JP2005207827A - X-ray inspection device and method, and control program of x-ray inspection device - Google Patents

X-ray inspection device and method, and control program of x-ray inspection device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray inspection device and method capable of stably and more precisely measuring a target sample, and provide a control program of the X-ray inspection device. <P>SOLUTION: An X-ray generator (X-ray generating mechanism) 11 is constituted so as to emit X-rays from a focal point (predetermined X-ray emitting point) 11e1 set to a position opened to the open air to irradiate the substrate (target sample) 31 placed on an X-Y stage 15 and the respective comparing image data 27b1, respectively corresponding to a plurality of different magnifying powers, based on a predetermined standard image I1 are compared with image data 27c of a photographed image I3, to perform the pattern matching of the photographed image I3 and a standard image I1. The magnifying power of the photographed image I3 is determined from a pattern matching result, and measurement processing, corresponding to the determined magnifying power, is performed using the image data 27c of the photographed image I3. The magnifying power is precisely determined, regardless of the positional irregularities of the target sample, in the propagation direction of X-rays, or the degree of expansion of the irregularities of X-rays and the target sample is measured more precisely. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、所定のＸ線発生点から広がりながら進行するＸ線を発生させて対象試料に照射し、同対象試料を透過した透過Ｘ線を撮像して画像データを取得し、同画像データを用いて同対象試料についての測定処理を行うＸ線検査装置、Ｘ線検査方法およびＸ線検査装置の制御プログラムに関する。   The present invention generates X-rays that travel while spreading from a predetermined X-ray generation point, irradiates the target sample, captures transmitted X-rays transmitted through the target sample, acquires image data, and acquires the image data. The present invention relates to an X-ray inspection apparatus, an X-ray inspection method, and a control program for the X-ray inspection apparatus that perform measurement processing on the target sample.

従来、この種のＸ線検査装置は、対象試料を載置可能なステージと、ターゲットを密閉管内に設けた密閉管型のＸ線発生器と、ドットマトリクス状に設けられた多数のＣＣＤ素子を有するＸ線検出器とを備え、Ｘ線管とＸ線検出器の間にサンプル（対象試料）を配置してはんだ検査を行っている（例えば、特許文献１参照。）。ターゲットから発生したＸ線は、広がりながらステージの対象試料載置面に向かって進行し、対象試料を透過するので、Ｘ線管とＸ線検出器とサンプルの位置関係によって拡大率を変更することができる。ここで、密閉管型のＸ線発生器を用いているのは、Ｘ線を発生するターゲットが外気の影響を受けないようにさせて、発生したＸ線の広がり度合を安定させたり、Ｘ線の強度を安定させたりするためである。   Conventionally, this type of X-ray inspection apparatus includes a stage on which a target sample can be placed, a sealed tube type X-ray generator in which a target is provided in a sealed tube, and a number of CCD elements provided in a dot matrix. An X-ray detector is provided, and a sample (target sample) is placed between the X-ray tube and the X-ray detector to perform solder inspection (see, for example, Patent Document 1). X-rays generated from the target travel toward the target sample placement surface of the stage while spreading and pass through the target sample, so that the magnification rate is changed depending on the positional relationship between the X-ray tube, the X-ray detector, and the sample. Can do. Here, the sealed tube type X-ray generator is used so that the target for generating X-rays is not affected by the outside air so that the spread degree of the generated X-rays is stabilized. This is to stabilize the strength of the.

Ｘ線検査装置において、撮像時の幾何学的倍率Ｍａｇは次式で表される。
Ｍａｇ＝Ｂ／Ａ
ただし、Ａは、Ｘ線発生器の焦点と被検査物体の間の距離
Ｂは、Ｘ線発生器の焦点と検出器の間の距離である。 In the X-ray inspection apparatus, the geometric magnification Mag at the time of imaging is expressed by the following equation.
Mag = B / A
Where A is the distance between the focal point of the X-ray generator and the inspected object
B is the distance between the focus of the X-ray generator and the detector.

検査対象が微小になると、幾何学的倍率を大きくする必要がある。例えば、１０μｍの半田を検査する場合、２００倍程度の幾何学的倍率が必要である。通常のシステムでは上式中のＢが３００ｍｍ程度であり、幾何学的倍率２００倍を得ようとする場合、Ａを１．５ｍｍとする必要がある。
特開２０００−２４９５３２号公報 When the inspection object becomes very small, it is necessary to increase the geometric magnification. For example, when a 10 μm solder is inspected, a geometric magnification of about 200 times is required. In a normal system, B in the above equation is about 300 mm, and when it is intended to obtain a geometric magnification of 200 times, A needs to be 1.5 mm.
JP 2000-249532 A

ここで問題となるのはＸＹステージの平面度である。ステージの平面度は±１００μｍ程度が通常であり、この誤差により倍率は２００±１４倍の範囲で変動する。また、検査対象をＸ線検査装置にセットする際の浮きなどによっても倍率の変動は生じる。倍率が変化すると、検査対象が予め登録された位置と離れた位置に観察されるため、正しい検査が行えない。また、はんだの面積値計測結果に大きな誤差が生じる。   The problem here is the flatness of the XY stage. The flatness of the stage is usually about ± 100 μm, and due to this error, the magnification varies in the range of 200 ± 14 times. In addition, fluctuations in magnification also occur due to floating or the like when the inspection object is set in the X-ray inspection apparatus. When the magnification is changed, the inspection object is observed at a position away from the position registered in advance, so that a correct inspection cannot be performed. In addition, a large error occurs in the solder area value measurement result.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ステージの平面度や検査対象の浮きなどの影響を排除し、対象試料を安定してより精度よく測定することが可能なＸ線検査装置、Ｘ線検査方法およびＸ線検査装置の制御プログラムの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, eliminates the influence of the flatness of the stage and the floating of the inspection target, and can stably measure the target sample more accurately. An object is to provide a control program for an X-ray inspection method and an X-ray inspection apparatus.

上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、対象試料を載置可能なステージと、所定のＸ線発生点から広がりながら進行する所定強度のＸ線を発生させて同ステージに載置された対象試料に照射するＸ線発生機構と、同対象試料を透過した透過Ｘ線を撮像して撮像画像に対応する画像データを取得する画像取得手段と、取得された画像データを用いて同対象試料についての測定処理を行う測定手段とを備えるＸ線検査装置であって、上記Ｘ線発生機構は、外気に開放された位置とされた所定のＸ線発生点から上記Ｘ線を発生させて上記ステージに載置された対象試料に照射する機構とされ、上記測定手段は、所定の標準画像を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと上記画像データとを対比して上記撮像画像と同標準画像とのパターンマッチングを行い、当該パターンマッチングの結果から上記撮像画像の拡大率を決定し、上記画像データを用いて同決定した拡大率に対応した上記測定処理を行うことを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a stage on which a target sample can be placed, and X-rays having a predetermined intensity that travel while spreading from a predetermined X-ray generation point are generated and placed on the stage. The X-ray generation mechanism for irradiating the target sample, the image acquisition means for capturing the transmitted X-rays transmitted through the target sample and acquiring the image data corresponding to the captured image, and the acquired image data An X-ray inspection apparatus including a measurement unit that performs measurement processing on a target sample, wherein the X-ray generation mechanism generates the X-rays from a predetermined X-ray generation point that is a position open to the outside air. The measurement unit is configured to irradiate the target sample placed on the stage, and the measurement unit includes each of the comparison image data corresponding to each of a plurality of different magnifications with reference to a predetermined standard image, and the image data. In contrast to Performing pattern matching between the captured image and the standard image, determining an enlargement ratio of the captured image from a result of the pattern matching, and performing the measurement process corresponding to the determined enlargement ratio using the image data. Features.

すなわち、Ｘ線発生機構により所定のＸ線発生点から所定強度のＸ線が発生すると、このＸ線はＸ線発生点から広がりながら進行し、ステージに載置された対象試料を透過する。Ｘ線が広がりながら進行することにより、同対象試料を透過した透過Ｘ線は画像取得手段により拡大されて撮像され、拡大された撮像画像に対応する画像データが取得される。すると、測定手段により、同画像データと各対比用画像データとを対比することによるパターンマッチングが行われる。ここで、各対比用画像データは、所定の標準画像（基準画像）を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応して設けられたデータとされている。そして、拡大率別に標準画像と撮像画像（以下、両画像とも記載）とのパターンマッチングが行われ、パターンマッチングの結果から撮像画像の拡大率が決定される。拡大率が決定されると、画像データを用いて同決定した拡大率に対応した測定処理が行われる。   That is, when X-rays having a predetermined intensity are generated from a predetermined X-ray generation point by the X-ray generation mechanism, the X-rays travel while spreading from the X-ray generation point and pass through the target sample placed on the stage. As the X-rays travel while spreading, the transmitted X-rays that have passed through the target sample are enlarged and imaged by the image acquisition means, and image data corresponding to the enlarged captured image is acquired. Then, the pattern matching is performed by comparing the image data with each image data for comparison by the measuring means. Here, each comparison image data is data provided corresponding to each of a plurality of different enlargement ratios based on a predetermined standard image (reference image). Then, pattern matching between the standard image and the captured image (hereinafter, both images are described) is performed for each enlargement ratio, and the enlargement ratio of the captured image is determined from the pattern matching result. When the enlargement ratio is determined, measurement processing corresponding to the determined enlargement ratio is performed using the image data.

Ｘ線発生機構として外気に開放された位置とされたＸ線発生点からＸ線を発生させる機構を用いているため、密閉管型のＸ線発生器を用いた場合よりも対象試料をＸ線発生点に近づけることができる。このため、より拡大率の大きい撮像画像を撮像して対象試料についての測定を行うことができる。
対象試料をＸ線発生点に近接した位置にすると、大きな拡大率の撮像画像を得ることが可能になる一方、Ｘ線の進行方向における対象試料の位置がばらつくと撮像画像の拡大率に大きなばらつきが生じることになる。また、Ｘ線発生点が外気に開放された位置とされると、外気の影響を受けてＸ線の進行方向における広がり度合にばらつきが生じることがある。ここで、上記測定手段が画像データと各対比用画像データとから両画像のパターンマッチングを行うので、Ｘ線の進行方向における対象試料の位置のばらつきやＸ線の広がり度合のばらつきにかかわらず精度良く拡大率が決定される。
以上により、拡大率の変動に応じて適切な拡大率が決定され、決定された拡大率に対応した検査処理が行われるので、正確に測定を行うことができる。従って、ステージの平面度や検査対象の浮きなどの影響を排除し、より拡大率の大きい撮像画像に基づく測定処理を行うことができ、対象試料についての測定が安定してより精度良く行われる。 Since the X-ray generation mechanism uses a mechanism that generates X-rays from an X-ray generation point that is open to the outside air, the target sample is X-rayed more than when a sealed tube X-ray generator is used. It can be close to the point of occurrence. For this reason, it is possible to measure a target sample by capturing a captured image with a larger enlargement ratio.
When the target sample is positioned close to the X-ray generation point, it is possible to obtain a captured image with a large magnification. On the other hand, if the position of the target sample in the X-ray traveling direction varies, the magnification of the captured image varies greatly. Will occur. Further, if the X-ray generation point is set to a position open to the outside air, the spread degree in the traveling direction of the X-rays may vary due to the influence of the outside air. Here, since the measurement means performs pattern matching of both images from the image data and each comparison image data, the accuracy is high regardless of variations in the position of the target sample in the X-ray traveling direction and variations in the degree of X-ray spread. The enlargement ratio is well determined.
As described above, an appropriate enlargement ratio is determined according to the fluctuation of the enlargement ratio, and the inspection process corresponding to the determined enlargement ratio is performed, so that accurate measurement can be performed. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the flatness of the stage and the floating of the inspection object, and to perform measurement processing based on the captured image with a larger magnification, and the measurement of the target sample is stably performed with higher accuracy.

上記対象試料は、様々なものが考えられ、例えばＢＧＡによって半田付けした基板であってもよいし、ＢＧＡ以外によって半田付けした基板であってもよいし、半田付けした基板以外のものであってもよい。
上記画像取得手段は、様々な構成が考えられる。例えば、Ｘ線イメージインテンシファイアを用い、Ｘ線をＸ線イメージインテンシファイア管で受け止めて可視化した後にＣＣＤで可視光を受光することにより透過Ｘ線を撮像し、対応する画像データを取得する構成とすることができる。むろん、Ｘ線フラットパネルセンサを用いて画像データを取得してもよい。
上記画像データは、多数の画素別とされた輝度値、明度値、等、様々なデータが考えられる。また、様々な階調数とすることができる。
上記対比用画像データは、多数の画素別とされた輝度値、明度値、等、様々なデータが考えられる。ここで、撮像画像の画像データを構成する画素の数と異なる画素数でもよいし、同じ画素数でもよい。また、撮像画像の画像データと異なる階調数でもよいし、同じ階調数でもよい。
各対比用画像データは、予め用意されたデータでもよいし、標準画像を表す画像データと拡大率とから各対比用画像データを生成して当該各対比用画像データとして用いるようにしてもよい。
標準画像を表す画像データは、予め用意されたデータでもよいし、対象試料の標準試料を撮像して得られる画像データでもよい。
上記測定処理は、例えば、半田バンプの良否を判定する処理、半田バンプの径を測定する処理、等、様々な構成が考えられる。 The target sample may be various, for example, a substrate soldered by BGA, a substrate soldered by other than BGA, or other than a soldered substrate. Also good.
Various configurations of the image acquisition means can be considered. For example, an X-ray image intensifier is used, X-rays are received by an X-ray image intensifier tube and visualized, and then visible light is received by a CCD to capture transmitted X-rays and acquire corresponding image data. It can be configured. Of course, image data may be acquired using an X-ray flat panel sensor.
As the image data, various data such as a luminance value and a brightness value classified by a large number of pixels can be considered. In addition, the number of gradations can be various.
As the comparison image data, various data such as a luminance value and a brightness value classified by a large number of pixels can be considered. Here, the number of pixels different from the number of pixels constituting the image data of the captured image may be used, or the same number of pixels may be used. Further, the number of gradations may be different from the image data of the captured image, or the same number of gradations may be used.
Each image data for comparison may be data prepared in advance, or each image data for comparison may be generated from image data representing a standard image and an enlargement ratio and used as each image data for comparison.
The image data representing the standard image may be data prepared in advance or image data obtained by imaging the standard sample of the target sample.
The measurement process may have various configurations such as a process for determining the quality of solder bumps and a process for measuring the diameter of solder bumps.

上記測定手段は、上記画像データと各対比用画像データとから上記複数の拡大率別に上記撮像画像と上記標準画像との一致度を算出し、算出した一致度が最大となった拡大率を、上記測定処理を行うための拡大率として決定する構成としてもよい。両画像との一致度が大きいほど撮像画像は標準画像に近い画像であるので、同一致度が最大となった拡大率は、実際の撮像画像の拡大率に最も近いものとなる。従って、対象試料についての測定がさらに精度良く行われる。   The measurement means calculates the degree of coincidence between the captured image and the standard image for each of the plurality of enlargement ratios from the image data and each comparison image data, and calculates the enlargement ratio at which the calculated degree of coincidence is maximized. It is good also as a structure determined as an expansion rate for performing the said measurement process. The larger the degree of coincidence between the two images, the closer the captured image is to the standard image. Therefore, the enlargement ratio at which the degree of coincidence is maximized is closest to the enlargement ratio of the actual captured image. Therefore, the measurement of the target sample is performed with higher accuracy.

上記一致度は、様々な構成により算出することができる。例えば、二値化された対比用画像データを拡大率別に用意しておき、撮像画像の画像データを二値化し、当該画像データと対比用画像データとの二値化データが一致する画素の数を求め、求めた画素数を一致度とすることができるし、さらに、当該画素数を撮像画像の画像データの画素数で除した値を一致度とすることもできる。むろん、対比用画像データや撮像画像の画像データを多階調データとして一致度を算出することも可能である。   The degree of coincidence can be calculated by various configurations. For example, binarized comparison image data is prepared for each enlargement ratio, the image data of the captured image is binarized, and the number of pixels in which the binarization data of the image data and the comparison image data match The obtained number of pixels can be used as the degree of coincidence, and a value obtained by dividing the number of pixels by the number of pixels of the image data of the captured image can also be used as the degree of coincidence. Of course, it is possible to calculate the degree of coincidence using the contrast image data and the image data of the captured image as multi-gradation data.

上記測定手段は、上記複数の拡大率別に上記撮像画像と上記標準画像との一致度を算出する際、一致度を算出する対象の拡大率について、同撮像画像と同標準画像とを対比させる位置を変えながら対比させた位置毎に上記画像データと各対比用画像データとから同撮像画像と同標準画像との位置別の一致度を算出し、算出した位置別の一致度のうち最大の一致度を同対象の拡大率についての一致度とする構成としてもよい。
Ｘ線の進行方向とは垂直な方向における対象試料の位置がばらつくと、撮像画像中の対象試料の位置にばらつきが生じることになる。ここで、上記測定手段は撮像画像と標準画像とを対比させる位置を変えながら対比させた位置毎に画像データと各対比用画像データとから同撮像画像と同標準画像との位置別の一致度を算出し、最大の一致度を対象の拡大率についての一致度とするので、Ｘ線の進行方向とは垂直な方向における対象試料の位置のばらつきを考慮した適切な一致度が算出され、精度良く拡大率が決定される。
以上により、適切な拡大率が決定され、決定された拡大率に対応した検査処理が行われるので、正確に測定を行うことができる。 The measurement means, when calculating the degree of coincidence between the captured image and the standard image for each of the plurality of enlargement ratios, a position for comparing the captured image and the standard image with respect to an enlargement ratio of a target for calculating the degree of coincidence The degree of coincidence for each position between the captured image and the standard image is calculated from the image data and each comparison image data for each position compared while changing the position, and the largest coincidence among the calculated degrees of coincidence by position The degree may be a degree of coincidence for the enlargement rate of the same object.
If the position of the target sample in a direction perpendicular to the X-ray traveling direction varies, the position of the target sample in the captured image varies. In this case, the measurement means uses the image data and the comparison image data for each position compared while changing the position for comparing the captured image and the standard image, and the degree of coincidence of the captured image and the standard image for each position. Since the maximum coincidence is used as the coincidence for the magnification of the object, an appropriate coincidence is calculated in consideration of variations in the position of the target sample in the direction perpendicular to the X-ray traveling direction. The enlargement ratio is well determined.
As described above, an appropriate enlargement ratio is determined, and inspection processing corresponding to the determined enlargement ratio is performed, so that accurate measurement can be performed.

また、上記拡大率別に設けられた対比用画像データは、各拡大率について上記ステージに載置された対象試料の異なる複数の位置別に設けられたデータとされ、上記測定手段は、上記複数の拡大率別に上記撮像画像と上記標準画像との一致度を算出する際、一致度を算出する対象の拡大率について、上記画像データと上記位置別に設けられた対比用画像データとから同撮像画像と同標準画像との位置別の一致度を算出し、算出した位置別の一致度のうち最大の一致度を同対象の拡大率についての一致度とする構成としてもよい。上記と同様にして、Ｘ線の進行方向とは垂直な方向における対象試料の位置のばらつきを考慮した適切な一致度が算出され、精度良く拡大率が決定される。   Further, the comparison image data provided for each enlargement factor is data provided for each of the different positions of the target sample placed on the stage for each enlargement factor, and the measurement means includes the plurality of enlargement factors. When calculating the degree of coincidence between the captured image and the standard image according to the rate, the enlargement ratio of the object for which the degree of coincidence is calculated is the same as the captured image from the image data and the comparison image data provided for each position. The degree of coincidence for each position with the standard image may be calculated, and the maximum degree of coincidence among the calculated degree of coincidence for each position may be used as the degree of coincidence for the enlargement ratio of the same object. In the same manner as described above, an appropriate degree of coincidence is calculated in consideration of variations in the position of the target sample in a direction perpendicular to the X-ray traveling direction, and the enlargement ratio is determined with high accuracy.

上記測定手段は、上記画像データを用いて、上記決定した拡大率、および、当該拡大率について算出した上記位置別の一致度が最大となった位置に対応した上記測定処理を行う構成としてもよい。撮像画像と標準画像とを対比させた位置のうち、撮像画像と標準画像との一致度が最も大きくなった位置に対応した測定処理が行われるので、対象試料についての測定がさらに精度良く行われる。   The measurement unit may be configured to perform the measurement process corresponding to the position where the determined enlargement factor and the degree of coincidence for each position calculated for the enlargement factor are maximized using the image data. . Among the positions where the captured image and the standard image are compared, measurement processing corresponding to the position where the degree of coincidence between the captured image and the standard image is maximized is performed, so that the measurement of the target sample is performed with higher accuracy. .

上記撮像画像は、上記Ｘ線の進行方向と直交する所定のＸ軸およびＹ軸とから形成されるＸＹ平面に平行な画像とされ、上記測定手段は、上記一致度を算出する対象の拡大率について、上記撮像画像と上記標準画像とを対比させる上記Ｘ軸方向の位置および上記Ｙ軸方向の位置を変えながら対比させた位置毎に上記画像データと各対比用画像データとから同撮像画像と同標準画像との位置別の一致度を算出し、算出した位置別の一致度が最大となったＸ軸方向の位置およびＹ軸方向の位置、並びに、上記決定した拡大率、に対応した上記測定処理を行う構成としてもよい。撮像画像と標準画像との対比位置がＸ軸方向とＹ軸方向とに変えられるので、ＸＹ両軸方向について撮像画像と標準画像との一致度が最大となる位置に対応した測定処理が行われる。従って、対象試料についての測定がさらに精度良く行われる。   The captured image is an image parallel to an XY plane formed by a predetermined X axis and Y axis orthogonal to the traveling direction of the X-ray, and the measurement unit is an enlargement ratio of an object for calculating the degree of coincidence For each of the positions of the X-axis direction and the Y-axis direction for which the captured image and the standard image are compared, the captured image is obtained from the image data and each comparison image data. The degree of coincidence by position with the same standard image is calculated, and the position corresponding to the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction where the degree of coincidence by position calculated is the maximum, and the determined enlargement ratio. It is good also as composition which performs measurement processing. Since the contrast position between the captured image and the standard image can be changed between the X-axis direction and the Y-axis direction, measurement processing corresponding to the position where the degree of coincidence between the captured image and the standard image is maximized in both XY directions. . Therefore, the measurement of the target sample is performed with higher accuracy.

なお、上記ステージに載置された上記対象試料と上記Ｘ線発生点との間の距離は、密閉管型のＸ線発生器におけるＸ線発生点と密閉管との間の距離よりも短くされている構成としてもよい。すると、Ｘ線発生機構として密閉管型のＸ線発生器を用いた場合と比べて撮像画像の拡大率が大きくなり、対象試料についての測定をさらに精度良く行うことが可能となる。
上記パターンマッチングを行うことにより、ステージに載置された対象試料とＸ線発生点との間の距離を密閉管型のＸ線発生器におけるＸ線発生点と密閉管との間の距離よりも短くすることができるとも言える。従って、Ｘ線発生点を外気に開放された位置とするのと同時にパターンマッチングを行うことによって、初めて高精度の測定処理を行うことが可能となる。 The distance between the target sample placed on the stage and the X-ray generation point is shorter than the distance between the X-ray generation point and the sealed tube in the sealed tube X-ray generator. It is good also as composition which has. Then, compared with the case where a sealed tube type X-ray generator is used as the X-ray generation mechanism, the magnification of the captured image is increased, and the measurement of the target sample can be performed with higher accuracy.
By performing the pattern matching, the distance between the target sample placed on the stage and the X-ray generation point is set to be larger than the distance between the X-ray generation point and the sealed tube in the sealed tube X-ray generator. It can be said that it can be shortened. Therefore, it is possible to perform high-precision measurement processing for the first time by performing pattern matching at the same time that the X-ray generation point is opened to the open air.

ところで、上記測定手段は、所定の標準画像を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと上記画像データとを対比して上記撮像画像と同標準画像とのパターンマッチングを行い、当該パターンマッチングの結果から上記Ｘ線の進行方向における上記ステージに載置された対象試料の位置のばらつきおよび上記進行するＸ線の広がり度合のばらつきによる上記撮像画像の拡大率のずれを補償し、上記画像データを用いて補償後の拡大率に対応した上記測定処理を行う構成としてもよい。請求項１にかかる発明と同様の作用が得られ、密閉管型のＸ線発生器を用いた場合よりも対象試料をＸ線発生点に近づけることができるため、より拡大率の大きい撮像画像を撮像して対象試料についての測定を行うことができる。その際、拡大率の変動に応じて適切な拡大率が決定され、決定された拡大率に対応した検査処理が行われるので、正確に測定を行うことができる。従って、より拡大率の大きい撮像画像に基づく測定処理を行うことができ、対象試料についての測定がより精度良く行われる。
むろん、請求項２〜請求項６に記載した構成を請求項７に記載した構成に対応させることも可能である。 By the way, the measuring means compares each image data for comparison corresponding to each of a plurality of different enlargement ratios with a predetermined standard image as a reference, and pattern matching between the captured image and the standard image. From the result of the pattern matching, the deviation of the magnification of the captured image due to the variation in the position of the target sample placed on the stage in the traveling direction of the X-ray and the variation in the spread degree of the traveling X-ray A configuration may be adopted in which the measurement processing corresponding to the magnification after compensation is performed using the image data. The same effect as that of the invention according to claim 1 is obtained, and the target sample can be brought closer to the X-ray generation point than when the sealed tube type X-ray generator is used. Imaging can be performed to measure the target sample. At that time, an appropriate enlargement ratio is determined according to the fluctuation of the enlargement ratio, and an inspection process corresponding to the determined enlargement ratio is performed, so that accurate measurement can be performed. Therefore, it is possible to perform measurement processing based on a captured image with a larger enlargement ratio, and the measurement of the target sample is performed with higher accuracy.
Of course, the configuration described in claims 2 to 6 can be made to correspond to the configuration described in claim 7.

上述したＸ線検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。また、上記装置を用いて対象試料についての測定処理を行う方法にも本発明を適用可能である。従って、本発明はＸ線検査方法としても有効であり、請求項８にかかる発明においても、基本的には同様の作用、効果を有する。発明の思想の具現化例として、上記装置にて所定の制御プログラムを実行させる場合もある。そこで、請求項９に記載したプログラムでも、基本的には同様の作用、効果を有する。また、同プログラムを記録した媒体が流通し、同記録媒体からプログラムを適宜コンピュータに読み込むことが考えられるので、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても適用可能であり、基本的には同様の作用、効果を有する。
むろん、請求項２〜請求項７に記載された構成を上記方法やプログラムや記録媒体に対応させることも可能である。 The above-mentioned X-ray inspection apparatus may be realized alone, applied to a certain method, or used in a state where the same method is incorporated in another device. The present invention is not limited to this and includes various aspects. Further, the present invention can also be applied to a method for performing a measurement process on a target sample using the above apparatus. Therefore, the present invention is effective as an X-ray inspection method, and the invention according to claim 8 basically has the same operations and effects. As an embodiment of the idea of the invention, there is a case where a predetermined control program is executed by the above apparatus. Therefore, the program described in claim 9 basically has the same operations and effects. In addition, it is conceivable that a medium on which the program is recorded is distributed and the program is appropriately read from the recording medium into a computer. Therefore, the present invention can be applied as a computer-readable recording medium on which the program is recorded. Has similar actions and effects.
Of course, it is possible to make the configuration described in claims 2 to 7 correspond to the method, the program, and the recording medium.

以上説明したように、請求項１、請求項７〜請求項９にかかる発明によれば、ステージの平面度や検査対象の浮きなどの影響を排除し、より拡大率の大きい撮像画像に基づく測定処理を行うことができるので、対象試料を安定してより精度よく測定することが可能となる。
請求項２〜請求項６にかかる発明によれば、対象試料についての測定をさらに精度良く行うことが可能となる。 As described above, according to the first and seventh to ninth aspects of the present invention, the influence of the flatness of the stage and the floating of the inspection object is eliminated, and the measurement is performed based on the captured image having a larger enlargement ratio. Since the process can be performed, the target sample can be stably measured with higher accuracy.
According to the invention concerning Claim 2-Claim 6, it becomes possible to perform the measurement about an object sample still more accurately.

以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）Ｘ線検査装置の構成：
（２）エネルギーサブトラクション処理：
（３）測定処理：
（４）第二の実施形態：
（５）第三の実施形態：
（６）第四の実施形態：
（７）まとめ： Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of X-ray inspection apparatus:
(2) Energy subtraction processing:
(3) Measurement process:
(4) Second embodiment:
(5) Third embodiment:
(6) Fourth embodiment:
(7) Summary:

（１）Ｘ線検査装置の構成：
図１に示すように、本発明の第一の実施形態にかかるＸ線検査装置は、Ｘ線撮像機構部１０とＸ線撮像制御部２０とから構成されている。Ｘ線撮像機構部１０は、Ｘ線発生器（Ｘ線発生機構）１１、Ｘ線検出器１３、Ｘ−Ｙステージ（対象試料を載置可能なステージ）１５を備えている。Ｘ線撮像制御部２０は、Ｘ線制御部２１、ステージ制御部２３、画像処理部２４、ＣＰＵ２５、出力部２６ａ、入力部２６ｂ、メモリ２７を備えている。 (1) Configuration of X-ray inspection apparatus:
As shown in FIG. 1, the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an X-ray imaging mechanism unit 10 and an X-ray imaging control unit 20. The X-ray imaging mechanism unit 10 includes an X-ray generator (X-ray generation mechanism) 11, an X-ray detector 13, and an XY stage (a stage on which a target sample can be placed) 15. The X-ray imaging control unit 20 includes an X-ray control unit 21, a stage control unit 23, an image processing unit 24, a CPU 25, an output unit 26a, an input unit 26b, and a memory 27.

メモリ２７は、半導体メモリであるＲＯＭやＲＡＭから構成され、予め本発明のＸ線検査装置の制御プログラム２７ａやデフォルトデータがＲＯＭに記録されるとともに、Ｘ線検査の実施に際して用いられる対比用画像データ２７ｂや、Ｘ線を検出する度に生成される画像データ２７ｃや、その他のデータがＲＡＭに記録される。むろん、メモリの一部をハードディスクに置き換えてもよい。
Ｘ線制御部２１は、Ｘ線発生器１１に対する制御を行ってＸ線発生器１１にＸ線を生成させる。上記デフォルトデータとして記録された撮像条件データを参照してＸ線管に対する印加電圧，撮像時間等を取得することにより、Ｘ線発生器１１に流す管電流の電流量を制御しながら予め決められた撮像条件で駆動するようにＸ線発生器１１を制御する。 The memory 27 is composed of a ROM or RAM, which is a semiconductor memory, and the control program 27a and default data of the X-ray inspection apparatus of the present invention are recorded in the ROM in advance, and comparison image data used when performing X-ray inspection. 27b, image data 27c generated every time an X-ray is detected, and other data are recorded in the RAM. Of course, a part of the memory may be replaced with a hard disk.
The X-ray control unit 21 controls the X-ray generator 11 to cause the X-ray generator 11 to generate X-rays. By referring to the imaging condition data recorded as the default data, the voltage applied to the X-ray tube, the imaging time, and the like are acquired, and the current is determined in advance while controlling the amount of tube current flowing through the X-ray generator 11. The X-ray generator 11 is controlled so as to be driven under imaging conditions.

ステージ制御部２３は、Ｘ−Ｙステージ１５が接続されており、同Ｘ−Ｙステージ１５を水平のＸ，Ｙ２方向に移動させる制御を行う。Ｘ−Ｙステージ１５は、対象試料である半田付けされた基板３１を所定の複数箇所（例えば、Ｘ方向に複数箇所かつＹ方向に複数箇所）に載置して半田の厚み等を測定するために移動させることができる。ステージ制御部２３は、対象試料測定位置座標データをメモリ２７から取得して、データで示される座標にＸ−Ｙステージ１５を移動させる。   The stage control unit 23 is connected to the XY stage 15 and performs control to move the XY stage 15 in the horizontal X and Y2 directions. The XY stage 15 mounts the soldered substrate 31 that is a target sample on a plurality of predetermined locations (for example, a plurality of locations in the X direction and a plurality of locations in the Y direction) to measure the thickness of the solder and the like. Can be moved to. The stage control unit 23 acquires target sample measurement position coordinate data from the memory 27, and moves the XY stage 15 to the coordinates indicated by the data.

画像処理部２４は、Ｘ線検出器１３が接続されており、対象試料を透過した透過Ｘ線の強度に対応する輝度値（階調データ）をＸ線検出器１３から取得する。同輝度値は逐次データとしてメモリ２７に保存され、ドットマトリクス状とされた多数の画素からなる画像データ２７ｃとされる。   The X-ray detector 13 is connected to the image processing unit 24, and the luminance value (gradation data) corresponding to the intensity of the transmitted X-ray transmitted through the target sample is acquired from the X-ray detector 13. The luminance value is sequentially stored in the memory 27 as data, and is used as image data 27c composed of a large number of pixels in a dot matrix form.

出力部２６ａはＣＰＵ２５での処理結果等を外部に出力するディスプレイであり、入力部２６ｂは利用者からの入力を受け付ける操作入力機器である。むろん、出力部２６ａをプリンタや音声出力器としてもよい。利用者は、入力部２６ｂを介して種々の操作入力を行うことができるし、ＣＰＵ２５の処理によって得られる種々の演算結果や計測データ、半田バンプの良否判定結果等を出力部２６ａからの表示により確認することができる。ＣＰＵ２５は、メモリ２７に記憶された制御プログラム２７ａに従って所定の演算処理を実行可能であり、入力部２６ｂ等によって利用者から検査指示等の操作入力を受け付けると制御プログラム２７ａを実行し、対象試料を測定する。   The output unit 26a is a display that outputs processing results and the like in the CPU 25 to the outside, and the input unit 26b is an operation input device that receives input from the user. Of course, the output unit 26a may be a printer or an audio output device. The user can perform various operation inputs via the input unit 26b, and displays various calculation results and measurement data obtained by processing of the CPU 25, solder bump pass / fail judgment results, and the like from the output unit 26a. Can be confirmed. The CPU 25 can execute predetermined arithmetic processing according to the control program 27a stored in the memory 27. When the CPU 25 receives an operation input such as an inspection instruction from the user through the input unit 26b or the like, the CPU 25 executes the control program 27a to select a target sample. taking measurement.

Ｘ線発生器１１は、Ｘ線制御部２１の制御に従ってＸ線管に電圧を印加して管電流を流し、流れる管電流の電流量に応じた強度のＸ線を生成する。そして、指示された時間、Ｘ線をステージ１５に向かって照射する。Ｘ線管に印加する電圧、Ｘ線管に流す管電流の電流量、Ｘ線の照射時間を所定の条件にすることにより、対象試料に所定強度のＸ線を照射することが可能である。   The X-ray generator 11 applies a voltage to the X-ray tube under the control of the X-ray control unit 21 to flow a tube current, and generates an X-ray having an intensity corresponding to the amount of flowing tube current. Then, X-rays are irradiated toward the stage 15 for the instructed time. By setting the voltage applied to the X-ray tube, the amount of tube current flowing through the X-ray tube, and the X-ray irradiation time to predetermined conditions, the target sample can be irradiated with X-rays having a predetermined intensity.

図２に示すように、Ｘ線発生器１１に設けられたＸ線管１１ａは開放管と呼ばれるタイプのＸ線管であり、アノード１１ｂとカソード１１ｃと電子レンズ１１ｄとターゲット１１ｅと絞り１１ｆを備えている。Ｘ線管１１ａに対する印加電圧によってカソード１１ｃから飛び出した電子は電子ビームとなってアノード１１ｂ方向に進行し、コイルからなる電子レンズ１１ｄおよび絞り１１ｆによって絞られてターゲット１１ｅの焦点（所定のＸ線発生点）１１ｅ１に衝突する。すると、焦点１１ｅ１でターゲット１１ｅ内の電子が励起され、励起された電子が低準位の軌道に遷移する際のエネルギーがＸ線として出射窓１１ｅ２から放射される。発生したＸ線は焦点１１ｅ１から進行方向に垂直な方向に広がりながら進行し、焦点１１ｅ１を頂点とした略円錐状に照射される。そして、ステージ１５に対象試料Ｓ１が載置されているとき、Ｘ線発生器１１は試料Ｓ１にＸ線を照射する。焦点の距離からＸ線検出器までの距離を一定とした場合、焦点と試料との距離が近いほど倍率が大きくなって大きなＸ線像を得ることができ、より高分解能のＸ線撮像画像を得ることができる。
ここで、焦点１１ｅ１から出射窓１１ｅ２までの距離をＦＷＤ、出射窓１１ｅ２から試料Ｓ１までの距離をＷＯＤ、焦点１１ｅ１からＸ線検出器１３の検出面１３ｅまでの距離をＦＤＤとすると、焦点１１ｅ１から試料Ｓ１までの距離ＦＯＤはＦＷＤ＋ＷＯＤとなり、検出面１３ｅでの幾何学的な拡大率はＦＤＤ／ＦＯＤとなる。なお、図では、試料Ｓ１の下面に測定対象の半田バンプがあるものとして、ＷＯＤとＦＯＤを試料Ｓ１の下面を基準とした距離としている。
そして、撮像画像の空間分解能は、（Ｘ線検出器１３の画素ピッチ／拡大率）、すなわち、Ｘ線検出器１３の検出素子の配置間隔をＦＤＤ／ＦＯＤで除した値となる。ただし、空間分解能は、焦点寸法の制約を受ける。
Ｘ線管１１ａは開放管であり、このタイプのＸ線管ではターゲット１１ｅと試料との距離が非常に小さい状態で試料に対してＸ線を照射することができる。これに対して密閉管と呼ばれるタイプのＸ線管では、開放管と比較してターゲットと試料との距離が大きくなる。 As shown in FIG. 2, the X-ray tube 11a provided in the X-ray generator 11 is an X-ray tube of a type called an open tube, and includes an anode 11b, a cathode 11c, an electron lens 11d, a target 11e, and a diaphragm 11f. ing. Electrons that have jumped out of the cathode 11c by the voltage applied to the X-ray tube 11a become an electron beam and travel in the direction of the anode 11b, and are focused by the electron lens 11d and the diaphragm 11f made of a coil to generate a focal point (predetermined X-ray generation). Point) Collides with 11e1. Then, electrons in the target 11e are excited at the focal point 11e1, and energy when the excited electrons transition to a low level orbit is radiated from the emission window 11e2 as X-rays. The generated X-rays travel from the focal point 11e1 while spreading in a direction perpendicular to the traveling direction, and are irradiated in a substantially conical shape with the focal point 11e1 as a vertex. When the target sample S1 is placed on the stage 15, the X-ray generator 11 irradiates the sample S1 with X-rays. When the distance from the focal point to the X-ray detector is constant, the closer the distance between the focal point and the sample, the larger the magnification and a larger X-ray image can be obtained. Can be obtained.
Here, if the distance from the focus 11e1 to the exit window 11e2 is FWD, the distance from the exit window 11e2 to the sample S1 is WOD, and the distance from the focus 11e1 to the detection surface 13e of the X-ray detector 13 is FDD, the focus 11e1 The distance FOD to the sample S1 is FWD + WOD, and the geometric magnification on the detection surface 13e is FDD / FOD. In the figure, assuming that there is a solder bump to be measured on the lower surface of the sample S1, WOD and FOD are distances based on the lower surface of the sample S1.
The spatial resolution of the captured image is (pixel pitch / magnification rate of the X-ray detector 13), that is, a value obtained by dividing the arrangement interval of the detection elements of the X-ray detector 13 by FDD / FOD. However, the spatial resolution is limited by the focal spot size.
The X-ray tube 11a is an open tube. With this type of X-ray tube, the sample can be irradiated with X-rays with a very small distance between the target 11e and the sample. On the other hand, in the type of X-ray tube called a sealed tube, the distance between the target and the sample is larger than that of an open tube.

図３は、従来の密閉管型のＸ線管の概略構成を示している。焦点から出射窓までの距離をｆｗｄ、出射窓から試料までの距離をｗｏｄ、焦点からＸ線検出器の検出面までの距離をｆｄｄとすると、焦点から試料までの距離ｆｏｄはｆｗｄ＋ｗｏｄとなり、検出面での幾何学的な拡大率はｆｄｄ／ｆｏｄとなる。ここで、ターゲットを密閉管内に配置する関係上、距離ｆｗｄは例えば１０ｍｍ程度等と、焦点から出射窓まではある程度の距離が必要となる。
例えば、１０μｍの半田バンプを検査する場合、２００倍程度の幾何学的倍率が必要である。従来では焦点とＸ線検出器の検出面との間の距離が３００ｍｍ程度であり、幾何学的倍率２００倍を得ようとする場合、焦点と試料との間の距離を１．５ｍｍとする必要がある。ここで問題となるのはＸＹステージの平面度である。ステージの平面度は±１００μｍ程度が通常であり、この誤差により倍率は２００±１４倍の範囲で変動する。また、検査対象を装置にセットする際の浮きなどによっても倍率の変動は生じる。倍率が変化すると、検査対象が予め登録された位置と離れた位置に観察されるため、正しい検査が行えない。また、半田バンプの面積値計測結果に大きな誤差が生じる。
一方、開放管型の本Ｘ線発生器の場合、焦点が外気に開放された位置とされているので、距離ＦＷＤは例えば０．５ｍｍ程度等と、密閉管型のＸ線発生器を用いた場合よりも短くなり、対象試料を焦点に近づけることができる。
このように、本Ｘ線検査装置においてステージに載置された対象試料と焦点との間の距離は、密閉管型のＸ線発生器における焦点と密閉管との間の距離よりも短くすることができる。例えば、焦点から対象試料までの距離が密閉管型Ｘ線発生器の場合と比べて１／１０になると、撮像画像の拡大率は１０倍となり、空間分解能は１／１０となる。密閉管型Ｘ線発生器では拡大率５０倍程度、分解能３μｍであるのに対し、開放管型の本Ｘ線発生器では拡大率５００倍程度、分解能０．３μｍ程度を実現可能である。従って、密閉管型Ｘ線発生器を用いた場合と比べて撮像画像の拡大率が大きくなり、対象試料についての測定が精度良く行われる。このようにして、ステージの平面度や検査対象の浮きなどの影響を排除し、安定して試料を検査することが可能となる。
なお、焦点から対象試料までの距離ＦＯＤを密閉管型Ｘ線発生器では実現できない８ｍｍ以下（より好ましくは５ｍｍ以下、さらには３ｍｍ以下）とすると、密閉管型Ｘ線発生器と比べて確実に撮像画像の拡大率を大きくすることができ、対象試料についての測定の精度を確実に向上させることができる。 FIG. 3 shows a schematic configuration of a conventional sealed tube type X-ray tube. If the distance from the focal point to the exit window is fwd, the distance from the exit window to the sample is wod, and the distance from the focal point to the detection surface of the X-ray detector is fdd, the distance from the focal point to the sample fod is fwd + wood, and the detection surface The geometric enlargement ratio at is fdd / fod. Here, in order to arrange the target in the sealed tube, the distance fwd is, for example, about 10 mm, and a certain distance is required from the focal point to the exit window.
For example, when a 10 μm solder bump is inspected, a geometric magnification of about 200 times is required. Conventionally, the distance between the focal point and the detection surface of the X-ray detector is about 300 mm, and in order to obtain a geometric magnification of 200 times, the distance between the focal point and the sample needs to be 1.5 mm. There is. The problem here is the flatness of the XY stage. The flatness of the stage is usually about ± 100 μm, and due to this error, the magnification varies in the range of 200 ± 14 times. In addition, the magnification varies due to floating or the like when the inspection object is set in the apparatus. When the magnification is changed, the inspection object is observed at a position away from the position registered in advance, so that a correct inspection cannot be performed. In addition, a large error occurs in the measurement result of the solder bump area value.
On the other hand, in the case of the open tube type X-ray generator, since the focal point is at a position open to the outside air, the distance FWD is, for example, about 0.5 mm, and the closed tube type X-ray generator is used. It becomes shorter than the case, and the target sample can be brought closer to the focal point.
Thus, the distance between the target sample placed on the stage and the focal point in the X-ray inspection apparatus should be shorter than the distance between the focal point and the sealed tube in the sealed tube type X-ray generator. Can do. For example, when the distance from the focal point to the target sample is 1/10 compared to the case of a sealed tube X-ray generator, the magnification of the captured image is 10 times and the spatial resolution is 1/10. The closed tube X-ray generator has an enlargement ratio of about 50 times and a resolution of 3 μm, whereas the open tube type X-ray generator can achieve an enlargement ratio of about 500 times and a resolution of about 0.3 μm. Therefore, the magnification of the captured image is increased as compared with the case where the sealed tube X-ray generator is used, and the measurement of the target sample is performed with high accuracy. In this way, it is possible to eliminate the influence of the flatness of the stage and the floating of the inspection object, and to inspect the sample stably.
If the distance FOD from the focal point to the target sample is 8 mm or less (more preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less) that cannot be realized with a sealed tube X-ray generator, the distance FOD is more reliable than that with a sealed tube X-ray generator. The enlargement ratio of the captured image can be increased, and the measurement accuracy of the target sample can be reliably improved.

Ｘ線の強度は、単位時間あたりのＸ線光子の数（cps; counts per second）等で表現される。Ｘ線管１１ａから照射されるＸ線は、印加電圧によってピークを与えるフォトンエネルギーが異なるとともにフォトンエネルギー分布に広がりを有している。従って、印加電圧を変更すれば強度ピークを与えるフォトンエネルギーおよびフォトンエネルギー分布が異なるＸ線を生成することができ、例えば、錫のｋ吸収端（２９．４ｋｅＶ）の前後に強度ピークを有する異なるフォトンエネルギー分布のＸ線を利用してエネルギーサブトラクション処理を行うことができる。   The X-ray intensity is expressed by the number of X-ray photons per unit time (cps) (counts per second). The X-rays irradiated from the X-ray tube 11a have different photon energies giving peaks depending on the applied voltage, and have a broad photon energy distribution. Therefore, by changing the applied voltage, X-rays with different photon energy and photon energy distribution giving an intensity peak can be generated. For example, different photons having intensity peaks around the k absorption edge (29.4 keV) of tin. Energy subtraction processing can be performed using X-rays of energy distribution.

Ｘ線発生器１１からのＸ線の照射方向には、Ｘ−Ｙステージ１５とＸ線検出器１３が配設されている。Ｘ−Ｙステージ１５は、検査対象試料となる複数の半田バンプを備えるチップを実装した基板３１を載置可能であり、基板３１を載置した状態でＸ線の照射方向と略垂直方向に移動可能である。このステージ１５は、ステージ制御部２３が指示する任意の座標値によって正確に位置が制御される。また、Ｘ−Ｙステージ１５には、標準試料も載置可能であり、Ｘ線の照射範囲を基板３１の載置範囲外にすることもできる。従って、Ｘ−Ｙステージ１５の移動によって、Ｘ線の照射範囲内に対象試料あるいは標準試料を配設可能であるし、Ｘ線が試料に照射されない状態にすることもできる。   An X-Y stage 15 and an X-ray detector 13 are disposed in the X-ray irradiation direction from the X-ray generator 11. The XY stage 15 can place a substrate 31 on which a chip having a plurality of solder bumps to be inspected is mounted, and moves in a direction substantially perpendicular to the X-ray irradiation direction with the substrate 31 placed. Is possible. The position of the stage 15 is accurately controlled by an arbitrary coordinate value indicated by the stage control unit 23. In addition, a standard sample can be placed on the XY stage 15, and the X-ray irradiation range can be outside the placement range of the substrate 31. Therefore, by moving the XY stage 15, it is possible to dispose the target sample or the standard sample within the X-ray irradiation range, and it is possible to prevent the sample from being irradiated with X-rays.

図４に示すように、Ｘ線検出器１３は、Ｘ線イメージインテンシファイアを備え、入射Ｘ線の強度に相当するデジタルの検出信号を出力する。対象試料を透過した透過Ｘ線は、Ｘ線イメージインテンシファイア管１３ａの内部に入力され、透過Ｘ線の入力像に対応する可視光の光学像に変換されて出力される。Ｘ線イメージインテンシファイア管１３ａには、ドットマトリクス状に設けられた多数の検出素子１３ｃを有するＣＣＤ撮像部１３ｂが接続されている。多数の検出素子１３ｃは、縦横整然と平面状に並べられ、Ｘ−Ｙステージ１５の上方にて、Ｘ−Ｙステージ１５を介してＸ線発生器１１のＸ線照射方向に対向する位置に配置されている。
多数の検出素子１３ｃは、例えばＣＣＤ撮像部の基板の片面に形成されたアモルファスシリコン受光素子とすることができる。また、ドットマトリクス状に並べられた検出素子１３ｃは、例えば横２４００個×縦２４００個の５７６万個等、様々な数とすることができる。上記可視光が各ＣＣＤに到達すると、各ＣＣＤにて同可視光の強度に応じた電圧が検出される。ＣＣＤ撮像部１３ｂは、対象試料を透過した透過Ｘ線の強度を多数の検出素子１３ｃ別に検出し、透過Ｘ線の強度に対応した電圧を出力する。上述した撮像画像の空間分解能は、検出素子１３ｃの縦横の間隔を拡大率ＦＤＤ／ＦＯＤで割った値となる。 As shown in FIG. 4, the X-ray detector 13 includes an X-ray image intensifier, and outputs a digital detection signal corresponding to the intensity of incident X-rays. The transmitted X-ray transmitted through the target sample is input into the X-ray image intensifier tube 13a, converted into an optical image of visible light corresponding to the input image of the transmitted X-ray, and output. Connected to the X-ray image intensifier tube 13a is a CCD imaging unit 13b having a large number of detection elements 13c arranged in a dot matrix. A large number of detection elements 13c are arranged in a plane in a vertical and horizontal order, and are arranged above the XY stage 15 at positions facing the X-ray irradiation direction of the X-ray generator 11 via the XY stage 15. ing.
The many detection elements 13c can be, for example, amorphous silicon light receiving elements formed on one side of the substrate of the CCD imaging unit. The number of detection elements 13c arranged in a dot matrix can be various, for example, 2400 horizontal x 2400 vertical 5.76 million. When the visible light reaches each CCD, a voltage corresponding to the intensity of the visible light is detected in each CCD. The CCD imaging unit 13b detects the intensity of transmitted X-rays transmitted through the target sample for each of a large number of detection elements 13c, and outputs a voltage corresponding to the intensity of transmitted X-rays. The spatial resolution of the captured image described above is a value obtained by dividing the vertical and horizontal intervals of the detection element 13c by the enlargement ratio FDD / FOD.

ＣＣＤ撮像部１３ｂには、デジタル変換部１３ｄが接続されている。デジタル変換部１３ｄは、ＣＣＤ撮像部１３ｂにて検出された電圧を各検出素子１３ｃ別にデジタルの輝度値に変換し、画像処理部２４に対して出力する。本実施形態では、出力される輝度値は、例えば０〜４０９５の４０９６階調等、様々な階調数とすることができる。
このようにして、Ｘ線検出器１３は、多数の検出素子１３ｃにて対象試料を透過した透過Ｘ線の強度を検出素子１３ｃ別に検出することにより透過Ｘ線を撮像し、検出した透過Ｘ線の強度に対応する階調データを多数の検出素子１３ｃ別に出力する。すると、画像処理部２４は、出力された階調データである輝度値を多数の検出素子１３ｃ別に入力することにより、撮像画像に対応する画像データを取得する。なお、画像処理部２４が輝度値に基づいて画像処理を行う最小単位の各画素は、各検出素子１３ｃに対応している。従って、取得される画像データは、ドットマトリクス状とされた多数の画素別の階調データからなるデータである。 A digital conversion unit 13d is connected to the CCD imaging unit 13b. The digital conversion unit 13d converts the voltage detected by the CCD image pickup unit 13b into a digital luminance value for each detection element 13c and outputs the digital luminance value to the image processing unit 24. In the present embodiment, the output luminance value can have various gradation numbers such as 4096 gradations of 0 to 4095.
In this way, the X-ray detector 13 images the transmitted X-rays by detecting the intensity of the transmitted X-rays transmitted through the target sample by the detection elements 13c for each of the detection elements 13c, and detects the detected transmitted X-rays. The gradation data corresponding to the intensity of the output is output for each of the multiple detection elements 13c. Then, the image processing unit 24 acquires the image data corresponding to the captured image by inputting the luminance value, which is the output gradation data, for each of the multiple detection elements 13c. Note that each pixel of the minimum unit on which the image processing unit 24 performs image processing based on the luminance value corresponds to each detection element 13c. Therefore, the acquired image data is data composed of gradation data for each pixel in a dot matrix form.

Ｘ線制御部２１は、公知の管電圧制御回路と管電流制御回路を備えている。管電圧を制御する際、管電圧制御回路は、カソード１１ｃに印加される管電圧を抵抗素子の直列回路で数ボルト程度に分圧し、分圧電圧と公知の基準電圧生成回路からの基準電圧とを比較回路に入力してフィードバック制御を行う。管電流を制御する際、管電流制御回路は、Ｘ線管１１ａの中を流れる管電流を抵抗素子で数ボルト程度の電圧に変換し、この電圧と公知の基準電圧生成回路からの基準電圧とを比較回路に入力してフィードバック制御を行う。ここで、例えばサイリスタの導通角制御によってカソード１１ｃに流れるフィラメント電流の電流量が変わると、カソード１１ｃから発生する熱電子の量も変わり、ターゲット１１ｅからカソード１１ｃへ流れる管電流の電流量が変わる。   The X-ray control unit 21 includes a known tube voltage control circuit and tube current control circuit. When controlling the tube voltage, the tube voltage control circuit divides the tube voltage applied to the cathode 11c to about several volts by a series circuit of resistance elements, and generates a divided voltage and a reference voltage from a known reference voltage generation circuit. Is input to the comparison circuit to perform feedback control. When controlling the tube current, the tube current control circuit converts the tube current flowing in the X-ray tube 11a into a voltage of about several volts by a resistance element, and this voltage and a reference voltage from a known reference voltage generation circuit Is input to the comparison circuit to perform feedback control. Here, for example, when the amount of filament current flowing to the cathode 11c changes due to the conduction angle control of the thyristor, the amount of thermoelectrons generated from the cathode 11c also changes, and the amount of tube current flowing from the target 11e to the cathode 11c changes.

（２）エネルギーサブトラクション処理：
次に、エネルギーサブトラクション処理について説明する。各元素のＸ線吸収係数には、フォトンエネルギーに対する依存性がある。Ｘ線のフォトンエネルギーに対するＸ線吸収係数をみると、半田バンプに含まれる錫（Ｓｎ）のＸ線吸収係数のｋ吸収端が２９．４ｋｅＶであるのに対して、銅（Ｃｕ：プリント配線の主成分）のＸ線吸収係数は当該２９．４ｋｅＶ近辺でほぼリニアに変化する。そこで、ｋ吸収端前後に強い強度ピークを有する異なるフォトンエネルギー分布のＸ線を対象試料に対して照射し、それぞれの透過Ｘ線を検出すると、銅を透過したＸ線については２つのフォトンエネルギー分布のそれぞれにおいて検出強度にほとんど差異を生じないが、錫の場合は大きな差異を生じる。 (2) Energy subtraction processing:
Next, energy subtraction processing will be described. The X-ray absorption coefficient of each element has a dependency on photon energy. Looking at the X-ray absorption coefficient with respect to the photon energy of X-rays, the k absorption edge of the X-ray absorption coefficient of tin (Sn) contained in the solder bump is 29.4 keV, whereas copper (Cu: printed wiring) The X-ray absorption coefficient of the main component changes almost linearly in the vicinity of 29.4 keV. Therefore, when the target sample is irradiated with X-rays having different photon energy distributions having strong intensity peaks around the k absorption edge and each transmitted X-ray is detected, two photon energy distributions are obtained for the X-rays transmitted through copper. In the case of tin, there is little difference in detection intensity, but in the case of tin, a large difference is caused.

この差異を利用すると、銅の寄与を排除して錫の寄与を抽出しながら厚み相当値を算出することができる。なお、基板に実装されるチップの主成分であるシリコンのＸ線吸収係数も上記錫のｋ吸収端前後でリニアに変化し、シリコンの寄与を排除することができる。ここでは、簡単のためＸ線が透過する物質を錫と銅に限定して説明するが、むろん、他の元素が含まれていても錫のｋ吸収端の前後に他の元素の吸収端が存在しない限り同様の処理で寄与を排除することができる。   By utilizing this difference, it is possible to calculate the thickness equivalent value while extracting the contribution of tin while eliminating the contribution of copper. Note that the X-ray absorption coefficient of silicon, which is the main component of the chip mounted on the substrate, also changes linearly before and after the tin k absorption edge, and the contribution of silicon can be eliminated. Here, for the sake of simplicity, the description will be made by limiting the material through which X-rays pass to tin and copper, but, of course, even if other elements are included, there are absorption edges of other elements before and after the k absorption edge of tin. As long as it does not exist, contribution can be eliminated by the same processing.

一般に、物質を透過したＸ線の強度は以下の式（１）にて表現することができる。

Figure 2005207827
ここで、ＩはＸ線検出器１３によって検出される透過Ｘ線の強度であり、Ｉ0はＸ線が対象試料を透過しない場合にＸ線検出器１３によって検出されるＸ線の強度であり、μ0は錫のＸ線吸収係数，μ1は銅のＸ線吸収係数であり、ｔ0は錫の厚み，ｔ1は銅の厚みである。また、ｅｘｐの指数部分に相当する値は厚み相当値である。なお、以下では簡単のため各Ｘ線のエネルギーに広がりがあることは無視して説明する。 In general, the intensity of X-rays transmitted through a substance can be expressed by the following formula (1).
Figure 2005207827
 Here, I is the intensity of the transmitted X-ray detected by the X-ray detector 13, and I 0 is the intensity of the X-ray detected by the X-ray detector 13 when the X-ray does not pass through the target sample. , Μ 0 is the X-ray absorption coefficient of tin, μ 1 is the X-ray absorption coefficient of copper, t 0 is the thickness of tin, and t 1 is the thickness of copper. A value corresponding to the exponent part of exp is a thickness equivalent value. In the following, for simplicity, the explanation will be made ignoring that the energy of each X-ray has a spread.

異なる２つのフォトンエネルギー分布のＸ線についてそれぞれ１，２と番号を付すると、以下の式（２）（３）のように表現することができる。

Figure 2005207827
これらの式では、異なるフォトンエネルギーにて同一の対象を測定することを想定しているので、錫と銅の厚みは番号１，２で同一である。 When numbers of 1 and 2 are assigned to X-rays of two different photon energy distributions, they can be expressed as the following formulas (2) and (3).
Figure 2005207827
 In these equations, it is assumed that the same object is measured with different photon energies, so that the thicknesses of tin and copper are the same as those of numbers 1 and 2.

銅のＸ線吸収係数は錫のｋ吸収端の前後でリニアに変化するので、当該ｋ吸収端の直前および直後でほとんど値が変わらない。従って、エネルギーサブトラクション処理においてμ11とμ12とは同値と考えることができる。一方、錫のＸ線吸収係数は錫のｋ吸収端の前後で大きく変化する。そこで、式（２）（３）のそれぞれについて自然対数をとりその結果同士の差分値を算出すると、以下の式（４）になる。

Figure 2005207827
同式（４）の左辺は錫の厚みに比例してその大きさが変化するので、錫の厚み相当値である。また、右辺の値はＸ線の強度によって算出可能な値である。そこで、各フォトンエネルギーにて透過Ｘ線を撮像して撮像画像に対応する画像データを取得し、両画像データからＸ線検出器１３の各検出素子についてこの値を算出し、算出値に対応した画像を形成すると、錫の寄与のみを視覚化した画像を得ることができ、半田バンプの良否を判定することができる。
このようにして、撮像画像に対応する画像データを用いて対象試料についての測定処理を行うことができる。 Since the X-ray absorption coefficient of copper changes linearly before and after the k absorption edge of tin, the value hardly changes immediately before and after the k absorption edge. Therefore, in the energy subtraction process, μ 11 and μ 12 can be considered as the same value. On the other hand, the X-ray absorption coefficient of tin varies greatly before and after the k absorption edge of tin. Therefore, when the natural logarithm is calculated for each of the equations (2) and (3) and the difference value between the results is calculated, the following equation (4) is obtained.
Figure 2005207827
 Since the size of the left side of the equation (4) changes in proportion to the thickness of tin, it is a value corresponding to the thickness of tin. Further, the value on the right side is a value that can be calculated based on the X-ray intensity. Therefore, transmission X-rays are imaged with each photon energy to obtain image data corresponding to the captured image, and this value is calculated for each detection element of the X-ray detector 13 from both image data, and the corresponding value is calculated. When the image is formed, an image visualizing only the contribution of tin can be obtained, and the quality of the solder bump can be determined.
In this way, the measurement process for the target sample can be performed using the image data corresponding to the captured image.

（３）測定処理：
Ｘ線発生器として開放管型を用いると、対象試料を焦点に近接した位置にしてより拡大率を増大させて撮像画像を得ることができる一方、Ｘ線の進行方向における対象試料の位置がばらつくと拡大率に大きなばらつきが生じる。また、焦点は真空とされておらず外気に開放されているので、外気の影響を受けてＸ線の進行方向における広がり度合にばらつきが生じることがある。そこで、本Ｘ線検査装置では、所定の標準画像（基準画像）と撮像画像とのパターンマッチング（テンプレートマッチング）を行い、パターンマッチングの結果から撮像画像の拡大率を決定し、決定した拡大率に対応した測定処理を行うようにしている。 (3) Measurement process:
When an open tube type is used as an X-ray generator, a captured image can be obtained by increasing the magnification rate by setting the target sample closer to the focal point, while the position of the target sample varies in the X-ray traveling direction. A large variation occurs in the enlargement ratio. In addition, since the focal point is not evacuated and is open to the outside air, the degree of spread in the traveling direction of the X-rays may vary due to the influence of the outside air. Therefore, in the present X-ray inspection apparatus, pattern matching (template matching) between a predetermined standard image (reference image) and the captured image is performed, and the enlargement ratio of the captured image is determined from the pattern matching result, and the determined enlargement ratio is set. The corresponding measurement process is performed.

図５は、上記パターンマッチングを模式的に示している。パターンマッチングを行う際、所定の標準画像Ｉ１を基準とした異なる複数の拡大率Ｅｉ（ｉは１〜ｐの整数、ｐは１より大きい整数）別に設けられた対比画像（テンプレート画像）Ｉ２と、撮像画像Ｉ３とを対比し、両画像Ｉ２，Ｉ３の一致度Ｃｉを算出する。具体的には、図１に示すように、対比用画像データ２７ｂは複数の拡大率のそれぞれに対応して対比画像Ｉ２を表現する各対比用画像データ２７ｂ１から構成され、各対比用画像データ２７ｂ１と、撮像画像Ｉ３が表現された画像データ２７ｃとが対比され、両画像データ２７ｂ１，２７ｃから一致度が求められる。   FIG. 5 schematically shows the pattern matching. When performing pattern matching, a contrast image (template image) I2 provided for each of a plurality of different magnifications Ei (i is an integer from 1 to p, p is an integer greater than 1) with reference to a predetermined standard image I1, The captured image I3 is compared, and the degree of coincidence Ci between the images I2 and I3 is calculated. Specifically, as shown in FIG. 1, the comparison image data 27b is composed of each comparison image data 27b1 representing the comparison image I2 corresponding to each of a plurality of enlargement ratios, and each comparison image data 27b1. Is compared with the image data 27c representing the captured image I3, and the degree of coincidence is obtained from the image data 27b1 and 27c.

例えば、図６に示すように、拡大率別の対比用画像データＤＩ２を１または０で表現した二値化データとし、撮像画像の画像データを二値化して１または０で表現し、当該画像データＤＩ３と対比用画像データＤＩ２との二値化データが一致する画素の数Ｎｃを求め、求めた画素数Ｎｃを撮像画像の画像データの画素数Ｎａで除した値を一致度とすることができる。むろん、画素数Ｎｃ自体を一致度とすることもできる。また、撮像画像の画像データや対比用画像データを多階調データとして一致度を算出することもできる。
このようにして、画像データ２７ｃと各対比用画像データ２７ｂ１とから、複数の拡大率別に両画像の一致度Ｃｉを算出し、拡大率Ｅｉと対応付けて一致度テーブルＴ１を作成してメモリ２７に記憶させる。
一致度Ｃｉを算出すると、一致度Ｃｉが最大の一致度Ｃｍとなった拡大率Ｅｍを、半田バンプ良否判定等の測定処理を行うための拡大率として決定する。そして、決定した拡大率Ｅｍに対応した測定処理を行う。 For example, as shown in FIG. 6, the comparison image data DI2 for each enlargement ratio is binarized data expressed as 1 or 0, and the image data of the captured image is binarized and expressed as 1 or 0. The number Nc of pixels in which the binarized data of the data DI3 and the contrast image data DI2 match is obtained, and the value obtained by dividing the obtained number of pixels Nc by the number of pixels Na of the image data of the captured image is used as the degree of coincidence. it can. Of course, the number of pixels Nc itself can be used as the degree of coincidence. Also, the degree of coincidence can be calculated by using the image data of the captured image and the comparison image data as multi-gradation data.
In this way, the degree of coincidence Ci between the two images is calculated for each of a plurality of enlargement ratios from the image data 27c and each comparison image data 27b1, and the coincidence degree table T1 is created in association with the enlargement ratio Ei to create the memory 27. Remember me.
When the coincidence degree Ci is calculated, the enlargement ratio Em at which the coincidence degree Ci becomes the maximum coincidence degree Cm is determined as an enlargement ratio for performing a measurement process such as a solder bump pass / fail judgment. Then, measurement processing corresponding to the determined enlargement ratio Em is performed.

このようにして、パターンマッチングの結果から撮像画像の拡大率Ｅｍを決定し、撮像画像の画像データを用いて拡大率Ｅｍに対応した測定処理を行うことができる。その際、複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと撮像画像の画像データとからパターンマッチングが行われるので、Ｘ線の進行方向における対象試料の位置ばらつきやＸ線の広がり度合のばらつきによらずに高精度で拡大率が決定され、拡大率に対応した検査処理が行われる。従って、対象試料を焦点に近接させることにより、拡大率の大きい撮像画像に基づいて正確に測定処理を行うことができ、対象試料についての測定を精度良く行うことができる。   In this way, the enlargement factor Em of the captured image can be determined from the pattern matching result, and the measurement process corresponding to the enlargement factor Em can be performed using the image data of the captured image. At that time, since pattern matching is performed from each comparison image data corresponding to each of a plurality of enlargement ratios and image data of the captured image, the position variation of the target sample in the X-ray traveling direction and the degree of X-ray spread An enlargement ratio is determined with high accuracy regardless of variations, and an inspection process corresponding to the enlargement ratio is performed. Therefore, by bringing the target sample close to the focal point, it is possible to accurately perform the measurement process based on the captured image having a large enlargement ratio, and it is possible to accurately measure the target sample.

また、図７に示すように、対象試料の位置ばらつきを考慮して適切な一致度を求めるようにしている。Ｘ線の進行方向とは垂直な方向における対象試料の位置がばらつくと、撮像画像中の対象試料の位置にばらつきが生じることになるからである。
図７に示す各撮像画像Ｉ３は、ステージ１５に載置された対象試料を上側から見て示す画像となっており、Ｘ線の進行方向と直交する水平面上の所定のＸ軸（図７では右向きの軸）およびＹ軸（図７では下向きの軸）とから形成されるＸＹ平面に平行な画像とされている。Ｘ軸とＹ軸とは、互いに直交している。一方、対比画像Ｉ２の画素数は縦横ともに撮像画像Ｉ３より多くされ、対比画像Ｉ２は撮像画像Ｉ３よりも広い画像とされている。
複数の拡大率Ｅ１〜Ｅｐ別に撮像画像Ｉ３と標準画像Ｉ１との一致度Ｃ１〜Ｃｐを算出する際、一致度Ｃｉを算出する対象の拡大率Ｅｉについて、撮像画像Ｉ３と標準画像Ｉ１とを対比させる位置を変えながら位置別の一致度ＣＬｊ（ｊは１〜ｑの整数、ｑは１より大きい整数）を算出する。具体的には、対比画像Ｉ２と撮像画像Ｉ３を対比させるＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置とを変えながら、対比させた位置（Ｘ１〜Ｘｑ，Ｙ１〜Ｙｑで表す）毎に、画像データ２７ｃと各対比用画像データ２７ｂ１とから両画像Ｉ２，Ｉ３の位置別の一致度ＣＬｊを算出する。図の例では、対比画像Ｉ２のＸＹ位置Ｌ１に対比させられる撮像画像Ｉ３の左上の位置は、対比画像Ｉ２中の座標（ｘ０，ｙ０）とされ、対比画像Ｉ２のＸＹ位置Ｌ２に対比させられる撮像画像Ｉ３の左上の位置は、対比画像Ｉ２中の座標（ｘ１，ｙ０）とされている。このように、撮像画像Ｉ３は、対比画像Ｉ２上でＸ軸方向に所定間隔でずらされながら対比されるとともに、Ｙ軸方向に所定間隔でずらされながら対比される。そして、位置別の一致度ＣＬｊをＸＹ位置Ｘｊ，Ｙｊと対応付けて位置別一致度テーブルＴ２を作成してメモリ２７に記憶させる。 In addition, as shown in FIG. 7, an appropriate degree of coincidence is obtained in consideration of the positional variation of the target sample. This is because if the position of the target sample in a direction perpendicular to the X-ray traveling direction varies, the position of the target sample in the captured image varies.
Each captured image I3 shown in FIG. 7 is an image showing the target sample placed on the stage 15 as viewed from above, and a predetermined X axis (in FIG. 7) on a horizontal plane orthogonal to the X-ray traveling direction. The image is parallel to the XY plane formed from the right axis) and the Y axis (downward axis in FIG. 7). The X axis and the Y axis are orthogonal to each other. On the other hand, the number of pixels of the contrast image I2 is larger than the captured image I3 both vertically and horizontally, and the contrast image I2 is wider than the captured image I3.
When the degree of coincidence C1 to Cp between the captured image I3 and the standard image I1 is calculated for each of the plurality of enlargement ratios E1 to Ep, the captured image I3 and the standard image I1 are compared with respect to the enlargement ratio Ei for which the degree of coincidence Ci is calculated. While changing the position to be changed, the matching degree CLj for each position (j is an integer of 1 to q, q is an integer greater than 1) is calculated. Specifically, for each position (represented by X1 to Xq, Y1 to Yq) to be compared while changing the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction for comparing the contrast image I2 and the captured image I3. The degree of coincidence CLj for each position of the images I2 and I3 is calculated from the data 27c and the comparison image data 27b1. In the example of the figure, the upper left position of the captured image I3 that is compared with the XY position L1 of the comparison image I2 is the coordinates (x0, y0) in the comparison image I2, and is compared with the XY position L2 of the comparison image I2. The upper left position of the captured image I3 is the coordinates (x1, y0) in the contrast image I2. In this manner, the captured image I3 is compared on the contrast image I2 while being shifted at a predetermined interval in the X-axis direction, and is compared while being shifted at a predetermined interval in the Y-axis direction. Then, the position-specific coincidence CLj is associated with the XY positions Xj, Yj, and a position-specific coincidence table T2 is created and stored in the memory 27.

位置別の一致度ＣＬｊを算出すると、算出した一致度ＣＬｊのうち最大の一致度ＣＬｍを対象の拡大率についての一致度とする。また、位置別の一致度を最大にさせるＸＹ位置Ｘｍ，Ｙｍを対象拡大率Ｅｉに対応付けて、一致度テーブルＴ１に格納しておく。そこで、拡大率別の一致度が最大の一致度Ｃｍとなった拡大率Ｅｍを測定処理用の拡大率として決定するとともに、拡大率Ｅｍについて位置別の一致度ＣＬｊが最大の一致度ＣＬｍとなったＸＹ位置、すなわち、Ｘ軸方向の位置（Ｘｍｍとする）とＹ軸方向の位置（Ｙｍｍとする）とを測定処理を行うための位置として決定する。そして、決定した拡大率Ｅｍ、位置Ｘｍｍ，Ｙｍｍに対応した測定処理を行う。   When the matching score CLj for each position is calculated, the maximum matching score CLm among the calculated matching scores CLj is used as the matching score for the target enlargement ratio. Further, the XY positions Xm and Ym that maximize the degree of coincidence for each position are stored in the coincidence degree table T1 in association with the target enlargement ratio Ei. Therefore, the enlargement rate Em at which the degree of coincidence by the enlargement rate becomes the maximum coincidence Cm is determined as the enlargement rate for the measurement process, and the degree of coincidence CLj by position for the enlargement rate Em becomes the maximum coincidence degree CLm. The XY position, that is, the X-axis direction position (Xmm) and the Y-axis direction position (Ymm) are determined as positions for performing the measurement process. Then, measurement processing corresponding to the determined enlargement ratio Em and positions Xmm and Ymm is performed.

このようにして、パターンマッチングの結果から撮像画像の拡大率Ｅｍ、Ｘ軸方向の位置Ｘｍｍ、Ｙ軸方向の位置Ｙｍｍを決定し、決定したパラメータに対応した測定処理を行うことができる。その際、対象の拡大率の一致度を位置別の一致度の最大とするので、Ｘ線の進行方向とは垂直な方向において対象試料の位置がばらついても適切な一致度が算出され、精度良く拡大率が決定されて、決定された拡大率に対応した検査処理が行われる。従って、対象試料について正確な測定処理を行うことができる。
なお、上記パターンマッチングを行うことにより、ステージに載置された対象試料と焦点との間の距離を密閉管型のＸ線発生器における焦点と密閉管との間の距離よりも短くすることができるとも言える。すなわち、パターンマッチングを行うだけでは密閉管型Ｘ線発生器を用いて得られる精度までしか測定精度を得ることができず、開放管型のＸ線発生機構を用いるだけでは対象試料の位置ばらつきやＸ線の広がり度合のばらつきのために精度を向上させることができず、開放管型のＸ線発生機構を用いるのと同時にパターンマッチングを行うことによって初めて高精度の測定処理を行うことが可能となる。 In this way, it is possible to determine the magnification rate Em, the X-axis direction position Xmm, and the Y-axis direction position Ymm of the captured image from the pattern matching result, and perform measurement processing corresponding to the determined parameters. At this time, since the degree of coincidence of the magnification of the object is set to the maximum degree of coincidence by position, an appropriate degree of coincidence is calculated even if the position of the target sample varies in a direction perpendicular to the X-ray traveling direction. The enlargement ratio is well determined, and an inspection process corresponding to the determined enlargement ratio is performed. Therefore, an accurate measurement process can be performed on the target sample.
By performing the pattern matching, the distance between the target sample placed on the stage and the focal point can be made shorter than the distance between the focal point and the sealed tube in the sealed tube type X-ray generator. It can be said that it can be done. That is, only by performing pattern matching, measurement accuracy can be obtained only up to the accuracy obtained using a sealed tube type X-ray generator. The accuracy cannot be improved due to variations in the degree of X-ray spread, and high-precision measurement processing can be performed only by performing pattern matching at the same time as using an open tube X-ray generation mechanism. Become.

図８は、本Ｘ線検査装置が行う対比画像生成処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ２５は、制御プログラム２７ａに従って各部に指示を出し、この処理を実施する。後述する処理も同様である。
まず、ステージ１５の所定の撮像位置に対象試料の標準試料を載置した状態としておいて、ステージ制御部２３に対して制御データを出力して図示しないサーボモータによりステージ１５を移動させ、標準試料をＸ線照射経路に移動させる（ステップＳ１０。以下、「ステップ」の記載を省略）。次に、各種撮像条件を設定する（Ｓ１５）。ここで、Ｘ線制御部２１に対して、所定電流量の管電流をＸ線発生器１１に流す制御データを出力する。さらに、Ｘ線を生成させる制御データをＸ線制御部２１に対して出力するとともに、透過Ｘ線の強度を検出させる制御データを画像処理部２４に対して出力することにより、標準試料を撮像する（Ｓ２０）。
すると、Ｘ線発生器１１は、所定電流量の管電流が流れ、焦点から広がりながら進行する所定強度のＸ線を生成し、Ｘ線照射経路上にある標準試料に照射する。標準試料を透過した透過Ｘ線は、Ｘ線検出器１３に到達して撮像され、その強度が多数の検出素子１３ｃ別に電圧信号として検出される。検出された電圧信号は、デジタル変換部１３ｄで各検出素子１３ｃ別に対応する輝度値に変換される。
撮像を行うと、Ｘ線検出器１３から各検出素子１３ｃ別に輝度値を入手することにより標準試料の撮像画像に対応する標準画像データを取得し、メモリ２７に格納する（Ｓ２５）。その後、標準画像データから拡大率毎に対比用画像データ２７ｂを生成する（Ｓ３０）。例えば、標準試料の撮像画像に対する対比画像の相対的な拡大率として０．８倍から１．２倍までを０．１倍単位で変化させる場合、対比画像はＴ0.8，Ｔ0.9，Ｔ1.0，Ｔ1.1，Ｔ1.2の５種類が生成される。
なお、本実施形態では、各対比用画像データに対応させる拡大率の値として上述した幾何学的拡大率ＦＤＤ／ＦＯＤの値（ＦＤＤとＦＯＤはともにｍｍ単位等、同じ単位）を用い、後述のＸ線検査処理を行うことにしている。むろん、Ｘ線検査処理で用いる拡大率の値には、標準試料の撮像画像に対する対比画像の相対的な拡大率の値や、所定の幾何学的拡大率に対する相対的な拡大率の値などを用いてもよく、いずれの場合にも本発明を実施していることになる。
そして、各拡大率に対応させて、各対比用画像データ２７ｂをメモリ２７に記憶し（Ｓ３５）、フローを終了する。
なお、本実施形態において、対比画像生成処理を行うＸ線検査装置は対比画像生成手段を構成する。 FIG. 8 is a flowchart showing contrast image generation processing performed by the X-ray inspection apparatus. The CPU 25 issues an instruction to each unit according to the control program 27a, and performs this process. The same applies to the processing described later.
First, with the standard sample of the target sample placed on a predetermined imaging position of the stage 15, control data is output to the stage control unit 23, the stage 15 is moved by a servo motor (not shown), and the standard sample Is moved to the X-ray irradiation path (step S10; hereinafter, description of “step” is omitted). Next, various imaging conditions are set (S15). Here, to the X-ray control unit 21, control data that causes a predetermined amount of tube current to flow to the X-ray generator 11 is output. Further, control data for generating X-rays is output to the X-ray control unit 21, and control data for detecting the intensity of transmitted X-rays is output to the image processing unit 24, thereby imaging a standard sample. (S20).
Then, the X-ray generator 11 generates X-rays of a predetermined intensity that flows while a tube current of a predetermined current flows and spreads from the focal point, and irradiates the standard sample on the X-ray irradiation path. The transmitted X-rays that have passed through the standard sample reach the X-ray detector 13 and are imaged. The intensity of the transmitted X-rays is detected as a voltage signal for each of the many detection elements 13c. The detected voltage signal is converted into a luminance value corresponding to each detection element 13c by the digital conversion unit 13d.
When imaging is performed, the standard image data corresponding to the captured image of the standard sample is acquired by obtaining the luminance value for each detection element 13c from the X-ray detector 13 and stored in the memory 27 (S25). Thereafter, comparison image data 27b is generated from the standard image data for each enlargement ratio (S30). For example, when the relative magnification of the contrast image with respect to the captured image of the standard sample is changed from 0.8 times to 1.2 times in units of 0.1 times, the contrast images are T 0.8 , T 0.9 , T 1.0 , Five types of T 1.1 and T 1.2 are generated.
In the present embodiment, the above-described geometric magnification FDD / FOD values (FDD and FOD are both the same unit such as mm) are used as the magnification values corresponding to the respective comparison image data. The X-ray inspection process is performed. Of course, the value of the magnification used in the X-ray inspection process includes the value of the relative magnification of the contrast image with respect to the captured image of the standard sample and the value of the magnification relative to a predetermined geometric magnification. It may be used, and in any case, the present invention is implemented.
Then, each image data for comparison 27b is stored in the memory 27 in correspondence with each enlargement ratio (S35), and the flow ends.
In this embodiment, the X-ray inspection apparatus that performs the comparison image generation process constitutes a comparison image generation unit.

図９は、本Ｘ線検査装置が行うＸ線検査処理を示すフローチャートである。
まず、ステージ１５の複数箇所の検査位置に対象試料を載置した状態としておいて、ステージ制御部２３に対して制御データを出力して図示しないサーボモータによりステージ１５を移動させ、測定対象の対象試料のいずれかをＸ線照射経路に移動させる（Ｓ１００）。次に、各種撮像条件を設定する（Ｓ１０５）。ここで、Ｘ線制御部２１に対して、所定電流量の管電流をＸ線発生器１１に流す制御データを出力する。さらに、Ｘ線を生成させる制御データをＸ線制御部２１に対して出力するとともに、透過Ｘ線の強度を検出させる制御データを画像処理部２４に対して出力することにより、対象試料を撮像する（Ｓ１１０）。
すると、Ｘ線発生器１１は、所定電流量の管電流が流れ、焦点から広がりながら進行する所定強度のＸ線を生成し、Ｘ線照射経路上にある対象試料に照射する。対象試料を透過した透過Ｘ線は、Ｘ線検出器１３に到達して撮像され、その強度が多数の検出素子１３ｃ別に電圧信号として検出される。検出された電圧信号は、デジタル変換部１３ｄで各検出素子１３ｃ別に対応する輝度値に変換される。
撮像を行うと、Ｘ線検出器１３から各検出素子１３ｃ別に輝度値を入手することにより撮像画像に対応する画像データを取得し、メモリ２７に格納する（Ｓ１１５）。その後、上述したパターンマッチングを行う処理を行い（Ｓ１２０）、決定した拡大率Ｅｍ、位置Ｘｍ，Ｙｍに対応した測定処理を行う（Ｓ１２５）。そして、ステージ１５の全検査位置について測定処理を行ったか否かを判断し（Ｓ１３０）、測定処理を行っていない検査位置が残っている場合にはＳ１００〜Ｓ１３０を繰り返し、全検査位置について測定処理を行った場合にはフローを終了する。
なお、本実施形態において、Ｓ１０５〜Ｓ１１５の処理を行うＸ線検査装置は画像取得手段を構成し、Ｓ１２０〜Ｓ１２５の処理を行うＸ線検査装置は測定手段を構成する。 FIG. 9 is a flowchart showing an X-ray inspection process performed by the X-ray inspection apparatus.
First, in a state where target samples are placed at a plurality of inspection positions on the stage 15, the control data is output to the stage control unit 23, the stage 15 is moved by a servo motor (not shown), and the target to be measured is measured. One of the samples is moved to the X-ray irradiation path (S100). Next, various imaging conditions are set (S105). Here, to the X-ray control unit 21, control data that causes a predetermined amount of tube current to flow to the X-ray generator 11 is output. Further, control data for generating X-rays is output to the X-ray control unit 21, and control data for detecting the intensity of transmitted X-rays is output to the image processing unit 24, thereby imaging the target sample. (S110).
Then, the X-ray generator 11 generates X-rays of a predetermined intensity that flows while a tube current of a predetermined current flows and spreads from the focal point, and irradiates the target sample on the X-ray irradiation path. The transmitted X-rays that have passed through the target sample reach the X-ray detector 13 and are imaged, and the intensity is detected as a voltage signal for each of a large number of detection elements 13c. The detected voltage signal is converted into a luminance value corresponding to each detection element 13c by the digital conversion unit 13d.
When imaging is performed, the luminance value is obtained for each detection element 13c from the X-ray detector 13 to acquire image data corresponding to the captured image and store it in the memory 27 (S115). Thereafter, the above-described pattern matching process is performed (S120), and the measurement process corresponding to the determined enlargement ratio Em and positions Xm and Ym is performed (S125). Then, it is determined whether or not the measurement process has been performed for all the inspection positions of the stage 15 (S130). If there are any inspection positions that have not been subjected to the measurement process, S100 to S130 are repeated, and the measurement process is performed for all the inspection positions. If the operation is performed, the flow ends.
In the present embodiment, the X-ray inspection apparatus that performs the processes of S105 to S115 constitutes an image acquisition unit, and the X-ray inspection apparatus that performs the processes of S120 to S125 constitutes a measurement unit.

図１０は、Ｓ１２０のパターンマッチング処理を示すフローチャートである。
まず、撮像画像に対応する多階調の画像データ２７ｃを、パターンマッチング用の二値化データに変換する（Ｓ２０５）。変換後の二値化データも、撮像画像に対応する画像データである。次に、各対比画像と撮像画像との一致度を算出する対象の対象拡大率Ｅｉを設定する（Ｓ２１０）。例えば、各拡大率に拡大率番号ｉを対応付けておき、拡大率番号を表すポインタを１からｐまで順番に更新することにより、対象拡大率を設定することができる。
さらに、一致度を算出する対象拡大率について、対比画像と撮像画像との位置別の一致度を算出する対象のＸ軸方向の対象位置ＸｊとＹ軸方向の対象位置Ｙｊとを設定する（Ｓ２１５）。ここでも、位置Ｘｊ，Ｙｊに位置番号ｊを対応付けておき、位置番号を表すポインタを１からｑまで順番に更新することにより、対象位置を設定することができる。 FIG. 10 is a flowchart showing the pattern matching process of S120.
First, the multi-tone image data 27c corresponding to the captured image is converted into binarized data for pattern matching (S205). The binarized data after conversion is also image data corresponding to the captured image. Next, the target enlargement ratio Ei for calculating the degree of coincidence between each contrast image and the captured image is set (S210). For example, the enlargement ratio number i is associated with each enlargement ratio, and the target enlargement ratio can be set by updating the pointers representing the enlargement ratio numbers in order from 1 to p.
Further, the target position Xj in the X-axis direction and the target position Yj in the Y-axis direction of the target for calculating the degree of coincidence for each position between the contrast image and the captured image are set for the target enlargement ratio for calculating the degree of matching (S215). ). Also in this case, the position number j is associated with the positions Xj and Yj, and the target position can be set by sequentially updating the pointers representing the position numbers from 1 to q.

そして、対象拡大率Ｅｉに対応する二値化された対比用画像データと撮像画像の二値化データとから、対比画像Ｉ２中の対象位置Ｘｊ，Ｙｊに撮像画像Ｉ３を対比させたときの位置別の一致度ＣＬｊを算出し、位置別一致度テーブルＴ２に格納してメモリ２７に一時記憶させる（Ｓ２２０）。
その後、対比させる全位置を設定したか否かを判断する（Ｓ２２５）。設定していない位置が残っている場合には、繰り返しＳ２１５〜Ｓ２２５の処理を行う。 Then, the position when the captured image I3 is compared with the target positions Xj and Yj in the comparison image I2 from the binarized comparison image data corresponding to the target enlargement ratio Ei and the binarized data of the captured image. Another matching score CLj is calculated, stored in the matching score table T2 for each position, and temporarily stored in the memory 27 (S220).
Thereafter, it is determined whether or not all positions to be compared have been set (S225). If a position that has not been set remains, the processes of S215 to S225 are repeated.

全位置について設定した場合には、位置別一致度テーブルＴ２に格納された位置別の一致度ＣＬｊの中から最大の一致度ＣＬｍを取得し、当該最大の一致度ＣＬｍを対象拡大率Ｅｉの一致度Ｃｉとして一致度テーブルＴ１に格納してメモリ２７に一時記憶させる（Ｓ２３０）。また、対象拡大率について位置別の一致度が最大となったＸＹ位置Ｘｍ，Ｙｍも拡大率Ｅｉおよび一致度Ｃｉと対応付けて一致度テーブルＴ１に格納してメモリ２７に一時記憶させる（Ｓ２３５）。
その後、一致度を算出する全拡大率を設定したか否かを判断する（Ｓ２４０）。設定していない拡大率が残っている場合には、繰り返しＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を行う。 When all positions are set, the maximum matching score CLm is acquired from the matching scores CLj for each position stored in the matching score table T2 for each position, and the maximum matching score CLm is matched with the target enlargement ratio Ei. The degree Ci is stored in the coincidence degree table T1 and temporarily stored in the memory 27 (S230). Further, the XY positions Xm and Ym at which the degree of coincidence for each position with respect to the target enlargement ratio is maximized are stored in the coincidence degree table T1 in association with the enlargement ratio Ei and the coincidence degree Ci and temporarily stored in the memory 27 (S235). .
Thereafter, it is determined whether or not the entire enlargement ratio for calculating the degree of coincidence is set (S240). If an unset magnification rate remains, the processes of S210 to S240 are repeated.

全拡大率について設定した場合には、一致度テーブルＴ１に格納された一致度Ｃｉの中から最大の一致度Ｃｍを取得するとともに、当該一致度Ｃｍに対応する拡大率Ｅｍ、ＸＹ位置Ｘｍｍ，Ｙｍｍを取得し、メモリ２７内の所定領域に一時記憶させて（Ｓ２４５）、フローを終了する。
すると、図９のＳ１２５では、撮像画像に対応する画像データを用いて、決定した拡大率Ｅｍ、当該拡大率Ｅｍについて算出した位置別の一致度が最大となった位置Ｘｍｍ，Ｙｍｍに対応した測定処理を行う。 When all the enlargement ratios are set, the maximum coincidence degree Cm is acquired from the coincidence degrees Ci stored in the coincidence degree table T1, and the enlargement ratio Em, XY position Xmm, Ymm corresponding to the coincidence degree Cm is acquired. Is temporarily stored in a predetermined area in the memory 27 (S245), and the flow is terminated.
Then, in S125 of FIG. 9, using the image data corresponding to the captured image, measurement corresponding to positions Xmm and Ymm where the determined enlargement ratio Em and the degree of coincidence for each position calculated for the enlargement ratio Em are maximized. Process.

以上説明したように、本発明によると、密閉管型Ｘ線発生器を用いた場合よりも対象試料を焦点に近づけることができるため、より拡大率の大きい撮像画像を撮像して対象試料についての測定を行うことができる。その際、パターンマッチングにより測定処理を行うための拡大率、Ｘ軸方向の位置、Ｙ軸方向の位置が決定され、測定処理が行われるので、対象試料の位置のばらつきやＸ線の進行方向における広がり度合のばらつき等の影響が除かれる。従って、ステージの平面度や検査対象の浮きなどの影響を排除し、従来と比べてワンオーダー上の拡大率にて安定した測定を非常に精度良く行うことが可能となる。
なお、画像の拡大縮小をテンプレートマッチングで求めているが、この処理を物体の大きさ測定で置き換えることも可能である。 As described above, according to the present invention, the target sample can be brought closer to the focal point than when the sealed tube X-ray generator is used. Measurements can be made. At that time, the magnification for performing the measurement process by pattern matching, the position in the X-axis direction, and the position in the Y-axis direction are determined, and the measurement process is performed. The influence of variations in the degree of spread is eliminated. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the flatness of the stage and the floating of the inspection object, and to perform stable measurement with a one-order enlargement ratio as compared with the conventional method with very high accuracy.
In addition, although the enlargement / reduction of the image is obtained by template matching, it is possible to replace this processing with measurement of the size of the object.

（４）第二の実施形態：
ところで、図１１の下段に示すように、異なる複数の拡大率別に撮像画像と標準画像との一致度を算出する際、一致度を算出する対象の拡大率Ｅｉについて、対比させる位置別に対比画像Ｉ４を設けておき、各対比画像Ｉ４と撮像画像Ｉ３とを対比し、両画像Ｉ４，Ｉ３の位置別の一致度ＣＬｉを算出してもよい。具体的には、拡大率別の各対比用画像データ２７ｂ１は、異なる複数の対比させる位置のそれぞれに対応して対比画像Ｉ４を表現する各位置別の対比用画像データから構成され、各位置別の対比用画像データと、撮像画像Ｉ３が表現された画像データ２７ｃとが対比され、位置別の一致度ＣＬｉが求められる。
ここで、図１１の上段に示すように、各対比画像Ｉ４は、第一の実施形態の対比画像Ｉ２に相当する仮想の対比画像Ｉ５の一部とされ、図の例では、ＸＹ位置Ｌ１に対応する対比画像Ｉ４の左上の位置は、仮想の対比画像Ｉ５中の座標（ｘ０，ｙ０）とされ、ＸＹ位置Ｌ２に対応する対比画像Ｉ４の左上の位置は、仮想の対比画像Ｉ５中の座標（ｘ１，ｙ０）とされている。対比画像Ｉ４は、仮想の対比画像Ｉ５上でＸ軸方向に所定間隔でずらされるとともに、Ｙ軸方向に所定間隔でずらされている。 (4) Second embodiment:
By the way, as shown in the lower part of FIG. 11, when the degree of coincidence between the captured image and the standard image is calculated for a plurality of different enlargement ratios, the comparison image I4 for each position to be compared with respect to the enlargement ratio Ei for which the degree of coincidence is calculated. May be provided, and each contrast image I4 and captured image I3 may be compared to calculate the degree of matching CLi for each position of both images I4 and I3. Specifically, each comparison image data 27b1 for each enlargement ratio is composed of comparison image data for each position that represents the comparison image I4 corresponding to each of a plurality of different contrast positions. The image data for comparison is compared with the image data 27c representing the captured image I3, and the matching degree CLi for each position is obtained.
Here, as shown in the upper part of FIG. 11, each contrast image I4 is a part of a virtual contrast image I5 corresponding to the contrast image I2 of the first embodiment. The upper left position of the corresponding contrast image I4 is the coordinates (x0, y0) in the virtual contrast image I5, and the upper left position of the contrast image I4 corresponding to the XY position L2 is the coordinates in the virtual contrast image I5. (X1, y0). The contrast image I4 is shifted on the virtual contrast image I5 at a predetermined interval in the X-axis direction and at a predetermined interval in the Y-axis direction.

以上のようにしても、図１０のＳ２２０で上記位置別に設けられた対比用画像データと上記画像データとから撮像画像と位置別の対比画像との位置別の一致度ＣＬｉを算出して一時記憶させることにより、撮像画像と標準画像とのパターンマッチングを行って一致度が最大となる拡大率Ｅｍ、ＸＹ位置Ｘｍｍ，Ｙｍｍを求めることができる。そして、決定した拡大率Ｅｍ、ＸＹ位置Ｘｍｍ，Ｙｍｍに対応する測定処理を行うことができ、第一の実施形態と同様の効果が得られる。   Even in the above manner, the degree of coincidence CLi for each position between the captured image and the comparison image for each position is calculated and temporarily stored from the image data for comparison provided for each position in S220 of FIG. 10 and the image data. By doing so, the pattern matching between the captured image and the standard image is performed, and the enlargement factor Em and the XY positions Xmm and Ymm that maximize the matching degree can be obtained. Then, measurement processing corresponding to the determined magnification rate Em and XY positions Xmm and Ymm can be performed, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

（５）第三の実施形態：
また、図１２と図１３に示すテーブルＴ３，Ｔ４を作成して撮像画像の拡大率やＸＹ位置のずれを補償する観点でパターンマッチング処理を行い、測定処理を行うようにしてもよい。
パターンマッチングを行う際、所定の標準画像Ｉ１を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと撮像画像Ｉ３の画像データとを対比してパターンマッチングを行う。ここで、測定処理を行うための基準とする基準拡大率Ｅｓが設けられてメモリ２７に記憶されており、各対比用画像データで表現されるそれぞれの対比画像Ｉ６は、基準拡大率Ｅｓに対する拡大率の比に対応付けられている。この比を、ずれ度合Ｇｉ（ｉは１〜ｐの整数、ｐは１より大きい整数）としている。本実施形態では、異なる複数のずれ度合Ｇｉ別に設けられた対比画像Ｉ６と、撮像画像Ｉ３とを対比し、両画像Ｉ６，Ｉ３の一致度Ｃｉを算出する。そして、一致度Ｃｉをずれ度合Ｇｉと対応付けて一致度テーブルＴ３を作成してメモリ２７に記憶させる。実際の拡大率Ｅｉは、Ｅｓ／Ｇｉとなる。 (5) Third embodiment:
Alternatively, the tables T3 and T4 shown in FIGS. 12 and 13 may be created to perform the pattern matching process and the measurement process from the viewpoint of compensating for the enlargement rate of the captured image and the XY position shift.
When performing pattern matching, pattern matching is performed by comparing each comparison image data corresponding to each of a plurality of different enlargement ratios based on a predetermined standard image I1 and image data of the captured image I3. Here, a reference enlargement factor Es as a reference for performing the measurement process is provided and stored in the memory 27, and each comparison image I6 expressed by each comparison image data is enlarged with respect to the reference enlargement factor Es. Associated with the ratio of rates. This ratio is defined as a shift degree Gi (i is an integer of 1 to p, p is an integer greater than 1). In the present embodiment, the contrast image I6 provided for each of a plurality of different shift degrees Gi is compared with the captured image I3, and the degree of coincidence Ci between the images I6 and I3 is calculated. Then, the matching degree table T 3 is created by associating the matching degree Ci with the deviation degree Gi and stored in the memory 27. The actual enlargement ratio Ei is Es / Gi.

複数のずれ度合Ｇ１〜Ｇｐ別に撮像画像Ｉ３と標準画像Ｉ１との一致度Ｃ１〜Ｃｐを算出する際、一致度Ｃｉを算出する対象のずれ度合Ｇｉについて、対比画像Ｉ６と標準画像Ｉ１とを対比させる位置を変えながら位置別の一致度ＣＬｊを算出する。ここで、測定処理を行うための基準とする基準位置Ｘｓ，Ｙｓが設けられてメモリ２７に記憶されており、対比画像Ｉ６と撮像画像Ｉ３とを対比させる位置は、基準位置Ｘｓ，ＹｓからのＸＹずれ量（ΔＸ１〜ΔＸｑ，ΔＹ１〜ΔＹｑで表す）に対応付けられている。そして、位置別の一致度ＣＬｊをずれ量ΔＸｊ，ΔＹｊと対応付けて位置別一致度テーブルＴ４を作成してメモリ２７に記憶させる。実際のＸ軸方向の位置ＸｊはＸｓ−ΔＹｊ、Ｙ軸方向の位置ＹｊはＹｓ−ΔＹｊとなる。   When calculating the degree of coincidence C1 to Cp between the captured image I3 and the standard image I1 for each of the plurality of deviation degrees G1 to Gp, the contrast image I6 and the standard image I1 are compared for the degree of deviation Gi for which the degree of coincidence Ci is calculated. The degree of matching CLj for each position is calculated while changing the position to be moved. Here, reference positions Xs and Ys used as a reference for performing the measurement process are provided and stored in the memory 27, and the positions at which the contrast image I6 and the captured image I3 are compared are from the reference positions Xs and Ys. It is associated with the XY deviation amount (represented by ΔX1 to ΔXq, ΔY1 to ΔYq). Then, the degree-of-position matching degree CLj is associated with the deviation amounts ΔXj, ΔYj to create a position-by-position matching degree table T4 and store it in the memory 27. The actual position Xj in the X-axis direction is Xs−ΔYj, and the position Yj in the Y-axis direction is Ys−ΔYj.

上記テーブルＴ３，Ｔ４を用いることにより、図９と図１０で示したＸ線検査処理と同様の処理を行って測定処理を行うことができる。
図１４は、パターンマッチング処理を示すフローチャートである。処理を開始すると、撮像画像に対応する多階調の画像データ２７ｃをパターンマッチング用の画像データに変換し（Ｓ３０５）、各対比画像と撮像画像との一致度を算出する対象の対象ずれ度合Ｇｉを設定する（Ｓ３１０）。さらに、対象ずれ度合について、対比画像と撮像画像との位置別の一致度を算出する対象のＸ軸方向のずれ量ΔＸｊとＹ軸方向のずれ量ΔＹｊとを設定する（Ｓ３１５）。そして、対象ずれ度合Ｇｉに対応する対比用画像データと撮像画像のパターンマッチング用の画像データとから、対比画像Ｉ６中の対象位置Ｘｊ，Ｙｊに撮像画像Ｉ３を対比させたときの位置別の一致度ＣＬｊを算出し、ずれ量ΔＸｊ，ΔＹｊを対応させて位置別一致度テーブルＴ４に格納し、一時記憶する（Ｓ３２０）。
その後、対比させる全位置を設定したか否かを判断し（Ｓ３２５）、設定していない位置が残っている場合には繰り返しＳ３１５〜Ｓ３２５の処理を行う。 By using the tables T3 and T4, the measurement process can be performed by performing the same process as the X-ray inspection process shown in FIGS.
FIG. 14 is a flowchart showing the pattern matching process. When the processing is started, the multi-tone image data 27c corresponding to the captured image is converted into image data for pattern matching (S305), and the target deviation degree Gi of the target for calculating the degree of coincidence between each contrast image and the captured image. Is set (S310). Further, regarding the degree of object deviation, a deviation amount ΔXj in the X-axis direction and a deviation amount ΔYj in the Y-axis direction for which the degree of coincidence of the contrast image and the captured image is calculated are set (S315). Then, the matching by position when the captured image I3 is compared with the target positions Xj and Yj in the contrast image I6 from the comparison image data corresponding to the target deviation degree Gi and the pattern matching image data of the captured image. The degree CLj is calculated, and the deviation amounts ΔXj and ΔYj are associated with each other and stored in the position matching degree table T4 and temporarily stored (S320).
Thereafter, it is determined whether or not all the positions to be compared have been set (S325). If there are any positions that have not been set, the processes of S315 to S325 are repeated.

全位置について設定した場合には、テーブルＴ４に格納された位置別の一致度ＣＬｊの中から最大の一致度ＣＬｍを取得し、当該最大の一致度ＣＬｍを対象ずれ度合Ｇｉの一致度Ｃｉとして一致度テーブルＴ３に格納し、一時記憶する（Ｓ３３０）。また、対象ずれ度合について位置別の一致度が最大となったＸＹずれ量ΔＸｍ，ΔＹｍもずれ度合Ｇｉおよび一致度Ｃｉと対応付けてテーブルＴ３に格納し、一時記憶する（Ｓ３３５）。
その後、一致度を算出する全ずれ度合を設定したか否かを判断し（Ｓ３４０）、設定していないずれ度合が残っている場合には繰り返しＳ３１０〜Ｓ３４０の処理を行う。
全ずれ度合について設定した場合には、一致度テーブルＴ３に格納された一致度Ｃｉの中から最大の一致度Ｃｍを取得するとともに、当該一致度Ｃｍに対応するずれ度合Ｇｍ、ＸＹずれ量ΔＸｍｍ，ΔＹｍｍを取得し、一時記憶して（Ｓ３４５）、フローを終了する。 When all positions are set, the maximum matching score CLm is acquired from the matching scores CLj for each position stored in the table T4, and the maximum matching score CLm is matched as the matching score Ci of the target deviation degree Gi. It is stored in the degree table T3 and temporarily stored (S330). Further, the XY deviation amounts ΔXm and ΔYm having the maximum degree of coincidence by position with respect to the target deviation degree are also stored in the table T3 in association with the deviation degree Gi and the coincidence degree Ci, and temporarily stored (S335).
Thereafter, it is determined whether or not the total deviation degree for calculating the degree of coincidence has been set (S340). If there is a deviation degree that has not been set, the processes of S310 to S340 are repeated.
When the total degree of deviation is set, the maximum degree of coincidence Cm is acquired from the degree of coincidence Ci stored in the degree of coincidence table T3, and the degree of deviation Gm, XY deviation amount ΔXmm, ΔYmm is acquired and temporarily stored (S345), and the flow ends.

図９のＳ１２５では、決定したずれ度合Ｇｍを用いて撮像画像の拡大率のずれを補償し、決定したＸＹずれ量ΔＸｍｍ，ΔＹｍｍを用いて撮像画像の位置のずれを補償して、撮像画像に対応する画像データを用いて補償後の拡大率Ｅｍ、位置Ｘｍｍ，Ｙｍｍに対応した測定処理を行う。ここで、
Ｅｍ＝Ｅｓ／Ｇｍ ・・・（５）
Ｘｍｍ＝Ｘｓ−ΔＸｍｍ ・・・（６）
Ｙｍｍ＝Ｙｓ−ΔＹｍｍ ・・・（７）
を用いて拡大率や位置のずれを補償することができる。 In S125 of FIG. 9, the determined shift degree Gm is used to compensate for the shift in the magnification of the captured image, and the determined XY shift amounts ΔXmm and ΔYmm are used to compensate for the shift in the position of the captured image. Using the corresponding image data, measurement processing corresponding to the magnification rate Em after compensation and the positions Xmm and Ymm is performed. here,
Em = Es / Gm (5)
Xmm = Xs−ΔXmm (6)
Ymm = Ys−ΔYmm (7)
Can be used to compensate for enlargement ratios and positional shifts.

以上より、パターンマッチングの結果からＸ線の進行方向におけるステージに載置された対象試料の位置のばらつきおよび進行するＸ線の広がり度合のばらつきによる撮像画像の拡大率と位置のずれを補償し、画像データを用いて補償後の拡大率と位置に対応した測定処理を行うことができる。そして、第一の実施形態と同様の効果が得られる。   As described above, from the result of pattern matching, the magnification of the captured image and the displacement of the position due to the variation in the position of the target sample placed on the stage in the X-ray traveling direction and the variation in the spread degree of the X-ray traveling are compensated, Measurement processing corresponding to the magnification and position after compensation can be performed using the image data. And the effect similar to 1st embodiment is acquired.

（６）第四の実施形態：
上述した実施形態ではテンプレートマッチングで得た拡大率を利用して画像を補正したが、ステージを上下させて適切な状態にフィードバックして再度撮像してもよい。
図１５に示すＸ線検査処理を開始すると、第一の実施形態と同じＳ１００〜Ｓ１２０の処理を行う。本実施形態のステージ制御部２３は、Ｘ−Ｙステージ１５をＺ方向（上下方向）にも移動させる制御を行うことが可能とされている。同図ではＳ１３５，Ｓ１４０が追加されており、Ｓ１２０のパターンマッチング処理終了後に上記決定した拡大率Ｅｍが所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１３５）。例えば、０＜ｔＥｍ１＜１＜ｔＥｍ２を満たす所定の閾値ｔＥｍ１，ｔＥｍ２を設けておき、ｔＥｍ１＜Ｅｍ＜ｔＥｍ２を満たすか否かを判断すればよい。ｔＥｍ１は０．９等とすることができ、ｔＥｍ２は１．１等とすることができる。Ｅｍが所定範囲外の場合、ステージ制御部２３によってステージ１５をＺ方向に微動させて位置を修正し（Ｓ１４０）、Ｓ１０５〜Ｓ１２０，Ｓ１３５を繰り返す。一方、Ｅｍが所定範囲内の場合、第一の実施形態と同じＳ１２５〜Ｓ１３０を行い、パターンマッチング処理で決定した拡大率、Ｘ位置、Ｙ位置に対応した測定処理を行う。 (6) Fourth embodiment:
In the above-described embodiment, the image is corrected using the enlargement ratio obtained by the template matching. However, the image may be picked up again by raising and lowering the stage and feeding back to an appropriate state.
When the X-ray inspection process shown in FIG. 15 is started, the same processes of S100 to S120 as in the first embodiment are performed. The stage control unit 23 of the present embodiment can perform control to move the XY stage 15 also in the Z direction (up and down direction). In the figure, S135 and S140 are added, and after the pattern matching process of S120 is completed, it is determined whether or not the determined enlargement ratio Em is within a predetermined range (S135). For example, predetermined threshold values tEm1 and tEm2 satisfying 0 <tEm1 <1 <tEm2 may be provided, and it may be determined whether or not tEm1 <Em <tEm2 is satisfied. tEm1 can be 0.9 or the like, and tEm2 can be 1.1 or the like. If Em is outside the predetermined range, the stage controller 23 slightly moves the stage 15 in the Z direction to correct the position (S140), and repeats S105 to S120 and S135. On the other hand, when Em is within the predetermined range, the same S125 to S130 as in the first embodiment are performed, and the measurement process corresponding to the enlargement ratio, the X position, and the Y position determined by the pattern matching process is performed.

以上の処理を行うと、拡大率が所定範囲内の場合のみ測定処理が行われるので、フィードバック処理を行わない場合よりもさらに正確に測定を行うことができ、対象試料についての測定をより精度良く行うことが可能となる。
なお、Ｓ１３５ではＸ軸方向の位置ＸｍｍやＹ軸方向の位置Ｙｍｍが所定範囲内であるか否かを判断し、Ｓ１４０でステージ１５をＸ方向やＹ方向に微動させてＸＹ位置を修正してもよい。同様に、さらに正確に測定を行うことができ、対象試料についての測定をより精度良く行うことが可能となる。 When the above processing is performed, measurement processing is performed only when the enlargement ratio is within a predetermined range, so that measurement can be performed more accurately than when feedback processing is not performed, and measurement of the target sample can be performed with higher accuracy. Can be done.
In S135, it is determined whether the position Xmm in the X-axis direction or the position Ymm in the Y-axis direction is within a predetermined range. In S140, the stage 15 is slightly moved in the X direction or the Y direction to correct the XY position. Also good. Similarly, the measurement can be performed more accurately, and the measurement of the target sample can be performed with higher accuracy.

（７）まとめ：
本発明のＸ線検査装置は、その要旨を変更しない範囲で各種の変更が可能であり、上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、多数の検出素子は、縦横整然と並んだドットマトリクス状以外にも、蜂の巣状等に並んだドットマトリクス状に配置されていてもよい。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、対象試料をより精度よく測定することが可能となる。 (7) Summary:
The X-ray inspection apparatus of the present invention can be variously modified without changing the gist thereof, and is not limited to the above-described embodiment.
For example, a large number of detection elements may be arranged in a dot matrix shape arranged in a honeycomb shape or the like in addition to a dot matrix shape arranged in a vertical and horizontal order.
As described above, according to the present invention, it is possible to measure a target sample more accurately by various aspects.

第一の実施形態にかかるＸ線検査装置の概略ブロック図。1 is a schematic block diagram of an X-ray inspection apparatus according to a first embodiment. Ｘ線管の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of an X-ray tube. 従来の密閉管型のＸ線管の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the conventional sealed tube type X-ray tube. Ｘ線検出器の構成の概略を示すブロック図。The block diagram which shows the outline of a structure of a X-ray detector. 標準画像と撮像画像とのパターンマッチングを模式的に示す図。The figure which shows typically the pattern matching with a standard image and a captured image. 撮像画像と対比画像との一致度を算出する具体例を模式的に示す図。The figure which shows typically the specific example which calculates the coincidence degree of a captured image and a contrast image. 対比させる位置別に一致度を算出する様子を模式的に示す図。The figure which shows a mode that a coincidence degree is calculated for every position made to contrast. Ｘ線検査装置が行う対比画像生成処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the contrast image generation process which an X-ray inspection apparatus performs. Ｘ線検査装置が行うＸ線検査処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the X-ray inspection process which an X-ray inspection apparatus performs. パターンマッチング処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a pattern matching process. 第二の実施形態において位置別の一致度を算出する様子を模式的に示す図。The figure which shows typically a mode that the coincidence according to position is calculated in 2nd embodiment. 第三の実施形態において標準画像と撮像画像とのパターンマッチングを模式的に示す図。The figure which shows typically the pattern matching of a standard image and a captured image in 3rd embodiment. 対比させる位置別に一致度を算出する様子を模式的に示す図。The figure which shows a mode that a coincidence degree is calculated for every position made to contrast. パターンマッチング処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a pattern matching process. 第四の実施形態においてＸ線検査処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a X-ray inspection process in 4th embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０…Ｘ線撮像機構部
１１…Ｘ線発生器（Ｘ線発生機構）
１１ａ…Ｘ線管
１１ｂ…アノード
１１ｃ…カソード
１１ｄ…電子レンズ
１１ｅ…ターゲット
１１ｅ１…焦点（所定のＸ線発生点）
１１ｅ２…出射窓
１１ｆ…絞り
１３…Ｘ線検出器
１３ａ…Ｘ線イメージインテンシファイア管
１３ｂ…ＣＣＤ撮像部
１３ｃ…検出素子
１３ｄ…デジタル変換部
１３ｅ…検出面
１５…Ｘ−Ｙステージ
２０…Ｘ線撮像制御部
２１…Ｘ線制御部
２３…ステージ制御部
２４…画像処理部
２５…ＣＰＵ
２６ａ…出力部
２６ｂ…入力部
２７…メモリ
２７ｂ，ＤＩ２…対比用画像データ
２７ｃ，ＤＩ３…画像データ
３１…基板（対象試料）
Ｉ１…標準画像
Ｉ２，Ｉ４，Ｉ６…対比画像（テンプレート画像）
Ｉ３…撮像画像
Ｉ５…仮想の対比画像
Ｔ１，Ｔ３…一致度テーブル
Ｔ２，Ｔ４…位置別一致度テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray imaging mechanism part 11 ... X-ray generator (X-ray generation mechanism)
11a ... X-ray tube 11b ... Anode 11c ... Cathode 11d ... Electron lens 11e ... Target 11e1 ... Focus (predetermined X-ray generation point)
11e2 ... Exit window 11f ... Aperture 13 ... X-ray detector 13a ... X-ray image intensifier tube 13b ... CCD imaging unit 13c ... detection element 13d ... digital converter 13e ... detection surface 15 ... XY stage 20 ... X-ray Imaging control unit 21 ... X-ray control unit 23 ... Stage control unit 24 ... Image processing unit 25 ... CPU
26a ... Output unit 26b ... Input unit 27 ... Memory 27b, DI2 ... Comparison image data 27c, DI3 ... Image data 31 ... Substrate (target sample)
I1 ... Standard images I2, I4, I6 ... Contrast image (template image)
I3 ... Captured image I5 ... Virtual contrast image T1, T3 ... Matching degree table T2, T4 ... Position matching degree table

Claims (9)

対象試料を載置可能なステージと、所定のＸ線発生点から広がりながら進行する所定強度のＸ線を発生させて同ステージに載置された対象試料に照射するＸ線発生機構と、同対象試料を透過した透過Ｘ線を撮像して撮像画像に対応する画像データを取得する画像取得手段と、取得された画像データを用いて同対象試料についての測定処理を行う測定手段とを備えるＸ線検査装置であって、
上記Ｘ線発生機構は、外気に開放された位置とされた所定のＸ線発生点から上記Ｘ線を発生させて上記ステージに載置された対象試料に照射する機構とされ、
上記測定手段は、所定の標準画像を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと上記画像データとを対比して上記撮像画像と同標準画像とのパターンマッチングを行い、当該パターンマッチングの結果から上記撮像画像の拡大率を決定し、上記画像データを用いて同決定した拡大率に対応した上記測定処理を行うことを特徴とするＸ線検査装置。 A stage on which a target sample can be placed, an X-ray generation mechanism for generating X-rays of a predetermined intensity that spreads from a predetermined X-ray generation point and irradiating the target sample placed on the stage; X-rays comprising image acquisition means for acquiring transmitted image X-rays transmitted through the sample and acquiring image data corresponding to the captured image, and measurement means for performing measurement processing on the target sample using the acquired image data An inspection device,
The X-ray generation mechanism is a mechanism that generates the X-rays from a predetermined X-ray generation point set to a position open to the outside air and irradiates the target sample placed on the stage,
The measurement means performs pattern matching between the captured image and the standard image by comparing each image data for comparison corresponding to each of a plurality of different enlargement ratios based on a predetermined standard image with the image data. An X-ray inspection apparatus characterized by determining an enlargement ratio of the captured image from the pattern matching result and performing the measurement process corresponding to the determined enlargement ratio using the image data. 上記測定手段は、上記画像データと各対比用画像データとから上記複数の拡大率別に上記撮像画像と上記標準画像との一致度を算出し、算出した一致度が最大となった拡大率を、上記測定処理を行うための拡大率として決定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。   The measurement means calculates the degree of coincidence between the captured image and the standard image for each of the plurality of enlargement ratios from the image data and each comparison image data, and calculates the enlargement ratio at which the calculated degree of coincidence is maximized. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray inspection apparatus is determined as an enlargement ratio for performing the measurement process. 上記測定手段は、上記複数の拡大率別に上記撮像画像と上記標準画像との一致度を算出する際、一致度を算出する対象の拡大率について、同撮像画像と同標準画像とを対比させる位置を変えながら対比させた位置毎に上記画像データと各対比用画像データとから同撮像画像と同標準画像との位置別の一致度を算出し、算出した位置別の一致度のうち最大の一致度を同対象の拡大率についての一致度とすることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。   The measurement means, when calculating the degree of coincidence between the captured image and the standard image for each of the plurality of enlargement ratios, a position for comparing the captured image and the standard image with respect to an enlargement ratio of a target for calculating the degree of coincidence The degree of coincidence for each position between the captured image and the standard image is calculated from the image data and each comparison image data for each position compared while changing the position, and the largest coincidence among the calculated degrees of coincidence by position The X-ray inspection apparatus according to claim 2, wherein the degree is a coincidence degree with respect to an enlargement ratio of the same object. 上記拡大率別に設けられた対比用画像データは、各拡大率について上記ステージに載置された対象試料の異なる複数の位置別に設けられたデータとされ、
上記測定手段は、上記複数の拡大率別に上記撮像画像と上記標準画像との一致度を算出する際、一致度を算出する対象の拡大率について、上記画像データと上記位置別に設けられた対比用画像データとから同撮像画像と同標準画像との位置別の一致度を算出し、算出した位置別の一致度のうち最大の一致度を同対象の拡大率についての一致度とすることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。 The comparison image data provided for each enlargement factor is data provided for each of different positions of the target sample placed on the stage for each enlargement factor,
When the degree of coincidence between the captured image and the standard image is calculated for each of the plurality of enlargement ratios, the measuring unit compares the image data and the position provided for each position with respect to the enlargement ratio of the target for which the degree of coincidence is calculated. The degree of coincidence for each position between the captured image and the standard image is calculated from the image data, and the maximum degree of coincidence among the calculated degree of coincidence for each position is used as the degree of coincidence for the enlargement ratio of the same object. The X-ray inspection apparatus according to claim 2. 上記測定手段は、上記画像データを用いて、上記決定した拡大率、および、当該拡大率について算出した上記位置別の一致度が最大となった位置に対応した上記測定処理を行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＸ線検査装置。   The measurement means performs the measurement process corresponding to the position where the determined enlargement ratio and the degree of coincidence for each position calculated for the enlargement ratio are maximized using the image data. The X-ray inspection apparatus according to claim 3 or 4, wherein: 上記撮像画像は、上記Ｘ線の進行方向と直交する所定のＸ軸およびＹ軸とから形成されるＸＹ平面に平行な画像とされ、
上記測定手段は、上記一致度を算出する対象の拡大率について、上記撮像画像と上記標準画像とを対比させる上記Ｘ軸方向の位置および上記Ｙ軸方向の位置を変えながら対比させた位置毎に上記画像データと各対比用画像データとから同撮像画像と同標準画像との位置別の一致度を算出し、算出した位置別の一致度が最大となったＸ軸方向の位置およびＹ軸方向の位置、並びに、上記決定した拡大率、に対応した上記測定処理を行うことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。 The captured image is an image parallel to an XY plane formed by a predetermined X axis and Y axis orthogonal to the traveling direction of the X-ray,
The measurement means, for each enlargement ratio of the object for which the degree of coincidence is calculated, for each position compared while changing the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction for comparing the captured image and the standard image. The degree of coincidence for each position between the captured image and the standard image is calculated from the image data and each comparison image data, and the position in the X-axis direction and the Y-axis direction at which the calculated degree of coincidence for each position is maximized. The X-ray inspection apparatus according to claim 3, wherein the measurement processing corresponding to the position of the image and the determined enlargement ratio is performed. 対象試料を載置可能なステージと、所定のＸ線発生点から広がりながら進行する所定強度のＸ線を発生させて同ステージに載置された対象試料に照射するＸ線発生機構と、同対象試料を透過した透過Ｘ線を撮像して撮像画像に対応する画像データを取得する画像取得手段と、取得された画像データを用いて同対象試料についての測定処理を行う測定手段とを備えるＸ線検査装置であって、
上記Ｘ線発生機構は、外気に開放された位置とされた所定のＸ線発生点から上記Ｘ線を発生させて上記ステージに載置された対象試料に照射する機構とされ、
上記測定手段は、所定の標準画像を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと上記画像データとを対比して上記撮像画像と同標準画像とのパターンマッチングを行い、当該パターンマッチングの結果から上記Ｘ線の進行方向における上記ステージに載置された対象試料の位置のばらつきおよび上記進行するＸ線の広がり度合のばらつきによる上記撮像画像の拡大率のずれを補償し、上記画像データを用いて補償後の拡大率に対応した上記測定処理を行うことを特徴とするＸ線検査装置。 A stage on which a target sample can be placed, an X-ray generation mechanism for generating X-rays of a predetermined intensity that spreads from a predetermined X-ray generation point and irradiating the target sample placed on the stage; X-rays comprising image acquisition means for acquiring transmitted image X-rays transmitted through the sample and acquiring image data corresponding to the captured image, and measurement means for performing measurement processing on the target sample using the acquired image data An inspection device,
The X-ray generation mechanism is a mechanism that generates the X-rays from a predetermined X-ray generation point set to a position open to the outside air and irradiates the target sample placed on the stage,
The measurement means performs pattern matching between the captured image and the standard image by comparing each image data for comparison corresponding to each of a plurality of different enlargement ratios based on a predetermined standard image with the image data. From the result of the pattern matching, the deviation of the magnification of the captured image due to the variation in the position of the target sample placed on the stage in the traveling direction of the X-ray and the variation in the spread degree of the traveling X-ray is compensated. An X-ray inspection apparatus that performs the measurement process corresponding to the magnification after compensation using the image data. 対象試料を載置可能なステージと、所定のＸ線発生点から広がりながら進行する所定強度のＸ線を発生させて同ステージに載置された対象試料に照射するＸ線発生機構と、同対象試料を透過した透過Ｘ線を撮像して撮像画像に対応する画像データを取得する画像取得手段とを備えるＸ線検査装置を用いることにより、取得された画像データを用いて同対象試料についての測定処理を行うＸ線検査方法であって、
上記Ｘ線発生機構を、外気に開放された位置とされた所定のＸ線発生点から上記Ｘ線を発生させて上記ステージに載置された対象試料に照射する機構とし、
所定の標準画像を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと上記画像データとを対比して上記撮像画像と同標準画像とのパターンマッチングを行い、当該パターンマッチングの結果から上記撮像画像の拡大率を決定し、上記画像データを用いて同決定した拡大率に対応した上記測定処理を行うことを特徴とするＸ線検査方法。 A stage on which a target sample can be placed, an X-ray generation mechanism for generating X-rays of a predetermined intensity that spreads from a predetermined X-ray generation point and irradiating the target sample placed on the stage; Measurement of the target sample using the acquired image data by using an X-ray inspection apparatus that includes an image acquisition unit that captures transmitted X-rays that have passed through the sample and acquires image data corresponding to the captured image An X-ray inspection method for processing,
The X-ray generation mechanism is a mechanism that generates the X-rays from a predetermined X-ray generation point set to a position open to the outside air and irradiates the target sample placed on the stage,
The comparison image data corresponding to each of a plurality of different enlargement ratios based on a predetermined standard image and the image data are compared to perform pattern matching between the captured image and the standard image. An X-ray inspection method comprising: determining an enlargement ratio of the captured image from a result, and performing the measurement process corresponding to the determined enlargement ratio using the image data. 対象試料を載置可能なステージと、所定のＸ線発生点から広がりながら進行する所定強度のＸ線を発生させて同ステージに載置された対象試料に照射するＸ線発生機構と、同対象試料を透過した透過Ｘ線を撮像して撮像画像に対応する画像データを取得する画像取得手段とを備え、取得された画像データを用いて同対象試料についての測定処理を行うＸ線検査装置の制御プログラムであって、
上記Ｘ線発生機構は、外気に開放された位置とされた所定のＸ線発生点から上記Ｘ線を発生させて上記ステージに載置された対象試料に照射する機構とされ、
所定の標準画像を基準とした異なる複数の拡大率のそれぞれに対応した各対比用画像データと上記画像データとを対比して上記撮像画像と同標準画像とのパターンマッチングを行い、当該パターンマッチングの結果から上記撮像画像の拡大率を決定し、上記画像データを用いて同決定した拡大率に対応した上記測定処理を行う機能をコンピュータに実現させることを特徴とするＸ線検査装置の制御プログラム。
A stage on which a target sample can be placed, an X-ray generation mechanism for generating X-rays of a predetermined intensity that spreads from a predetermined X-ray generation point and irradiating the target sample placed on the stage; An X-ray inspection apparatus comprising: an image acquisition unit that captures transmitted X-rays transmitted through a sample and acquires image data corresponding to the captured image, and performs measurement processing on the target sample using the acquired image data A control program,
The X-ray generation mechanism is a mechanism that generates the X-rays from a predetermined X-ray generation point set to a position open to the outside air and irradiates the target sample placed on the stage,
The comparison image data corresponding to each of a plurality of different enlargement ratios based on a predetermined standard image and the image data are compared to perform pattern matching between the captured image and the standard image. A control program for an X-ray inspection apparatus, characterized in that a computer realizes a function of determining the magnification ratio of the captured image from the result and performing the measurement process corresponding to the magnification ratio determined using the image data.
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