特許 7178204 Ｘ線検査装置、Ｘ線検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-16

(45)【発行日】2022-11-25

(54)【発明の名称】Ｘ線検査装置、Ｘ線検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/04 20180101AFI20221117BHJP

   G01T 7/00 20060101ALI20221117BHJP

   G01T 1/20 20060101ALI20221117BHJP

   G01T 1/17 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

G01N23/04

G01T7/00 B

G01T1/20 G

G01T1/20 L

G01T1/17 E

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2018149536

(22)【出願日】2018-08-08

(65)【公開番号】P2020024167

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2021-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】田村 恵美

(72)【発明者】

【氏名】パク ゾンソン

(72)【発明者】

【氏名】パク ピルギュ

【審査官】赤木 貴則

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１３６１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３３３５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３２５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９８５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２１２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３３６０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５８３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６１７５６０９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３０１５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】伊藤 良平、ほか，散乱X線補正処理''Intelligent‐Grid''の開発，Konica Minolta Technology Report，2016年01月，Vol. 13，pp. 52-56，https://www.konicaminolta.jp/about/research/technology_report/2016/pdf/13_ito.pdf

【文献】川村 隆浩、ほか，新画像処理「Virtual Grid(バーチャルグリッド)技術」の開発，FUJIFILM RESEARCH & DEVELOPMENT，2015年，No. 60，pp. 21-27，https://asset.fujifilm.com/www/jp/files/2019-10/45d1768b65cade53fa7519b4fe814e47/rd_report_ff_rd060_004.pdf

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２３／００－Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６

Ｇ０１Ｔ １／００－Ｇ０１Ｔ １／４０

Ｇ０１Ｔ ７／００－Ｇ０１Ｔ ７／１２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物が載置されるステージと、
前記対象物に対してＸ線を照射するＸ線管と、
前記対象物を透過したＸ線が入射するＸ線検出器と、
前記Ｘ線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記Ｘ線検出器に入射する散乱Ｘ線の散乱線データを生成し、前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前から退避した位置に配置して前記対象物を透過したＸ線により検出データを生成し、前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成するコントロール部と、
を有し、
前記コントロール部は、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置したときにＸ線を照射して得られる前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記コントロール部は、被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第１の位置に配置した時の前記Ｘ線検出器による第１の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前から退避した第２の位置に配置したときの前記Ｘ線検出器による第２の検出データとを取得し、前記第１の検出データに含まれる前記照射領域のデータを補間処理して前記第１の検出データに含まれる前記非照射領域のデータを算出し、前記第１の検出データと前記第２の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するＸ線検査装置。

【請求項2】

対象物が載置されるステージと、
前記対象物に対してＸ線を照射するＸ線管と、
前記対象物を透過したＸ線が入射するＸ線検出器と、
前記Ｘ線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記Ｘ線検出器に入射する散乱Ｘ線の散乱線データを生成し、前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前から退避した位置に配置して前記対象物を透過したＸ線により検出データを生成し、前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成するコントロール部と、
を有し、
前記コントロール部は、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置したときにＸ線を照射して得られる前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記コントロール部は、被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第１の位置に配置した時の前記Ｘ線検出器による第１の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前から退避した第２の位置に配置したときの前記Ｘ線検出器による第２の検出データとを取得し、前記非照射領域に前記Ｘ線が照射されるように前記散乱線防止グリッドを移動させることを行い前記第１の検出データを取得し、前記第１の検出データと前記第２の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するＸ線検査装置。

【請求項3】

前記コントロール部は、前記テストサンプルに対して、前記被検査物よりも多くの前記Ｘ線を照射して前記散乱線データを生成する、請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。

【請求項4】

前記被検査物は、ウェハに含まれる半導体チップであり、
前記テストサンプルは、前記ウェハに含まれ前記半導体チップと同じ構造を有するテストチップである、
請求項１～３の何れか一項に記載のＸ線検査装置。

【請求項5】

前記Ｘ線検出器は、マトリックス状に配列された複数の検出素子を有し、
前記散乱線防止グリッドを構成する板材の厚さは、前記検出素子の配列ピッチよりも大きい、
請求項１～４の何れか一項に記載のＸ線検査装置。

【請求項6】

前記散乱線防止グリッドの格子サイズは、前記検出素子の配列ピッチより大きい、請求項５に記載のＸ線検査装置。

【請求項7】

前記コントロール部は、前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の検出面内で移動させ、前記散乱線防止グリッドを移動して取得した複数のデータに基づいて前記散乱線データを生成する、
請求項１～６の何れか一項に記載のＸ線検査装置。

【請求項8】

前記Ｘ線検出器は、入射したＸ線を他の波長の光に変換し、その光を電荷に変換することによりＸ線を検出する間接変換型のＸ線検出器である、請求項１～７の何れか一項に記載のＸ線検査装置。

【請求項9】

前記Ｘ線検出器は、入射するＸ線のＸ線光子をカウントしたカウント値を出力する直接変換型のＸ線検出器であり、複数の検出チップを有し、前記複数の検出チップは、隣り合う検出チップの間にギャップを有して二次元配列されている、請求項１～７の何れか一項に記載のＸ線検査装置。

【請求項10】

前記散乱線防止グリッドは第１の散乱線防止グリッドであり、
前記第１の散乱線防止グリッドと前記Ｘ線検出器との間に配置された第２の散乱線防止グリッドを更に有し、
前記第２の散乱線防止グリッドは、前記Ｘ線検出器に対して固定され、
前記第２の散乱線防止グリッドは、隣り合う２つの前記検出チップの間に配置された板材による格子状である、
請求項９に記載のＸ線検査装置。

【請求項11】

被検査物の画像データを生成するＸ線検査装置におけるＸ線検査方法であって、
前記Ｘ線検査装置は、対象物が載置されるステージと、前記対象物に対してＸ線を照射するＸ線管と、前記対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、を有し、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記Ｘ線検出器に入射する散乱Ｘ線の空間状態に応じた散乱線データを生成する工程と、
前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前から退避した第２の位置に配置するとともに被検査物を前記対象物とした検出データを生成する工程と、
前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成する工程と、
を含み、
前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置したときにＸ線を照射して得られる前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第１の位置に配置した時の前記Ｘ線検出器による第１の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記第２の位置に配置したときの前記Ｘ線検出器による第２の検出データとを取得し、前記第１の検出データに含まれる前記照射領域のデータを補間処理して前記第１の検出データに含まれる前記非照射領域のデータを算出し、前記第１の検出データと前記第２の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するＸ線検査方法。

【請求項12】

被検査物の画像データを生成するＸ線検査装置におけるＸ線検査方法であって、
前記Ｘ線検査装置は、対象物が載置されるステージと、前記対象物に対してＸ線を照射するＸ線管と、前記対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、を有し、
前記散乱線防止グリッドを用いて前記Ｘ線検出器に入射する散乱Ｘ線の空間状態に応じた散乱線データを生成する工程と、
前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前から退避した第２の位置に配置するとともに被検査物を前記対象物とした検出データを生成する工程と、
前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成する工程と、
を含み、
前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置したときにＸ線を照射して得られる前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、
前記被検査物と同じ構造を有するテストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第１の位置に配置した時の前記Ｘ線検出器による第１の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記第２の位置に配置したときの前記Ｘ線検出器による第２の検出データとを取得し、前記非照射領域に前記Ｘ線が照射されるように前記散乱線防止グリッドを移動させることを行い前記第１の検出データを取得し、前記第１の検出データと前記第２の検出データとを比較して前記散乱線データを生成するＸ線検査方法。

【請求項13】

前記テストサンプルに対して、前記被検査物よりも多くの前記Ｘ線を照射して前記散乱線データを生成する、請求項１１又は１２に記載のＸ線検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、Ｘ線検査装置、Ｘ線検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｘ線検査装置は、様々な分野で利用されている。Ｘ線検査装置は、被検査物として例えば半導体ウェハに形成された半導体チップの構造を検査するために用いられる。（例えば、特許文献１を参照）。Ｘ線検査装置は、半導体チップを透過したＸ線を検出器にて検出し、被検査物におけるＸ線の吸収量に基づいて、半導体チップの断層画像や３Ｄ画像のデータを生成し、半導体チップの構造を検査する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５６３２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、被検査物や検査装置の筐体等で散乱したＸ線が散乱線として検出器に入射する場合がある。このような散乱線は、被検査物の検査画像に対してノイズとして作用し、画像データにおいて画質低下の要因となる。

【0005】

本開示の目的は、散乱線の影響を低減したＸ線検査装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によるＸ線検査装置は、対象物が載置されるステージと、前記対象物に対してＸ線を照射するＸ線管と、前記対象物を透過したＸ線が入射するＸ線検出器と、前記Ｘ線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、前記散乱線防止グリッドを用いて前記Ｘ線検出器に入射する散乱Ｘ線の散乱線データを生成し、前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前から退避した位置に配置して前記対象物を透過したＸ線により検出データを生成し、前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成するコントロール部と、を有する。

【0007】

上記のＸ線検査装置において、前記コントロール部は、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置し、前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、前記検出データに含まれる前記照射領域のデータを補間処理して前記検出データに含まれる前記非照射領域のデータを算出することが好ましい。

【0008】

上記のＸ線検査装置において、前記コントロール部は、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置し、前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、前記非照射領域に前記Ｘ線が照射されるように前記散乱線防止グリッドを移動させ、前記散乱線データを生成することが好ましい。

【0009】

上記のＸ線検査装置において、前記コントロール部は、テストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第１の位置に配置した時の前記Ｘ線検出器による第１の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記第２の位置に配置したときの前記Ｘ線検出器による第２の検出データとを取得し、前記第１の検出データと前記第２の検出データとを比較して前記散乱線データを生成することが好ましい。

【0010】

上記のＸ線検査装置において、前記コントロール部は、前記テストサンプルに対して、前記被検査物よりも多くの前記Ｘ線を照射して前記散乱線データを生成することが好ましい。

【0011】

上記のＸ線検査装置において、前記被検査物は、ウェハに含まれる半導体チップであり、前記テストサンプルは、前記ウェハに含まれ前記半導体チップと同じ構造を有するテストチップであることが好ましい。

【0012】

上記のＸ線検査装置において、前記Ｘ線検出器は、マトリックス状に配列された複数の検出素子を有し、前記散乱線防止グリッドを構成する板材の厚さは、前記検出素子の配列ピッチよりも大きいことが好ましい。

【0013】

上記のＸ線検査装置において、前記散乱線防止グリッドの格子サイズは、前記検出素子の配列ピッチより大きいことが好ましい。
上記のＸ線検査装置において、前記コントロール部は、前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の検出面内で移動させ、前記散乱線防止グリッドを移動して取得した複数のデータに基づいて前記散乱線データを生成することが好ましい。

【0014】

上記のＸ線検査装置において、前記Ｘ線検出器は、入射したＸ線を他の波長の光に変換し、その光を電荷に変換することによりＸ線を検出する間接変換型のＸ線検出器であることが好ましい。

【0015】

上記のＸ線検査装置において、前記Ｘ線検出器は、入射するＸ線のＸ線光子をカウントしたカウント値を出力する直接変換型のＸ線検出器であり、複数の検出チップを有し、前記複数の検出チップは、隣り合う検出チップの間にギャップを有して二次元配列されていることが好ましい。

【0016】

上記のＸ線検査装置において、前記散乱線防止グリッドは第１の散乱線防止グリッドであり、前記第１の散乱線防止グリッドと前記Ｘ線検出器との間に配置された第２の散乱線防止グリッドを更に有し、前記第２の散乱線防止グリッドは、前記Ｘ線検出器に対して固定され、前記第２の散乱線防止グリッドは、隣り合う２つの前記検出チップの間に配置された板材による格子状であることが好ましい。

【0017】

本開示の一態様によるＸ線検査方法は、被検査物の画像データを生成するＸ線検査装置におけるＸ線検査方法であって、前記Ｘ線検査装置は、対象物が載置されるステージと、前記対象物に対してＸ線を照射するＸ線管と、前記対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッドと、を有し、前記散乱線防止グリッドを用いて前記Ｘ線検出器に入射する散乱Ｘ線の空間状態に応じた散乱線データを生成する工程と、前記散乱線防止グリッドを前記第２の位置に配置するとともに被検査物を前記対象物とした検出データを生成する工程と、前記検出データを前記散乱線データにより補正して前記対象物の画像データを生成する工程と、を含む。

【0018】

上記のＸ線検査方法において、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置し、前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、前記検出データに含まれる前記照射領域のデータを補間処理して前記検出データに含まれる前記非照射領域のデータを算出することが好ましい。

【0019】

上記のＸ線検査方法において、前記対象物の無い状態で前記散乱線防止グリッドを前記Ｘ線検出器の直前の第１の位置に配置し、前記Ｘ線検出器の検出データに基づいて、前記Ｘ線検出器の検出面において、前記散乱線防止グリッドを通過してＸ線が照射される照射領域と、前記散乱線防止グリッドにより遮られてＸ線が照射されない非照射領域とを把握し、前記非照射領域に前記Ｘ線が照射されるように前記散乱線防止グリッドを移動させ、前記散乱線データを生成することが好ましい。

【0020】

上記のＸ線検査方法において、テストサンプルを前記対象物とし、前記散乱線防止グリッドを前記第１の位置に配置した時の前記Ｘ線検出器による第１の検出データと、前記散乱線防止グリッドを前記第２の位置に配置したときの前記Ｘ線検出器による第２の検出データとを取得し、前記第１の検出データと前記第２の検出データとを比較して前記散乱線データを生成することが好ましい。

【0021】

上記のＸ線検査方法において、前記テストサンプルに対して、前記被検査物よりも多くの前記Ｘ線を照射して前記散乱線データを生成することが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

本開示の一形態によれば、散乱Ｘ線の影響を低減したＸ線検査装置及びＸ線検査方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第一実施形態のＸ線検査装置の概略構成図。

【図2】Ｘ線検出器及びグリッドの説明図。

【図3】Ｘ線検出器及びグリッドの一部拡大断面図。

【図4】Ｘ線検出器及びグリッドの一部拡大平面図。

【図5】対象物であるウェハの説明図。

【図6A】第一実施形態の処理を示すフローチャート。

【図6B】第一実施形態の処理を示すフローチャート。

【図7】第二実施形態のＸ線検査装置の概略構成図。

【図8】Ｘ線検出器及びグリッドの説明図。

【図9A】Ｘ線検出器及びグリッドの一部拡大平面図。

【図9B】Ｘ線検出器及びグリッドの一部拡大平面図。

【図10A】第二実施形態の処理を示すフローチャート。

【図10B】第二実施形態の処理を示すフローチャート。

【図11】第三実施形態のＸ線検査装置の概略構成図。

【図12】Ｘ線検出器及び第１グリッドの説明図。

【図13A】Ｘ線検出器及び第１，第２グリッドの一部拡大断面図。

【図13B】Ｘ線検出器及び第１，第２グリッドの一部拡大平面図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、各形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。

【0025】

（第一実施形態）
以下、第一実施形態を説明する。
図１は、Ｘ線検査装置１の概略構成図である。この図１においてＸＹＺ直交座標系を設定し、その座標系を用いて動作を説明する。図１には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸と、各軸を中心とする回転方向（軸回り、周方向）を矢印にて示す。また、各部材について、移動可能な方向について実線にて示している。

【0026】

図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、照射ボックス（「照射ＢＯＸ」と表記）１０と、コントロール部５０とを有している。
照射ボックス１０には、ステージ１１、Ｘ線管１２、変位計１３、Ｘ線検出器１４，１５、回転ステージ１６、支持アーム１７，散乱線防止グリッド２４，２５、遮蔽ユニット２０を有している。

【0027】

コントロール部５０は、モータ制御部５１，５２，５３，５４、Ｘ線管制御部５５、変位測定部５６、画像処理部５７、グリッド制御部５８を有している。
ステージ１１は、被検査物７０が載置される載置面１１ａを有し、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動自在なＸＹステージである。ステージ１１は、アクチュエータとしてのモータを含むステージ移動機構（図示略）を有し、そのステージ移動機構により載置面１１ａと平行な水平方向に移動する。コントロール部５０のモータ制御部５１は、ステージ１１のモータを制御する。これにより、Ｘ線検査装置１は、載置面１１ａに載置された被検査物７０を所定の検査対象位置へと導く。

【0028】

被検査物７０は、例えば、ステージ１１に載置された対象物の内の一部とすることができる。対象物は、例えば半導体チップが形成されたウェハである。つまり、ウェハに形成された半導体チップが被検査物７０である。Ｘ線検査装置１は、このような被検査物７０の構造を検査するために利用される。

【0029】

ステージ１１の材料としては、Ｘ線に対して透過性を有するものを用いることができる。なお、ステージ１１は、上述した水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の他、Ｚ軸方向（載置面１１ａに対する垂直方向、上下方向）に移動可能としてもよい。また、ステージ１１は、Ｚ軸回り（周方向）に回転可能としてもよい。

【0030】

Ｘ線管１２は、ステージ１１の上方に配置されている。Ｘ線管１２は、被検査物７０にＸ線を照射する。Ｘ線管１２としては、特に限定されるものではなく、Ｘ線検査において従来使用されているものを用いることができる。コントロール部５０のＸ線管制御部５５は、Ｘ線管１２におけるＸ線の発生・停止を制御する。

【0031】

Ｘ線管１２は、移動機構１８に接続されている。移動機構１８は、アクチュエータとしてのモータを含む。Ｘ線管１２は、移動機構１８によりＺ軸方向に移動可能に支持される。モータ制御部５３は、移動機構１８のモータを制御する。このモータ制御部５３と移動機構により、Ｘ線管１２のＺ軸方向の位置が変更される。

【0032】

変位計１３は、被検査物７０の上面までの距離を測定するために用いられる。変位計１３としては、例えば被検査物７０までの距離を非接触にて測定するレーザ変位計を用いることができる。コントロール部５０の変位測定部５６は、変位計１３により、被検査物７０の上面までの距離を測定する。この変位計１３による測定結果に基づいて、モータ制御部５３は、Ｘ線管１２と遮蔽ユニット２０との距離を指定距離とする。Ｘ線管１２のＸ軸方向の位置は、拡大率に応じて変更される。拡大率は、Ｘ線の焦点（発生箇所）からＸ線検出器１４，１５までの距離を、焦点から被検査物７０までの距離で除した値で表される。

【0033】

Ｘ線検出器１４は、ステージ１１を挟んでＸ線管１２と対向する位置に配置されている。例えば、Ｘ線検出器１４は、ステージ１１の直下に位置する回転ステージ１６の面上に配置されている。このＸ線検出器１４は、その検出面がＸ線管１２から照射されるＸ線の軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直となるように配置されている。

【0034】

Ｘ線検出器１５は、ステージ１１を挟んでＸ線管１２と対向する位置の周辺に配置されている。例えば、Ｘ線検出器１５は、回転ステージ１６に第１端部（基端）が固定された支持アーム１７の第２端部（先端）に取着されている。また、Ｘ線検出器１５は、その検出面がＸ線管１２から出射されるＸ線の軸線方向（Ｚ軸方向）に対して斜めとなるように配設されている。詳述すると、Ｘ線検出器１５は、被検査物７０を斜めに通過したＸ線が検出面に対して垂直に入射するように配設されている。

【0035】

回転ステージ１６は、Ｚ軸回り（周方向）に回転自在なθステージである。回転ステージ１６は、アクチュエータとしてのモータを含む回転機構（図示略）を有している。コントロール部５０のモータ制御部５４は、回転機構のモータを制御し、Ｘ線検出器１４，１５を周方向に回転させる。

【0036】

Ｘ線検出器１４，１５は、例えば平板状の検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）である。この検出器としては、例えば、間接変換型の検出器や直接変換型の検出器を用いることができる。間接変換型の検出器は、Ｘ線をシンチレータ（Scintillator）で他の波長の光に変換し、その光をアレイ状のフォトダイオードやＣＣＤ（Charge-coupled Device）で電荷に変換することによりＸ線を検出する。直接変換型の検出器は、Ｘ線を変換部（例えばアモルファスセレン（ａ－Ｓｅ）等の半導体）で電荷に変換することによりＸ線を検出する。

【0037】

本実施形態のＸ線検査装置１は、遮蔽ユニット２０を有している。遮蔽ユニット２０は、ステージ１１とＸ線管１２との間に配設されている。なお、遮蔽ユニット２０は省略されてもよい。

【0038】

本実施形態の遮蔽ユニット２０は、フィルタ２１と遮蔽板２２とを含む。
フィルタ２１は、Ｘ線に含まれる所定の波長域を吸収（カット）するものである。Ｘ線は、連続的な波長域を含む。長い波長域のＸ線は、被検査物７０の特性劣化を招く。例えば、半導体メモリのような半導体チップでは、Ｘ線の吸収により半導体シリコンが電荷を蓄積することにより、半導体メモリの内部に形成されたトランジスタのしきい値電圧を変化させるおそれがある。このため、本実施形態のＸ線検査装置１は、フィルタ２１により被検査物７０に影響を与える波長域のＸ線を吸収することで、被検査物７０の特性劣化を抑えてＸ線検査を行うことができる。

【0039】

なお、フィルタ２１は、複数枚のフィルタ板を含むものとしてもよい。互いに異なる波長域のＸ線を吸収するフィルタ板を用意し、選択した１又は複数のフィルタ板にＸ線を透過させることで、被検査物７０に照射するＸ線の波長域を変更することができる。

【0040】

遮蔽板２２は、概略矩形平板状に形成されている。遮蔽板２２の材料としては、Ｘ線が通過し難い金属材料、例えば鉛（Ｐｂ）等を用いることができる。遮蔽板２２は、複数の孔部を有している。孔部は、所望の位置に設けられ、Ｘ線を通過させる。この孔部を通過したＸ線は、被検査物７０に照射される。Ｘ線は、被検査物７０を透過してＸ線検出器１４，１５に入射する。モータ制御部５２は、遮蔽板２２の孔部を通過したＸ線がＸ線検出器１４，１５に入射するように、遮蔽板２２の位置を制御する。

【0041】

散乱線防止グリッド２４は、Ｘ線検出器１４に対応して設けられる。散乱線防止グリッド２４は、Ｘ線検出器１４に対する散乱Ｘ線の入射を防止するために設けられる。散乱線防止グリッド２４は、図示しない支持部材により移動可能に支持される。

【0042】

散乱線防止グリッド２５は、Ｘ線検出器１５に対応して設けられる。散乱線防止グリッド２４は、Ｘ線検出器１５に対する散乱Ｘ線の入射を防止するために設けられる。散乱線防止グリッド２４は、図示しない支持部材により移動可能に支持される。

【0043】

図２に示すように、グリッド制御部５８は、散乱線防止グリッド２５を、Ｘ線検出器１５の直前の第１の位置と、Ｘ線検出器１５の直前から退避した第２の位置とに切替配置する。図２において、実線は第１位置に配置された散乱線防止グリッド２５を示し、破線は第２の位置に配置された散乱線防止グリッド２５を示す。同様に、グリッド制御部５８は、図１に示す散乱線防止グリッド２４を、Ｘ線検出器１４の直前の第１の位置と、Ｘ線検出器１４の直前から退避した第２の位置とに切替配置する。

【0044】

図３及び図４は、散乱線防止グリッド２５の概略構成を示す。なお、図１に示す散乱線防止グリッド２４は、図３及び図４に示す散乱線防止グリッド２５と同じ構造であるため、図面及び説明を省略する。

【0045】

散乱線防止グリッド２５は、板材２５ａ，２５ｂと、板材２５ａ，２５ｂを保持する保持部材２５ｃ，２５ｄと、を含む。板材２５ａ，２５ｂは、互いに直交し、格子状の散乱線防止グリッドを構成する。板材２５ａ，２５ｂは、例えば、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）の薄板である。板材２５ａ，２５ｂは、上下の保持部材２５ｄ，２５ｃにより形状が保持されている。保持部材２５ｃ，２５ｄの材料としては、高いＸ線透過率を有する材料、例えばカーボンを用いることができる。板材２５ａ，２５ｂの厚さは、例えば１００μｍであり、１００～３００μｍの格子ピッチにて配列されている。

【0046】

図４に示すように、Ｘ線検出器１５は、行列状（マトリックス状）に配列された複数の検出素子１５ａを有している。検出素子１５ａの大きさは、例えば、１００μｍ×１００μｍ～２００μｍ×２００μｍ程度である。従って、各検出素子１５ａのサイズと比べて、散乱線防止グリッド２５の格子が大きく、Ｘ線検出器１５に入射する全ての散乱Ｘ線を除くことはできない。また、散乱線防止グリッド２５自体が、Ｘ線検出器１５の検出素子１５ａに対して、Ｘ線の入射を遮蔽する遮蔽物となる。このため、散乱線防止グリッド２５をＸ線検出器１５の直前に配置したのみでは、高解像度のデータを得ることができない。

【0047】

そこで、本実施形態では、散乱線防止グリッド２５を用いてＸ線検出器１５に入射する散乱Ｘ線の空間構造を把握し、被検査物７０を検出した検出データを補正する。本実施形態のコントロール部５０の画像処理部５７は、散乱線防止グリッド２５を用いてＸ線検出器１５に入射する散乱Ｘ線の散乱線データを生成する。そして、コントロール部５０（画像処理部５７）は、被検査物７０を検出した検出データを散乱線データにより補正し、被検査物７０の画像データを生成する。これにより、散乱Ｘ線の影響を低減し、高解像度の画像データを得るものである。

【0048】

本実施形態のＸ線検査装置１におけるＸ線検査方法について、図６Ａ及び図６Ｂに示すフローチャートを参照して詳述する。
先ず、図２に実線で示すように、散乱線防止グリッド２５をＸ線検出器１５の直前の位置（第１の位置）に配置する（ステップ１０１）。次に、図１に示すステージ１１に対象物（サンプル）が無いことを確認する（ステップ１０２）。そして、Ｘ線を照射してＸ線検出器１５の検出データを取得する（ステップ１０３）。この検出データにより、Ｘ線検出器１５において、散乱線防止グリッド２５を通過したＸ線が照射される照射領域と、散乱線防止グリッド２５により遮蔽されてＸ線が照射されない非照射領域とを把握する（ステップ１０４）。

【0049】

次に、ステージ１１にテストサンプルを配置する（ステップ１０５）。テストサンプルは、被検査物と構造が同じものが好ましい。被検査物は、例えば、半導体チップである。図５は、ダイシング前のウェハ７１を示す。このウェハ７１は、複数の半導体チップ７１ａと、複数のテストチップ７１ｂとを含む。テストチップ７１ｂは、半導体チップ７１ａをともに形成されるチップであり、半導体チップ７１ａと同じ構造である。このテストチップ７１ｂは、例えば、半導体チップ７１ａを形成する工程において半導体チップ７１ａに対する検査の条件設定等に利用される。なお、テストチップ７１ｂとしては、例えば、ウェハ７１の状態で行う試験により不良と判断された半導体チップを用いることができる。このテストチップ７１ｂをテストサンプルとして、Ｘ線が照射される位置に配置する。そして、テストサンプルにＸ線を照射してＸ線検出器１５の検出データ（第１の検出データ）を取得する（ステップ１０６）。

【0050】

次に、散乱線防止グリッド２５を、図２に破線で示すように、Ｘ線検出器１５の直前から退避した位置（第２の位置）に配置する（ステップ１０７）。そして、テストサンプルにＸ線を照射してＸ線検出器１５の検出データ（第２の検出データ）を取得する（ステップ１０８）。

【0051】

第１の検出データと第２の検出データとを取得する際には、被検査物としての半導体チップ７１ａを検査するときよりも多くのＸ線がＸ線検出器１５に入射するように、例えば、照射時間（検査時間）を設定し、十分高い統計量の散乱線データを取得する、つまり十分多い量のＸ線をＸ線検出器１５に入射するようにする。

【0052】

Ｘ線は、物体を透過する高いエネルギーを持つ。このため、半導体チップ７１ａを被検査物とした場合、Ｘ線は、半導体チップ７１ａに特性劣化等の影響を与える。このため、半導体チップ７１ａの検査では、半導体チップの照射量を抑える必要がある。一方、テストチップ７１ｂは、検査の条件設定等に利用されるため、照射量を抑える必要がない。このように、照射量を抑える必要のないテストチップ７１ｂを用いることで、十分な量の透過Ｘ線をＸ線検出器１５に入射させることができる。

【0053】

次に、散乱線防止グリッド２５を配置したときの検出データ（第１の検出データ）と、散乱線防止グリッド２５を配置していないときの検出データ（第２の検出データ）とを比較し、Ｘ線検出器１５に入射する散乱Ｘ線の散乱線データを生成する（ステップ１０９）。

【0054】

第１の検出データは、テストチップ７１ｂを透過した透過Ｘ線を含み、散乱Ｘ線の影響の少ない検出データである。第２の検出データは、テストチップ７１ｂを透過した透過Ｘ線と散乱Ｘ線とを含む検出データである。従って、第１の検出データと第２の検出データとを比較することにより、散乱Ｘ線の検出データ、つまり散乱線データを得ることができる。

【0055】

なお、散乱線防止グリッド２５を配置したときの検出データにおいて、図３及び図４に示すように、散乱線防止グリッド２５により覆われた検出素子１５ａには、Ｘ線が入射しない。このため、第１の検出データにおいて、非照射領域のデータが欠落している。散乱Ｘ線の空間周波数は低いため、この欠落したデータを、近傍のデータ、つまり照射領域のデータを用いて補間することにより、生成することができる。補間方法としては、例えば、線形補間、スプライン補間、等の公知の補間方法を用いることができる。このようにして、Ｘ線検出器１５に入射する散乱Ｘ線のデータ（散乱線データ）が得られる。

【0056】

次に、テストサンプルを外し（ステップ１１０）、評価サンプルを配置する（ステップ１１１）。本実施形態において、評価サンプルは、図５に示す半導体チップ７１ａである。そして、半導体チップ７１ａにＸ線を照射してＸ線検出器１５の検出データを取得する（ステップ１１２）。

【0057】

次に、取得した半導体チップ７１ａの検出データを、上述の散乱線データにより補正して、半導体チップ７１ａの画像データを生成する（ステップ１１３）。このように、散乱Ｘ線の影響を低減した画像データが得られる。

【0058】

次に、全ての評価サンプルについて画像データを生成したか否かを判定する（ステップ１１４）。本実施形態では、図５に示すウェハ７１に含まれる検査対象の全ての半導体チップ７１ａについて、画像データを生成したか否かを判定する。検査対象の全ての半導体チップ７１ａについて処理を終了していない場合、上述のステップ１１１に移行し、次の評価サンプルである半導体チップ７１ａを配置する。このように、ステップ１１１～１１３の処理を繰り返し実行し、検査対象の全ての半導体チップ７１ａの画像データを生成すると、処理を終了する。

【0059】

図５に示すように、ウェハ７１には、複数の半導体チップ７１ａが形成されている。各半導体チップ７１ａを順次被検査物７０として配置し、その配置した半導体チップ７１ａの検出データを上述の散乱線データにより補正して、散乱Ｘ線の影響を低減した半導体チップ７１ａの画像データを生成する。このように、散乱Ｘ線の影響を低減でき、高画質の画像データが得られる。

【0060】

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１－１）Ｘ線検査装置は、被検査物７０が載置されるステージ１１と、被検査物７０に対してＸ線を照射するＸ線管１２と、被検査物７０を透過したＸ線が入射するＸ線検出器１４，１５と、Ｘ線を遮蔽する板材を含む格子状の散乱線防止グリッド２４，２５とを有している。コントロール部５０は、散乱線防止グリッド２４，２５を用いてＸ線検出器１４，１５に入射する散乱Ｘ線の空間状態に応じた散乱線データを生成する。また、コントロール部５０は、散乱線防止グリッド２４，２５をＸ線検出器１４，１５の直前から退避した位置に配置して被検査物７０を透過したＸ線により検出データを生成する。そして、コントロール部５０は、検出データを散乱線データにより補正して被検査物７０の画像データを生成する。この構成により、散乱Ｘ線の影響を低減した高画質な画像データを得ることができる。

【0061】

（１－２）Ｘ線検査装置１では、散乱Ｘ線によるノイズの影響を低減できるため、高画質（高解像度）の画像データが得られる。このため、同じ画質（解像度）を得るために、照射するＸ線の量を抑えることができる。

【0062】

（１－３）Ｘ線検査装置１は、Ｘ線検出器１５の直前に散乱線防止グリッド２５を配置し、対象物の無い状態でのＸ線検査装置１による検査データにより、散乱線防止グリッド２５によりＸ線が照射される照射領域とＸ線が照射されない非照射領域とを把握する。これにより、高い位置精度を必要とせず、散乱線防止グリッド２５の配置のための機器のコストダウンを可能にできる。

【0063】

（第二実施形態）
以下、第二実施形態を説明する。
なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略する場合がある。

【0064】

図７に示すように、Ｘ線検査装置１ａは、照射ボックス（「照射ＢＯＸ」と表記）１０と、コントロール部５０ａとを有している。
コントロール部５０ａは、モータ制御部５１，５２，５３，５４、Ｘ線管制御部５５、変位測定部５６、画像処理部５７、グリッド制御部５８ａを有している。

【0065】

グリッド制御部５８ａは、散乱線防止グリッド２４，２５を、Ｘ線検出器１４，１５の直前の位置（第１の位置）と、Ｘ線検出器１４，１５の直前から退避した位置（第２の位置）とに配置するように構成されている。さらに、本実施形態のグリッド制御部５８ａは、Ｘ線検出器１４，１５の直前において、散乱線防止グリッド２４，２５をＸ線検出器１４，１５の検出面と平行に移動可能に構成されている。

【0066】

コントロール部５０ａは、グリッド制御部５８ａにより、散乱線防止グリッド２４，２５を、Ｘ線検出器１４，１５の直前において移動させ、検出データを取得する。そして、画像処理部５７により、散乱線データを算出する。このように算出した散乱線データにより、被検査物７０を検出した検出データを補正する。これにより、散乱Ｘ線の影響をより低減し、高解像度の画像データを得る。

【0067】

本次子形態のＸ線検査装置１ａにおけるＸ線検査方法について、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すフローチャートを参照して詳述する。
先ず、図８に実線で示すように、散乱線防止グリッド２５をＸ線検出器１５の直前の位置（第１の位置）に配置する（ステップ２０１）。次に、図７に示すステージ１１に対象物が無いことを確認する（ステップ２０２）。そして、Ｘ線を照射してＸ線検出器１５の検出データを取得する（ステップ２０３）。この検出データにより、Ｘ線検出器１５において、散乱線防止グリッド２５を通過したＸ線が照射される照射領域と、散乱線防止グリッド２５により遮蔽されてＸ線が照射されない非照射領域とを把握する（ステップ２０４）。

【0068】

次に、ステージ１１にテストサンプルを配置する（ステップ２０５）。テストサンプルは、第一実施形態と同様に、図５に示すウェハ７１のテストチップ７１ｂである。テストチップ７１ｂにＸ線を照射してＸ線検出器１５の検出データを取得する（ステップ２０６）。

【0069】

次に、テストサンプルを外し（ステップ２０７）、散乱線防止グリッド２５を移動させる（ステップ２０８）。このとき、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、散乱線防止グリッド２５を、Ｘ線検出器１５の検出面と平行に、２次元方向（図９Ａ及び図９Ｂの左右方向と上下方向）に移動させる。そして、Ｘ線を照射してＸ線検出器１５の検出データを取得し（ステップ２０９）、上記ステップ２０４にて把握した非照射領域に、Ｘ線が照射されることを確認する（ステップ２１０）。この散乱線防止グリッド２５の移動により、Ｘ線検出器１５の全ての検出素子１５ａに対して、Ｘ線を照射できるようになる。

【0070】

次に、テストサンプルを配置し（ステップ２１１）、Ｘ線を照射してＸ線検出器１５の検出データを取得する（ステップ２１２）。そして、上述のステップ２０６にて取得した検出データと、ステップ２１２にて取得した検出データとに基づいて、散乱線防止グリッド２５を検出器１５の直前に配置し、テストサンプルを用いた検出データ（第１の検出データ）を算出する（ステップ２１３）。

【0071】

なお、Ｘ線検出器１５の全ての検出素子１５ａに対してＸ線を照射するように格子状の散乱線防止グリッド２５を二次元方向に移動させ、その移動毎に検出データを取得する。従って、ステップ２０８～２１２を繰り返し実行する。そして、ステップ２１３では、取得した検出データに基づいて、第１の検出データを算出する。

【0072】

次に、散乱線防止グリッド２５を、図８の右側に破線で示すように、Ｘ線検出器１５の直前から退避した位置（第２の位置）に配置する（ステップ２１４）。そして、テストサンプルにＸ線を照射してＸ線検出器１５の検出データ（第２の検出データ）を取得する（ステップ２１５）。

【0073】

次に、散乱線防止グリッド２５を配置したときの検出データ（第１の検出データ）と、散乱線防止グリッド２５を配置していないときの検出データ（第２の検出データ）とを比較し、散乱線データを生成する（ステップ２１６）。

【0074】

第１の検出データは、テストチップ７１ｂを透過した透過Ｘ線を含み、散乱Ｘ線の影響の少ない検出データである。第２の検出データは、テストチップ７１ｂを透過した透過Ｘ線と散乱Ｘ線とを含む検出データである。従って、第１の検出データと第２の検出データとを比較することにより、散乱Ｘ線の検出データ、つまり散乱線データを得ることができる。

【0075】

次に、テストサンプルを外し（ステップ２１７）、評価サンプルを配置する（ステップ２１８）。評価サンプルは、図５に示す半導体チップ７１ａである。そして、半導体チップ７１ａにＸ線を照射してＸ線検出器１５の検出データを取得する（ステップ２１８）。

【0076】

次に、取得した半導体チップ７１ａの検出データを、上述の散乱線データにより補正して、半導体チップ７１ａの画像データを生成する（ステップ２２０）。このように、散乱Ｘ線の影響を低減した画像データが得られる。

【0077】

次に、全ての評価サンプルについて画像データを生成したか否かを判定する（ステップ２２１）。第一実施形態と同様に、図５に示すウェハ７１に含まれる検査対象の全ての半導体チップ７１ａについて、画像データを生成したか否かを判定する。検査対象の全ての半導体チップ７１ａについて処理を終了していない場合、上述のステップ２１８に移行し、次の評価サンプルである半導体チップ７１ａを配置する。このように、ステップ２１８～２２０の処理を繰り返し実行し、検査対象の全ての半導体チップ７１ａの画像データを生成すると、処理を終了する。

【0078】

図５に示すように、ウェハ７１には、複数の半導体チップ７１ａが形成されている。各半導体チップ７１ａを順次被検査物７０として配置し、その配置した半導体チップ７１ａの検出データを上述の散乱線データにより補正して、散乱Ｘ線の影響を低減した半導体チップ７１ａの画像データを生成する。このように、散乱Ｘ線の影響を低減でき、高画質の画像データが得られる。

【0079】

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（２－１）上述の第一実施形態と同様に、散乱Ｘ線の影響を低減した高画質な画像データを得ることができる。

【0080】

（２－２）Ｘ線検査装置１ａのコントロール部５０ａは、Ｘ線検出器１５において、散乱線防止グリッド２５を通過したＸ線が照射される照射領域と、散乱線防止グリッド２５により遮蔽されてＸ線が照射されない非照射領域とを把握する。そして、コントロール部５０は、把握した照射領域と非照射領域とに基づいて、散乱線防止グリッド２５を、Ｘ線検出器１５の検出面と平行に、２次元方向に移動させる。この散乱線防止グリッド２５の移動により、Ｘ線検出器１５の全ての検出素子１５ａに対して、Ｘ線を照射できる。従って、各検出素子１５ａにおいて入射した散乱Ｘ線のデータを取得できるため、構造が複雑な被検査物７０に対して対応することができる。

【0081】

（第三実施形態）
以下、第三実施形態を説明する。
なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略する場合がある。

【0082】

図１１に示すように、Ｘ線検査装置１ｂは、照射ボックス（「照射ＢＯＸ」と表記）１０ｂと、コントロール部５０とを有している。
照射ボックス１０ｂには、ステージ１１、Ｘ線管１２、変位計１３、Ｘ線検出器４４，４５、回転ステージ１６、支持アーム１７，第１の散乱線防止グリッドとしての散乱線防止グリッド２４，２５、遮蔽ユニット２０を有している。更に、照射ボックス１０ｂには、第２の散乱線防止グリッドとしての散乱線防止グリッド３４，３５を有している。

【0083】

Ｘ線検出器４４，４５は、例えば平板状の検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）である。この検出器としては、例えば直接変換型の検出器を用いることができる。直接変換型の検出器は、Ｘ線を変換部で電荷に変換することによりＸ線を検出する。詳述すると、Ｘ線検出器４４，４５は、フォトンカウンティング（Photon Counting）方式の直接変換型Ｘ線検出器（光子計数検出器（Photon-Counting Detector：ＰＣＤ）と呼ばれることがある）である。このＸ線検出器４４，４５は、Ｘ線を電荷に変換する変換部と、電荷を光子数として出力する処理部とを含む。処理部は、画素毎に収集した電荷を電圧信号に変換し、変換された電圧信号が所定のしきい値電圧よりも大きい場合に１個のフォトンを検出したことを示す検出信号を生成し、検出信号に基づいてフォトン数を画素毎にカウントし、そのカウント値（光子数）を出力する。

【0084】

図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、Ｘ線検出器４５は、二次元配列された複数の検出器４５ａにより構成されている。各検出器４５ａには、二次元配列された複数の検出器が形成されている。

【0085】

フォトンカウンティング方式のＸ線検出器では、ＣｄＺｎＴｅやＣｄＴｅ等の化合物半導体が用いられることもある。化合物半導体は大きな結晶を成長させるのは難しく、一般に小さなサイズの化合物半導体からなる検出器４５ａを二次元に配列して、大きな検出面のＸ線検出器が構成される。検出器４５ａの大きさ（検出面から視た大きさ）は、例えば２０ｍｍ×２０ｍｍである。複数の検出器４５ａは、隣り合う検出器４５ａの間に隙間（ギャップ）４５ｂを開けて配列される。ギャップ４５ｂの大きさは、例えば１００μｍである。

【0086】

図１１に示すように、散乱線防止グリッド２４，２５は、Ｘ線検出器４４、４５の直前に配設されている。散乱線防止グリッド３４，３５は、散乱線防止グリッド２４，２５とＸ線検出器４４，４５との間に配設されている。散乱線防止グリッド３４，３５は、Ｘ線検出器４４，４５に取着された固定の散乱線防止グリッドである。

【0087】

図１２に示すように、散乱線防止グリッド２５は、Ｘ線検出器４５の直前の位置（第１の位置）と、Ｘ線検出器４５の直前から退避した位置（第２の位置）とに切り替えて配置される。

【0088】

図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、Ｘ線検出器４５を構成する複数の検出器４５ａは、所定のギャップ４５ｂを開けて二次元配列されている。散乱線防止グリッド３５は、検出器４５ａの間のギャップ４５ｂに合わせて配設されている。これにより、散乱線防止グリッド３５が検出器４５ａを覆うことなく、検出器４５ａによりＸ線の検出が可能となる。また、散乱線防止グリッド３５により、各検出器４５ａへの散乱Ｘ線の入射を抑制できる。

【0089】

本実施形態のＸ線検査装置１ｂにおいて、Ｘ線検査のための処理及び散乱線防止グリッド２５の移動制御は、第一実施形態と同様である。従って、本実施形態のＸ線検査装置１ｂでは、第一実施形態のＸ線検査装置１と同様に、散乱Ｘ線の影響を低減した画像データが得られる。

【0090】

散乱線防止グリッド２５は、第一実施形態と同様に、Ｘ線検出器４５に対して移動可能に支持された可動式の散乱線防止グリッドである。散乱線防止グリッド２５と図５に示すテストチップ７１ｂとを用いることにより、散乱Ｘ線の空間構造に応じた散乱線データを得ることができる。この散乱線データを用いて、図５に示す半導体チップ７１ａを検査した検査データを補正することにより、高精度（高解像度）の画像データを得ることができる。

【0091】

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（３－１）上述の第一，第二実施形態と同様に、散乱Ｘ線の影響を低減した高画質な画像データを得ることができる。

【0092】

（３－２）直接変換型のＸ線検出器は、間接変換型のＸ線検出器と比べ高分解能である。従って、直接変換型のＸ線検出器４４，４５を用いることにより、高い精度で被検査物７０を測定することができる。

【0093】

（３－３）Ｘ線検出器４５を構成する複数の検出器４５ａは、所定のギャップ４５ｂを開けて二次元配列されている。散乱線防止グリッド３５は、検出器４５ａの間のギャップ４５ｂに合わせて配設されている。これにより、散乱線防止グリッド３５が検出器４５ａを覆うことなく、検出器４５ａによりＸ線の検出が可能となる。

【0094】

（３－４）散乱線防止グリッド３５は、Ｘ線検出器４５に固定されているため、被検査物７０の検査を行うときにも、Ｘ線検出器４５の各検出器４５ａへの散乱Ｘ線の入射を抑制できる。

【0095】

尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第一，第二実施形態のＸ線検出器１４，１５を直接変換型の検出器としてもよい。
・第三実施形態において、第二実施形態と同様に、散乱線防止グリッド２４，２５をＸ線検出器４４，４５の検出面と平行に二次元方向に移動させて散乱線データを得るようにしてもよい。

【0096】

・上記各実施形態において、被検査物を半導体チップ７１ａとし、テストサンプルをテストチップ７１ｂとしたが、その他の物を被検査物及びテストサンプルとしてもよい。
・上記各実施形態では、被検査物とテストサンプルとを備えたウェハ７１を対象物としてステージ１１に載置したが、被検査物とテストサンプルとをそれぞれステージ１１に載置するようにしてもよい。例えば、被検査物とテストサンプルとを、１つ又は複数の半導体チップを含む半導体デバイス（半導体パッケージ）としてもよい。

【符号の説明】

【0097】

１，１ａ，１ｂ…Ｘ線検査装置、１１…ステージ、１２…Ｘ線管、１４，１５…Ｘ線検出器、４４，４５…Ｘ線検出器、２４，２５…散乱線防止グリッド、３４，３５…散乱線防止グリッド、７０…被検査物、７１…ウェハ（対象物）、７１ａ…半導体チップ（被検査物）、７１ｂ…テストチップ（テストサンプル）、５０，５０ａ…コントロール部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】