步驟S504→No)，進行步驟S505之處理。另外，處理部35在判斷超音波探觸部1結束試料4之表面之所有行的掃描之情況下(步驟S504→Yes)，進行步驟S506之處理。 　　[0084] 再次，在步驟S505中，處理部35增加一個表示行號碼之變數n(n≧2)。即是，將n從3增加至4。 　　[0085] 至超音波探觸部1結束試料4之表面之所有行的掃描，重複如上述般，步驟S502～S505為止之處理。 　　[0086] 在步驟S506中，畫像生成部36生成試料4之表面的畫像，結束一連串處理。 　　[0087] 若藉由上述位置控制方法，可以減少測量時間和作業成本。
[0088]
100‧‧‧超音波影像系統
1‧‧‧超音波探觸部
2‧‧‧控制裝置
3‧‧‧位置控制裝置
35‧‧‧處理部
37‧‧‧記憶部
[0011] 　　圖1為表示與本發明之實施型態有關之超音波影像系統之構成例的圖示。 　　圖2為表示與本發明之實施型態有關之超音波探觸部進行的掃描方法之一例的圖示。 　　圖3為在各測量點進行用以算出與本發明之實施型態有關之偏差的測量之情況的概念圖。 　　圖4係表示與本發明之實施型態有關之時間和反射波之移位的關係之曲線圖。 　　圖5為表示與本發明之實施型態有關之閘極電路之動作的圖示。 　　圖6為表示與本發明之實施型態有關之超音波探觸部進行的掃描之概念圖。 　　圖7為表示與本發明之實施型態有關之位置控制裝置進行的控制方法之一例的流程圖。

Claims (9)

  1. 一種位置控制裝置，其特徵在於，具備：記憶部，其係於使超音波探觸部移動至試料表面之第n行之前，記憶超音波探觸部掃描試料表面之第n-1行之時的發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之第n-1行的偏差；和處理部，其係根據該第n-1行之偏差，決定上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行之時的上述超音波探觸部之位置，並且，於上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行之時，算出發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之第n行的偏差。
  2. 如請求項1所記載之位置控制裝置，其中上述處理部係對以特定時間間隔所設定的每個測量點，算出上述偏差，使上述偏差記憶於上述記憶部。
  3. 如請求項1或2所記載之位置控制裝置，其中上述處理部係以使上述第n-1行的偏差成為零之方式，決定垂直於上述試料表面的方向中之上述超音波探觸部之位置。
  4. 如請求項1或2所記載之位置控制裝置，其中上述處理部係對上述第n行之每個測量點，以使在對應的第n-1行之測量點所算出之上述偏差成為零之方式，決定在垂直於上述試料表面之方向中之上述超音波探觸部的位置。
  5. 如請求項1或2所記載之位置控制裝置，其中上述處理部係生成追隨閘極，比較從上述追隨閘極之起點至電壓波形具有峰值為止之時間，和從上述追隨閘極之起點至基準之電壓波形具有峰值為止之時間，算出上述偏差。
  6. 一種位置控制方法，其特徵在於，具備：記憶超音波探觸部掃描試料表面之第n-1行之時的發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之第n-1行的偏差的步驟；使該超音波探觸部移動至試料表面之第n行的步驟；根據該第n-1行的偏差，決定上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行之時的上述超音波探觸部之位置的步驟；及上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行，並且，算出發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之第n行的偏差的步驟。
  7. 如請求項6所記載之位置控制方法，其中記憶上述偏差之步驟係對以特定時間間隔所設定的第n-1行之每個測量點，算出上述第n-1行的偏差，決定上述超音波探觸部之位置的步驟係對上述第n行之每個測量點，以使在對應的第n-1行之測量點之上述第n-1行的偏差成為零之方式，決定在垂直於上述試料表面之方向中之上述超音波探觸部的位置。
  8. 一種超音波影像系統，其特徵在於，具備：超音波探觸部，其係對試料表面發送超音波，接收來自上述試料表面的反射波；位置控制裝置，其係於使超音波探觸部移動至試料表面之第n行之前，記憶上述超音波探觸部掃描試料表面之第n-1行之時的發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間的第n-1行的偏差，根據該第n-1行的偏差，決定上述超音波探觸部掃描試料表面之第n行之時的上述超音波探觸部之位置；及控制裝置，其係將上述超音波探觸部之位置控制在上述位置控制裝置決定的位置，上述位置控制裝置係於掃描第n行之時，算出發送超音波後至接收反射波為止之時間和基準時間之第n行的偏差。
  9. 如請求項8所記載之超音波影像系統，其中上述位置控制裝置係對以特定時間間隔所設定的第n-1行之每個測量點，算出上述第n-1行的偏差，對與上述第n-1行之測量點對應的第n行之每個測量點，以使上述第n-1行的偏差成為零之方式，決定上述超音波探觸部之位置。
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